Op de voorkant van zijn proefschrift dat hij deze middag 6 april verdedigt, prijkt een retro kwekerijbordje met in stilistische letters zijn achternaam. Een "soort van erfstuk" dat bij zijn ouders thuis aan de muur hangt. Hoewel zijn opa, die hij overigens nooit heeft gekend, een bloemen- en fruitbomenkwekerij had, is het voor hem puur toeval dat hij in de kas terecht is gekomen.

De veldtripjes tijdens zijn promotietraject waren voor hem een eyeopener. “Ik zag een kas als een glazen doos waarin je planten warm kunt houden, zodat je meer tomaten of mooie bloemen kunt telen. En natuurlijk, je hebt veel verschillende soorten kassen, waarbij sommige nog echt zo zijn. Maar bij het merendeel zie je dat er steeds meer techniek de kas in komt voor een betere opbrengst en uiteindelijk grotere omzet.”

Lichtcontrole

Qua binnenklimaat worden steeds meer kassen automatisch gecontroleerd. Sensoren die de bevochtigingsinstallatie kunnen aanzetten, ramen die vanzelf openen bij een te hoge temperatuur, algoritmes die het binnenklimaat voorspellend reguleren; de kas wordt steeds slimmer. Toch geldt dat niet voor het beïnvloeden van het licht in de kas, zegt Timmermans.

“Momenteel wordt er vrij weinig gedaan aan lichtcontrole. Je ziet vaak dat tuinders een maximale hoeveelheid licht voor hun planten willen. Maar in de zomer wordt de temperatuur dan al snel te hoog en gaan de ramen open. Met als gevolg dat het binnenklimaat lastiger te regelen is en allerlei ongedierte makkelijker naar binnen kan.” Automatische zonneschermen worden volgens Timmermans nauwelijks gebruikt, “al zie je vaak wel wit geverfde daken in de zomer. Daardoor komt er minder fel licht de kas binnen. Door weersinvloeden bladdert die verf geleidelijk af, zodat de planten in de herfst weer ongehinderd in de najaarszon staan. Maar wat tuinders graag willen, is op een snelle en reversibele manier het lichtniveau in hun kas kunnen bepalen.”

De onderzoeksgroep ‘Stimuli-responsive Functional Materials and Devices’ van hoogleraar Albert Schenning, de begeleider van Timmermans, ontwikkelde al eerder zonwerende ramen die je aan en uit kunt zetten om zo het energieverbruik van grote gebouwen te verminderen. “Voor mijn nieuwe ‘slimme ramen’ gebruikte ik deze ramen als basis”, legt de promovendus uit. “Ze zijn alle gebaseerd op vloeibare kristallen, die bijvoorbeeld ook in een LCD-scherm zitten. De kristallen zijn geordend, maar die ordening is weer eenvoudig te veranderen, waardoor je invloed hebt op de eigenschappen van zo’n raam.”

Golflengte

Door de vloeistof fluorescerend te maken kan het licht dat de ramen opvangen bovendien weer uitgezonden worden op een langere golflengte en geconcentreerd worden aan de zijkanten van het raam. Op die manier functioneert het raam als een Luminescent Solar Concentrator (LSC), om vervolgens in een koppeling met zonnecellen eigen elektriciteit op te wekken. “Een win-win-situatie”, aldus Timmermans.

Kunnen we nu binnenkort fluorescerende skylines in het kassengebied verwachten? Zo snel gaat het ook weer niet, vertelt Timmermans. “Ramen met een kleurtje lijken ook de plantengroei te kunnen beïnvloeden, zo werken rode ramen waarschijnlijk beter dan groene. Binnen dit multidisciplinaire project werken we samen met Wageningen Universiteit, zij zoeken onder meer uit welk licht het meest efficiënt is voor welke plant in een bepaald groeistadium. Helaas heeft corona ook hier voor vertraging gezorgd. We hadden in China de mogelijkheid om mijn slimme testramen van vijf bij vijf vierkante centimeter op te schalen naar één bij één vierkante meter, zodat er ook daadwerkelijk met planten getest kan gaan worden. Voorlopig ligt dat nog even stil.”

Timmermans hoopt dat zijn ramen de kas uiteindelijk nog slimmer maken. Ondertussen zoekt hij zelf een nieuwe uitdaging in het bedrijfsleven, en werkt in zijn vrije tijd verder aan zijn groene vingers. “Mijn kamerplanten houd ik net in leven”, zegt hij lachend.