‘Er zijn ontzettend veel modellen die delen van de stikstofkringloop beschrijven’, zegt Thomas Been, senior onderzoeker aan de Wageningen University & ­Research. Een overkoepelende infrastructuur ontbreekt echter nog. Daarom wordt er nu gewerkt aan een digital twin.

Lees meer over Digital Twins in het speciale webdossier. 

 

Samen met Claudia Kamphuis leidt Been een onderzoek dat zich richt op de stikstofcrisis in de akkerbouw en veeteelt. De landbouw levert het grootste deel van de stikstofdepositie in Nederland. ‘Maar wat er mist is een overkoepelende infrastructuur om alle modellen en de benodigde data aan elkaar te koppelen voor een compleet beeld en deze in de praktijk te gebruiken.’ 


Hulpmiddel

Een digital twin voor de akkerbouw en veeteelt is daarvoor volgens Been de oplossing: ‘Uiteindelijk kan deze fungeren als een hulpmiddel waarmee boeren hun stikstofgebruik kunnen optimaliseren met een gelijkblijvende opbrengst.’

Zowel in de akkerbouw als veeteelt dient mest om gewassen, zoals aardappelen of gras voor vee, van stikstof te voorzien. Maar omdat een deel van de stikstof verloren gaat, deels door afbraak door micro-organismen in de bodem en deels door uitspoeling met regen naar het oppervlaktewater, wordt meer stikstof toegevoegd dan uiteindelijk nodig is.

‘Met onze digitale tweeling kunnen we deze overmaat aan stikstof tegengaan en tegelijkertijd de gewasgroei optimaliseren’, aldus Been. 


Dagelijks een voorspelling

Het is de bedoeling dat de digital twin dagelijks een voorspelling doet hoeveel stikstof er is gebruikt, verloren is gegaan, waar het in de kringloop zit en hoeveel er (nog) nodig is voor een goede groei van het gewas.

‘Als het erg droog is, groeien gewassen over het algemeen minder snel en zijn hun stikstofbehoefte en -opname lager. Een van de functies van de digital twin is uit te rekenen óf er stikstof nodig is en zo ja, hoevéél’, zegt Been.

‘Door lokale, nauwkeurige en actuele weersvoorspellingen te verwerken in het systeem kan de twin advies geven wanneer de gewassen bemesting nodig hebben.’

Dit systeem is op allerlei manieren uit te breiden. ‘Nu kijken we naar aardappels en gras omdat hier veel over bekend is’, zegt Been. ‘Zo’n twintig andere gewassen zitten nog in de pijplijn.’
 

Beeld: WUR Communication Services