Bio-composieten voor bouwkundige en civiele toepassingen

Biocomposieten voor bouwkundige en civiele toepassingen Casestudie ‘biobased brug Terneuzen’
Aanleiding Composieten of vezelversterkte kunststoffen zijn relatief nieuwe materialen die steeds vaker in allerhande producten opduiken – van automotive industrie tot bouw- en infrastructuursector. De ijzersterke, lichtgewicht materialen zijn gemakkelijk en flexibel te verwerken en weinig onderhoudsgevoelig.
Composieten zijn echter milieubelastend, daarom groeit de belangstelling voor 100 procent biobased composieten. Vanuit MKB-bedrijven bestaat er veel behoefte aan meer kennis over toepassing, ontwerp, houdbaarheid, kosteneffectiviteit en regelgeving rond biocomposieten. Dit project wil een antwoord leveren op deze vragen, aan de hand van de casestudie ‘biobased brug Terneuzen’ – een wereldwijd uniek en ambitieus project.
Doelstelling De centrale vraagstelling in dit project luidt: ‘Hoe kunnen we biocomposieten inzetten in bouwkundige en civiele toepassingen zoals bruggen, waarbij wordt voldaan aan regelgeving en technische eisen?’ Daarnaast ligt de focus op kostenefficiëntie en verbeterde milieukundige impact.
De vraagstelling richt zich op het reeds lopende project ‘biobased brug Terneuzen’; een ambitieus en innovatief project, omdat er nog nergens ter wereld een brug is gerealiseerd die uit 100 procent biocomposieten bestaat.
Beoogde resultaten Het project levert de volgende resultaten op: - inzicht in de marktkansen en –belemmeringen voor biocomposieten; - inzicht in materialen en regelgeving; - programma van eisen en een realistisch brugontwerp (op basis van een vergelijking en analyse van een aantal ontwerpvarianten); - ontwikkeling van een geoptimaliseerde realistische productiemethode voor deze brug; - realisatie van demonstratoropstelling voor automatisering van biocomposietproductie; - productie van een onderdeel van de brug; - verspreiding van de ontwikkelde kennis, o.a. via een e-book ‘Biocomposieten – basiskennis’.

Eindrapportage

Het Centre of Expertise Biobased Economy (Avans Hogeschool & HZ UAS) werkt sinds oktober 2014 samen met 11 (MKB)bedrijven, TU/e en InHolland aan de ontwikkeling van een volledig uit biocomposiet bestaande biobased fiets-voetgangersbrug (www.biobasedbrug.nl). Dit is een wereldwijd nog niet eerder vertoonde primeur. Juist door de toepassing van lokaal vrijkomende vlasvezels welke uitermate goed in staat zijn om schokken te absorberen, kan zowel een efficiënte als ook duurzame brug worden verkregen. Het doel van het project is het architectonische en constructief ontwerpen van één of meerdere biobased composiet fiets- en voetgangersbruggen alsmede het uitwerken van de bouwmethode. Er is de afgelopen projectperiode juist veel aandacht geweest voor de optimale vorm (topologie) welke bij het vlas- en hennep biocomposiet materiaal past. Aangezien biocomposiet erg geschikt is voor belasting op trek (en minder op druk) is er gezocht naar geoptimaliseerde brugontwerpen die juist gericht zijn op deze materiaaleigenschap. Binnen het SIA project wordt gewerkt via iteratieve ontwerpmethoden gebruik makend van multidisciplinaire werksessies terwijl een aantal van de studentenprojecten meer te beschouwen zijn als “learning by design” (werkstuk maken van 1 meter; beproeven/ beoordelen en vervolgens nieuwe werkstukken maken). Sinds begin 2016 is, als spin off vanuit het Raak project, een 4TU project gestart met als doel de daadwerkelijke realisatie van een 14 meter lange biocomposiet brug over de Dommel. Deze brug is volledig gemaakt van vlas en hennep, biohars en PLA-schuim en is daarmee een wereld primeur. Bij het CoE BBE lectoraat Biobased Bouwen is door 45 Avans studenten gewerkt aan een 2 meter lange middensectie op ware grootte.