Blog

Ontwikkelingen


's Werelds eerste volledig biocomposieten fiets-voetgangersbrug

Afgelopen 27 oktober was het dan zover, en werd ’s werelds eerste volledig biocomposiet fiets-voetgangersbrug gepresenteerd tijdens de Dutch design week in Eindhoven.

 

De nieuwe 14 meter lange voetgangersbrug is geplaatst over de rivier de Dommel op de TU/e Universiteitscampus in Eindhoven en wordt volledig van vlas- en hennepvezels met biohars gemaakt rond een kern van, eveneens bio-based, PLA-schuim. Het wordt hierbij een wereldwijde primeur. De brug is geproduceerd in de hal van het Centre of Expertise BBE lectoraat Biobased Bouwmaterialen bij Spark te Rosmalen. In totaal hebben teams van meer dan 100 studenten, docenten en professionals vanaf september 2016 meegewerkt aan de bouw.

 

Afgelopen maand juni vond een belangrijke stap plaats toen een 2 meter tussenstuk op ware grootte is gemaakt en getest. Hierbij werden verschillende vacuüminfusion productiemethoden getest en werd de voorgenomen productieaanpak op haalbaarheid getest. Om de draagkrachten op te vangen wordt de brug gemaakt van zogenaamd biocomposiet. Het biocomposiet bestaat in dit geval uit vlas- en hennepvezels in combinatie met biobased epoxyhars. Om het ontwerp te realiseren is er gebruikt gemaakt van een kern van biofoam (PLA schuim) met daar omheen een laagje kurk. Er is gekozen voor biofoam omdat dit gemakkelijk te vervormen is. Het laagje kurk beschermt het biofoam tegen het vervormen tijdens het uithardingsproces van het biocomposiet. De brug is opgebouwd uit 7 segmenten die later aan elkaar versmolten zijn tot één geheel.

Het doel van dit project is om de potentie te onderzoeken van biocomposiet als alternatief voor reguliere constructiematerialen als beton, metaal en fossil-based composieten. Biocomposiet constructiemateriaal biedt in potentie grote voordelen op het gebied van milieu en total cost of ownership. Daarnaast is biocomposiet een mooie kans voor het stimuleren van de lokale economie door onder andere de lokale teelt en verwerking van vlas als basismateriaal voor het biocomposiet.

 

De brug is het resultaat van het 4TU Lighthouse onderzoeksproject "B3: Fully Bio-Based composite pedestrian Bridge” in samenwerking met, het al langer lopende, via de SIA gefinancierde, Biobased brug onderzoeksproject (www.biobasedbrug.nl). Hierin participeren o.a. de Hogescholen Inholland en Avans, de TU/e maar ook diverse innovatieve MKB bedrijven. Het projectconsortium voor het 4TU project is samengesteld uit TU Eindhoven (projectleider), TU Delft, NPSP B.V. en het Centre of Expertise Biobased Economy.

Filmje rond de bouw van het 2 meter brugsample op ware grootte

Vijfde workshop: evaluatie van 2 meter brugsample

1 juli jl. is op de SPARK Campus in Rosmalen de vijfde workshop gehouden. De dag begon met het bezichtigen van het ware grootte brug segment dat een week eerder is gebouwd op de SPARK Campus ondersteund door 50 architectuur studenten van Avans Hogeschool. Het brug sample vormt een 2 meter lang middensegment op ware grootte zoals deze in het kader van het SIA Raak biobased brug project is gemaakt naar een ontwerp voortkomend uit het 3TU Lighthouse spin-off project. De samenwerking tussen het SIA RAAK biobased brug project en het 3TU project heeft duidelijk zijn vruchten afgeworpen. Er is namelijk veel geleerd tijdens de bouw van dit segment, zowel op productie, ontwerp en logistiek vlak. Ook zijn laminaat-onderdelen uit dit brugsample gehaald om verder mechanisch onderzocht te worden bij InHolland, TU Delft en TU Eindhoven. Deze input is dan ook meegenomen in de workshop bijeenkomst later op de dag. Een zeer waardevolle en leerzame middag. Dank aan iedereen die hier aan heeft bijgedragen!

Spin-off project 3TU: ontwerp en bouw biobased brug

Vijftig studenten van Avans Hogeschool hebben een test-onderdeel van 2 meter gemaakt voor een volledig uit biocomposiet bestaande voetgangersbrug. De uiteindelijke voetgangersbrug wordt 14 meter lang en is een wereldprimeur. In oktober wordt de brug geplaatst, over de rivier de Dommel, op het terrein van de TU Eindhoven.

De studenten bouwen de nieuwe voetgangersbrug volledig van vlas- en hennepvezels met biohars rond een kern van bio-based PLA-foam. De bouw van zo’n biocomposiet-brug is een wereldwijde primeur en vindt plaats
in de hal van het Centre of Expertise Biobased Economy-lectoraat Biobased Bouwmaterialen bij Spark Rosmalen.

Bij de productie van het test-brugonderdeel dat nu is afgerond zijn verschillende vacuüm-injectie productiemethoden getest. Vacuüm-injectie is een composietproductiemethode waarbij de hars door middel van vacuüm in de vezelpakketten wordt gezogen. Ook is de voorgenomen productieaanpak op haalbaarheid getest. Daarbij kijkt het team naar de opbouw van de laagdiktes, lijmverbindingen, verven, de warmteontwikkeling in de uithardende biobased hars en de snelheid van de vacuüm-injectie.

Samenwerking TU/e, TU Delft, NPSP en Avans Hogeschool
De brug over de Dommel is het resultaat van het 3TU Lighthouse onderzoeksproject "B3: Fully Bio-Based composite pedestrian Bridge”. Het projectconsortium voor dit  project is samengesteld uit TU Eindhoven (projectleider), TU Delft, NPSP bv en het Centre of Expertise Biobased Economy van Avans. Het 3TU project is een spin-off van het al langer lopende, via de SIA gefinancierde, Biobased brug onderzoeksproject (www.biobasedbrug.nl) van o.a. de hogescholen Inholland en Avans, de TU/e en diverse innovatieve mkb-ondernemers.    

Het 3TU.Bouw Lighthouse subsidieprogramma beoogt met ‘seed money’ projecten te financieren en zodoende het – onterechte – imago van de bouw als conservatieve en weinig innovatieve sector met aansprekende projecten van een contrapunt te voorzien.


Chemische recycling fossil-based en biobased composieten

De afgelopen maanden zijn door een Chemische Technologie student van de Avans Hogeschool oriënterende proeven uitgevoerd naar het chemisch recyclen van biocomposiet-delen. Tegelijkertijd zijn er proeven uitgevoerd met als doel de chemische recycling van koolstofcomposiet militaire vliegtuigonderdelen. In dat geval is het doel met name de terugwinning van de dure koolstofvezels.

 

Met name voor de epoxy biocomposieten lijkt het vrij makkelijk te zijn om de epoxy op te lossen en de biovezels terug te winnen. Gezien de prijzen van bio-epoxy resins (meer dan 15 euro per kilogram) is het juist voor toekomstig onderzoek interessant om te kijken in hoeverre de opgeloste epoxy resins hergebruikt kunnen worden in nieuwe epoxy resins.    

Vierde workshop: vorderingen

De vierde workshop van het biocomposiet brug project vond plaats op 4 maart jl. in Middelburg bij Ro&Ad Architecten. Zoals gebruikelijk begon de workshop met de voortgangspresentaties van enkele projectleden die hun voortgang in hun onderzoeken presenteerde aan de overige projecleden. Hierop volgende werd in groepjes gewerkt aan het verder detailleren van enkele brug ontwerp types die in de voorgaande sessies zijn vastgelegd. Aan het eind werd de input van elk van de groepen gepresenteerd. Met een flink aantal beantwoorde vragen, maar ook een aantal nieuwe vragen werd de dag afgesloten met een hapje en wat te drinken. Weer een waardevolle workshop! Bedankt iedereen. 

Derde workshop: inspirerend en succesvol

Op 16 oktober jl. vond de derde workshop plaats in het kader van het biocomposiet brug project. Ditmaal in Middelburg, bij Ro&Ad Architecten. Na een aantal voortgangspresentaties was het tijd voor creatief, kritisch, out of the box denken met een vleugje bouwkundig rekenwerk. Zo passeerde een aantal regulier en een aantal niet regulieren biocomposiet brugontwerpen de revue. Door de multidisciplinaire samenstelling van het team kon iedereen zijn visie geven op de voorgestelde brugontwerpen waardoor het al snel duidelijk werd welke brugontwerpen potentievolle opties zijn voor nader onderzoek. Bedankt iedereen voor deze succesvolle en inspirerende workshop.

Afstuderen: constructief ontwerp biocomposiet brug

Twee Avans Hogeschool studenten, Stephan Backx en Hein van den Hout, van de opleiding bouwkunde; constructief ontwerpen, zijn met de biobased brug als onderwerp afgestudeerd. Het afstudeerbedrijf was NPSP. Voor de afstudeeropdracht richten zij zich op het komen tot een constructief ontwerp voor een fiets-voetgangers brug gemaakt uit biocomposiet met een overspanning van 10 meter. Hierbij is onder andere gekeken naar de benodigde constructieve eigenschappen van biocomposiet, de regelgeving waar de biocomposiet brug aan dient te voldoen, en welk constructief ontwerp optimaal gebruik maakt van de eigenschappen van het biocomposiet. De input voor het brugontwerp is gebaseerd op literatuuronderzoek en praktijkproeven. Voor de praktijkproeven is een aantal samples biocomposiet gemaakt en getest op druk-, trek- en afschuifspanning.


Stephan en Hein hebben kwalitatief goed werk geleverd waar zowel het projectteam alsmede studenten in vervolgonderzoek op verder kunnen bouwen.

Tweede workshop: een waardevolle mix van studenten en professionals

Op 12 juni jl. vond de tweede workshop plaats rond het biocomposiet brug project bij Antea Group in Oosterhout. Tijdens deze workshop was duidelijk de positieve bijdrage te zien die het onderwijs heeft op de voortgang in dit project. Een aantal studenten van Avans Hogeschool en Technische Universiteit Eindhoven presenteerde hun voortgang met de onderzoeksvragen gerelateerd aan het biocomposiet brug project. Daarbovenop kwam de input van de diverse projectleden met hun eigen expertise. Kortom, een flink aantal stappen in de juiste richting.

SustainaBul 2015 award

Het biobased-brug project is samen met 5 andere finalisten genomineerd voor de SustainaBul 2015 award voor het meest Iconisch Project op het gebied van duurzaamheid.


De finalisten zijn:

  • Universiteit Twente met Blue Energy
  • Rijksuniversiteit Groningen met  Energy Academy Europe
  • Technische Universiteit Delft met dreamteams
  • Avans Hogeschool met Biocomposiet fiets-voetgangersbrug
  • Hogeschool Utrecht met One-Stop-Shop atelier
  • Universiteit Maastricht met Kennis-A

Tijdens de SustainaBul Experience beslist een deskundige jury welk project er met de eer mag gaan strijken. De jury bestaat uit:

  • Prinses Irene
  • Henk Hagoort (bestuursvoorzitter NPO)
  • Ed Nijpels (SER & Energieakkoord)
  • Ties Mouwen (jongerenvertegenwoordiger Duurzame Ontwikkeling VN).
  • Fred Mulder (Nederlands-Vlaamse Accreditatieorganisatie)
  • Frank de Wit (Wethouder Onderwijs, Sport & Duurzaamheid – Leiden)
  • Gerard van Westrienen (SURFsara & project manager Symposium Groene ICT en

    Duurzaamheid)

  • Esmee Kooijman (coördinator Meest Iconische Project en vertegenwoordiger rankers)
  • Machtelijn Brummel (DuurzaamDoor)

Studenten aan de slag met biocomposieten

 

Afgelopen vrijdag 20 maart hebben 6 studenten van zowel Avans als ook TU Eindhoven een introductiecursus biocomposieten gekregen. Dit vond plaats bij het InHolland Composietenlab te Delft. De komende weken zullen nog meer samples worden gemaakt (en vervolgens beproefd).

 

Eerste workshop te Werkendam

Afgelopen vrijdag 13 februari vond bij NPSP en Polyproducts een eerste drukbezochte workshop plaats. Bedankt voor jullie inzet!