Das Gewinnen, Verarbeiten und Fertigen konventioneller Baumaterialien verbraucht eine Unmenge an Energie. Neuartige Biokomposite senken diesen kumulierten Energieaufwand, die sogenannte graue Energie, und stehen ohne zusätzliche Kosten als hochleistungsfähige, umweltfreundliche Materialien zur Verfügung.
Außenfassaden an Gebäuden, Innenwände und Zwischendecken, die
Bestandteil von Gebäudestrukturen sind, sind derzeit durch sehr hohe
graue Energie gekennzeichnet. Mit Biokompositen können die
Energienachteile der derzeit eingesetzten Baustoffe wie Stahl,
Ziegelsteine, Beton und sogar faserverstärkter Kunststoffe überwunden
werden. Die Anfälligkeit gegenüber Feuchtigkeit und biologischem Abbau
senkt jedoch besonders bei Anwendungen im Außenbereich die Lebensdauer.
Das EU-finanzierte Projekt "High performance, economical and sustainable biocomposite building materials" (
BIOBUILD) ging an den Start, um diese Herausforderungen anzunehmen. Hauptziel ist die Reduzierung der graue Energie um mindestens 50 % gegenüber den heute üblichen Materialien ohne Kostensteigerung.
Die Mitglieder des Konsortiums wählten vier Fallstudien aus, um Demonstratoren zu erstellen. Der BIOBUILD-Newsletter verbreitete Einzelheiten über die Wahl der Teile, die erforderliche Leistung sowie die Entwürfe und Fertigungsprozesse, alles gestützt von Lebenszyklusanalysen, zur Reduzierung der grauen Energie der Teile.
Die Wissenschaftler verwendeten zwei verschiedene Harze: ein ungesättigtes Polyester, dessen Monomere teilweise aus landwirtschaftlichen Rohstoffen herstammen, und ein Furanharz, das aus an Hemizellulose reichen landwirtschaftlichen Abfällen erzeugt wird. Die Verstärkungen bilden starke Zellulosefasern aus den Stielen von Flachs- und Jutepflanzen.
Hauptschwerpunkt war bisher das Polyfurfurylalkoholharz (PFA) auf Furanbasis. Forscher haben die Parameter in Bezug auf seine Synthese, das Aushärten und die Naturfaserimprägnierung erkundet. Sie stellten fest, dass PFA-Harz am besten für die Bildung von Prepregs geeignet ist. Diese Gewebe sind mit einem Harzsystem vorimprägniert, das bereits die erforderlichen Härter enthält.
Die Forscher bildeten eine Interessengruppe Industrie. Auf der Internetseite des Projekts sind die Inhalte ihrer Treffen zu finden. Das Projekt hat neben den Newslettern des Projekts außerdem durch Postkarten, Flyer, wissenschaftliche Arbeiten und Poster auf breiter Ebene Bekanntheit erlangt. Das Projekt stellte überdies auf der EcoBuild in London aus, um die neuen Produkte der breiteren Öffentlichkeit vorzustellen. Dabei handelt es sich um die führende Fachmesse für nachhaltige Baumaterialien.
Auf diesem Weg zum Erfolg hat BIOBUILD den JEC Innovation Award 2015 in der Kategorie Bauwesen errungen. Wissenschaftler haben die weltweit erste selbsttragende Fassadenplatte für die Bauausführung mit Biokompositen demonstriert.
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