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Neue Verbindung für nachhaltige Strukturen auf der Erde und im Weltraum
Während seiner Zeit an der EPFL im Rahmen des Erasmus-Programms hatte Romain van Wassenhove die Idee für ein Verbindungselement, mit dem modulare Strukturen aus nachhaltigem Bambus statt aus Holz, Kunststoff oder Metall hergestellt werden können: «Ich wollte meinen Master auf ein Thema konzentrieren, das für mich eine Bedeutung hat und zu einer konkreten Anwendung führt», sagt er. «Mit Bambus zu arbeiten war etwas, das mir schon während meines Studiums in Brüssel vorschwebte.» Seine Verbindungsstücke können im 3D-Druckverfahren aus biobasiertem Kunststoff hergestellt werden und sind an die Art des Materials für die Struktur anpassbar.
Van Wassenhove hatte die Idee für seinen Konnektor während eines Kurses an der EPFL über Verbundwerkstoffe und entwickelte das Konzept im Rahmen seines Masterprojekts weiter, das an der EPFL von Senior Scientist Anastasios Vassilopoulos und von Associate Professor Lars De Laet an der Vrije Universiteit Brussel (VUB) mitbetreut wurde. Im September 2020, kurz nach seinem Abschluss, erhielt er Forschungsgelder – durch einen EPFL Ignition Grant – um das Design und den Betrieb seines Verbindungselements zu verbessern und es an einer ersten Anwendung mit Bambusstrukturen zu testen. Heute ist van Wassenhoves Erfindung durch ein EU-Patent geschützt und seine Forschung wurde gerade in Composite Structures, einer führenden Zeitschrift für Verbundwerkstoffe und deren Anwendungen, veröffentlicht.
In Verbindung mit seinem Projekt, genannt B'Novus, hat van Wassenhove ein Online-Programm entwickelt, mit dem Benutzer stilvolle, modulare Bambusmöbel entwerfen können, die mit Hilfe seines Verbindungselements zusammengesetzt werden. Das Programm könnte etwa für Privatpersonen und Organisierende von Veranstaltungen und temporären Ausstellungen nützlich sein. Nachdem die Auftraggebenden ihren Entwurf erstellt und ihre Bestellung aufgegeben haben, generiert van Wassenhove Schnittdateien für die Bambusabschnitte. Diese Dateien schickt er dann zusammen mit den 3D-Druckplänen für die Verbindungsstücke an einen lokalen Hersteller, der idealerweise so nah wie möglich bei seinen Kunden ist, um die Umweltbelastung zu minimieren.
Viele Hürden zu überwinden
Noch liegen einige Hürden auf van Wassenhoves Weg. Zunächst einmal steckt die Bambusindustrie in Europa noch in den Kinderschuhen: «Bambus gilt immer noch als 'Holz des armen Mannes', das mit Terrassenmöbeln, exotischen Urlauben und umweltfreundlichem Lebensstil assoziiert wird», sagt van Wassenhove. Er weist auch darauf hin, dass in Europa das Fertigungs-Know-how fehlt, um Bambus richtig zu schneiden. Aber Bambus hat viele Nachhaltigkeitsvorteile gegenüber seinem direkten Konkurrenten Holz: Weil Bambus so schnell wächst, ist er bis zu viermal produktiver als Bäume; er kann bis zu 30 % mehr CO2 binden als Laubbäume; seine mechanischen Eigenschaften machen ihn erstaunlich stabil; und dank van Wassenhoves Verbindungselementen kann er ohne grossen Fertigungsaufwand eingesetzt werden.
Die verbleibenden Hürden haben den jungen Unternehmer nicht entmutigt: «Mein Ziel ist es, Bambus in die europäische Industrie zu bringen, als Teil des Übergangs zu einer nachhaltigeren Wirtschaft», sagt er. Er sieht bereits Anwendungen für Bambus im Bauwesen, zum Beispiel durch die Verwendung von betongefüllten Bambusstämmen in den Strukturelementen von Gebäuden.
Der Weltraum, die nächste Grenze
Van Wassenhoves B'Novus-Konnektoren könnten nicht nur die europäische Bauindustrie revolutionieren, sondern auch den Weltraum erobern. Drei Masterstudenten am ENAC nutzen sein parametrisches Design, um einen fünf Meter hohen Wetterturm als Teil des Asclepios-Projekts zu entwickeln, einer von Studierenden geleiteten, interdisziplinären Initiative, die Experimente unter gleichen Bedingungen wie auf Mond und Mars durchführen will. Er ist einem Strommast nachempfunden und besteht aus leichten Verbundwerkstoffen – und nicht aus Bambus –, die sich leicht zusammenbauen lassen.