Materialinnovationen: Was ist Structural Engineered Bamboo (SEB)?

May 13, 2023

So anmaßend es auch klingen mag, wir können mit Sicherheit sagen, dass Bambus eines der vielversprechendsten Materialien für die Zukunft der Bauindustrie ist. Neil Thomas, leitender Ingenieur bei atelier one, sagt, wenn wir ein ideales Baumaterial entwerfen würden, würde es Bambus sehr ähneln. Denn es wächst sehr schnell, ist in vielen Ländern der Welt verbreitet, hat einen hocheffizienten Querschnitt und eine beeindruckende Tragfähigkeit. Aber über seine strukturelle Verwendung in seiner Rohform hinaus ist Bambus auch ein Material, das ein hohes Maß an Verarbeitung ermöglicht und für Bodenbeläge, Einrichtungsgegenstände und, wie wir in diesem Artikel sehen werden, für SEB-Strukturen (Structural Engineered Bamboo) laminiert werden kann sind dem Holzwerkstoff sehr ähnlich. Wir sprachen mit Luke D. Schuette, Gründer und CEO von ReNüTeq Solutions, LLC, einem Unternehmen in St. Louis, Missouri, das mit dieser Strukturmaterialtechnologie arbeitet.

Technischer Bambus wird aus rohen Bambushalmen hergestellt, die durch Druck und Hitze einen laminierten Verbundwerkstoff bilden, der dann zu Strukturteilen zusammengeklebt wird. Im Fall von Renüteq sind der Lamellenvorbereitungsprozess und das fertige Produkt speziell für strukturelle Gebäudeanwendungen patentiert und heißen Radial Laminated Bamboo. RadLam® optimiert die leistungsstärksten Fasern des Halms, indem es die Fasern mit geringerer Festigkeit aus der Innenseite der Halmlatte entfernt, bevor die Laminierung erfolgt, und erhöht gleichzeitig die Effizienz während der Produktion durch Reduzierung des Abfalls. Die Hauptanwendungen von SEB sind Tragwerkssysteme (Stützen und Balken), Strukturverglasungssysteme für Gebäude (für Eingänge, Dächer, Fassadensysteme) sowie Vorhangfassaden und raumhohe Rahmen.

Obwohl die Verwendungsmöglichkeiten ähnlich sind, ist laut Luke „SEB aus struktureller Sicht viel stärker als jedes andere Massivholz auf dem Markt.“ Der Elastizitätsmodul von ReNüTeqs SEB beträgt mehr als 4 Millionen PSI, was mehr als der doppelten Festigkeit von entspricht jedes technische Holz- oder Brettschichtholzprodukt. Unter Spannung ist es mehr als zehnmal stärker, da der gesamte Bambus durchgehend Silicafasern enthält. Die höhere Dichte von SEB ist ideal für Verbindungskonstruktionen, da Holzfasern in Schraubverbindungen zerdrückt werden, während diese ihre Festigkeit beibehalten bilden sich unter höherer Kompression.“ Da es 40 % dichter als Holzwerkstoffe ist, bedeutet dies auch, dass Bambuskonstruktionen eine wesentlich bessere Brandleistung als Holz haben, da die Karbonisierungsrate viel langsamer ist. „Bambus ist auf zellulärer Ebene geschlossener als Holzfasern, was es bei Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen viel stabiler macht. SEB ist unter volatilen Bedingungen um mehr als 28 % stabiler als Massivholz, was es sowohl für Struktur- als auch für Glassysteme optimal macht.“ ."

Zusätzlich zu seinen strukturellen Verwendungsmöglichkeiten hat Bambus auch Vorteile hinsichtlich seiner Umweltauswirkungen. Luke weist darauf hin, dass eine Bambusplantage 37 % mehr Sauerstoff produziert als herkömmliche Wälder. „Guadua-Bambus bindet nicht nur Kohlenstoff, sondern produziert beim Wachsen auch Sauerstoff, bis zu 37 % mehr Sauerstoff als Bäume. Während der industriellen Revolution und auch heute noch wurden weltweit große Mengen natürlichen Baumwuchses entfernt. Der Holzbau wird in Betracht gezogen.“ nachhaltig im Vergleich zu Beton und Stahl, aber es ist bei weitem nicht so nachhaltig wie Bambus, insbesondere wenn man die bereits erschöpften Naturwälder berücksichtigt.“ Bambus hat eine geometrische Wachstumskurve, die es 10x schneller macht als die CO2-Entfernung durch Bäume. Bei intensiver Ernte kann es bis zu 1,76 Tonnen CO2/Gruppe/Jahr binden, bzw. bis zu 362 Tonnen/Hektar/Jahr auf einem optimal bewirtschafteten Betrieb. Die Produkte von Renüteq werden mit der in Lateinamerika angebauten Guadua-Art hergestellt und sind von der ASTM (American Society of Testing Materials) zertifiziert.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist außerdem die Qualität des Bodens, die nicht immer erwähnt wird. Laut Luke „bleibt das Wurzelsystem des Guadua-Bambus während des gesamten Wachstums und der Ernte intakt. Wenn Holz geerntet wird, stirbt das Wurzelsystem ab und verursacht eine drastische Bodeninstabilität, und die Folge ist die Erosion des Mutterbodens. Extreme Fälle davon sind auf der ganzen Welt an Orten wie diesen aufgetreten.“ B. in Indien, Asien, Afrika und Mittel-/Südamerika. Wenn alter Bewuchs und Holzfarmen entfernt werden, geht der hochwertige Mutterboden verloren und das Nachwachsen jeglicher Vegetationsform ist begrenzt. Bäume neu zu pflanzen ist keine Lösung. Lasst uns weniger Bäume fällen.“ Um dies zu veranschaulichen, erinnert er sich an ein Zitat von Sahdguru, dem Gründer von Conscious Planet in Indien: „Rette den Boden, um die Umwelt zu retten.“ Bodendegradation ist die drängendste ökologische Herausforderung unserer Zeit. Landwirtschaft kann nur auf fruchtbarem Boden gedeihen – den gibt es einfach Anders geht es nicht. Die Regeneration des Bodens ist die Belebung des Lebens.“

Das einzige Hindernis, sagt Schuette, liege noch immer im Zugang zu Wissen über Lösungen und Beispiele bereits realisierter Gebäude und Produktdesigns mit diesem Material. Die Sensibilisierung für die wichtigsten Leistungs- und Nachhaltigkeitsvorteile von Bambus gegenüber anderen Baumaterialien wird ein wichtiger Beitrag zur Sicherstellung seiner zukünftigen Verwendung sein.

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Anmerkung der Redaktion:Dieser Artikel wurde ursprünglich am 08. November 2022 veröffentlicht.