Zuschuss der National Science Foundation unterstützt umweltfreundliche Dacheindeckung

Jun 05, 2023

Vikram Yadama beschäftigt sich schon seit langem leidenschaftlich mit der Entwicklung nachhaltiger und erneuerbarer Baumaterialien für bezahlbaren Wohnraum, aber der Bau- und Umweltingenieurprofessor an der Washington State University war schon immer verwirrt über eine Sache: Es scheint, dass sich nur reiche Leute sie leisten können.

In der Hoffnung, Teil der Bemühungen zu sein, dies zu ändern, arbeiten Yadama, Professor an der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwesen, und seine Kollegen mit einem in Tacoma ansässigen Start-up zusammen, um umweltfreundliche, klimaresistente und erschwingliche Dachmaterialien aus zu entwickeln Bambus.

Forscher des Center for Composite Materials and Engineering (CMEC) der WSU wurden zusammen mit Eco-Shelter Inc. mit einem 1-Millionen-Dollar-Preis der National Science Foundation Small Business Technology Transfer Phase II für die Entwicklung kohlenstoffarmer, kostenwettbewerbsfähiger Dachbahnen aus Bambusverbundwerkstoffen ausgezeichnet. Ziel ist die Entwicklung von Dachmaterialien, die robuster und umweltfreundlicher sind und weniger Wärme absorbieren als Wellblech- oder Asbestfaserzementplatten, die üblicherweise in einkommensschwachen Gemeinden auf der ganzen Welt verwendet werden.

„Die Unterstützung von NSF bei der Kommerzialisierung einer Technologie, die sich auf ganz konkrete Weise auf Gesundheit, Wohlbefinden und unseren Planeten auswirken kann, ist eine unglaubliche Chance“, sagte Alexa Bednarz, CEO von Eco-Shelter.

Bednarz hatte keinen Ingenieurshintergrund und widmete sich nach ihrer Tätigkeit im globalen Gesundheitswesen der Bill and Melinda Gates Foundation wieder ihrem Projekt für Dachmaterialien. Im Jahr 2015 begann sie für die Gates Foundation in Delhi, Indien, zu arbeiten und lernte mehr über Wohnungsprobleme in informellen Siedlungen und städtischen Slumgebieten.

„Ich interessierte mich für die Idee des sozialen Unternehmertums und dafür, wie man Produkte und Dienstleistungen mit nachhaltigen Geschäftsmodellen entwickeln könnte, die den Bedürfnissen der vielen Menschen auf der Welt gerecht werden könnten, die von weniger als 5 US-Dollar pro Tag leben“, sagte sie.

Sie begann, sich über Baumaterialien zu informieren und erkannte, dass es eine Marktnachfrage, aber wenig Innovation bei der Entwicklung besserer Produkte gab.

„So viel Wohnen wirkt sich direkt auf die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen aus“, sagte sie.

Nach ihrer Rückkehr entwickelte sie die Idee für ihr Unternehmen und gewann einen Preis bei einem Social Venture Partners Fast Pitch-Wettbewerb. Sie gründete ihr Unternehmen im Jahr 2017.

„Ich bin von Philanthropie und globaler Gesundheit zur Schnittstelle zwischen Wohnen und Gesundheit übergegangen“, sagte sie. „Mir wurde klar, dass das Dach ein wirklich wichtiges Thema ist.“

Der Hauptnachteil schlechter Dachmaterialien in heißen Klimazonen besteht darin, dass sie die Häuser heißer machen – bis zu 20 % der von ihnen aufgenommenen Wärme gehen durch das Dach und strahlen in das Haus. Die Forscher fanden heraus, dass ein Dachsystem aus Bambus etwa sieben Grad kühler ist.

Die Herstellung und Produktion von Blech- oder Faserplatten erfordert außerdem mehr Energie und verursacht mehr schädliche Kohlendioxidemissionen als der Bambusanbau, was zusätzlich zur Verschärfung der Klimakrise beiträgt. Bambus kann außerdem widerstandsfähiger sein und weniger leicht beschädigt werden als Materialien auf Zinn- oder Faserbasis.

Dachmaterialien aus Bambus gibt es bereits, aber sie sind teuer und werden am häufigsten in Gemeinden mit höherem Einkommen verwendet, sagte Bednarz.

Mit dem Zuschuss wird die Arbeit der Forscher zur Verbesserung der Bambusverbundwerkstoffe fortgesetzt. Insbesondere arbeiten die Forscher an der Entwicklung dreidimensionaler Bambusstrang-Verbundplatten, anstatt gewebter Matten, deren Herstellung aufwändig ist. Ähnlich wie Oriented Strand Board auf Holzbasis, ein in den USA verbreitetes Baumaterial, könnten Verbundwerkstoffe Bambusabfälle nutzen und gleichzeitig einfacher herzustellen sein.

„Eine strangbasierte dreidimensionale Verbundplatte eröffnet wirklich das Potenzial für die Herstellung von Dachplatten unterschiedlicher Konfiguration sowie anderer Bauprodukte“, sagte Yadama.

Der ursprünglich aus Indien stammende Yadama sagte, er freue sich über die Umsetzung des Projekts mit lokal verfügbaren Glasfasern und sagte, es sei besonders wichtig, anderen in seinem Heimatland zu helfen.

„Forscher wie wir können die Auswirkungen unserer Arbeit oft nicht direkt oder so schnell erkennen“, sagte er. „Bei diesem Projekt können wir das sehen, was wirklich sehr erfreulich ist.“