De wereldtuinbouwtentoonstelling Floriade in Almere is niet alleen voor mensen met groene vingers interessant. Op 22 april wordt daar namelijk ook een circulaire brug voor voetgangers en fietsers geopend. Het gaat om de eerste stadsbrug van biocomposietmateriaal dat bestaat uit vlas en een speciale biohars. Deze maakt deel uit van het EU-project ‘Smart Circular Bridge’.
Het Europese project wordt geleid door de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Binnen dat project worden drie stadsbruggen gebouwd van het biocomposietmateriaal, dat licht is en zeer stabiel, met eigenschappen vergelijkbaar met aluminium of licht staal. De brug op de Floriade is de eerste van de drie.
Studenten
In oktober 2016 bouwden studenten van de TU/e, TU Delft, Avans en de Eindhovense vakscholen een voetgangersbrug op de TU/e-campus. Het unieke aan deze brug was dat hij werd gemaakt van een biocomposietmateriaal met onder meer vlas, en dat het ‘s werelds eerste biocomposietbrug was. “Biocomposieten bieden een enorm potentieel voor een bio-based circulaire economie, vooral omdat vlas, in tegenstelling tot bijvoorbeeld hout, een snelgroeiende plant is”, zegt Rijk Blok van de faculteit Built Environment van de TU/e. “Ze bieden ook een geweldige kans voor de bouwsector, die een enorme CO2-voetafdruk heeft en een enorm verbruik van grondstoffen. Allebei die dingen moeten worden aangepakt.”
Volgende stap
Blok leidt het EU-project ‘Smart Circular Bridge’. “Dit project is de volgende stap, deze materialen staat een grote toekomst te wachten”, zegt hij. “Met name de intensieve samenwerking tussen wetenschap, industrie en gemeenten heeft de ontwikkeling van materialen een flinke duw in de rug gegeven. Deze volgende stap wordt in Almere gezet.”
Overspanningen en belastingen
De voetgangersbrug in Almere is 15 meter lang, kan het gewicht van 275 mensen dragen en verbindt twee delen van de tuinbouwtentoonstelling. “We verwachten in de toekomst bruggen te kunnen bouwen met aanzienlijk grotere overspanningen en hogere belastingen”, zegt Patrick Teuffel van de TU/e.
Meer biohars
De hars die gebruikt wordt om de vlasvezels bij elkaar te houden, komt zoveel mogelijk van niet-fossiele bronnen. Voor de eerste brug in Almere bedraagt het aandeel biohars in de totale hoeveelheid gebruikte hars 25 procent, maar de bedoeling is dat dit zal oplopen tot 60 procent of meer voor de vervolgbruggen. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van afvalproducten van de biodieselproductie en gerecyclede PET-flessen.
Monitoring
De reactie van de materialen in de brug wordt real time gevolgd met bijna 100 sensoren in de brug. “Met die sensoren kunnen we de prestaties van het materiaal in specifieke situaties monitoren”, zegt Blok. “Hoe gedraagt de brug zich bijvoorbeeld als er 200 mensen tegelijk overheen lopen? Of wat gebeurt er tijdens verschillende seizoenen van het jaar en verschillende weersomstandigheden?” Het monitoringsysteem registreert de structurele conditie van de brug: optische glasvezelsensoren meten materiaalspanningen en trillingssensoren detecteren door wind veroorzaakte trillingen. De sensorgegevens worden vervolgens geëvalueerd met behulp van kunstmatige intelligentie, om patronen in het materiaalgedrag te zoeken. Ingenieurs kunnen met deze gegevens hun materiaalmodellen verfijnen om materialen te ontwerpen voor de hierop volgende bruggen, maar ook voor andere toepassingen zoals zuilen, gevelelementen en zelfs rotorbladen voor windturbines. Bovendien kunnen deze gegevens op elk moment door iedereen worden bekeken op een openbare website.
Ontwerpen voor hergebruik
De projectmedewerkers onderzoeken ook wat de beste manieren zijn voor het afvoeren van de brugmaterialen, als deze na tientallen jaren gebruik het einde van hun levensduur hebben bereikt. “We kijken naar drie manieren om materialen te recyclen: mechanisch (onderdelen versnipperen en hergebruiken in nieuwe producten), chemisch (met behulp van pyrolyse om grotere moleculen af te breken tot kleinere moleculen), en biologisch recyclen met schimmels”, zegt Teuffel. “Het is belangrijk dat de levensduur van de materialen zo lang mogelijk is. Om dit te bereiken, wordt vanaf het begin van het project rekening gehouden met de end-of-life-opties.”
Consortium
Het project ‘Smart Circular Bridge’ is een consortium van 15 partners onder leiding van de TU/e. Het projectteam bestaat uit vijf universiteiten, zeven innovatieve bedrijven en drie gemeenten. Naast de brug in Almere worden er circulaire bruggen voor voetgangers en fietsers gebouwd in Ulm (Duitsland) en Bergen op Zoom. Het totale budget voor het onderzoek, de ontwikkeling en de bouw van de drie bruggen bedraagt 6,86 miljoen euro, waarvan 3,93 miljoen euro EU-financiering van Interreg Noordwest-Europa.
