Bambus könnte das Bauhandwerk der Welt auf den Kopf stellen

 Bambus könnte das Bauhandwerk der Welt auf den Kopf stellen

Bambus, ein gemeines Gras, das schwieriger zu lösen ist als Stahl, hat das Potenzial, den Bau auf der ganzen Welt zu revolutionieren. Aber das ist nicht alles. Bambus ist ein Rohstoff, der vorwiegend in Entwicklungsländern zu finden ist. Ohne eine bereits vorhandene industrielle Infrastruktur, die die Dinge in Richtung der reichen Welt lenken soll, kann Bambus die internationalen Wirtschaftsbeziehungen völlig verändern.

Das vergangene Jahrhundert war geprägt von einem beispiellosen Transfer von Produkten und vordefinierten Lösungen - anstelle von Programmen zum Kapazitätsaufbau - von den reichen in die armen Länder unter der Überschrift „Entwicklungshilfe“. Die wirtschaftlichen Anreize für erstere liegen auf der Hand: Wenn Industrieländer beispielsweise ihre Stahlbetontechnologie in Entwicklungsländern einführen, müssen diese Länder auch die geeigneten Maschinen, das technische Fachwissen für deren Wartung und die für diese Maschinen geeigneten Baumaterialien erwerben. und sie müssen all diese Dinge von den Industrieländern kaufen.

Dies teilt unseren Planeten zwischen denen, die Waren und Dienstleistungen produzieren, und denen, die nur konsumieren sollen. Solange keine neuen Materialien, die aus den in Entwicklungsgebieten verfügbaren Ressourcen entwickelt wurden, auf den Markt kommen, bleibt das System dasselbe. Bambus könnte das Material sein, das diese Beziehung auf den Kopf stellt.

Ein Beispiel für das derzeitige ausbeuterische Handelssystem ist Stahl. Stahlbeton ist der häufigste Baustoff der Welt und wird in Entwicklungsländern in der Nähe von verwendet 90% des weltweiten Zements und 80% seines Stahls. Nur sehr wenige dieser Nationen haben jedoch die Fähigkeit oder die Ressourcen, ihren eigenen Stahl oder Zement zu produzieren, was sie zu einer ausbeuterischen Importbeziehung mit der entwickelten Welt zwingt. Zum Beispiel von 54 afrikanischen Nationen, nur zwei sind ernsthafte Stahlproduzenten. Alle anderen 52-Länder konkurrieren auf dem Weltmarkt um dieses immer teurer werdende und scheinbar unersetzbare Material.

Stahl ist aber nicht unersetzlich. Bambus bietet eine materielle Alternative und wächst in den Tropen, einem Gebiet, das eng mit den Entwicklungsländern zusammenfällt. Bambus, eines der vielseitigsten Naturprodukte, gehört zur botanischen Familie der Gräser und ist äußerst schwer zu zerreißen.

Seine Stärke liegt in der Entwicklung des Grases, das sich an die Naturkräfte anpasst. Im Gegensatz zu Holz ist der Bambushalm - botanische Begriffe für den Stamm eines Grases - dünn und hohl. Dies ermöglicht es ihm, sich mit dem Wind zu bewegen, anders als ein Baum, der einfach versucht, den natürlichen Kräften zu widerstehen, denen er ausgesetzt ist. Diese Anpassung für flexible Bewegungen erforderte, dass die Natur eine sehr leichte, aber zugfeste Faser im Bambushalm fand, die sich extrem biegen kann, ohne zu brechen. Bambus lässt sich schwerer auseinander ziehen als Holz oder sogar Stahl.

Bambus ist auch ein sehr erneuerbares und umweltfreundliches Material. Es wächst viel schneller als Holz und ist in großen Mengen leicht zu beschaffen. Es ist auch für seine beispiellose Fähigkeit zur Abscheidung von Kohlenstoff bekannt und könnte daher eine wichtige Rolle bei der weltweiten Reduzierung der Kohlenstoffemissionen spielen - ein weiterer Vorteil für die Entwicklungsländer angesichts des Handels mit Kohlenstoffemissionszertifikaten.

Aus wirtschaftlicher Sicht sollten sich die meisten Entwicklungsländer für das Material interessieren. Dies könnte die lokale Wirtschaft stärken und die Abhängigkeit von internationalen Märkten verringern.

Faser-Extrakte

Die großen sozialen, wirtschaftlichen und materiellen Vorteile von Bambus und seine weit verbreitete Verfügbarkeit spiegeln sich jedoch nicht in der Nachfrage nach dem Material wider. Bambus hat trotz seiner Stärken eine Reihe von Schwächen als Baustoff. Wasseraufnahme, Quell- und Schrumpfverhalten, begrenzte Haltbarkeit und Anfälligkeit für Pilzbefall haben die meisten Bambusanwendungen bisher eingeschränkt.

Heutzutage beschränkt sich die Verwendung von Bambus in der Regel darauf, eine strukturelle Komponente in Regionen zu sein, in denen lokale architektonische Traditionen zum Ausdruck kommen. frühe Versuche, es als unbehandeltes, nicht zusammengesetztes Verstärkungsmaterial in Beton einzusetzen, waren nicht erfolgreich.

Bambusfasern könnten jedoch extrahiert und mit anderen Materialien kombiniert werden, um einen Verbundwerkstoff zu bilden, der seine natürlichen Stärken als Bestandteil eines tragfähigen Baumaterials nutzt, das eine Alternative zu Stahl und Holz darstellt. Genau das ist es, was Forscher an der ETH Singapur tun Future Cities Laboratory arbeiten daran.

Es gibt ungefähr 1,400 bekannte Bambusarten, die in allen möglichen Formen, Größen und Stärken erhältlich sind. Mit neuen Technologien untersuchen wir, welche Bambussorten am besten für den Bau geeignet sind und wie wir einige ihrer Einschränkungen überwinden können, indem wir Bambus mit Klebstoff kombinieren.

Bambus-Verbundmaterial kann in jeder der bekannten Formen hergestellt werden, in denen Stahl und Holz hergestellt werden. Wie sie kann das Material verwendet werden, um Wandstrukturen für Häuser oder andere Gebäude zu bauen. Interessanterweise kann es für bestimmte Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Zugfestigkeit des Materials am besten genutzt wird, z. B. für Bewehrungssysteme in Beton oder Balken für Decken und Dachkonstruktionen.

Günstig und einfach

Heutzutage kostet Bambus weniger als ein Viertel des Gewichts der Stahlbewehrung. Und weil Stahl 15-mal dichter ist als natürlicher Bambus, sind die Volumenzahlen sogar noch extremer. Alleine in Südostasien wird bereits genug Bambus angebaut, um die gleichwertige Nachfrage nach Baustahl 25 zu befriedigen.

Bambus wächst größtenteils in Entwicklungsländern, die mit dieser neuen Technologie möglicherweise erhebliche Wertschöpfungsketten entwickeln könnten. Landwirte, Sammelstellen, Händler und schließlich Produktionsstätten könnten eine starke Wirtschaftsmacht bilden - solange der Bambus nicht einfach als Rohstoff exportiert wird.

Entwicklungsländer müssen Wissen und industrielles Know-how entwickeln und erhalten, um ihre wirtschaftlichen Kapazitäten zu stärken. Durch die Herstellung eines hochfesten Baustoffs könnten starke neue Verbindungen zwischen Land und Stadt hergestellt und eine alternative Einnahmequelle für die Landwirte geschaffen werden. Eine Ausweitung des Anbaus würde den Landwirten auch auf andere Weise helfen. Bambus kann durch sein schnelles Wachstum offene Böden sichern und vor Erosion schützen. Bambus, ein Gras, hält auch den Grundwasserspiegel hoch und verbessert so die Produktivität der angrenzenden Felder, die mit Nahrungspflanzen bepflanzt sind.

Bambus könnte nicht nur als traditionelles Baumaterial, sondern auch als Hauptbestandteil eines industrialisierten Produkts eine wichtige Rolle spielen und den Aufbau einer „rauchfreien“ Industrie in Entwicklungsländern ermöglichen.

Das Gespräch

Dirk Hebel hat den SMART Innovation Grant und ein Sawiris-Stipendium erhalten. REHAU hat an den chemischen Teilen seiner Forschung mitgewirkt.

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Über den Autor

hebel dirkDirk Hebel ist derzeit Assistenzprofessor für Architektur und Bauwesen am Future Cities Laboratory in Singapur. Zuvor war er wissenschaftlicher Gründungsdirektor des Äthiopischen Instituts für Architektur, Hochbau und Stadtentwicklung in Addis Abeba, Äthiopien. Zwischen 2002 und 2009 unterrichtete er am Departement Architektur der ETH Zürich als Koordinator für das erste Jahr des Architekturdesigns und als Direktor des Master of Advanced Studies in Urban Design bei Prof. Dr. Marc Angélil.

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