Biokomposite und Fassaden aus Chitin – Prof. Hanaa Dahy

00:00:03: Ich freue mich, dass ich sie kennenlernen kann.

00:00:05: Sie sind Bauingenieurin, Architektin und arbeiten viel mit Biomaterialien.

00:00:11: Eine Sache die nicht selbstverständlich ist in unserer Bauwirtschaft.

00:00:15: Ganz viel basiert daher auf Zementstahl und solche Sachen.

00:00:21: Biomaterialen sind da immer noch was eher als exotisch betrachtetes.

00:00:26: Jetzt sind Sie hier in Stuttgart dabei gewesen beim Projekt Chitinfluid.

00:00:32: Was war interessant für Sie am Chitinn?

00:00:35: Allgemein ist auf Grunde Bedarf, was wir dann von Ressourcenmangel in der Bauindustrie haben und eben aufgrund der enorme Nutzung von Stahl- und Beton das hat eine enorme CO² Emissionen mitgebracht.

00:00:49: also das steht mehr als sieben und dreißig Prozent zu zwei Emissionen und mehr als fünfzig Prozent der globale Ressourcenverbrauch.

00:00:59: Und ein Ersatz war eigentlich notwendig.

00:01:02: in der Arbeit von Biomart, also meine Gruppe hatten wir dann konzentriert eigentlich nach Alternativen zu suchen.

00:01:10: Und eins davon war Faser und Naturfaser.

00:01:14: alle Arten kurz und lang aber Bindemittel war immer eine enorme Challenge zur Hörausforderung Hier, wenn wir über Chitin reden dann ist für uns eine sehr gute Ersatz von Normal-Üpoxid-Has und Kunststoffe was wir denn in unserer Arbeit eigentlich benötigen.

00:01:33: In die Richtung der sogenannten Biokompositen oder als längere Name heißt Natorfaser verstärkte Kunststoffen.

00:01:41: Haupt zwei Komponenten sind Faser und Bindemittel.

00:01:44: Und wenn wir bereits Naturfaser haben, dann benötigmen wir dann eine Bindermittel und in dem Fall es ist ein sehr guter Ersatz!

00:01:51: Von daher kommt dann natürlich der große Interesse.

00:01:54: Was für Eigenschaften bringt Chitin denn mit, die für sie interessant waren?

00:01:59: Dass Chitín an sich bringt mit eine große Wasserschutz, große Dauerhaftigkeit was natürlich ein Traum vor uns ist.

00:02:09: und wenn wir dann unserer Faser mit dieser Bindemittel dann mitbinden Und es existiert schon solche Eigenschaften.

00:02:17: Da brauchen wir keine Beschichtung, da brauchen wir dann keine zusätzliche Modifizierung oder Bearbeitungen.

00:02:23: Das bringt mit sich nicht nur ökologische Vorteile sondern auch ökonomisch wenn wir dann nicht so viel weiterarbeiten müssten.

00:02:32: und von daher also wenn so viele Potenziale gibt Dann ist definitiv eine große Kandidat um damit weiterzuarbeiten

00:02:42: weiterverarbeitet.

00:02:43: Aber sie mussten da ganz schön viel Studien machen, oder?

00:02:46: Richtig!

00:02:47: Also Eigenschaften ist eine Sache und Potenziale ist natürlich eine Sache aber so genannte Prozessibilität ist auch eine andere Sache.

00:02:55: wir müssen scharmen okay das hat so viele Vorteile.

00:02:57: aber wie können wir damit arbeiten in diese Richtung von Biokompositen?

00:03:02: Wie können wir das mit Naturphase kombinieren?

00:03:06: Und da wir das eher in einer Flüssigform Flüssigform bekommen könnten, dachten wir ok.

00:03:14: Dann gibt es dann prinzipiell eine Richtung von Impregnierung zum Beispiel wenn das extraflüssig wäre oder sollten wir eigentlich mit einem bestimmten Verdickungsmaterial mitkombinieren damit wie ein Art Paste also etwas dickere Flüssigkeit und Fluid bekommen können um das Drucken zu können mit drei D-Druckverfahren.

00:03:36: aber bei jeder Richtung müssten wir dann weiterforschen.

00:03:40: Wie kriegen wir das kontrolliert?

00:03:43: Da gibt es eine große

00:03:44: Schrumpf-Faktor.".

00:03:45: Sie mussten ja überhaupt überlegen, wo kann man das denn einsetzen?

00:03:50: Wo macht das Sinn am

00:03:51: Bauwerk?".

00:03:53: Wir hatten am Anfang gedacht was wenn wir Fassadenelemente produzieren könnten.

00:03:59: Also was wir gemacht haben, wir hatten diese Naturfaser und Textilienformate, da hatten wir dann eine Studie gemacht bestimmte Geometrienten zu erreichen im Fassade-Elemente und durch Impregnierung hatten wir dann Chitin oder Chitosan in einem Fall verwendet, um diese Phase eigentlich naßzumachen.

00:04:19: Und eine bestimmte Trocknungsverfahren studiert mit Kameras und alles zu beobachten.

00:04:25: Wie schrumpft das?

00:04:26: In welche Richtung?

00:04:28: Nach dieser Periode hatten wir darüber ein weiterer Analyse geführt.

00:04:33: wie könnten die Selfforming Nutzen, also der Schrumpfung selbst hatten wir als Parameter verwendet und Phaseorientierung.

00:04:43: durch diese additive Fertigungsverfahren dieser TFP Telefy Replacement oder Phaseplatzierungsprozess hatten wir dann gezielt faser Richtungen orientiert gemacht damit die Schrumpfun in gewünschte Richtungen kommen.

00:04:58: Und das wo ein Hocker verwendete was also zweihundert Gramm oder zweihundfünfzig Gramm, aber hat ein voll Mensch von siebzig Kilogramm getragen.

00:05:08: Das heißt eine sehr gute Konzept für zum Beispiel Sandwich-Elementen damit wir dann sogar eben eine tragende Funktion mit integrieren könnten gezielt durch die Phaseorientierung und der Eigenschaften von Chitosan.

00:05:24: was wir hier dabei geforscht haben Und eine weitere Nutzung war sobald das in Form von einem Paste umwandeln, etwas dickfluide.

00:05:35: Dann hatten wir dann viel geforscht.

00:05:38: wie könnten wir das drücken als dadurch drei die Druck verfahren aber mit Integration von Kurzfaser in dem Fall also kurz Naturfaser ob das Stroh oder Rest von Holz Flachs oder Humph.

00:05:53: Ja, also eine große Palette von Naturphase hatten wir dann eine große Untersuchung gemacht und das dann im Drei-D-Verfahren gedrückt.

00:06:03: auf diese Basis hätten wir sogar bestimmte Strukturen erreicht vor einem modulare Fassade-Element was auch tragweg ist und sogar auch eben Konkurrenz mit Ziegel.

00:06:13: Wir hatten die Eigenschaften so erreichte Druckfestigkeit relativ hoch dass wir erreicht haben so ungefähr einundzwanzig Komma sieben Megapascal.

00:06:25: Das zeigen die Potenzialen und sind eigentlich enorm!

00:06:28: Wie ist das mit Lichtempfindlichkeit, wenn man das als Fassadenelement einsetzt oder Hitzefestigkeit?

00:06:36: Oder ist es der nächste Schritt, wenn Sie weitermachen?

00:06:40: Es wäre vielleicht eine nächste Schritt aber weil wir viel Chitosan nicht komplett Chitin verwendet haben in der aktuelle Prozette.

00:06:50: Wir müssten dann eigentlich schon bestimmte Wachsen nutzen, um unsere Passadenprobe zu schützen.

00:06:56: Aber falls wir wirklich hundert Prozent Exitin anwenden, brauchen wir eigentlich solche Beschichtungen nicht.

00:07:04: Die Herausforderung ins Projekt war – weil wir alle mit anderen Gruppen auch gleichzeitig arbeiten – das könnten wir natürlich zeitlich nicht leisten, dass wir so lange warten.

00:07:16: Wir sind der andere Gruppen vor uns, die mengen von poher Chitinproduziden.

00:07:21: Poer Chitininfluid.

00:07:23: Hätten wir das gehabt?

00:07:24: Dann bräuchten wir dann nicht solche Schutz zu machen bei Chitosan, was wir dann letztendlich verwendet haben.

00:07:30: Was ist Chitosaan?

00:07:31: Muss ich jetzt doch mal nachfragen!

00:07:33: Also Chitosans ist eine synthetisiert-Chitin ... Das heißt D-acillated.

00:07:39: Es kommt Acetyl raus aber nicht voll.

00:07:42: Das ist dann eine weitere Form von Chitin, was macht aber andere Eigenschaften.

00:07:49: Das ist hetrophil in dem Sinn und nicht heterophob.

00:07:53: Also die beste Potenzialen von Chittin sind nicht alle da.

00:07:58: D.h.,

00:07:59: wir hatten dann versucht die Processibility zu untersuchen von Chitosan während des Projektes.

00:08:06: Aber sobald wir dann genügend Merzialien von voll hundertprozentigen Chitin bekommen, haben wir die Sache gelöst.

00:08:14: Diese Wetterbeständigkeit und Resistenz was wir eigentlich brauchen.

00:08:20: Dauerhaftigkeit spielt eine große Rolle.

00:08:22: Ihnen war ja auch wirklich wichtig dass damit ein Design geschaffen wird.

00:08:27: Mussten da wirklich neue Formen gefunden

00:08:30: werden?

00:08:30: Also aus Architekten wissen das wir unsere Kunden schon ästhetisch auch neue Lösungen geben müssten, damit sie dann überhaupt solche Lösungen nehmen können und damit wohlfühlen.

00:08:44: Aber unser Ziel ist oder Philosophie sind Materials as a Design Tool, also Materialien als Entwurfswerkzeug.

00:08:53: Und das heißt wenn wir eine bestimmte Ressource haben wie untersuchen dann welche Eigenschaften und welche Potenzialen?

00:09:00: Wie können wir das Beste davon nutzen bis wir dann eine bestimmte Formfindung erreichen können.

00:09:06: Und kommen dadurch dann innovative Strukturen und Geometrien, die sind schon ästhetisch schön aber auch clever... Wir hatten das Geometrie eigentlich erfunden durch die Kenntnisse von das Beste was dieser Material

00:09:22: machen kann.

00:09:23: Also es wirkt irgendwie auch organisch!

00:09:25: Wenig rechte Winkel, scharfe Kanten oder so etwas, sondern sowas Anschmiegsames.

00:09:30: Das ist ja auch eine andere Sprache für die Architektur.

00:09:33: Das stimmt.

00:09:33: Eine andere Sprachabe versuchen trotzdem, so gut wie möglich das Modular zu haben damit wir am Ende doch nutzen können in weder bereits existierende Gebäude oder im Neugebäuden.

00:09:46: Also

00:09:46: Chitin hat eine Zukunft in der Bauwirtschaft?

00:09:50: Definitiv, definitiv!

00:09:52: Ja vielen Dank für das Gespräch.

00:09:54: Herzlichen Dank.