1. Circulaire Economie
Hergebruik van End-of-Life Composieten
Click here for English(opent in nieuw tabblad)
Het onderzoeksprogramma Hergebruik van Composieten is onderdeel van het onderzoeksportfolio van het lectoraat Kunststoftechnologie. Het onderzoek richt zich op het ontwikkelen van nieuw constructiemateriaal, gebaseerd op End-of-Life thermoharde composieten. Dit programma loopt sinds 2015. Er hebben tot nu toe 80 bedrijven/kennis- en overheidsinstellingen meegewerkt en er zijn tot nu toe zijn meer dan 100 studenten bezig geweest met dit programma in de vorm van stage, afstuderen of als opdracht in een minorprogramma. De uitkomsten van het onderzoek worden gebruikt in de lesprogramma’s van de Minor Composieten, de Minor Production Engineering en de Master Polymer Engineering.
Dit project is door meerdere subsidieverstrekkers gefinancierd: SIA KIEMVANG(opent in nieuw tabblad) (2015-2017), CompoWorld (2015-2017), SIA RAAK (opent in nieuw tabblad)MKB 1 (2017-2019), SIA RAAK MKB 2 (2019-2022), SIA RAAK MKB 3 (2022-2024), Provincie Overijssel(opent in nieuw tabblad) (2019-2022) en DCPV (2020-2022).
De Windesheim methodiek voor het hergebruik van End-of-Life composiet
Sinds de aanvang van het project, heeft het project zich erop gericht om voor de praktijk bruikbare resultaten op te leveren. We gebruiken de ‘demonstrator onderzoeksmethode’. Dat wil zeggen: aan de hand van concrete casussen worden rekenregels en full-scale demonstrators ontwikkeld, die daadwerkelijk in de praktijk geïnstalleerd zijn. Deze praktijk casussen zijn bedacht en uitgewerkt in nauwe samenwerking met de betrokken bedrijven.
-
-
Meer over onze demonstrators
Door het ontwikkelen van full-scale demonstrators gebaseerd op de Windesheim methodiek, is in de loop der jaren veel kennis gegenereerd over het gedrag van het materiaal en een eerste aanzet voor lange-duur gedrag. Hieronder staan op chronologische volgorde de verschillende demonstrators die wij door de jaren heen hebben opgeleverd in samenwerking met de industrie. Dit illustreert de evolutie van het onderzoek.
-
2017 - Oeverbeschoeiing
Dit was de eerste full-scale demonstrator die wij ontwikkelden middels de Windesheim methode. Het doel was om te laten zien dat het ook daadwerkelijk in het groot uitgevoerd kon worden. In september 2017 zijn 80 planken à 20 meter oeverbeschoeiing geïnstalleerd bij de Beatrixsluis in Almere. In hoofdstuk 4.1 van publicatie Industrieel Hergebruik EoL Composieten, lees je meer over deze demonstrator. Klik op de afbeelding om hier naartoe te gaan.
-
2017 - Interieurpanelen rHPL
Deze demonstrator is de enige variant waarbij een pers is gebruikt om de panelen te produceren en waarbij geen polyester, maar een schuimende polyurethaan hars is gebruikt. Van deze interieurpanelen zijn meubels gemaakt, die sinds 2017 op Windesheim in gebruik zijn. In hoofdstuk 4 van publicatie Industrieel Hergebruik EoL Composieten, lees je meer over deze demonstrator. Klik op de afbeelding om hier naartoe te gaan.
-
2018 - Dinzerbrug
Over de Stroobosser Trekfaert in Friesland zijn 7 verkeersbruggen vernieuwd. Het dek van deze bruggen moest de oorspronkelijke uitstraling hebben van hardhouten balken. Voor de Dinzerbrug is gekozen voor een alternatieve, duurzame oplossing: hergebruikt composiet. Met onze Windesheim methode ontwikkelden wij dekplanken die duurzaam zijn én bestand tegen zware verkeerlasten die erover gaan. De dekplanken zijn beproefd en beoordeeld door ingenieursbureau Royal Haskoning DHV. Het bedrijf Composite Structures heeft vervolgens de dekplanken gemaakt.
-
2018 - Geleidebalk/wrijfgording
Voor de provincie Groningen ontwikkelden wij in 2018 een wrijfgording ter vervanging van tropisch hardhout en ter voorkoming van houtrot, wat de levensduur van bijvoorbeeld azobé beperkt. Het bedrijf Fiby Products(opent in nieuw tabblad) heeft uiteindelijk 120 meter van deze wrijfgording geproduceerd. De installatie hiervan was in 2019 in de haven van Delfzijl.
-
2019 - Draglineschotten
Voor het bedrijf Welex(opent in nieuw tabblad) ontwikkelden wij in 2019 een draglineschot samengesteld uit vijf losse balken. Met het schot is een brug gemaakt met een overspanning van 4 meter. Het doel van dit project was om het hardhout te vervangen. In hoofdstuk 4 van publicatie Industrieel Hergebruik EoL Composieten, lees je meer over deze demonstrator.
-
2020 - NS dwarsligger
In samenwerking met NS(opent in nieuw tabblad) ontwikkelden wij in 2020 een dwarsligger van hergebruikte composieten. NS heeft als doelstelling om volledig circulair te zijn, daarom hebben wij de vlokken voor de dwarsligger geproduceerd uit interieurpanelen van oude treinstellen. Op dit moment wordt uitgezocht welke partij de dwarsligger daadwerkelijk kan produceren.
-
2021 - Inlage Save Plastics
Het bedrijf Save Plastics(opent in nieuw tabblad) produceert hout-vervangende producten van een 100% gerecyclede kunststofmix. Door middel van een demonstrator is aangetoond dat het kruipgedrag van de thermoplast dekplank sterk verbeterd kan worden door een inlage van EoL composiet. Het toepassingsbereik van deze planken kan zodoende vergroot worden. Dit project is nog actief.
-
2021 - Geleidebalk met rubber
Autobanden zijn net als glasvezel composieten lastig te recyclen. Er is gekozen om delen van een autoband te gebruiken als een verend binnenstuk van een geleidebalk om op zo’n manier extra eigenschappen toe te voegen aan het End-of-Life composiet materiaal. In een tweede demonstrator is een gerecyclede kunststof stootschil voorzien van een verende rubber stootlaag. Deze aanpak wordt op dit moment getest in Ronduite.
-
-
-
Meer over partners
Gedurende dit project hebben wij samengewerkt met veel verschillende partijen uit de industrie. Hieronder een overzicht.
-
RAAK MKB 1
-
RAAK MKB 2
-
RAAK MKB 3
-
RAAK MKB 4
-
-
-
Meer over onze onderzoeksresultaten
Gedurende het onderzoeksprogramma hebben wij al diverse resultaten opgeleverd. Hieronder een overzicht van deze resultaten. Hierin hebben wij een onderscheid gemaakt in: End-of-Life composietstromen, producten, mechanisch gedrag, uitloging van gevaarlijke stoffen en lange-duur gedrag.
-
Hybride Hergebruik Kunststoffen
In dit RAAK-MKB-project is onderzocht of er combinaties te maken zijn door het hergebruiken van verschillende, moeilijk te recyclen kunststoffen. Het gaat hierbij om End-of-Life stromen van thermoharde composieten, mix-plastics en autobanden. Dit hybride hergebruik heeft als voorwaarde dat een resulterend nieuw product zo ontworpen is dat dit ook aan het einde van de levensduur weer goed te hergebruiken is: ‘design for circularity’.
Publicatie Hybride Hergebruik Kunststoffen(opent in nieuw tabblad)
-
Samenvatting Hergebruik Thermoharde Composieten
De Windesheim-methode van structureel hergebruik van End-of-Life (EoL) thermoharde composieten levert een circulaire oplossing voor de thermoharde composiet-industrie.
-
Mechanisch gedrag van hergebruikt composiet met stroken
De meest extreme vorm van een lengte/diameter verhouding, zijn stroken. In onze publicatie 'Hergebruik van thermohardende composieten' leggen we uit hoe de stroken vervaardigd kunnen worden, ook op industriële schaal. Daarnaast beschrijven wij hierin wat de mechanische eigenschappen zijn, die je middels deze techniek verkregen kunt verkrijgen. Het blijkt mogelijk om met behulp van stroken nieuw constructiemateriaal te creëren, wat een hogere buigsterkte heeft dan naald- en loofhout. Hieronder vind je de links naar bijbehorende publicaties. In de tweede publicatie gaat het om hoofdstuk 2, 3 en 5.
Publicatie Hergebruik van thermoharde composieten(opent in nieuw tabblad)
Publicatie Industrieel hergebruik van EoL thermoharde composieten(opent in nieuw tabblad)
-
Mechanisch gedrag van hergebruikt composiet met vlokken
De productie van vlokken kan gedaan worden met industriële shredders. Afhankelijk van het ingangsmateriaal worden vlokken verkregen in de vorm van naalden of plaatjes. De mechanische eigenschappen van het nieuwe composiet hangt af van de vezelfractie en de vezelrichting. Hieronder vind je de links naar bijbehorende publicaties. In de eerste publicatie gaat het om hoofdstuk 2, 3 en 5.
Publicatie Industrieel hergebruik van EoL thermoharde composieten(opent in nieuw tabblad)
Publicatie Hergebruik Thermoharde composieten(opent in nieuw tabblad)
-
Uitloging van gevaarlijke stoffen
Waar in het begin van het onderzoek gebruik gemaakt werd van vlokken van oude boten ingebed in hars specifiek bedoeld voor marine industrie, werd het vanwege het nat-droge toepassingsgebied belangrijk om aan te tonen dat geen chemicaliën of zware metalen zouden uitlogen tijdens het gebruik. In dit onderzoek is aangetoond dat er ondanks eventuele aanwezige vervuilingen de uitloging van het End-of-Life gebaseerde composiet ver onder de norm blijft, zelfs bij beschadiging. In onderstaande publicatie lees je meer over uitloging.
Publicatie Mogelijke uitloging in hergebruikt composiet(opent in nieuw tabblad)
-
Lange-duur gedrag van composieten
Het ontbrekende puzzelstukje voor het bepalen van de LCA is het bevestigen van het verwachte lange-duur gedrag. De eerste aanzet om dit te bepalen wordt gedaan voor de sluisdeuren voor Groningen Seaport. Deze verkennende testen worden uitgevoerd bij 25 °C en 40 °C.
-
-
-
Meer over de Life Cycle Assessment
Om daadwerkelijk circulair te zijn is het van belang om te weten of de Windesheim methode een goede oplossing is in termen van onder andere carbon footprint. Dit is onderzocht aan de hand van damwanden (statische belasting). Uit het onderzoek blijkt dat het extreem belangrijk is om geïndustrialiseerd te produceren, waardoor een laag hars-gehalte en hoge stijfheid van de producten verkregen kan worden. In hoofdstuk 6.3 van onderstaande publicatie lees je meer over de Life Cycle Assessment.
Publicatie Industrieel Hergebruik EoL Composieten(opent in nieuw tabblad)
-
-
-
Meer over awards
Sinds de start van dit onderzoeksprogramma in 2015, is het werk bekroond met verschillende awards in binnen- en buitenland.
-
JEC Innovation Award 2022 categorie Civiele Techniek
Elk jaar, sinds de oprichting meer dan 20 jaar geleden, viert JEC Group het succes van projecten en samenwerkingen binnen de composietindustrie. Dit wordt bekroond met de JEC Composites Innovation Awards(opent in nieuw tabblad). Het onderzoeksprogramma Hergebruik EoL Composiet won in 2022 de prijs in de categorie Civiele Techniek.
-
Deltapremie 2021
We zijn er ontzettend trots op dat wij in 2021 de Deltapremie(opent in nieuw tabblad) in ontvangst mochten nemen: een award vanuit Regieorgaan SIA en Vereniging Hogescholen voor het allerbeste praktijkgerichte onderzoek met als thema: Hybride Hergebruik van Kunststoffen. De prijs van € 500.000 besteden wij nu aan onderzoek naar het recyclen van autobanden, om ze uiteindelijk terug te kunnen brengen naar de oorspronkelijke grondstof.
-
RAAK-Award 2021
Elk jaar reikt Regieorgaan SIA een prijs uit voor het beste praktijkgericht onderzoek: de RAAK-award(opent in nieuw tabblad). Met de prijs wil Regieorgaan SIA het onderzoek van hogescholen meer bekendheid geven. Op het SIA-congres op 25 november werd projectleider Albert ten Busschen uitgeroepen tot winnaar van de RAAK-award 2021! Met het onderzoeksproject Hybride hergebruik kunststoffen, wonnen wij een cheque van € 10.000 én de award!
-
-
-
Meer over publicaties
Door de jaren heen is dit onderzoeksprogramma diverse keren beschreven in wetenschappelijke publicaties. Hieronder staat een overzicht.
-
2017 - Structural re-use of end-of-life thermoset composites, Elsevier, Reinforced Plastics
A. ten Busschen, 'Structural re-use of end-of-life thermoset composites' Elsevier, Reinforced Plastics, volume 61, number 3 may/june 2017.
-
2017 - Revolutionary re-use of polyester boats, The Report
A. ten Busschen 'Revolutionary re-use of polyester boats', The Report September 2017, issue 81 blz 50-55.
-
2020 - Industrial re-use of composites, Elsevier, Reinforced Plastics
A. ten Busschen 'Industrial re-use of composites', Elsevier, Reinforced Plastics, volume 64, number 3, may/june 2020.
-
2020 - Verkennend onderzoek naar de mogelijke uitloging van schadelijke stoffen uit hergebruikt composiet, Windesheim
E.C. Roetman, A. ten Busschen, 'Verkennend onderzoek naar de mogelijke uitloging van schadelijke stoffen uit hergebruikt composiet', Windesheim, 2020.
-
2021 - Industrial re-use of composites, Chapter in Current topics in Recycling
A. ten Busschen, 'Industrial re-use of composites', chapter in Current topics in Recycling, august 2021.
-
2021 - Langeduur eigenschappen van composieten: literatuurstudie, Windesheim
A. ten Busschen, N.P. Boks, M.D.C. Topp, 'Langeduur eigenschappen van composieten: literatuurstudie', Windesheim, 2021.
-
2021 - Testen en ontwerpwaarden hergebruikt composiet, Windesheim
P. Schreuder, K. Hermans, A. ten Busschen, 'Testen en ontwerpwaarden hergebruikt composiet: ten behoeve van engineering van composietschuiven met kernen van hergebruikt composiet', Windesheim, 2021.
-
2023 - RAAK-MKB Hybride Hergebruik Kunststoffen, Windesheim
A. ten Busschen, M.D.C. Topp, P. Schreuder, K. Hermans, 'RAAK-MKB Hybride Hergebruik Kunststoffen', Windesheim, 2023.
-
2024 - Circulair ontwerpen met hergebruikt composiet, Windesheim
A. ten Busschen, E.S. Lappa, E.C. Roetman, P. Bosman, 'Circulair ontwerpen met hergebruikt composiet', Windesheim, 2024.
-
Programma-manager Albert ten Busschen
Associate Lector Albert ten Busschen heeft een ruime ervaring in de ontwikkeling en productie van composietproducten en bouwproducten. Tijdens zijn studie werktuigbouwkunde en zijn promotie-onderzoek heeft hij zich vooral gericht op de mechanische eigenschappen van vezelversterkte kunststoffen (composieten). Daarna werkte hij 7 jaar als hoofd van het Reinforcement Evaluation Centre van PPG Fiber Glass te Hoogezand. In deze functie werden de toepassingen van glasvezelproducten als versterking in kunststoffen geëvalueerd. In de jaren daarna was hij hoofd van de afdeling Houtproducten voor de Bouw bij SHR Hout Research te Wageningen en later research manager bij Tech-Wood Nederland te Rijssen. Van 2005 tot en met 2021 was Albert technisch directeur bij Poly Products te Werkendam. Tussen 2005 - 2013 was hij ook voorzitter van de composiet-branchevereniging in Nederland, de VKCN (tegenwoordig: CompositesNL). Sinds juni 2015 is hij associate lector binnen het Lectoraat Kunststoftechnologie van de hogeschool Windesheim in Zwolle en Almere. In deze functie richt hij zich op het hergebruik van End-of-Life composiet.
Ontmoet onze onderzoekers
Dr. Margie Topp, lector
Margie Topp is lector Kunststoftechnologie bij Windesheim en gespecialiseerd in onderzoek op het gebied van composietmaterialen en polymeertechnologie.
Eric Roetman, onderzoeker
Eric Roetman is onderzoeker en ook coach bij ZWINC. Hij is onze expert op het gebied van circulaire economie en weet in korte tijd een breed netwerk op te bouwen.
LinkedIn (opent in nieuw tabblad)Koen Hermans, onderzoeker
Koen Hermans is onderzoeker en heeft een achtergrond in Industrieel Product Ontwerpen. Hij is een aanpakker en heeft een getraind oog voor de toepassing en gebruik van een product.
LinkedIn (opent in nieuw tabblad)Niels Boks, docent-onderzoeker
Docent Werktuigbouwkunde en onderzoeker Niels Boks werkt vanaf de start in 2008 bij het lectoraat. Hij is nauwkeurig, procesmatig en bezit expertise op het chemische vlak.
LinkedIn (opent in nieuw tabblad)In de media
Door de jaren heen is dit onderzoeksprogramma diverse keren opgepakt door de media. Hieronder een overzicht van de online publicaties, op basis van drie thema's: Windenergie en jachten, RAAK-Award en Dwarsligger.
Lees hier de publicaties over de windmolen wieken, als onderdeel van het onderzoek naar Hergebruik van Composieten.
Lees hier de publicaties over de RAAK-Award, die associate lector Albert ten Busschen samen met alle onderzoekers won met het onderzoek naar Hergebruik van Composieten.
Lees hier de publicaties over de dwarsligger, een demonstrator die wij in samenwerking met NS hebben opgeleverd als onderdeel van het onderzoek naar Hergebruik van Composieten.
Meer weten?
Heb jij behoefte om samen met ons aan de slag te gaan met een onderzoeksproject? Neem contact met ons op, dan bespreken we de mogelijkheden!