Bliv gratis abonnent Send navn og adresse til dynamo@dtu.dk Magasinet udkommer fire gange om året
DESIGN & PRODUKTION
Creative ZOO
ISSN 1604-7877
FORSIDEFOTO
Bax Lindhardt
Kreativ lektor hædret med pris
DTU’s undervisningspris gik i 2024 til lektor Ulrik Krühne for sin opfindsomme udvikling af undervisningen.
Undersøiske solceller uden alger
En nyudviklet maling til den amerikanske flåde spænder ben for begroning på undervandsdroners solceller.
Ny produktion af B2-vitamin
Forskere har udviklet en billigere og mere klimavenlig metode til fremstilling af B2-vitamin. Den kan afhjælpe vitaminmangel i udviklingslande.
Nye materialer, nye opskrifter på kendte materialer og mere genbrug kan fremme byggeri med mindre klimaftryk og lavere træk på naturens ressourcer.
Mød forskeren, der udvikler hensynsfulde vindmøller
Ved hjælp af kunstig intelligens er seniorforsker Tuhfe Göçmen i gang med at skabe autonome vindmøller, der tilpasser sig dyreliv og naboer.
På vej til bæredygtige bats
Mikkel Kaae Jacobsen er kandidatstuderende på DTU og har opfundet en billigere og mere bæredygtig måde at fremstille padelbats på.
En god førsteplads – og en mindre god
I efteråret kunne Danmark for anden gang fejre, at landet huser Europas førende tekniske universitet, DTU. Det viser den nyeste udgave af ranglisten EngiRank, der har vurderet 226 tekniske universiteter i 27 EU-lande samt Schweiz og Norge. Ranglisten vægter bl.a. kriterier som forskning og innovation.
Flere af DTU’s forskningsmiljøer er rangordnet i EngiRank, og fire af dem indtager en europæisk førsteplads. Ét af dem er ’civil engineering’ – det, vi på dansk kender som byggeri og anlæg.
DTU’s styrkeposition inden for byggeri drives af vores excellente forskere, der i samarbejde med byggebranchen nytænker og undersøger løsninger, der bl.a. kan fremme et bæredygtigt byggeri.
Det er almindeligt kendt, at byggeriet er en af de sektorer, der sluger mange af planetens ressourcer, og som medvirker til at sætte et
markant klimaaftryk med væsentlige CO2udledninger.
Netop her indtager Danmark også en førerposition, men desværre en af dem, der bør give anledning til flere panderynker end fejringer: Danmark er en af de mest ressourceforbrugende nationer i hele verden. Selv inden for Europas grænser er vi foran alle de andre, bortset fra Luxembourg, der har et endnu større forbrug end os. Og vores byggeri er – som i de andre lande – en stor del af problemet.
Derfor klæder det landet, at vi også er i stand til at trække i den gule førertrøje, når det gælder at udvikle alternativer, der fremmer en mere bæredygtig byggebranche.
I dette nummer af Dynamo sætter vi fokus på DTU’s forskning og innovation inden for byggematerialer, og du kan læse om, hvordan jord og ler genopdages, nye beton-
Han udskiftede koraller med ålegræs
Satish Pawar har i Indien fulgt koralrev med bl.a. satellitter og droner. Nu overvåger han som ph.d.-forsker ålegræs i danske farvande – for planten kan forbedre havmiljøet.
opskrifter udvikles, og genbrug af eksisterende materialer testes.
Idéerne står i kø, løsningerne er mangfoldige, og forskerne er motiverede. Og vinder de kapløbet om at udvikle fremtidens bæredygtige byggeri, så vinder vi alle.
Anders Bjarklev Rektor
Shock
Inden for lægeverdenen er shock (med s) en betegnelse for en tilstand, hvor kroppens organer ikke får tilstrækkeligt med iltet blod til at kunne fungere normalt. Tilstanden er livstruende og kræver hurtig behandling under indlæggelse på sygehus.
Hyppige årsager til shock er:
• hjertesygdomme
• større blødninger
• større forbrændinger
• alvorlige infektioner, som medfører blodforgiftning
• store opkastninger eller tynd mave.
Ny test vil redde hundredvis af kritisk syge patienter
Med en dråbe blod og en test baseret på nanostrukturer kan læger om få år sikre lynhurtig og livreddende behandling af alvorligt syge patienter. Testen bliver udviklet i et samarbejde mellem Rigshospitalet og DTU.
2 Peter Aagaard Brixen
3 Bax Lindhardt
Et skud adrenalin er standardbehandling, når en patient er i kritisk tilstand af shock på grund af traume, blodforgiftning eller hjertestop. Men for flere hundrede patienter om året viser det sig, at det er den forkerte behandling, fordi de allerede har et kritisk højt indhold af adrenalin i blodet, der sender hjertet på overarbejde og øger deres risiko for at dø.
En ny hurtigtest fra en gruppe forskere på DTU skal fremover vise lægerne, om patienten skal have adrenalin eller en anden form for behandling for at overleve, typisk betablokkere, der blokerer for virkningen af adrenalin og dermed sænker pulsen og mindsker den mængde blod, hjertet pumper ud hvert minut.
Den nye test bliver udviklet i samarbejde med overlæge og professor
Pär Johansson fra Rigshospitalet. Han har fundet frem til, at hvis man måler indholdet af såkaldt ravsyre i blodet og bruger det som en biomarkør, så kan den vise lægerne, hvilke patienter der har en voldsommere reaktion på shock og frisætter særligt høje niveauer
af adrenalin i blodet. Den viden har professor Winnie E. Svendsen fra DTU Bioengineering taget udgangspunkt i sit arbejde med at udvikle den nye hurtigtest.
Test måler elektrolytter
På Winnie E. Svendsens arbejdsbord ligger 20 af de elektroniske kredsløb, som hver af de nye tests skal bestå af. Kredsløbene er formet som små chips, hvor forskerne med en laser har brændt et spor i en polyimidfilm, der er en speciel form for plastik med meget høj styrke, og som bruges i både rumfartøjer og i små elektroniske apparater.
Det laserbrændte spor skaber et elektrisk ledende mønster af kulstoffet grafen, der har frie elektroner, som kan bevæge sig gennem gitteret og lede elektricitet. Ved at påføre mønsteret et patenteret lag af nanostrukturer kan det brændte mønster frigøre elektrolytter fra ravsyren fra blodprøven og på den måde skabe en strøm, der kan måles og aflæses, og dermed give lægen et svar, som kan afgøre, hvilken behandling patienten skal have.
Det særlige ved testen består af de lag, der er påført det elektroniske kredsløb, og som reagerer på ravsyre. Lagene er på nanostørrelse, der er større end enkelte atomer, men stadig meget små sammenlignet med partikler, vi kan se med det blotte øje.
Ravsyren er sladrehanken
Nanostrukturerne har den kvalitet, at de udvider sensoroverfladen i testen, fordi bloddråben ikke blot glider hen over en plan overflade, men i stedet sendes op og ned ad en
Ingeniører og læger samarbejder
DTU’s forskere har gennem mange år samarbejdet med sundhedspersonalet på hospitaler for at udvikle og teste ny teknologi og ny medicin. Forskerne repræsenterer flere klassiske ingeniørfaglige miljøer heriblandt elektro, fotonik, nanoteknologi og kemi.
De nye løsninger omfatter bl.a. forbedret patientovervågning, drug delivery, nye vacciner, nye diagnostiske redskaber, billeddannende teknologier og udnyttelse af AI.
Senest har DTU og Region Hovedstaden i 2024 oprettet Danmarks første tekniske universitetshospital: Technical University Hospital of Greater Copenhagen (TUH).
TUH skal knytte DTU og regionens hospitaler tættere sammen i samarbejdet om nye løsninger til både diagnosticering og behandling af patienterne såvel som til hospitalsdriften.
Samarbejdet omfatter også oprettelse af nye uddannelser, der skal sikre kompetencer og nye karriereveje. Bl.a. oprettes der fællesstillinger, så klinisk personale kan indgå i forskning og uddannelse som forskningsansatte på DTU.
langt større overflade af nanostrukturer, der rejser sig lodret på sensorens overflade. Det er derfor, lægerne kan få det afgørende svar så hurtigt. Ellers ville testen ikke kunne bruges på kritisk syge patienter, der i afgørende minutter balancerer mellem liv og død.
Derudover er en test baseret på nanostrukturer mere robust end andre typer sensorer, der f.eks. kan være baseret på enzymer, som var forskernes oprindelige bud på en hurtigtest.
Enzymerne er mere følsomme at arbejde med, fordi de skal påføres som et ekstra lag på chippen og derfor er mere tidskrævende at producere.
”De bedste resultater opstår, når blodprøven møder et molekyle, der kan fungere som en kemisk katalysator, som kan frigøre elektrolytterne fra den organiske ravsyre. Derfor var vi vildt begejstrede, da det lykkedes at få ravsyre til at reagere med nanostrukturerne,” siger Winnie E. Svendsen.
Svar på 10 sekunder
Målet er, at testen skal kunne levere et svar inden for 10 sekunder. Forskningsgruppen på DTU skal de næste to år arbejde på at udforme testkittet, som vil bestå af en chip, hvor en patients bloddråbe skal dryppes på, og en aflæser, som lægen stikker chippen ind i og kan aflæse et tal på. Forskerne afprøver også en løsning, hvor testresultatet overføres
fra aflæseren med Bluetooth, så resultatet kan ses på en mobiltelefon.
Når testen er valideret og godkendt til et klinisk forsøg, skal den afprøves i et forsøg med 200 patienter på Herlev, Bispebjerg og Nordsjællands Hospitaler, der ved lodtrækning får enten betablokkere eller placebo.
Studiet er støttet med 11 mio. kr. fra Innovationsfondens Grand Solutionsprogram. 1
5 Winnie E. Svendsen, professor, DTU, wisv@dtu.dk
Professor Winnie E. Svendsen fra DTU Bioengineering står i spidsen for projektet COMBAT-TOX , der udvikler den nye hurtigtest, der kan redde shockpatienters liv.
Hyldet for sin brug af digitale værktøjer i undervisningen
Et AI-genereret rollespil og kemiopgaver kodet i Python er to vigtige grunde til, at lektor og studieleder Ulrich Krühne er blevet hædret med en pris, der anerkender en ekstraordinær indsats for at udvikle læring, undervisning og uddannelse på DTU.
2 Linnea Lundberg
3 Mikal Schlosser
Da lektor Ulrich Krühne fra DTU Kemiteknik i sin tid tog opgaven som studieleder for to uddannelser og samtidig skulle både undervise og have tid til sin forskning, var han nødt til at tænke kreativt for at få tid til det hele.
”Det var nødvendigt, at jeg fandt på noget, som kunne frigive tid, og hvor jeg samtidig kunne sikre, at mine studerende fik god og engagerende undervisning,” fortæller han.
Sidste efterår modtog lektoren DTU’s undervisningspris 2024 for sin opfindsomme tilgang til udfordringen.
Løsningen blev et chatprogram baseret på kunstig intelligens, hvori de studerende kan gennemføre såkaldte
audit, hvor den studerende skal undersøge, om en virksomheds eller institutions produkter, ydelser, arbejdsmetoder m.m. opfylder en række specificerede kvalitetskrav.
Udviklede en chatbot
Den kunstige intelligens, der bliver brugt, er udviklet af Ulrich Krühne i et værdifuldt samarbejde med ph.d.forskeren Fiammetta Caccavale. De kalder den ChatGMP, hvor GMP står for Good Manufacturing Practice. De studerende stiller ChatGMP’en spørgsmål, som var det en virksomhedsdirektør.
Chatbottens svar giver dem et indblik i, hvilke informationer man kan
få adgang til under en audit, og klæder dem godt på til den dag, hvor de skal foretage rigtige audit på en arbejdsplads.
Indførte Python-programmering
Samme innovative tilgang til at løse udfordringer i undervisningen har Ulrich Krühne anlagt på et kursus, hvor en del studerende havde svært ved at få helt styr på støkiometrien, som er udregning af mængdeforhold i kemiske reaktioner, og som er grundlæggende viden inden for kemi.
Han indførte derfor, at de studerende på kurset skal bruge programmeringssproget Python til at løse to mindre hjemmeopgaver med hjælp fra undervisningsmateriale udviklet af Ulrich Krühne og Fiammetta Caccavale.
”At løse opgaverne kræver, at de studerende grundlæggende forstår teorien, ellers kan de ikke programmere dem. Og vi kan se ved eksamen, at det løfter dem, selvom de måske ikke i udgangspunktet er helt vilde med det,” smiler han.
Prisen har ikke fået Ulrich Krühne til at læne sig tilbage og nyde succesen: Han er allerede i gang med at udvikle andre idéer, så han kan introducere flere digitale værktøjer i sin undervisning. 1
En af Ulrich Krühnes opgaver som underviser er at gøre gymnasieelever interesserede i at læse på DTU, når de er i studiepraktik. Om prisen
5 Ulrich Krühne, lektor, DTU, ulkr@dtu.dk
DTU’s undervisningspris blev stiftet af DTU’s direktion i 2016. Prisen anerkender en systematisk og ekstraordinær indsats for at udvikle læring, undervisning og uddannelse og er et af de initiativer, som er med til at fremhæve undervisningens betydning for DTU.
”Ulrich Krühne får undervisningsprisen, fordi han viser os forbilledlige eksempler på, hvordan man som underviser kan bruge digitalisering til at styrke de studerendes læring og kompetencer – og samtidig frigive vigtig tid til underviserne,” udtaler dekan for uddannelse og studiemiljø Lars D. Christoffersen.
Boost til den grønne omstilling
Novo Nordisk Fonden har øremærket en mia. kroner til et nyt bioteknologisk initiativ på DTU, der skal accelerere udviklingen af biologisk baserede produkter og løsninger. Initiativet skal bidrage til den grønne omstilling og styrke Danmarks position inden for biobaseret økonomi.
Det nye initiativ – Novo Nordisk Foundation Biotechnology Research Institute for the Green Transition (BRIGHT) – har særligt fokus på tre områder: bæredygtige materialer, mikrobielle fødevarer og
mikro organismer til klimaneutralt landbrug.
Målet er at udvikle og opskalere bæredygtige og konkurrencedygtige alternativer til fossilbaserede produkter og processer inden for de tre områder, der kan bidrage væsentligt til at mindske udledningen af drivhusgasser på verdensplan.
BRIGHT’s aktiviteter starter i løbet af 2025 og løber over de næste syv år.
Professor lægger navn til bakterie
Leibniz Institute DSMZ har over en årrække analyseret flere bakterier i deres store bakterie kultursamling og fundet, at 17 jordbakterier er helt nye arter. Instituttet har nu hædret en række afdøde og nulevende kvindelige mikrobiologer ved at navngive de nye arter efter dem.
En af dem er DTUprofessor Lone Gram. Streptomyces lonegramiae sp. nov., som hun har lagt navn til, blev oprindeligt fundet i en jordprøve indsamlet i Japan. Den tilhører gruppen af actinomyceter.
I alt navngav Leibniz Institute DSMZ 28 actinomyceter. Denne type bakterier er rige på bioaktive forbindelser, som bliver brugt bl.a. i fremstillingen af antibiotika og andre lægemidler.
406
SÅ MANGE MIA KRONER KAN OVERSVØMMELSESSKADER PÅ BYGNINGER MV. I DANMARK ENDE MED AT KOSTE OVER DE NÆSTE 100 ÅR, VISER TAL FRA DTU. AMBITIØSE KLIMASIKRINGSTILTAG VIL KUNNE REDUCERE REGNINGEN MED MILLIARDER.
”Fremstilling
af metalemner i rummet er et vigtigt skridt mod at skabe autonomi i rummissioner, hvor astronauter i fremtiden måske vil kunne printe nødvendige dele i stedet for at vente på forsyninger fra Jorden.”
Sådan siger professor John Leif Jørgensen, efter at et metalemne, som er printet på en specialbygget 3D-printer på den internationale rumstation, ISS, er blevet bragt til DTU som del af et forskningsforsøg. Det bliver nu nøje undersøgt og sammenlignet med tilsvarende emner fremstillet på Jorden for at vurdere, om stærke og pålidelige dele kan printes i rummet.
”Jeg er meget beæret over at få denne art opkaldt efter mig og vil undersøge, hvordan jeg i samarbejde med mine kolleger i vores grundforskningscenter Center for Mikrobielle Sekundære Metabolitter her på DTU kan inkludere den i fremtidige studier,” siger Lone Gram. De nye bakteriearter er udelukkende opkaldt efter kvindelige forskere i et forsøg på at kompensere for, at arter historisk set oftest er blevet opkaldt efter mænd.
LÆS MERE I TEMAET
Nye løsninger
• Fra byggeaffald til ny beton
• Er savsmuld, jeans og tang fremtidens byggematerialer?
Mere genbrug
• Forskere sikrer sikker genbrug af beton
• Sådan finder bygherrer genbrugsbeton
• Når bygninger kan genbruges i stedet for nedrives
Jord på nye måder
• Ler og jord får comeback
• Overskudsjord som byggemateriale
• Kan ler erstatte cement i betonen?
MATERIALER, DER FREMMER BÆREDYGTIGT BYGGERI
Byggeri er forbundet med både CO2-udslip og et højt forbrug af materialer. I dag står bygge- og anlægssektoren for 17 pct. af Danmarks CO2-aftryk og for 31 pct. af vores samlede materialeforbrug, ifølge The Circularity Gap Report Denmark.
Størstedelen af Danmarks materialeforbrug består af nyudvundne, jomfruelige materialer. Vi er med andre ord ikke så gode til genbrug eller genanvendelse.
Årligt udgør genbrugsmaterialer blot 0,17 pct. af den samlede mængde byggematerialer anvendt i Danmarks nybyggeri. Det viser en opgørelse udført af Rambøll.
Det er muligt at mindske byggeriets klimapåvirkning og træk på ressourcer ved at udvikle nye byggematerialer, opfinde nye måder at lave de eksisterende på eller blive bedre til at genbruge. Netop dette arbejder DTU’s forskere og studerende på for at fremme bæredygtigt byggeri.
”Vi ved, at dele af det materiale, vi danner, kan bruges som fyld i cement, og vi arbejder intenst på, at det i stedet kan erstatte cementen, hvilket vil give vores slutprodukt en endnu højere værdi.”
SUSAN STIPP, DTU
PROFESSOR
NYE LØSNINGER
Fra byggeaffald til ny beton
En ny metode kan forvandle kasseret stenuld og beton fra affaldsudfordring til betoningrediens i en proces, der samtidig indfanger CO2 fra kredsløbet. Det kan føre til beton med mindre CO2-aftryk og tackler dermed to problemer på én gang.
2 Miriam Meister
3 Sine Fiig
CO2-regningen ved cementproduktion
Beton i anlæg og byggeri er produceret ved hjælp af cement, der indeholder en stor mængde brændt kalk. Brænding af kalksten kræver varme, og kalkstenen afgiver i sig selv CO2. Derfor står produktion af cement i dag for cirka 7 pct. af den globale CO2-udledning, viser tal fra World Economic Forum.
Partnerne bag CO2Fix-projektets ambition om at lave beton med lavere CO2-aftryk tæller ud over DTU og ARGO også stenuldsproducenten ROCKWOOL og betonproducenten IBF.
Fordelt på fem laboratorier på DTU Lyngby Campus står beholdere i forskellige størrelser og brygger på en hemmelighed, der kan redde ikkegenanvendelige byggematerialer fra at blive sendt til godkendte deponianlæg og i stedet lave dem om til nye byggematerialer. DTU-professor Susan Stipp er ophavskvinde til idéen.
Den går kort fortalt ud på, at kasseret stenuld (se faktaboks) og beton bliver puttet i vandfyldte beholdere, hvori der blandes CO2 samt et patenteret stof af særligt udviklede naturbaserede molekyler.
De kasserede byggematerialer, som har en høj pH-værdi, bliver i kombination med CO2’en derved omdannet til et finkornet slutprodukt, der indeholder kalciumkarbonat (kalk) og andre mineraler.
Produktet bundfælder sig i beholderne – lidt ligesom den kalk, der lægger sig i bunden af en kedel, når man koger vand. Dette faste stof har egenskaber, der gør det velegnet som ingrediens i beton, hvor det delvis kan erstatte cement, som har et stort CO2-aftryk (se faktaboks).
”Den beton, man vil kunne lave med produktet her, vil nok ikke være egnet til at bygge et nyt supersygehus med, men vil fint kunne bruges til at lave belægningssten med mindre CO2-aftryk,” fortæller Susan Stipp.
Fokus på opskalering
Med en Grand Solutions-bevilling fra Innovationsfonden har Susan Stipp og hendes kolleger arbejdet på idéen i månedsvis i CO2Fix-projektet og opnået et proof of concept (altså et bevis for, at konceptet virker). De har i forsøg i mindre beholdere (såkaldte reaktorer) nemlig vist, at CO2’en bliver indlejret i det stof, der bliver dannet.
Lige nu er målet for arbejdet i laboratorierne derfor at justere på processen og tilsætningen af materialer og molekyler, så produktionen kan opskaleres med samme gode resultater. Forskerne er gået fra at arbejde med miniput-reaktorer på bare 50 milliliter over 1 og 20 liter til nu en 4 meter høj reaktor, der kan rumme 300 liter.
”Det er ligesom at bage en kage. Du kan muligvis fordoble opskriften og få en lækker kage – men du kan ikke bare gange den med 10 eller 100 og være sikker på et godt resultat. Måske
Stenuld – populært i bygninger og gartnerier
De fleste danskere kender stenuld som det isolerende materiale, der holder vores bygninger dejligt varme om vinteren og tilpas kølige om sommeren. Stenuld er dog også et populært vækstmedie til f.eks. at dyrke tomater i drivhuse i gartnerier. Det giver gartnerne mulighed for at dosere gødning og pesticider nøjagtigt og holder pesticider og gødning i et lukket kredsløb. Stenuld består af 98 pct. luft, men selv når det bliver mast sammen inden deponering, fylder brugt stenuld stadig meget samlet set.
skal der justeres i ingredienserne eller måden, man blander tingene på, eller det kan være, den skal bages ved en anden temperatur,” forklarer professoren.
Når forskerne har knækket koden med den store reaktor i laboratoriet, er ambitionen at bygge et fabriksanlæg i storskala på affald-til-energi-selskabet ARGO i Roskilde, som er en af partnerne i projektet. Her er planen, at indfanget CO2 i røggassen fra forbrændingen af affald sendes ind i CO2Fix-reaktoren, hvorved den bliver omdannet til materialer, der kan indgå i ny beton.
Flere gevinster
Projektets potentiale begejstrer ARGO’s vicedirektør, Klaus W. Hansen, som netop arbejder for klimaforbedringer og cirkulær økonomi: ”Lykkes vi med projektet, vil vi spare klimaet for CO2
og samtidig flytte og omdanne materiale fra deponiet til et nyt værdifuldt byggemateriale.”
Det er altså ikke bare miljøet, der bliver fri for deponeret byggeaffald, eller klimaet, der slipper billigere ved, at indfanget CO2 bliver lagret i de nye betonprodukter.
”Vi ved, at dele af det materiale, vi danner, kan bruges som fyld i cement, og vi arbejder intenst på, at det i stedet kan erstatte cementen, hvilket vil give vores slutprodukt en endnu højere værdi. Og så er der naturligvis anseelige besparelser ved, at røgen bliver renset for CO2, og der derfor ikke skal betales CO2-afgift ved udledning eller findes andre måder at komme af med den på,” understreger Susan Stipp. Ambitionen er, at reaktorerne på sigt vil blive stillet op i virksomheder rundtom i landet, som skal af med CO2 fra deres røggas. Det vil være med til at
Petros Kanelis er teknisk koordinator ved DTU Fysik og deltager i projektet.
gøre Danmark mindre afhængig af at skulle sejle CO2-udledninger til Norge for at deponere dem i undergrunden der, fortæller Susan Stipp – og det vil være med til at skabe danske jobs:
”Jobs relateret til produktion og vedligehold af reaktorerne og i forbindelse med produktion af de molekyler, der skal til for at få processen til at virke.” 1
5 Susan Stipp, professor, DTU, stipp@dtu.dk
Vi kan bygge med savsmuld og tang
Hvad har hamp, dyreknogler og udslidte jeans tilfælles? Det er nogle af de materialer, som forskere på bl.a. DTU undersøger som mulige komponenter i cirkulære, biobaserede byggematerialer, der har et mindre træk på Jordens ressourcer.
2 Miriam Meister
3 DTU, Anders Ingvarsten/CITA
Ifølge tal fra World Economic Forum bruger bygge- og anlægssektoren halvdelen af de naturressourcer, vi udvinder på verdensplan. Vil vi skåne planeten, er vi derfor nødt til at kigge mod alternative byggematerialer.
Det har fået forskere på tværs af fagligheder og landegrænser til at gå sammen for at undersøge, om byggematerialer kan laves af f.eks. sidestrømme fra produktionen af fødeog trævarer, tekstilaffald eller hurtigtvoksende vandplanter og alger.
Målet er at finde egnet, fiberfyldt fyldstof – som f.eks. søgræs, savsmuld, gamle bukser eller kornrester fra
ølproduktion – der i kombination med vand og en biopolymer kan blive til et stof, man kan 3D-printe eller støbe nye byggematerialer af.
En polymer er en lang kæde af molekyler, som bruges i materialer som bindemiddel til at få de andre dele til at ’klistre’ sammen. Biopolymerer er naturlige og bionedbrydelige og bliver af forskerne i samarbejdet f.eks. lavet af kogte dyreknogler eller sukkerstof fra alger og tang.
Fra DTU bidrager lektor Anders Egede Daugaard og hans forskningsgruppe i jagten på nye byggematerialer med deres ekspertise inden for fremstilling af polymerer og materialekarakterisering – en viden, der egentlig stammer fra fremstilling af plast.
Gruppen har fokus på at udpege egnede biopolymerer samt at finde den rette opskrift og de mest ressourcebesparende produktionsmetoder til at lave de nye materialer. De kortlægger også råmaterialernes egenskaber for at gøre det muligt at afgøre, hvilke der er mest brugbare.
”Nogle af de sidestrømme, vi har arbejdet med, forbedrer byggematerialets egenskaber, mens andre forværrer dem. Og så skal vi jo finde ud af, hvor meget vi kan tilsætte af sidestrømmene, uden at vi ødelægger materialet,” forklarer Anders Egede Daugaard.
Nyt ’træ’ af savsmuld
I laboratorierne på DTU har forskerne i flere år kørt forsøg med forskellige ingredienser – først med midler fra Danmarks Frie Forskningsfond og nu fra EU. Ved at justere på parametre i processen har de i samarbejde med partnere på bl.a. Det Kongelige Akademi fremstillet lovende materialer, hvilket begejstrer lektoren:
”Det vil være genialt, hvis vi f.eks. på savværkerne kunne skære stærke bærende bjælker ud, men så tage alt savsmuldet og bruge det til at lave de mindre styrkekrævende applikationer. Det viser sig faktisk, at på nogle af parametrene er vi ret tæt på det, man egentlig vil få fra træ i sig selv. Så nu vil vi gerne finde ud af, om vi kan finde måder at skubbe til materialets egenskaber, så vi kan optimere det.”
Arbejdet har også fokus på at sænke affaldsmængden i produktionen ved f.eks. at føre afskær eller ukurante produkter tilbage i produktionskæden.
”I nogle af de systemer, vi har kigget på, har vi faktisk kunnet recirkulere ’affaldet’ helt op til fem gange, før det begynder at gå ud over kvaliteten af det materiale, vi fremstiller,” fortæller Anders Egede Daugaard.
Van(d)skeligt og værdifuldt
Fordi de udviklede biopolymerer – i modsætning til traditionelle oliebaserede polymerer – reagerer med vand, vil de nye materialer i forskellig grad være sårbare over for fugt. Det begrænser, hvor i konstruktioner de vil kunne bruges, og kan gøre det nødvendigt f.eks. at skulle give dem et beskyttende lag maling.
”Men vandsensitiviteten gør os også i stand til at hælde de materialer, vi på et tidspunkt river ned, i noget vand og så komme tilbage til start, hvor vi kan putte dem tilbage i processen. Det har også en værdi. Men det har naturligvis ikke en værdi, hvis det, vi laver, kommer til at stå et sted, hvor det bliver vådt,” understreger lektoren.
Nogle af de udtjente byggematerialer vil måske også bare kunne komposteres – i modsætning til mange traditionelle materialer som f.eks. beton og isoleringsmateriale, der sendes i deponi.
Tidshorisonten
Hvornår kan vi så forvente at se de nye materialer i brug på byggepladserne?
Det kommer an på, hvad ambitionen er, siger Anders Egede Daugaard: ”Vi kender flere virksomheder, som arbejder med simple produkter uden
krav til deres styrke og holdbarhed eller som erstatninger for plast, og de vil teknisk set kunne begynde at bruge vores løsninger med det samme. Men hvis vi sigter efter at lave bærende konstruktioner, så har det længere udsigter.”
I de projekter, DTUforskerne arbejder på, indgår også eksperter i maskinlæring, som skal bruge deres færdigheder til forhåbentlig at sætte tempoet i materialeudviklingen op.
”Med deres hjælp skal vi undersøge, om vi kan designe de her materialer på en hurtigere måde, hvor vi ved at fodre kunstige intelligenser med den viden, vi har, kan udvide vores viden, så vi kan bruge den i den videre designproces,” siger lektoren.
Der vil formentlig også være brug for at udarbejde nye standarder og revidere eksisterende lovgivning, før nogle af materialerne kan tages i brug. Ultimativt er drømmen at lave en lokal produktionsenhed, hvor man på byggepladsen kan printe eller konstruere de elementer, der er behov for. 1
5 Anders Egede Daugaard, lektor, DTU, adeg@dtu.dk
Billedet viser en adskillelse, som består af 3D-printede elementer printet fra en vandbaseret opslemning, der indeholder en kombination af cellulosefibre og xanthangummi som råmaterialer.
Nye biobaserede byggematerialer
For at være realistiske alternativer skal de nye byggematerialer være tilstrækkeligt stærke og æstetisk acceptable og have en tilstrækkelig holdbarhed.
DTU-forskere arbejder i forskellige projekter med fagfolk fra andre discipliner for at finde opskriften på og produktionsmetoden for sådanne materialer.
Predicting Response
Et projekt finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond med fokus på brug af AI til at forudse materialeparametre for biopolymer-kompositmaterialer. I arbejdet er identificeret biopolymerer og reststrømme, der findes i rigelige mængder, som kan bruges til effektivt at fremstille byggematerialer med de rette egenskaber og strukturer.
RAW
Et treårigt EU-støttet projekt, som skal arbejde på at udnytte fibre og reststrømme fra produktionen af hamp til at lave nye byggematerialer. Projektet, som ledes af Det Kongelige Akademi, skal være med til at indfri EU’s ambition om at bygge mere bæredygtigt.
Building with Blue Biomass
Et netværk med partnerne fra erhvervsliv og vidensinstitutioner i lande, hvor der er lokal indsigt i og en rig adgang til akvatisk biomasse. Det skal udforske potentialerne i at bruge den blå biomasse i fremtidens byggeri. Netværket kører over to år og ledes af Det Kongelige Akademi med økonomisk støtte fra Uddannelses- og Forskningsministeriet.
Snart bliver det muligt at dokumentere sikkerheden i brugt beton
Kun meget få genbruger byggeriets materialer i dag. Det skal verdens første standarder for at kvalitets- og sikkerhedsteste beton være med til at lave om på.
2 Sari Vegendal
3 Marie Bentzon, Bax Lindhardt
Da direktør Søren Tscherning stod over for en større renovering af entreprenørvirksomheden
Tscherning i Hedehusene, besluttede han at statuere et næsten uopnåeligt eksempel: Han ville bygge hovedkontoret ud af så mange genbrugte byggematerialer som overhovedet muligt.
”Lidt ligesom Pippi Langstrømpe tænkte jeg: Det har jeg aldrig prøvet før, så det kan jeg sikkert godt,” siger han. Han sidder i en spejderlignende hytte lavet af genbrugstræ, som nu danner rammen om virksomhedens daglige møder. Væggene består af tidligere gulvbrædder, og kigger man ud ad de sprossede termovinduer fra gamle københavnerlejligheder, er der udsigt til et materialebroget kontorlandskab, som hviler på en bærende konstruktion af genanvendt beton.
Det er alt i alt lykkedes Søren Tscherning at renovere hovedkontoret,
kaldet Tscherninghuset, med 89 pct. genbrugte, genanvendte og biobaserede byggematerialer. Huset står dermed i skærende kontrast til et klimadilemma, som byggebranchen, inklusive Tscherning selv, disse år træder vande i:
På den ene side ønsker virksomhederne sig en mere bæredygtig profil, da produktionen af nye byggematerialer er meget klimabelastende. På den anden side er det hverken økonomisk eller sikkerhedsmæssigt rentabelt at bygge med genbrug, dels fordi det ofte er nødvendigt med tidskrævende tilskæringer eller omstøbning, dels fordi der ingen standarder er for, hvordan man kvalitetstester de brugte materialer. Vælger man alligevel at bruge dem, står man altså selv til ansvar for sikkerheden, hvis noget skulle gå galt.
”Det gør det jo noget nær umuligt at overbevise en bygherre om at bygge med genbrug. Med Tscherninghuset
Om Structural ReUse
I projektet Structural ReUse arbejder partnere fra DTU, Arkitektskolen Aarhus, Dansk Standard, Center for Små og Mellemstore Virksomheder ved Aarhus Universitet, Gate 21, Lendager og List Byg sammen om at finde nye veje til at genbruge bærende komponenter i byggesektoren. Op i mod 80 procent af byggematerialers indlejrede CO2 findes i de bærende komponenter, og derfor sigter projektet mod at udvikle metoder og certificeringsstandarder, der kan muliggøre genbrug og dermed mindske CO2-udslippet fra produktionen af nye komponenter. I dag er manglende systemer for dokumentation- og certificeringssystemer den største barriere for, at genbrug i byggebranchen finder sted.
Entreprenørvirksomheden Tscherning har renoveret sit hovedkontor med 89 pct. genbrugte, genanvendte og biobaserede byggematerialer - herunder beton.
har jeg vist, at det kan lade sig gøre –men jeg har haft en statiker til at gennemtjekke sikkerheden, og jeg har gjort det hele for egen regning. Derfra og til at implementere det hos kunderne er der lang vej. Også selvom vi gerne vil,” siger Søren Tscherning.
Stort set intet genbrug
Barriererne for genbrug i byggeriet betyder, at det i dag kun er 0,17 pct. af materialerne i nybyggeriet, der kommer fra genbrug. Det viser en ny opgørelse over genbrug af byggematerialer, som Rambøll har lavet for Social og Boligstyrelsen.
For DTU’s førende forsker på området, professor ved DTU Sustain Lisbeth Ottosen, kommer tallet ikke som nogen overraskelse. Hun peger på, at det er let nok at genbruge et dørhåndtag eller en vindueskarm, men når det kommer til de bærende konstruktioner i en bygning, er manglende viden om sikkerhed en stopklods.
”Man kan ikke genbruge bærende elementer inden for den knowhow, der findes i dag. Heller ikke selvom det i virkeligheden er der, der er allermest at hente på klimakontoen,” siger hun og uddyber:
”Over 80 pct. af den bundne, indlejrede CO2 i en bygning ligger i de bærende konstruktioner. Men vi kommer aldrig til at bygge med dem, hvis ikke vi kan give dem nogle certifikater.”
Ultralyd ser gennem beton
Derfor har Lisbeth Ottosen og holdet omkring et større forskningsprojekt
kaldet StructuralReuse siden 2021 arbejdet for at udvikle metoder til at teste kvaliteten af byggematerialer. De er startet med det vigtigste: Nemlig brugt beton, der ifølge opgørelsen fra Rambøll har det største potentiale af alle byggematerialer til at blive genbrugt. Formålet har været at skabe mere genbrug af beton i byggebranchen, mens udfordringen har været at finde frem til en måde at teste betonens kvalitet og sikkerhed på uden at ødelægge materialet. Her viste metoder, som anvendes ved f.eks. broinspektioner, sig at være særdeles brugbare.
”Broinspektioner har jo ofte til formål at følge udviklingen i en skade på en bro, der er i brug. Til at gøre det har man et håndholdt apparat, der screener med ultralyd. Den kører man ned over betonen for at se, hvor en mulig revne ligger, og det samme kan man altså gøre med betonelementer fra en nedrevet bygning,” forklarer Lisbeth Ottosen.
Ud over ultralydsskanneren bruger man et apparat med elektromagnetisk stråling til at vise, hvordan betonens stålarmering ligger. De to målemetoder tilsammen kan forskerne bruge på de indendørs betonelementer, og herudfra har de lavet en række statistiske beregninger, som kan bestemme betonens kvalitet.
Det har ført til, at forskerne, som de første i verden, nu er klar med en
”Over
80 pct. af den bundne, indlejrede CO2 i en bygning ligger i de bærende konstruktioner. Men vi kommer aldrig til at bygge med dem, hvis ikke vi kan give dem nogle certifikater.”
PROFESSOR LISBETH OTTOSEN, DTU
Betonvæggen er bærende for virksomhedens 2. sal. Den er støbt delvist ud af genanvendt beton.
egentlig standard for kvalitetstest af indendørs, bærende betonkonstruktioner til genbrug.
”Det er godt, at vi kunne bruge metoderne fra broinspektioner, som der allerede er udstyr til i de velassorterede ingeniørhuse. Det betyder, at vi kommer med metoder, der allerede er kendt i branchen. Det ’eneste’ nye, der skal læres, er beregningsmetoderne,” siger Lisbeth Ottosen.
”Brug det gamle, hvis du bygger nyt”
Produktet af Lisbeth Ottosens forskning er en trin for trinprotokol, som skal gøre det let for et nedrivningseller byggefirma at kvalitets og sikkerhedsgodkende materialerne, når de står ude på byggepladsen.
Det vil for Søren Tscherning kunne gøre en stor forskel, hvis han har en kunde, der ønsker at rive én bygning ned for derefter at bygge en ny det samme sted.
”Med de nye testmetoder fra DTU vil der være et større incitament til at genbruge, for vi har materialerne lige ved hånden og kan endda teste dem på stedet. Vores nedrivningspris vil selvfølgelig blive dyrere, da vi så skal bruge tid på at teste, men omvendt kan der findes en besparelse ved at bruge de genbrugte materialer i det nye,” siger Søren Tscherning.
Tscherning har derfor inviteret Lisbeth Ottosen til at komme og tale til et seminar for virksomhedens store kunder. Direktøren understreger dog samtidig, at der stadig er et problem. I de fleste tilfælde vinder entreprenørvirksomhederne nemlig deres projekter på grund af en konkurrencedygtig tid og pris, mens genbrug og bæredygtige løsninger sjældent vægter særlig højt i udbudsmaterialerne.
”Derfor er mit mantra til kunderne: Tag udgangspunkt i de gamle materialer, og lad dem indgå i det nye, før huset er tegnet. Sig til arkitekten: Her er dine legoklodser – og byg derudfra,” fastslår Søren Tscherning.
Andre drømme
Netop den fremgangsmetode brugte Søren Tscherning selv, da han skulle renovere sit firmas hovedkontor. Her stammer store dele af de brugte materialer i det nye fra det gamle. Ifølge Lisbeth Ottosen er det den slags
foregangseksempler, der skal til, for at genbrug for alvor kan blive en trend i boligbyggeriet.
”Der er nogen, der skal vise os nogle andre drømme end de der store, nye huse med de hvide flader og store gulve, der ikke bliver brugt til noget. Vi skal have nogle andre billeder ind på nethinden af, hvad det lykkelige liv egentlig er,” siger hun.
Hvornår tallet for genbrug i byggeriet begynder at rykke sig i den rigtige
Beton har det største genbrugspotentiale
I en ny opgørelse fra Rambøll lavet for Social- og Boligstyrelsen vurderes det, at beton har det største potentiale af alle byggematerialer til at blive genbrugt.
I alt vurderer Rambøll, at der kan genbruges 500.000 ton beton. Som det er nu, er det dog kun 500 ton beton, der genbruges om året, hvilket svarer til 0,1 pct.
Lisbeth Ottosens forskergruppe har som de første i verden udviklet en standard for, hvordan man kvalitetstester brugte, indendørs betonelementer.
retning, tør Lisbeth Ottosen ikke spå om. Men hun er overbevist om, at de første skridt skal tages af virksomheder som Tscherning og entreprenante privatpersoner på sociale medier. I mellemtiden arbejder hun selv videre med at gøre vejen til genbrug nemmere og sikrere. Sammen med resten af sit hold er Lisbeth Ottosen i gang med at se på, hvordan man kan genbruge træ i byggeriet. 1
5 Lisbeth Ottosen, professor, DTU, limo@dtu.dk
”Med de nye testmetoder fra DTU vil der være et større incitament til at genbruge, for vi har materialerne lige ved hånden og kan endda teste dem på stedet.”
DIREKTØR SØREN TSCHERNING, TSCHERNING A/S
Professor Lisbeth Ottosen har været i spidsen i udviklingen af metoder til at teste kvaliteten af byggematerialer, så det bliver muligt at genbruge dem.
Sådan finder bygherrer den brugte beton
Den prisvindende startup circrete har udviklet en digital platform, der skal sikre større genanvendelse af betonelementer i byggerier gennem matchmaking, kvalitetstest og vidensdeling.
2 Magnus Stenaa Jensen
3 Bax Lindhardt
Det skal være en norm i byggebranchen at genbruge gamle betonelementer i nye byggerier. Sådan lyder missionen for startuppen circrete, som to kandidatstuderende ved DTU står bag. Virksomheden har udviklet en matchmakingplatform, som de håber på kan levere et vigtigt værktøj, der kan hjælpe byggebranchen med at reducere CO₂-udledningen i nye byggerier.
Grænsen for den maksimale tilladte udledning pr. kvadratmeter i nybyggerier vil nemlig falde gradvist frem mod 2029, hvor den tilladte grænse vil være på 7,5 kg CO₂ pr. kvadratmeter. Det er en stor ændring fra den nuværende tilladte udledning på 12 kg CO₂ pr. kvadratmeter i nybyggeri på over 1.000 kvadratmeter. Derfor skal startuppen teste de kasserede betonelementers kvalitet og hjælpe med at videreføre de genanvendelige betonelementer fra bl.a. nedrivninger til et nybyggeri, der kan bruge elementerne, og dermed begrænse nødvendigheden for produktion af ny beton.
På matchmakingplatformen vil circrete fungere som bindeled mellem f.eks. en nedrivningsvirksomhed, der skal af med nogle betonelementer, og en bygherre, der skal bruge nogle genbrugselementer til sit nybyggeri.
Annika Bang Thomsen (t.v.) og Luise Dennin står bag idéen, som forhåbentlig skal føre til mere genanvendelse i byggebranchen.
På platformen vil circrete gennem test af elementerne bl.a. beskrive betonens robusthed og anvendelighed, så en bygherre kan få det helt rigtige betonmatch.
Legoklodser i beton
En måde at teste et betonelement på er at udsætte det for ’axial loading’. Det sker ved at spænde elementet fast til en høj metalkonstruktion, der med en stor klods i toppen presser ned mod betonen for at se, hvor meget betonen kan bære.
”Hvis man skiller en bygning ad, har man kun et skelet af vægge, søjler og gulve tilbage. Skelettet er hovedsageligt lavet af præfabrikerede elementer. Der er hulrum i elementerne, og derfor tænkte vi, at man ligesom med legoklodser kan bruge elementerne på nye måder ved at skære dem til,” siger Luise Dennin, der er medstifter af og CTO for circrete og læser til civilingeniør på DTU.
Lige siden hun kan huske, har hun interesseret sig for byggeri, og der var derfor ingen tvivl om, at det var i byggebranchen, hun skulle arbejde for nye bæredygtige løsninger.
”Siden jeg var barn, har jeg bygget små huse i træ med min bedstefar. Der er noget fascinerende ved at kunne skabe ting ud fra forskellige elementer. Det er faktisk en af mine hobbyer at gå ud og kigge på byggepladser,” siger Luise Dennin med et smil.
Fra studieprojekt til startup Luise Dennin mødte for første gang sin partner Annika Bang Thomsen, der er CEO for og medstifter af circrete, den første dag på deres master til en fælles introdag for forskellige studier på DTU. Annika Bang Thomsen læser en master i design og innovation og delte ikke samme begejstring for byggeri. Alligevel krævede det ikke meget overtalelse for Luise Dennin at overbevise hende om, at de skulle gå sammen om et studieprojekt om genbrug i byggebranchen.
”Hele den her byggeverden er meget ny for mig. Men jeg går meget op i bæredygtighed, og jeg tror, at hvis man er interesseret i bæredygtighed, er der ingen vej uden om byggebranchen, fordi den har så stor indflydelse på vores CO₂aftryk i Danmark,” siger Annika Bang Thomsen.
Ifølge The Circularity Gap Report Denmark står bygge og anlægs
Om circrete (med lille c)
Grundlagt i 2024 af de to DTU-studerende Luise Dennin, CTO, og Annika Bang Thomsen, CEO.
Med sloganet ’Vi bygger morgendagens byer med gårsdagens beton’ forsøger virksomheden at reducere CO2-udledning og betonaffald i byggebranchen gennem deres matchmakingplatform, der gør det lettere at genbruge betonstrukturer i nye byggeprojekter, samtidig med at de tester og udbreder viden om genbrug i større byggerier.
sektoren for cirka 17 pct. af Danmarks CO₂aftryk.
Derfra startede en grundig research, hvor de to DTUstuderende besøgte nedrivningsvirksomheder, interviewede fageksperter og etablerede kontakter i branchen. Vejen til en startup skulle dog komme gennem DTU’s årlige konference Grøn Dyst, der giver studerende mulighed for at præsentere og konkurrere om de bedste bæredygtige løsninger.
”Vi fik utrolig meget positiv feedback, og vi vandt endda en pris. Efterfølgende blev vi kontaktet af startupcoaches fra DTU Skylab (DTU’s innovationshub, der samler studerende, forskere og virksomheder, red.). De prikkede lidt til os og spurgte, om vi ikke skulle prøve at lave en startup. Så det gjorde vi,” siger Annika Bang Thomsen.
En lys idé
I efteråret 2024 modtog startuppen
Otto Mønsteds Fondprisen Den Lyse Idé 2024 i kategorien ’early stage’. Med den fulgte 250.000 kroner og et bevis på, at startuppen har et stort potentiale.
”Det er fantastisk at få finansiering til at bringe circrete videre, men jeg synes, det er endnu mere værdifuldt at modtage anerkendelsen. Det tror jeg, er med til at gøre, at vi bliver taget mere alvorligt og kan styrke vores netværk,” siger Luise Dennin.
Med en grundig sparring fra et af DTU’s tilbud i universitetets store innovationsøkosystem, DTU Skylabs Igniteprogram, hvor man træner spirende DTUstartups i et intenst 10ugers forløb, har Luise Dennin og
”Det er fantastisk at få finansiering til at bringe circrete videre, men jeg synes, det er endnu mere værdifuldt at modtage anerkendelsen.”
Circrete vil beskrive betonens robusthed og anvendelighed, så en bygherre kan få det helt rigtige betonmatch.
Annika Bang Thomsen lagt en plan for fremtiden.
”Vi er nødt til at teste, om der faktisk er et marked for vores platform. Det koster en del penge for os at teste elementerne, og derfor skal det også kunne løbe rundt, hvis vi skal kunne leve af startuppen i fremtiden,” siger Luise Dennin.
Derfor er planen at sætte et pilotprojekt på vingerne, hvor startuppen skal samarbejde med et nedrivningsfirma og en bygherre eller et arkitektkontor om at prøve deres digitale værktøj. For de to iværksættere er optimismen stor, og ambitionerne om at skabe en grønnere fremtid i byggebranchen endnu større. 1
4 www.circrete.dk
STUDERENDE LUISE DENNIN, MEDSTIFTER AF CIRCRETE
MERE GENBRUG
Hvad er bedst for klimaet – renovering eller nedrivning?
Hvis byggeriets CO2-aftryk skal mindskes, så er vi nødt til at blive bedre til at bevare og genanvende vores eksisterende bygninger frem for at rive ned og bygge nyt.
2 Sole Bugge Møller
3 Søren Gylling/Jyskfynskemedier/Ritzau Scanpix
Høje Taastrups tidligere rådhus stod tomt og klar til nedrivning, efter at kommunen havde bygget nyt. I stedet skulle der bygges rækkehuse og lejligheder på grunden. Men ejendomsselskabet, der havde overtaget grunden, så pludselig et potentiale i det tidligere rådhus, der fik dem til at ændre planer.
”Da vi gik rundt i bygningen, gik det op for os, at den er bygget i gode materialer, og der er tænkt fleksibilitet ind i bygningen. Og så sagde arkitekten: ’Hvorfor skal vi rive det her ned?’ Til sidst blev vi enige om, at vi ikke kunne forsvare at have en bæredygtighedsdagsorden og så rive sådan en bygning ned,” siger René Brandt, adm. direktør i Ikano Bolig.
I stedet omdanner de rådhuset til 200 lejligheder, og ifølge Ikano Boligs egne beregninger vil det spare ca. 7.500 ton CO2 og 560 vognlæs fyldt med byggeaffald.
For nemt at rive ned De mest bæredygtige kvadratmeter er dem, vi ikke bygger. Byggematerialer
er ansvarlige for op mod 80 pct. af CO2-udledningerne fra nybyggeri over bygningens levetid. Derfor er vi i højere grad nødt til at nedbringe materialeforbruget ved f.eks. at renovere og genanvende vores eksisterende bygninger frem for at rive ned og bygge nyt. Det mener Rune Andersen, der er adjunkt på DTU Sustain og som forsker i cirkulært byggeri har kortlagt 120.000 nedrivninger i Danmark.
”Høje Taastrups rådhus er et godt eksempel på, at man kan få en ekstremt høj CO2-besparelse ved at undlade at rive ned,” siger han.
Og det er ikke kun bygherrer, men også privatpersoner, der skal blive bedre til at renovere, for 18 pct. af alle nedrevne kvadratmeter er enfamilieshuse.
”Før i tiden byggede man til, hvis man havde brug for mere plads, men nu er det mere almindeligt at rive ned og bygge nyt. Det er nemt, fordi man får et tilbud fra et firma, der tager sig af nedrivningen og bygger et nyt hus, præcis som du vil have det, hvorimod hvis man bygger til, så skal man selv stå for hele projekteringen og have en
arkitekt og håndværkere ind over,” siger Rune Andersen.
Bevaring er bedst
Ofte argumenterer byggefirmaer for, at det er bedre for klimaet at rive ældre boliger ned, fordi de er i dårlig energimæssig stand, hvorimod et nybygget hus kræver langt mindre energi at varme op.
Men ifølge Rune Andersen er det langtfra altid tilfældet. Han har været med til at regne på, hvad klimabelastningen er ved at energirenovere et parcelhus fra 1970 ved f.eks. at udskifte vinduer og isolere ydervægge, og sammenlignet det med at bygge nyt. Konklusionen er, at renoveringen belaster klimaet halvt så meget som et nybygget murstenshus.
”Det kommer selvfølgelig an på, hvor omfattende en renovering eller ombygning der skal til, men det kan stort set altid svare sig at bevare end at rive ned ud fra et klimamæssigt perspektiv,” siger Rune Andersen.
Men nogle gange er det billigere at rive ned og bygge nyt frem for at renovere, både for privatpersoner og
bygherrer. Når man river en bygning ned, så betaler man ikke ejendomsskat, mens man bygger nyt, hvorimod man stadig hænger på udgifterne, mens man renoverer.
Klimamæssig bevaringsværdi
For Ikano Bolig vil det umiddelbart blive 3.000-4.000 kr. dyrere pr. kvadratmeter at bevare Høje Taastrups gamle rådhus end at rive det ned.
”Lige nu er det dyrere at transformere en bygning end at bygge nyt, hvilket et eller andet sted er helt sindssygt,” siger René Brandt og fortsætter:
”Men jeg har et håb om, at vi med dette projekt kan være med til at ændre på det.”
Derfor mener Rune Andersen, at det er nødvendigt at regulere byggeriet og gøre det mere attraktivt at renovere, bl.a. ved at gentænke, hvad der gør en bygning bevaringsværdig.
”Det eneste redskab, vi har til at regulere nedrivninger, er at gøre bygninger bevaringsværdige eller fredede,” siger han.
I dag er det meget få bygninger, som er fredede. Samtidig er bygninger opført efter 1960 typisk ikke undersøgt for bevaringsværdi, fordi de ved indførelsen af det såkaldte SAVE-system i 1990’erne til kortlægning og udpegning af bevaringsværdige bygninger blev betragtet som nye. I stedet foreslår Rune Andersen, at man opdaterer SAVE-systemet og indfører en klimamæssig bevaringsværdi, hvor man undersøger, hvor nemt bygningen kan omdannes, og potentialet for at spare CO2-udledninger, hvis man bevarer den.
”Man kan godt forestille sig, at kommuner i fremtiden afviser en nedrivning, fordi en ombygning vil skabe en stor klimagevinst, hvor argumenterne i dag hovedsageligt er arkitektoniske eller historiske,” siger Rune Andersen.
Ny tilgang
For Ikano Bolig har det medført en række andre fordele at bevare rådhuset. Bygningen har et kælderareal på 5.000 kvadratmeter, som de ikke ellers ville have fået, de genbruger træbrædder og massive døre, og de eksisterende træer og stier bliver også bevaret.
Generelt tror Rune Andersen på, at renoveringer og ombygninger er på vej frem. Tal fra Bygherrebarometeret 2024
Øget risiko for nedrivning
Tre faktorer øger risikoen for, at en bygning nedrives frem for renoveres:
Loftshøjden
Hvis der er lavt til loftet, er der ikke plads til tekniske installationer, hvis man omdanner en bygning fra f.eks. boliger til kontorer.
Bærende konstruktioner
Bærende indervægge gør det sværere at omdanne bygningen, fordi rummenes dimensioner er mere fastlåste.
Det er en industribygning 2/3 af alle nedrevne kvadratmeter er industribygninger inden for landbrug, kontorer, produktion og serviceerhverv. Det skyldes, dels at de er sværere at transformere til andre formål, dels at de kan ligge på mindre attraktive adresser i forhold til at konvertere dem til boliger.
KILDE: RUNE ANDERSEN
viser, at bygherrerne i stigende grad foretager renoveringer, mens nybyggeriet er faldende.
”Vi ser flere og flere projekter, især i København, hvor bygherrerne tænker i at transformere frem for at nedrive. Så jeg tror, at mindsettet er ved at ændre sig,” siger Rune Andersen. 1
5 Rune Andersen, adjunkt, DTU, runan@dtu.dk
”Lige nu er det dyrere at transformere en bygning end at bygge nyt, hvilket et eller andet sted er helt sindssygt.”
ADM. DIREKTØR RENÉ BRANDT, IKANO BOLIG
Renoveringer skal gøres mere konkurrencedygtige
Forskere indsamler viden fra renoveringsprojekter for at fremskynde omstillingen til cirkulært byggeri.
Vi skal bygge mere cirkulært, men problemet er, at de cirkulære løsninger sjældent er skalerbare endnu, og derfor giver det ikke altid økonomisk mening at renovere eller transformere fremfor at rive ned.
Det håber Christian Thuesen, lektor på DTU Engineering Technology, at lave om på gennem projektet CircOp: Circular construction platforms.
”Vi vil gøre ved cirkulært byggeri, hvad Tesla har gjort for bilindustrien –nemlig at drive produktiviteten i et nyt marked indtil det bliver konkurrencedygtigt,” siger han.
Problemet er, at renoveringer ofte er komplekse og usikre projekter, der gør det dyrt at genanvende materialer som f.eks. tegl, men i projektet samarbejder Christian Thuesen med en række virksomheder inden for byggeriet om at minimere spild på tværs af processer.
”Det handler om at tænke industrielt fremfor fra projekt til projekt,” siger han.
Ved at fokusere på tilbagevendende problemer samler de viden fra hvert projekt og gør det tilgængelig på tværs af projekter. Det skaber en infrastruktur af viden, der kan lægge fundamenter for at forandre branchen.
”Den industrielle tankegang kan medvirke til at skalere og accelerere, og det har vi brug for, så genbrugsmaterialer ikke bare bliver for velhavende forstadskommuner,” siger Christian Thuesen.
5 Christian Thuesen, lektor, DTU, chth@dtu.dk
2 Sole Bugge Møller
JORD PÅ NYE MÅDER
Ler og jord får et comeback
Danske arkitekter og ingeniører er i færd med at genopdage jord som byggemateriale og undersøger nu, om stampet lerjord kan erstatte beton og andre CO2-tunge materialer. Det skal bl.a. mindske klimabelastningen i byggebranchen.
2 Christina Tækker
3 Bax Lindhardt
Kan man bruge den overskydende jord fra byggerier som et bæredygtigt alternativ til traditionelle byggematerialer som beton og andre CO2-tunge materialer? Det arbejder danske arkitekter og ingeniører med at undersøge.
Blandt initiativerne er partnerskabet Leralliancen, hvor man udforsker muligheden for at anvende stampet lerjord som et alternativ til materialer som beton. Målet er at bidrage til at reducere klimaaftrykket i byggebranchen og indsamle viden om nye byggemetoder. Det fortæller postdoc ved DTU Sustain Ida Bertelsen, der er sparringspartner i partnerskabet sammen med professor Per Goltermann fra DTU Construct. ”Jeg tror på ler, og at det kan være med til at forme vores fremtid. Lige nu synes jeg, at vi rider på en bølge med fokus på at overholde CO2-krav til byggerier. Vi ser desuden, at lerjord er godt til at regulere luftfugtigheden inde i huset og sikre et mere stabilt indeklima, både i forhold til luftfugtighed og temperatur. Men jeg synes også, at det er spændende at undersøge tilsætningen af naturlige materialer såsom fibre og biopolymerer, hvor sidstnævnte forbedrer holdbarheden, hvilket er den
største udfordring ved byggematerialer i ubrændt lerjord,” siger Ida Bertelsen.
Restfibre fra fødevarer og landbrug
Det er ikke en ny opfindelse at bruge jord som byggemateriale. Lerjord har været brugt til at bygge huse gennem århundreder. Også i Danmark har lerjord og brændt kalk spillet en stor rolle i den danske byggeskik – bl.a. i opførelsen af mange af vores bindingsværkshuse.
Men mens danskerne glemte byggeteknikken, da beton blev det nye byggemateriale, har sydeuropæerne holdt fast i de gamle byggetraditioner. Også i Tyskland og Østrig har man fortsat med at bygge med lerjord, og i dag ser man her etageboligbyggeri af stampet lerjord. Derfor udføres flere studenterprojekter på DTU, hvor man vil gennemføre fuldskalatests af mure i ubrændt ler, hvilket vil bidrage til designregler og standarder for væggenes bæreevne.
Flere projekter i gang
I dag foregår der flere tests af lerjord med forskellige former for tilsætninger på DTU. Hvert projekt har hvert sit fokus.
Blandt forsøgene i DTU’s materialelaboratorium er et studenterprojekt, der handler om at bruge restfibre fra fødevare- og landbrugsindustrien. Det kan f.eks. være fra biogasanlæg og græsproteinanlæg.
I et andet forskningsprojekt med COWIfonden undersøger DTU-forskere bl.a. ler fra forskellige steder, tilsætning af kalk og cement, langtidsholdbarhed og genanvendelse af stabiliseret lerjord. 1
5 Ida Bertelsen, postdoc, DTU, imgber@dtu.dk
5 Per Goltermann, professor, DTU, pego@dtu.dk
”Jeg tror på ler, og at det kan være med til at forme vores fremtid.”
JORD PÅ NYE MÅDER
Studerende tester støjskærme af lerjord
DTU’s studerende er med til at skubbe til udviklingen af bæredygtige byggematerialer ved at teste støjskærme af lerjord. Resultaterne ser lovende ud.
2 Christina Tækker
3 Bax Lindhardt, Vejdirektoratet
Lerjorden ligger i store bigbags på gulvet i DTU’s materialelaboratorium, hvor forskere og studerende forsker i byggematerialer. Her møder vi de to studerende Rasmus Asbjørn HøyPedersen og Mads Dalby Kamper, der læser bygningsdesign på DTU.
De er blandt en gruppe på omkring 30 projektstuderende på DTU, der over en fireårig periode har testet lerjordens styrke og jordsammensætning og undersøgt, hvordan jorden reagerer, når de f.eks. tilsætter brændt kalk. Det sker under vejledning af postdoc Ida Bertelsen, der leder mange af studenterprojekterne sammen med sine kolleger.
Genbrug af overskudsjord Forsøgene skal gøre dem klogere på, hvordan man bruger overskudsjord fra byggerier til at opføre støjskærme af lerjord langs motorveje. Idéen er at genbruge lerjorden, hvor den bliver gravet op. Det vil reducere transporten af jord, udledning af CO2, støj og partikelforurening.
Der bliver nemlig årligt transporteret omkring 15 mio. ton overskudsjord væk fra bygge og anlægs
Om lerjord
Lerjord er en jordtype, der i Den Danske Jordklassificering defineres som jord med 15-25 pct. ler. Dertil kommer sandede lerjorder, som har 10-15 pct. ler, og svære lerjorder, der indeholder mere end 25 pct. ler.
De to DTU-studerende Rasmus Asbjørn Høy-Pedersen (tv) og Mads Dalby Kamper er med til at blande, producere og teste lerjorden, som er hovedingrediensen i støjskærmene.
arbejder i Danmark. Samtidig mangler byggebranchen råstoffer som sand og grus til at producere beton.
”Vi bliver nødt til at tænke kreativt, hvis vi skal nedsætte byggeriets klimaaftryk. Der er ingen vej udenom. Der er brug for at udvikle nye alternative materialer og genanvende byggematerialer. En af måderne er at erstatte CO2tunge materialer som beton med overskudsjord fra bygge og anlægsprojekter. Det kan spille en vigtig rolle i at reducere byggeriets CO2udledning,” siger Ida Bertelsen.
Ser store perspektiver Bag udviklingsprojektet, som er finansieret af Region Hovedstaden, står DTU sammen med Vejdirektoratet og en række private partnere. Det fireårige projekt sluttede i december 2024. Men forskningen fortsætter. Resultaterne ser nemlig lovende ud, og støjskærmene er efterspurgte.
Blandt dem, der ser store perspektiver i at bruge bæredygtige støjskærme, er Vejdirektoratet. Her efterspørger man mere klimavenlige alternativer til traditionelle støjskærme, som typisk består af CO2tunge materialer som stål, aluminium, beton, mineraluld og plastik.
I 2024 udbød Vejdirektoratet – som de første i Danmark – en støjskærm udført af kalkstabiliseret lerjord langs Storstrømsvej på Falster i forbindelse med den nye Storstrømsbro. Metoden betyder, at man stabiliserer lerjorden med få procent brændt kalk for at øge lerjordens styrke og modstandsdygtighed over for vand.
Og selvom støjskærmen af lerjord blev fravalgt, da udviklingsprojektet ikke var afsluttet på udbudstidspunktet, er Vejdirektoratet fortrøstningsfuld i forhold til fremtiden for kalkstabiliserede støjskærme. Det fortæller konsulent i Vejdirektoratet Jan Aagaard:
”Med udbuddet fik vi signaleret over for branchen, at vi efterspørger mere klimavenlige løsninger som f.eks. støjskærme af kalkstabiliseret lerjord, som vi ser store perspektiver i at udføre. Nu skal fremstillingsteknikken produktionsmodnes, hvilket vi ser frem til forhåbentlig sker inden for kort tid. Ud over at være nyt og innovativt vil støjskærmene bidrage væsentligt til at reducere CO2belastningen fra anlægsprojekter og samtidig spare på de naturlige råstoffer.”
Tester for vind og vejr
Tilbage i materialelaboratoriet fortæller Rasmus Asbjørn HøyPedersen og Mads Dalby Kamper, hvordan de blander, producerer og tester lerjorden, som er hovedingrediensen i støjskærmene. Jordprøverne kommer fra forskellige lokaliteter, og hver jordprøve har sine egne egenskaber. Derfor bliver der udført rigtig mange tests. Men
Om projektet
Bag udviklingsprojektet står DTU, Vejdirektoratet, Region Hovedstaden samt tre private partnere. Entreprenørfirmaet Remco har leveret jord til projektet, Holbøll har leveret udstyr såsom blandemaskiner og stampeudstyr til produktion af demonstrationslervægge, og Thi Dencker Arkitekter har arbejdet med design af støjskærmene.
fremgangsmåden er den samme. Når lerjorden bliver leveret til DTU med store lastbiler, bliver den først delt op i mindre portioner og tørret i en stor ovn i tre dage. Herefter eksperimenterer de studerende med flere teknikker til at producere cylindre, terninger og blokke af lerjord med tilsætning af brændt kalk, lige fra at komprimere lag af lerjord med en pladevibrator til konstruktionsdele til at presse ler ud igennem et stålprofil til kæmpestore blokke.
Prøverne bliver både tryktestet og udsat for vind og vejr for at undersøge, hvor modstandsdygtige de er. Det foregår både indenfor på materialelaboratoriet og udenfor, hvor der bl.a. er opbygget demonstrationsvægge på DTU og i Landerslev syd for Jægerspris. Først herefter bliver alle data
DTU-studerende Mads Dalby Kamper får vejledning af postdoc Ida Maria Gieysztor Bertelsen.
analyseret. Det fortæller professor og studieleder Per Goltermann, der er med til at vejlede de studerende:
”Projektet har vist, at lerjord har et kæmpe potentiale. Men vi har ikke kunnet komme så langt og opnå så gode resultater uden et tæt samarbejde med industrien og vores mange studerende. Det giver os muskler som ingen andre. Desuden betyder det, at vi kan give de studerende en projektoplevelse og en læring, som de ikke får andre steder.”
En slags pionerer
For Rasmus Asbjørn Høy-Pedersen og Mads Dalby Kamper har det været lærerigt at være med i udviklingsprojektet. Her har de fungeret som en slags pionerer, der både har været med til at opbygge nye vejledninger for test af lerjord og optimere forskellige metoder. Det har givet dem en stor viden om at bygge med lerjord.
Derfor fortsætter de med laboratorieundersøgelserne som studentermedhjælpere, og til foråret skriver de kandidatspeciale om statik i ubrændte lervægge, fortæller Mads Dalby Kamper:
”Jeg synes, det har været rigtig interessant at deltage i projektet, fordi lerjord er et materiale, vi har rigtig meget af, og som vi ikke udnytter så meget i den traditionelle byggeindustri. Jeg har en forhåbning om, at vi kan bruge lerjorden til en masse, og at der kan ske et skift i, hvilke materialer vi kommer til at bruge i fremtiden. Altså, vi kommer nok ikke til at bygge 20-etagers højhuse af lerjord, men hvis man kan erstatte en masse beton med lerjord i mindre byggerier, er det også en start.” 1
5 Ida Bertelsen, postdoc, DTU, imgber@dtu.dk
5 Per Goltermann, professor, DTU, pego@dtu.dk
Efter tre uger i vand
Hvordan ser stampet lerjord ud efter tre uger i vand? I karret til højre ligger lerjorden i sin rå form. Karret er helt tørt. Årsagen er, at vandet er suget helt op i terningen og fordampet. Bunden af terningen er også forvitret, og jorden er flydt ud i bunden af karret, mens der endnu var vand i det.
I karret til venstre, hvor der stadig er vand, ligger den stabiliserede lerjord, der er tilsat 1 pct. brændt kalk. Vandet er suget nogle centimeter op, men terningen er hård og forbliver intakt – også under vandet.
”Projektet har vist, at lerjord har et kæmpe potentiale. Men vi har ikke kunnet komme så langt og opnå så gode resultater uden et tæt samarbejde med industrien og vores mange studerende.”
JORD PÅ NYE MÅDER
Forskere tester om ler kan erstatte cement
Brun, cementfri beton, der består af brændt ler, afprøves nu i fuldskala. Betonen kan reducere CO 2 -udledningen fra konventionel betonproduktion med op til 80 pct.
2 Sari Vegendal
3 Thomas Steen Sørensen
Tyk, klistret chokoladekagedej, der røres rundt i en gigantisk røremaskine. Det ligner det produktionsforsøg med fremtidens potentielle betonblanding, som erhvervsph.d.studerende Marvin Glissner er i gang med at udføre i DTU’s beton og materialelaboratorium i Lyngby.
Forsøget repræsenterer både visuelt og praktisk et brud med 150 års opfattelse af, hvad beton er og består af. På opdrag fra den ingeniørtekniske rådgivningsvirksomhed COWI har Marvin Glissner dedikeret sine ph.d.studier til at undersøge, om kalcineret ler – det vil sige ler, der er brændt i en ovn – kan erstatte portlandcement. Portlandcement er den mest almindelige cementtype i verden og hovedingrediensen i konventionel beton.
”Problemet med portlandcement er, at den fremstilles af kalksten, som i produktionen opvarmes og frigiver en masse CO2. Det er årsag til, at 8 pct. af verdens samlede CO2udledning stammer fra cementproduktionen. Med brug af kalcineret ler går vi helt uden om problemet, da leret ikke frigiver CO2, når det opvarmes. Derfor er der potentiale til at reducere miljøpåvirkningen med helt op til 80 pct.,” fortæller Marvin Glissner.
Han gør tegn til at slukke betonblanderen, der indtil nu har stået og sammenrørt den kalcinerede ler med et biprodukt fra jernindustrien kaldet ’slagge’. I den færdige blanding er også stålfibre, der tjener som forstærkning, et plastificeringsstof, der forbedrer betonens bearbejdelighed, samt en kemisk aktivator, der skal få betonen til at hærde.
Styrke som konkurrenceparameter
Drømmen om at udvikle den optimale opskrift på cementfri beton deler Marvin Glissner og COWI med en bred vifte af andre forskere, virksomheder og byggeaktører. Under materialebetegnelsen geopolymerbeton er et kapløb i gang om at udvikle det mest bæredygtige alternativ til portlandcementbaseret beton, som samtidig er økonomisk rentabelt.
”Byggebranchen har et stort ønske om at nedbringe CO2udledningen og er derfor meget interesseret i de
”Det er nødvendigt, vi får dokumenteret, at det nye materiales kvaliteter kan måles op imod det, der er kendt i branchen.”
ERHVERVS-PH.D. MARVIN GLISSNER, DTU/COWI
bæredygtige byggematerialer. Men er det for dyrt, eller er der for meget usikkerhed om materialernes styrke og holdbarhed, er det for stor en risiko for en bygherre at løbe,” fortæller Carola Edvardsen, der er teknisk direktør i COWIs Afdeling for Tunneller og Undergrundsinfrastruktur og ekstern vejleder på Marvin Glissners ph.d.projekt.
Hun har ansat Marvin Glissner til at undersøge, om den cementfrie beton, COWI har udviklet, har en styrke og holdbarhed, som matcher portlandcementbaseret beton.
Viser det sig at være tilfældet, er produktet attraktivt, både på grund af den dokumenterbare holdbarhed, styrke og lave miljøpåvirkning, og fordi det kalcinerede ler, der udgør 40 pct. af bindemidlet i betonen, findes lokalt i Danmark. Det kan derfor fås til en pris, der forventes at være sammenlignelig med portlandcementbaseret beton.
500 kilo brun betonmasse
”Hvis forsøget i dag bringer gode resultater med sig, tror vi på, at vi kan implementere betonen allerede til næste år,” siger Carola Edvardsen. Hun følger sammen med resten af holdet bag projektet koncentreret med, mens 500 kilo brun betonmasse bliver hældt ud på en rød metalbakke og hejst tværs igennem laboratoriehallen på DTU. Flyveturen ender hen over en støbeform, der har været brugt til at lave elementer til en tunnel i Tyskland. Slusen på metalbakken åbnes, og betonblandingen finder langsomt vej ned i formen.
”Allerede om et par dage, måske kun timer, kan betonen tages ud. Det
Beton lavet på brændt ler hejses henover støbeform til et tunnelelement.
afhænger af blandingens sammensætning og hærdningsforholdene,” siger Carola Edvardsen.
”Men ligesom når en kage tages ud af ovnen, skal betonen stå et stykke tid og efterhærde, før vi kan begynde at teste. Vi forventer en hærdetid på cirka 28 dage,” forklarer hun.
Byggesten til tunneller
I de kommende forsøg skal Marvin Glissner undersøge, hvor stor en belastning betonen kan holde til, før den revner. Det skal dokumentere betonens styrke. Derudover skal tests afgøre betonens elasticitet, da det har betydning for, hvor meget betonen deformeres, når den påføres belastning. Alt dette holdes op imod en referencebeton, der består af portlandcement.
”Det er nødvendigt, vi får dokumenteret, at det nye materiales kvaliteter kan måles op imod det, der er kendt i branchen,” siger Marvin Glissner.
Hans hovedvejleder på DTU, professor Ole Mejlhede Jensen, supplerer:
”Det er uhyre komplekst forskningsmæssigt at se på, hvordan styrken udvikler sig i betonen. Og styrke handler om sikkerhed. Så kan vi påvise, at kvaliteterne svarer til den portlandcementbaserede beton, er vi godt på vej,” forklarer han.
Tunnelelementet, som Marvin Glissner skal teste på, minder om et af de elementer, der bruges til at lave borede tunneller såsom metro, spildevands og regnvandstunneller. En
særlig gruppe af kunder har vist sig interesseret fra starten.
”Vi er i tæt dialog med parterne bag flere planlagte projekter i Storkøbenhavn og omegn, og de er meget positive over for projektet. Forskningen er jo én ting, en anden ting er at implementere det i industrien. Det er først der, vi kan gøre den store forskel,” siger Carola Edvardsen.
Forventningen er, at de endelige forsøgsresultater lavet på tunnelelementet vil være klar i starten af 2025. 1
5 Ole Mejlhede Jensen, professor, DTU, omje@dtu.dk
Forventningen er, at betonstøbningen kan tages ud af sin form efter et par dage. Herefter skal den efterhærde i op til 28 dage.
Om projektet
Erhvervs-ph.d.-projektet er støttet af Innovationsfonden, COWIfonden og den tyske bygge- og anlægsvirksomhed Max Bögl Bauservice GmbH.
Det har til formål at undersøge, om en cementfri beton, baseret på kalcineret ler, har de samme egenskaber som konventionel portlandcementbaseret beton. Egenskaberne omhandler betonens styrke, holdbarhed og elasticitet.
Den cementfrie beton består af følgende
Et bindemiddel, der indeholder:
• 40 pct. kalcineret ler fra den danske jord
• 60 pct. slagge, som stammer fra produktionen af stål
• en kemisk aktivator, der får betonen til at hærde
• en flydende blødgører, som tilsættes for at forbedre betonens bearbejdelighed.
Og derudover:
• stålfibre, der er et restprodukt fra stålindustrien
• sand og sten af forskellig størrelse.
”Byggebranchen har et stort ønske om at nedbringe CO2-udledningen og er derfor meget interesseret i de bæredygtige byggematerialer. Men er det for dyrt, eller er der for meget usikkerhed om materialernes styrke og holdbarhed, er det for stor en risiko for en bygherre at løbe.”
TEKNISK DIREKTØR CAROLA EDVARDSEN, COWI
Forskerne kigger på forskellige betontyper i mikroskop for at blive klogere på betonens styrke og elasticitet.
B2-VITAMIN LAVET SIMPELT OG NATURLIGT
Forskere kan nu producere B2-vitaminer ved at udsætte mælkesyrebakterier for varme. Metoden kan bruges til at bekæmpe vitaminmangel i udviklingslande.
2 Lene Hundborg Koss
3 Denis Kunkel Microscopy/Science Photo Library
Mange vitaminer bliver i dag produceret på fabrikker – enten syntetisk eller ved hjælp af mikroorganismer, der ikke er fødevaregodkendte. Det nødvendiggør en grundig oprensning, hvor vitaminerne skilles fra det ikke fødevaregodkendte materiale, hvilket er dyrt og energikrævende.
Men nu er en gruppe DTU-forskere lykkedes med at producere B2-vitamin – også kaldet riboflavin – i anseelige mængder med en billig og klimavenlig metode: De har identificeret en fødevaregodkendt mælkesyrebakterie, som kan producere vitamin B2, når den bliver varmet op.
”Metoden tillader, at man kan berige fødevarer med B2-vitamin på en enkel måde, f.eks. under produktion af yoghurt eller surdej,” forklarer lektor Christian Solem, der har ledet arbejdet.
Bakteriers selvforsvar
Metoden adskiller sig fra eksisterende teknologier ved at være uden genetisk modificering, og så kræver berigelse med metoden kun basale fermenteringsredskaber.
For at udvikle vitaminet brugte forskerne mælkesyrebakterien Lactococcus lactis, som mange kender fra
f.eks. ost og tykmælk. De udsatte den for ’oxidativt stress’, hvilket er et naturligt pres, som får bakterien til at producere mere riboflavin for at beskytte sig selv.
”Lactococcus kan bedst lide en temperatur på cirka 30 grader, men vi varmede bakterierne op til 38-39 grader, hvilket de ikke var så glade for,” fortæller Christian Solem.
Ved at optimere processen endte forskerne med at producere 65 milligram
B2-vitamin pr. liter fermenteret substrat. Det er næsten 60 gange et menneskes daglige behov for B2-vitamin.
Respekt for traditioner
De B2-producerende mælkesyrebakterier kan pakkes som en starterkultur, der kan tilsættes til fødevarer som mælk, majs eller kassava for at fermentere dem. Derved vil der automatisk blive produceret riboflavin, samtidig med at fødevarernes velkendte smag og tekstur forbliver intakt.
Mange udviklingslande har i forvejen en lang tradition for at fermentere fødevarer, hvilket forlænger holdbarheden og mindsker spild. 1
5 Christian Solem, lektor, DTU, chso@food.dtu.dk
Vitaminudvikling
Arbejdet med at udvikle metoden er finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond og hovedsageligt udført af ph.d.-studerende Emmelie Joe Freudenberg Rasmussen. B2 er livsvigtigt: Kroppen bruger det til at producere energi, opretholde en normal immunfunktion og optage jern.
Metoden kan måske udvides til at producere andre vigtige vitaminer og næringsstoffer som folsyre (B9) og B12-vitamin, der ofte mangler i plantebaserede diæter.
Kroppen har brug for B2-vitamin for bl.a. at opretholde en normal immunfunktion og optage jern. Billedet viser B6- og B2-vitamin-krystaller.
HVAD ER VEJEN FREM FOR ENERGIØERNE?
Det haster med at komme i gang med Energiø Bornholm. Det var et af budskaberne, da Nicolaos A. Cutululis, DTU-professor og formand for Energy Island Forum, præsenterede et roadmap for en række energiaktører i Bruxelles i december 2024. Vi skal nemlig bruge Bornholm som test- og læringsplatform for at realisere fremtidens energihubs.
q: Hvad er planen med jeres roadmap?
a: Planen er at tydeliggøre, hvad vi mener, der skal til for at udvikle fremtidens energiøer og gøre dem succesfulde. Vi kigger på, hvad det kræver at etablere dem, og hvordan de bliver rentable.
Det er i Europas interesse at bidrage til projekterne, da offshore vind kan yde et stort bidrag til at nå klimamålene. I den forbindelse er Energiø Bornholm et vigtigt skridt. På europæisk plan vil energiøen være et trinbræt til fremtidige energiøer.
Bornholm spiller en vigtig rolle som test- og læringsplatform. Her er det nemt at få adgang til anlægget, og øen har plads til at opstille
testudstyr, som ellers ville være markant dyrere at installere på en platform eller en kunstig ø. På den måde baner Energiø Bornholm vej til at skabe mere kosteffektive energiøer.
q: Hvilke to anbefalinger er de vigtigste?
a: Den første anbefaling er at etablere Energiø Bornholm hurtigst muligt. Og forhåbentlig bliver Bornholm begyndelsen på en lang række energiøer. Den næste i rækken bliver Princess Elisabeth Island i Belgien. Den anden anbefaling er, at vi skal styrke samarbejdet mellem industri, myndigheder og akademia. Vi skal sikre, at de næste projekter
er bedre og mere effektive end de første. Vi skal lære af Energiø Bornholm og udvikle vores viden til gavn for samfundet. Der er brug for udvikling og innovation - nationalt og internationalt.
q: Hvordan oplevede du opbakningen i Bruxelles?
a: Jeg oplevede en klar støtte til at udvikle energiøprojekterne. Diskussionen om de såkaldte energihubs har stået på i universitetsverdenen i mange år, og jeg har selv deltaget i diskussionerne siden 2009. Så jeg er glad for, at energiøerne begynder at blive en realitet. I dag er emnet højaktuelt. Jeg tror først og fremmest, at energiøerne har stor interesse for landene omkring
Nordsøen og Østersøen. Som udgangspunkt handler det om at nå i mål med den grønne omstilling og energiuafhængighed af lande som f.eks. Rusland. Men jeg tror også, at det er blevet endnu vigtigere for Europa at sikre en stabil og pålidelig energiforsyning, fordi Østersøen er blevet et mere sensitivt og geopolitisk sted.
q: Hvad skal der til for at iværksætte planen?
a: Handlingsplanen beskriver, hvad der skal ske, før energiøerne bliver en central del af Europas elinfrastruktur. Helt konkret har vi delt den i to vigtige milepæle. En i 2030 og en anden i 2050.
Målet for 2030 er, at de første offshore energiøer allerede er bygget eller bliver det kort tid efter. I den her fase lægger vi vægt på at demonstrere og gennemføre projekter, som kan gøre os klogere. Frem mod 2050 har vi fokus på forskning, innovation og demonstration. Her er det vigtigt at finde ud af, hvordan vi kan leve op til EU’s fremti-
udføre noget, der aldrig er lavet før, påpeger Nicolaos A. Cutululis, professor ved DTU Wind.
dige energistrategi, og hvordan offshore vind kan integreres i energinettet. Kort fortalt er vores budskab for 2030 klart: Bare gør det. Og for 2050: Lad os gøre det bedre.
q: Du mener, at vi må omfavne en ’god nok tilgang’ i forhold til energiøerne. Hvad mener du med det?
a: Jeg oplever, at vi ikke kan lide at tage risici her i Europa, når det handler om store infrastrukturprojekter. Man hører ofte, at teknologien ikke er moden, eller man ikke har alle detaljerne på plads. Men hvordan kan noget være modent, når ingen har prøvet det før?
Der vil altid være usikkerheder, når det er første gang. Og vi må acceptere, at vi ikke ved 100 pct., hvordan en energiø kommer til at fun-
gere. Men måske fungerer den 90 eller 95 pct. Og for mig er det godt nok. Alternativet er, at det er perfekt. Men hvis man tilstræber det perfekte, kan det ende med, at man ikke gør noget. En ’god nok tilgang’ betyder ikke, at vi skærer ned for ambitionerne. Ambitionen er at blive bedre.
q: Hvad er de største udfordringer?
a: En af de største udfordringer lige nu er faktisk, at vindene blæser i forskellige retninger. Der er mange diskussioner – også i danske medier, hvor folk er for eller imod energiøer. Men hvis vi ikke bygger offshore vind og energiøer, vil vi se en vandring, der bevæger sig mod andre former af energi, der ikke er så rene.
Men selvom vi står over for mange risici, og vejen til
at udvikle de første projekter ikke er lineær, er passivitet en anden stor udfordring. Hvis vi ikke bekæmper klimaændringerne og lader ikkeeuropæiske lande gå forrest inden for teknologiske fremskridt, vil vi blive afhængige af deres resultater og teknologier.
q: Er det realistisk at bygge energiøer nu?
a: Vi lever i en anden verden end for tre-fire år siden. Det er klart. Priserne stiger. Det er blevet dyrere at bygge energiøer. Ikke et eneste energiselskab deltog i regeringens udbud af havvind i Nordsøen sidste år. Men igen. Alternativet er ikke at gøre noget. Så mit budskab er, at det er mere realistisk nu end nogensinde før.
Det giver mening at udvikle et ambitiøst projekt, selvom markedet ikke er
Om handlingsplanen
I 2024 præsenterede det internationale netværk Energy Island Forum sin første handlingsplan – eller såkaldte roadmap – ’Making Energy Islands A Success’, for omkring 60 politikere, rådgivere og repræsentanter fra universiteter og organisationer fra 12 lande. Det skete i Europa-Parlamentet i Bruxelles.
Energy Island Forum består af en række energiaktører som bl.a. DTU, Siemens, Ørsted, Vestas, DI og Bornholms Energi & Forsyning og er organiseret af den erhvervsdrivende fond Baltic Energy Island.
ideelt. Når ting går godt, er det let at få midler til at bygge. Når tiderne bliver udfordrende, bliver god ledelse endnu vigtigere. På den måde tror jeg, det er realistisk, fordi vi er nødt til at komme igennem de svære tider.
5 Nicolaos A. Cutululis, professor, DTU, niac@dtu.dk
Efter deadline har EU besluttet at støtte Energiø Bornholm med 4,8 mia. kr. Samtidig har regeringen udskudt beslutningen om Energiø Bornholm.
Vi skal acceptere, at den første energiø ikke bliver perfekt, for sådan er det ofte, når man skal
Opskriften på algefri solenergi
En gennemsigtig maling, der forhindrer undervandssolceller i at blive tilgroet med alger, skal hjælpe den amerikanske flåde.
2 Magnus Stenaa Jensen
3 Torben Rasmussen, Narayanan Rajagopalan
DTU-forskere har udviklet en vigtig maling til den amerikanske flådes undervandsdroner. Malingen skal ikke pryde dronerne i forskellige farver, men derimod fungere som en selvpolerende belægning, der holder alger og anden begroning væk fra dronernes indbyggede solceller, når de er på mission under havets overflade.
Bag udviklingen af malingen står professor Søren Kiil fra DTU Kemiteknik, som i samarbejde med adjunkt Narayanan Rajagopalan, laboratoriechef Claus Erik Weinell og en gruppe studerende har skabt den gennemsigtige belægning. Den muliggør både, at solens energi kan passere, og så forhindrer den alger og anden begroning i at skærme for solcellerne.
SOS fra U.S. Navy
Undervandsdronerne bruges til en række opgaver på tværs af verdenshavene, hvor de bl.a. udfører hav-
bundsundersøgelser, overvågning og anden inspektion. Men for at dronerne kan fungere, er de altså afhængige af at kunne optage solenergi, når dronerne lægger sig op på havets overflade.
Derfor henvendte The Office of Naval Research, som udvikler videnskabs- og teknologiprogrammer for USA’s flåde- og marinekorps, sig til DTU og en række amerikanske virksomheder og bad dem om hver især at komme med en løsning på problemet.
”Jeg gik i tænkeboks, og efter lidt tid kom jeg frem til en idé og samlede et hold. Gennem eksperimentelle undersøgelser og forsøg på vores teststation i Hundested Havn har idéen vist sig at virke. Vores maling fungerer i op til tre måneder uden behov for mekanisk afrensning af begroning,” siger Søren Kiil.
Forskerholdet sendte gennemsigtige plastpaneler med den nyudviklede maling til Florida, hvor The Office of
Om opfindelsen
Malingen er udviklet af forskergruppen CoaST (The Hempel Foundation Coatings Science and Technology Centre) fra DTU Kemiteknik og finansieret af The Office of Naval Research, U.S. Navy.
Gennem en nøje sammensætning af nanopartikler af kobber(I)oxid og zinkoxid holder malingen undervandssolceller fri for begroning uden at stå i vejen for solcellernes energioptag fra sollys.
Undersøgelser i Florida har vist, at malingen holder solcellerne fri for begroning i op til tre måneder med 100 pct. solcelleydelse.
Teknologien er patentansøgt.
”Det her med at lave en maling, der både er transparent og virker imod begroning, er virkelig vanskelig. Man kan næsten ikke putte noget i malingen, for så kommer lyset ikke igennem.”
SØREN KIIL, PROFESSOR
Naval Research testede malingen ved at sætte panelerne på solceller under vand.
Opskriften er nanoteknologi
Maling, der holder alger væk, bliver allerede anvendt i stor stil i den maritime sektor. Omkring 90 pct. af den kommercielle skibsfart anvender kemisk aktive bundmalinger (antifouling-malinger), som består af komplicerede kemiske sammensætninger med mikroskopiske partikler. Så den store udfordring var, hvordan malingen også kan være brugbar på solceller.
”Det her med at lave en maling, der både er transparent og virker imod begroning, er virkelig vanskelig. Man kan næsten ikke putte noget i malingen, for så kommer lyset ikke igennem,” siger Søren Kiil.
Derfor var det balancens kunst for forskerholdet at ramme den helt perfekte sammensætning. Når den nyudviklede maling kommer i kontakt med havvandet, begynder en selvpolerende effekt, hvor de yderste partikler i malingen gradvist opløses og bliver erstattet af nye aktive partikler, der fungerer som en slags skjold imod begroning. På den måde vil nye partikler i hele malingens levetid konstant være klar til at bekæmpe begroning, når de gamle opløses.
Fra mikro- til nanopartikler
Med eksisterende metoder vil et pigmentlag blokere for solens stråler, og derfor måtte forskerne søge nye veje. Opskriften skulle vise sig at blive inspireret af en 20 år gammel simuleringsartikel.
Den forudsagde, at ved at gøre de allerede små partikler i malingen endnu mindre ved at komprimere partiklernes størrelse fra mikrometer til nanometer vil partiklerne være så små, at de ikke danner et pigmentlag, der forhindrer sollyset i at nå ind til solcellerne. På den måde kan solcellerne optage solenergi, imens partiklerne holder begroningen væk.
”Vi skruer størrelsen på partiklerne og mængden af ingredienser så langt ned, at malingen bliver transparent. Det viser sig, at nanopartikler af kobber(I)oxid og zinkoxid er særligt effektive imod begroning, fordi de er bittesmå. Selv i ultralave koncentrationer findes de i malingen i meget stort antal
med kort afstand mellem de enkelte partikler. Rurer (små krebsdyr, der sætter sig fast på overflader i vandet, red.) og alger opfatter derfor malingen som en frastødende barriere,” siger Søren Kiil.
Andre solceller til havs
Det er dog ikke kun den amerikanske flåde, der kan nyde gavn af opfindelsen. Ude på Nordsøen flyder nemlig solceller med bølgernes bevægelser som en del af fremtidens grønne energiløsninger. Selvom langt de fleste solceller findes på tage og i anlæg, har de firkantede paneler, der udnytter solens energi til at producere strøm, også potentiale på eller i havet.
Lige nu er den globale kapacitet af flydende solceller blot på omkring 4.000 megawatt (MW), men allerede i 2030 forventes tallet at stige til 30.000 MW. Til sammenligning nåede den samlede kapacitet medregnet solceller på landjorden 2 mio. MW i 2024. Selvom mængden af flydende solceller og undervandssolceller blot er en dråbe i havet af den samlede kapacitet, giver de mulighed for at udnytte havets åbne plads og eksisterende infrastruktur, som f.eks. mellem havvindmøller.
Flere variationer af malingen blev testet under vand, inden forskerne fandt den rigtige opskrift, der holder begroningen væk.
Ligesom med dronerne vil solceller under havet dog også blive blokeret af begroning, og der er en risiko for, at bølgeskvulp danner grobund for begroning på de flydende solcelleplatforme. Derfor ser DTU-forskerne også et potentiale for brugen af malingen på solceller under og på havet i fremtiden. Lige nu er næste opgave dog at udvikle en maling, der også virker på sensorer og kameraer under vand, hvilket kræver en endnu mere gennemsigtig maling. 1
5 Søren Kiil, professor, DTU, sk@kt.dtu.dk
Malingen blev først undersøgt på en teststation i Hundested Havn.
Ka’ De li’ østers?
Ja, det kan de i DTU’s Sektion for Kystøkologi på Mors, hvor der hvert år udklækkes millioner af østers og muslinger. Det sker i sektionens 750 m2 store klækkeri, som er det eneste af sin art i Nordeuropa. Arbejdet gør centerets forskere klogere på bl.a. skaldyrs optimale vækstbetingelser.
Ganske som hos mennesker varierer menuen hos skaldyr afhængigt af vækststadie. Nogle af sækkene her i centerets mikroalgerum indeholder derfor alger specifikt til fodring af larver, mens der i andre dyrkes alger egnet til voksne dyr. Det tager ca. en uge at producere et ’batch’ alger. De opdrættede dyr bruges bl.a. til at etablere og forske i biogene rev – altså rev af biologisk materiale, der kan skabe nye levesteder i havet og derved øge biodiversiteten og forbedre vandkvaliteten. Som f.eks. i BioReef, et projekt, som Ørsted og WWF Verdensnaturfonden søsatte sidste år med DTU Aqua som videnskabelig samarbejdspartner.
Skaldyrscenteret forsker også i andre arter som tang, søstjerner og krebsdyr – ofte i samarbejde med erhvervet med sigte på at gøre den blå fødevareproduktion mere bæredygtig og rentabel.
4 Læs mere om Sektion for Kystøkologi på www.dtu.dk/kystoekologi
Vindmøller skal tage hensyn til naboer og dyreliv
En dag skal vindmøller registrere omgivelserne, så de selv tilpasser sig for at minimere støj og skåne dyrelivet. Med enorme mængder data og kunstig intelligens er seniorforsker Tuhfe Göçmen ved at realisere den vision.
2 Lotte Krull
3 Bax Lindhardt
For øjeblikket arbejder seniorforsker Tuhfe Göçmen med data på flagermus. Hun udvikler algoritmer til styring af hele vindmølleparker, og nu handler det om at tage højde for de flyvende pattedyr.
Flagermusdataene kommer fra Frankrig, fordi der er mange flagermus, og fordi vindmøllerne her er udstyret med sensorer, der registrerer dyrenes færden.
”Flagermus flyver kun, når det er tørvejr, og de kommer typisk på sommernætter. Men det kan jo være farligt for dem at flyve rundt mellem møllerne, da de risikerer at blive ramt af vingerne,” siger Tuhfe Göçmen.
Den 36-årige forsker fra DTU
Wind taler altid meget hurtigt, men nu kommer ordene endnu hurtigere, da talen falder på flagermus, som hun i årevis har været optaget af. Hun har endda en tatovering af en flagermus, fortæller hun.
”Tænk, at jeg har fået mulighed for at kombinere min forskning i vindmøller med mit yndlingsdyr.”
En klog vindmølle
Men Tuhfe Göçmens arbejde med flagermusene er ikke for sjov. Det handler om at optimere driften af
Om Tuhfe Göçmen
1988: Født i Ankara, Tyrkiet
2012: Master i vindenergi, Izmir Institute of Technology
2012-15: Ph.d., DTU Wind
2022: Seniorforsker, DTU Wind
2023: Projektkoordinator i EU-projektet TWAIN
2024: Projektkoordinator i EU-projektet DigiWind
vindmøller, og et af de første skridt er at kortlægge møllernes interaktion med omgivelserne såsom dyr, men også vind og vejr og de mennesker, der bor i nærheden af møllerne. Enorme mængder af data kombineret med kunstig intelligens sætter forskere i stand til at skabe en ny generation af vindmøller, der kan registrere omgivelserne og tilpasse sig til dem.
”Mit drømmescenarie er, at vindmøllerne en dag bliver fuldstændig selvregulerende, ligesom robotter. Vi får vindmøller, der selv tilpasser driften, helt uden at vi mennesker er inde over. Det bliver kloge vindmøller, der sætter farten lidt ned i en periode, fordi fugle og flagermus skal fouragere. Eller når det regner, samtidig med at efterspørgslen på strøm ikke er så høj, så kan møllen også indstille driften og skåne vingerne for vandet og dermed udskyde korrosionen af materialerne og på den måde forlænge møllens levetid med 10 eller 15 år. Eller hvis vindretningen medfører generende støj hos naboerne, så kan møllerne også selv bremse op. Det er vindmøller, der ved, at de er en del af et samfund, som de skal indrette sig efter,” siger Tuhfe Göçmen.
For at lykkes med visionen kræves der enorme mængder af data og udvikling af algoritmer, så systemerne kan blive selvlærende ved hjælp af den kunstige intelligens. Heldigvis udgør de to elementer nogle af Tuhfe Göçmens absolutte yndlingsbeskæftigelser.
”Jeg elsker data, og jeg elsker at kode. En god arbejdsdag for mig indeholder altid lidt kodning. Det er gennem data og kunstig intelligens, at vi kan optimere driften af vindmøllerne,” siger Tuhfe Göçmen.
Hun anslår, at der vil gå yderligere tre til fire år med at udvikle algoritmerne, der kan sikre optimeringen, og først derefter vil man være klar til at teste de digitale løsninger ude i marken.
”Forhåbentlig vil vi omkring 2035 have vindmøller, der er lige så autonome som robotter,” vurderer Tuhfe Göçmen.
Ingeniørvejen er frihed
Tuhfe Göçmen er født og opvokset i Tyrkiets hovedstad, Ankara, hvor hun også startede sin uddannelse som ingeniør inden for ’aerospace engineering’ –et valg, hun traf allerede som 16-årig.
”Jeg kommer fra en familie, hvor uddannelse er en vigtig værdi. Jeg var
”Det er gennem data og kunstig intelligens, at vi kan optimere driften af vindmøllerne.”
SENIORFORSKER TUHFE GÖÇMEN, DTU
god til matematik og fysik, og samtidig var jeg nok instinktivt klar over, at hvis jeg som kvinde skulle opnå mest mulig frihed, så var det vigtigt at være økonomisk uafhængig. Det vil sige, at min uddannelse også skulle føre til et velbetalt job. Så tilsammen var det faktorer, der førte mig i retning af en ingeniøruddannelse,” siger Tuhfe Göçmen.
I løbet af sin bachelor blev Tuhfe Göçmen tiltrukket af vindmøller, der er konstruktioner, som også påvirkes af turbulens. Hun besluttede sig for at dreje sin uddannelse i den retning og tog derfor en kandidatoverbygning inden for vindenergi, selvom det betød, at hun måtte flytte fra Ankara og til Tyrkiets næststørste by, Izmir.
”De fleste jobs inden for ’aerospace engineering’ omhandler forsvar og militære formål, mens vindenergi er mere i tråd med mine egne værdier om at medvirke til en positiv udvikling i verden,” forklarer hun.
I Izmir mødte Tuhfe Göçmen en gæstelektor fra DTU Wind, og på den måde landede DTU på Tuhfe Göçmens radar. Som nyuddannet ingeniør i 2012 søgte hun derfor en ph.d.-stilling i verdens største forskningsmiljø inden for vindenergi på DTU Risø Campus –og fik den.
Ph.d. i turbulens
Som ph.d. ved DTU Wind dykkede Tuhfe Göçmen ned i turbulens. Den opstår bag ved hver enkelt mølle, og i en vindmøllepark påvirker det de andre møller. Det er viden, der kan bruges til at styre de nuværende vindmølleparker optimalt og til at designe de fremtidige parker for at opnå den mest effektive produktion.
”Når vi taler om offshoreparker, så er det svært at måle turbulensen, for
man kan ikke lige køre ud og lave sine registreringer. Men vi kunne bruge data fra turbinerne og studere, hvordan møllerne nogle gange skaber læ for hinanden, hvilket går ud over strømproduktionen,” siger Tuhfe Göçmen.
Data fra de mange vindmøller rundtom i landet oversvømmede snart Tuhfe Göçmen. Samtidig spirede kunstig intelligens frem som en mulighed for at håndtere og finde mønstre i alle informationerne, så Tuhfe Göçmen begyndte som en af de første forskere ved DTU Wind at udnytte den kunstige intelligens til at få hevet viden ud af datamaterialet. Siden har hun fået mange flere kolleger, der arbejder med kunstig intelligens.
”Nu er vi nærmest hele to grupper på DTU Wind, der arbejder med kunstig intelligens,” siger Tuhfe Göçmen.
Ingeniører ser ikke ens ud
Med et enkelt kig ud over en forsamling af vindenergiforskere er Tuhfe Göçmen let at få øje på med sit krøllede hår, der indimellem er lilla, andre gange pink. Stilen afslører, at hun har spillet i et punk-pigeband, fortæller hun.
”Nogle vil måske opfatte det som en svaghed, hvis man viser, at man ikke ved alt. Men jeg synes, at det er den største akademiske styrke at indrømme, at man ikke kender svaret.”
SENIORFORSKER TUHFE GÖÇMEN, DTU
”Kategorien var vist ’feminist melodic hardcore punk’, og jeg spillede på trommer. Vi var ret seriøse og spillede rundtom i verden, men med pandemien stoppede det, og af forskellige årsager har vi ikke fået genstartet bandet,” siger Tuhfe Göçmen, der stadig spiller trommer derhjemme i sin fritid. Og lidt synthesizer.
Men der er flere grunde til, at Tuhfe Göçmen har lyst til at skille sig ud.
”Det har været en mission for mig at gå forrest med at vise, at ingeniører kan se ud på mange måder. Jeg kan godt lide
at provokere. Man kunne tro, at det var, fordi jeg var fyldt med selvtillid, men i virkeligheden er det mere et udtryk for, at jeg især som yngre forsker følte mig sårbar. Man har ikke alle svar, og der er mange ting, man ikke ved. Min anderledes fremtoning gav mig selvtilliden i starten – nu er det ligesom blevet en vane.”
En styrke at vise svaghed
Den ekstra selvtillid udnyttede Tuhfe Göçmen til at turde tage ordet på f.eks. større konferencer. Noget, der gav hende uventet opbakning fra andre kvinder.
”Ofte er der kommet kvinder hen til mig bagefter og har sagt, at fordi jeg turde stille mange spørgsmål, så havde det også givet dem modet til at gøre det. Siden har jeg lagt mærke til, at når først én kvinde har markeret sig på en konference, så er der flere kvinder, der også gør det,” siger Tuhfe Göçmen.
Så Tuhfe Göçmen fortsætter med at stille masser af spørgsmål, både for at sikre, at flere kvinder kommer på banen, og for selv at forstå og lære mere.
Seniorforsker Tuhfe Göçmen er i spidsen for projektet DigiWind, der skal sikre vindenergisektoren medarbejdere med digitale kompetencer. Selv arbejder hun med kunstig intelligens til styring af vindmøllerne.
Om DigiWind
”Nogle vil måske opfatte det som en svaghed, hvis man viser, at man ikke ved alt. Men jeg synes, at det er den største akademiske styrke at indrømme, at man ikke kender svaret. For hvis du er oprigtig nysgerrig og viser, at du også er åben for at samarbejde om at finde et svar, så kan du virkelig være med til at få videnskaben til at bevæge sig fremad,” siger Tuhfe Göçmen. 1
5 Tuhfe Göçmen, seniorforsker, DTU, tuhf@dtu.dk
DigiWind tilbyder specialiserede uddannelsesprogrammer, der hjælper fagfolk inden for videnskab, teknologi, ingeniørvidenskab og matematik med at fremtidssikre deres karrierer i vind og energisektoren.
Det sker i samarbejde mellem DTU og bl.a. Norges teknisknaturvitenskapelige universitet, Delft University of Technology og Technological University of the Shannon.
Projektet er støttet af Den Europæiske Unions European Health and Digital Executive Agency under The Digital Europe Programme.
4 Læs mere www.digiwind.org
Flere danske mikrochips
Uendeligt mange produkter – fra mobiltelefoner og sundhedsudstyr til elbiler og militær teknologi – indeholder mikrochips. I dag bliver størstedelen af dem produceret i Asien, og kun 10 pct. af verdens produktion finder sted i EU.
For at styrke Danmarks forsyningssikkerhed har Danish Chips Competence Centre slået dørene op på DTU. Centeret samler eksperter fra DTU, KU, AU, DFM – Danmarks Nationale Metrologiinstitut og Dansk Industri.
Her kan små og mellemstore virksomheder få adgang til rådgivning og højt specialiseret udstyr til at designe og fabrikere mikrochips. Netop det tætte samarbejde mellem forskere og industri er opskriften på innovation og vækst i Europa, siger DTU’s rektor, Anders Bjarklev:
”Et stærkt udviklings og produktionsmiljø inden for chipteknologi er en forudsætning for, at vi kan holde os konkurrencedygtige på en række vigtige områder som kvanteteknologi og kunstig intelligens. Med stigende global konkurrence er det afgørende, at den viden, der skabes i forskningen, hurtigt kommer ud at gøre en forskel i erhvervslivet.”
Ny doktor på DTU
Professor Jesper Hattel har fået tildelt doktorgraden i teknisk videnskab, som er den højeste danske akademiske udmærkelse inden for ingeniør og teknisknaturvidenskabelig videnskab.
Den er givet for professorens forskning, der bruger computersimuleringer til at forudse, hvad der sker i en fremstillingsproces, inden den benyttes i en virksomhed. Derved kan man slippe for tids og ressourcekrævende fysiske eksperimenter.
Med en grundlæggende forståelse for materialer og den bagvedliggende fysik bruger Jesper Hattel matematiske modeller til at simulere varmetransmission, og hvordan faste og flydende materialer opfører sig.
”Miljøet er fyldt op med PFAS, og problemet er så stort, at vi ikke kan rense alt op. For at prioritere indsatsen skaber vi ny viden.”
Sådan siger professor Anders Baun om et nyt PFAS-center, han står i spidsen for. Centeret blev søsat i januar og samler med en bevilling på 45 mio. kroner eksperter fra DTU, KU, SDU og AU. I de næste godt tre år skal de rådgive myndigheder og politikere om, hvordan vi bedst afværger, inddæmmer og oprenser forurening med de problematiske evighedskemikalier.
716
SÅ MANGE GANGE DREJER EN NYOPDAGET NEUTRONSTJERNE
OM SIN AKSE – HVERT SEKUND!
DTU-FORSKERE VAR MED TIL AT OPDAGE STJERNEN, SOM ER ET AF DE HURTIGST ROTERENDE OBJEKTER, DER ER OBSERVERET.
Dermed kan han forudse, hvad der sker, når man f.eks. hælder flydende metal i en støbeform.
Det kan afsløre potentielle svagheder i emnet, inden det bliver støbt.
Jesper Hattel bruger også computersimuleringer af 3D printprocesser, hvormed man kan lave justeringer, inden man påbegynder produktionen, for at få det ønskede resultat. Det sparer ressourcer i forhold til den klassiske tilgang, hvor man tester, fejler, justerer og gentager.
Doktorafhandlingen ’Multiphysics
Modelling of Manufacturing Processes’ sammenfatter 34 forskningspublikationer, der spænder over 23 års arbejde i feltet.
Jeppe Michael Jensen og Mikal Schlosser
Perma Padels bat
Slagfladen er den del af battet, man rammer bolden med. Normale padelbats har en række cylindriske huller, og det er dem, der giver greb om bolden og mulighed for at generere spin. Slagfladen på Perma Padels bats er nærmere et gitter, hvilket giver bolden meget mere at tage fat i. Den tykke kant i battet betyder desuden, at man i modsætning til andre bats slipper for en indvendig ramme og dermed får man øget battets slagflade.
Startup vil lave verdens bedste og mest bæredygtige bat
Med en helt ny tilgang til udformning og produktion har Mikkel Kaae Jacobsen med sin startup sat sig for at skabe et bat, der spiller bedre på både ressourceforbruget og padelbanen.
2 Casper Heise Garvey
3 Jasper Carlberg
Mikkel Kaae Jacobsen kunne knap
tro sine egne ører, da en padelspillende bekendt fortalte ham, at han bliver nødt til at købe nyt bat hvert halve år. Det ressourceforbrug, der er forbundet med den populære sport, vækkede undren hos den tennisspillende Mikkel, der er vant til at kunne bruge den samme ketsjer i årevis.
”Får du en vilkårlig skade på battet, er du nødt til at smide hele battet ud.
Det er superdårligt fra et bæredygtighedsperspektiv, men supergodt for virksomheder, der sælger padelbats,” fortæller DTUstuderende Mikkel Kaae Jacobsen fra sin kontorplads i DTU’s innovationshub, Skylab (læs mere i faktaboks), omgivet af hele og halve padelbats i forskellige farver og forme.
Normale padelbats er håndlavede og består af en kombination af kul og glasfiber, der både kan være farlig at arbejde med og svær at genanvende. Derudover går meget materiale tabt i
Som studerende på DTU har Mikkel Kaae
Jacobsen udnyttet uddannelsen til at arbejde videre med sit produkt og sin startup Perma Padel.
produktionen, der kan tage op til 12 timer for et enkelt bat.
Penge fra Innovationsfonden
Derfor tænkte Mikkel Kaae Jacobsen og en studiekammerat, der på det tidspunkt begge var studerende på DTU’s bacheloruddannelse Design og Innovation og netop havde haft et kursus om bæredygtighedsstrategier og ecodesignprincipper, at det måtte kunne gøres bedre. Og sådan blev startuppen Perma Padel skabt.
Den oprindelige idé var at skabe et bat, der bestod af moduler, der kunne udskiftes, hvis de skulle gå i stykker. De indså, at idéen var mere kompliceret end forventet. Derfor blev den lagt på hylden.
Med en solid investering fra Innovationsfonden i ryggen satte de sig derfor for at teste, hvilke andre parametre man kan skrue på for at skabe et mere bæredygtigt bat.
”Det her er et 100 pct. genanvendeligt 3Dprintet bat,” fortæller Mikkel Kaae Jacobsen og fremviser et bat, der mest af alt ligner en scifibordskåner, og fortsætter:
”Så det er ekstremt bæredygtigt. Desværre spiller det bare ikke så godt. Vi er nødt til at lave et bat, der præsterer på et bestemt niveau, før nogen gider at købe det.”
Bæredygtighed og backspin
Med en bevidsthed om, at man ikke kan gå for meget på kompromis med battets egenskaber, prøvede Perma Padel sit næste koncept af, og her var der noget, der klikkede.
Det nye bat skal produceres ved hjælp af varmepresning af en slags kulfiber, hvor fibrene hærdes gennem varme i stedet for kemisk. Dette gør det muligt at omsmelte det materiale, der går til spilde i udformningen af et bat, og bruge det i det næste.
For at det skulle være muligt at producere to moduler, der sættes sammen, måtte de gøre kanten af battet tykkere.
Netop kanten er ofte et af de steder, hvor et bat går i stykker, hvis man i kampens hede rammer væggen eller sin makkers bat. Derfor bidrager sådan en styrkelse markant til battets levetid.
Inspiration fra tennisketsjeren
Problemet er dog, at et padelbat skal leve op til nogle bestemte vægtkrav.
Så den tykkere kant betød, at det var nødvendigt at fjerne materiale et andet sted i battet.
Inspireret af tennisstrenges indflydelse på bolden designede de to studerende derfor et bikubelignende slagflade (det område på battet, hvor bolden rammer, red.) fyldt med huller og derfor mindre materiale. En sidegevinst ved det nye design var, at det også spillede bedre.
Med den nye produktionsmetode formår Perma Padel at producere et bat for en tredjedel af de ressourcer, man normalt ville bruge, og derudover kan det gøres på en tyvendedel af tiden.
Klar til sommer
Som kandidatstuderende på Design og Innovation har Mikkel Kaae Jacobsen også inddraget virksomheden i så mange kurser som muligt, og det forestående kandidatspeciale kommer ligeledes til at være med Perma Padel som udgangspunkt.
En ny kapitalindsprøjtning skal sikre, at masseproduktionen af padelbats kan sættes i gang, så første parti kan være klar til sommer. Mikkel Kaae Jacobsen tror på, at produktet og den nye fremstillingsmetode har en fremtid:
”Man kan sige, at den måde, vi laver padelbats på, er den måde, alle kommer til at lave padelbats på i fremtiden, da vores metode er mere skalerbar, bruger genanvendelige materialer og ikke udsætter fabriksarbejdere for giftige stoffer,” siger Mikkel Kaae Jacobsen. 1
4 www.permapadel.com
Om DTU Skylab
DTU Skylab er en innovationshub – et mødested for studerende, forskere og eksterne samarbejdspartnere.
Her tilbydes forskellige ressourcer og en række faciliteter for at fremme innovation blandt forskere og studerende på tværs af DTU’s faglige miljøer i samarbejde med virksomheder, organisationer og andre universiteter.
4 www.skylab.dtu.dk
Satish Pawar
Alder: 35
Uddannelse: Cand.polyt., remote sensing, Indian Space Research Organization
Projektets forskningsfelt: Havmiljø
Projektperiode: 2022-2025
Vejledere: Professor Karen Timmermann (hovedvejleder), professor Jens Kjerulf Petersen
Ved hjælp af bl.a. droner og satellitdata følger
Satish Pawar som ph.d.-forsker ved DTU Aqua ålegræssets udbredelse i de danske farvande.
FRA KORALREV TIL DANSK ÅLEGRÆS
2 Linnea Lundberg
3 Frida Gregersen
Mit ph.d.-projekt handler om … … at bruge remote sensing, som omfatter registreringer fra bl.a. droner og satellitter, til at overvåge ålegræssets udbredelsesområder i de danske farvande. Ålegræs er en blomsterplante med lange, smalle blade, der vokser i salt- og brakvand tæt på kysterne. Den er helt unik, når det drejer sig om at skabe levesteder for marine organismer som f.eks. atlanterhavstorsken, og den bidrager dermed til den marine biodiversitet. Samtidig binder ålegræsset både kulstof og næringsstoffer, hvilket gavner havmiljøet.
Ålegræsenge kan også filtrere vandet for partikler, og jo større ålegræsbedene bliver, jo mere klart er vandet i de områder, og jo bedre er vandkvaliteten. Med andre ord er det en helt uundværlig plante, hvis vi skal sikre et godt havmiljø. Derfor er jeg og mine kollegaer i gang med at overvåge de danske ålegræsområder med remote sensing for at kortlægge, hvor ålegræsset vokser i store mængder samt finde svar på, hvorfor det vokser nogle steder og ikke andre steder. Vi bliver også i stand til at vurdere, hvilke kysthavområder man kan genplante ålegræs på.
Forskningen kan bidrage til … … at træffe foranstaltninger til at forbedre kystfarvandene og give et velunderbygget svar på, hvilke områder man bør lægge flest kræfter i, når det gælder beskyttelse og udplantning af ålegræs, og hvor der er brug for mindst mulig indsats, fordi der allerede vokser ålegræs i fornuftige mængder. Formålet med mit projekt er altså at udpege egnede havbundsområder til ålegræs, så vi på sigt kan forbedre vandkvaliteten og biodiversiteten i de danske farvande.
Det har været en god dag på jobbet, når … … en teoretisk forudsigelsesmodel virker, og når jeg modtager ny data eller ny information, som jeg kan bruge til at komme videre med min forskning.
Jeg kobler af fra mit arbejde, når … … jeg slukker for arbejdscomputeren og gør noget andet end at forske. Jeg rejser meget og kører også en del på motorcykel, faktisk så meget, at jeg har købt én. Det er en rigtig god måde at rejse på, fordi man virkelig oplever naturen undervejs. Jeg har engang kørt fra DTU’s campus i Lyngby til Jylland på motorcykel i forbindelse med arbejdet, og det var en smuk tur.
Jeg blev ph.d.-forsker på DTU, fordi … … jeg faldt over dette projekt, og det gjorde mig nysgerrig på, hvorfor den her type ålegræs er så vigtig, at man studerer det og prøver at finde nye egnede havbundsområder til det.
Jo mere jeg læste om ålegræs, jo mere nysgerrig blev jeg, fordi jeg indså, at ålegræs er lige så vigtigt for de nordiske farvande, som koralrev er for de tropiske. Jeg arbejdede med lignende satellitdata og overvågningsbilleder af koralrev i Indien under min kandidatuddannelse, og da jeg begyndte at lede efter et ph.d.-projekt, ville jeg gerne fortsætte med at gøre brug af billeder og kunstig intelligens til at forudsige, hvordan og hvor koralrev ændrer sig. Projektet på DTU Aqua passede derfor helt perfekt, selvom jeg har byttet koraller ud med ålegræs.
Som ny ph.d.-forsker blev jeg overrasket over … … de omfattende samarbejder blandt forskerne på DTU. Det er unikt, at der er så megen vidensdeling på tværs af fagligheder, og at man deler sine forskningsresultater så frit.
Den største udfordring som ph.d.-forsker oplever jeg, er … … tiden på tre år. Det kan lyde af meget at have tre år til et forskningsprojekt, men det er et kapløb med tiden at nå frem til brugbare og gode resultater.
I fremtiden vil jeg gerne arbejde med … … forskning inden for det samme område som nu med adgang til et laboratorium med højteknologiske droner og andet overvågningsudstyr. Jeg kunne dog godt finde på at vende tilbage til at forske i koralrev på et tidspunkt og måske anvende de samme teknikker, som jeg gør brug af i dette projekt, til at overvåge dem og forudsige deres udvikling.
Jeg får nye idéer, når jeg … … taler med min vejleder, fordi hun altid giver mig et nyt perspektiv på det, jeg præsenterer for hende. Men jeg får også nye idéer, når jeg læser eller lytter til noget, der ligger helt uden for mit forskningsfelt, eller ser videoer om teknologi på YouTube. 1
En håndsrækning til havet
Closeup af en østers fra skaldyrsklækkeriet på Mors, der er det eneste af sin slags i Nordeuropa. Det 750 m2 store klækkeri ligger i DTU’s Dansk Skaldyrscenter, hvor der forskes i udviklingen af akvakultur som fremtidens bæredygtige fødevareproduktion og i hvordan brug af bl.a. østers, muslinger og tang kan forbedre livet i havet gennem aktiv genopretning af tabt natur.
