Hinter dem idyllischen Bild des umweltbewussten Surfers verbirgt sich eine weit weniger glamouröse Realität: Fast 95 % der Materialien, aus denen ein Surfbrett besteht, stammen aus der petrochemischen Industrie. Diese Produktion hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, was den CO2-Fußabdruck betrifft. Das Projekt von Paradoxal Surfboards, das kürzlich mit der Ocean Pitch Challenge 2023 ausgezeichnet wurde, bietet eine innovative und umweltfreundliche Alternative, indem es Surfbretter aus 100 % biobasierten Materialien anbietet, die aus Grün- und Braunalgen im 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Der bretonische Unternehmer Jérémy Lucas beschreibt uns sein Engagement.
Können Sie uns einen Überblick über die Entstehung Ihres Projekts geben? Werden Sie von anderen Akteuren begleitet?
Der Ursprung des Projekts ergibt sich aus drei konjunkturellen Umständen:
- 2020 war ich als Co-Vorsitzender des Vereins YSTOPIA in Douarnenez daran beteiligt, Initiativen ins Rampenlicht zu rücken, die sich für den Erhalt der Artenvielfalt und des Ozeans einsetzen. Parallel dazu nutzten wir als Co-Leiter eines Konstruktionsbüros für mechanisches Design den 3D-Druck, um verschiedene Objekte herzustellen, sei es zu Dekorationszwecken, für den Modellbau oder als Ersatz für seltene Teile. Diesen Teil unseres Geschäfts gewinnbringend zu gestalten, erwies sich aufgrund der zeitaufwendigen Art der Maßanfertigung als kompliziert. Damals war es mein Ziel, unser Geschäft ausschließlich auf Objekte zu konzentrieren, deren Design wir von vornherein beherrschten.
- Als ich einmal eine Bestellung an eine unserer Kundinnen auslieferte, fragte sie mich nach dem Material, das wir für unsere 3D-Drucke verwenden. Ich erklärte ihr, dass es sich um einen pflanzlichen, erdölfreien Kunststoff aus Maisstärke (PLA) handelt. Da sie über ein umfassendes Wissen zu diesem Thema verfügte, wies sie darauf hin, dass das verwendete PLA aus den USA, dem weltweit größten Produzenten, stamme, gentechnisch verändert sei, Schäden an Gebieten mit biologischer Vielfalt verursache und für den Anbau von Mais eine große Menge Wasser benötige - kurz gesagt: ein wenig umweltfreundliches Material! So entstand die Idee, unser eigenes umweltfreundliches Material für den 3D-Druck lokal herzustellen.
- Einige Tage später, als ich am Strand von Le Ris in Douarnenez surfte, bemerkte ich, dass das Baden aufgrund von Grünalgen und den damit verbundenen Gesundheitsrisiken, einem wiederkehrenden Problem in Douarnenez, vorübergehend verboten war. Trotz des starken Algenbefalls entschied ich mich, an diesem Spot zu surfen, aber ich war zwei Tage lang ans Bett gefesselt. Diese Episode hat in mir ein Umweltbewusstsein ausgelöst und mich dazu gebracht, auf meiner Ebene etwas gegen das Problem der angeschwemmten Grünalgen zu unternehmen.
Und dann, Heureka! Die Idee war geboren: Aus angespülten Grünalgen ein thermoformbares Material für den 3D-Druck herzustellen, um ein Objekt mit einem zuvor beherrschten Design zu produzieren: ein Surfbrett aus Algen! So entstand das Projekt Paradoxal Surfboards.
Seitdem ist Paradoxal Surfboards Mitglied des französischen maritimen Clusters und tritt Respect Ocean bei. Es wurde dreifach betreut: im Inkubator Finistère Mer Vent, im Technopole in Quimper und im Blue Living Lab.
Erklären Sie uns bitte ausführlich das technische Design Ihrer Surfbretter. Warum die Wabenform?
Die Durchführung dieses Projekts beruht auf einem Rezept, das einmal erstellt einfach ist, sich aber in der Umsetzung als relativ komplex erweist und Polykompetenz erfordert. Drei Schlüsselelemente waren unverzichtbar:
- Brettdesign - Industriedesign und CAD/CAM :
Ein 3D-druckbares Surfbrett von Grund auf neu zu entwerfen, war eine große Herausforderung. Es musste ein Gleichgewicht gefunden werden zwischen einem innovativen Design, der Optimierung der Menge des verwendeten Materials zur Senkung der Produktionskosten, der Einhaltung der Produktionszeit und der Gewährleistung der Leistung des Boards, seines Endgewichts und einer ausgewogenen Lastenverteilung mit einem Minimum an Nachproduktion. Der Erfolg des Geschäftsmodells hängt davon ab.
- 3D-Druck und Entwicklung des neuen Materials
Nachdem das Brett entworfen war, musste es mit einem großvolumigen 3D-Drucker gedruckt werden. Für den ersten Prototypen wurde das Herzstück des Boards, das die herkömmlichen Schaumstoffkissen ersetzt, in zwei Teilen gedruckt und anschließend mithilfe von Thermoclips zusammengefügt. Die Konfiguration der Druckparameter erwies sich als komplex und erforderte mehrere Iterationen, um ein hochleistungsfähiges Endprodukt zu erhalten. Obwohl für diesen Prototyp PLA verwendet wurde, wird derzeit ein neues thermoformbares Material aus Grünalgenpulver von Strandgut und recyceltem Dyneema von Hochseerennbooten für zukünftige Versionen entwickelt.
- Die Expertise des Shapers in der Schichtung
Nach dem Druck der inneren Struktur war der entscheidende Schritt des Laminierens notwendig, um das Brett wasserdicht zu machen. Dies bedeutete, dass das Brett mit einer Faserschicht überzogen und mit Harz imprägniert wurde. Diese Laminierungsphase war besonders heikel, vor allem wegen der relativ großen strukturellen Zellen. Um diese Herausforderung zu meistern, wurde ein umgekehrter Laminierungsansatz gewählt, bei dem CNC -Formen , Negativformen des Bretts bearbeitet wurden, um die Struktur zu integrieren, bevor die Laminierung aufgebracht wurde. Dieser komplexe Schritt erforderte eine fruchtbare Zusammenarbeit mit Ingenieuren und Technikern aus der Bretagne, die auf Verbundwerkstoffe spezialisiert sind.
Der 3D-Druck ermöglicht es Paradoxal Surfboards, Surfbretter mit einzigartigen Designs zu präsentieren, die dank einer Wabenstruktur lichtdurchlässig sind. Da die Berufung des Unternehmens darin besteht, Surfbretter aus angeschwemmten Algen im 3D-Druckverfahren herzustellen, fanden wir es natürlich, uns von Lebewesen, insbesondere von einer Alge, inspirieren zu lassen, um die innere Struktur unserer Bretter zu entwerfen. Nachdem wir uns zahlreiche Vorträge über Biomimikry angesehen hatten, stießen wir auf ein Foto von Diatomeen, einer Alge, die auf der ganzen Welt vorkommt. Im mikroskopischen Maßstab hat sie genau die gleiche Form wie ein Surfbrett mit kreisförmigen Algenzellen. Wir beschlossen also, von dieser Beobachtung auszugehen und das Herzstück der Paradoxal Surfboards zu entwerfen.
Gab es technische Herausforderungen bei der Herstellung des Prototyps des Surfbretts auf Maisstärkebasis?
Wir mussten mehrere technische Herausforderungen bewältigen, insbesondere im Hinblick auf das biomimetische Design, um die mechanische Festigkeit, das optimale Gewicht der Struktur, die Menge des verwendeten Materials, die Druckzeit sowie die damit verbundenen Kosten zu gewährleisten. Auch die Optimierung der Flugbahnen war von entscheidender Bedeutung.
Das endgültige Material scheint nun ausgereift zu sein. Müssen Sie vor der Produktion noch einige Feinarbeiten vornehmen?
Zurzeit arbeiten wir an der Optimierung des Gesamtsystems für die Herstellung der Surfbretter unter Einbeziehung des Endmaterials. Potenzielle Anpassungen werden vorgenommen, um eine effiziente und optimale Produktion zu gewährleisten.
Wie viel Algen müssen für ein einziges Brett geerntet werden?
Für ein Brett verwenden wir etwa 2 kg rohen Seetang für die innere Struktur, die sich nach dem Reinigen, Trocknen, Zerkleinern und Extrudieren auf 1 kg reduziert. Dieser Ansatz trägt signifikant zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks bei.
Wie sieht es mit der Leistung von Brettern aus, die aus Grün- und Braunalgen hergestellt werden?
Die Leistung der Boards ist dank des innovativen internen Designs bemerkenswert. Die Faser auf den Kreisen sorgt für Dämpfung bei Wellengang, und der Flex des Sargassomaterials sorgt für einen Rebound und eine Reaktionsfähigkeit, die mit PU vergleichbar ist. Die Position und der Klemmwinkel der Schwerter spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Manövrierfähigkeit der Boards.
Für wann ist die Markteinführung geplant? Haben Sie noch andere Druckprojekte jenseits von Surfbrettern?
Der Vorverkauf beginnt Anfang nächsten Jahres. Wir planen auch, andere Wassersportarten wie Paddeln, Kajakfahren, Windsurfen, Wing Foil usw. zu erforschen. Wir sind offen für neue Möglichkeiten des 3D-Drucks für verschiedene Anwendungen.
Die bevorstehende Vermarktung dieser biobasierten Boards verspricht einen bedeutenden Wandel in der Surfindustrie und ermutigt Surfer, sich für eine umweltfreundlichere Praxis zu engagieren. Paradoxal Surfboards positioniert sich somit als eine avantgardistische Marke, die an einem grüneren wirtschaftlichen Übergang teilnimmt und gleichzeitig ökologisch leistungsfähige Surfbretter anbietet.
