Werkstoffe 05.09.2017 0 Bewertung(en) Rating

Biobasiert, flammgeschützt und witterungsbeständig

Covestro präsentiert ein biobasiertes Harz für stabile Holzbaustoffe. Das Polyurethan zeichnet sich dem Hersteller zufolge durch hohen Flamm- und Witterungsschutz aus.

 - Auch bei der Gemeinschaftsschule in Steißlingen/Baden-Württemberg wurde Brettsperrholz in den Innenwänden verbaut. Die Schule war einer der Gewinner im HolzbauPlus-Wettbewerb 2016 des BMEL.
Auch bei der Gemeinschaftsschule in Steißlingen/Baden-Württemberg wurde Brettsperrholz in den Innenwänden verbaut. Die Schule war einer der Gewinner im HolzbauPlus-Wettbewerb 2016 des BMEL.
Dury und D’Aloisio Architekten BDA

Covestro will in zunehmendem Maße Produkte und die zugehörigen Vorstufen aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen, um seine Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu verringern. Gemeinsam mit vier Partnern will das Unternehmen jetzt biobasierte Verstärkungsschichten für Vollholzbaustoffe entwickeln, um die bisher verwendeten petrochemischen Produkte zu ersetzen.

Das mit Cellulosefasern verstärkte Polyurethan-System soll zu mehr als 90 % biobasiert sein und ohne Additivzusatz einen sehr guten Flamm- und Bewitterungsschutz bieten. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.

Der moderne Massivholzbau erobert zunehmend auch den städtischen Raum. Bei der Fertigung der Bauelemente kommen vor allem Brettsperrholz und Brettschichtholz zum Einsatz. Bei diesen Baustoffen befinden sich zwischen den einzelnen Holzlagen dünne Schichten aus Polyurethanharz. Werden in diese Schichten Aramid-, Glas- oder Carbonfasern eingebettet, entstehen Verstärkungslamellen, die die Stabilität der Bauelemente noch erhöhen.

Biobasierte Alternativen

Im jetzt begonnenen Projekt wollen die Forscher biobasierte Alternativen für die bisher verwendeten fossilen Harze und Fasern finden. Dabei setzen sie auf eine Kombination aus biogenen, aliphatischen Polyisocyanaten und Polyolen auf der Basis von Pflanzenölen. Die daraus entstehenden Polyurethane sollten sich bereits durch geringe Brennbarkeit und einen guten Schutz vor Witterungseinflüssen auszeichnen, so dass es dafür keiner speziellen Additive bedarf.

 - Aufbau der Verstärkungslamellen
Aufbau der Verstärkungslamellen
Fraunhofer ICT/H. Engelen

Zur Verstärkung bevorzugen die Wissenschaftler Cellulose-Fasern, zum Beispiel aus Regenerat-Cellulose. "Im Ergebnis verfügen wir dann erstmals über verstärkende Werkstoffe für den Holzkonstruktionsbau, die zu mindestens 90 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen", sagt Dr. Paul Heinz von Covestro, der das Forschungsprojekt koordiniert. Damit werde der moderne Holzbau mit Brettsperr- und Brettschichtholz noch nachhaltiger.

Kontinuierliche Herstellung mittels Pultrusion

Bei der Herstellung der Bauelemente setzen die Projektpartner auf die Pultrusion, ein industrielles Verfahren zur kontinuierlichen Produktion hochgefüllter, endlosfaserverstärkter Composite-Profile. Auf der Technikumsanlage des Fraunhofer-Instituts werden Flachprofile für Testzwecke hergestellt und die dazu nötigen Werkzeuge und Prozessparameter optimiert.

Die Firma Sortimo wird im Rahmen des Projekts ein branchenübliches Modellbauteil fertigen, an dem das Potenzial des neuen Werkstoffs und Herstellverfahrens für die Bauindustrie technisch, ökonomisch und ökologisch bewertet werden soll. Für das Bauteil wird Buchenholz verwendet, das im Zuge des Waldumbaus in wachsender Menge zur Verfügung steht.

pl

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