Verfahrens- und Systemtechnik Holzwerkstoffe

Forschungsschwerpunkt

Neue (hybride) Werkstoffe

Neben den klassisch gebundenen Holzwerkstoffen entwickeln wir auch neuartige Materialien. Hierzu gehören Holzschäume, die zu 100 Prozent aus Holz bestehen, da sie keine Bindemittel benötigen. Außerdem entwickeln wir Hybdridelemente, bei denen wir beispielsweise Holzschäume als Kernmaterial einsetzen und mit Deckschichten aus verschiedenen Materialien kombinieren. Mit unseren zukunftsweisenden Neuentwicklungen erschließen wir neue Einsatzmöglichkeiten von nachwachsenden Rohstoffen für diverse Branchen. Dabei entstehen leichte Werkstoffe mit hoher Funktionalität, die wirtschaftlich äußerst interessant sind. 

© Foto Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

Diese Holzschaumplatte ist ein hundertprozentiges Naturprodukt aus nachwachsenden Rohstoffen.

© Foto Fraunhofer WKI

Hybrid-Werkstoffe mit Holzschaum-Kern

Holzschaum ist ein leichter Holzwerkstoff (Dichte 45 bis 200 kg/m³) mit einer offenporigen Struktur. Die Festigkeit des Holzschaums entsteht durch holzeigene Bindungskräfte, so dass der Einsatz von synthetischen Klebstoffen nicht notwendig ist und die Schäume somit zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Holzschäume eignen sich aus ökologischer und ökonomischer Sicht hervorragend für eine Vielzahl von Einsatzbereichen, etwa als Kernmaterial für Leichtbau- oder Sandwichplatten, als Verpackungsmaterial oder auch als Wärme- und Schalldämmung. Holzschäume können problemlos recycelt und nach ihrer Verwendung als Verpackungsmaterial mit dem Altpapier entsorgt werden. 

Holzschaum ist jedoch nicht nur als reiner Werkstoff hoch interessant. Auch als Kernmaterial für neue hybride Werkstoffe eröffnet er ganz neue Möglichkeiten für den Einsatz von Holzwerkstoffen, insbesondere für ökologische Leichtbauanwendungen. Der Holzschaum wird mit klassischen Holzwerkstoffen, Metallen, Beton, Kunststoffen oder auch WPC als Decklage kombiniert, wodurch leichte Hybridmaterialien mit höherer Funktionalität entstehen. Sie können beispielsweise im Automobil, als Möbelplatte oder als Fassadenelement eingesetzt werden.

Im Baubereich ist das Bestreben sehr hoch, Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einzusetzen. Um gewisse Nachteile von Holzwerkstoffen auszugleichen, werden diese mit anderen Materialien wie Beton kombiniert, um leicht zu verarbeitende Fertigbauelemente zu konstruieren. Denkbar ist der Einsatz neuartig zementgebundener Spanplatten, die in unserem Fachbereich entwickelt werden. Ferner spielt das Gewicht und die Wärmedämmung eine große Rolle. Hier kommt der Holzschaum als leichtes und wärmedämmendes Material zum Einsatz. So werden unterschiedliche Systeme an Sandwichelementen entwickelt.

Um im Automobilbereich den Anteil an Holz zu steigern, entwickeln wir in zum Beispiel hybride Formteile aus Buchenfurnier und Metall, die als verstärkende Bauteile in Autotüren eingesetzt werden können. Vorteile dieser Formteile sind zum einen die herausragende Nachhaltigkeit und zum anderen die guten Dämpfungseigenschaften. Zur Gewichtsreduzierung und zur Steigerung des Anteils an nachwachsenden Rohstoffen entwickeln wir außerdem einen hybriden Werkstoff aus Metall- und Holzschaum.

Neue (hybride) Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe sind zukunftsweisende Materialien, da sie positive Eigenschaften unterschiedlicher Materialien vereinen. Sie sind hoch funktional, wirtschaftlich und helfen gleichzeitig dabei, den ökologischen Fußabdruck zu verringern.