Verfahrens- und Systemtechnik Holzwerkstoffe

Forschungsschwerpunkt

Verfahrenstechnik Holzwerkstoffe und alternative Rohstoffe

In der Verfahrenstechnik entwickeln wir umweltfreundliche und ressourcenschonende Verbundwerkstoffe aus Holz, anderen lignocellulosehaltigen Rohstoffen sowie Sekundärrohstoffen wie Altholz und Produktionsresten. Das Spektrum der Werkstoffentwicklungen reicht von den klassischen Span- und Faserplatten über die Engineered Wood Products (OSB, Sperrholz, LVL) bis zu Scrimber-Wood, Holzschäumen, 3D-Formteilen und Werkstoffverbünden.

© Foto Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

Faserformteil (Zeitungsständer)

Mittels Laboreinrichtungen und halbtechnischen bzw. industriellen Anlagen können alle wesentlichen Fragestellungen der Werkstofftechnologie bearbeitet werden. Eingeschlossen sind Arbeiten im Bereich der mechanisch-hygrischen Material- und Werkstoffprüfung sowie Charakterisierungen der Materialeigenschaften von Werkstoffen und Produkten hinsichtlich ihrer Dämmeigenschaften und des Emissionsverhaltens. Projekte im Fachbereich »Verfahrens- und Systemtechnik Holzwerkstoffe« beschäftigen sich neben verfahrenstechnischen Ansätzen vor allem mit der Entwicklung neuer Produkte oder Produkttypen und deren Optimierung.

Aufgrund aktueller Verschiebungen auf dem Rohholzmarkt (vom Nadelholz zum Laubholz und/oder vom Schwachholz zum Starkholz) besteht ein aktueller Schwerpunkt der Arbeiten unseres Fachbereichs in der Erarbeitung verfahrenstechnologischer Lösungswege für die Integration inländischer Laubholzsortimente in bestehende Nadelholz-Produktionslinien. Weitere Arbeiten beschäftigen sich mit der mechanisch-hygrischen Optimierung von neu entwickelten Werkstoffen auf Basis von Laubholz und Holzsubstituten, beispielsweise Einjahrespflanzen, bis zur Marktreife. Angelehnt an diesen Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich unser Fachbereich mit der Charakterisierung und den Strategien zur Vermeidung von Fehlgerüchen und Störfaktoren bei der Verarbeitung der genannten Rohstoffe. Hierbei gehen wir der Frage nach, ob und wenn ja durch welche Prozessschritte Fehlgerüche und Störfaktoren hervorgerufen und verstärkt werden und durch welche Maßnahmen diese zu vermeiden sind.

Neben der verstärkten Integration von Laubholzsortimenten in nadelholzdominierte Produktionslinien (Substitutionsansatz) beschäftigt sich der Fachbereich »Verfahrens- und Systemtechnik Holzwerkstoffe« intensiv mit der Entwicklung neuer und Optimierung etablierter Werkstoffe auf Basis von Starkholz mit dem Fokus auf Laubstarkholz. Hierfür haben wir eine industrielle Schälmaschine angeschafft, welche die Basis für Entwicklungsarbeiten im Bereich der Lagenwerkstoffe / Engineered Wood Products darstellt.

Neben den klassischen Holzwerkstoffen bearbeiten wir aktuell verstärkt Themen aus dem Bereich 3-D-Formteile für verschiedene Anwendungen im Automobil, Transportwesen und Möbelbau. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf einer Maximierung des Naturfaseranteils unter Einhaltung der geforderten mechanisch-hygrischen Materialkennwerte. Daneben sind Ansätze zur Identifikation und Vermeidung von Fehlgerüchen aus diesen Bauteilen, die wir in Kooperation mit Kollegen aus anderen Fachbereichen des Fraunhofer WKI bearbeiten, von großer Relevanz.

Aktuelle Projekte zu diesem Forschungsschwerpunkt:

  • »Extradichte Faserplatten aus minderwertiger Buche und innovative Qualitätserfassung in Buchenbeständen« (PTJ / FKZ 033L033B)
  • »Forst- und holzwirtschaftliche Strategien zum Umgang mit dem neuartigen Eschentriebsterben in Mecklenburg-Vorpommern – TP Scrimber Wood« (FNR / FKZ: 2201101)
  • »Sicherung der Nadelrohholzversorgung in Norddeutschland / TP: Effizienter Rohstoffeinsatz in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie« (FNR / FKZ: 22004712)
  • »Charakterisierung der Freisetzung und Zusammensetzung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie zur Identifikation von Störfaktoren bei der toxikologischen Bewertung« (FNR / FKZ: 22007113)
  • »Identifikation und Verminderung der geruchsrelevanten Stoffe von Bauprodukten auf Basis von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen für Anwendungen im Innenraum« (FNR / FKZ: 14NR067)
  • »Geringwertiges Laubholz (GerLau) / TP: Industrienahe Untersuchungen zur Optimierung der Zerfaserungstechnologie sowie der Herstellung von Faserplattenwerkstoffen auf Basis geringwertiger Laubholzsortimente« (FNR / FKZ: 22013114)
  • »Untersuchung der mechanischen und hygrischen Eigenschaften von Lagenwerkstoffen aus Buchenholzfurnieren in Abhängigkeit von stofflichen und verfahrenstechnischen Einflussfaktoren« (iVTH)