Referenzprojekte

Hier finden Sie eine kleine Auswahl unserer Forschungsprojekte.

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  • Das Foto zeigt ein Metallgestell unter freiem Himmel, das mit einer Vielzahl an verschiedenfarbig beschichteten Holzteilen bestückt ist, die schräg Richtung Himmel geneigt sind.
    © Hanno Keppel

    Immer mehr Häuser werden mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) isoliert. Das spart Energie, jedoch siedeln sich auf den Fassaden vermehrt Algen an. Darunter leidet nicht nur die Ästhetik, sondern auch das Diffusionsvermögen der Oberflächenbeschichtung. Das kann zu Feuchteschäden führen. Um das Algenwachstum zu reduzieren, kommen bislang oft biozidhaltige Fassadenanstriche zum Einsatz. Problem: Die Biozide werden innerhalb weniger Jahre ausgewaschen. Dadurch kann es zu Umweltbelastungen und zunehmendem Algenwuchs auf der Fassade kommen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln wir eine biobasierte, witterungsbeständige Fassadenfarbe, die den mikrobiellen Bewuchs physikalisch verhindern soll. Sie könnte WDVS-Fassaden langfristig vor Algen schützen – ganz ohne Biozide.

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  • Das Foto zeigt Musterstücke von drei unterschiedlichen Holzwerkstoffen (OSB, Spanplatte und MDF).
    © Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

    Der Klimawandel stellt die deutsche Forst- und Holzwirtschaft vor große Herausforderungen. Extreme Wetterereignisse und Massenvermehrung von Schadinsekten haben enorme Waldschäden verursacht. Insbesondere Fichten sind Dürren, Stürmen und Borkenkäfern massenweise zum Opfer gefallen. Ein Großteil der geschädigten bzw. abgestorbenen Fichten kann nicht zeitnah geerntet werden. Sie bleiben in Teilen mehrere Jahre stehen und liegen. Ist die Holzqualität dann noch ausreichend, um langlebige Bauprodukte oder Holzwerkstoffe herzustellen? Das erforschen wir gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie in diesem Projekt. Mit der Erstellung eines Leitfadens wollen wir außerdem konkrete Handlungsempfehlungen für Waldbesitzende sowie die Holzindustrie zur Verfügung stellen.

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  • Das Foto zeigt ein Stück Brettschichtholz mit Keilzinkung.
    © Daniel Vol / Fraunhofer

    Gebäude, Brücken und Türme aus Holz binden CO2 aus der Atmosphäre und tragen daher zum Klimaschutz bei. Die Fichte als klassischer Bauholzlieferant findet in Europa aufgrund des Klimawandels zunehmend schlechte Wuchsbedingungen. Außerdem hat Fichtenholz eine begrenzte Dauerhaltbarkeit. Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung entwickeln wir eine nachhaltige und wirtschaftliche Lösung: ein Brettschichtholz aus Robinie. Dieser Laubbaum kommt mit den veränderten Klimabedingungen besser zurecht als die Fichte und wächst beinahe doppelt so schnell. Robinienholz ist fest wie Eichenholz und widerstandsfähig wie Tropenholz. Die Robinie könnte somit nicht nur die Fichte ersetzen und den Einsatz von Bioziden verringern – auch die Nutzung von Tropenholz sowie endlichen Ressourcen wie Stahl und Beton ließe sich durch Bauprodukte aus Robinie reduzieren.

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  • Die Computergrafik zeigt einen Holzbalken. Auf der Oberseite des Balkens liegt eine Platte, die sich aus drei Schichten zusammensetzt (von unten nach oben): Holzschalung, Klebschicht, Beton.
    © Fraunhofer WKI | Christoph Pöhler

    Ressourcenschonung und Energieeffizienz bestimmen das Bauen der Zukunft. Holz ist ein umweltfreundlicher und vielseitiger Baustoff. Neben der guten Ökobilanz bieten Holzkonstruktionen auch diverse technische Vorteile. Innovative Holz-Hybridsysteme haben noch bessere mechanische Eigenschaften, eine höhere Dauerhaftigkeit und ermöglichen schlanke Bauteilaufbauten. Damit sind sie nicht nur ressourcenschonender als konventionelle Bauweisen, sondern erweitern auch den architektonischen Spielraum. In diesem Projekt untersuchen wir das Langzeitverhalten solcher Hybridsysteme, optimieren sie und schaffen somit die Grundlage für ihren Einsatz in der Bauindustrie. Unser Ziel ist es, den Anteil von Holz im Hochbau signifikant zu erhöhen.

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  • Das Foto zeigt ein Büro mit drei Bildschirmarbeitsplätzen, an denen jeweils ein Mensch sitzt und arbeitet. In der Luft »schweben« Corona-Viren (grafische Visualisierung).
    © Shutterstock / Fraunhofer WKI

    Die Corona-Pandemie zeigt, wie wichtig es ist, Menschen in Innenräumen vor Ansteckung mit luftgetragenen Krankheitserregern zu schützen. Luftreinigungsanlagen können erheblich dazu beitragen. Aktuell gibt es jedoch noch kein einheitliches Verfahren, um ihre Wirksamkeit zu überprüfen. Wir entwickeln einen möglichen Prüfstandard, um diese Lücke zu schließen. Damit soll künftig die gesundheitliche Bewertung von Arbeitsplätzen hinsichtlich Viren und anderen luftgetragenen Pathogenen erleichtert werden.

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  • Das Foto zeigt eine raumhohe, komplexe technische Anlage mit diversen Schläuchen. Im mittleren Bereich schießt ein etwa 1,5 Meter breites Endlosfurnier heraus. Auf dem Hallenboden bildet sich ein Haufen grob gefaltetes Furnier.
    © Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

    Nach dem zweiten Weltkrieg wurden in Norddeutschland viele Kiefern gepflanzt, die nun relativ gleichzeitig hiebsreif werden. Da nicht alle Bäume auf einmal gefällt, verarbeitet und vermarktet werden können, wird in Zukunft viel Kiefernholz mit großem Stammdurchmesser zur Verfügung stehen (Kiefernstarkholz). Außerdem kommt die Kiefer mit dem Klimawandel besser klar als die Fichte sowie weitere heimische Baumarten und gilt daher als Zukunftsbaum. Daraus ergeben sich vielfältige Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien und Wertschöpfungsketten der Forst- und Holzwerkstoffindustrie. Gemeinsam mit zwei Forschungspartnern werden wir dies ganzheitlich analysieren und Entscheidungshilfen erarbeiten. Unser Fokus am Fraunhofer WKI liegt auf der Entwicklung von Mehrlagenverbundwerkstoffen aus Kiefernstarkholz für tragende Zwecke. Damit wollen wir der Kiefer ein möglichst großes Anwendungsfeld mit hohem Erlöspotenzial erschließen – insbesondere in der Bau- und Fahrzeugindustrie.

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  • Das Foto zeigt eine etwa 3 Meter breite, 4 Meter tiefe und 3 Meter hohe Kammer, die innen mit Edelstahl ausgekleidet ist. Durch die geöffnete Kammertür sieht man im Innenraum ein Gestell mit drei aufrechtstehenden Holzwerkstoffplatten.
    © Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

    In modernen Industriegesellschaften verbringt der Mensch den größten Teil des Tages in Gebäuden. Die Luftqualität in Innenräumen ist daher ein entscheidender Faktor für die Gesundheit und das Wohlbefinden. Fremd- und Geruchsstoffe können die Luftqualität negativ beeinflussen. Eine immer vorhandene, potenzielle Quelle sind Bauprodukte. Für Bauproduktemissionen existieren zwar Prüf- und Bewertungsschemata – allerdings können im realen Innenraum dennoch Fehlgerüche auftreten oder Richtwerte überschritten werden. In diesem Projekt untersuchen wir den Zusammenhang zwischen Bauproduktemissionen und Luftqualität in realitätsnahen Modellräumen und entwickeln Simulationsmodelle. Die Ergebnisse des Vorhabens werden in einen Leitfaden einfließen. Er soll Planungs- und Architekturbüros Handlungsempfehlungen zur Auswahl und zum Einsatz von Baumaterialien geben.

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  • Das Foto zeigt die Schnittkante einer Holzplatte, die aus mehreren Lagen Buchenholz besteht, die miteinander verklebt sind. Die Verklebung hat begonnen sich zu lösen, sodass die Holzschichten sich voneinander trennen. Die oberste Schicht ist aufgewölbt und hat Bruchstellen.
    © Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

    Ob Gebäude oder Fahrzeuge: Viele tragende Bauteile lassen sich inzwischen aus Holz herstellen, insbesondere aus geklebten Holzwerkstoffen und Hybridwerkstoffen. Ihr Alterungsverhalten ist bisher jedoch unzureichend erforscht. Gängige Methoden zur Prüfung der Dauerhaftigkeit im Außenbereich sind entweder langwierig oder aufgrund ihrer Bedingungen anwendungsfern. Beides kann zu erheblichen Kostensteigerungen für Hersteller und Kunden führen. Gemeinsam mit der Universität Kassel entwickeln wir ein realitätsnahes Schnellalterungsverfahren, das insbesondere von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) eingesetzt werden kann.

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  • Querschnitt eines Probekörpers aus Asphalt mit eingebautem Sensor-Gewebe, das an den Schnittkanten sichtbar ist.
    © Fraunhofer WKI | Moritz Micke-Camuz

    Die Beurteilung des strukturellen Zustands von Asphalttragschichten ist für die Planung von Straßensanierungen von hoher Bedeutung. Derzeit kommen zerstörende Messverfahren zum Einsatz, mit denen die zu untersuchende Straße zusätzlich geschädigt wird. Eine flächendeckende kontinuierliche Bewertung der Tragschicht ist durch den hohen Aufwand und die zusätzlich eingetragene Schädigung nicht realisierbar. Gemeinsam mit Projektpartnern entwickeln wir ein zerstörungsfreies Messsystem, mit dem sich der Straßenzustand zu jedem Zeitpunkt ohne nennenswerten technischen Messaufwand erfassen lässt. Sanierungsmaßnahmen würden dadurch besser und frühzeitiger planbar.

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  • Das Foto zeigt eine Apparatur aus Metall, in die ein mehrteiliges, geklebtes Stück Buchenholz eingespannt ist und auseinandergezogen wird.
    © Fraunhofer WKI

    Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen ist gut für das Klima und schont Ressourcen. Die Tragfähigkeit und Haltbarkeit von geklebten Holzwerkstoffen und Holzverbindungen spielt eine zunehmende Rolle – insbesondere bei mehrgeschossigen Gebäuden. Wie gut sich Holz verkleben lässt, hängt unter anderem von den holzeigenen Extraktstoffen ab. Gemeinsam mit der Universität Hamburg untersuchen wir den Extraktstoffgehalt verschiedener Hölzer und ihren Einfluss auf die Verklebungseigenschaften. Damit schaffen wir die Grundlage für holzartenspezifische Klebstoffsysteme in der Bauindustrie – auch für künftig vermehrt anfallende Laubhölzer.

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