Referenzprojekte

Im Verbundprojekt »Autark Aufstocken« entwickeln Forschende und Praxispartner Lösungen zur energetischen Modernisierung von Bestandsgebäuden und zur Schaffung zusätzlichen Wohnraums, ohne weitere Flächen zu versiegeln. Dies soll anhand seriell anwendbarer Aufstockungslösungen in Braunschweig aufgezeigt werden. Dabei kommen nachwachsende Rohstoffe und vorgefertigte Holzelemente zum Einsatz, die eine wirtschaftliche, klimafreundliche und möglichst warmmietenneutrale Umsetzung ermöglichen. Das Fraunhofer WKI untersucht den Einfluss der eingesetzten Materialien und Konstruktionen auf die Innenraumluftqualität und die Klimaresilienz der Gebäude.

Holz dämmt gut – brennt aber auch. Dieses Dilemma löst ein neues Verbundforschungsprojekt: Im Vorhaben »NiBreHoDae« – Entwicklung eines porösen nichtbrennbaren Dämmstoffs mit anorganisch gebundener Holzfasermatrix – entwickeln wir zusammen mit Partnern einen Dämmstoff, der einen hohen Anteil an Holzfasern enthält und trotzdem die Baustoffklasse A2 (nichtbrennbar) erreicht.

Holz ist ein wertvoller nachwachsender Rohstoff. Um seine Haltbarkeit zu verlängern, wird es häufig mit chemischen Holzschutzmitteln behandelt. Diese Behandlung schützt vor Insekten, Pilzen und Witterungseinflüssen. Doch wenn das Holz zum Abfall wird, stehen wir vor einem Problem. Große Mengen behandelter Althölzer, insbesondere aus rückgebauten oder abgerissenen Dachstühlen, lassen sich bislang kaum wiederverwerten. Schadstoffe aus Holzschutzmitteln verhindern eine sichere Nutzung und führen oft zur energetischen Verwertung gemäß Altholzverordnung. Das europäische Forschungsprojekt WoodTreat setzt hier an. Ziel ist es, belastetes massives Altholz so aufzubereiten, dass schadstofffreie Sekundärrohstoffe entstehen. Das heißt, ein Balken soll als dekontaminierter Balken wiederverwendet werden, nachdem die Oberflächen abgetrennt sind. Dies soll vorzugsweise mit der Wasserstahltechnik erfolgen, um nicht zuvor störende Nägel und Schrauben entfernen zu müssen. WoodTreat stärkt damit die Kreislaufwirtschaft, senkt Umweltbelastungen und unterstützt eine nachhaltige Nutzung von Holz als nachwachsendem Rohstoff.

Super nachhaltig und super funktional: Pilzmyzel ist ein Gamechanger in der Biowerkstoffentwicklung und ein zentrales Forschungsthema am Fraunhofer WKI. Mit dem Projekt »LuminousNetworks« möchten wir die faszinierenden Möglichkeiten von pilzmyzelbasierten Materialien einer breiten Öffentlichkeit nahebringen. Der bildende Künstler Malte Taffner nutzt unser technologisches Know-how, um Skulpturen aus Holzresten und lebendigem Myzel zu erschaffen. In seiner künstlerischen Auseinandersetzung verknüpft Malte Taffner technische Forschungsinnovationen mit aktuellen gesellschaftlichen Fragestellungen. Ziel des Projekts ist eine Ausstellung der Kunstinstallation mit ergänzendem Begleitprogramm aus Workshops und Podiumsdiskussion sowie eine Videodokumentation.

Mitteldichte Faserplatten (MDF) werden vielfach im Möbelbau eingesetzt. Sie haben eine sehr homogene Oberfläche, die sich besonders glatt beschichten lässt. Außerdem lassen sie sich ökonomisch und nachhaltig aus regional verfügbarem Holz sowie recyceltem Altholz herstellen. Daher spielen sie auch in der Bauindustrie eine große Rolle – zum Beispiel als Trägermaterial für Fußbodenbeläge oder Wandpaneele. Mit diesem Forschungsvorhaben möchten wir MDF und ähnliche Faserplatten noch zukunftsfähiger machen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln wir ein formaldehydfreies Klebstoffsystem mit biobasierten Stoffen, die preiswert am Markt verfügbar sind. Besonderer Clou: Das neue Klebstoffsystem kommt ohne klassischen Klebstoff aus.

Gebäude, Fahrzeuge, Elektronik und Co: In vielen Bereichen gibt es erhöhte Brandschutzanforderungen. Nachhaltige Biowerkstoffe können sie unter anderem mithilfe von Flammschutzmitteln erfüllen. Diese werden derzeit überwiegend aus erdölbasierten, mineralischen und anderen endlichen Rohstoffen hergestellt. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IAP entwickeln und testen wir Flammschutzmittel auf Basis eines pflanzenbasierten Rohstoffs, der in der Industrie in hohen Mengen als Nebenprodukt anfällt: Maisquellwasser. Die darin enthaltene Phytinsäure soll als flammhemmender Wirkstoff nutzbar gemacht werden. Das Anwendungspotenzial und die Flammschutzeigenschaften demonstrieren wir beispielhaft an einem Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff (Wood Plastic Composite, WPC). Ziel ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen Herstellungsverfahrens für das Flammschutzmittel in einem technischen Maßstab. Das Projekt trägt dazu bei, die Konkurrenzfähigkeit von biobasierten Flammschutzmitteln zu verbessern und den Einsatz von Biowerkstoffen zu erhöhen. Damit unterstützen wir den Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft aus lokal verfügbaren Reststoffen (Bioökonomie).

Brettsperrholz hat sich als vielseitiges Holzprodukt in der Bauindustrie etabliert. Es wird in tragenden und nicht-tragenden Bauteilen wie Wänden, Decken und Böden eingesetzt. Gemeinsam mit Forschenden der TU Braunschweig sowie Industriepartnern entwickeln wir Brettsperrholz mit sehr guten Brand- und Umwelteigenschaften. Erreichen wollen wir dies durch die Entwicklung von biobasierten Flammschutzmitteln aus Reststoffen der Landwirtschaft und der Holzverarbeitung. Sie sollen in Klebstoffsystemen und Beschichtungen für Brettsperrholzelemente zum Einsatz kommen. Die Projektergebnisse sollen es ermöglichen, das Marktpotenzial von Brettsperrholz im Holzbau für mittelhohe und hohe Gebäude besser auszuschöpfen.

Geruchs- und Schadstoffe in Innenräumen sind nicht nur in Gebäuden von großer Bedeutung, sondern spielen auch in Raumfahrzeugen eine wichtige Rolle. So berichten Astronautinnen und Astronauten immer wieder von unangenehmen Gerüchen. Auch das Raumluft-Überwachungssystem in der ISS gibt Warnmeldungen – insbesondere beim Öffnen angedockter Frachtfahrzeuge. Außerdem ist die Außendämmung für ein Raumfahrzeug überlebenswichtig. Aerogele bieten sich als Lösungen an: Sie zeichnen sich durch eine hervorragende Dämmwirkung aus und können dazu Schadstoffe gut adsorbieren. Zudem können sie diese mineralisieren, wenn sie mit photokatalytischen Eigenschaften ausgerüstet werden. Im Rahmen des Projekts »Space-Gels« wird ein System, das beide Anforderungen kombiniert, entwickelt und seine Eignung anhand eines Demonstrators überprüft.

Leichte Fahrzeuge und Baustoffe sind besonders energieeffizient. Mit Blick auf ein möglichst geringes Gewicht bei gleichzeitig guter Wärmedämmung kommen vielfach Verbundmaterialien zum Einsatz, die sich gar nicht oder nur sehr eingeschränkt recyceln lassen. Zudem bestehen sie meist aus petrochemischen oder anderen endlichen Rohstoffen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln wir eine ressourcen- und klimaschonende Lösung: recycelbare Leichtbaumaterialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit individuellen Formgebungsmöglichkeiten. Besonderer Clou: Die Integration einer funktionalen Schicht soll die Herstellung von heizbaren Möbeln und Interieurbauteilen mit Beleuchtungsfunktion ermöglichen. Das Anwendungs- und Marktpotenzial ist branchenübergreifend sehr hoch.

Möbel müssen diverse Ansprüche erfüllen. Sie sollen bezahlbar, stabil, umzugsfähig, ästhetisch und bestenfalls flexibel gestaltbar sein. Daher bestehen sie oft aus mehreren Komponenten und Werkstoffen. Mit Blick auf die Nachhaltigkeit rückt die Kreislauffähigkeit von Möbeln zunehmend in den Fokus. Entscheidend hierfür ist die sortenreine Trennbarkeit der verbauten Materialien. Gemeinsam mit dem Designstudio Jonathan Radetz entwickeln wir ein Möbelsystem, das aus nur zwei Werkstoffen mit jeweils hervorragender Recyclingfähigkeit besteht: Stahlrohr und Naturfasertextil. Dank eines innovativen Konstruktionsprinzips und hochmoderner Webtechnik entstehen daraus Möbel und Designelemente, die sich leicht demontieren, umbauen, mitnehmen und hochwertig recyceln lassen. Die Machbarkeit demonstrieren wir anhand einer Sitzgelegenheit für den halböffentlichen Raum.