Gerlau
Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte
Teilprojekt 3a: „Wertschöpfungskette Laubholz (Massiv) von geringwertigen Sortimenten“
Der Fokus der Arbeit liegt auf den einheimischen Laubholzarten Buche, Eiche, Esche, Ahorn und Birke. Ziel ist es, einer noch nicht wirtschaftlichen Nutzung von Laubholz für den Baubereich näher zu kommen, d.h. das Produkt effizienter und somit kostengünstiger herzustellen. Der Arbeitsplan für das Teilprojekt 3a ist in folgende Arbeitspakete unterteilt:- Arbeitspaket 1: Wertschöpfungskettenanalyse von schwachem Laubholz (bis max. 3b)
- Identifizierung der Wertschöpfungskette mit Fokus auf Bauholzprodukte (etwaige Nutzung der Ergebnisse für Möbelindustrie oder Parkettindustrie denkbar)
- Hierzu werden einzelnen Elemente der Wertschöpfungskette bestimmt und die Schwachstellen der Kette analysiert. Als Schwachstellen gelten solche Elemente mit großem Optimierungsbedarf.
- Arbeitspaket 2: Beschaffung und Erzeugung von geeignetem Rohmaterial für Trocknungsprozesse
- Bereitstellung von repräsentativen Probenmaterial für die Trocknung
- Die in der Abteilung zur Verfügung stehende Sägetechnologie sowie Kontakte zu Sägewerken macht es möglich, die verschiedene Einschnittbilder zu simulieren und somit den Einfluss der erarbeiteten Optimierungen auf die Gesamtausbeute zu überwachen.
- Arbeitspaket 3: Optimierung von Trocknungsprozessen
- Verringerung der Trocknungsdauer und des Energieeinsatzes bei gleichbleibend hoher Trocknungsqualität
- Anpassung der Trocknung auf ausgewählte Holzarten, Qualitäten und Dimensionen
- Im Bereich Trocknung sind eine Vielzahl von Kontakten zu Wissenschaft, Sägeindustrie und Maschinenbauern vorhanden. Darüber hinaus verfügt die Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte über einen Hochtemperaturtrockner, welcher in seiner Steuerung hochflexibel ist und sich für semi-industrielle Trocknungsversuche sehr gut eignet.
- Arbeitspaket 4: Keilzinkung und Verklebung
- Auswirkung von Holzmerkmalen auf die Keilzinkenherstellung und die Gesamtausbeute
- Untersuchung der Festigkeiten der Keilzinkenverbindungen (Längsverklebung)
- Arbeitspaket 5: Evaluierung der Ergebnisse und Kommunikation mit Akteuren der Wertschöpfungskette
- Hier sollen die Ergebnisse der einzelnen Arbeitspakete miteinander verknüpft werden. Die entwickelten Optimierungen der einzelnen Elemente der Wertschöpfungskette werden kritisch evaluiert. Während der einzelnen Untersuchungen werden ständig die Ausbeuten analysiert und die Einflussparameter auf die Ausbeuten quantifiziert. Überdies sollen die Potenziale der einzelnen Holzarten im Baubereich Anwendung zu finden quantifiziert werden. Die Ergebnisse werden auf Kongressen mit wissenschaftlichen Kollegen und Vertretern aus der Wirtschaft diskutiert und über Veröffentlichungen in Zeitschriften der Fachwelt zugänglich gemacht.
Teilprojekt 3b: „Einsatz von Laubhölzern zur Produktion von Dämmstoffen“
Die zukünftige Änderung der Angebotslage auf dem Holzmarkt, mit sinkendem Aufkommen von Nadelhölzern hin zu einer Erhöhung der anfallenden Laubholzmassen, ist der Grund für die Durchführung dieser Machbarkeitsstudie. Bisher werden Holzfaserdämmstoffe überwiegend aus den Fasern von Nadelhölzern produziert und die Verknappung dieses Rohstoffes macht ein Umdenken nötig. Im Rahmen des Projektes werden in Kooperation mit anderen Partnern Methoden zur Herstellung von Dämmmaterialien aus Laubhölzern entwickelt, die den benötigten Anteil an Nadelholzfasern senken. Im ersten Schritt werden Fasern aus Esche, Birke und, aufgrund der hohen Verfügbarkeit, aus Buche gewonnen und als Grundlage für die weiteren Untersuchungen charakterisiert. Bei der Herstellung der Dämmstoffe werden die Nadelholzanteile im Material schrittweise substituiert, bzw. vollkommen ersetzt. Unter Verwendung verschiedener Klebstoffsysteme und Zweikomponentenfasern („Bikofasern“) werden die geringwertigen Ausgangshölzer zu Dämmplatten verarbeitet und anschließend deren mechanisch-technologische Eigenschaften bestimmt. Weiterhin erfolgen die Behandlung mit verschiedenen Brandschutzmitteln und die Bewertung der Einsatzfähigkeit sowie des Wirkungsgrades in Kombination mit den Laubholzfasern.