Miscanthus ist ein beliebtes Ziergras im Garten. Doch die mehrjährige und schnell wachsende Pflanze wird auch als Rohstoff immer beliebter – etwa zur Gewinnung von Cellulose für die Papierindustrie oder Zucker für die Biokunststoffproduktion. Aber auch die Baubranche hat das Potenzial von Miscanthus für sich entdeckt und sieht darin eine Alternative zum Rohstoff Holz. Nun ist es Forschenden der Universität Siegen mit Partnern gelungen, einen Balken aus dem sogenannten Riesenchinaschilf herzustellen, das in puncto Festigkeit mit dem Pendant aus Vollholz mithalten kann.

Balkenkonstruktion aus Chinaschilf

Als Dämmmaterial wird das schnell wachsende Gras bereits verwendet. Um einen Balken aus dem Pflanzenmaterial herzustellen, der die hohen Ansprüche an eine Balkenkonstruktion erfüllt, musste das Team einige Hürden meistern. „Die Herausforderung bestand anfangs vor allem darin, die Schilfblätter, die eine extrem glatte Oberfläche haben, miteinander zu verbinden“, berichtet Mathias Wirths von der Universität Siegen. Mithilfe einer speziellen Maschine namens „Miscanthus-Biber“, die Studierende entwickelt haben, konnten die Schilfblätter aufgeraut, verklebt und schließlich zu einem 1,10 Meter langen Balken verpresst werden.

Höhere Belastbarkeit als Vollholzbalken

Als Kleber diente den Forschenden anfangs Knochenleim. Denn der Anspruch ist, auch diese Komponente aus biologischem Material herzustellen. Obwohl mit Knochenleim gute Ergebnisse erzielt wurden und selbst die Belastungstests im Labor den Forschenden zufolge „besser als die von Konstruktionsvollholz“ waren, wurde letztlich als Kleber Epoxidharz verwendet. Der Grund: Knochenleim ist nicht wasserfest und damit für den Baubereich ungeeignet.

Suche nach Biokleber geht weiter

Für die Forschenden geht damit die Suche nach einem geeigneten Biokleber für die aus Miscanthus hergestellte Balkenkonstruktion weiter. Darüber hinaus sind die Siegener Forschenden dabei, gemeinsam mit der RWTH Aachen und der Alanus Hochschule Verbindungselemente für die Schilf-Balken zu entwickeln und damit den nachwachsenden Rohstoff als Baumaterial weiter voranzutreiben.

Im Vergleich zum begehrten Baustoff Holz hat Miscanthus gleich mehrere Vorteile: Einmal auf ein Feld gebracht, wächst die Pflanze jahrzehntelang und bietet dabei einen hohen Flächenertrag. Die bis zu drei Meter hohe Pflanze ist robust und kann sowohl als Biomasse zur Energiegewinnung dienen als auch als Ausgangsstoff für neue biobasierte Produkte. Außerdem ist das Gras recht anspruchslos und kann daher auch auf marginalen, für die Landwirtschaft wenig interessanten Flächen gedeihen.

bb