LIGNA: Bioökonomie-Innovationen für die Holzindustrie
Auf der weltgrößten Messe für Holzbe- und -verarbeitung LIGNA in Hannover präsentierte das Fraunhofer WKI seine neuesten Innovationen aus Forschung und Entwicklung, darunter ein Stand-up-Paddleboard.
Holz ist als vielseitiger Rohstoff für die Bioökonomie von entscheidender Bedeutung. Die Nutzung der heimischen und nachwachsenden Ressource ist längst nicht mehr nur auf Brennstoff-, Möbel- oder Bauindustrie begrenzt. Auch Textilhersteller und Kunststoffproduzenten setzen zunehmend auf den Rohstoff Holz. Wie vielschichtig die Einsatzmöglichkeiten von Holz sind und welche innovativen Technologien die Branche nachhaltiger machen können, davon konnten sich Besuchende der Weltleitmesse für Maschinen, Anlagen und Werkzeuge zur Holzbe- und -verarbeitung LIGNA in Hannover überzeugen.
1.300 Unternehmen aus 50 Ländern zeigten vom 15. bis 19. Mai 2023 auf dem Messegelände in Hannover ihre Lösungen. Im Fokus standen die Megatrends Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Nach Angaben des Veranstalters Deutsche Messe kamen etwa 80.000 Besuchende aus 160 Ländern zur diesjährigen LIGNA, um sich über smarte Maschinen und ressourcenschonende Produktionsverfahren zu informieren. Auch Innovationen aus der Bioökonomie-Forschung hatten hier ihren Platz.
Stand-up-Paddleboard aus nachwachsenden Leichtbaumaterialien
So war das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI gleich mit mehreren Forschungsprojekten auf der LIGNA vertreten. Zu sehen waren innovative Produkte und Verfahren rund um die Nutzung von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen in Werkstoffen. So präsentierte das Projekt ecoSUP ein Stand-up-Paddleboard aus vollständig nachwachsenden Leichtbaumaterialien. Der Kern des Boards besteht aus recyceltem Balsaholz, das von ausgedienten Rotorblättern von Windkraftanlagen stammt.
Bisher wurden die Rotorblätter am Ende der Nutzungsdauer verbrannt. Bei der Hülle des Boards kommt wiederum ein neuartiger Bio-Verbundwerkstoff zum Einsatz. Dieser besteht unter anderem aus Itaconsäure, die biotechnologisch aus fermentiertem Zucker gewonnen wird, und Flachsfasern aus europäischem Anbau als Verstärkung. Die Entwicklung des Öko-Stand-up-Paddleboard wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Ideenwettbewerbs "Neue Produkte für die Bioökonomie" gefördert und könnte künftig erdölbasierte Kunststoffe wie Epoxid-Harz in Wassersportgeräten ersetzen. Aber auch beim Bau von Gebäuden, Autos, Schiffen und Zügen könnte das biobasierte Material zum Einsatz kommen.
Langlebige Leichtbaubrücke aus Laubholz
Die Einsatzmöglichkeiten von Laubholz demonstrierten die Fraunhofer-Forschenden anhand einer langlebigen Fußgänger- und Fahrradbrücke. Die Brücke besteht aus einem frei formbaren Lagenwerkstoff aus Laubholzfurnieren. Die für den Lagenwerkstoff verwendeten Hybridwerkstoffe wurden aus einer Kombination von frisch geschälten, feuchten und damit noch flexiblen Laubholzfurnieren in Verbindung mit Natur- und insbesondere Basaltfasern hergestellt.
Die selbsttragenden 3D-Freiformflächen wurden in einem speziellen Vakuumtrocknungs- und Infusionsverfahren gefertigt. Dieser neue Werkstoff könnte vor allem beim Bau leichter Holzbrücken zum Einsatz kommen – beispielsweise in Belag- und Deckschichten oder Vorhangschalen. Die Entwicklung wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert und könnte eine umweltfreundliche Alternative zum Betonbrückenbau darstellen.
Wärmedämmziegel mit Buchenholzfasern
Ein weiteres Highlight der WKI-Forschenden auf der Messe war das „Multimaterialmodell Wand I Decke I Dach“ mit seiner innovativen Wärmedämmziegel-Wand. Ein Schwerpunkt der Forschung war hier die Entwicklung neuartiger Holzfaserdämmmatten. Diese werden bisher vorwiegend aus Nadelhölzern wie Fichten und Kiefern hergestellt, die jedoch durch den Klimawandel gefährdet sind. Die Forschenden konzentrierten sich daher auf Buchenholzfasern bei der Herstellung von Dämmmatten und Holzschaumgranulat.
Anhand einer Wärmedämmziegel-Wand aus Hohlziegeln, die mit Dämmmatten und aus Buchenholzfasern gefüllt sind, präsentierten sie der Baubranche eine nachhaltige Perspektive sowie eine neue Option zur Nutzung von Buchenholz. Das Vorhaben wurde vom BMEL gefördert. Gemeinsam mit einem Industriepartner wollen die Forschenden eine funktionsfähige Pilotanlage für die Dämmstoffherstellung aus Buchenholz entwickeln und errichten. Um die Ressource Buchenholz noch effizienter auszuschöpfen, könnte das neue Holzschaumgranulat auch als Füllstoff für Transportverpackungen genutzt werden.
Bio-Klebstoff aus Lignin und HMF
Ein weiterer Bestandteil des Multimaterialmodells war die Entwicklung eines formaldehydfreien Bio-Klebstoffs für die Holzwerkstoffindustrie. Dieser besteht aus Lignin und Hydroxymethylfurfural (HMF) – ein Zuckerderivat. Das Lignin-HMF-Harz ist zu 100 % biobasiert und kann mit gängiger Prozess- und Anlagentechnik hergestellt und verarbeitet werden.
Die nächste LIGNA findet im Mai 2025 statt.
bb
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