Holz ist als begehrter Bau- und Werkstoff aus unserm Alltag nicht wegzudenken. Doch die Schönheit dieses Materials leidet, wenn es Sonne und Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Daher werden Holzoberflächen zum Schutz häufig lackiert. Viele dieser UV-Blocker enthalten jedoch Chemikalien, die gesundheitsschädlich sind und deren Einsatz vor allem in Innenräumen vermieden werden sollte.

Forschende vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV arbeiten daher gemeinsam mit der Naturhaus Naturfarben GmbH seit 2021 an einer biobasierten und umweltfreundlichen Alternative.

Formel für nachhaltigen UV-Holzschutz entwickelt

Zwar gibt es biobasierte Lacke für Holz, die vor einer Alterung durch Sonnenlicht schützen. Diese sind jedoch farbig und verändern damit Haptik und Optik des Werkstoffs. Im Rahmen des Projektes ProTann hat das Forschungsteam nun eine Formel für einen UV-Holzschutz gefunden, der zu 100 % biobasiert und gleichzeitig transparent ist, sodass die Holzstruktur sichtbar bleibt.

„Zur natürlichen Bindung in Beschichtungssystemen nutzen wir am Fraunhofer IVV schon seit Längerem sehr erfolgreich Proteine“, erzählt Melanie Platzer, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Verfahrensentwicklung Pflanzliche Rohstoffe. „Neu für uns war die Kombination mit sekundären Pflanzenstoffen, die als UV-Schutz für einen wasserbasierten Lack dienen sollten.“
 
Das Projektteam musste eine Lösung finden, damit sich Proteine und sekundäre Pflanzenstoffe im Lack fest miteinander verbinden. Dafür wurden verschiedenste Formulierungen, wie etwa Proteine aus Erbse und Soja getestet. Schließlich wurden zwei Proteine ausgewählt und mit verschiedenen sekundären Pflanzenstoffen vermischt, die einen guten UV-Schutz bieten. Hier war insbesondere der pH-Wert entscheidend, der für den Schutz des Holzes erforderlich ist.

Nutzung von regionalen Roh- und Reststoffen

„Letztlich hatten wir viele Treffer, was mögliche Protein-Additiv-Kombinationen für den UV-Schutzlack anging, und konnten uns der Frage widmen, welche Formulierung sinnvoll ist, wenn man in Richtung Produktion denkt – auch was die Regionalität und Verfügbarkeit der verwendeten Rohstoffe angeht“, fasst Platzer zusammen. „Wo es möglich ist, beziehen wir in unsere Entwicklungsarbeit Reste aus der Agrar- und Lebensmittelindustrie mit ein, etwa Schalen aus der Apfelsaftherstellung oder Trester aus der Weinproduktion.“

Markt für natürliche Holzschutzmittel erschließen

Die vom Team entwickelte wasserbasierte Formel zur Herstellung eines transparenten und vollständig biobasierten UV-Holzschutzes wird nun von der Naturhaus Naturfarben GmbH weiterentwickelt. Ziel ist es, die Zusammensetzung so anzupassen, dass sie in größerem Maßstab hergestellt werden kann, um einen neuen Markt im Bereich der natürlichen Holzschutzmittel zu erschließen.

Das Fraunhofer-Team wird hingegen in einem Folgeprojekt für die entwickelten UV-abweisenden Protein-Pflanzenstoff-Kombinationen weitere Anwendungsmöglichkeiten ausloten – etwa für Verpackungsbeschichtungen oder Hautschutz.

bb