Forschungsprojekte | Projektstart: 2016

Die Außenwände von energieeffizienten Gebäuden bestehen aus komplexen Bauteilen mit mehreren Schichten und weisen daher hohe Wandquerschnitte auf. Um die Wandquerschnitte zu reduzieren, hat die RWTH Aachen schlanke Sandwichelemente konstruiert. Die Außenschicht besteht aus einer dünnen Schicht textilbewehrtem Beton, der Kern aus PUR-Schaum. In Kooperation mit dem Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs) der Technischen Universität Braunschweig entwickeln wir am Fraunhofer WKI eine ökologischere Variante: ein Sandwichelement mit Holzschaum-Kern.

Bislang handelt es sich bei Schaumstoffen überwiegend um geschäumte Polymere, die aus petrochemischen Grundstoffen erzeugt werden. Gemeinsam mit Projektpartnern entwickeln wir eine klimafreundlichere Alternative: ein druckfestes, geschäumtes Verpackungsmaterial aus vorwiegend agrarischen Reststoffen wie Maisspindeln und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen wie Holz. Es kann gemeinsam mit Umverpackungen aus Karton recycelt werden und bietet dadurch Kostenvorteile für Industrie und Unternehmen.

Die Bauwirtschaft ist eine Schlüsselbranche für Deutschland. Anorganisch gebundene Holzwerkstoffe werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, etwa im Trockenbau, und Holzrahmenbau, als Schalungselemente und Fassadenverkleidungen sowie in Decken-, Fußboden- und Wandkonstruktionen, Feuchtraumauskleidungen, Brand- und Schallschutzkonstruktionen. Durch die in Europa aktuell erfolgte Neueinstufung von Formaldehyd als Karzinogen der Klasse 1B (Stoff ist wahrscheinlich beim Menschen krebserzeugend) sind formaldehydfreie Binde- und Zusatzmittel in naher Zukunft für die Industrie erforderlich. Wir entwickeln in diesem Projekt Bindemittel unter Zuatz formaldehydfreier Harze auf Basis von Melamin und Naphthalin mit verbesserten Eigenschaften für den Einsatz in Bauprodukten.

Holz setzt flüchtige organische Verbindungen frei: Was als typischer Holzgeruch in Innenräumen wahrnehmbar ist, schlägt sich auch in messbaren Werten wieder. Derzeit werden Baustoffe nur einzeln geprüft. In realen Einbausituationen kann es jedoch zu Wechselwirkungen oder Nebenreaktionen kommen. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Erarbeitung eines Vorschlags für die Vorgehensweise bei der Bewertung von CE-gekennzeichneten Holzwerkstoffen und technisch getrocknetem Brettsperrholz im Hinblick auf die Abgabe von Stoffen an die Innenluft. Im Teilvorhaben des Fraunhofer WKI steht dabei die Entwicklung neuer Untersuchungsverfahren im Hinblick auf die Sicherstellung der Einhaltung bestehender Richtwerte für die Bewertung der Qualität der Innenraumluft sowie die sichere Einstufung der Holzwerkstoffe hinsichtlich ihrer Gesundheitsverträglichkeit im Vordergrund. Die Ergebnisse sollen als Grundlage für Handlungsempfehlungen beim baulichen Einsatz von Holzprodukten dienen.

Aufgrund der derzeitigen Debatte um mögliche strengere Richtlinien für die Formaldehydemission aus Holzwerkstoffen rücken Isocyanate als vernetzende Klebstoffkomponente verstärkt in den Fokus. Der Einsatz von Isocyanaten bei der Holzverklebung ist jedoch nicht trivial. So müssen zum einen ihre hohe Reaktivität gesteuert und ihre Tendenz, leicht in das zu verklebende Holz einzudringen, reduziert werden. Die Forschungsgruppe »Kleben, Klebungen und Klebstoffe« des Fraunhofer WKI beschäftigt sich seit einigen Jahren mit diesem Thema. In diesem Projekt entwickeln wir eine analytische Methode, um die Isocyanatreaktivität verfolgen und bewerten zu können.

Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen entlasten die Umwelt, indem sie Ressourcen schonen, und leisten einen bedeutenden Beitrag zur Minderung von CO₂-Emissionen. Unter der Leitung des Fraunhofer WKI forscht ein Konsortium aus zwölf Forschungsinstitutionen interdisziplinär an ganzheitlichen Lösungen, um den Einsatz von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu steigern.