Neue Materialkombinationen im Verbund mit Holz, Fasern und Beton

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Probe aus einer Spanplatte mit Basaltinlay (Bildquelle: Aaron Mayer/Universität Göttingen)

„Neue Materialkombinationen mit Holz“ sind ein Schwerpunkt der vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aus dem Programm „Nachwachsende Rohstoffe“ geförderten Forschung und Entwicklung zum verstärkten Einsatz von Holz beim Bauen und Wohnen.

Ziel ist die Entwicklung und Charakterisierung neuer hybrider Werkstoffe und Systeme mit Holz einschließlich der erforderlichen Verbindungstechnologien und Herstellungsverfahren. Kombiniert wird Holz dabei etwa mit Beton, Kunststoffen, Fasern oder Glas.

Eine zweieinhalb- beziehungsweise dreijährige Förderung durch das BMEL erhalten nach einem Förderaufruf der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) elf Forschungsverbünde mit insgesamt 33 Einzelprojekten zur Werkstoff-, Produkt- und Verfahrensentwicklung, die zum verstärkten Einsatz von Holz beim Bauen führen, und die in ihrer Aufgabenstellung bereits Markterfordernisse berücksichtigen.

Verklebte Verbund-Decken

Teil einer geklebten Holz-Beton-Verbunddecke im Versuchsstand (Bildquelle: EuK-Verbundstrukturen, TU-Berlin)

Beispielsweise entwickelt das Institut für Bauingenieurwesen der Technischen Universität Berlin in Kooperation mit einem Partner aus dem konstruktiven Holzbau eine neue, statisch hocheffiziente Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV), wie sie bei der Errichtung von mehrgeschossigen Gebäuden zum Einsatz kommen. Basis ist eine innovative Nass-in-Nass-Verklebungstechnologie, bei der frischer Beton auf eine noch feuchte Klebstoffschicht auf dem Holzträger aufgegossen wird. Auf diese Weise verklebte Holz-Beton-Verbund-Decken sind nicht nur tragfähiger und biegen sich weniger durch als herkömmlichen HBV-Decken, sondern verzichten auch auf tausende teurer Spezialstahlschrauben.

So hergestellte HBV-Decken sparen gegenüber üblichen Betondecken etwa zwei Drittel des Betons und 80 Prozent des Bewehrungsstahls. Sie verringern damit die CO2-Emission im Herstellungsprozess ebenfalls um zwei Drittel. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung eines Fertigteildeckensystems, das die schnelle und witterungsunabhängige Werksvorfertigung benötigter Deckensegmente ermöglicht.

Biegefestere Span- und OSB-Platten 

An der Optimierung der Festigkeit und der Feuerbeständigkeit von Span- und OSB-Platten forscht die Georg-August-Universität Göttingen. Der Forschungsansatz sieht vor, die Biegefestigkeit der im Bausektor und der Verpackungsindustrie eingesetzten Platten durch das Einbinden von Fasermatten auf Basalt-Basis in den Werkstoffverbund bei gleichzeitiger Reduzierung der Rohdichte zu erreichen. Dafür müssen durch das Projektteam unter anderem die eingesetzten Klebstoffe angepasst werden.

Gefördert wird zudem eine Nachwuchsforschergruppe des Fraunhofer Wilhelm-Kauditz-Institutes für Holzforschung. Die Gruppe untersucht das Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Hybridsystemen aus Holz, Fasern und Kunststoff sowie aus Holz und Beton.

Hintergrund

Die Vorhaben werden vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Die Projektbearbeitung erfolgt im Kompetenz- und Informationszentrum Wald und Holz (KIWUH) der FNR. Informationen und Ansprechpartner stehen auf kiwuh.de unter den Förderkennzeichen 22008917; 22011017; 22011617 zur Verfügung.

Das KIWUH ist eine Abteilung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe. Die FNR ist seit 25 Jahren als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterstützt Forschungsthemen in den Bereichen nachhaltige Forstwirtschaft und innovative Holzverwendung.

Quelle: FNR