{"id":39144,"date":"2024-05-10T08:09:37","date_gmt":"2024-05-10T06:09:37","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=39144"},"modified":"2024-05-04T21:12:12","modified_gmt":"2024-05-04T19:12:12","slug":"leichtbauwerkstoffe-aus-nachwachsenden-rohstoffen-im-fokus-des-fraunhofer-wki","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=39144","title":{"rendered":"Leichtbauwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen im Fokus des Fraunhofer WKI"},"content":{"rendered":"

Der Leichtbau gilt als Schl\u00fcsseltechnologie der Zukunft. Er leistet einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsf\u00e4higkeit und zur Erreichung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele. Leichte Materialien, Bauteile und Produkte ben\u00f6tigen weniger Transportenergie und oft auch weniger Rohstoffe. Leichtbauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen k\u00f6nnen besonders nachhaltig sein. Doch auch nachwachsende Rohstoffe werden knapp, wenn immer mehr Produkte daraus hergestellt werden und die Weltbev\u00f6lkerung weiter w\u00e4chst. Forschende des Fraunhofer WKI entwickeln ressourceneffiziente Leichtbaul\u00f6sungen aus nachwachsenden Rohstoffen: von der Erschlie\u00dfung alternativer Rohstoffe aus klimaangepassten \u00d6kosystemen und pflanzlichen Reststoffen \u00fcber die Material- und Prozessentwicklung, das Bauteildesign und die Qualit\u00e4tskontrolle bis hin zur Kaskadennutzung und zum Recycling.<\/strong><\/p>\n

Die Mitarbeitenden des Fraunhofer WKI verfolgen das Ziel, fossile und andere endliche Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen. Holz ist von Natur aus ein sinnvoller und etablierter Leichtbauwerkstoff. Es hat eine geringe Rohdichte bei gleichzeitig hoher Stabilit\u00e4t. Doch nicht nur f\u00fcr Holz, sondern auch f\u00fcr andere nachwachsende Rohstoffe wie Hanf- und Flachsfasern oder Lignin suchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer WKI nach neuen Anwendungsm\u00f6glichkeiten.
\nDar\u00fcber hinaus kombinieren die Forschenden Natur- oder Holzfasern mit anderen Materialien wie biobasierten Kunststoffen oder Metallen. Diese hybriden Leichtbauwerkstoffe mit nachwachsenden Rohstoffen gewinnen auf dem Markt zunehmend an Bedeutung. Mit ihnen lassen sich ressourcen- und klimaschonende Produkte herstellen, die mehrere Funktionen erf\u00fcllen \u2013 zum Beispiel tragf\u00e4hige Bauprodukte mit integriertem W\u00e4rme- und Schallschutz sowie strapazierf\u00e4hige (Polster-)M\u00f6bel und Verpackungen.<\/p>\n

Weitere Anwendungsfelder f\u00fcr die am Fraunhofer WKI entwickelten Leichtbauwerkstoffe ergeben sich im Mobilit\u00e4tssektor. Leichte Pkw, Lkw und Z\u00fcge aus nachwachsenden Rohstoffen k\u00f6nnen einen Beitrag zum Ressourcen- und Klimaschutz leisten. Je leichter ein Fahrzeug ist, desto geringer ist der Energieverbrauch w\u00e4hrend der Fahrt. Leichtbaul\u00f6sungen spielen daher eine wichtige Rolle f\u00fcr die Mobilit\u00e4t der Zukunft. Als F\u00fcgetechnologie zur Herstellung von Leichtbauteilen bietet insbesondere das Kleben viele Vorteile und gewinnt daher als Schl\u00fcsseltechnologie der Zukunft gerade im Hinblick auf Hybridwerkstoffe zunehmend an Bedeutung.<\/p>\n

\u00bbLigninschaum\u00ab: Nachhaltiger Bio-Schaum aus Ligninsulfonat f\u00fcr PKW-Sto\u00dff\u00e4nger<\/strong><\/p>\n

Der Holzbestandteil Lignin f\u00e4llt in gro\u00dfen Mengen als Nebenprodukt bei der Zellstoff- und Papierherstellung an. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln Forschende am Fraunhofer WKI daraus einen hochleistungsf\u00e4higen und leichten Bio-Schaumstoff. Um das Marktpotenzial zu demonstrieren, wird der Ligninschaum im Projekt zu Formteilen f\u00fcr die Automobilindustrie verarbeitet. Diese sollen in PKW-Sto\u00dff\u00e4ngern (\u00bbSto\u00dfstangen\u00ab) als Kern zum Einsatz kommen. Auch in vielen anderen Anwendungen k\u00f6nnten petrochemische Schaummaterialien durch klimafreundliche Ligninsch\u00e4ume ersetzt werden \u2013 beispielsweise bei Verpackungen, D\u00e4mmstoffen oder als Kernmaterial in Windkraft-Rotorbl\u00e4ttern. Bisher entwickelte \u00bbLigninsch\u00e4ume\u00ab sind Polyurethansch\u00e4ume, welche einen Anteil von max. 40 Prozent Lignin enthalten. Das Ziel ist, einen ausschlie\u00dflich Lignin-basierten Schaum zu entwickeln. Im Hinblick auf die wirtschaftliche Konkurrenzf\u00e4higkeit zu petrochemischen Sch\u00e4umen soll zudem eine kostenintensive Aufreinigung des Lignins vermieden werden. Reststoffe des Pflanzenaufschlusses, wie nicht aufgeschlossene Faserb\u00fcndel und Spuckstoffe, sollen gezielt zur Verst\u00e4rkung des Schaumes eingesetzt werden.F\u00f6rdermittelgeber: Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL)Projekttr\u00e4ger: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)<\/p>\n

\u00bbLignoLight\u00ab: Modulare, recycelbare Leichtbaum\u00f6bel aus ligninbasierten Sch\u00e4umen und Lederimitaten<\/strong><\/p>\n

Kleine Stadtwohnungen, Umz\u00fcge sowie wechselnde Wohn- und Arbeitssituationen: M\u00f6bel m\u00fcssen heutzutage hohe Anspr\u00fcche an Funktionalit\u00e4t und Flexibilit\u00e4t erf\u00fcllen. Gemeinsam mit Forschungspartnern und Unternehmen entwickeln Forschende am Fraunhofer WKI M\u00f6bel, die diesen Anforderungen gerecht werden und zudem nachhaltig sind. Ausgangspunkt ist die Neu- und Weiterentwicklung von Compounds, Sch\u00e4umen und Lederimitaten aus Lignin \u2013 einem pflanzlichen Reststoff der Industrie. Daraus sollen modulare, leichte M\u00f6bel entstehen, die sich einfach auseinander bauen, mitnehmen, reparieren und umnutzen lassen. Das hei\u00dft: Die Materiallebensdauer soll m\u00f6glichst lang sein. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist die Recyclingf\u00e4higkeit der M\u00f6bel \u2013 von ganzen Baugruppen bis zur sortenreinen Auftrennung und Aufbereitung der einzelnen Materialien. M\u00f6glichkeiten des Materialtransfers auf weitere Anwendungsbereiche wie Modeindustrie und Wohnmobilbereich werden ebenfalls betrachtet.F\u00f6rdermittelgeber: Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), F\u00f6rderprogramm \u00bbTechnologie Transferprogramm Leichtbau\u00abProjekttr\u00e4ger: Projekttr\u00e4ger J\u00fclich (PtJ)<\/p>\n

Weltweit h\u00f6chster Holzturm f\u00fcr Windkraftanlagen \u2013 Fraunhofer WKI unterst\u00fctzt bei der Verklebung<\/strong><\/p>\n

F\u00fcr die Firma Modvion AB in G\u00f6teborg haben Forschende des Fraunhofer WKI die Klebungen des ersten Holzturms f\u00fcr kommerzielle Windkraftanlagen auf der Baustelle begleitet und das Unternehmen hinsichtlich komplexer Verklebungen beraten und unterst\u00fctzt. Inklusive einer V90-2.0MW-Turbine von Vestas Group erreicht der Turm eine Gesamth\u00f6he von 150 Metern (reine Turmh\u00f6he 105 Meter), was ihn zum h\u00f6chsten h\u00f6lzernen Windkraftanlagenturm weltweit macht. Er besteht aus vorgefertigten Modulen, die auf der Baustelle miteinander verklebt werden. Im Vergleich zu konventionellen Windkraftanlagen aus Beton oder Stahl erm\u00f6glicht die Holzbauweise CO2-Einsparungen von bis zu 90 Prozent. Der Holzturm ist nicht nur nachhaltiger, sondern bietet Vorteile im Bereich Leichtbau: Bezogen auf das Eigengewicht hat Holz eine h\u00f6here spezifische Festigkeit als Stahl, wodurch leichtere Konstruktionen m\u00f6glich sind. Dadurch und durch den modularen Aufbau l\u00e4sst sich Transportenergie einsparen.<\/p>\n

\u00bbHolztafel 2.0.\u00ab Verbesserung des Recyclings der leichten Fertigbau-Holztafeln<\/strong><\/p>\n

Der Holztafelbau ist eine sehr ressourceneffiziente, leichte und technisch ausgereifte Bauweise und stellt daher die mit Abstand h\u00e4ufigste Bauweise im Holzbau dar. Der Materialmix aus metallischen, organischen und mineralischen Bestandteilen erschwert jedoch eine sortenreine Trennung in die einzelnen Bestandteile. Das wollen Forschenden des Fraunhofer WKI gemeinsam mit der Technischen Universit\u00e4t Braunschweig, der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum und vier Praxispartnern (Otto Baukmeier Holzbau-Fertigbau GmbH & Co. KG, Sto SE & Co. KGaA, Fermacell – James Hardie Europe GmbH und ALBA Braunschweig GmbH) \u00e4ndern. Bis Ende 2026 m\u00f6chte das Projektteam Holztafeln entwickeln, die sich deutlich einfacher sortenrein recyceln lassen. Die im Recyclingprozess zur\u00fcckgewonnenen Rohstoffe k\u00f6nnen als Ausgangsmaterial f\u00fcr neue Produkte genutzt werden. Am Ende des Projekts sollen mehrere Demonstratoren stehen, die die Machbarkeit des \u00bbDesign for Recycling\u00ab der Holztafel, der Recyclingprozesse und der Wiederverwendung der zur\u00fcckgewonnenen Rohstoffe in neuen Produkten demonstrieren.F\u00f6rdermittelgeber: Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL)Projekttr\u00e4ger: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)<\/p>\n

\u00bbPlachs\u00ab: Methode f\u00fcr die Entwicklung von kreislauff\u00e4higen Produkten aus Bio-Faserverbundkunststoff<\/strong><\/p>\n

Faserverbundkunststoffe eignen sich f\u00fcr ressourcenschonende und klimafreundliche Leichtbaul\u00f6sungen. Sie k\u00f6nnen Autos, Bauelemente, M\u00f6bel, Beh\u00e4lter und viele weitere Produkte nachhaltiger machen \u2013 insbesondere wenn nachwachsende oder recycelte Rohstoffe zum Einsatz kommen. Doch lassen sich die Produkte auch gut recyceln? Produktdesign, Technik, Abfallstr\u00f6me, Wirtschaftlichkeit: Die beeinflussenden Faktoren sind sehr vielf\u00e4ltig. Wie konzipiert man also marktf\u00e4hige Produkte aus Faserverbundkunststoffen f\u00fcr eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft? In diesem Projekt erarbeiten Forschende am Fraunhofer WKI gemeinsam mit dem Designer Jonathan Radetz hierf\u00fcr eine interdisziplin\u00e4re Methode. Ob sie in der Praxis funktioniert, testet das Team anhand der Entwicklung eines Sitzm\u00f6bels. Darauf aufbauend k\u00f6nnte man in \u00e4hnlicher Weise auch f\u00fcr andere (Verbund-)Werkstoffe nachhaltige Entwicklungsmethoden entwickeln.F\u00f6rdermittelgeber: Fraunhofer-Gesellschaft \u00fcber ihr Netzwerk \u00bbWissenschaft, Kunst und Design\u00ab<\/p>\n

Das Fraunhofer WKI: Wir bauen die Zukunft aus nachwachsenden Rohstoffen. Seit 1946.<\/strong><\/p>\n

Nachhaltigkeit ist seit der Gr\u00fcndung des Fraunhofer WKI im Jahre 1946 das zentrale Thema. Der Gr\u00fcnder und Namensgeber Dr. Wilhelm Klauditz gilt als Pionier der modernen Holzwerkstoffindustrie. Heute nutzt das Fraunhofer WKI die ganze Bandbreite nachwachsender Rohstoffe, um daraus nachhaltige Werkstoffe, Bauteile und Chemieerzeugnisse zu entwickeln. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Formgebung und Komponentenfertigung mit Biowerkstoffen, biobasierte Bindemittel und Beschichtungen, Funktionalisierung, Brandschutz, Werkstoff- und Produktpr\u00fcfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in Geb\u00e4uden und Fahrzeugen. Dar\u00fcber hinaus geh\u00f6rt das Fraunhofer WKI zu den f\u00fchrenden Forschungseinrichtungen im Bereich Innenraumluftqualit\u00e4t. Nahezu alle Verfahren und Produkte, die aus der Forschungst\u00e4tigkeit des Instituts hervorgehen, werden industriell genutzt. Mit seiner Forschung und Entwicklung leistet das Fraunhofer WKI einen wichtigen Beitrag f\u00fcr den Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft (Zirkul\u00e4re Bio\u00f6konomie).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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