Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sandwichplatte aus Holz und Biokunststoff schont endliche Ressourcen

04.05.2015

Als Energieträger wie auch in der stofflichen Verwertung ist Holz ein gefragter Rohstoff. Einer der größten Nutzer ist die Holzwerkstoffindustrie. Hier werden vielfach Sandwichplatten eingesetzt. Die Verbundkonstruktionen enthalten im Kern meist Waben aus unterschiedlichen Materialien oder Holzspäne. Vermehrt wird hierfür jedoch auch Kunststoff eingesetzt – bis dato auf Erdölbasis.

Fraunhofer UMSICHT arbeitet zusammen mit dem Hamburger Thünen-Institut für Holzforschung an einer Bio-Sandwichplatte aus 100 Prozent nachwachsenden Rohstoffen.


Sandwichplatten werden häufig im Leichtbau eingesetzt. © Fraunhofer UMSICHT


Formteil aus Biokunststoff (links) und Referenz auf Erdölbasis. © Fraunhofer UMSICHT

Die Herstellung von Sandwichplatten, etwa für den Einsatz im Möbel- oder Gebäude-Innenausbau, erfolgt über ein kontinuierliches Verfahren. Zunächst werden mit einem Treibmittel beladene Kunststoffpartikel (EPS, expandierbares Polystyrol) lose zwischen zwei mit Klebstoff versehene Holzpartikelschichten gestreut.

Wärmezufuhr und Druckaufbau in einer Heißpresse komprimieren die Decklagen aus Holz, und der Klebstoff in den Decklagen härtet. Zeitgleich erweicht der Kunststoff zunehmend, sodass das Treibmittel aktiviert wird. Nach Öffnen der Presse expandieren die Kunststoffpartikel in der Mittellage. Das Ergebnis ist eine Sandwichplatte mit einem leichten Schaumkern zwischen den stabilen Decklagen.

Künftig ohne Erdöl?

Die Forschungsteams von Fraunhofer UMSICHT und dem Thünen-Institut für Holzforschung passen dieses Verfahren im Rahmen des vom Waldklimafonds geförderten Projekts »Werkstoff-und Verfahrensentwicklung zur Herstellung einer Holz-Biokunststoff-Sandwichplatte auf Basis nachwachsender Rohstoffe« an einen neuen Biokunstsoff an.

»Durch die Verwendung des neuen innovativen Leichtbauwerkstoffs auf Basis biologischer Rohstoffe könnte im Bereich der Sandwichplatten erdölbasiertes Polystyrol künftig vollständig substituiert werden«, erklärt Hendrik Roch aus der Abteilung Biobasierte Kunststoffe bei Fraunhofer UMSICHT.

Hier wurden auch die ersten Versuche zur Herstellung von schäumbarem Biokunststoffgranulat auf Cellulosebasis erfolgreich durchgeführt. Das Verfahren ähnelt dem beim EPS. Das Ausgangsmaterial (Compound) muss zunächst im Extruder mit einem gasförmigen Treibmittel vermischt werden. Die mit Treibmittel beladenen Granulate werden dann hinsichtlich ihrer Schäumbarkeit untersucht.

In einem Formteilautomat erwärmt Wasserdampf das Granulat, sodass sich das Gas ausdehnt. Es entsteht eine leichte, geschäumte und stabile Kernstruktur aus Biokunststoff, die sich in einer geschlossenen Aluminiumform zum Formteil verschweißt. Nach Abkühlung der Form kann das fertige Formteil entnommen werden.

Optimierung

Am Thünen-Institut für Holzforschung wurde parallel zu den Schäumversuchen bereits die Fertigung von Bio-Sandwichplatten erprobt. Für das Team um Projektleiter Dr. Jan Lüdtke vom Thünen-Institut und Hendrik Roch von Fraunhofer UMSICHT geht es als nächstes um die Verbesserung der neuen Produkte. Die Forschenden optimieren die Materialeigenschaften hinsichtlich ihrer Temperaturbeständigkeit, Festigkeit etc.

Die Inhalte des Projekts werden parallel durch eine kritische ökologische Betrachtung der Lebenszyklusanalyse bewertet und gegebenenfalls gesteuert.

Förderung

Waldklimafonds, auf der Grundlage eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter gemeinsamer Federführung des Bundeslandwirtschafts- (BMEL) und des Bundesumweltministeriums (BMUB), Projektträgerschaft durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) unter dem Förderkennzeichen 28WB304002.

Weitere Informationen:

http://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/2015/bio-sandwichplatte.html

Iris Kumpmann | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Eigenschaften von Magnetmaterialien gezielt ändern
16.11.2016 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie