Leichtbauprodukte aus Holz und Hybridwerkstoffen

Hybride Leichtbauwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen am Markt zunehmend an Bedeutung. Mit ihnen lassen sich ressourcen- und klimaschonende Produkte herstellen, die mehrere Funktionen erfüllen – zum Beispiel tragfähige Bauprodukte mit integriertem Wärme- und Schallschutz sowie strapazierfähige (Polster-)Möbel und Verpackungen. Effiziente Bauteilgeometrien ermöglichen hohe Gewichtseinsparungen bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität.

Gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern entwickeln Forschende am Fraunhofer WKI ein Verfahren für die Fertigung von komplex geformten Produkten aus Holz bzw. Agrarstoffen und (Bio)-Kunststoffen mittels Formteilautomaten. Wichtiger Bestandteil der Material- und Technologieentwicklung ist zudem eine möglichst hochwertige, stoffliche Recyclingfähigkeit der Produkte nach Ende der ersten Nutzungszeit.

Holz ist ein guter Leichtbauwerkstoff. Es besitzt von Natur aus eine geringe Rohdichte und eine hohe Festigkeit. Im Vergleich zu modernen Leichtbauwerkstoffen wie faserverstärkten PU-Schäumen oder Kunststoffen (CfK / GfK) sind holzbasierte Werkstoffe jedoch oft relativ schwer, obwohl sie die mechanischen Anforderungen erfüllen. Oder sie sind zwar leicht und haben gute Wärmedämmeigenschaften, sind aber mechanisch wenig belastbar.

Die Forschenden des Fraunhofer WKI kombinieren deshalb Holzpartikel wie Fasern oder Späne mit – vorzugsweise biobasierten – Polymerfasern bzw. Partikelschäumen und verarbeiten diese Gemische mithilfe von Formteilautomaten zu extrem leichten und stabilen Bauteilen. Der Polymeranteil ist hierbei so gering wie möglich, 2 Prozent bis 7 Prozent sind angestrebt.