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11.09.2017

Biobasiertes Harz für stabile Holzbaustoffe - Hoher Flammschutz dank neuer Matrix

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Aufbau der Verstärkungslamellen. Abb.: Fraunhofer ICT/H. Engelen
Die Covestro Deutschland AG will gemeinsam mit vier Partnern biobasierte Verstärkungsschichten für Vollholzwerkstoffe, sogenannte Verstärkungslamellen, entwickeln, um die aktuell verwendeten petrochemischen Produkte zu ersetzen. Das mit Cellulosefasern verstärkte Polyurethan-System soll zu über 90 Prozent biobasiert sein und ohne den Zusatz von Additiven einen guten Flamm- und Bewitterungsschutz gewährleisten.
Verbreitete Vollholzwerkstoffe für den modernen Holzbau sind Brettsperr- und Brettschichtholz. Bei diesen Baustoffen befinden sich zwischen den einzelnen Holzlagen dünne Schichten aus Polyurethanharz. Wenn in dieses Harz zur Verstärkung Aramid-, Glas- oder Carbonfasern eingebettet sind, handelt es sich um sogenannte Verstärkungslamellen, die die Holzbaustoffe noch tragfähiger machen. Im jetzt begonnenen Vorhaben wollen die Forscher biobasierte Alternativen für die bisher verwendeten fossilen Harze und Fasern entwickeln.
Die Forscher setzen auf eine Kombination aus biogenen, aliphatischen Polyisocyanaten und biogenen Polyolen auf der Basis von Pflanzenölen. Diesem Polyurethan sollen positive Eigenschaften, wie eine geringe Brennbarkeit und eine hohe Resistenz gegenüber Witterungseinflüssen bereits immanent sein, sodass es dafür keiner speziellen Additive bedarf. Bei den Fasern favorisieren die Wissenschaftler Cellulose-Fasern, zum Beispiel aus Regenerat-Cellulose.
Beim Herstellungsverfahren setzen die Projektpartner auf das Pultrusionsverfahren , das sie unter Praxisbedingungen erproben wollen. Auf der Technikumsanlage der Fraunhofer-Gesellschaft werden Flachprofile für Testzwecke hergestellt und die dazu nötigen Werkzeuge und Verarbeitungsparameter optimiert. Die Firma Sortimo wird im Vorhaben ein branchenübliches Modellbauteil herstellen, an dem das Potenzial des neuen Werkstoffs und Herstellverfahrens für die Bauindustrie technisch, ökonomisch und ökologisch bewertet werden kann.

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