Neuartige Leichtbauplatten bald auch im Handel?

In einem Forschungsprojekt entwickelte Leichtbau-Sandwichplatten haben die gleichen Eigenschaften wie Spanplatten, sind jedoch nur halb so schwer.

Die Universität Göttingen hat leichte Sandwichplatten mit einem Kern aus expandiertem Mais entwickelt, die bei gleichen mechanischen Eigenschaften nur halb so schwer wie Spanplatten sind. Holzwerkstoffhersteller könnten die Platten auf bestehenden Anlagen produzieren.

Leichtbaustrategien sind auch in der Holzwerkstoffindustrie ein wichtiges Thema. Professor Alireza Kharazipour von der Uni Göttingen hat in einem Forschungsprojekt besonders leichte Sandwichplatten mit einem Kern aus Popcorn, also aus expandierten Maiskörnern entwickelt.

Schonung von Holzressourcen

Leichtbaustrategien helfen, knapper werdende Holz-Ressourcen einzusparen, Transport- und Energiekosten zu senken. Zu den leichtesten Holzwerkstoffplatten gehören Sandwichelemente, bei denen zwischen zwei dünnen Deckschichten zum Beispiel ein Schaum- oder Wabenkern liegt.

Im Projekt wendeten die Forscher zwei verschiedene Verfahren an. Beim Einschritt-Verfahren wurden Popcorn für den Kern sowie Holzspäne und Holzfasern für die Deckschicht beleimt, dann jeweils gestreut und in einem Zug zu einer Platte verpresst. Im Zweischritt-Verfahren stellten die Forscher zunächst die Popcornverbundplatte her und beplankten sie erst anschließend mit den Deckschichtmaterialien Sperrholz, Dünn-Faser- und Dünn-Spanplatte, Aluminium und Hochdrucklaminat. Zur Verleimung eignete sich eine 4- bis 8-prozentige Beimischung von harnstoffformaldehydbasierten Harzen oder von Methandiisocyanat am besten.

Geringeres Gewicht – gleiche Eigenschaften

Eine Prüfung der fertigen Sandwichplatten bezüglich ihrer mechanischen Kennwerte zeigte, dass sie bei deutlich geringerem Gewicht ähnliche Eigenschaften wie herkömmliche Spanplatten haben. So erreichten im Einschritt-Verfahren hergestellte Platten bei nur halb so großer Rohdichte die gleichen Biegeeigenschaften wie die Referenz-Spanplatten. Die im Zweischritt-Verfahren hergestellten und mit Sperrholz bzw. mit Aluminium beschichteten Platten waren sogar deutlich tragfähiger als die Referenz.

„Generell ist der popcornbasierte Plattenwerkstoff sehr attraktiv für Unternehmen, da für die Herstellung keine Maschinen umfangreich umgerüstet oder neu angeschafft werden müssen. Die optimalen Verarbeitungsparameter gilt es aber noch herauszufinden“, so Kharazipour.

Vielfältige Einsatzgebiete

Als mögliches Einsatzgebiet für die Platten kommt neben dem Möbelbau theoretisch auch der Dämmbereich in Frage, denn Popcorngranulat hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Außerdem könnten die Platten für den Automobil-, Schiff- und Messebau interessant sein.

Die Popcorn-Sandwichplatte ist eine Weiterentwicklung. Bereits zwischen 2007 und 2010 entstanden in einem Vorläuferprojekt der Universität Göttingen erste Verbundplatten aus Holzspänen und Maisgranulat.

Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Der Abschlussbericht steht auf der Homepage der FNR unter dem Förderkennzeichen 22014313 zur Verfügung.

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