Nachhaltigkeit 30.10.2019, 07:05 Uhr

Forscher entwickeln Faserplatten aus nachwachsenden Rohstoffen

Wissenschaftler der Universität Stuttgart haben eine neue Faserplatte vorgestellt. Sie ist absolut flexibel formbar und kann sowohl für Möbel als auch für den Innenausbau von Gebäuden eingesetzt werden.

Faserplatte und Stroh

Der Rohstoff und das Ergebnis: Die Faserplatten bestehen aus Stroh.

Foto: Hanaa Dahy, Universität Stuttgart

Hochdichte Faserplatten (HDF) mit einer Dichte von über 800 Kilo pro Kubikmeter sind für die Möbelindustrie und für den Innenausbau derzeit unverzichtbar. Allerdings sind sie mit zwei Problemen behaftet: Zum einen werden die Holzfasern bei der Herstellung in einem Trockenverfahren verpresst und dafür mit künstlichen Harzen getränkt, die als nicht besonders umweltfreundlich gelten. Zum anderen sind die Platten nur wenig biegsam. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind also eingeschränkt. Forscher am Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität Stuttgart haben nun eine neue Faserplatte vorgestellt, die beide Probleme lösen könnte.

Die neue Faserplatte heißt „Bioflexi“ und wird aus schnell nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Für herkömmliche Faserplatten werden in erster Linie Holz, Sägenebenprodukte und Resthölzer verwendet. Welche Platte daraus entsteht, hängt vom Herstellungsverfahren und der daraus resultierenden Dichte der Platte ab. Grundsätzlich ist Holz zwar auch ein natürlicher Rohstoff, der jedoch im Vergleich verhältnismäßig langsam wächst. Außerdem werden als Bindemittel in der Regel Harze eingesetzt, die Formaldehyd oder Isocyanate beinhalten. Beide Stoffe gelten als risikoreich für die Gesundheit. Eine normale Faserplatte kann daher zwar recycelt werden, sie ist aber nicht kompostierbar.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter Bautechnik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter E-Technik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
Corventis GmbH-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/d) Corventis GmbH
Großraum Ravensburg Zum Job 
ENERCON GmbH-Firmenlogo
Entwicklungs- und Versuchsingenieur (m/w/d) Akustik ENERCON GmbH
Aurich bei Emden Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachingenieur (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Bauwerkserhaltung Die Autobahn GmbH des Bundes
Iventa-Firmenlogo
Wind Engineer (m/f/d) Iventa
Hamburg, Köln, Wien (Österreich) Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit - IT Product Lifecycle Management HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Produktmanager Industriesteckverbinder (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Prozessexperte SAP APO ePP/DS (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Magnetschwebebahnsystem Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp, Berlin Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit im Bereich DevOps HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Berlin, remote Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Bautechniker als Bauleiter (m/w/d) für Hochbauprojekte Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Tiefbau - Straßenbau Magdeburg Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Magdeburg Zum Job 
ANDRITZ HYDRO GmbH-Firmenlogo
System Engineer (m/w/d) - Oil Hydraulics and Subsystems Compact Hydro ANDRITZ HYDRO GmbH
Ravensburg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Statiker (m/w/d) Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
Ganter Group-Firmenlogo
Business Team Manager Innenausbau (m/w/d) Ganter Group
Tauberbischofsheim Zum Job 

Grundstoff der flexiblen Faserplatte ist Stroh

Das Team um die Professorin Hanaa Dahy hat hingegen hochdichte Faserplatten entwickelt, die zu 80 % bis 90 % aus Rohstoffen bestehen, die maximal innerhalb eines Jahres nachwachsen – und entsprechend günstig sind. Hauptsächlich experimentierten die Wissenschaftler mit Stroh. Sie pressten Weizen-, Mais-, Reis-, Hafer-, Gersten- und Roggenstrohfasern zu festen Platten.

Die Platten werden mit etablierten Produktionsmethoden hergestellt: Das Stroh wird compoundiert, seine Eigenschaften also durch Additive verändert. Anschließend wird es gepresst und durch Deckschichten in der gewünschten Form fixiert. Dabei verändert die verwendete Strohart zum Teil auch die Eigenschaften der späteren Platten: Faserplatten aus Reisstroh haben einen Silikat-Anteil, der bei bis zu 20 % des Trockenfasergewichts liegen kann. Silikat wirkt auf natürliche Weise feuerhemmend, sodass die DIN 4102-B1 Materialklassifikation „schwer entflammbar“ bereits durch den Zusatz rein mineralischer Additive erfüllt werden kann. Ein weiterer Vorteil der verschiedenen Strohsorten ist die hohe Verfügbarkeit. Außerdem steht es in keinerlei Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, sondern entsteht dabei als Nebenprodukt.

Die zweite Aufgabe der Forscher lautete, einen Ersatz für die gesundheitsschädlichen Harze zu finden. Sie entschieden sich dafür, ein umweltverträgliches thermoplastisches Elastomer als Bindemittel zu nutzen. Die Faserplatten sind daher nach Angabe der Wissenschaftler praktisch frei von Formaldehyd und Isocyanaten. Dadurch sei nicht nur das Endprodukt umweltfreundlicher und besser für die Gesundheit, auch im Herstellungsprozess sollen die gesundheitlichen Risiken für die Mitarbeiter in der Produktion geringer ausfallen.

Bindemittel ermöglichen unterschiedliche Formbarkeit

Das Forscherteam hat zudem mit verschiedenen Bindemitteln experimentiert und auf diese Weise unterschiedliche Faserplatten hergestellt, die in Flexibilität und Stabilität voneinander abweichen. Eine Produktpalette für verschiedene Anwendungsbereiche wäre dementsprechend möglich. Wasserfeste und farbige Laminierungen seien ebenfalls erfolgreich getestet worden.

Bilderreihe Formbarkeit

In dieser Bilderreihe lässt sich gut erkennen, wie biegsam die Faserplatte ist.

Foto: Hanaa Dahy, Universität Stuttgart

Besonders wichtig ist den Wissenschaftlern die Formbarkeit von Bioflexi, da sie unter anderem architektonische Freiform-Applikationen ermögliche. Das gilt natürlich auch für die Herstellung von Möbeln. Ein weiteres Beispiel sei die Produktion von Bodenbelag mit rutschhemmenden und schlagabsorbierenden Eigenschaften.

Die Faserplatten sind vollständig kompostierbar

Das Wichtigste ist aber: Die Faserplatten lassen sich nach Ansicht der Entwickler nicht nur recyceln, sondern auch gefahrlos kompostieren. Das Produkt ist sicherlich vor allem für Ingenieure interessant, die sich mit Innenausbauten befassen. Sie können vermutlich bald mit einer Markteinführung rechnen. Denn Patente für die flexible HDF-Faserplatte „Bioflexi“ wurden in den USA und in Europa bereits erteilt (validiert in DE, FR, GB & NL). Auch in Malaysia läuft eine Patentanmeldung.

Mit der wirtschaftlichen Umsetzung hat die Universität Stuttgart die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH beauftragt, die jetzt Industriepartner sucht.

Weitere Beiträge zur Nachhaltigkeit am Bau:

Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.