12 November 2007

DBU: Aus Pflanzenhalmen werden Sandwichwerkstoffe

Industrielles Produktionsverfahren für leichtes Naturstoff-Sandwichmaterial (LNS) entwickelt

In einem von der Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Verbundvorhabens der Böker Sperrholz GmbH, Beverungen, mit der BEO Büromöbel GmbH & Co. KG, Meerbusch, und dem FAL-Institut für Betriebstechnik und Bauforschung (BB), Braunschweig, gelang es, ein leichtes Naturstoff-Sandwichmaterial (LNS) auf Basis nachwachsender Rohstoffe herzustellen sowie Produktprototypen aus LNS-Werkstoffen zu entwickeln. Die gesamte Prozesskette vom Pflanzenanbau, der Erntetechnik, der Herstellung des LNS-Kernmaterials, dem Verkleben von Kern- und Deckschichtmaterialien zu LNS-Werkstoffen sowie die Prototypenentwicklung von Bauteilen und Produkten wurde erprobt und optimiert.

LNS-WerkstoffLeichte Sandwichwerkstoffe werden bisher überwiegend aus faserverstärkten Kunststoffen oder Leichtmetallen hergestellt und finden sich in vielen Anwendungsbereichen. Konventionelle Sandwichmaterialien sind wegen der Rohstoffe und dem Gemisch unterschiedlicher Werkstoffe in den Einzellagen nur unter Schwierigkeiten und energieintensiv zu entsorgen. Technische Vorteile der Sandwichwerkstoffe sind insbesondere ihre hohe Stabilität bei vergleichsweise geringem Gewicht.

LNS-Werkstoffe bestehen aus einem Wabenkern hohler Pflanzenhalme (Naturrohre), die eingebettet in einer Klebstoff-Schaummatrix rechtwinklig mit Deckschichten aus Sperrholz verklebt sind. Rohstoff der Schaummatrix ist ein Pflanzenölklebstoff. Der für die Verklebung verwendete Klebstoffschaum basiert auf einem pflanzlichen Polyol, welches speziell für die LNS-Anwendung weiterentwickelt wurde.

Eine Halm-Block-Produktionsanlage wurde in Form eines Karussells entwickelt und gebaut. Die im Produktionskarussell hergestellten Halmblöcke wurden mit einer speziell für diesen Zweck angepassten Kappsäge zu Kernstofflagen weiterverarbeitet. Die Verklebung von Halmkernen und Sperrholzdeckschichten zu den fertigen LNS-Platten erfolgt in einer konventionellen Durchlaufpresse. In der entwickelten Produktionsanlage ist somit die industrielle Herstellung von LNS-Werkstoffen möglich.

In Werkstoffprüfungen wurden die Eigenschaften der produzierten Platten ermittelt und dokumentiert. Die Einsatzmöglichkeiten von LNS-Werkstoffen wurden durch die Entwicklung und den Bau von Produktprototypen beispielhaft demonstriert. Die LNS-Materialien können dann besonders sinnvoll in Produkten eingesetzt werden, wenn auf Naturstoffen basierende Plattenmaterialien von größerer Plattenstärke, hoher Formstabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht verlangt werden. Hergestellt werden unter anderem Tische, Messestände, Trennwände oder Schränke.

Bei einer industriellen Produktion werden die Abgabepreise des Halmkernwerkstoffs bei etwa 200 €/m3 liegen, die des LNS-Plattenwerkstoffs bei etwa 450 €/m3 . Die hergestellten LNS-Plattenmaterialien stellen einen hochwertigen Werkstoff dar, der unter geringem Energieverbrauch gewonnen werden kann, langlebig ist und thermisch oder durch Weiterverarbeitung zu Spanplatten in der Nachnutzungsphase zu entsorgen ist. LNS vermag herkömmliche Sandwich-Werkstoffe zu ersetzen, die unter hohem Energieeinsatz aus synthetischen Materialien gefertigt werden und erhebliche Entsorgungsprobleme verursachen.

Weitere Informationen
DBU-Projektbeschreibung: Pilotanlage für Light Natural Sandwich-Kernstoffe

(Vgl. Meldungen vom 2007-04-24 und 2006-08-07.)

Source: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), Jahresbericht 2006.

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