17/09/2024 – Holzwolle statt Erdöl

Entwicklung nachhaltiger Bioverbundstoffe

Forscher der TUD entwickeln im Projekt „Lignowool_2“ einen Verbundwerkstoff aus Holzwolle und biologisch abbaubaren, textilen Kunststofffasern. Die sogenannten Lignowool-Composites stellen eine nachhaltige Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen dar.

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Durch die Verwendung von Holzwolle wird die Nutzung natürlicher Materialien gefördert. © malp/stock.adobe.com

 
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Prozesskette der Bearbeitung von Technischer Holzwolle an der TU Dresden. © Sebastian Siwek

 

Holzwolle findet in alltäglichen Bereichen Verwendung, wie beispielsweise als dämpfendes Füll- und Polstermaterial in Verpackungen, als Zündhilfe, aber auch im Gartenbau und in der Tierhaltung. Sie übernimmt ebenfalls eine tragende Funktion in Leichtbauplatten. Aufgrund mangelnder Formbarkeit und geringer Festigkeit wird herkömmliche Holzwolle derzeit nicht über die genannten Bereiche hinaus eingesetzt. Mit der Herstellung von Lignowool-Composites wollen die TUD-Wissenschaftler an der Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik gemeinsam mit dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) sowie verschiedenen Praxispartnern ein neues Anwendungsfeld für Holzwolle erschließen. Die Bioverbundstoffe sollen künftig in der Automobilindustrie, z. B. für Türverkleidungen und Kofferraumböden, eingesetzt werden.

In der ersten Projektphase wurde die technologische Machbarkeit der Verbundwerkstoffe nachgewiesen. Nun erfolgt die Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse.

Durch gezielte Einritzungen und eine präzise Schnittführung entsteht aus Vollholz technische Holzwolle mit bisher unerreichten Eigenschaften. Diese wird anschließend mit Biopolymer-Fasern in einer Krempelmaschine gekämmt und so geordnet. Weitere textiltechnische Prozessschritte führen zu presstechnisch verarbeitbaren Rohlingen, den so genannten Holzwolle-Thermoplast-Tapes. Diese werden im Projekt zu Prototypen im automobilen Anwendungsbereich verarbeitet.

„Die von uns bearbeitete technische Holzwolle behält ihre holztypischen Eigenschaften. Sie ist stabiler als die bisher etablierte Holzwolle und weist eine hohe Umformbarkeit auf. Zudem ist sie reproduzierbar und lässt sich textiltechnisch verarbeiten“, erklärt Projektverantwortlicher Sebastian Siwek. „Mit der Entwicklung der Composites schließen wir eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe und erhöhen die Ressourceneffizienz durch eine ganzheitlichere Verwertung des Holzes.“

Das Projektteam plant eine industrienahe Pilotanlage, um das Verfahren für eine breite Anwendung zu testen, den Verarbeitungsprozess der Holzwolle weiterzuentwickeln und die Verbindung der verschiedenen Verarbeitungsschritte zu verbessern.