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Sandwichelement aus Holzschaum und Textilbeton entwickelt

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, haben in einem Gemeinschaftsprojekt mit dem Institut für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig ein Sandwichelement mit einem Holzschaumkern entwickelt, der beidseitig mit einer dünnen Schicht aus textilbewehrtem Beton versehen ist. Es lässt sich beispielsweise als leichtes Vorhangfassadenelement oder im Innenausbau einsetzen.

Textilbeton Holzschaum Sandwich
Das Sandwichelement besteht aus Holzschaum und Textilbeton als Deckenlage. (Abb.: Fraunhofer WKI/Manuela Lingnau)

Der leistungsfähige Holzschaum kommt ohne künstliche Bindemittel aus und kann aus regional verfügbaren Holzresten hergestellt werden. Geeignet sind alle Baumarten, lignocellulosehaltigen Einjahrespflanzen, aber auch Altholz kann als Recyclingmaterial genutzt werden. Durch die Verwendung von Holzschaum anstelle von konventionellem Schaum auf petrochemischer Basis kann der Anteil besonders nachhaltiger Baustoffe in Gebäuden erhöht werden.

Der Holzschaum besteht ausschließlich aus Holzfasern. Die relativ druckstabile Strukturfixierung der Holzfasern wird in einem speziellen Herstellungsverfahren mithilfe der holzeigenen Bindungskräfte erreicht. Außerdem wurde die Verfahrenstechnik zur Herstellung des Holzschaums weiterentwickelt: Insbesondere beim Schäumen und der effizienten Trocknung wurden Fortschritte erzielt.

Um im Bau eingesetzt zu werden, muss der Holzschaum als Sandwich-Kernwerkstoff Mindestanforderungen in Bezug auf Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit erfüllen. Die Forschenden haben daher unterschiedliche Holzarten mit verschiedenen, praktikablen Rohdichten hergestellt und umfassend untersucht, um so die besten Kombinationsmöglichkeiten festzustellen.

Die Mitarbeiter am Institut für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig ermittelten im Rahmen des Projekts, dass beim Fügen des Holzschaumkerns mit den textilverstärkten Betondeckschichten verschiedene Techniken anwendbar sind. Konstruktionsklebstoffe aus der Holztechnik haften gut auf den ausgehärteten Betondeckschichten und können daher je nach Anforderungen im Innen- oder Außenbereich eingesetzt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Beton aus der flüssigen Phase direkt auf den offenporigen Holzschaumkern aufzugießen. Auch mit diesem Fügeverfahren sind die Sandwichelemente für den Innen- und Außenbereich geeignet. Durch das direkte Aufgießen kann auf Klebstoff verzichtet werden. Dadurch lassen sich die Sandwichelemente später einfacher recyceln.

Das Projekt wurde mit Mitteln der Forschungsinitiative „Zukunft Bau“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit gefördert.

www.wki.fraunhofer.de