Bambus lässt sich ähnlich wie Holz zu stabilen Platten verarbeiten. Quelle: Fraunhofer IBP
Bambus lässt sich ähnlich wie Holz zu stabilen Platten verarbeiten. Quelle: Fraunhofer IBP

Schimmelpilze

09. September 2021 | Teilen auf:

Wie man den Befall von Bambus verhindern kann

Als schnell nachwachsender Rohstoff ist Bambus ein idealer Ersatz für Holz. Doch bei Feuchtigkeit ist die Anfälligkeit für Schimmelpilze ein Problem. Wie man Befall verhindern kann, hat nun das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP ermittelt.

In Zeiten des Klimawandels zählt die Bambusstaude zu den Hoffnungsträgern. Bambus ist ein schnell nachwachsender Rohstoff, bindet CO2, lässt sich ressourcenschonend verarbeiten und ist biologisch abbaubar. Deshalb setzt auch die Baubranche zunehmend auf Bambus als Ersatzstoff für Holz, das angesichts der weltweit steigenden Bautätigkeit knapp wird. Der faserige Werkstoff ist leicht, bietet enorme Langzeitstabilität und lässt sich ähnlich wie Holz zu Platten verarbeiten, etwa für Wandverkleidungen. Da Bambus sehr hart ist, eignet er sich auch als Fußboden. Aufgrund seiner Flexibilität ist Bambus für Gebäude in Erdbebengebieten ideal. Allerdings hat Bambus aus bautechnischer Sicht ein Problem: Bäume entwickeln im Laufe ihres jahrhundertelangen Lebens Abwehrstoffe gegen schädliche Bakterien und Schimmelpilze. Die Lebensdauer einer Bambusstaude liegt bei nur 20 Jahren. Dementsprechend hat sie weniger Abwehrstoffe und ist daher anfällig gegen Schimmelpilzbefall.

Das Fraunhofer IBP stellt nun eine Lösung vor, die das Feuchteverhalten von Bambus prognostizierbar macht und damit ein effizientes Feuchtemanagement des Werkstoffs ermöglicht. „Ziel ist, das Auftreten von Schimmelpilzen zu vermeiden, ohne dass man chemische Gifte einsetzen müsste, die auch für den Menschen schädlich sind“, erklärt Prof. Dr. Hartwig Künzel, Leiter der Abteilung Hygrothermik am Fraunhofer IBP.

Labortest ermittelt die Stoffkennwerte

Im ersten Schritt werden die hygrothermischen Stoffkennwerte von Bambus unter bestimmten klimatischen Bedingungen ermittelt. Nach Untersuchungen in China fanden weitere Tests auf dem Freilandversuchsgelände des Fraunhofer IBP in Holzkirchen bei München statt. Hier wurden Bambusprodukte der Witterung ausgesetzt und dabei die klimatischen Bedingungen detailliert von einer meteorologischen Station protokolliert. Anschließend untersuchte ein Expertenteam den Werkstoff im Labor. Wie viel Wasser beziehungsweise Wasserdampf nimmt Bambus auf? Wie viel gibt er wieder ab und wie vollzieht sich der Feuchtigkeitstransport innerhalb des Werkstoffs? Für Letzteres wurde das Material im Kernspintomografen untersucht, der anzeigt, wie sich das aufgesogene Wasser innerhalb des Werkstoffs verteilt und bewegt.

Technologisches Herzstück des Projekts ist die hygrothermische Simulations-Software „WUFI“. Sie ermöglicht eine realitätsnahe Simulation der Wärme- und Feuchteverhältnisse in Bauteilen und Gebäuden. Mit den im Labor ermittelten Kennwerten simuliert die Software das Verhalten von Bambus unter bestimmten klimatischen Bedingungen und stellt die Entwicklung als animierte Grafik mit einem zeitlichen Verlauf dar. Daraus lässt sich ableiten, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass Schimmelpilzbefall auftritt. Bei Bambus beginnt der gefährliche Bereich typischerweise bei Umgebungsbedingungen von 80 Prozent relativer Luftfeuchte. Ein Bauunternehmen, das Bambus für den nachhaltigen Gebäudebau einsetzt, kann auf Basis der Software-Analyse Maßnahmen einplanen, die für wirksame Rahmenbedingungen wie beispielsweise den Schutz vor Feuchte sorgen.

Simulations-Software liefert verlässliche Ergebnisse

WUFI zeigt das Feuchteverhalten des Werkstoffs im zeitlichen Verlauf als Film an. Die Vertikalachse gibt Temperatur und Wassergehalt an, die Horizontalachse den Bauteilquerschnitt. Quelle: Fraunhofer IBP

„Die Software WUFI liefert verlässliche und detaillierte Ergebnisse zum Feuchteverhalten von Bambus. Bauunternehmen und Architekten können damit baubiologisch einwandfreie und nachhaltige Gebäude mit Bambus als Werkstoff planen und realisieren“, erklärt Künzel. Daneben können die Erkenntnisse auch genutzt werden, um neue Anwendungsgebiete für unterschiedliche Bambuswerkstoffe zu erschließen.

Die Simulationssoftware hat das Fraunhofer IBP schon vor Jahren entwickelt. Angesichts des aktuell steigenden Bedarfs an Holzersatzstoffen hat das Institut die Software nun auch für den Werkstoff Bambus validiert. „Je nach Anwendung und Anspruch stehen verschiedene Varianten von WUFI zur Verfügung, die wir auch an internationale Partner lizenzieren“, so Künzel abschließend. Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Fraunhofer IBP.