Vom Baum zum Schaum

Dämmplatten aus aufgeschäumten Pflanzenfasern

Bei Schaumstoffen handelt es sich üblicherweise um Kunststoffe auf petrochemischer Basis. Am Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) entwickelten Forschende nun ein Schaummaterial aus nachwachsenden Rohstoffen: Es besteht zu 100 Prozent aus aus Holz bzw. reinen Holzfasern und ist überdies recycelbar. Die daraus hergestellten Platten sollen ab 2026 als Bau- und Verpackungsmaterial erhältlich sein.

Gallerie

Von der Pflanze zum Schaum

Als Grundlage für den Schaumstoff dienen Holz und andere Lignocellulosen, etwa von Einjahrespflanzen. Das Material wird zunächst bei hohem Wassergehalt in feine Partikel zermahlen, bis eine Holzfaser-Suspension entsteht. Diese Suspension wird anschließend chemisch oder physikalisch mithilfe von internen oder externen Gasbildnern, etwa Kohlenstoffdioxid, aufgeschäumt. Anschließend härtet die Masse bei hohen Temperaturen aus. Seine Festigkeit erhält der Schaum durch holzeigene Bindungskräfte, sodass keine synthetischen Klebstoffe notwendig sind.

Im Ergebnis entsteht ein leichter Werkstoff mit einer offenporigen Struktur und niedriger Rohdichte. Schäume aus Buchenholz können beispielsweise gezielt in einem Dichtebereich zwischen 50 kg/m3 bis 200 kg/m3 hergestellt werden. Der Werkstoff ist geruchsneutral und lässt sich in Form von Hartschaumplatten oder als elastischer Schaumstoff einfach und bei geringer Staubbildung weiterverarbeiten.

Anwendung als Verpackungs- und Dämmmaterial

Die Holzschäume wurden bereits nach geltenden Dämmstoff-Normen untersucht. Sowohl bei den wärmedämmenden als auch bei den physikalisch-technologischen Eigenschaften erzielten sie erfolgsversprechende Ergebnisse. Je nach Dichte und Material betragen die Druckfestigkeiten bei 10 % Stauchung bis zu 600 kPa. Bei niedrigen Dichten liegt die Wärmeleitfähigkeit bei unter 0,04 W/mK. Somit sind die Werte vergleichbar mit denen von Polystyrol und Holzfaserdämmplatten. Die Dickenquellung nach 24-stündiger Wasserlagerung liegt bei unter 2 %, wobei die Schäume formstabil bleiben. Durch den Einsatz von Hydrophobierungsmitteln lässt sich die Wasseraufnahme auf ca. 1 kg/m2 begrenzen.

Das Brandverhalten ähnelt dem von Naturfaserdämmstoffen: Der Schaum brennt und glimmt und die Flamme erlischt zum Teil von selbst. Für den Flammschutz erforderliche Additive lassen sich im Herstellungsprozess einfach mit den Faserstoffen vermischen. Aufgrund seiner offenporigen Struktur weist der Holzschaum eine hohe Schallabsorption auf. Zudem kann er recycelt werden und beispielsweise als Verpackungsmaterial dienen oder über den Altpapiermüll in den Rohstoffkreislauf zurückgelangen.

Gallerie

Schaumiger Dämmkern

Holzschäume können auch als Kernmaterial für neue hybride Werkstoffe genutzt werden und sind entsprechend für ökologische Leichtbauanwendungen interessant. Kombinieren lassen sich die Schaumplatten mit Decklagen aus Holzwerkstoffen, Metallen, Beton, Kunststoffen und WPC (Wood-Plastic-Composites, zu Deutsch Holz-Kunststoff- Verbundwerkstoffe). Auf diese Weise können hybride Sandwichmaterialien, die sich als Möbelplatte und Fassadenelemente eignen.

Marktreife bis 2026

Die Forschungsarbeit wurde für den Deutschen Rohstoffeffizienzpreis nominiert und gewann sowohl den Interzum-Award Best of the Best als auch den GreenTec-Award in der Kategorie Bauen und Wohnen. Um den Holzschaum in Form eines Plattenwerkstoffes zur Markreife bringen, arbeitet das Fraunhofer WKI mit der Firma Butterweck Holzstoffe zusammen. Das Hauptaugenmerk der Kooperationspartner richtet sich darauf, das Produkt in den industriellen Verarbeitungsprozess zu überführen.

Zukünftig soll das Unternehmen den vom Institut patentierten Werkstoff unter dem Namen Lignew produzieren und vertrieben. Der Bau eines eigenen Produktionswerkes im niedersächsischen Papenburg ist in Vorbereitung und die Auslieferung der ersten Holzschaumplatten ist für 2026 anvisiert. Die Forschenden des Fraunhofer WKI stehen dem Produzenten weiterhin beratend zur Seite.

Fachwissen zum Thema

Viele verschiedene Materialien lassen sich zu Dämmstoffen verarbeiten.

Viele verschiedene Materialien lassen sich zu Dämmstoffen verarbeiten.

Dämmstoffe

Ausgangsmaterialien für Dämmstoffe

Woher Rohstoffe stammen und wie sie zu Bauprodukten verarbeitet werden, sind zentrale Kriterien für einen umweltverträglicheren Umgang mit Dämmmaterialien. 

Je nach Anwendungsgebiet, kommen unterschiedliche Dämmstoffe in Frage.

Je nach Anwendungsgebiet, kommen unterschiedliche Dämmstoffe in Frage.

Grundlagen

Übersicht und Lieferformen von Dämmstoffen

In welcher Form Dämmstoffe verbaut werden, ist abhängig vom Einsatzbereich.

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
Baunetz Wissen Dämmstoffe sponsored by:
Deutsche Rockwool | Kontakt 02043 / 408 408 |  www.rockwool.de
Zum Seitenanfang

Laub als Dämmstoffneu

im Fokus des Forschungsprojekts Laub als Dämmstoff der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg werden die Dämmqualitäten der trockenen Blätter untersucht.

im Fokus des Forschungsprojekts Laub als Dämmstoff der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg werden die Dämmqualitäten der trockenen Blätter untersucht.

Die heruntergefallenen, braunen Blätter liegen quasi überall und könnten ein nützliches Baumaterial sein, wie dieses Forschungsprojekt zeigt.

Aerogel aus Pflanzenrohstoffen

Aerogele sind millimeterkleine Kügelchen, die zu 90 Prozent aus feinsten, luftgefüllten Poren bestehen.

Aerogele sind millimeterkleine Kügelchen, die zu 90 Prozent aus feinsten, luftgefüllten Poren bestehen.

Vom Nebenprodukt zum Dämmmaterial: An der TU Hamburg wurde ein Aerogel entwickelt, das auf dem im Holz enthaltenen Stoff Lignin basiert.

Akustischer Dämmvlies aus Altkleidern

In dem Forschungsprojekt Texcycle, eine Kooperation zwischen der Hochschule Luzern, dem Altkleiderverwerter Texaid und dem Unternehmen Coop wird nach Wegen gesucht, um alte Kleidung hochwertig wieder zu verwerten.

In dem Forschungsprojekt Texcycle, eine Kooperation zwischen der Hochschule Luzern, dem Altkleiderverwerter Texaid und dem Unternehmen Coop wird nach Wegen gesucht, um alte Kleidung hochwertig wieder zu verwerten.

Die Qualität von Bekleidungstextilien nimmt ab. Wie sie recycelt und daraus hochwertigere Produkte entstehen könnten, untersucht ein Forschungsprojekt in der Schweiz.

Biobasierte Platten für Wärmedämmverbundsysteme

Beispiele für Labormuster von Dämmstoffmaterialien des Projekts Organopor

Beispiele für Labormuster von Dämmstoffmaterialien des Projekts Organopor

Im Forschungsprojekt werden Platten aus Rest- und Abfallstoffen entwickelt, die synthetischen Dämmstoffen in nichts nachstehen sollen.

Buchenholzfasern als Ziegeldämmstoff

Geht es nach den Froschenden Fraunhofer-Instituts für Holzforschung werden künftig Buchenholzfasern als Ziegeldämmstoff zum Einsatz kommen.

Geht es nach den Froschenden Fraunhofer-Instituts für Holzforschung werden künftig Buchenholzfasern als Ziegeldämmstoff zum Einsatz kommen.

Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung arbeitet an Verfahren, um von Schädlingen geschädigtes Buchenholz als Dämmstoff für Lochziegel nutzen zu können.

Forschung zu ligninbasierten Aerogelen

Wissenschaftler der Technischen Universität Hamburg-Harburg erforschten Verfahren, wie Aerogel-Dämmplatten aus Lignin (aus Buchenrestholz und Weizenstroh) hergestellt werden können

Wissenschaftler der Technischen Universität Hamburg-Harburg erforschten Verfahren, wie Aerogel-Dämmplatten aus Lignin (aus Buchenrestholz und Weizenstroh) hergestellt werden können

Neben Zellulose ist Lignin einer der Hauptbestandteile von Holz: Es ist ein farbloser, fester Stoff, der die Druck- und...

Forschungsprojekte zu biobasierten Dämmstoffen

Um den Marktanteil biobasierter Dämmstoffe, wie z. B. Zellulose-Flocken, auszuweiten, werden zwei neue Projekte vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert

Um den Marktanteil biobasierter Dämmstoffe, wie z. B. Zellulose-Flocken, auszuweiten, werden zwei neue Projekte vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert

Sie entlasten die Umwelt, sind ressourcenschonend und tragen zur Minderung von CO₂-Emmissionen bei: Dämmstoffe aus nachwachsenden...

Hochleistungsdämmputz aus Schilf

Prosseor Ralf Pude (links) und Michael Petry vom Institut für Naturpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz an der Universität Bonn haben einen Hochleistungs-Dämmputz aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt.

Prosseor Ralf Pude (links) und Michael Petry vom Institut für Naturpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz an der Universität Bonn haben einen Hochleistungs-Dämmputz aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt.

Forschende der Uni Bonn haben einen dünnschichtigen Hochleistungswärmedämmputz aus nachhaltig angebauten nachwachsenden Rohstoffen entwickelt.

Mehr als nur Dämmung

Der Weg ist frei für Naturdämmstoffe im Bau. Zu diesem Ergebnis kommt das Forschungsprojekt „Mehr als nur Dämmung – Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen"

Der Weg ist frei für Naturdämmstoffe im Bau. Zu diesem Ergebnis kommt das Forschungsprojekt „Mehr als nur Dämmung – Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen"

Forscher vom Fraunhofer WKI  untersuchten Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in sechs Rubriken, darunter Brandschutz und Glimmverhalten, Schall- und Wärmeschutz.

Sandwichplatten mit Popcornkern

Auf der Suche nach einer Alternative zur relativ schweren Spanplatte haben Wissenschaftler der Uni Göttingen in einem Forschungsprojekt leichte Sandwichplatten mit einem Kern aus Popcorn entwickelt

Auf der Suche nach einer Alternative zur relativ schweren Spanplatte haben Wissenschaftler der Uni Göttingen in einem Forschungsprojekt leichte Sandwichplatten mit einem Kern aus Popcorn entwickelt

Bei Kinogängern sehr beliebt, ein Leichtgewicht und einfach durch starkes Erhitzen von Maiskörnern herzustellen ist Popcorn. Doch...

Studien zu Dämmplatten aus Baumrinde

Bisher wird die in Sägewerken anfallende Rinde vor allem im Gartenbau eingesetzt oder bei der Wärmeerzeugung.

Bisher wird die in Sägewerken anfallende Rinde vor allem im Gartenbau eingesetzt oder bei der Wärmeerzeugung.

Abfallprodukt der Holzindustrie oder Material für Wärmedämmung und Schallschutz? Die herausragenden Eigenschaften von Platten aus Rindenstücken hat ein internationales Forschungsteam in zwei Studien untersucht.

Textile Dämmung

Im Rahmen der Projektreihe Texlining entwickelten Forschende der Hochschule Luzern eine textilbasierte Dämmung, die einen Wendepunkt beim Sanierungsprozess bringen soll (im Bild: Daniel Wehri mit einem Modell des Dämmelements „Schirm").

Im Rahmen der Projektreihe Texlining entwickelten Forschende der Hochschule Luzern eine textilbasierte Dämmung, die einen Wendepunkt beim Sanierungsprozess bringen soll (im Bild: Daniel Wehri mit einem Modell des Dämmelements „Schirm").

Zur energetischen Sanierung von Hallen wurden an der Hochschule Luzern Kissen, Baldachin und Schirm mit einer Hülle aus Glasfasergwebe entwickelt.

Vom Baum zum Schaum

Probekörper des Holzschaum

Probekörper des Holzschaum

Ein Braunschweiger Forschungsteam entwickelte Dämmplatten aus aufgeschäumten Pflanzenfasern.

Zurück in die Schmelzwanne

Ein Forschungsteam der TU Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) untersuchte, wie rückgebaute Mineralwolle zurück in die Produktion gelangen könnte.

Ein Forschungsteam der TU Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) untersuchte, wie rückgebaute Mineralwolle zurück in die Produktion gelangen könnte.

Welche Hindernisse bei der Wiederverwendung von Mineralwolle bestehen, war Thema eines Forschungsprojekts der TU Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung.

Einspar-Ratgeber

Im Handumdrehen Energiekosten- und CO2-Einsparung erkennen, Förderfähigkeit prüfen und kompetent zur energetischen Sanierung beraten – mit dem Online-Rechner von ROCKWOOL

Partner-Anzeige