Sandwichelement aus Holzschaum und Textilbeton als beidseitige Deckschicht. Foto: Fraunhofer WKI / Manuela Lingnau
Sandwich aus Holzschaum und Textilbeton
Forschende des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung haben in einem Gemeinschaftsprojekt mit der Technischen Universität Braunschweig ein neuartiges Sandwichelement für die Bauindustrie entwickelt. Es besteht aus einem Holzschaumkern und einer dünnen Textilbeton-Deckschicht. Nach Angaben der Forscher könnte es beispielsweise als leichtes Vorhangfassadenelement oder im Innenausbau zum Einsatz kommen.
Der relativ neue Werkstoff Holzschaum kommt ohne künstliche Bindemittel aus. Das unterscheidet ihn zum Beispiel von Spanplatten, deren feine Holzspäne in der Regel durch petrochemische Bindemittel zusammengehalten werden. Zugleich ist das Material auch nachhaltiger als konventionelle Kunststoff-Hartschaumprodukte, die ebenfalls auf petrochemischer Basis hergestellt werden.
Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung (Wilhelm-Klauditz-Institut WKI) haben in einem früheren Forschungsprojekt bereits den Holzschaum entwickelt, der ohne künstliche Bindemittel auskommt, und präsentierten dann 2018 einen Holz-Metall-Verbundwerkstoff aus Holzschaum und Metallschwamm. Nun haben sie in Kooperation mit dem Institut für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig erneut nachgelegt und stellen das erste Sandwichelement vor, das aus einem Holzschaumkern besteht, der beidseitig mit einer dünnen Schicht aus textilbewehrtem Beton versehen ist.
Nachhaltige Sandwichelemente
Sandwichelemente, als Materialkombination mit einem relativ dicken und schubstarren, aber leichtem Kern und einer möglichst dünnen Deckschicht, haben viele Vorteile. Sie ergeben steife und tragfähige, aber trotzdem leichte Bauteile. Da solche Sandwichelemente darüber hinaus über eine gute Wärmedämmung und einen guten Schallschutz verfügen, werden sie bereits vielfach im Hochbau verwendet.
Das Fraunhofer WKI hatte sich in dem Projekt das Ziel gesetzt, Sandwichelemente zu entwickeln, die durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen und die Vermeidung von Bindemitteln besonders nachhaltig sind. „Durch die Verwendung unseres Holzschaums mit einer dünnen Textilbeton-Deckschicht kann der Anteil besonders nachhaltiger Baustoffe in Gebäuden erhöht werden“, sagt Projektleiterin Dr. Frauke Bunzel.
Der Holzschaumkern der Elemente besteht ausschließlich aus Holzfasern, die durch holzeigene Bindungskräfte zusammengehalten werden. Als Rohstoffquelle eignet sich neben allen Baumarten oder lignocellulosehaltigen Einjahrespflanzen auch recyceltes Altholz.
Verschiedene Fügeverfügen
Um den Holzschaum dauerhaft mit den Textilbeton-Deckschichten zu verbinden, entwickelten die Forschenden der TU Braunschweig verschiedene Fügeverfahren. So haften Konstruktionsklebstoffe aus der Holztechnik gut auf den ausgehärteten Betondeckschichten. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Beton aus der flüssigen Phase direkt auf den offenporigen Holzschaumkern aufzugießen. Durch das direkte Aufgießen kann auf Klebstoff verzichtet werden. Dadurch lassen sich die Sandwichelemente später auch einfacher recyceln.
