Im Projekt „BioRePly“ haben Forschende biobasierte Sperrholzplatten entwickelt, die industriell kompostierbar und kreislauffähig sein sollen. Für die Verklebung der Holzschichten aus Birken- und Buchenschälfurnieren kamen statt fossiler Harze recycelbare, biologisch abbaubare thermoplastische Polymere zum Einsatz.
Wie lässt sich Sperrholz so gestalten, dass es nach seinem Lebenszyklus nicht verbrannt werden muss, wie es derzeit mit den meisten Holzwerkstoffen geschieht, sondern vollständig in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden kann? Mit dieser Frage beschäftigten sich Forschende des Instituts für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (IAK) sowie der Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik an der TU Dresden im Projekt BioRePly. Die Ergebnisse des von Dezember 2021 bis August 2024 durchgeführten Projekts sind ein Beitrag zu einer verbesserten Kaskadennutzung von Holz im Sinne der europäischen Kreislaufwirtschaft. Der Abschlussbericht steht hier zum Download bereit.
Kompostierung oder Recycling
In dem durch das Bundeslandwirtschaftsministerium geförderten Vorhaben entstand Sperrholz aus Birken- und Buchenschälfurnieren mit einem Holzanteil von über 70 %, das stabil und vielseitig einsetzbar und zugleich – bei Temperaturen von mehr als 58 °C – industriell kompostierbar sein soll. Am Ende der Nutzungsdauer kann man es außerdem zur Herstellung von PLA-basiertem WPC verwenden.
Möglich macht dies ein Klebstoff aus dem biobasierten thermoplastischen Kunststoff Polylactid (PLA). Bei Sperrholz mit fossilen Harzen als Klebstoff ist eine derartige Kaskadennutzung dagegen in der Regel nicht möglich. Deshalb landen diese klassischen Sperrhölzer am Ende ihres Produktlebens üblicherweise in Verbrennungsanlagen zur Energiegewinnung.
Tests zur Haltbarkeit, mechanischen Belastbarkeit und Kompostierbarkeit zeigten: Die Platten erfüllen die Anforderungen für Innenanwendungen von Sperrholz und bieten eine kompostierbare Alternative zu herkömmlichem Sperrholz.
Durch die schichtweise Verklebung der verwendeten Furniere erreichen die Platten eine Materialstärke von insgesamt 6,5 mm. Da Birken- und Buchenschälfurniere von teils unterschiedlichen Dicken zum Einsatz kommen – von 0,6 mm bis 1,2 mm – variiert die Lagenanzahl je nach den gewählten Furnierstärken.
Biegeprüfungen ergaben, dass elflagige Birkenverbunde die höchsten Festigkeiten und Steifigkeiten ergaben. Sie erwiesen sich auch als besonders witterungsresistent. Apropos Wetterfestigkeit: Für die Decklagen der Sperrholzplatten verwendeten die Forschenden diesbezüglich besonders belastbares Thermofurnier, das durch eine Hitzebehandlung eine erhöhte Fäulnisresistenz hat.
Potenziell abbaubar
Als Klebstoff wählten die Forschenden einen abbaubaren Polylactid-Kunststoff, den die Firma Sidaplex in Form von Folien der Stärke 50 Mikrometer bereitstellte (0,005 cm). Polylactid, auch bekannt als Polylactid-Säure (PLA), ist ein biologisch abbaubares Polymer, das aus erneuerbaren Rohstoffen wie Maisstärke, Maniok oder Zuckerrohr hergestellt wird.
Versuche des Instituts für Abfall- und Kreislaufwirtschaft zur Kompostierbarkeit der PLA-Furnierhölzer haben gezeigt, dass sich die Furniere voneinander trennen und Anzeichen für den Abbau von PLA zu beobachten sind, wenn der Prozess bei Temperaturen von mehr 58 °C und mit genügend Wasser durchgeführt wird. Die Forschenden schließen daraus, dass eine industrielle Kompostierung (bis 70 °C) möglich ist. In Biogasanlagen (Temperatur: 40–50 °C) und in der Natur beziehungsweise in der Heimkompostierung (Temperatur: < 40 °C) würden sich die Platten dagegen nicht biologisch zersetzen.
Baustoff-Fachwissen verständlich erklärt: Jetzt Newsletter abonnieren!
Der BaustoffWissen-Newsletter bringt Sie thematisch immer auf den neuesten Stand. Sie erhalten die Branchen-News dann zwei Mal monatlich.
Im BioRePly-Abschlussbericht wird zudem darauf hingewiesen, dass die aktuelle Bioabfallverordnung (BioAbfV) die Kompostierung PLA-haltiger Bioabfälle derzeit verhindert. Aufgrund verschärfter Regelungen zum Fremdstoffanteil in den Anlagen müsste der BioRePly-Verbund zurzeit als Fremdstoff aussortiert werden. Um eine Akzeptanz des neuartigen Sperrholzes zu erreichen, müsste dieses in den Anhang 1 der BioAbfV aufgenommen werden. Ansonsten bliebe das BioRePly-Sperrholz nur ein potenziell kompostierbarer Holzwerkstoff.
