Spanplatten sind heute aus der Baubranche und dem Möbelbau kaum mehr wegzudenken. Doch bislang endete ihr Lebenszyklus meist mit der Verbrennung. Das Fraunhofer IAP hat nun ein Recyclingverfahren entwickelt, mit dem sich Holzspanwerkstoffe zu 100 % wiederverwerten lassen – ohne den Zusatz neuer Späne und sogar ohne Einsatz von zusätzlichem Klebstoff.
Mit dem chemischen Verfahren, das im Projekt „Recycling von Spanholzwerkstoffen“ ( ReSpan ) entwickelt wurde, könnten alte Spanholzplatten künftig vom Reststoff zum Rohstoff für neue Holzwerkstoffe werden. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (Fraunhofer IAP) spricht jedenfalls von einem Recyclingverfahren, dass es ermöglichen soll, Spanwerkstoffe zu 100 % wiederzuverwerten.
Vom Reststoff zum Rohstoff
„Wir nehmen Holz gebrauchter Möbel oder Bauteile, behandeln es in einem neuartigen Prozess mit einem eigens entwickelten Recycling-Agenz und pressen daraus neue, formstabile Platten“, erläutert Dr. Mathias Köhler vom Fraunhofer IAP, der das Projekt koordiniert. „Das Besondere: Der ursprünglich eingesetzte Harz-Klebstoff wird dabei teilweise gelöst und durch das Agenz gezielt reaktiviert.“ Auf diese Weise lassen sich nicht nur die Späne, sondern auch der alte Klebstoff zu etwa 95 % zurückgewinnen und für neue Platten wiederverwenden.
Als Partner des Fraunhofer IAP im ReSpan-Projekt (Laufzeit: 6/2021 bis 12/2024) agierten die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde sowie die Firmen System 180 (Berliner Büromöbelhändler) und PreZero Holz (Entsorgung, Aufbereitung und Recycling von Holzabfällen). Das Projekt wurde über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat gefördert.
Der chemische Prozess wurde im Synthese-Technikum des Fraunhofer-Pilotanlagenzentrums für Polymersynthese und -verarbeitung (PAZ) bereits erfolgreich in den Technikums-Maßstab übertragen. Die Forschenden sind bei der Anwendung also bereits über das Stadium von Laborexperimenten hinausgegangen, die Überführung in einen industriellen Produktionsprozess steht allerdings noch aus.
Beim ReSpan-Verfahren wird das Altholz ohne Schädigung der Holzfasern schonend aufgelöst. Die chemische Struktur des Kunstharz -Klebstoffs wird dabei durch das verwendete Recycling-Agenz aufgebrochen. Das Ergebnis ist eine Recyclingmasse, welche die Forschenden bereits erfolgreich zu neuen Spanplatten verarbeitet haben. Das Pressen dieser neuen Platten ist auf herkömmlichen Produktionsanlagen möglich.
Bedarf an Frischholz senken
Gemeinsam mit dem Projektpartner System 180 wurde unter anderem ein Möbeldemonstrator gefertigt, der die Praxistauglichkeit des Verfahrens zeigen soll. Derzeit arbeiten die Forschenden an weiteren Anpassungen der Recyclingmasse. Ziel ist es, künftig noch stabilere Spanplatten für Bauanwendungen herstellen zu können.
Hintergrund: Spanholz ist der am häufigsten verwendete Holzwerkstoff und insbesondere im preiswerten Möbelbau allgegenwärtig. Daneben wird das Material aber auch für den Innenausbau verwendet, und besonders robuste Spanhölzer kommen sogar zur Aussteifung von Wänden im konstruktiven Holzbau oder als Trockenestrich im Bodenbereich zum Einsatz.
Spanholzwerkstoffe werden aus feinen Holzspänen, die zum Beispiel in Sägewerken beim Verarbeiten von Baumstämmen anfallen, unter Beimischung von synthetischen Harzklebstoffen hergestellt. Sie enthalten also Produktionsreststoffe und tragen auf diese Weise bereits zur Abfallvermeidung beziehungsweise zur Kreislaufwirtschaft bei. Da Spanholz ein Massenwerkstoff ist, fließt in die Herstellung allerdings üblicherweise auch wertvolles Vollholz ein, das zu diesem Zweck zerkleinert wird. Kurzum: Durch den Einsatz von recycelten Spanwerkstoffen ließe sich die Ökobilanz des Materials durchaus noch verbessern.
„Wenn es gelingt, Altholz stofflich im Kreislauf zu halten, kann der Bedarf an Frischholz deutlich gesenkt und ein echter Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet werden“, betont FNR-Geschäftsführer Dr.-Ing. Andreas Schütte. Laut Fraunhofer IAP ist das chemische Recycling von Spanplatten sogar mehrfach durchführbar. In der Regel seien zwei bis drei Recyclingzyklen möglich, ohne dass frisches Neumaterial zugegeben werden muss. Danach sei meist eine anteilige Ergänzung mit Neumaterial erforderlich, da sich einige Materialeigenschaften im Laufe der Zyklen abbauen.
Neue Projektpartner gesucht
Um das neue Verfahren weiterzuentwickeln und in industrielle Anwendungen zu überführen, sucht das Forschungskonsortium derzeit gezielt nach neuen Projektpartnern. „Insbesondere Sortierer und Recycler sowie Hersteller von Harzen, Holzwerkstoffen oder Möbeln sind eingeladen, sich zu beteiligen“, erklärt Projektkoordinator Mathias Köhler, der zugleich Leiter der Abteilung Halbzeuge im Forschungsbereich PYCO des Fraunhofer IAP ist.
Für das chemische Recyclingverfahren eignen sich nach Angaben des Fraunhofer IAP vor allem Alt-Spanholzwerkstoffe der Kategorie A II. Dabei handelt es sich um Hölzer, die zwar lackiert oder anderweitig beschichtet sein dürfen – allerdings ohne Holzschutzmittel beziehungsweise ohne halogenorganische Verbindungen in den Beschichtungen. Angesichts dieser Einschränkung dürfte sich die Anwendung vor allem auf Alt-Spanholz fokussieren, das im Innenbereich von Gebäuden verwendet wurde.
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Unter halogenorganischen Verbindungen versteht man übrigens organische Moleküle, bei deren Kohlenstoff-Wasserstoff-Ketten die Wasserstoffatome zumindest teilweise durch Halogenatome (Fluor, Chlor, Brom oder Jod) ersetzt sind. Beispiele dafür sind zum Beispiel der bekannte Kunststoff PVC , aber auch Substanzen wie PCP (früher unter anderem als Holzschutzmittel genutzt, inzwischen verboten) oder Chlorparaffine, die unter anderem als Flammschutzmittel zum Einsatz kommen.
