Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

22016015

01.04.2016

Zunächst wurden im Technikum des Fraunhofer WKI zahlreiche Versuchsreihen zur Herstellung und Charakterisierung von Fasermaterialien aus Laubholzgemischen (Buche, Birke, Esche) zusammen mit Nadelholz (Fichte) durchgeführt. Hierbei wurden die Holzartenanteile und die Mahlscheiben-Konfigurationen variiert, wobei die Aufschlussbedingungen zur besseren Vergleichbarkeit konstant gehalten wurden. Anschließend erfolgte eine sehr breit angelegte Faseranalyse, um die jeweilige Faserqualität zu charakterisieren. Im Anschluss wurden MDF- und HDF-Platten hergestellt, getestet und optimiert. Alle hergestellten MDF- und HDF-Platten übertreffen die laut Norm geforderten mechanischen Eigenschaften deutlich, so dass eine industrielle Produktion ohne weitere Entwicklungsschritte möglich wäre. In Bezug auf die MDF-Platten gilt dies auch für die hygrischen Eigenschaften, da bei allen Varianten die Dickenquellung nach 24h zwischen 6-7% lag, womit die laut Norm maximal zulässige Quellung von 12% deutlich unterschritten wurde. Die hergestellten HDF-Platten wiesen Quellungen von 19% - 28% auf. Hiermit wurde ebenfalls die nach EN 622-5 geforderten Anforderungen (max. 30%) erfüllt. Allerdings sind HDF mir einer Quellung von bis zu 28% nicht für alle Anwendungsbereiche zugelassen, so dass von dieser Seite noch Optimierungsbedarf besteht.

Der Hintergrund für die Durchführung der Arbeiten zur stofflichen Nutzung beruht auf der unwiderruflichen Tatsache, dass aufgrund veränderter naturaler Rahmenbedingungen das Nadelholz als primärer Ausgangsrohstoff der Holzindustrie nur noch limitiert zur Verfügung stehen wird und daher andere (Laub-) Holzpotenziale verstärkt in die stoffliche Nutzung Eingang finden müssen. Ein Hauptanliegen der holztechnologischen Teilprojekte dieses Vorhabens bestand darin, eine möglichst große Menge des bisher primär eingesetzten Nadelholzes durch geeignete Laubholz-(Misch-)-Sortimente zu substituieren. Hierfür wurden im WKI-Teilprojekt die Laubholzsortimente Buche, Esche und Birke zusammen mit Fichtenholz (Referenz) zu Faserstoffen unter Variation folgender Parameter zerfasert: 1. Holzarten-Anteile: Mischungsverhältnisse (Laubholz/Nadelholz) von: a.) 20% / 80%; b.) 50 % / 50 % und c.) 80 % / 20% 2. Mahlscheiben-Konfiguration: 3 verschiedene Mahlplattentypen (Weichholz, Hartholz, Bambus) für die Zerfaserung der unter a. (Holzarten-Anteile) beschriebenen Sortimente 3. Aufschlussbedingungen: konstante Aufschlussbedingungen (Temperatur, Druck, Verweilzeit) 4. Variation des Mahlplattenabstands: Zerfaserung der Rohstoffe in enger Kooperation zu TP 3b. (Dämmplatten); Faserherstellung für die Produktion von MDF / HDF mit einem Mahlplattenabstand von 0,2 mm und für die Dämmplattenherstellung mit einem Abstand von 0,6 mm. Es wurden folgende 6 Arbeitspakete im Teilprojekt des Fraunhofer WKI bearbeitet: 1. Faserherstellung aus verschiedenen Laubhölzern (Buche, Birke, Esche) zusammen mit einem Nadelholzsortiment (Fichte) 2. Bewertung der Faserqualitäten 3. Herstellung von MDF und HDF aus den erzeugten und gesichteten Fasermaterialien 4. Überprüfung der mechanischen-hygrischen Werkstoffeigenschaften 5. Optimierung der MDF bzw. HDF / Validierung der Ergebnisse 6. Diskussion, Dokumentation und Publikation der Ergebnisse