Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Erweiterung der Rohstoffbasis und Steigerung der Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Faserfraktionierung - Akronym: Faserkreis

Anschrift
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer (ZFET)
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
Projektleitung
Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel: +49 8031 805-2366
E-Mail schreiben
FKZ
2220HV031X
Anfang
01.06.2020
Ende
31.08.2023
Ergebnisverwendung
Die Basis der Untersuchungen beruhte auf der energiearmen Herstellung von Holzfasern aus Industrierundholz, schadhaften Holzsortimenten, Altholz und Landschaftspflegematerial. Eine Anpassung der Verfahrenstechnik führte zu reduzierten thermischen und elektrischen Energiebedarfen im Zerfaserungsprozess. Durch die Erarbeitung eines Konzeptes zur Fraktionierung der Faserstoffe ist es gelungen den Holzfaserstoff in Größenklassen unterschiedlicher Fasergrößenverteilung zu sortieren. Die Etablierung einer Methodik zur Ermittlung von Partikeleigenschaften ermöglichte es Unterschiede der Faserfraktionen sicher zu detektieren und zu verifizieren. Weiterhin wurden aus den erzeugten Faserfraktionen unterschiedlichste Werkstoffe hergestellt, welche auf ihre mechanischen sowie physikalischen Materialeigenschaften untersucht wurden. Hierdurch war es möglich Aussagen über den Einfluss der Fasergröße auf Materialeigenschaften des jeweiligen faserbasierten Werkstoffs zu treffen. Die Fraktionierung der Fasern ermöglichte es somit eine geeignete Faserqualität für die jeweilige Materialanwendung bereitzustellen, wobei der Energiebedarf zur Faserherstellung erheblich reduziert werden konnte. Durch die Sortierung der Fasergrößenverteilungen konnte weiterhin der Einfluss des Rohstoffes auf die Faserqualität minimiert und somit die Rohstoffeffizienz gesteigert werden. Weiterhin wurde die Wiedergewinnung von Fasern aus MDF-haltigen Bauteilen in Altholz untersucht. Durch eine hydrothermische Behandlung sowie eine erneute Fraktionierung der Fasern konnten hochwertige Sekundärfaserstoffe bereitgestellt werden. Es zeigte sich, dass Werkstoffe aus wiedergewonnenen Faserstoffen sowohl optisch als auch mechanisch konkurrenzfähig zu industrieüblichen Werkstoffen sind. Es kann festgestellt werden, dass die Fraktionierung von Holzfasern wirtschaftlich und technisch realisierbar ist. Zudem ist eine energieeffiziente Herstellung von Holzfasern aus unterschiedlichen Rohstoffen möglich.
Aufgabenbeschreibung
Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Steigerung der Material- und Energieeffizienz in der Herstellung von holzfaserbasierten Werkstoffen. Das Vorhaben widmet sich einer gesamtheitlichen Betrachtung und Bewertung der Herstellung, Verarbeitung und Wiedergewinnung von Holzfasern. In diesem Zusammenhang sollen bereits genutzte und potentiell nutzbare Rohstoffsortimente für die Herstellung holzfaserbasierter Produkte in den Bereichen Möbel-, Holz-, Leichtbau und Pflanzenzucht untersucht werden. Ausgangspunkt für die Entwicklung material- und energieeffizienter Prozesstechnik für die Herstellung holzfaserbasierter Werkstoffe ist die Erweiterung der Rohstoffbasis und die Optimierung der Faseranwendung. Dazu gehören die rohstoffbezogene Optimierung der Aufschlussparameter in der Fasererzeugung sowie die Charakterisierung der Fasereigenschaften. Die entscheidenden Energie- und Rohstoffeinsparungspotenziale werden durch das Konzept einer produkt- und prozessspezifischen Faserfraktionierung erzielt, die erstmalig eine gezielte Verwendung der Fasern für die einzelnen Anwendungsgebiete ermöglicht. Die Steigerung der Leistungsfähigkeit der aus den fraktionierten Fasersortimenten hergestellten Werkstoffe wird untersucht. Schließlich wird die gesamtheitliche Betrachtung der Holzfaserverwendung durch die Überprüfung der Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Fasern abgeschlossen. Die Potenziale zur Entwicklung neuer holzfaserbasierter Werkstoffe werden aufgezeigt.

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