Dämmstoffe aus expandierten Partikeln heimischer Baumrinden

Aufgabenbeschreibung

Rindenreststoffe werden derzeit nur teilweise und zumeist nicht ausreichend effizient genutzt. Mangels Alternativen bleiben bisherige Verwertungsstrategien (z. B. energetische Nutzung, Garten- und Landschaftsbau) weit hinter den Möglichkeiten dieses Rohstoffes zurück. Vorhabensziel war daher die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung hochporöser expandierter heimischer Baumrinden für eine Verwendung als Schütt- und Plattendämmstoffe, um Verwendungsmöglichkeiten mit hoher Wertschöpfung und langen Nutzungszyklen zu erschließen.

Die Überführung von Rindenreststoffen zu hochwertigen Dämmstoffen kann die Wettbewerbsfähigkeit mittelständischer Hersteller und Verarbeiter von Holzprodukten verbessern sowie die Forstwirtschaft durch Rohstoffaufwertung stärken und so zur Beschäftigungssicherung im ländlichen Raum beitragen. Das Modifikationsverfahren entlastet durch Abfallvermeidung sowie Substitution bzw. Einsparung mineralölbasierender Produkte die Umwelt und schont Ressourcen. Infolge der CO2 -Bindung in Form langlebiger, recyclingfähiger Produkte leistet das Entwicklungsvorhaben zudem einen Beitrag zum Klimaschutz.

Rinden der Baumarten Douglasie und Kiefer wurden einem thermochemischen Prozess unterzogen und dieser optimiert, die prozessbedingten Materialänderungen wurden umfangreich analysiert. Die Eignung der modifizierten Partikel zur Herstellung riesel- und einblasfähiger bzw. plattenförmiger Dämmstoffe wurde untersucht. Dämmungsrelevante Eigenschaften (thermisches und hygrisches Verhalten, Beständigkeit gegen mikrobiellen Befall, Brandverhalten, Abgabe von flüchtigen organischen Stoffen) wurden nach gängigen Verfahren geprüft.

Ergebnisse

Im Rahmen des Vorhabens konnte gezeigt werden, dass mittels des entwickelten Modifikationsverfahrens die Eigenschaften der untersuchten Rinden gezielt veränderbar sind. Durch eine deutliche Reduzierung der Roh- bzw. Schüttdichte (aufgrund von Substanzabbau und Volumenexpansion) sowie der Ausgleichsfeuchte lassen sich verschiedene Eigenschaften (u.a. Dämmverhalten, Formstabilität, biologische Beständigkeit) positiv beeinflussen.

Verbesserungsbedarf besteht derzeit noch hinsichtlich potentieller Emissionen, diesbezügliche Lösungsansätze bieten sich durch eine nachgeschaltete Partikelaufbereitung und/oder den Einsatz alternativer Bindemittel.

Insbesondere die Erkenntnisse zum Einfluss der Prozessparameter sowie der Partikelstruktur der eingesetzten Rindenrohstoffe und deren Vorbehandlung auf die Materialeigenschaften sind von grundlegender Bedeutung und Basis für weitere Verfahrens- und Produktoptimierungen. Die Verfahrensentwicklung eröffnet somit die Möglichkeit, Rindenreststoffe künftig mit einer erheblich höheren Wertschöpfung stofflich zu nutzen als dies bislang geschieht.

Projektpartner

HOMATHERM GmbH
Ahornweg 1, D-06536 Berga

TU Dresden - Institut für Holz- und Papiertechnik
Professur für Holz- und Faserwerkstofftechnik, D-01062 Dresden