JAHRGANG 60, AUSGABE 2/2019

Das Forschungsvorhaben „Emissions- und Immissionsmessungen von Gerüchen in einer Anlage

der Holzwerkstoffindustrie“, das im Rahmen des Ressortforschungsplanes des Bundesministeriums

für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit durch das Umweltbundesamt (FKZ 3715 51 307 0) vergeben wurde, soll dazu führen, die Zusammenhänge zwischen erhöhten Emissionskonzentrationen bei gleichzeitig verminderter Beschwerdesituation zu erklären und damit zu einer Konkretisierung einer Regelung für Geruchsemissionen bei Anlagen der Holzwerkstoffindustrie beitragen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die auf Basis der Emissionsmessungen prognostizierten Geruchsimmissionshäufigkeiten der Ausbreitungsrechnung mit den real gemessenen Geruchsimmissionshäufigkeiten gut übereinstimmen. Bei der untersuchten Anlage konnten trotz der deutlichen Variation der gemessenen Geruchsstoffkonzentrationen im Zentralkamin nachvollziehbare und plausible Aussagen über die tatsächliche anlagenbezogene Geruchsbelastung im Untersuchungsgebiet anhand von Geruchimmissionsprognosen gemacht werden.

Die Bauteilprüfung von Holzbauteilen für Anwendungen im Maschinenbau ist ein wesentlicher

Teil des Entwicklungs- und Optimierungsprozesses. Aufgrund der breiten Streuung der mechanischen

Kennwerte und der vielen Einflussfaktoren auf die mechanischen Eigenschaften ist eine verlässliche Berechnungen oft nicht möglich. Zur Minimierung der Probenzahl und der Versuchszeit sind Prüfverfahren mit hoher Informationsdichte vorteilhaft. Am Beispiel einer Leichtbaulasttraverse aus WVC (Wood Veneer Composite, Holzfurnierlagenverbundwerkstoff) werden die Analysemöglichkeiten einer statisch-dynamischen Bauteilprüfung per Laststeigerungsversuch aufgezeigt und wesentliche Ergebnisse dargestellt.

Zur optischen Verschönerung werden oft Designelemente auf Möbelplatten mittels doppelseitigem Klebeband aufgebracht. Um ein Abfallen dieser zu verhindern, ist eine ausreichend hohe Oberflächenenergie der Finishlacke notwendig. Es wurde der Einfluss der Prozessparameter bei der Vernetzung und der Verpressung zweier elektronenstrahlhärtender Lacke untersucht. Die sich daraus ergebende Scherfestigkeit doppelseitiger Klebebänder wurde diskutiert und mit den Eigenschaften säurehärtender Systeme verglichen. Hierfür diente die Oberflächenenergie als maßgebliches Kriterium. In Folge der Versuchsreihe, in der die Vernetzungsparameter stufenweise variiert wurden, zeigte sich die Unabhängigkeit der Oberflächenenergie von Vernetzungsgrad und -parametern. Dennoch zeigte sich die Scherfestigkeit abhängig von den Vernetzungsparametern, was die Vermutung nahelegt, dass der Vernetzungsgrad einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer verklebter Dekorelemente auf elektronenstrahlhärtenden Systemen besitzt.

Heutzutage sind Alternativen zu frischem Holz und Harnstoff-Formaldehyd-Harz als ein synthetisches Klebstoffsystem und andere Klebstoffsysteme mit fossilem Ursprung erforderlich. Holzabfälle werden normalerweise für die Herstellung von Biokraftstoffen oder die Müllverbrennung verwendet. Aus Umweltgesichtspunkten ist es günstig, Holzmaterial zu recyceln und das Konzept der Mehrfachnutzung zu verwenden, anstatt es nur für die kurzfristige Energieerzeugung zu verbrennen. Das Ziel dieser Studie war es, die Möglichkeit zur Herstellung von Albuminproteinharz-gebundenen Spanplatten aus Holzabfällen zu untersuchen, die der europäischen Norm EN 312 (2010) entsprechen. In dieser Studie wurde unbehandeltes Holzabfallmaterial (Typ AI) verwendet, um dreischichtige Spanplatten herzustellen, die durch Tieralbuminproteinharz gebunden waren. Die Spanplatten wurden mit einer Zielrohdichte von 640 kg/m³ hergestellt und die mechanischen und physikalischen Eigenschaften analysiert. Zusätzlich wurde der Gehalt an extrahierbarem Formaldehyd und die Formaldehydabgabe der Spanplatten charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass es möglich ist, dreischichtige tierische Albuminproteinharz-gebundene Spanplatten auf der Basis von recyceltem unbehandeltem Holzabfallmaterial (AI) herzustellen und die hergestellte Spanplatte auch der europäischen Norm EN 312 (2010) entspricht. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie der extrahierbare Formaldehydgehalt von Spanplatten erfüllen die Anforderungen der europäischen Norm EN 312 (2010) für Spanplatten Typ P2 fast vollständig und Typ P1 vollständig. Darüber hinaus erfüllt auch die Formaldehydabgabe (3 h und 24 h) der Spanplatten die Anforderungen der europäischen Norm EN 312 (2010) für die Spanplatten der Emissionsklasse E1. Die mit tierischem Albuminproteinharz-gebundenen Spanplatten, die auf Holzabfällen basieren, können als Spanplatten mit ultraniedriger Formaldehydabgabe angesehen werden.

Bedingt durch eine sich ändernde Verfügbarkeit von Laub- und Nadelholz, erhöhten Holzbedarf in der Baubranche und vorteilhafte Laubholzeigenschaften steigt das Interesse, Laubholz für verklebte Bauprodukte wie Brettschichtholz und Brettsperrholz zu verwenden. In einer Pilotstudie wurden 83 Buchen- und 109 Eschenbretter aus 17 bzw. 14 Rundholzabschnitten untersucht. Die Untersuchung umfasste die Messung des dynamischen E-Moduls (Edyn) am Rundholz sowie am frischen und getrockneten Schnittholz, die visuelle Tragfähigkeitssortierung gemäß DIN 4074-5 (2008) und die zerstörende Zugprüfung gemäß EN 408 (2012). Die Ergebnisse hinsichtlich einer Rundholzvorsortierung mittels Edyn sind für beide Laubholzarten vielversprechend, mit einer beobachteten starken Korrelation zwischen den Steifigkeiten von Rund- und Schnittholz. Im Vergleich zur Fichte zeigte sich allerdings ein schwächerer Zusammenhang zwischen Zugfestigkeit und statischem Zug-E-Modul, insbesondere bei der Esche. Die visuelle Festigkeitssortierung wurde stark durch die häufige Markhaltigkeit beeinflusst, was der Ausbeute in hohen Festigkeitsklassen sogar abträglicher sein könnte als die Ästigkeit. Die Nutzung der Rundholztomographie zur Einschnittsoptimierung könnte der Schlüssel zu einer effizienten Erzeugung von Bauprodukten aus Laubholz sein.

Das 3D-Drucken mit nachwachsenden Rohstoffen stellt eine Möglichkeit der Herstellung von

individuellen Bauteilen aus biobasierten Werkstoffen dar. Es werden verschiedene Rohstoffe wie Holzmehle unterschiedlicher Herkunft sowie holzartige Materialien wie Miscanthus und Aprikosenkernmehl in Verbindung mit einem speziellen Binder verarbeitet. Es ergeben sich daraus zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten wie zum Beispiel die Verpackung von filigranen Prototypen in einer durch 3D-Printing hergestellten individuellen Verpackung aus Miscanthus. Weitere potenzielle Anwendung ist die Herstellung von Modellen, zum Beispiel Architekturmodellen, aus Holzmehl. Die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, die teilweise als Abfallstoff in der Industrie anfallen, garantiert die Nachhaltigkeit der erzeugten Bauteile.