Der Bausektor ist einer der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen und Ressourcenverbrauch weltweit. Aktuell werden etwa 37 % der globalen CO₂-Emissionen dem Bau- und Gebäudesektor zugeschrieben. Zudem war dieser Sektor im Jahr 2020 für etwa 55 % (rund 229 Mio. t) des deutschen Abfallaufkommens verantwortlich.
Eine Möglichkeit zur Verringerung dieser Probleme stellt die verstärkte Nutzung nachhaltiger, biogener Baustoffe wie Holz- und Papierwerkstoffe dar. Bauprodukte aus den genannten Materialien müssen jedoch mittels Zugabe geeigneter Additive flammenhemmend ausgerüstet werden. Neben aktuell verfügbaren kommerziellen Produkten, die in der Regel nicht als nachhaltig zu bewerten sind, werden zunehmend biobasierte Alternativen erforscht. Biogene Reststoffe wie z. B. Lignin oder geringerwertige Stärkefraktionen stellen geeignete Ausgangsmaterialien für z. B. Modifizierungen mit phosphor- und stickstoffhaltigen Gruppen dar für die Erzeugung biogener Flammschutzmittel.
Ziel eines begonnenen gemeinsamen Projektes des Instituts für Holztechnologie Dresden gGmbH (IHD) und des Instituts für Fasern und Papier gGmbH (PTS) ist die Entwicklung leichter, nachhaltiger Bauelemente aus plattenförmigen Holzwerkstoffplatten und einem Papierkern mit besonderem Fokus auf die Ausrüstung mit biogenen Flammschutzmitteln. Hierfür werden in Zusammenarbeit neuartige Flammschutzmittel zur Anwendung in den Papieren, den Holzwerkstoffen sowie in Beschichtungsformulierungen, Lackaufbauten und Imprägnierungen erarbeitet. Im weiteren Verlauf werden die Applikationsmöglichkeiten und die Wirksamkeit der Flammschutzmittel in den genutzten Papier- und Holzwerkstoffen getestet.
Aus den Teilelementen für Kern- und Decklagen erfolgt das Fügen sowie die schrittweise Weiterentwicklung zum fertigen, flammgehemmten Leichtbauelement. Beim IHD finden ergänzend umfangreiche Branduntersuchungen an den Einzelkomponenten und den fertigen Elementen statt. Im Ergebnis wird ein Bauteil entstehen, welches alle notwendigen anwendungsrelevanten Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, Flammschutz und Dauerbeständigkeit aufweist.
Das Projekt wird in zwei Teilprojekten beim IHD, mit dem Förderkennzeichen 49MF250001, sowie bei der PTS, mit dem Förderkennzeichen 49MF250006, bearbeitet und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Förderrichtlinie INNO-KOM Modul „Marktorientierte Forschung und Entwicklung“ gefördert.
Ansprechpartner:
IHD: Daniel Hafner, daniel.hafner@ihd-dresden.de
PTS: Cornell Wüstner, cornell.wuestner@ptspaper.de