Nadelholz-Not macht erfinderisch

Der Klimawandel bedroht die heimischen Nadelholzkulturen. Nadelholz wird unter anderem für die Herstellung von mitteldichten und hochdichten Holzfaserplatten (MDF und HDF) benötigt. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI fanden nun heraus, wie man geringwertige Laubholzarten für die Herstellung dieser Holzwerkstoffe nutzen kann. Der holzverarbeitenden Industrie eröffnen sich dadurch neue Möglichkeiten, um Versorgungsengpässe von Nadelholz auszugleichen.

 

Extreme Trockenheit, Waldbrände, Stürme und Schädlinge haben den deutschen Wäldern in den vergangenen Jahren stark zugesetzt. Um die Wälder in Zeiten des Klimawandels widerstandsfähiger zu machen, werden mehr Laubbäume als Nadelbäume angepflanzt. Dadurch verstärkt sich in Zukunft die Verknappung von Nadelholz, während die Menge an Laubholz zunimmt.

 

Für die holzverarbeitende Industrie stellt eine lückenhafte Versorgung mit Nadelholz ein Problem dar. Daher ist es naheliegend, die Verwendung von geringwertigen Laubholzarten in der Produktion zu testen, um so Versorgungsengpässen entgegenzuwirken. Geringwertige Laubholzsortimente wurden bisher hauptsächlich thermisch verwertet. Die Forschenden des Fraunhofer WKI fanden eine Lösung für eine stoffliche Nutzung.

 

»Geringwertige Laubhölzer sind in Zukunft sicher verfügbar. Die Nutzung als Basis für Holzwerkstoffe ist außerdem nachhaltiger als die als Heizmittel«, beschreibt Projektleiter Dr. Dirk Berthold die Ausgangslage. Berthold und sein Team untersuchten im Projekt »GerLau« die Optimierung der Zerfaserungstechnologie und die Herstellung von Faserplattenwerkstoffen. Die Projektpartner, die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) und die Georg-August-Universität Göttingen, befassten sich mit der Potenzialanalyse und der Wertschöpfungskette von geringwertigem Laubholz.

 

Im Technikum des Fraunhofer WKI fanden zunächst Versuche zur Zerfaserung statt, um die Fasern mittels unterschiedlicher Methoden zu fraktionieren und die Qualitäten einzuschätzen. Die Fasern aus den Laubhölzern Buche, Esche und Birke wurden dann in einer Mischung mit Fichtenfasern zu MDF- und HDF-Platten weiterverarbeitet. So fanden die Forschenden heraus, dass eine Substitution des Nadelholzes durch Laubholz von bis zu 50 Prozent möglich ist.

 

»Wir konnten zeigen, dass bereits marktübliche Mahlscheiben-Garnituren gute Ergebnisse hinsichtlich der Faserausbeute und Größenverteilung erzielen. Die Faserqualitäten entsprechen denen reiner Nadelholzfasern und sind zur Herstellung von MDF- und HDF-Platten geeignet«, fasst Berthold zusammen. Außerdem konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anhand der Plattenproduktion und Prüfung feststellen, dass die MDF- und HDF-Platten die Qualitätsanforderungen an die mechanischen Eigenschaften erfüllen. Die MDF-Platten erfüllen darüber hinaus auch die geforderten hygrischen Eigenschaften. Durch den Einsatz von Additiven lassen sich diese Eigenschaften auch für HDF-Platten erreichen.

 

»Eine Verwendung geringwertigen Laubholzes in der holzverarbeitenden Industrie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten sollte ohne größere Entwicklungsschritte möglich sein. Anpassungen in der Produktion sind nur in der Vorsortierung auf dem Holzplatz und in der Anpassung der eingesetzten Additive notwendig«, so Berthold.

 

Mit dem Einsatz von geringwertigen Laubholzarten steigt für die holzverarbeitende Industrie die Planungssicherheit auch in Zeiten mit geringem Nadelholzangebot. Dies kann sich positiv auf die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Land- und Forstwirtschaft insgesamt auswirken.

 

Das Projekt »GerLau« wurde mit den Partnern Georg-August-Universität Göttingen, Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt durchgeführt und durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.

 

In dem bis 2022 laufenden Projekt »FutureWood«, das ebenfalls von der FNR gefördert wird, untersuchen Berthold und sein Team derzeit die erzeugte Rohstoffqualität von verschiedenen Waldbausystemen. Dabei berücksichtigen sie klimatische und ökologische Aspekte. Auf dieser Basis sollen unter anderem Herstellungsverfahren zur nachhaltigen Produktion von hochwertigen Nadelholzproduktion sichergestellt werden.

 

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt Holzwerkstoff- und Naturfaser-Technologien. 

 

Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit über 70 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Holz- und Emissionsschutz, Qualitätssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungstätigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.

 

Kontakt: Dipl.-Soz. Anna Lissel, Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI

anna.lissel@wki.fraunhofer.de | www.wki.fraunhofer.de