Die Suche nach neuen Werkstoffen und Materialien im Bausektor hat in den vergangenen Jahren deutlich an Fahrt aufgenommen. Im Fokus stehen umweltfreundliche und klimaneutrale Lösungen, die gleichzeitig nachhaltig und effizient sind. Mit Holzschaum gibt es jetzt einen solchen neuen Werkstoff, der kurz vor der Markteinführung steht und eine Reihe von interessanten Eigenschaften mitbringt.
Was ist Holzschaum?
Mehr Informationen zu den Eigenschaften und dem Fertigungsverfahren
Bei Holzschaum handelt es sich um einen Basiswerkstoff, der sich zu unterschiedlichen Baumaterialien weiterverarbeiten lässt. Wie der Name schon vermuten lässt, basiert Holzschaum auf natürlichem Holz und gehört zu den Naturfaserstoffen. Eine Besonderheit ist, dass keinerlei weitere Zusatzstoffe vorhanden sind. Andere Werkstoffe basieren oft auf mineralischen Rohstoffen. Dann kommt hinzu, dass Binde- oder Klebemittel notwendig sind, um den gewünschten Werkstoff für die Bauindustrie zu erhalten.
Für den Holzschaum ist es dagegen der spezielle Verarbeitungsprozess, der für die Materialeigenschaften sorgt. Im Kern entsteht aus den Holzpartikeln ein Schaumstoff, der in seinen Materialeigenschaften mit Schaumstoff auf Basis von Polyurethan vergleichbar ist. Dafür wird zunächst Holzmaterial zerkleinert, und die Fasern werden anschließend mit Wasser zermahlen. Im Ergebnis entsteht eine zähflüssige Masse, die sich durch das Einblasen von CO2 aufschäumen lässt. Durch die Zähigkeit der Masse verbleibt das Gas im Holz und bildet kleine, geschlossene Kammern. Abschließend erfolgt noch eine Kammertrocknung.
Das Ergebnis sind poröse Platten mit einer Zellenstruktur. Holzschaum weist eine niedrige Rohdichte auf, die je nach geplanter Weiterverwendung zwischen 40 und 280 kg/m3 liegt. In diesem Bereich liegen beispielsweise Dämmplatten aus Steinwolle oder Epoxidschaum. Bei der Wärmeleitfähigkeit erreicht Holzschaum ähnliche Werte wie Dämmplatten aus Naturfasern oder Polystyrol. Damit eignet sich der Werkstoff grundsätzlich für den Einsatz als Dämmmaterial.
Die Entwicklung von Holzschaum fand am Fraunhofer-Institut WKI für Holzforschung in Braunschweig statt. Unter der Bezeichnung LIGNEW steht Holzschaum inzwischen vor der Markteinführung. Bereits während der langjährigen Entwicklungsphase erregte der neue Baustoff Aufsehen. So war Holzschaum 2014 für den Deutschen Rohstoffeffizienzpreis nominiert und erhielt 2015 in der Kategorie „Bauen und Wohnen“ den GreenTec-Award sowie den Interzum-Award.
Ein vielseitiger Werkstoff: Die Einsatzmöglichkeiten von Holzschaum
Die Stärken von Holzschaum liegen zunächst in der Vielseitigkeit. Das Material lässt sich in unterschiedlichen Varianten fertigen. So ist es möglich, Dichte und Druckfestigkeit entsprechend den Anforderungen zu skalieren. In erster Linie ist der Einsatz von Holzschaum im Bereich der Wärme- und Schalldämmung interessant. Hier hat der Werkstoff das Potenzial, klassische Dämmmaterialien auf Basis von mineralischen Rohstoffen zu ersetzen. Dazu zählen Dämmstoffe wie Mineralfaserwolle sowie synthetische Dämmstoffe auf Erdölbasis wie Polystyrol.
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Holzschaum kann dabei sowohl in Form von reinen Platten als auch als Teil von hybriden Werkstoffen zum Einsatz kommen. Das erweitert die Einsatzmöglichkeiten deutlich. Bei hybriden Werkstoffen kombinieren sich die Wärme- und Schalldämmeigenschaften von Holzschaum mit den mechanischen Vorteilen von Trägermaterialien. Ein gutes Beispiel für ein solches Produkt ist der Einsatz von Holzschaum als Kernmaterial in Leichtbauanwendungen. Moderne Wände im Leichtbau bestehen immer aus einer Kombination unterschiedlicher Baumaterialien. In der Mitte sind dies Dämmstoffe mit geringer Dichte und niedriger Wärmeleitfähigkeit. Holzschaum ist dafür optimal geeignet.
Der Bereich der hybriden Werkstoffe erstreckt sich aber noch deutlich weiter. Holzfaserplatten sind ein weiterer potenzieller Einsatzbereich. Bisher basiert der Kern solcher Platten auf Verbundwerkstoffen, die zwar auch aus Holz bestehen, aber umweltschädliche Binde- oder Klebemittel mitbringen. Holzschaum mit höherer Dichte und Festigkeit hat die notwendigen Eigenschaften, um diese Verbundwerkstoffe zu ersetzen. Auch in Türen ist der Einsatz eines Kerns aus Holzschaum denkbar. Ebenso ist die Integration in Fassadenelemente möglich. Gerade in diesem Bereich kommen vor allem Materialien zum Einsatz, die auf Mineralöl basieren. Holzschaum ist eine nachhaltige und umweltfreundliche Alternative. In all diesen Bereichen sorgt Holzschaum für Wärme- und Schalldämmung, während Optik und Stabilität von den Materialien der Oberfläche stammen.
Hybride Werkstoffe spielen sogar in der Automobilindustrie eine Rolle. Ähnlich wie bei Verbundwerkstoffen im Bausektor kommen im Fahrzeugbau Teile zum Einsatz, die stabil und leicht sein sowie gleichzeitig dämmende Eigenschaften mitbringen müssen. Sogar als umweltfreundliches Verpackungsmaterial kann Holzschaum eingesetzt werden. Hier sind die Stabilität und die individuelle Fertigungsoption die Stärken des Materials. Verschalungen für Versandverpackungen, wie sie beispielsweise bei Monitoren und ähnlichen Geräten zum Einsatz kommen, sind ein Beispiel. Hier kann Holzschaum auf Mineralöl basierendes Styropor ersetzen.
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Das sind die Vorteile von Holzschaum
Dieser neuartige Werkstoff bietet gleich eine Reihe von Vorteilen, die sich positiv über den gesamten Lebenszyklus auswirken. Das beginnt bereits beim Material, aus dem Holzschaum besteht. Mit Holz kommt ein nachwachsender und natürlicher Rohstoff zum Einsatz. Mehr noch: Holzschaum lässt sich aus unterschiedlichsten Quellen herstellen. So können weniger hochwertige Holzsorten oder auch Abfallprodukte aus der holzverarbeitenden Industrie in einen wertvollen Rohstoff verwandelt werden.
Ein großer Vorteil ist der Verzicht von Binde- und Klebemitteln. Damit entsteht ein rein natürliches Produkt. Gerade bei der Entsorgung spielt dies eine wichtige Rolle. Holzschaum benötigt keinerlei spezielle Maßnahmen. Es kann dem Recycling zugeführt oder als Energieholz genutzt werden und ist theoretisch sogar kompostierbar.
Die rein natürliche Zusammensetzung hat während der Verarbeitung ebenfalls große Vorteile. Dazu gehört in erster Linie, dass keinerlei Schutzmaßnahmen erforderlich sind, wie beispielsweise ein Atemschutz. Andere Dämmmaterialien wie Glasfaserwolle fallen durch ihre reizenden Eigenschaften negativ auf und machen Mund- und Hautschutz notwendig. Ebenfalls entsteht bei der Bearbeitung von Holzschaum nur sehr wenig Staub, der zudem unbedenklich ist.
Im Vergleich zu anderen Dämmmaterialien auf Basis von Naturfasern hat Holzschaum den Vorteil, sehr formstabil zu sein. Das ermöglicht den Einsatz in Bereichen, in denen das Dämmmaterial spezifische Eigenschaften besitzen muss, beispielsweise in Fassadenelementen. Holzschaum erfüllt zudem die Anforderung im Brandschutz. Die Eigenschaften sind vergleichbar mit anderen Naturfaserdämmstoffen und übertreffen die von brennbaren Hartschaumplatten aus Polystyrol.
Vorteilhaft sind auch die Eigenschaften während der eigentlichen Nutzung. Holzschaum gibt keine gefährlichen Fasern an die Raumluft ab. In Bereichen, in denen Holzschaum zum Einsatz kommt, gibt es somit keine für Menschen schädliche Belastungen, wie dies beispielsweise bei Asbest oder älteren Mineralfaserdämmstoffen der Fall ist. Insgesamt ist Holzschaum ein vielversprechender Baustoff, der in zahlreichen Anwendungsbereichen eine Alternative zu aktuellen Baustoffen darstellt. Vor allem die positiven Umwelteigenschaften, die zum Konzept der Kreislaufwirtschaft passen, sprechen für Holzschaum.
