Ein wichtiges Einsatzgebiet für Klebstoffe ist der Leicht- und Hybridbau. Denn durch geschicktes Kombinieren von Werkstoffen kann Gewicht eingespart werden. Leichte Werkstoffe, Bauteile und Produkte benötigen weniger Transportenergie und oft auch weniger Rohstoffe.
Sogenannte schaltbare Klebstoffe erleichtern das Recycling durch einfache Materialtrennung nach der Nutzungsphase. „Schaltbare“ Klebverbindungen können ein- und nach Gebrauch wieder „ausgeschaltet“ werden, so dass die einzelnen vorher verklebten Werkstoffe nun sortenrein wiederverwendet werden können. Aber auch Produkte mit traditionellen Klebfugen lassen sich in vielen Fällen trennen oder wiederverwenden.
Forschende des Fraunhofer WKI arbeiten an biobasierten Klebstoffen. Das sind synthetisch hergestellte Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, zum Beispiel ein formaldehydfreier Klebstoff auf Basis von Lignin und Zuckeraldehyden. In einem anderen Projekt testen die Forschenden, ob sich Humine zum Kleben von Holz eignen. Die verwendeten Humine sind Reststoffe, die bei der Produktion der PET-Alternative Polyethylenfuranoat (PEF) anfallen und derzeit noch keine Anwendung finden.
Die Holzfaserplatte der Zukunft könnte ohne herkömmlichen Klebstoff auskommen. Stattdessen werden in einem neu gestarteten Projekt die natürlichen Bindekräfte des Holzes genutzt: Zuerst werden diese Kräfte von den Forschenden aktiviert und dann fügen sie biobasierte „Präadhäsive“ hinzu. Während des Heißpressens bildet sich dann der Klebstoff, der die Späne in der Platte zusammenhält, direkt auf der Oberfläche der Holzfasern.
Auch biologische Klebstoffe, die auf Pilzen, also lebenden, wachsenden Organismen basieren, werden am Institut erforscht: Das organisch wachsende Pilzmyzel lässt sich als natürliches Bindemittel nutzen, um aus pflanzlichen Reststoffen Dämmstoffe herzustellen.
Für bioinspirierte Klebstoffe – künstlich hergestellte Klebstoffe, die natürliche Prinzipien nachahmen – untersuchen die Forschenden ob sich diese als Fügetechnologie für Leichtbauteile im Mobilitätssektor eignen. Ein Kandidat dafür ist ein schaltbarer PU-Flächenklebstoff, mit dem sich plattenförmige Schichtwerkstoffe aus Holz oder Holz-Metall herstellen lassen, die erst im weiteren Verlauf der Prozesskette zu 3D-Bauteilen umgeformt werden.
Bauen aus und mit Holz leistet einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Durch die Kombination mit Beton erweitert sich der Einsatzbereich von Holzkonstruktionen und Substrate können besser hinsichtlich ihrer Eigenschaften ausgenutzt werden. Eine vom Fraunhofer WKI mitentwickelte Klebetechnologie ermöglicht die beschleunigte Herstellung von Holz-Beton-Verbundelementen (HBV-Elementen). Ziel ist es, das Bauen mit HBV-Elementen im mehrgeschossigen Hochbau als wettbewerbsfähige Alternative zu reinen Stahlbetonfertigteilen zu etablieren.
Bild oben: Biobasierte Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe eignen sich für den Leichtbau im Bauwesen. (Quelle: Fraunhofer WKI)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, BBA
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