Erweiterung der Rohstoffbasis und Steigerung der Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Faserfraktionierung

Hintergrund des Projekts

Das Gesamtziel des geplanten Vorhabens ist die Steigerung der Material- und Energieeffizienz in der Herstellung von holzfaserbasierten Werkstoffen. Das Vorhaben widmet sich einer gesamtheitlichen Betrachtung und Bewertung der Herstellung, Verarbeitung und Wiedergewinnung von Holzfasern. In diesem Zusammenhang sollen bereits genutzte und potentiell nutzbare Rohstoffsortimente für die Herstellung holzfaserbasierter Produkte in den Bereichen Möbel-, Holz-, Leichtbau und Pflanzenzucht untersucht werden. Ausgangspunkt für die Entwicklung material- und energieeffizienter Prozesstechnik für die Herstellung holzfaserbasierter Werkstoffe ist die Erweiterung der Rohstoffbasis und die Optimierung der Faseranwendung. Dazu gehören die rohstoffbezogene Optimierung der Aufschlussparameter in der Fasererzeugung sowie die Charakterisierung der Fasereigenschaften.

Die entscheidenden Energie- und Rohstoffeinsparungspotenziale werden durch das Konzept einer produkt- und prozessspezifischen Faserfraktionierung erzielt, die erstmalig eine gezielte Verwendung der Fasern für die einzelnen Anwendungsgebiete ermöglicht.

Die Steigerung der Leistungsfähigkeit der aus den fraktionierten Fasersortimenten hergestellten Werkstoffe wird untersucht. Schließlich wird die gesamtheitliche Betrachtung der Holzfaserverwendung durch die Überprüfung der Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Fasern abgeschlossen. Die Potenziale zur Entwicklung neuer holzfaserbasierter Werkstoffe werden aufgezeigt.

Projektziel

• Rohstoffe: Erweiterung der Rohstoffbasis bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Nutzung bisher nicht oder wenig genutzter oder von bisher als nicht nutzbar angesehenen Holzsortimenten durch rohstoffbezogene Optimierung der Zerkleinerungsparameter (Hackschnitzelerzeugung) und Charakterisierung der Hackschnitzelsortimente.
• Faserherstellung: Steigerung der Energieeffizienz bei der Faserherstellung durch Reduzierung des thermischen und elektrischen Energieverbrauchs mittels optimierter Mahlscheiben und milderen Aufschlussbedingungen. Charakterisierung der Fasersortimente.
• Wiedergewinnung von Fasern: Grundlegende Versuche zur Wiedergewinnung von Fasern bzw. Compoundmaterial und verfahrenstechnische Optimierung mechanischer, thermomechanischer und thermohydrolytischer Verfahren zur Wiedergewinnung von Holzfasern.
• Faserfraktionierung: Steigerung der Materialeffizienz durch Faserfraktionierung. Grundlegende Entwicklung, Überprüfung und Validierung verschiedener Verfahren zur Fraktionierung von Holzfasergemischen, die sich für große Fasermengen eignen und damit in einen kommerziellen Maßstab übertragen lassen.
• Faseranalyse: Umfassende Charakterisierung und Beschreibung der aus Frischholz hergestellten bzw. der wiedergewonnenen Fasern und Fasersortimente. Aufzeigen neuer ressourcen- und energieeffizienterer Wertschöpfungsketten durch Faserfraktionierung und von Potentialen einer gezielten Wiedergewinnung von Fasern aus holzfaserbasierten Werkstoffen.
• Holzfaserwerkstoffe und Pflanzsubstrate: Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit von fraktionierten Fasern und nicht fraktionierten Fasern sowie Untersuchungen zur Steigerung der Leistungsfähigkeit daraus hergestellter Produkte. Ermittlung der Verwendbarkeit von wiedergewonnenen Fasern im Hinblick auf einen optimalen technischen und wirtschaftlichen Einsatz.