Mit Förderung des Umweltinnovationsprogramms werden bei der Produktion von hochwertigem Brettsperrholz in der Holzwerke van Roje GmbH & Co. KG in Rheinland-Pfalz rund 17 Prozent Holz gegenüber dem Stand der Technik eingespart, indem Abfall- und Restholz aus der eigenen Produktion wiederverwertet werden. Die Technik könnte auch in anderen holzverarbeitenden Betrieben zum Einsatz kommen. Im Rahmen des Vorhabens wurden mehrere Ansätze verfolgt, um Materialverluste zu minimieren und die Produktion von Brettsperrholz ressourcenschonender und effizienter zu gestalten: Durch eine innovative Paketieranlage können nun auch Lamellen mit unterschiedlichen Längen in den Längslagen eingesetzt werden. Dadurch wird der Rohstoffeinsatz an dieser Stelle optimiert. Zudem können in der neuen Anlage auch ungezinkte Lamellen für die Querlagen verarbeitet werden, wodurch Kappverluste bei der Verzinkung entfallen. Weiterhin wurde eine Anlage zur Wiederverwertung von Plattenausschnitten realisiert, sodass auch Rest- und Abfallhölzer in den Querlagen der Brettsperrholzelemente verwendet werden können. Die Etablierung eines integrierten Verfahrensprozesses von der Produktion der Lamelle im Sägewerk bis zum fertigen Brettsperrholzelement in Zusammenhang mit einer vernetzten Produktionsplanung und -steuerung bringen weitere Optimierungsmöglichkeiten für den Prozess. Zusätzlich zur Materialeinsparung werden durch Energieeinsparungen und den Wegfall der Restholzverbrennung 12.400 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr vermieden. Das Umweltinnovationsprogramm ( UIP ) ist ein Förderprogramm des Bundesumweltministeriums. Als Spitzenförderprogramm fördert es herausragende Projekte, die den Stand der Technik in einer Branche weiterentwickeln und anderen Unternehmen der gleichen Branche oder branchenübergreifend aufzeigen, wie innovative Technik zu einer Umweltentlastung führen kann. Das hier vorgestellte Projekt wurde vom Umweltbundesamt betreut.
In einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können.
In einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können.
Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Das KIT trägt mit einem Schwerpunkt Verbindungstechnik zum Forschungsprojekt bei. Um nachhaltige, wirtschaftliche und attraktive Gebäude aus Holz errichten zu können, sind innovative und effiziente Verbindungsdetails erforderlich, die hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit aufweisen, eine Vorfertigung der Bauteile einschließlich der Verbindungselemente im Werk erlauben und gleichzeitig eine schnelle Baustellenmontage ermöglichen. Hierzu werden Verbindungsdetails entwickelt, die eine Durchleitung konzentrierter Normalkräfte durch querdruckbeanspruchte Platten und Träger erlauben, dabei auch Querkräfte und Momente übertragen können und leicht zu montieren und zu demontieren sind. Für die Tragstruktur aus BauBuche und gegebenenfalls Brettsperrholz sind die Verbindungen dabei an den Querschnittsaufbau und die Lagen der Holzbauteile anzupassen.
Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Technische Universität München bearbeitet den Teilbereich Brandschutz. Die Zielsetzung dieses Teilbereichs ist - die Erforschung und Entwicklung der Wandelbarkeit der Nutzung innerhalb dauerhafter Gebäudetragstrukturen nach brandschutztechnischen Gesichtspunkten. - die Bestimmung der relevanten Einfluss- und Randbedingungen, die als Kenngrößen für Bauplanung wandelbarer Gebäude Berücksichtigung finden müssen. - die Erörterung der Möglichkeiten der Verwendung des brennbaren Baustoffs Holz unter Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele in Holz-Hybridgebäuden.
Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die TU Kaiserslautern trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Wesentlich ist die Erforschung von nutzungsneutralen Tragstrukturen mit hohen räumlichen und funktionalen Qualitäten aus Laub- und Nadelholz für die verschiedenen Ausbaustufen. Darauf aufbauend sollen raumbildende und gebäudetechnisch optimierte modulare Ausbauelemente für Wand und Decke für eine kaskadenartige Verwendung von Holzbauprodukten ohne abnehmende Wertschöpfung entwickelt werden. Die Suffizienz von Tragstruktur und Ausbauelementen wird über den gesamten Lebenszyklus mit Hilfe einer BIM-basierten Gebäudesimulation nachgewiesen. Dazu werden effiziente Algorithmen zur ganzheitlichen multikriteriellen Optimierung in Bezug auf Tragfähigkeit, Bau- und Umbauprozesse, Baukosten, Betriebskosten, CO2-Bilanz, Kaskadennutzung und Rückbau entwickelt.
Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Der erste Schwerpunkt befasst sich mit den Möglichkeiten zur Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am insgesamt nachwachsenden Buchenholzvolumen durch waldbauliche Maßnahmen. Der zweite Schwerpunkt gilt der Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurverfahren zur präzisen Ansprache von Quantität und Qualität der anfallenden Sortimente Der dritte Schwerpunk beinhaltet die Ermittlung der Lebenszyklusemissionen und -kosten der einzelnen Komponenten des Produktsystems 'Wandelbares Holzhybrid' mittels einer Ökobilanz (LCA). Ein Vergleich mit den Emissionen von funktional äquivalenten Gebäuden mit konventionellen Baumaterialen und Nutzungsmustern ist ebenfalls vorgesehen.
Biomasse zur thermischen Nutzung weist sowohl ein beachtliches Potential als auch ein im Vergleich zu anderen regenerativen Energien guenstiges Kostenniveau auf. Bei den Biomassen ist zu unterscheiden zwischen Reststoffen, die als Koppelprodukte bei der Landwirtschaft oder Forstwirtschaft anfallen, wie z. B. Stroh oder Restholz, und sogenannten nachwachsenden Rohstoffen, die eigens fuer die stoffliche oder energetische Nutzung angebaut werden. Unter den nachwachsenden Rohstoffen sind z. B. das sogenannte Chinaschilfgras (Miscanthus Sinensis) oder schnellwachsende Baumarten wie Weide oder Pappel zu erwaehnen. Die Produktion von Biomasse und deren thermische Nutzung stellt einen zeitlich geschlossenen CO2-Kreislauf dar, da waehrend der Wachstumsphase der Luft die CO2-Menge entzogen wird, die bei der Verbrennung freigesetzt wird. Zur Beurteilung der CO2-Neutralitaet wurde eine Studie ueber die bei der Produktion von Miscanthus Sinensis entstehenden CO2-Emissionen erstellt. Vergleichend zur Verbrennung von Steinkohle koennen die CO2-Emissionen um ca. 93 Paragraph gemindert werden. Die Brennstoffanalysen ergeben fuer die naturbelassenen Biomassen nur sehr geringe unerwuenschte Brennstoffbestandteile wie Stickstoff, Schwefel und Chlor. Die hoechsten Konzentrationen dieser Komponenten hat das Stroh. Finden jedoch auch Reststoffe aus der Holzindustrie Verwendung, muss mit erhoehten Gehalten an Begleitstoffen gerechnet werden. In dem Forschungsvorhaben wurde fuer verschiedene Biomassen die Aufmahlung und Verbrennung in einer Staubfeuerung an der 0,5 MW Kohlenstaubbrennkammer untersucht. Der Energiebedarf zur Mahlung steigt mit abnehmender Partikelgroesse an und liegt in dem fuer technische Anwendung relevanten Bereich zwischen ca. 0,5 und 1,5 Prozent des Heizwertes. Die Hammermuehle weist dabei einen niedrigeren Energiebedarf als die Schneidmuehle auf. Eine reine Biomassestaubfeuerung erfordert eine Ausmahlung des Brennstoffes mit einer 2,5 mm Siebeinlage. Fuer groebere Ausmahlungen wurde ein Verschlechterung des Ausbrandes und Instabilitaeten der Flamme beobachtet, wobei Holz durch seine eher kubische Form geringfuegig schlechter ist als Stroh und Miscanthus. Biomassen sind aufgrund ihres hohen Fluechtigengehaltes hervorragend zur Stickoxidreduzierung durch Luftstufung im Feuerraum geeignet. Trotz unterschiedlicher Brennstoffstickstoff gehalte koennen fuer alle Brennstoffe NOx Emissionen von ca. 200 ppm erzielt werden. Um fuer Schleifstaub mit einem N-Gehalt von 3,2 Prozent diese niedrige NOx Emission zu erzielen, ist allerdings eine genaue Einstellung der Luftzahl notwendig. SO2-Emissionen spielen bei Biomassen im Vergleich zur Kohle wegen des geringen Schwefelgehalts nur eine untergeordnete Rolle. Darueber hinaus sind die Konversionsraten des Schwefels bei Biomassen geringer, da diese in staerkerem Masse in der Lage sind, Schwefel in der Asche einzubinden.
Forschungsanwendungsvorhaben: Erstellung von Bausteinen in einer Seminarkonzeption 'Chemische Belastung am Arbeitsplatz fuer die Holzverarbeitung'. Hiermit sollen sich Seminare von Betriebsraeten, Sicherheitsfachkraeften und anderen vertrieblichen Praktikern durchfuehren lassen. Bei den Seminarbausteinen handelt es sich um: Holzstaeube, Kunststoffe, Kleber, Holzschutzmittel, Oberflaechenbehandlung.
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