Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In der deutschen Holzwerkstoffindustrie werden etwa 20 Mio. m Holz pro Jahr verarbeitet. Als Bindemittel werden nahezu ausschließlich synthetische auf Erdöl basierende Leime eingesetzt. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen ist es erstrebenswert natürliche Bindemittel auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen einzusetzen. Hierzu zählen die kondensierten Tannine aus tropischen und subtropischen Holz- und Rindenarten (Quebracho- und Mimosatannin). Als Alternative bieten sich hierzulande die Rinden einheimischer Nadelholzarten, insbesondere die Fichtenrinde, für die Gewinnung von polyphenolhaltigen Extraktstoffen an. Die Fichtenrinde fällt in großen Mengen zentral in der holzverarbeitenden Industrie an. Sie verfügt über einen hohen Extraktstoffgehalt mit einem nennenswerten Anteil an reaktiven Polyphenolen. Fichtenrinde wurde im Labormaßstab bereits extrahiert und die Extrakte erfolgreich für die Herstellung von Span- und Faserplatten eingesetzt (DBU-Projekt AZ 03934). Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, Fichtenrinde unter optimierten Bedingungen im halbtechnischen Maßstab in einer speziell dafür gebauten Pilotanlage zu extrahieren. Darüber hinaus sollen die Extrakte zur Herstellung von Spanplatten im industriellen Maßstab und MDF im Pilot-Maßstab eingesetzt werden. Fazit: Die Nutzung der Fichtenrinde als nachwachsender, einheimischer Rohstoff für Bindemittel in der Holzwerkstoffindustrie, stellt eine hochwertige stoffliche Verwertung der Rinde dar. Im Blowline-Verfahren lassen sich Mitteldichte Faserplatten (MDF) mit Fichtenrindenextrakt als Bindemittelzusatz für Quebrachotannin im Pilotmaßstab herstellen. Hier sind jedoch weitere Optimierungen in der Bindmittelzusammensetzung und der Beleimungstechnik sinnvoll, um die Platteneigenschaften bei möglichst hohem Anteil an Fichtenextrakten im Bindemittel zu verbessern. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die Inhaltsstoffe der Fichtenrinde sich im industriellen Maßstab als Bindemittelbestandteil in der Spanplattenindustrie einsetzten lassen. Eine Umsetzung der Projektinhalte in die Industrie ist möglich. Die durchgeführten Großbetriebsversuche haben zum einen die Eignung der Fichtenrindenextrakte als Bindemittelzusatz bewiesen und zum anderen die Notwendigkeit der Optimierung des Extraktionsprozesses deutlich werden lassen. Für eine Erweiterung der industriellen Einsatzmöglichkeiten der Inhaltsstoffe der Fichtenrinde ist es von besonderer Bedeutung eine Verfahrenstechnik zu entwickeln, die es ermöglicht, mit geringem Energieaufwand Extrakte mit hoher Stoffdichte herzustellen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In der deutschen Holzwerkstoffindustrie werden etwa 20 Mio. m Holz pro Jahr verarbeitet. Als Bindemittel werden nahezu ausschließlich synthetische auf Erdöl basierende Leime eingesetzt. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen ist es erstrebenswert natürliche Bindemittel auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen einzusetzen. Hierzu zählen die kondensierten Tannine aus tropischen und subtropischen Holz- und Rindenarten (Quebracho- und Mimosatannin). Als Alternative bieten sich hierzulande die Rinden einheimischer Nadelholzarten, insbesondere die Fichtenrinde, für die Gewinnung von polyphenolhaltigen Extraktstoffen an. Die Fichtenrinde fällt in großen Mengen zentral in der holzverarbeitenden Industrie an. Sie verfügt über einen hohen Extraktstoffgehalt mit einem nennenswerten Anteil an reaktiven Polyphenolen. Fichtenrinde wurde im Labormaßstab bereits extrahiert und die Extrakte erfolgreich für die Herstellung von Span- und Faserplatten eingesetzt (DBU-Projekt AZ 03934). Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, Fichtenrinde unter optimierten Bedingungen im halbtechnischen Maßstab in einer speziell dafür gebauten Pilotanlage zu extrahieren. Darüber hinaus sollen die Extrakte zur Herstellung von Spanplatten im industriellen Maßstab und MDF im Pilot-Maßstab eingesetzt werden. Fazit: Die Nutzung der Fichtenrinde als nachwachsender, einheimischer Rohstoff für Bindemittel in der Holzwerkstoffindustrie, stellt eine hochwertige stoffliche Verwertung der Rinde dar. Im Blowline-Verfahren lassen sich Mitteldichte Faserplatten (MDF) mit Fichtenrindenextrakt als Bindemittelzusatz für Quebrachotannin im Pilotmaßstab herstellen. Hier sind jedoch weitere Optimierungen in der Bindmittelzusammensetzung und der Beleimungstechnik sinnvoll, um die Platteneigenschaften bei möglichst hohem Anteil an Fichtenextrakten im Bindemittel zu verbessern. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die Inhaltsstoffe der Fichtenrinde sich im industriellen Maßstab als Bindemittelbestandteil in der Spanplattenindustrie einsetzten lassen. Eine Umsetzung der Projektinhalte in die Industrie ist möglich. Die durchgeführten Großbetriebsversuche haben zum einen die Eignung der Fichtenrindenextrakte als Bindemittelzusatz bewiesen und zum anderen die Notwendigkeit der Optimierung des Extraktionsprozesses deutlich werden lassen. Für eine Erweiterung der industriellen Einsatzmöglichkeiten der Inhaltsstoffe der Fichtenrinde ist es von besonderer Bedeutung eine Verfahrenstechnik zu entwickeln, die es ermöglicht, mit geringem Energieaufwand Extrakte mit hoher Stoffdichte herzustellen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Holz mit geringer natürlicher Dauerhaftigkeit kann bei einer Holzfeuchte oberhalb 20 Prozent durch holzzerstörende Pilze abgebaut werden und wird deshalb in der Regel beim Einsatz im Außenbereich mit chemischen Holzschutzmitteln geschützt. Um festzustellen, ob durch die Berücksichtigung der anatomischen Eigenschaften des Holzes beim Aufbau von Holzkonstruktionen die Durchfeuchtung des Holzes wesentlich verringert und hierdurch der Einsatz chemischer Holzschutzmittel reduziert werden kann, sollten bei unterschiedlich ausgerichteten und angeschrägten Kanthölzern elektrische Feuchtemessungen über drei Jahre durchgeführt werden. Da die elektrische Holzfeuchtemessung oberhalb einer Holzfeuchte von 25 Prozent als ungenau zu betrachten ist und außerdem keine hinreichenden Erfahrungen über das Langzeitverhalten von Messfeldern in frei bewittertem Holz vorlagen, sollte die Aussagekraft der gemessenen Holzfeuchtewerte nach Ende der Versuchszeit durch die Darrmethode überprüft werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Fichtenhölzer mit den Ausgangsquerschnittsmaßen 12 x 12 cm2 mit Neigungswinkeln von 15 Grad, 30 Grad und 45 Grad wurden, oben in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks zweiseitig angeschrägt, der direkten Bewitterung ausgesetzt. Zusätzlich war eine Versuchsreihe nicht angeschrägt. Weiterhin wurden Hölzer mit den Querschnittsmaßen 6 x 9 cm2 oben mit den Winkeln 15 Grad und 30 Grad einfach angeschrägt und Hölzer mit dem Querschnittsmaß 6 x 6 cm2, mit einer Ecke nach oben ausgerichtet im Versuch mit einbezogen. Dabei war jeweils die besonders rissbildende tangentiale Schnittfläche einmal nach oben und einmal nach unten ausgerichtet. Als weitere Variante wurde bei einer Versuchsreihe (Querschnitt 12 x 12 cm2, 30 Gradanschrägung) zusätzlich die Oberfläche der Probekörper mit einer umweltfreundlichen Lasur gestrichen, um den Einfluss der Oberflächenbehandlung ebenso zu erfassen. Daneben wurden Kiefern- und Lärchenhölzer der Querschnittmaße 12 x 12 cm2 mit einer Anschrägung von 30 Grad zusätzlich im Versuchsaufbau einbezogen. Weiterhin wurde eine Versuchsreihe aus Fichtenholz (Querschnitt 12 x 12 cm2) mit der 30 Gradanschrägung im Schatten aufgebaut. Die Hölzer hatten eine Länge von 200 cm und waren mit ca. 50 cm Bodenabstand auf einer Unterkonstruktion aus Palisaden und oben angeschrägten Lagerhölzern, die in Ost-West-Richtung ausgerichtet sind, frei gelagert. Alle Probekörper wurden mit 2 Messreihen versehen, die mind. 50 cm von den Enden in weitgehend astfreie Bereiche eingesetzt waren. Um ein Feuchteprofil von den Probekörpern zu erhalten, wurden die Messstifte in einer Messreihe fortlaufend um 1 cm weiter von der Unterseite in das Holz eingebracht. Nach Abschluss der Versuchszeit erfolgte die Überprüfung der elektrischen Holzfeuchtemessung durch die Darrmethode anhand von 1000 Proben. ...
Über zwei Heizperioden hinweg sollen Daten über die baupraktische Leistungsfähigkeit von unbehandelten Holzspänen als Wärmedämmstoff erhoben werden. Im Vordergrund stehen dabei die Einbringqualität des Dämmmaterials, das mittelfristige Verhalten dieser Materialien hinsichtlich Setzung, das wärme- und feuchtetechnische Verhalten. Aus den in diesem Forschungsvorhaben ermittelten Daten werden Hinweise erwartet, in welcher Höhe der Zuschlag zu den Messwerten für die Wärmeleitfähigkeit unter realen Bedingungen gerechtfertigt erscheint und ob bei der gewählten Konstruktion auf den Einsatz von Schutzmitteln zur Vermeidung von Schimmelpilzwachstum gänzlich verzichtet werden kann. Zukünftige Produkte können auf der Grundlage der hier gewonnenen Erkenntnisse optimiert werden, lange bevor der zeit- und kostenaufwendige Weg des bauaufsichtlichen Zulassungsverfahrens begangen wird. Die losen, ungebundenen Untersuchungsmaterialien werden durch ihre Siebkennlinie und ihre Streudichte charakterisiert. Ferner werden diese Materialien mit Einblasgeräten in Wandbauteile verblasen und anschließend einem Vibrationstest unterzogen. Diese Tests dienen als Grundlage für die zu empfehlende Einbaudichte. Die Untersuchungen werden durch Wärmeleitfähigkeitsmessungen nach DIN 52612 und DIN 52616 und durch die Bestimmung der Sorptionseigenschaften ergänzt. Bei den 17 eingebauten Materialien werden im Bauteilquerschnitt die äußeren und inneren Oberflächentemperaturen, eine Wärmestromdichte und eine relative Luftfeuchte aufgenommen. Für ausgewählte Materialien werden zusätzlich die Temperaturprofile erstellt. Der Gebäudekomplex ist als Passivhaus konzipiert. Deshalb werden neben den meteorologischen Daten und der Raumluftzustände auch der Stromverbrauch, der Warmwasserenergieverbrauch und Daten zur Lüftungsanlage (z. B. Abluft-, Zulufttemperatur) erfasst. Einmalige Messungen hinsichtlich Luftdichtheit mit Hilfe der Blower-door-Technik und Thermographieaufnahmen runden das Messprogramm ab. Den Abschluss bildet eine Energiebilanzierung für die untersuchten Dämmstoffe, die einen Baustein auf dem Weg zu produktbezogenen Ökobilanzen liefert.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In vielen Gewerbeunternehmen, wie z.B. im Bereich der Holzverarbeitung, müssen Absauganlagen eingesetzt werden, um die Staubbelastung der Arbeitsplätze in bestimmten Grenzen zu halten und zum Abtransport der Späne. Einschlägige Beobachtungen lassen den Schluss zu, dass ein Großteil der vorhandenen Absauganlagen überdimensioniert sind. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass die Auslegung weniger unter Optimierungsgesichtspunkten sondern vielmehr unter der Sicherstellung der erforderlichen Absaugleistung erfolgt. Dies resultiert in entsprechenden Sicherheitszuschlägen bei der Dimensionierung der in der Regel elektrisch angetriebenen Lüfter. Die Absaugleistung geht dabei beim elektrischen Energieverbrauch des Ventilators mit der 3. Potenz ein. So führen geringe Überdimensionierungen schon zu einem deutlichen Strommehrverbrauch. Weiterhin entziehen überdimensionierte Absauganlagen den Arbeitsstätten mit der abgesaugten Luft unnötig viel Wärme und führen auf Grund der höheren Luftgeschwindigkeit zu erhöhten Lärmbeeinträchtigungen. Ziel des Vorhabens ist es daher, an den Anlagen zweier beispielhafter Holz verarbeitender Unternehmen geeignete Optimierungsstrategien zur Reduzierung des Energieverbrauchs aufzuzeigen. Dazu sollen die - Kleinabsauganlage einer Schreinerei (Bau- und Möbelschreinerei Horn) und - das komplexe System von 3 Absaugsträngen in einem holzverarbeitenden Betrieb (Holzverarbeitungswerk Reese GmbH) untersucht werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Von einem gezielten ingenieurmäßigen Vorgehen wird erwartet, dass der Stromverbrauch der betrachteten Anlagen um 20-25 Prozent reduziert werden kann. Damit soll modellhaft aufgezeigt werden, dass eine qualifizierte Planung solcher Anlagen zum einen zur Senkung der Betriebskosten (Strom- und Wärmekosten) und zum anderen zur Reduzierung der erforderlichen Investitionen (kleinere Lüfter und ggf. kleinere Kanalquerschnitte) führen kann. Das Vorhaben wurde in folgenden Einzelschritten abgearbeitet: - Ist-Zustandsermittlung, - Ist-Analyse, - Aufzeigen von Schwachpunkten, - Erarbeitung von Optimierungskonzepten, - Dokumentation und Veröffentlichung der Ergebnisse. Die Ergebnisse des Vorhabens wurden parallel zur Weiterentwicklung, Optimierung und Verifizierung eines entsprechenden EDV-gestützten Planungsinstruments genutzt. Damit steht zukünftig ein umfassendes und erprobtes Werkzeug für die Optimierung solcher Absauganlagen zur Verfügung. Fazit: Das geförderte Projekt hat bewiesen, dass im Bereich pneumatischer Absaug- und Förderanlagen erhebliche Optimierungspotentiale beim Kraft-(Strom)-Bedarf und der Qualität der Absaugung sowie den Staub- und Lärmemissionen vorhanden sind. In einem weiteren Vorhaben sollte ggf. untersucht werden, auf welche Weise (z.B. Zuschussbedarf) diese Potentiale auf breiter Front zu erschließen sind.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Für das Verbundprojekt 'Schnellanalytik Altholz' werden gut charakterisierte reale Althölzer benötigt, die in einer Probensammlung den Projektbeteiligten zur Verfügung gestellt werden. Ein bedeutender Schwerpunkt der 2. Projektphase soll der frühzeitige Übergang auf reale Altholzproben sein. Es ist vorgesehen, die Schnellmethoden einerseits direkt vor Ort einzusetzen. Andererseits ist es notwendig, analytisch charakterisierte reale Altholzproben allen Projektbeteiligten zur Verfügung zu stellen. Hierbei werden stückige Proben entsprechend ihrer Sortimentzugehörigkeit oder der Einbausituation (geordneter Rückbau), gesammelt und am Institut für Ökologische Chemie und Abfallanalytik der TU Braunschweig auf ihren möglichen Holzschutzmittelgehalt untersucht. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im Rahmen des Projektes sollen möglichst zügig die bereits einsatzfähigen Schnellmethoden in der Praxis getestet werden. In Abhängigkeit vom Entwicklungsstand der Geräte sollen diese möglichst direkt vor Ort, z.B. auf Altholzsammelplätzen (INFA) oder dem geordneten Rückbau (intecus) getestet werden. Bei beiden Fällen ist es notwendig, die in den zu untersuchenden Hölzern vorliegenden Rückstandsgehalte (organische und anorganische HSM) mit Hilfe der herkömmlichen evaluierten Laboranalytik zu bestimmen. Durch eine kleine Arbeitsgruppe (INFA, BFH, TU-BS) erfolgt die praxisnahe Auswahl einer genügend großen Anzahl von Altholzproben, die für Untersuchungen mittels der Schnelltestverfahren zu Verfügung stehen sollen. Die gewonnenen Altholzproben werden in eine Altholzprobensammlung integriert, und nach repräsentativer Probenteilung erfolgt eine chemisch analytische Charakterisierung jeweils einer Teilprobe mit Hilfe der an der TUBS aufgebauten Laboranalytik. Die anderen Teilproben der Altholzproben werden den Schnellanalysen-Methodenentwicklern zur Verfügung gestellt. Werden von den Anwendern der Schnelltestmethoden abweichende Untersuchungsergebnisse erzielt, können auf kurzem Wege mit Hilfe zusätzlicher Untersuchungen die Ursachen der Unterschiede aufgeklärt werden. Hilfreich kann hier die Bestimmung von möglichen Interferenzen oder der Eindringtiefen der HSM sein. Fazit: Die bei der Erstellung der Altholzprobensammlung ermittelten Messwerte der Projektteilnehmer wurden mit denen der Referenzanalytik verglichen und Abweichungen diskutiert. Diese Probensammlung steht nunmehr für den künftigen Zugriff durch Dritte in Ökochemie der TU Braunschweig zur Verfügung.
| Origin | Count |
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| Bund | 26 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 26 |
| License | Count |
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| offen | 26 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 26 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 26 |
| Topic | Count |
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| Boden | 22 |
| Lebewesen und Lebensräume | 18 |
| Luft | 9 |
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| Weitere | 26 |