Ziel des geplanten Projektvorhabens ist die Optimierung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit rohdichtereduzierter einschichtiger und dreischichtiger Spanplatten und Oriented Strand Boards (OSB) für den Bausektor und die Verpackungsindustrie. Durch den Einsatz geeigneter Matten (Inlays) auf Basaltbasis sollen die für den Bausektor notwendigen Mindestanforderungen an die Festigkeit (insbesondere der Biegefestigkeit) trotz reduzierter Rohdichten erfüllt werden. Spanplatten und OSB für den Bausektor werden größtenteils mit polymerem Diphenylmethandiisocyanat (pMDI), Phenol-Formaldehyd-Harzen (PF-Harz) oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF-Harz) gebunden, um eine entsprechende Wasserbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten. Für die Erreichung hoher Festigkeitswerte ist eine gute Anbindung der Bindemittel an die Basaltfasermatten und damit eine feste Einbindung der Basaltfasermatten in den Werkstoffverbund notwendig. Um dies zu erreichen, sollen die Oberflächen der Basaltfasermatten modifiziert werden. Dazu werden vor allem Silanverbindungen und Kieselsole eingesetzt. Der zweite Aspekt dieses Forschungsvorhabens betrifft die Optimierung der Feuerbeständigkeit von Holzwerkstoffen, die in vielen Bereichen des Bausektors gewährleistet werden, muss. Für diesen Forschungsansatz sollen alternative Klebstoffe auf Mineralbasis (Wasserglas, Kieselsole, Carbonate), die einen entsprechenden Feuerschutz bieten, entwickelt und in Kombination mit den typischen Bindemitteln (Isocyanat, PF-Harz und MUF-Harz) eingesetzt werden. Die entwickelten Bindemittelsysteme werden dann auch für die Werkstoffe mit Basaltinlays angewandt. Die Festigkeitswerte, hygrischen Eigenschaften sowie das Brandverhalten der hergestellten Produkte werden nach Normverfahren der Industrie evaluiert.
Das Projekt beinhaltet die Entwicklung von Werkstoffen, konkret von wasserglasgebundenen Daemmstoffen, Verpackungsbehaeltern und Durchgangsfiltern aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holz, Einjahrespflanzen und Recyclingprodukten, ihre Haertung mit Kohlendioxyd und thermische Trocknung sowie Verfahren, und Vorrichtungen zu deren Herstellung. Das Verfahren ist kostenguenstig, die Produkte mit einer Waermeleitzahl von 0,035 - 0,070 sowie Brandklasse B2 sind recycelbar und teilweise Ersatz fuer bisher oekologisch problematische Daemm- und Kunststoffe wie Mineral- bzw. Glaswolle und Polystyrol. Die verstaerkte stoffliche Holzverarbeitung fuehrt zu einer hoeheren Nachfrage, so dass kuenftig vor allem Durchforstungshoelzer und industrielle Holzreste umfassender genutzt werden koennen.
Das umweltfreundliche Wasserglas-CO2-Verfahren hat sich vorerst nur zur Herstellung von Kernen durchgesetzt, ist aber grundsaetzlich auch zur Herstellung von Formen geeignet. Dieses Verfahren ist betriebssicher und wirtschaftlich, dazu geruchsneutral und ungefaehrlich. Ziel der laengerfristig geplanten Studie ist es, die bisherigen Erkenntnisse zu erweitern oder aufzufrischen und systematisch zu nutzen. Eigene Grundlagen-Versuche sollen dazu beitragen, die Anwendbarkeit des leistungsfaehigen, umweltfreundlichen Kohlensaeure-Erstarrungsverfahrens zu erweitern. Gruende fuer die bisherige Zurueckhaltung der Giessereien sind die nicht immer zufriedenstellenden Werte der Fliessfaehigkeit, der Ausgangs- und Endfestigkeit, der Lagerfaehigkeit sowie der Gasentwicklung und des Kernzerfalls. Dies spiegelt sich in einem Kernvolumenanteil von nur rund 15 Prozent und in einem Formvolumenanteil von unter 1 Prozent. Die Vorbehalte der Giessereien sind zum Teil durch den technischen Fortschritt ueberholt, wie eine Schrifttumsauswertung und erste eigene Ergebnisse zeigen. So erreicht man bei reinen Natrium- und Kalium-Wasserglaesern und ihren Mischungen schon mit 3 Prozent Wasserglaszusatz und einer Durchstroemzeit von 5 s ausreichende Anfangsfestigkeit. Bei Lagerzeiten von einigen Tagen duerfte die Endfestigkeit beherrschbar bleiben. Die Untersuchungen sollen auf technische Bindersysteme mit feuchtigkeitsabweisenden und/oder zerfallsfoerdernden Zusaetzen ausgedehnt werden.