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Produkt hat sich bereits in Langzeiteinsatz bewährt

Spanplatte aus Popcorn ist leicht und spart Ressourcen

05.07.2016, 08:30

Popcorn-Platte von Pfleiderer
Popcorn-Platten wiegen weniger. © Pfleiderer

Sie ist leichter, sie ist fester, sie spart Ressourcen - und sie besteht aus Popcorn: So könnte die Spanplatte der Zukunft aussehen. Forstwissenschaftler der Universität Göttingen haben einen leichten Verbundwerkstoff entwickelt, der sich aus Holzspänen und Mais in Form von Popcorngranulat zusammensetzt.

Der Werkstoff hat den Namen Balanceboard und entstand in Zusammenarbeit mit der Pfleiderer AG im bayerischen Neumarkt. Spanplatten mit einer Mittelschicht aus Popcorngranulat erfüllen die technischen Anforderungen an vergleichbare Standard-Spanplatten. Die Mischung aus Spänen und Maisgranulaten führt allerdings dazu, dass die Platten bis zu 35 Prozent leichter sind.

Der Gewichtsvorteil geht auf eine Hohlraumstruktur in der Mittelschicht zurück, die durch das enthaltene Maisgranulat in einem thermischen Herstellungsprozess entsteht. "Mit BalanceBoard haben wir die Grundlage für eine neue Generation von Holzwerkstoffen geschaffen", sagt der Leiter des Projekts, Professor Alireza Kharazipour, von der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen. Und Claus Seemann, Leiter Produktmanagement für den Trägerbereich bei der Firma Pfleiderer, bestätigt: "Man hat nicht jedes Jahres eine absolute Neuerung - aber diese ist mit Sicherheit eine und eine echte Innovation."

Weil der Bedarf an Rohholz in den vergangenen Jahrzehnten erheblich gestiegen ist, suchen Industrie und Wissenschaft verstärkt nach alternativen Rohstoffen und nach Möglichkeiten, die Materialeffizienz der Produkte zu erhöhen. Und die Popcorn-Platte spart Ressourcen: Laut Pfleiderer hat das Balanceboard eine Rohdichte von 500 kg/m³ - eine normale Standardplatte von dagegen von 630 kg/m³. Damit werden pro m³ 130 kg/m³ Material eingespart. "Im Vergleich zu Standardplatten sind das 130 kg/m³ Holz und Leimeinsparung, wobei Holz einen Anteil von 90 Prozent hat", so Seemann.

Mais-Anteil steigt weiter

Seit 2011 ist "BalanceBoard" auf dem Markt und wird weltweit vertrieben, jetzt wurde der Werkstoff noch einmal weiterentwickelt: Er besteht nun statt bislang zu 35 Prozent zu 100 Prozent aus Popcorn und kann damit auch gut als Dämmstoff eingesetzt werden. Denn das Produkt ist noch leichter geworden, zudem nicht leicht entzündbar und dämmt Schall und Wärme. Auch ein Einsatz im Akustikbereich - zum Beispiel bei Türen und Decken - ist denkbar.

Um eine zusätzliche Festigkeit zu erzielen, kann die Oberfläche mit Aluminium, dünnen Faser- oder Spanplatten, HPL (High Pressure Laminate) sowie Holzfurnier beschichtet werden. "Dann erhalten Sie ultraleichte Platten, die aber genau solche Festigkeits-Eigenschaften haben wie Spanplatten", sagt Kharazipour. Wann diese Neuheit in die Produktion gehen wird, ist jedoch noch offen. "Im Moment befinden wir uns noch im Labor-Stadium", so Seemann. "Der Übertrag in die Industrieanlage gestaltet sich schwierig, aber wir hoffen, dass wir das in eineinhalb Jahren geschafft haben."

Die bisherigen Erfahrungen mit der ersten "Popcorn"-Platte sind jedenfalls vielversprechend für Forscher wie auch Hersteller. "Es gibt mittlerweile Küchen, die das Produkt komplett als Alternative zur Standard-Spanplatte einsetzen", sagt Kharazipour. Allerdings lässt sich das Material nicht in der Holzrahmenbauweise als Alternative zu bisher verwendeten Platten vewenden. "Für die Holzrahmenbauweise fehlt die Zulassung", sagt Claus Seemann. "Die BalanceBoard ist als Möbelplatte im Markt mit der Qualitätsstufe P2. Für die Verwendung im Holzbau bräuchte man mindestens den Normtyp P4. Dies wurde bislang aber auch nicht nachgefragt."

Neuer Stoff zur Dämmung geeignet

Das Produkt habe sich jedoch auch schon langfristig bewährt: "Die Festigkeitseigenschaften bleiben gleich", sagt Kharazipour. Das hätten wissenschaftliche Untersuchungen in den letzten fünf Jahren bewiesen, in denen die Konsistenz der "Popcorn-Platte" zunächst alle drei, dann alle sechs Monate und schließlich über einen längeren Zeitraum bis heute überprüft worden sei. Dabei kann das Produkt mit den konventionellen Techniken bearbeitet werden und ist recycel- beziehungsweise biologisch abbaubar.

Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit seien die Popcorn-Verbundwerkstoffe auch hervorragend zur Isolierung und Dämmung im Bau geeignet. "Der Lambda-Wert ist kleiner als 0,040", so der Forscher. "Das heißt, wir sind sehr gut im Vergleich zu anderen Materialien!" Und die Popcorn-Platte habe noch weitere Vorteile: Denn aufgrund des geringeren Gewichts ließen sich beim Transport und bei der weiteren Verarbeitung der Platten Energie und Kosten sparen.

Zu verdanken hat man dies auch den besonderen Eigenschaften von Mais: "Ein Kubikmeter Mais wiegt 740 Kilogramm", rechnet Kharazipour vor. Popcorn-Granulate wiegen jedoch nur 35 Kilogramm pro Kubikmeter. "Wir haben eine 20-fache Volumenvergrößerung. Und wenn man dieses Material wieder mit Bindemitteln komprimiert, hat man ultraleichte Platten."

Unter dem Rasterelektronenmikroskop könne man erkennen, dass jedes einzelne Granulat aus vielen Hohlräumen bestehe, die mit Luft gefüllt sind. Für die Herstellung wird so genannter technischer Mais benutzt, der beispielsweise auch in Biogasanlagen verwendet wird. Die Mengen dafür seien "nahezu unbegrenzt" vorhanden, so der Forstwissenschaftler.

Dabei werden bei der Verwendung von Mais-Platten übrigens nicht nur Ressourcen geschont, sondern auch das Klima: Genau wie Holz speichern die Maispflanzen Kohlenstoffdioxid, das in der Spanplatte gebunden und erst beim Verrotten wieder freigesetzt wird.

Popcorn-Platte bisher "absolute Nische"

Doch bis sich diese Vorzüge bei den Verbrauchern und auf dem Markt durchsetzen, braucht es Zeit. Regelrechte "Kärrnerarbeit" habe man bei Pfleiderer in den ersten zwei drei Jahren seit der Produkteinführung leisten müssen, sagt Claus Seemann. Noch immer befinde man sich in einer "absoluten Nische": Von den rund 6,5 Millionen Kubikmetern Spanplatten, die pro Jahr in Deutschland produziert werden, nehme das BalanceBoard gerade mal einen "niedrigen einstelligen Bereich" ein. Allerdings: "Der Anteil wächst, das stimmt uns sehr positiv gegenüber dem Vorjahr. Wir haben ganz deutliche Mengensteigerungen."

Wobei die Kunden - die für die Popcorn-Platte rund zehn Prozent mehr als für eine herkömmliche Platte zahlen müssen - zweigeteilt sind: Die Einen legen besonderen Wert auf den Öko-Effekt und die Holzeinsparung durch die Verwendung der einjährigen Pflanzen, den Anderen ist vor allem die Leichtigkeit wichtig.

Claus Seemann jedenfalls ist überzeugt, dass die Popcorn-Varianten langfristig ihren Siegeszug auf dem Markt antreten werden. "Holz ist im Moment zwar nicht mehr so knapp, wie es einmal war, einige Abnehmer haben geschlossen und die Holzwerkstoffindustrie hat an Kapazitäten abgebaut", räumt er zwar ein. "Aber das sind nur Zeitaufnahmen und kann in fünf Jahren schon anders aussehen. Und dann haben wir die Option - und in dem Fall schon eine eingeführte. Deshalb sehe ich die Perspektive sehr sehr positiv." Katja Sponholz

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