{"id":52473,"date":"2026-01-27T10:47:01","date_gmt":"2026-01-27T09:47:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20016-442\/"},"modified":"2026-01-27T10:47:01","modified_gmt":"2026-01-27T09:47:01","slug":"20016-442","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20016-442\/","title":{"rendered":"Einsatz von Einjahrespflanzen und dem Schirmbaum (Musanga cecropioides) als Rohstoffe f\u00fcr eine emissionsarme Spanplattenproduktion"},"content":{"rendered":"

Einsatz von Einjahrespflanzen als Rohstoffe f\u00fcr eine emissionsarme Spanplattenproduktion<\/p>\n

Vor dem Hintergrund der bestehenden Holzknappheit und einer gleichzeitig st\u00e4rkeren Nachfrage an verf\u00fcgbaren Rohstoffen sowie der Forderung nach effizienteren und stofflich ausgelegten Verwendungen des Rohstoffes Holz steht die Erforschung von neuartigen Spanplatten unter Verwendung alternativer Rohstoffe im Fokus dieser Forschungsarbeit. Das Ziel ist es durch Einsatz von leichten H\u00f6lzern wie dem Schirmbaum (Musanga cecropooides<\/em>) und dem Kakaobaum (Theobroma cacao<\/em>) rohdichtereduzierte Spanplatten zu entwickeln. Neben diesen H\u00f6lzern wird auch untersucht, ob sich die Bohnenschalen der Einjahrespflanze Bohne (Phaseolus vulgaris)<\/em> zur Spanplattenherstellung eignen.<\/p>\n

Im ersten Jahr dieses Projektes wurden die Materialien in Regionen von Kamerun geerntet, gesammelt und nach Deutschland verschifft. Das Material wurde in Anlehnung an die Spanplattenherstellung: luftgetrocknet, zu Sp\u00e4nen zerkleinert und in Deck- bzw. Mittelschichtsp\u00e4ne separiert. Anschlie\u00dfend fand eine chemisch-physikalische Analyse der Materialien mit Hilfe g\u00e4ngiger Analysemethoden statt.<\/p>\n

Die chemischen Analysen zeigten, dass die Rohstoffe Schirmbaum, Kakaobaum und Bohnenschalen sich sehr stark in der chemischen Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Anhand der Untersuchungen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die konventionellen Bindemittel wie Harnstoff-Formaldehydharze ohne Einschr\u00e4nkungen zur Herstellung der Spanplatten eingesetzten werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Durch die bisherigen Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass sich die hergestellten Sp\u00e4ne mit konventionellen Fichtensp\u00e4nen vergleichen lassen und daher f\u00fcr die Herstellung von Spanplatten geeignet sein m\u00fcssten. Der n\u00e4chste Schritt in diesem Forschungsprojekt ist die Herstellung von Spanplatten aus Schirmbaum bzw. Kakaobaumholz sowie Bohnenschalen. Die Spanplatten sollen mindestens den Anspr\u00fcchen von P2 Spanplatten f\u00fcr die Inneneinrichtung (inklusive M\u00f6bel) zur Verwendung im Trockenbereich gen\u00fcgen. In den weiteren Untersuchungen sollen unterschiedliche Abh\u00e4ngigkeiten zwischen Rohdichte und Querzugfestigkeit bzw. Biegefestigkeit sowie Bindemittelanteile herausgearbeitet werden.<\/p>\n

Erste Zwischenbericht vom Zeitraum 01.02.2017 bis 14.12.2017<\/strong><\/p>\n

Einleitung<\/span><\/span><\/span><\/span><\/h1>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Die weltweit steigenden Nachfrage nach Holz als Energietr\u00e4ger ist eine \u00a0Reaktion auf die rasante Entwicklung der Weltwirtschaft und der stetig wachsenden Bev\u00f6lkerung. Dies hat in der \u00a0holzverarbeitenden Industrie, insbesondere der Holzwerkstoffindustrie, zu Holzknappheit gef\u00fchrt. Die Holzwerkstoffindustrie st\u00fctzt sich fast ausschlie\u00dflich auf minderwertigen Holz- und S\u00e4gewerknebenprodukte. Nach Behrendt und Rupp (2006) wird der derzeitige Holzbestand in Deutschland nicht ausreichen, um die Nachfrage der n\u00e4chsten Jahrzehnte zu decken. Bemmann (2013) prognostiziert f\u00fcr die kommenden Jahre ein Defizit bei der Holzbereitstellung von 20 bis 30 Mio. m\u00b3 pro Jahr in Deutschland. Buongiorno et al. (2012) sch\u00e4tzten, dass der weltweite Verbrauch von Schnittholz und Holzwerkstoffen im Jahr 2060 800 Millionen m3 erreichen wird. Die insgesamt hohe Nachfrage nach Holz als Energielieferant und in der Holzwerkstoffindustrie hat zu einem kontinuierlichen Anstieg des Holzpreises auf dem Weltmarkt gef\u00fchrt. Diese Probleme haben zur \u00a0gro\u00dffl\u00e4chigen Abholzung der W\u00e4lder beigetragen, in den letzten Jahrzehnt f\u00fchrte dies wiederum zu einem erheblich schlechteren Weltklima. Daher steht die Suche nach alternativen Rohstoffen f\u00fcr die Holzwerkstoffindustrie im Mittelpunkt.<\/p>\n

Es wurden verschiedene Ma\u00dfnahmen vorgeschlagen, um eine langfristige Versorgung der holzverarbeitenden Industrie zu gew\u00e4hrleisten, z.B. das Recycling von Holzprodukten, die Vergr\u00f6\u00dferung der Plantagen mit schnell wachsenden Baumarten in kurzen Rotationszyklen, die Verwendung von Laubh\u00f6lzern und Fasern von einj\u00e4hrigen Pflanzen und weiteres mehr (Behrendt et al., 2007; Dohrenbusch und Bolte, 2008; Spellmann und Kehr, 2008; Youngquist et al., 1994; Bowyer und Stockman 2001). Ein geeigneter Rohstoff f\u00fcr die Holzwerkstoffindustrie sollte jedoch die Kriterien eines g\u00fcnstigen Preises erf\u00fcllen, schnell wachsen, leicht verf\u00fcgbar sein, physikalisch-mechanische Eigenschaften aufweisen, die mit Holz vergleichbar sind, und auch mit den bestehenden Verarbeitungstechnologien kompatibel sein.<\/p>\n

Bei der Verwendung von Agrarfasern in der Holzwerkstoffindustrie wurden bedeutende Fortschritte erzielt. Weltweit gibt es etwa 30 Pflanzen, wie Kenaf, Bagasse, Bambus, Hanf, Flachs und Baumwolle die als Rohstoff verwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

In den letzten Jahren hat sich die Pr\u00e4ferenz der Verbraucher ver\u00e4ndert, die Konsumenten bevorzugen leichte Holzwerkstoffe mit geringer Dichte. Dabei profitieren\u00a0 nicht nur die Verbraucher, es bieten sich auch Vorteile f\u00fcr die Holzwerkstoffindustrie, da gr\u00f6\u00dfere Mengen an Paneelen auf Stra\u00dfen und Eisenbahnen transportiert werden k\u00f6nnen und somit Kraftstoff eingespart werden kann. Die Gewichtsreduzierung von Holzprodukten wirkt sich weiterhin positiv auf alle Postproduktions- und Verarbeitungsschritte aus, einschlie\u00dflich Transport, Umschlag und Nachlieferung (Olhauser, 2005).<\/p>\n

Die Verwendung von Agrarfasern und Jahrespflanzen in der Holzwerkstoffindustrie hat sowohl \u00f6kologische als auch wirtschaftliche Vorteile. Aktuell werden Agrarfasern normalerweise in M\u00fclldeponien verbrannt oder vergraben, wodurch Treibhausgase erzeugt werden, die die Umwelt beeintr\u00e4chtigen. Durch die Nutzung von Agrarfasern wird weniger Holz ben\u00f6tigt, so dass weniger Waldfl\u00e4che abgeholzt wird und weiterhin Treibhausgase binden kann. Fasern aus einj\u00e4hrigen Pflanzen ben\u00f6tigen im Vergleich zu Holz weniger Energie \u00a0bei der\u00a0 Trocknung und in der \u00a0Verarbeitung. Somit wird der Energiebedarf der Industrie reduziert. Aus wirtschaftlicher Sicht wird die Nutzung von landwirtschaftlichen Abf\u00e4llen und einj\u00e4hrigen Pflanzen zur Verringerung der globalen Armut, insbesondere in den Entwicklungsl\u00e4ndern beitragen, indem diese zus\u00e4tzliche Einnahmequelle die Landwirte unterst\u00fctzt und Arbeitspl\u00e4tze f\u00fcr Einheimische schafft.<\/p>\n

Sch\u00e4tzungen von Nguyen et al., 2006, Deppe und Ernst, 2000, weisen darauf hin, dass allein in Europa 238 Millionen Tonnen bis 311 Millionen Tonnen landwirtschaftlicher Nebenprodukte produziert werden. Davon werden allein in Deutschland 46 Millionen bis 61 Millionen Tonnen erzeugt, diese werden jedoch haupts\u00e4chlich zur Energiegewinnung verwendet. Die Entwicklung erneuerbarer Energien hat in den letzten Jahren gro\u00dfe politische Unterst\u00fctzung gefunden , da saubere Energiegewinnung ein Hauptthema in vielen Wirtschaftszweigen ist. Dennoch ist eine stoffliche Nutzung dieser Rohstoffe denkbar und \u00f6kologisch sinnvoll. Um die \u00a0zuk\u00fcnftige \u00a0Nachfrage in Deutschland und Europa nach leichten, wirtschaftlichen Holzwerkstoffen zu decken, m\u00fcssen weitere alternative Rohstoffe aus dem Agrarsektor und Holzarten mit geringer Dichte gesucht werden. Eine M\u00f6glichkeit k\u00f6nnten dabei schnell wachsende Baumarten aus L\u00e4ndern ohne etablierte Holzwerkstoffindustrie sein.<\/p>\n

Material und Methoden<\/span><\/span><\/span><\/span><\/h1>\n

Als Ausgangsmaterial f\u00fcr die Entwicklung der leichten Spanplatten wurden Rohstoffe unterschiedlicher Pflanzen verwendet. In dieser Forschungsarbeit lag das Hauptaugenmerk auf den Baumarten Schirmbaum (Musanga cecropioides<\/em>) und Kakaobaum (Theobroma cacao<\/em>) sowie auf Bohnenschalen. Diese Materialien wurden aus den s\u00fcd-westlichen bzw. nord-westlichen Regionen Kameruns geerntet und anschlie\u00dfend nach G\u00f6ttingen, Deutschland verschifft. Im Biotechnikum des B\u00fcsgen-Institutes der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen wurden die Materialien anschlie\u00dfend Luftgetrocknet und zerkleinert. Hierzu wurde das Holz des Schirmbaums sowie des Kakaobaums mit einem Trommelhacker zu Hackschnitzelgut in einer Gr\u00f6\u00dfenvariation von etwa 5\u00a0mm bis 120\u00a0mm zerkleinert. Im Anschluss wurden die Hackschnitzel einem Messerringzerspaner <\/span>des Typs PML 1 150\/250 der Firma DELACHAUX GmbH, Offenbach\/Main <\/span>zugef\u00fchrt und zu Spanmaterial weiterverarbeitet. F\u00fcr die weitere Verarbeitung war es notwendig das Material auf eine Holzfeuchte von <15\u00a0% zu trocknen.<\/span> Dies erfolgte in Form einer Lufttrocknung innerhalb des Biotechnikums. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Die geernteten Bohnenschalen (<\/span>Phaseolus vulgaris<\/span><\/span><\/em>) wurden mit Hilfe einer Hammerm\u00fchle der Fa. ELECTRA SAS, Poudenas, Frankreich, Typ F 3 zu Partikeln verarbeitet und ebenfalls getrocknet. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Nach Erreichen der gew\u00fcnschten Materialfeuchte konnte das Untersuchungsmaterial nach seiner jeweiligen Verwendung als Deck- oder Mittelschichtmaterial fraktioniert werden. Im Anschluss wurden die eingesetzten Materialien hinsichtlich ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften untersucht, hierzu wurden Analysen zur Spangr\u00f6\u00dfenverteilung, Sch\u00fcttdichte, Ligningehalt, Pentosangehalt, etc. durchgef\u00fchrt.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

F\u00fcr die chemischen Untersuchungen war es notwendig das vorgetrocknete Spanmaterial noch einmal zu zerkleinern. Hierzu wurden die Spanmaterialien mit Hilfe einer Ultra-RETSCH-M\u00fchle auf eine Spanpartikelgr\u00f6\u00dfe von <\u00a00,50\u00a0mm zerkleinert. Anschlie\u00dfend wurde das Material entsprechend der verschiedenen Analysemethoden behandelt (vgl. Tab. 1).<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Tabelle <\/span><\/span>1<\/span><\/span>: \u00dcbersicht der verwendeten Analysemethoden<\/span><\/span><\/em><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
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Analysemethoden<\/span><\/strong><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Norm\/ Standard<\/span><\/strong><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Siebanalyse<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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DIN 66165<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Sch\u00fcttdichtebestimmung<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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EN 12580<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Kalt- und Hei\u00dfwasserextraktion<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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nach Tappi Standard T 207 om-88<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Pentosangehalt<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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nach Tollens und Stone<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Ethanolcyclohexanextrak<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

nach Fengel und Przyklenk<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Ligningehalt<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

nach Klason<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Aschegehalt<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

EN 14775<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Ergebnisse und Diskussion<\/span><\/span><\/span><\/span><\/h1>\n

Chemisch-physikalische Charakterisierung der Untersuchungsmaterialien<\/span><\/span><\/span><\/span><\/h2>\n

\u00a0Die Bestimmung der Sch\u00fcttdichte ist bedeutend, da sie sich nach Brinkmann (1982) stark auf die Eigenschaften von Verbundplatten auswirkt. Die Sch\u00fcttdichte beeinflusst unter anderem die Mindestrohdichte von Werkstoffen. Es ist bekannt, dass die Sch\u00fcttdichten deutlich unterhalb der anvisierten Rohdichten der Platten liegen sollten. In Abbildung 1 sind die ermittelten Sch\u00fcttdichten\u00a0 der untersuchten Materialien dargestellt.<\/p>\n

Tabelle <\/span><\/span>2<\/span><\/span>: Sch\u00fcttdichten der unterschiedlichen Materialien<\/span><\/span><\/em><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
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Untersuchtes Material<\/span><\/strong><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Sch\u00fcttdichte in kg\/m\u00b3<\/span><\/strong><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Schirmbaumholz<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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91,7<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Kakaobaumholz<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

119,0<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Bohnenschalen (Trockensaison)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

84,0<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Bohnenschalen (Regensaison)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

83,1<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Fichtenspanmaterial Deckschicht<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fichtenspanmaterial Mittelschicht<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

170<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

119,3<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Aus Tabelle 2 geht hervor, dass das Holz des Kakaobaums die h\u00f6chste Sch\u00fcttdichte mit 119\u00a0kg\/m\u00b3 besitzt, gefolgt von dem Holz des Schirmbaums mit 91,7\u00a0kg\/m\u00b3. Zu Referenzzwecken wurde auch Fichtenspanmaterial untersucht. Hierbei zeigen die Deckschicht- sowie die Mittelschichtsp\u00e4ne der Fichte mit 170\u00a0kg\/m\u00b3 bzw. 119\u00a0kg\/m\u00b3 deutlich h\u00f6here Sch\u00fcttgewichte als die leichteren Holzarten des Schirmbaums bzw. des Kakaobaums. Die geringsten Sch\u00fcttdichten besitzen die Bohnenschalenpartikel mit ca. 80\u00a0kg\/m\u00b3. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Die chemische Charakterisierung des Spanmaterials erfolgte mit Hilfe der Lignin-, Pentosan-, sowie Extraktstoffbestimmung nach einer Hei\u00df- bzw. Kaltwasserextraktion. Die ermittelten Ergebnisse sind der Tab. 3 zu entnehmen.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Tabelle <\/span><\/span>3<\/span><\/span>: Ergebnisse der chemischen Analysen der eingesetzten Materialien<\/span><\/span><\/em><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
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Parameter<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Schir<\/span><\/span><\/strong>mbaum-holz<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Kakaobaum-holz<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Bohnen-schalen (Trockenzeit)<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

Bohnen-schalen (Regenzeit)<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Fichtenholz (Referenz)<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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Ligningehalt <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

nach Klason (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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26,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

62,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

16,8<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

19,1<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

29,4<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

S\u00e4urel\u00f6slicher <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ligningehalt (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

0,68<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

0,14<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

0,59<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

0,60<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

0,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Pentosangehalt (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

13<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

17,1<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

8,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

10,2<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

8,2<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Kaltwasserextraktion<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Extraktstoff (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

pH-Wert<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Pufferkapazit\u00e4t <\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

(mmol NaOH\/\u00a0100\u00a0g\u00a0Material)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

0,28<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6,25<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

0,77<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

4,32<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6,8<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

0,77<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

14,58<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6,24<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6,39<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

17<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

5,67<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

14,27<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

1,24<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

5,19<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

0,6<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Hei\u00dfwasserextraktion<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Extraktstoff (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

pH-Wert<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Pufferkapazit\u00e4t <\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

(mmol NaOH\/\u00a0100\u00a0g\u00a0Material)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

1,75<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

5.89<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

0.63<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

1,88<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6.61<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

1.04<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

14,25<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

7.27<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

–<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

17,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

6.95<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

0.16<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

3,54<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

4,91<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

1,49<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Ethanolcyclohexanextrakt (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,26<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,4<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,14<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,1<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,38<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Aschegehalt (%)<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

2,02<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

–<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

8,9<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

8,5<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

0,33<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Die chemischen Analysen zeigen, dass sich die Rohstoffe Schirmbaum, Kakaobaum und Bohnenschalen sehr stark in der chemischen Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Die Hei\u00df- und Kaltwasserextraktionen der schnellwachsenden Baumarten sowie der Bohnenschalen zeigen teilweise deutlich h\u00f6here Extraktstoffgehalte als die Fichtensp\u00e4ne. Das Holz des Schirmbaums zeigt die gr\u00f6\u00dfte \u00c4hnlichkeit mit dem heimischen Fichtenholz, das zu Referenzzwecken ebenfalls untersucht wurde. Anhand der chemischen Untersuchungen kann davon ausgegangen werden, dass die konventionellen Bindemittel wie Harnstoff-Formaldehydharze ohne Einschr\u00e4nkungen zur Herstellung der Spanplatten eingesetzten werden k\u00f6nnen. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Zusammenfassung und Ausblick<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Die chemischen Analysen zeigten, dass die Rohstoffe Schirmbaum, Kakaobaum und Bohnenschalen sich sehr stark in der chemischen Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Anhand der Untersuchungen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die konventionellen Bindemittel wie Harnstoff-Formaldehydharze ohne Einschr\u00e4nkungen zur Herstellung der Spanplatten eingesetzten werden k\u00f6nnen. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Durch die bisherigen Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass sich die hergestellten Sp\u00e4ne mit konventionellen Fichtensp\u00e4nen vergleichen lassen und daher f\u00fcr die Herstellung von Spanplatten geeignet sein m\u00fcssten. Der n\u00e4chste Schritt in diesem Forschungsprojekt ist die Herstellung von Spanplatten aus Schirmbaum bzw. Kakaobaumholz sowie Bohnenschalen. Die Spanplatten sollen mindestens den Anspr\u00fcchen von P2 Spanplatten f\u00fcr die Inneneinrichtung (inklusive M\u00f6bel) zur Verwendung im Trockenbereich gen\u00fcgen. In den weiteren Untersuchungen sollen unterschiedliche Abh\u00e4ngigkeiten zwischen Rohdichte und Querzugfestigkeit bzw. Biegefestigkeit sowie Bindemittelanteile herausgearbeitet werden.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Zweite Zwischenbericht von 15.12.2017 bis 12.12.2018<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Zusammenfassung und Ausblick<\/strong><\/p>\n

Vor dem Hintergrund der bestehenden Holzknappheit f\u00fcr die Holzwerkstoffindustrie, der Forderung nach einer effizienteren Nutzung des Rohstoffs Holz und der Tatsache das\u00a0 Holzpaneelprodukte mit hohem Formaldehydaussto\u00df von Konsumenten nicht mehr akzeptiert werden, sollten alternative Rohstoffe erforscht werden. Die Entwicklung von niedrig Formaldehyd emittierenden Spanplatten unter Verwendung alternativer Materialien ist der Schwerpunkt dieser Arbeit. Das Ziel ist die Entwicklung von Spanplatten mit geringer Dichte und niedrigen Formaldehydemissionen, indem das Holz von schnell wachsenden Baumarten, wie dem Schirmbaum (Musanga cecropoides<\/em>) und Abschnitten des Kakaobaums (Theobroma cacao<\/em>) verwendet wird. Neben diesen H\u00f6lzern wird auch untersucht, ob die R\u00fcckst\u00e4nde der einj\u00e4hrigen Pflanzenbohne (Phaseolus vulgaris<\/em>) f\u00fcr die Spanplattenproduktion geeignet sind.<\/p>\n

Im zweiten Jahr dieses Projekts wurden Spanplatten mit den drei Rohstoffen in drei Phasen entwickelt. Die erste Phase bestand aus der Herstellung von Spanplatten aus 100% Bohnenr\u00fcckst\u00e4nden mit dem Standard-Aminoplastharz Kaurit 350. Ebenfalls wurde die Kombination der Bohnenr\u00fcckst\u00e4nden aus der Trockenzeit in der Mittelschicht von Holzspanplatten aus Schirmbaum untersucht. In der zweiten Phase der Entwicklung von Spanplatten wurden inzwischen Spanplatten mit reduzierten Formaldehydemissionen aus Schirmbaumholz und Kakao-Zweigen hergestellt. Schlie\u00dflich bestand die dritte Phase in der Entwicklung von\u00a0 formaldehydfrei gebundenen Spanplatten mit Schirmholz und Kakaobaumabschnitten.Die Ergebnisse zeigen, dass Schirmbaumholz und Kakaobaumabschnitte wertvolle alternative Ressourcen sind, die als Rohstoff in der Holzwerkstoffindustrie zur Herstellung von Spanplatten verwendet werden k\u00f6nnen, die den Anforderungen der DIN EN 312 entsprechen. Bisher ist ein Austausch von bis zu 20% Bohnenabfall der trockene Jahreszeit in der Mittelschicht der Schirmbaumholz Spanplatten m\u00f6glich, um Platten herzustellen, die den Festigkeitsanforderungen der DIN EN 312 entsprechen.<\/p>\n

Die n\u00e4chsten Schritte in diesem Forschungsprojekt werden die Entwicklung von Spanplatten aus 100% Bohnenr\u00fcckst\u00e4nden welche durch andere Bindemittelsysteme verklebt sind, die die Anforderungen der DIN EN 312 erf\u00fcllen, sein. Desweiteren sollen die Produktionsparameter der bereits entwickelten Spanplatten optimiert werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Herstellung von Hybrid-Spanplatten aus den beiden Holzwerkstoffen und Bohnenr\u00fcckst\u00e4nden mit proteinbasierten Klebstoffsystemen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Einsatz von Einjahrespflanzen als Rohstoffe f\u00fcr eine emissionsarme Spanplattenproduktion Vor dem Hintergrund der bestehenden Holzknappheit und einer gleichzeitig st\u00e4rkeren Nachfrage an verf\u00fcgbaren Rohstoffen sowie der Forderung nach effizienteren und stofflich ausgelegten Verwendungen des Rohstoffes Holz steht die Erforschung von neuartigen Spanplatten unter Verwendung alternativer Rohstoffe im Fokus dieser Forschungsarbeit. Das Ziel ist es durch Einsatz […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52473","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20016\/442","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Achale","dbu_stipendiaten_vorname":"Travolta Achalle","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2017-02-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2020-01-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00e4t G\u00f6ttingen Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie B\u00fcsgen-Institut","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Alireza Kharazipour","dbu_stipendiaten_email_dienst":"achaletrav@gmail.com"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52473","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52473\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58485,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52473\/revisions\/58485"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52473"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52473"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52473"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}