Nachhaltige Innovation: Aerogele aus Altholz schützen Klima- und Ressourcen

Aerogele gelten als "Super-Werkstoff" (hier: Beispielbild von einem Kunststoff-Aerogel). Mit Altholz als Rohstoffquelle werden sie auch besonders nachhaltig.

Foto: Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR)

Aerogele, hochporöse und federleichte Werkstoffe mit außergewöhnlichen Eigenschaften, stehen im Fokus eines aktuellen Forschungsprojekts. Diese Materialien zeichnen sich durch eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Schallübertragung und eine hohe Adsorptionsfähigkeit für flüchtige organische Verbindungen aus. Damit gelten sie als zukunftsweisend für den Leichtbau und als Filtermaterialien in vielfältigen Anwendungsbereichen. Gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Methoden, um Aerogele auf Basis von Altholz herzustellen. Ziel ist es, nachhaltige Lösungen für Dämmstoffe und schadstoffadsorbierende Filter zu schaffen, die in Gebäuden und Fahrzeugen sowie in der Abgasreinigung eingesetzt werden können.

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Herstellung von Aerogelen aus Altholz

Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurden erste Verfahren zur Herstellung von Aerogelen aus Altholz entwickelt. Das Fraunhofer WKI ergänzt diese Arbeiten durch die Aufbereitung des Altholzes, aus dem die erforderlichen Rohstoffe wie Lignin und Cellulose gewonnen werden. Industriepartner arbeiten parallel daran, diese Aerogele in Prototypen von Dämmstoffen und Filtern zu integrieren, um ihre wärmedämmenden und adsorptiven Eigenschaften zu optimieren. So eröffnen sich Einsatzmöglichkeiten für Gebäude, Fahrzeuge und Abgasreinigungsanlagen.

Dr. Jan Gunschera, Projektleiter am Fraunhofer WKI, erklärte, dass ein zentraler Aspekt des Projekts darin bestehe, den Stoffkreislauf zu schließen. Zu diesem Zweck würden Verfahren entwickelt, um die in den Aerogelen verwendeten Rohstoffe aus den Dämmstoffen und Filtern nach deren Lebensende zurückzugewinnen. Dieses Konzept unterstütze die Ressourcenschonung und leiste gleichzeitig einen Beitrag zum Klimaschutz.

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Von der Rohstoffgewinnung bis zur Wiederverwertung

Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ab – von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung der Aerogele bis zur stofflichen Verwertung am Ende der Nutzungsdauer. Die Forschenden entwickeln ein innovatives Aufbereitungsverfahren, das die hochwertige Verwertung von Abfällen und Produktionsresten ermöglicht. Diese ganzheitliche Herangehensweise sorgt nicht nur für einen geschlossenen Kreislauf, sondern trägt auch dazu bei, die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern. Dies ist besonders wichtig, da Menschen zunehmend mehr Zeit in geschlossenen Räumen verbringen.

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Beitrag zu Klimazielen und Gesundheitsschutz

Das Projekt steht im Einklang mit den Klimazielen der Bundesregierung und der Charta für Holz 2.0. Mit der Entwicklung von Aerogelen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Altholz unterstützt es den Kampf gegen Ressourcenknappheit und Klimawandel. Die hergestellten Dämmstoffe und Filter bieten das Potenzial, Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) signifikant zu reduzieren, was sowohl den Umweltschutz als auch die Gesundheit der Menschen fördert.

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Präsentation auf der BAU 2025

Die Ergebnisse des Projekts werden auf der BAU 2025, der Weltleitmesse für Architektur, Materialien und Systeme, in München vorgestellt. Vom 13. bis 17. Januar 2025 präsentiert das Fraunhofer WKI am Gemeinschaftsstand (Halle C2, Stand 528) nachhaltige Aerogel-Werkstoffe und weitere Innovationen rund um den Einsatz von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen. Im Rahmen eines Thementags hält Dr. Jan Gunschera am 14. Januar um 11:00 Uhr einen Vortrag zu Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen aus NawaRo-Dämmstoffen. Besucherinnen und Besucher können sich vor Ort über die neuesten Entwicklungen informieren und in den Dialog mit den Forschenden treten.

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Förderung durch das BMEL

Das Projekt „Altholz als Quelle zur Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen“ wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Es ist in der Förderdatenbank der FNR unter der Förderkennziffer 2221HV038A gelistet. Mit diesem innovativen Ansatz zeigt das Fraunhofer WKI nach eigener Aussage, wie die Verbindung von Materialforschung und Kreislaufwirtschaft nachhaltige Lösungen für drängende Herausforderungen im Klima- und Ressourcenschutz schaffen kann.