Bambuswerkstoffe für die weltweite Anwendung

Dr. Zujian Huang mit Bambusproben
© Fraunhofer IBP
Dr. Zujian Huang mit seinen Bambusproben im hygrothermischen Labor.

Bambus wächst wesentlich schneller als Bäume. Außerdem ist er sehr hart und stabil und damit einer der interessantesten Rohstoffe für den Baubereich. In Asien wird Bambus seit jeher für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt, u. a. auch für den Gerüstbau. Doch sein Potenzial ist im Vergleich zu Holz noch längst nicht ausgeschöpft. In China wird deshalb eine intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit betrieben, um aus Bambus neue Werkstoffe herzustellen. Einige davon besit­zen große Ähnlichkeiten mit uns bekannten Holzwerkstoffen.

Projektziele

Bambus ist – ebenso wie andere Werkstoffe aus nachwachsen­den Rohstoffen – biologisch abbaubar. Soll er im Baubereich eingesetzt werden, ist der Feuchteschutz daher entscheidend. In welchen geographischen Gebieten lässt sich Bambus ein­setzen und wo innerhalb des Gebäudes? Wie lassen sich die Voraussetzungen beurteilen? Um solche Fragen zu beantwor­ten, ist es wichtig, das Feuchteverhalten von Bambuswerkstof­fen zu kennen. Dazu werden üblicherweise hygrothermische Simulationen durchgeführt. Diese helfen dabei, das langfristige Feuchteverhalten unter verschiedenen Klima- und Einsatzbe­dingungen abzuschätzen. Die Grundvoraussetzung, um eine solche Bewertung auf Basis von Rechenmodellen durchzufüh­ren: Die hygrothermischen Materialkennwerte müssen genau bekannt sein.

Stand des Projektes

Aus diesem Grund ist Dr. Zujian Huang – ein ausgewiese­ner Experte in Sachen Bambus (siehe https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-12032-0) – im Frühjahr 2020 für einen 15-monatigen Forschungsaufenthalt an das Fraunhofer IBP nach Holzkirchen gekommen. Dort nutzt er die international führenden Laboreinrichtungen der Abteilung Hygrothermik, um die hygrothermischen Materialkennwer­te unterschiedlicher Bambuswerkstoffe zu bestimmen. Dr. Huang war während seiner Promotion an der renommierten South China University of Technology in Guangzhou (China) zwei Jahre lang an der Technischen Universität München und arbeitet seit 2018 als Postdoc wieder an seiner Heimatuni­versität. Am Fraunhofer IBP bestimmt Dr. Huang die hygro­thermischen Stoffkennwerte von Bambus-Mehrschichtplatten und Bambus-Scrimber – ein aus Bambuspartikeln und Leim unter hohem Druck hergestellter Werkstoff. Zudem nutzte er das Freilandversuchsfeld, um seine Werkstoffe unter realen Klimabedingungen zu testen. Sein erklärtes Ziel: durch hygro­thermische Simulationsrechnungen geeignete Anwendungsge­biete für unterschiedliche Bambuswerkstoffe zu identifizieren und gegebenenfalls Vorschläge für Produktverbesserungen zu erarbeiten. Das Fachkollegium am Fraunhofer IBP unterstützt ihn dabei mit großem Engagement, schließlich sind auch sie vom Potenzial und der ausgezeichneten Nachhaltigkeit von Bambuswerkstoffen überzeugt.

 

Bambus-Mehrschichtplatten und Bambus-Scrimber
© Fraunhofer IBP
Bambus-Mehrschichtplatten (oben) und Bambus-Scrimber (eine Art Pressspanplatten) in longitudinaler, radialer und tangentialer Richtung.