In dem Bild ist der Möbelklassiker Panton Freischwinger Stuhl als Demonstrator für ein Celluloseformteil zu sehen. Auf dem Stuhl sitzt ein Kind mit einer Kamera in macht ein Foto vom Betrachter.

Im Bild ist zu sehen, wie eine Person eine Laborvorrichtung zum Stanzen von Holzpflaster bedient.

Holz, Papier, Technik – Von der Natur zum Produkt

Ziel der Forschungen sind innovative Lösungen, die eine bioökonomische Zukunft mitgestalten.

Die Forschung an der Professur vereint in einer deutschlandweit einzigartigen Kombination Verfahrenstechnik, Holztechnik und Papiertechnik. Dabei wird die gesamte Wertschöpfungskette abgebildet – von der Werkstofferzeugung bis hin zum fertigen Produkt. Das Spektrum ist dabei sehr vielfältig und reicht von Papieren über Verpackungen, Möbel und Bauelemente bis hin zu Musikinstrumenten.

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Referenzprojekte

Das Bild zeigt Naturfaser-Rohmaterialien (r.o.), wie Furniere und Naturfaser-Gewebe, ein modifiziertes Furnierhalbzeug mit verändertem Wasserkontaktwinkel (r.u.), eine mikroskopische Querschnittaufnahme eines Funrier-Themoplast-Halbzeuges und ein Furnierf

Cluster of Excellence – Technologies for Multifunctional Lightweight Structures

Die Entwicklung eines neuen Konzepts für Verbundwerkstoffe ist das Ziel des DFG-Exzellenzclusters MERGE. Das Hauptziel ist die Entwicklung von Naturfaser verstärkten Thermoplast-Biocomposites im Hinblick auf die Einsatzmöglichkeiten, die Kosten und die vielfältigen Eigenschaften der Materialien. Heraus kamen unter anderem neuartige Furnier-Prepregs und Endlos-Natufaser-Tapes.

Das Bild zeigt holzfaserbasierte Ölbinder in Netzen bei einer Seeerprobung in der Ostsee

Entwicklung biobasierter Ölbinder zur Bekämpfung von Ölhavarien auf dem Meer

In zwei Verbundvorhaben wurden holzfaserbasierte Ölbinder entwickelt, die Ölhavarien und Ölverschmutzungen bis zu 50 Tonnen schnell, effektiv, umweltfreundlich und nahezu vollständig beseitigen. Die mit ölabbauenden Biofilmen ausgerüsteten kleinen Plättchen sind das Kernelement eines Havariesystems, das derzeit in der Ostsee etabliert wird.

Im Bild ist eine neuartige versandverpackung aus Altpapier mit Thermoisolation zu sehen, welche mit Obst und Gemüse gefüllt ist.

Coole Versandverpackung mit Thermoisolation aus Altpapier

Beim Versand von kühlpflichtigen Lebensmitteln dominieren schwer recycelbare und umweltbedenkliche Materialien wie Styropor. In einem Kooperationsprojekt zwischen der easy2cool GmbH und der AG Papiertechnik gelang es lebensmittel-taugliche Isolierfasermatten aus Papierresten zu entwickeln, die nach ihrer Nutzung unkompliziert und umweltfreundlich im Altpapierkreislauf entsorgt werden können.

optisch gemessene Dehnungen im Biegeversuch am Demonstrator Lastaufnahmemittel

Holzbasierte Wersktoffe im Maschinenbau - Renaissance und Weiterentwicklung

Im Verbundprojekt haben neun deutsche Forschungsinstitute gemeinsam mit Industriepartnern neue Berechnungs-, Simulations- und Sicherheitskonzepte für den Einsatz von Holzwerkstoffen im Maschinenbau entwickelt. Ziel war es, Holz als nachhaltigen und regional verfügbaren Konstruktionswerkstoff stärker zu etablieren und damit einen Beitrag zur klimaneutralen Industrie zu leisten.

Das Bild zeigt ein doppelt gekrümmtes Formteil in Sandwichdwichbauweise mit Decklagen aus technischen Furnier und einer Kernlage aus dem innovativen, formbaren Wabenkern. Die Struktur des Wabenkerns ist offen gelegt und sichtbar.

Besonders leicht und gut in Form: 3D-formbare Wabenkerne für komplex geformte Bauteile

Das im Projekt weiterentwickelte FlexCore-Verfahren ermöglicht eine einfache, nachträgliche Flexibilisierung von Hexagonalwabenkernen aus Papier und Aluminium. Durch eine gezielte, stochastische Knickung einzelner Stege wird eine doppelte Krümmfähigkeit erreicht – und damit die Grundlage für die Herstellung mechanisch vorteilhafter, komplex geformter Bauteile in Sandwichbauweise geschaffen.

Mikroskopische Untersuchung von Papierproben im Papiermikroskopielabor mit dem Keyence VHX 6000.

Woran wir forschen

Die Forschungsaktivitäten an der Professur umfassen sowohl die Grundlagenforschung als auch den Transfer der Ergebnisse in die industrielle Anwendung. Dabei werden technologische Fragestellungen an der Schnittstelle von Ingenieur- und Materialwissenschaften untersucht. Durch die Integration der Verfahrenstechnik in die Forschung werden neue Verfahren, Prozesse und Produkte entwickelt und erforscht.

Im Mittelpunkt der Forschung steht die Erweiterung der Anwendungsfelder holzbasierter Werkstoffe. Ziel ist es, Materialien auf der Basis von Holz, Papier und Naturfasern zu entwickeln, die sowohl Materialien auf fossiler Rohstoffbasis ersetzen als auch optimal an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind. Dies wird beispielsweise durch die Entwicklung von Verbundwerkstoffen, die Modifikation von Holz und Holzwerkstoffen oder die Entwicklung innovativer Leichtbaulösungen erreicht.

Neben der Entwicklung von Werkstoffen auf Naturfaserbasis werden auch Reststoffe aus der Landwirtschaft, der Holzwirtschaft und der Papierindustrie als Rohstoffquellen erschlossen und erforscht.