Seite drucken
-

Forschung & Entwicklung

Research | Forschung & Entwicklung

Wellenförmige Stabilität: Intelligent vereinfachte Holzleichtbauplatte

Dass Innovationen nicht immer mit komplizierter Technik, Materialmix und aufwendigen Herstellungsprozessen einhergehen, zeigt Schotten & Hansen mit der Entwicklung einer hochleistungsfähigen Leichtbauplatte, die ausschließlich aus Holz besteht. Die Sandwichplatte mit Wabenkern eignet sich für den Möbel- und Innenausbau, für Messe- und Bühnenbau, für hochwertige Akustik- und Designelemente sowie als dämmendes Bauelement.

alle Fotos: Schotten & Hansen GmbH

Herkömmliche Holzleichtbauplatten werden bislang als Hybrid betrachtet, sie bestehen aus einer oberen und einer unteren festen Decklage - z.B. aus Furniersperrholz - und einer leichten Mittellage, die meistens aus einem weiteren Material besteht. In der Regel werden dafür Wabenstrukturen aus Papier oder Pappe verwendet, auch Holzspäne oder Hartschaum sind üblich. Als Sandwichelemente verbinden sie die Optik des Materials Holz mit technischen Eigenschaften wie Leichtigkeit und Stabilität. Die Kombination mehrerer Werkstoffe erfordert zusätzliche Produktionslinien. Oft sind solche Bauteile nicht in einem Werk herstellbar.

Die einfache Grundidee der Holzleichtbauplatte HeiLight ist der Ersatz der gebräuchlichen Papierwaben im Kern durch Holzfurnierstreifen. Zusätzlich zu den günstigen Materialeigenschaften kann dadurch die Herstellung vereinfacht werden, die Verkürzung von Transportwegen führt zur Einsparung von Kosten und CO2. Die Platte entstand im Rahmen eines gemeinsamen ZIM-KOOP-Forschungsprojektes in Zusammenarbeit mit dem Institut für Holztechnologie Dresden (IHD), Schotten & Hansen, Peiting und Florian Heißerer, Prem. Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) fördert bundesweit kleine und mittlere mittelständische Unternehmen oder Forschungseinrichtungen unabhängig von Technologie oder Branche. Derzeit befindet sich die Holzleichtbauplatte noch in einer Prototyping-Phase.

Die Klarheit und Natürlichkeit des Materials Holz stand bei der Entwicklung an erster Stelle. Herstellungs- und Fertigungsprozesse sowie Beschichtungen werden daran gemessen. In der Entwicklungsphase wurden verschiedene Anordnungsversuche der wellenförmigen Furnierstreifen, die rechtwinklig mit der Decklage verklebt wurden, durchgeführt. Diese wurden hinsichtlich der Abstände zwischen den Furnierstreifen, Wabengrößen, Höhe und Furnierrichtung variiert, um die charakteristischen Eigenschaften der Varianten zu bestimmen. Stehende Furnierfasern in der Mittellage wirken sich demnach besonders günstig auf die Druckfestigkeit aus, liegende Fasern begünstigen eine hohe Biege- und Schubfestigkeit. Die zwei Plattenversionen wurden im Anschluss hinsichtlich Gewicht, Zug-, Druck- und Biegenverhalten genauer bestimmt. Im Ergebnis konnte, laut Entwicklern, eine wesentliche Verbesserung der Stabilität gegenüber herkömmlichen Leichtbauplatten erreicht werden. Das Herstellungsverfahren ist kostengünstig und ressourcenschonend. Kurze Produktionswege, nachwachsende Rohstoffe und sparsamer Energieeinsatz machen die Platte zu einem im kompletten Lebenszyklus umweltfreundlichen Produkt. Bei der Herstellung werden vergleichbar wenige Emissionen freigesetzt und es entstehen kaum Abfallprodukte. Ein weiterer Vorteil ist die Vereinfachung und Beschränkung auf das Material Holz. Sperrholzhersteller werden dadurch in die Lage versetzt, sich im Bereich Leichtbau zu engagieren ohne Fremdleistungen zu kaufen oder in neue Technologien oder teure Infrastruktur investieren zu müssen. Die Verwendung im Werk vorhandener Materialien und bewährter Fertigungsmethoden erzeugt Synergieeffekte.

Diese Vorteile der intelligenten Vereinfachung des Bauteils blieben indes nicht unbeachtet: Der Prototyp der Leichtbauplatte wurde bereits mit dem goldenen Materialica Design + Technology Award 2012 in der Kategorie Material ausgezeichnet. Die Messe für Produktinnovationen für die Branchen Mobilität und Energie prämiert jährlich Neuerungen in den Bereichen Material, Oberfläche und Technologie, Produkt und CO2-Effizienz. 

Quelle: Forschungsprojekt der Schotten & Hansen GmbH, gefördert durch die Forschungsinitiative Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, EuroNorm und INNO-Watt.

Weitere Informationen erhalten Sie hier 

27.11.2012
Forschung , Furnier , Holz , Leichtbau