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Biochemisch verändert: Ist das noch Holz?

Aufgrund des strukturellen und chemischen Aufbaus von Holz lässt sich das Verhalten des Werkstoffs verändern und anpassen. Neue Holzprodukte und Hybridmaterialien werden aktuell in der Forschungs- und Innovationseinheit Vision Wood, einer Testwohnung, präsentiert und im Rahmen eines Monitorings auf ihre Alltagstauglichkeit hin getestet. Das Spektakuläre an den funktionalisierten holzbasierten Materialien ist, dass sich das ästhetische Erscheinungsbild von scheinbar unbehandeltem Holz nicht ändert, jedoch deren Anwendungsmöglichkeiten die kühnsten Vorstellungen überschreiten.

Modifizierte Holzstrukturen
Anstatt Holz mit Brandschutzmitteln gegen Feuer zu schützen, setzen die Wissenschaftler auf Mineralien, die tief in die Holzstruktur eingebracht werden. Das so behandelte, mineralisierte Holz ist schwer entflammbar und kann in Bereichen eingesetzt werden, wo flammhemmende Eigenschaften gefordert sind. Wasserabweisendes Holz lässt sich hingegen perfekt in Nassräumen als Wandverkleidung oder direkt in Form von Sanitärprodukten anwenden. Dazu werden die physikalische und chemische Struktur der Holzoberfläche verändert oder die Zellzwischenräume mit einem Baustein des Kunststoffs Polystyrol aufgefüllt. Es entsteht ein hydrophobes Holz-Kunststoff-Verbundmaterial, das in Form von Furnierholz verarbeitet werden kann. Noch ist das wasserabweisende Holzmaterial nicht reif für den Markt, denn zur Herstellung müssen Lösungsmittel als Trägerflüssigkeit eingesetzt werden. Sobald diese durch Wasser oder Kohlendioxid ersetzt werden können, steht der Anwendung nichts mehr im Wege. Ein weiteres veredeltes Hightech-Produkt ist magnetisierbares Holz. Dazu werden Eisenoxid-Nanopartikel in die Zellstruktur eingebracht, die für ein richtungsabhängiges, magnetisches Verhalten im Holz-Metall-Hybridmaterial sorgen. Durch die schwarzen Metallpartikel erhält das Holz eine edle, dunkle Färbung. Die Anwendung ist momentan auf Deko-Objekte begrenzt, eine Magnetisierung ganzer Bauteile scheint den Wissenschaftlern bislang nicht sinnvoll. Nicht minder spektakulär, wenn auch nicht direkt haptisch erlebbar, sind antimikrobielle Holzoberflächen. Die Anwendungspotenziale sind vielversprechend: ein vor Pilzbewuchs gefeites Fassadenmaterial, Oberflächen in Küchen und Sanitärbereichen oder sogar als keimresistente Innenausstattungen im Gesundheitsbau. Giftige Holzlacke oder Lasuren könnten durch die keimabweisende Holzoberfläche überflüssig werden. Dazu wird ein pilzeigenes Enzym, die Laccase, genutzt, um eine der Holzkomponenten, das Lignin, zu aktivieren, sodass Jod chemisch ans Holz gebunden werden kann. Mikroorganismen können sich dadurch nicht mehr ansiedeln.

Praxistest für Holzinnovationen
In der Testumgebung Vision Wood wird nun über mehrere Jahre das Verhalten von antibakteriellen Fassaden oder Türklinken, von Holzfaserdämmung ohne synthetische Bindemittel, von Zellulose-Silikondichtungen oder von witterungsbeständigen Terrassenmöbeln aus Bambus-Kompositmaterial ausgewertet – um nur einige der spektakulären Zukunftsvisionen für Holzanwendungen aufzuzählen

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