Biobasierte und umweltfreundliche Modifizierung von Holz auf Basis von Sorbitol und Zitronensäure - ZitroWood

Abstract

Die Ergebnisse des Projektes zeigen, dass die Modifizierung von Holz mit den biobasierten Chemikalien Sorbitol und Zitronensäure (SorCA) eine deutliche Verbesserung zentraler Materialeigenschaften ermöglicht. Sowohl die biologische Dauerhaftigkeit als auch die Dimensionsstabilität wurden im Vergleich zu unbehandeltem Holz signifikant erhöht. Damit wurde die technische Machbarkeit einer biozidfreien und vollständig auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Modifizierungsmethode bestätigt. Die Prozessentwicklung erfolgte zunächst im Labormaßstab, wobei optimale Konzentrationen, Beladungsgrade und Aushärtungsbedingungen ermittelt wurden. Im Anschluss gelang die erfolgreiche Übertragung auf den semi-industriellen Pilotmaßstab, sodass es auch möglich war, Prüfkörper in praxisrelevanten Dimensionen mit in die Untersuchungen einzubeziehen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Upscaling mit angepassten Prozessparametern erfolgreich durchführbar ist. Neben der Prozessentwicklung wurden detailliert materialspezifische Kennwerte untersucht. Die SorCAModifizierung führte zu einer deutlichen Verbesserung der Dimensionsstabilität, zu reduzierter Wasseraufnahme sowie zu einer erhöhten Resistenz gegenüber holzzerstörenden und holzverfärbenden Pilzen. Gleichzeitig wurde auch festgestellt, dass bestimmte Materialeigenschaften durch die Modifizierung negativ beeinflusst werden. Dazu zählen die Bruchschlagarbeit, potenzielle Korrosionsrisiken für metallische Verbindungselemente infolge des niedrigen pH-Wertes der Imprägnierlösung sowie Einschränkungen hinsichtlich der Nutzung bestimmter Klebstoffsysteme. Insgesamt zeigen die Ergebnisse des Projektes, dass die SorCA-Modifizierung eine vielversprechende Alternative zu etablierten, nicht bio-basierten Verfahren darstellt. Die Untersuchungen belegen, dass mit biobasierten Chemikalien eine deutliche Verbesserung vieler Holzeigenschaften erreicht wird und damit eine Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger, praxisgerechter Anwendungen geschaffen wurde.