Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben (TyphaKleber)

Abstract

Mit dem vor Projektbeginn entwickelten sogenannten Magnesitboard ist es prinzipiell gelungen, einen Baustoff herzustellen, der zusätzlich statische Aufgaben übernehmen kann sowie eine Reihe positiver Zusatzeigenschaften aufweist. Derzeit wird die Typhaplatte mit dem schwach wirksamen Bindemittel Magnesit mit einem Masseanteil von 50 Gew.-% hergestellt, um dem Produkt ausreichend Materialfestigkeit zu geben. Durch den hohen Bindemittelanteil werden positive Eigenschaften der Typhaplatte, wie die Wärmedämmfähigkeit, negativ beeinflusst. Der mit Magnesit gebundene Dämmstoff besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von 0,055 W/mK. Mit einem neuartigen, besseren Klebstoff könnte es gelingen, sowohl die Festigkeiten als auch die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern und damit die Marktchancen deutlich zu erhöhen. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebstoffes ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. So weisen die längs geschnittenen Blattpartikel aufgrund des schaumartigen Zellgewebes, des Aerenchyms, das am Festigkeit gebenden Sklerenchym gebunden ist, eine relativ hohe Saugfähigkeit auf. Beim zu entwickelnden Klebstoff sollte ein Eindringen in die Schwammstruktur weitgehend vermieden werden und die Typhapartikel müssen mit relativ geringem Drücken verklebt werden, um die Schwammstruktur des Aerenchyms und damit die Dämmwirkung nicht zu zerstören. Außerdem besitzt das Blattmaterial eine hohe Resistenz gegen mikrobiellen Befall, die im Vorhandensein spezieller Polyphenole begründet ist. Diese können einen deutlichen Einfluss auf die Aushärtung und die Stabilität des angewandten Klebstoffes besitzen. Aus den genannten Gründen ist es deshalb unbedingt erforderlich, von Anfang an das Bindemittelsystem für die Verklebung von Typhapartikeln zu einem geeigneten Baustoff zu entwickeln und an geeigneten Probekörpern aus Typhapartikeln mit dem neu entwickelten und applizierten Klebstoff zu testen. Drei Ziele waren bei der geplanten Entwicklung eines auf Typha beruhenden Baustoffes wesentlich:

eine höhere Festigkeit als das derzeitige Material besitzt, um ebenso konstruktive Aufgaben beim Bau zu übernehmen eine geringere Rohdichte bei gleichzeitiger Reduktion der Wärmeleitfähigkeit Rückführbarkeit des Baustoffs in den Stoffkreislauf.