Forschende des Fraunhofer WKI präsentieren auf der BAU 2025 in München eine Gebäudekonstruktion aus hochwertigen Kiefernholzbauteilen, einem Holzbalken aus aufbereitetem Altholz, mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen sowie Dämmstoffen mit Pilzmyzel als innovativem Bindemittel. Mit dem Modell zeigen die Forschenden ressourcenschonende Innovationen für das Bauen mit Recyclingmaterialien wie Altholz oder Hanfschäben.
Die Wände der Gebäudekonstruktion bestehen aus Kiefernholz. Häuser aus Holz sind klimafreundlich und schonen endliche Ressourcen etwa zur Herstellung von Beton oder Stahl. Insbesondere der Bau von mehrgeschossigen Gebäuden und ganzen Stadtquartieren in Holzbauweise bietet ein hohes Potenzial, um Klimaschutzziele zu erreichen und die Bauwirtschaft mit Blick auf die Zukunft zu stärken.
Im Rahmen dieses Projekts untersucht das Fraunhofer WKI die regional verfügbaren Kiefernholzsortimente, um daraus hochqualitative Holzbauelemente herzustellen. Die Projektpartner vom Fraunhofer IPK und der TU Berlin haben ein prototypisches Visualisierungstool für den mehrgeschossigen Holzwohnbau entwickelt.
Dieses Tool ist am Exponat über QR-Codes abrufbar und ermöglicht den vielfältigen Akteuren der Wertschöpfungskette die Ermittlung und Visualisierung verschiedener Kernindikatoren, wie Umweltfaktoren, Lebenszykluskosten, Baudauer und -kosten in Abhängigkeit der eingesetzten Rohstoffe. Ziel der Projektpartner ist es, Metropolregionen auf dem Weg zur Klimaneutralität zu unterstützen und die deutsche Bauindustrie zukunftsfähig zu machen – auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen sowie geschlossenen, effizienten Ressourcenkreisläufen.
In den Gebäudekonstruktion sind innovative Dämmstoffe verbaut
Die Wissenschaftler des Fraunhofer WKI entwickeln biologische Klebstoffe, die auf Pilzen, also lebenden, wachsenden Organismen basieren. Gemeinsam mit dem Braunschweiger Start-up »YcoLabs« nutzen die Forschenden das organische Wachstum von Pilzmyzel als natürliches Bindemittel, um pflanzliche Reststoffe wie Hanfschäben, Holzspäne oder Elefantengrasfasern zu Dämmstoff-Rohlingen zu verarbeiten.
Durch ein am WKI entwickeltes Heißpressverfahren werden diese anschließend partiell verdichtet, getrocknet und inaktiviert. Dadurch werden zudem Produkteigenschaften, wie Druckfestigkeit, Feuerfestigkeit und Stabilität deutlich verbessert. Besonderer Vorteil: Man kann die Dämmstoffe in jede beliebige Form und Größe wachsen lassen. Dadurch sind sie sehr vielseitig einsetzbar.
Herkömmliche Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) sind ebenfalls im Exponat verbaut. Diese sind zwar fest am Markt etabliert und in der Praxis verwendet, allerdings ist die Marktdurchdringung von NawaRo-Dämmstoffen derzeit noch gering. Ein Hindernis waren in der Vergangenheit unter anderem Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen einschließlich geruchsrelevanter Substanzen. Forschende am Fraunhofer WKI stellten in einem Projekt fest, dass sich das Emissionsverhalten von NawaRo-Dämmstoffen in den meisten Fällen nicht von Emissionen aus konventionellen Materialien unterscheidet.
Im Projekt »NawaRo_RedEm« werden zusammen mit Industriepartnern auch Maßnahmen entwickelt, um aus NawaRo-Dämmstoffen freigesetzte Emissionen weiter zu senken. Mit natürlichen Materialien kann heute kalkulierbar, dauerhaft und sicher gebaut werden. Damit leisten die Werkstoffe einen Beitrag zur klimagerechten Bauwende.
Die Forschenden haben für die Gebäudekonstruktion einen dekontaminierten Holzbalken als tragendes Element aus stabförmigem Altholz verwendet. Im Projekt »ReFoRe« verfolgen die Partner aus Industrie und Forschung das Ziel, Methoden für die Wiederverwertung von Holz aus Decken und Dachstühlen von Bestandsbauten zu nutzen.
Bestehende Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz werden erweitert und Konzepte zur Wiederverwendung entwickelt, die auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet sind. In einer besseren und deutlich schnelleren Analyse und gezielter Aufbereitung des Werkstoffs (unter strikter Beachtung wirtschaftlicher und rechtlicher Randbedingungen) liegt der Schlüssel zu einer deutlichen Erhöhung der Nachnutzungsquote von Holz. Konstruktives Altholz hat eine hohe Materialqualität und besondere Eigenschaften.
Aerogele sind hochporöse, federleichte Werkstoffe mit außergewöhnlichen Eigenschaften: extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, geringe Schallübertragung sowie hohe Adsorptionswirkung für flüchtige organische Verbindungen. Sie eignen sich hervorragend sowohl für den Leichtbau als auch als Filtermaterial und gelten daher als Zukunftswerkstoff. Gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern entwickeln wir ein Verfahren zur Herstellung von Aerogelen auf Basis von Altholz. Aus den Aerogelen stellen wir Prototypen von Dämmstoffen und schadstoffadsorbierenden Raumluftfiltern her, die in Gebäuden und Fahrzeugen eingesetzt werden können. Darüber hinaus sollen Transfermöglichkeiten zu Anwendungen in der Abgasreinigung aufgezeigt werden.
Weiteres Projektziel: Aus den Produkten sollen die für die Herstellung der Aerogele benötigten Rohstoffe wiedergewonnen werden. Mit dieser nachhaltigen Werkstofflösung unterstützen wir den Gesundheitsschutz sowie den Kampf gegen Klimawandel und Ressourcenknappheit.Aerogele sind hochporöse, federleichte Werkstoffe mit außergewöhnlichen Eigenschaften: extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, geringe Schallübertragung sowie hohe Adsorptionswirkung für flüchtige organische Verbindungen. Sie eignen sich hervorragend sowohl für den Leichtbau als auch als Filtermaterial und gelten daher als Zukunftswerkstoff.
Gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern entwickeln wir ein Verfahren zur Herstellung von Aerogelen auf Basis von Altholz. Aus den Aerogelen stellen wir Prototypen von Dämmstoffen und schadstoffadsorbierenden Raumluftfiltern her, die in Gebäuden und Fahrzeugen eingesetzt werden können. Darüber hinaus sollen Transfermöglichkeiten zu Anwendungen in der Abgasreinigung aufgezeigt werden. Weiteres Projektziel: Aus den Produkten sollen die für die Herstellung der Aerogele benötigten Rohstoffe wiedergewonnen werden. Mit dieser nachhaltigen Werkstofflösung unterstützen wir den Gesundheitsschutz sowie den Kampf gegen Klimawandel und Ressourcenknappheit.