Sie sind hier: Startseite Forschung

Laufende Projekte

TANIPU: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite (Teilvorhaben 1: Laboroptimierungen)

Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für konstruktive und nicht-konstruktive verleimte Holzprodukt-Anwendungen.

In Teilvorhaben 1 wird die Formulierung von biobasierten, Isocyanat-freien Tannin-Polyurethan-Klebstoffen im Labormaßstab optimiert. Die Untersuchungen umfassen den Schritt vom Tannin-Carbonat zum Vorpolymer (Stufe B), die finale Aushärtung des Klebstoffs (Stufe C) sowie das Testen auf ihre Eignung für das Verkleben von Holz. Dabei wird der Einfluss der Stöchiometrie, der Amin-Struktur und der Amin-Topologie auf die chemische Struktur, die Architektur und die Molekulargewichtsverteilung der aus der Reaktion hervorgehenden Vorpolymere untersucht.
Bei der Aushärtung des Klebstoffs wird die Aushärtungskinetik mittels thermischer Analyse untersucht und modelliert. In Kombination mit der Analyse der Netzwerkbildung dient dies dazu, die Zusammenhänge zwischen Struktur, Aushärtung und Polymereigenschaften herzustellen. Für ausgewählte Vorpolymerformulierungen wird die Leistungsfähigkeit des Holzklebstoffs in Abhängigkeit von den Vorpolymerformulierungen und von den Aushärtungsbedingungen untersucht, um optimale Formulierungen für das Scale-Up auswählen zu können.

Projektlaufzeit: November 2022 - Oktober 2025

Förderung: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR): Förderkennzeichen 2220HV067A

Ansprechpartner: Dr. Heiko Winter

 

re:BEETLE: Verwertung von Reststoffstrom aus der Mehlwurmzucht

Das Projekt stellt mit Blick auf die Umsetzung der regionalen Bioökonomiestrategie ein Konzept zur Nutzung des Nebenstromes "Mehlkäfer" vor.
In der Machbarkeitsstudie "re:BEETLE" wird untersucht, inwiefern die extrahierte katalytisch aktive Substanz biogenen Ursprungs in der chemischen Industrie eingesetzt werden kann. Der Fokus liegt hierbei auf der Herstellung von holz-basierten Verbundwerkstoffen. In Zusammenarbeit mit dem LTZ Augustenberg wird weiterhin untersucht, ob die protein-reiche Fraktion als Futtermittel genutzt werden kann, um eine optimale Verwertung der im Zuge der Aufzucht der Mehlkäferlarven aufgewandten Ressourcen zu erzielen.

Projektlaufzeit: November 2022 - Juli 2023

Förderung: Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg im Rahmen der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg; Förderkennzeichen BWFE310101

reBEETLE-Logo-Biooekonomie

Ansprechpartner: Dr. Robert Gleuwitz

 

 

LignoFoam: Entwicklung eines Montageschaums aus hochqualitativ  extrahierten Lignin-Polymerblends mit einer Klebkraft von > 30 N/cm2 mit Schaumverhältnis von 1:30 bei einer Zellgeschlossenheit > 70 % für ökologisch-nachhaltige Bauverfahren

Projektziel ist die Entwicklung eines neuartigen Bio-Montageschaums für nachhaltige Bau- und Abdichtverfahren auf Basis eines Lignin-Polymerblends mit einer Klebkraft von 30 N/cm² und Antrocknungszeiten < 20 min. Konventionelle Bauschäume auf PUR-Basis weisen, aufgrund der Schaumkomponenten (Isocyanate) und organischen Aufschäumgase (z.B. Butan), kritische Umwelt- und Expositionseigenschaften auf. Ein neuartiger, ökologisch basierter Montageschaum auf Basis von in einer Flüssigkristallzellulose-Matrix inkorporierten Ligninkomplexen könnte mit einer neuartigen, biologisch abbaubaren Thermoplastdüseneinheit mit atmosphärischen Gasen (CO2/N2) in einem Schaumverhältnis von 1:30 aufgeschäumt werden.

Projektlaufzeit: Juli 2022 - Juni 2024

Förderung: Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi); Förderkennzeichen: KK5180502EB1

ZIM-Logo-Lignofoam

Ansprechpartner: Dr. Gopakumar Sivasankarapillai

 

Herstellung von biobasierten Klebstoffen mit Phenolverbindungen aus afrikanischem Mahagoni und Aucoumea klaineana

Diese Arbeit zielt darauf ab, die in den zwei in Gabun vorkommenden Tropenhölzern Khaya ivorensis A. Chev und Aucoumea klaineana Pierre enthaltenen Polyphenole zu verwerten. Ziel ist es, die Tannine zu extrahieren und sie in der Formulierung für die Herstellung von phenolischen Klebstoffen mit einigen natürlichen Zusatzstoffen wie Kolophonium zu verwenden. Anschließend sollen die verschiedenen Tanninharze anhand europäischer Normen charakterisiert werden, um die optimale Klebkraft des Harzes zu ermitteln. Für die Untersuchungen zur Klebefestigeit dient Buchenholz (Fagus sylvatica, Europa) als Referenz und der Einsatz tropischem Ozigo-Holz (Dacryodes buettneri, Gabun) wird als Alternative getestet.

Projektlaufzeit: December 2021 - November 2023

Förderung: Alexander von Humboldt Stiftung

Humboldt-Logo-Arsene

Ansprechpartner: Dr. Arsène Bikoro

 

 

 

Abgeschlossene Projekte

zu den abgeschlossenen Projekten geht es hier