fatuk | Fachbereich Architektur Technische Universität Kaiserslautern
t-lab | Holzarchitektur und Holzwerkstoffe

Forschung

Steigerungspotential von Produktspeicher und stofflicher Substitution

durch Buchenholzprodukte niedriger Holzqualität

Bearbeiter:

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf, Prof. Stephan Birk, Dipl.-Ing. Dennis Röver, Dipl.-Ing. Reiner Klopfer, Dipl.-Ing. Wenchang Shi, Dipl.-Ing. Eva-Maria Ciesla, Dipl.-Ing. Sarah Pape

Kooperationspartner: Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Prof. Dr.-Ing. Joachim Hausmann

Ziel ist in einem interdisziplinären Forschungsteam einfeldrige, standardisierte und ressourceneffiziente Buchenholz-Hybridträger zur stofflichen Substitution von Stahl- und Stahlbetonträger herzustellen. Dies soll durch die signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit möglich werden, indem die Gurte von profilierten Brettschichtholzträgern aus Buchenholz mit Lamellen aus recycelten Kohlenstofffasern (Recycling-CFK-Lamellen) verstärkt werden. Buchenholzbretter niedriger Holzqualität (≤ LS 7), d. h. Buchenholz aus dem Stammzentrum und das klassische Schwellensortiment sollen erforscht werden, um ihre Verwendung in neuen Absatzmärkten zu erschließen. Die CFK-Lamellen basieren auf Vliesstoffen mit einem hohen Orientierungsgrad der Kohlenstofffasern. Dadurch ist die Verwendung von Produktionsabfällen und End-of-Life-Produkten aus der Luftfahrt und der Fahrzeugindustrie gewährleistet.

Die Anpassung des Orientierungsgrades der Fasern im Vlies ermöglicht einen optimalen und kostengünstigen Einsatz entsprechend den mechanischen Anforderungen im Feld und an den Auflagern.

Außerdem wird das Schwind- und Quellverhalten der Buchenbretter durch den Verbund mit den Recycling-CFK-Lamellen deutlich vermindert. Zur Steigerung des Produktspeichers sollen Träger und Stützen kaskadenartig in Hallentragwerken und in nutzungsneutralen Tragstrukturen eingesetzt werden.

Mittelgeber: Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft