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Geopolymer und Holz – Teamwork oder Albtraum?

Aktuell

Geopolymer ersetzt Beton, Holz macht ihn leichter und bindet Kohlenstoff – wie beide im Verbund zusammenarbeiten können, hat ein internationales Team genauer untersucht.

Schematische Darstellung der Einflüsse von Feuchtigkeit auf die Verklebung an der Grenzfläche zwischen Geopolymer und Holz während des Aushärtungsprozesses (© Ye et alii, 2021)

Dem Einsatz von Geopolymeren als Grundlage für Betonsubstitute werden erhebliche Substitutionspotentiale hinsichtlich des Treibhauspotenzials zugeschrieben. Untersuchungen haben gezeigt, dass Geopolymere aufgrund ihrer technischen Eigenschaften für unbewehrte und bewehrte Betonanwendungen tauglich sind. Dennoch gibt es Vorbehalte die einer Verwendung als Baustoff in signifikanten Mengen Massenbaustoff entgegenstanden.

Anders als bei zementgebundenen Baustoffen bildet sich bei Geopolymeren die Matrix aus einem alkalisch aktivierten Aluminium-Silikat-Mörtel. Diese sind sehr beständig gegen Säure und Hitze, zeigen aber wenig chemische und physikalische Kompatibilität mit verholzten Naturfasern. Um also einen guten Verbundwerkstoff herstellen zu können, müssen die Grenzflächen zwischen Matrix und Faser verbessert und systematisch bewertet werden.

In einer kürzlich veröffentlichten Arbeit zusammen mit der Beijing Forestry University und der Universität Hamburg, hat das vom Thünen Institut für Holzforschung koordinierte Projektteam eine neuartige Methode speziell für Geopolymer-Holz-Komposite entwickelt. Darüber hinaus konnten wir zusammen mit der Universidade Sao Paulo zeigen, dass gerade die Vorbehandlung der Rohstoffe (bspw. Angleichen der Partikelgröße) die Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Geopolymer-Holz Beton beeinflusst.

Das Team aus Wissenschaftler:innen aus China, Ghana, Brasilien und Deutschland führt damit eine innovative Forschungslinie weiter die am Thünen Institut für Holzforschung bereits in der Vergangenheit wichtige explorative Arbeiten geleistet hat.

Ansprechpartner: Dr. Goran Schmidt

Weitere Informationen:

Projektwebseite: http://www.biohome.uni-hamburg.de/