Nachhaltige Dämmplatten aus Nanocellulose, extrahiert aus Papierabfällen

  

Papierfasern als Roh­material (© Melodea Ltd.,  Bild vergrößern)
 

(3.2.2014) Gebäude sind in den meisten Ländern für mindes­tens 40% des Primärenergieverbrauchs verantwortlich, so der World Business Council for Sustainable Development WBCSD.  Europa sollen etwa 10 Millionen Mehrfamilienhäuser, die vor 1975 gebaut wurden, einen zu hohen Energiebedarf haben.  Diesen Gebäudebestand will die Europäische Kommission im Rahmen einer europaweiten Gebäudesanierung bis 2050 kli­mafreundlich modernisieren. Das EU-Projekt BRIMEE („Cost-effective and sustainable Bio-Renewable Indoor Materials with high potential for customisation and creative design in Energy Efficient buildings“) soll dabei helfen, das Ziel der eu­ropäischen Gebäudeenergieeffizienz-Richtlinie zu erreichen. So sollen Dämmplatten entwickelt werden, die im Verbund an der Gebäudefassade – innen wie außen – montiert wer­den. Das Besondere des Projekts: Bei der Herstellung der Dämmplatten wird auf Papierabfälle zurückgegriffen.

Jedes Jahr sollen in Europa etwa 11 Millionen Tonnen Papier­faserschlamm in der Papier- und Zellstoffindustrie als Abfall anfallen. Im Projekt BRIMEE dient dieser Papierfaserschlamm als Rohmaterial zur Herstellung dämmender Schäume. Die Me­thode zur chemisch-mechanischen Vorbehandlung und Wei­terverarbeitung des Papierfaserschlamms wurde an der Heb­rew University of Jerusalem mit der Firma Melodea Ltd. in Is­rael entwickelt, erklärt Dr. Stephan Kabasci, Leiter des Vor­habens bei Fraunhofer UMSICHT: „Durch die Vorbehandlung entsteht eine geleeartige Suspension aus nanokristalliner Cel­lulose (NCC). In diesem Prozessschritt lassen sich außerdem zielgerichtet diverse Zuschlagstoffe - so genannte Additive hinzufügen - beispielsweise zum Flammschutz oder zur Erhöhung der Stabilität“. An­schließend wird der Cellulosebrei in eine Form gefüllt, eingefroren, entwässert und zu fertigen Dämmelementen verarbeitet.

Produktmuster: Dämmplatte aus nanokristalliner Cellulose (NCC) © Melodea Ltd. (Bild vergrößern)

 „Auf diese Weise kann unser Projektpartner Melodea im Pilotmaßstab bereits Schaum­platten in der Größenordnung von Postkarten erzeugen. Eine wesentliche Aufgabe des Projekts ist das Scale-Up, d.h. den Herstellungsprozess auf einen größeren Maßstab zu skalieren. Wir wollen der Bauindustrie künftig Dämmplatten anbieten können, die mindestens etwa 50 x 100 Zentimeter groß sind“, erklärt Kabasci, der bei Fraunhofer UMSICHT die Abteilung Biobasierte Kunststoffe leitet.

Energiesparende Prozesskette

In die Skalierung des Herstellungsprozesses bringt Fraunhofer UMSICHT seine verfah­renstechnische Kompetenz ein. „Unser Ziel ist es, einen möglichst energiesparenden Prozess zu realisieren, bei dem zum einen alle verwendeten Materialien möglichst voll­ständig rezykliert werden, und der zum anderen eine reproduzierbare Plattenproduk­tion ermöglicht“, so Kabasci. Auf diese Weise soll ein Prozess im vorindustriellen Maß­stab für die Dämmplattenproduktion entstehen.