Neue Holzpaneele, die von Schindeln inspiriert sind: eine nachhaltige Innovation

Beitrag vom: 14.04.2025

Neue Holzplatten inspiriert von Schindeln: eine nachhaltige Innovation von Empa und ETH Zürich.

Von traditioneller Handwerkskunst zu fortschrittlicher Technologie: Die jahrhundertealte Herstellung von Holzschindeln, den typischen Alpenschindeln, hat Forschende der Empa und der ETH Zürich dazu inspiriert, ein neues Herstellungsverfahren für Holzwerkstoffplatten zu entwickeln. effizienter und nachhaltiger.

Die Innovation besteht in der Verwendung von gespaltenen Holzstäben, auch von geringerer Qualität, die dank künstlicher Intelligenz optimiert wurden, für die Herstellung widerstandsfähiger Materialien für tragende Bauteile im Bauwesen.

Das Projekt, das Teil der Initiative "Mainstreaming Wood Construction" (MainWood) ist, stellt einen bedeutenden Schritt zur Aufwertung der Ressource Holz dar erneuerbar, insbesondere in einer Zeit, in der der Klimawandel die europäischen Wälder und insbesondere die Fichte, die von langen Dürreperioden bedroht ist, unter Druck setzt.

Maximaler Ertrag bei minimalem Abfall

Im Gegensatz zum traditionellen industriellen Schneiden ist das Holzspaltverfahren, In Anlehnung an die Schindelverarbeitung ermöglicht es eine hocheffiziente Extraktion von Fasern, wodurch Materialverschwendung und Energieverbrauch minimiert werden. Während Schweizer Sägewerke eine Ausbeute von rund 60 % erzielen, ermöglicht das neue Verfahren die Gewinnung mehrerer Stäbchen mit einer einzigen Spaltung dank eines Mehrblattkopfes, der an einen gängigen Schornsteinholzspalter angepasst ist.

AI und intelligente Holzsortierung

Eines der Schlüsselelemente des Projekts ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz. Ein automatisiertes Bildverarbeitungssystem erfasst jeden Holzstab und analysiert seine Form, Größe und Qualität über ein neuronales Netzwerk. «Wir können entscheidende Eigenschaften wie die Steifigkeit bestimmen, unabhängig von der Holzart oder der Regelmäßigkeit des Werkstücks», erklärt Mark Schubert von der Empa.

Dieser Ansatz ermöglicht es auch, trockenheitsresistente Laubhölzer, die oft unterschätzt werden und zur Verbrennung bestimmt sind, optimal zu nutzen.

Auf dem Weg zu einer neuen Generation von Holzwerkstoffen

Der erste Platten, die ohne Vorsortierung der Stäbchen im Labor hergestellt werden, haben bereits hervorragende mechanische Eigenschaften und eine vielversprechende Produktionseffizienz bewiesen. «Unser Ziel ist es, eine konkrete und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Baustoffen anzubieten», sagt Ingo Burgert, Professor an der ETH Zürich und Projektleiter.

«Dank dieses Verfahrens können wir minderwertiges Holz und weniger wertvolle Holzarten verwenden und so zu einer zirkuläreren und widerstandsfähigeren Holzlieferkette beitragen.

Das Zentrum für Materialien und Strukturen ist geboren wooden

Um die Entwicklung dieser Technologien zu unterstützen, werden die Empa und die ETH Zürich ein neues «Zentrum für Holzwerkstoffe und -konstruktionen» schaffen. Das Zentrum wird als Drehscheibe für fortschrittliche Forschung und Zusammenarbeit mit der Holzindustrie dienen, mit dem Ziel, die gesamte Wertschöpfungskette zu optimieren und eine stärkere Verwendung von Holz im Bauwesen zu fördern, auch als Mittel zur langfristigen Speicherung von CO₂.

Ein Projekt, das zeigt, wie Innovation und Tradition zusammenkommen können, um ökologische Herausforderungen mit konkreten Lösungen anzugehen, smart und nachhaltig.