Carbonfaser
Carbonfasern, gewonnen aus Lignin und Cellulose, sind Forschungsgrundlage einer Zukunft, in der Carbon nicht mehr auf Erdöl oder Stahl basiert. Dabei ist besonders Lignin aussichtsreich, da es in großen Mengen als Nebenprodukt bei der Papiererzeugung anfällt und – anstatt es thermisch zu verwerten – in eine Kaskadennutzung übergeführt werden könnte. Nachhaltig hergestellte Leichtbauteile aus Carbonfasern, die in der Flugfahrt und Autoindustrie zur Anwendung kommen könnten, sind zurzeit noch kostenaufwändig in der Herstellung, überzeugen in der Erforschung allerdings durch eine höhere Festigkeit, als es bei gängigen Stahlkonstruktionen der Fall ist. Dabei sind die einzelnen Bauteile leichter, was wiederum zu niedrigerem Strom- oder Treibstoffverbrauch führt. Im Eisenbahnsektor spielt bei Zügen vor allem der Luftwiderstand eine große Rolle – hier könnten Verkleidungselemente in leichter Ausführung aus Ligninfasern den Luftwiderstand deutlich verringern. Herausforderungen bei der Anwendung von Carbonfasern aus Holz liegen hierbei in der hohen Belastung der ausgesetzten Bauteile, Erfüllung der Brandschutzvorgaben und Widerstandsfähigkeit gegen Schotterflug, während zugleich Kosten und Gewicht niedrig gehalten werden sollen.
Biokomposits aus Holz
Werden Bäume in Sägewerken zu Baumaterial verarbeitet, bleibt ein erheblicher Rest von Hackschnitzeln, Sägemehl und -spänen sowie Rinde übrig. Bei der Entwicklung von holzbasierten Biokomposits wird zunächst ein Teil des Lignins aus den Holzspänen gelöst, das Lignin fungiert dann anstelle von künstlichen Klebstoffen als Bindemittel, um die Bestandteile des Holzes in neuer Weise miteinander zu verbinden. Neben umweltpositiven Argumenten wie der langfristigen Speicherung durch Photosynthese von Kohlenstoffdioxid ist wie bei den Carbonfasern aus Holz die Unabhängigkeit von Erdöl das schlagende Argument, um Alternativen aus nachwachsenden Rohstoffen zu erforschen. Ebenfalls zeichnen sich Biokomposits durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit trotz großer Leichtigkeit aus. Ihre Anwendungsbereiche sind vielfältig. Sie finden in der Möbelindustrie, für Innenraumflächen, für Verpackungen, ja sogar für Musikinstrumente – und in Zukunft voraussichtlich auf vielen weiteren Einsatzgebieten – Verwendung.
