Die Universität Siegen forscht unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Mathias Wirths an der Entwicklung neuer Konstruktionswerkstoffe aus Riesenchinaschilf (Miscanthus giganteus). Diese Arbeiten stehen im Rahmen des Projekts „Neue Konstruktionswerkstoffe Nachwachsende Rohstoffe“, das in Zusammenarbeit mit mehreren Institutionen, darunter die RWTH Aachen und die Universität Bonn, sowie dem Industriepartner Evonik Industries AG durchgeführt wird. Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) hat das Projekt mit Mitteln aus dem Forschungsbericht „Zukunft Bau“ gefördert.
In den ersten Forschungsphasen wurde bereits eine interessante Entdeckung gemacht: Stabförmige Träger aus dem schnell wachsenden Gras zeigen ein Verformungsverhalten unter Biegebelastung, das mit dem von handelsüblichem Bauholz vergleichbar ist. Diese neuartigen Biegeträger könnten ein großes Potenzial für die CO2-Einspeicherung in der Bauindustrie haben, was die Nachhaltigkeit in diesem Sektor fördert. Vorraussetzung für die Weiterentwicklung ist ein erneuter Förderbescheid des BBSR, der nun erteilt wurde und die Forschung seit dem 1. Januar 2025 fortsetzt.
Herausforderungen und innovative Lösungen
Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Verwendung von Riesenchinaschilf als Baumaterial ist die kraftschlüssige Verbindung der Halme, die eine glatte Oberfläche aufweisen. Um dieses Problem zu lösen, wird an speziellen Verfahren zur Bearbeitung des Rohmaterials und dessen Verklebung zu stabförmigen Tragelementen mit unterschiedlichen Bindemitteln geforscht. Das Team hat bereits Fortschritte erzielt: So wird an einer Maschine gearbeitet, die den Namen „Miscanthus-Biber“ trägt und die Aufgabe hat, die Schilfblätter aufzurauhen, zu verkleben und zu pressen.
Im Rahmen dieser Forschung werden verschiedene Klebeoptionen untersucht, darunter biologische Kleber wie Knochenleim, der jedoch nicht wasserfest ist, sowie Epoxidharze, die auf Erdölbasis hergestellt werden und nicht den Nachhaltigkeitsstandards genügen. Trotz dieser Herausforderungen hat der Einsatz von Balken aus Riesenchinaschilf bereits im Labor eine vergleichbare Festigkeit wie marktübliches Konstruktionsvollholz nachgewiesen. Diese Entwicklungen könnten einen interessanten Ansatz für die zukünftige Verwendung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen darstellen, wie die Universität Siegen in ihren aktuellen Forschungsberichten und auf Innovations-Report detailliert beschreibt.
