Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff Holz Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff Holz Alfred Teischinger BOKU – Dept. f. Materialwissenschaften und Prozesstechnik Ich freue mich, Sie bei der Wiener Vorlesung zum Zukunftswerkstoff Holz begrüßen zu können: Was erwartet Sie heute abend? Dazu eine kleine Einleitung: Ich habe kein strukturiertes Inhaltsverzeichnis – meine Studenten müssen dies in ihren Seminararbeiten jedoch sehr wohl haben. Vielleicht ein kleiner Unterschied zwischen dem Lernenden und dem Lehrenden – auch wenn die Grenze oft immer mehr verschwimmt. In der Sprache des Bologna-Prozesses müssen wir Lehrenden unseren Vorlesungen sogenannte „learning Outcomes“ zuordnen. Das bedeutet etwa: Was kann oder weiß der Studierende nach der Vorlesung besser oder mehr als vorher. Ich hoffe, Sie nehmen heute abend auch etwas mit nach Hause … ein kleines Stück Holz – virtuell natürlich – das wäre dann der Learning Outcome von heute.

Photosynthese – vom CO2 zum Zucker C6H12O6 6 H2O Input Bilanz für 1 kg Holz Output 1,46 kg CO2 1 kg Holz 0,60 kg H20 1,06 kg O2 18,5 MJ Sonnenenergie 18,5 MJ gespeichert als chemische Energie 1 m³ = ~ 0,7 t CO2 + Berücksichtigung der „grauen Energie“ der eingesetzten Baustoffe

Baustoffe für tragende Zwecke Holzbau neu: Festigkeitssortierung Holz Leimbauteile (BSH), Brettsperrholz, Hybrid- trukturen etc. Industrielle Produktion (Vorfertigung) CNC-Abbund (Präzision) andere (Umwelt, Energie, Architektur, Kosten etc.) Holz Stein/Ziegel Prozentueller Anteil Eisen/Stahl Stahlbeton Teischinger 2009, basierend auf Winter 1994

Der Wettstreit um den Rohstoff Holz Sortimente Verarbeitung Rohstoff Holz 11,1 Massivholzprodukte und verleimte Komponenten (tragend und nicht tragend, Erscheinung, etc.) Sägeholz 4,1 Holzwerkstoffe (Furnier, Späne, Fasern, etc.) Endprodukte und Anwendungen 7,4 Zellstoff, Papier, Regeneratfaser Industrieholz ? Plattform- und Feinchemikalien 14,9 KS? Schlagab-raum u.a. Laubholz - Nadelholz Energie / Kraftstoffe 7,3 Altholz & Altpapier Andere primäre Materialströme Seitenströme / Koppelprodukte Prozessenergie (innerhalb der Prozesskette)

Konstruktions-vollholz Wertschöpfungsketten Forst – Holz: Zunahme der Wertschöpfung Brettschichtholz Brettsperrholz Schnittholz Konstruktions-vollholz Holzbau Duobalken Sägerundholz/ Schnittbilder Spanplatte Hackgut Faserplatte Innenausbau Schälfurnier Möbel Sperrholz Papierfaser Papier/Karton Regenerat Faser Textilfaser/ Textilien Industrieholz Zellstoff Plattformchemikalien Feinchemikalien Energie (thermisch, Ethanol etc.) Hygiene- produkte Bioraffinerie

Total value added and biomass value added per unit of total output value Sathre und Gustavsson (2009)

Holzbilanz – heute und zukünftig (EU 27) x 0,5 = t Ressource …………………….+ 40 % Bedarf ….+ 35 % ……..+ 217 % Mantau et al. 2010

Schlussfolgerung  Holz - Rohstoff mit Zukunftspotenzial  derzeit teilweise noch sehr ineffiziente Prozessketten  These: 30% des Materials könnten im Prozess besser genutzt werden  Ressourceneffizienz durch neue und bessere Technologien, und Nutzung (Vermeidung von Sägespänen)  Technologiefolgen und Bewertung nach volkswirtschaftlich fundierten Indikatoren nötig