Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff Holz Alfred Teischinger BOKU –Dept. f....
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Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff Holz
Alfred Teischinger
BOKU – Dept. f. Materialwissenschaften und Prozesstechnik
A. Teischinger © 2012 2
Photosynthese – vom CO2 zum Zucker
6 CO2
6 H2OC6H12O6
Input Bilanz für 1 kg Holz Output1,46 kg CO2 1 kg Holz0,60 kg H20 1,06 kg O2
18,5 MJ Sonnenenergie 18,5 MJ gespeichert als chemische Energie
6 O2
1 m³ = ~ 0,7 t CO2+ Berücksichtigung der „grauen Energie“ der eingesetzten Baustoffe
A. Teischinger © 2012 3
Baustoffe für tragende ZweckePr
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Hol
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Teischinger 2009, basierend auf Winter 1994
Holzbau neu: Festigkeitssortierung Holz Leimbauteile (BSH), Brettsperrholz, Hybrid- trukturen etc. Industrielle Produktion (Vorfertigung) CNC-Abbund (Präzision) andere (Umwelt, Energie, Architektur, Kosten etc.)
A. Teischinger © 2012 4
Der Wettstreit um den Rohstoff Holz
Massivholzprodukte und verleimte Komponenten (tragend und nicht tragend, Erscheinung, etc.)
Holzwerkstoffe (Furnier, Späne, Fasern, etc.)
Zellstoff, Papier, Regeneratfaser
Plattform- und Feinchemikalien
Energie / Kraftstoffe
Altholz & Altpapier
SortimenteRohstoff Holz
Endp
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Verarbeitung
primäre MaterialströmeSeitenströme / KoppelprodukteProzessenergie (innerhalb der Prozesskette)
And
ere
Laubholz - Nadelholz
11,1
4,1
7,4
14,9
7,3
?
KS?
Wertschöpfungsketten Forst – Holz: Zunahme der Wertschöpfung
Hackgut
Regenerat Faser
Spanplatte
Faserplatte
Sperrholz
Sägerundholz/Schnittbilder
SchnittholzBrettschichtholz Brettsperrholz Konstruktions-
vollholzDuobalken
Bioraffinerie
ZellstoffPlattformchemikalienFeinchemikalienEnergie (thermisch, Ethanol etc.)
Textilfaser/Textilien
Möbel
Holzbau
Papier/Karton
Industrieholz
Hygiene-produkte
Schälfurnier
Papierfaser
Innenausbau
A. Teischinger © 2012 6
Sathre und Gustavsson (2009)
Total value added and biomass value added per unit of total output value
A. Teischinger © 2012 7
Holzbilanz – heute und zukünftig (EU 27)
Mantau et al. 2010
x 0,5 = t
Bedarf
Ress
ourc
e
……..+ 217 %
….+ 35 %
…………………….+ 40 %
A. Teischinger © 2012 8
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