Projektdatenbank
| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | Programm* | |||
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| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22000417 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel) | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22000418 | Konzept nachhaltiges Holzschutzverstärkungssystem – NFK-ummanteltes, carbonfaserverstärktes und vorgespanntes Brettschichtholztragwerk - Akronym: HORST | Die Anzahl an sanierungsbedürftigen Brückenbauwerken, insbesondere in Dt., ist in den letzten Jahren sehr stark gewachsen und wird in Zukunft weiter steigen, da der stetig zunehmende Verkehr bei Konzeption und Bau nicht berücksichtigt wurde. Somit resultiert ein erhöhter Bedarf an nachhaltigen Lösungen, die zudem kostengünstig und umweltfreundlich sind. Im Hinblick auf die steigenden Anforderungen an umweltschonende und effiziente Konstruktionen sowie nachhaltige biogene Rohstoffe ist der Werkstoff Holz ideal für die Anwendung im Brückenbau geeignet. Neue Verarbeitungsverfahren erlauben es, Konstruktionsholz im Ingenieurbau mit definierten und berechenbaren Größen im Hochleistungssektor anzuwenden. Dem entgegen steht allerdings das negative Verhalten des Materials bei Feuchte, wie insbesondere das Quellen und Schwinden von Holz sowie die Schädigung der Holzsubstanz durch holzzerstörende Pilze oder Insekten. Hierbei können die Faserkunststoffverbunde mit ihren wasser- und feuchtebeständigen Materialeigenschaften in Kombination mit Holz eine extrem leistungsfähige und innovative Konstruktion bilden, die vor allem die positiven Eigenschaften der beiden Komponenten als neuen hybriden Werkstoff kombiniert. Der Einsatz von Hochleistungsfasern, wie z.B. Carbon, in Kombination mit cellulosebasierten Fasern im Holz stellt material- und konstruktionsseitig neue Anforderungen an Verfahrenstechnik und Produktion der Werkstoffe. Die Entwicklung eines neuen nachhaltigen Holz-FKV-Verbundes bietet einen ganzheitlichen Ansatz, sowohl bei Neubau als auch Sanierung von Gebäuden und Brückenbauten. Dabei wird in der Vorstudie das folgende Gesamtziel definiert: Konzeption und technisch/wirtschaftliche Umsetzbarkeit eines mit Naturfaser-Composite ummantelten Brettschichtholzelementes (BSH) mit integrierter vorgespannter Carbonfaserverstärkung, welches als Holzschutzverstärkungssystem ("HORST") in einem Brückenverbundträger ausgeführt wird. | Die Machbarkeitsstudie HORST konnte als Vorstudie erfolgreich abgeschlossen werden. Es erfolgte die Entwicklung eines hybriden Verbundträgers auf der Basis von Fichtenholz. Dieses wurde mit vorgespannten Hochleistungsfasern verstärkt und mit einer NFK-Ummantelung vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Die Entwicklung der benötigten Herstellungstechnologien sowie die Konstruktion von fertigungstechnischen Vorrichtungen waren Teil der Studie. Mittels einer Sensorintegration in das Bauteil, können frühzeitig Schädigungen durch eindringende Feuchte detektiert und behoben werden. Die Entwicklung eines ganzheitlichen Recyclingkonzeptes verstärkt den nachhaltigen und ökologischen Charakter der Studie. | Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: +49 371 531-32192 sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.03.2022 | 22000516 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 1: Buchdruckerphänologie und Trockenstressdisposition - Akronym: IpsPro-FVA-BW | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung und eine Minimierung der in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden möglich. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 1 wurden AP 2 "Buchdruckerphänologie", AP 3 "Trockenstress-Disposition" sowie zu weiten Teilen das AP 7 "Systemoptimierung und Validierung" durch die FVA bearbeitet. In AP 2 sollte der Befallsdruck durch den Buchdrucker (bepre) unter anderem in Abhängigkeit vom Vorjahresbefall und der Buchdruckerentwicklung prognostiziert werden. Hierfür sollte ein Borkenkäferentwicklungsmodell anhand eines parallelen Monitorings von Witterung und Schwärmverlauf parametrisiert werden. Das bestehende Monitoring wurde zu diesem Zweck im Rahmen des Projekts erweitert und an die Fragestellung angepasst. In AP 3 sollte die Trockenstress-Disposition (drydisp), d.h. die akute Anfälligkeit von Fichten gegenüber Buchdruckerbefall, mit Hilfe einer raum-zeitkontinuierlichen Modellierung des Bodenwasserhaushalts abgeleitet werden. Ziel war die Identifikation von kritischem Wassermangel, bei dem die Abwehrkraft der Fichten deutlich abnimmt. Im Rahmen von AP 7 sollte zudem das zu entwickelnde Frühwarnsystem anhand beobachteter Befälle plausibilisiert und optimiert, sowie Risikoschwellen für die Teilrisiken aus AP 2 und AP 3 sowie das abgeleitete Befallsrisiko (ipsrisk) definiert werden. | Im IpsPro-Verbundvorhaben entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken, insbesondere bepre (AP 2) und drydisp (AP 3), ein. Als Antrieb fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive 4-tägiger Wettervorhersagen ein. Als Borkenkäferentwicklungsmodell wurde in AP 2 PHENIPS (Phenology of Ips typographus, Baier et al. 2007) gewählt und unter Verwendung von historischen Fallenfängen ein erweitertes, generalisiertes Buchdruckerschwärmmodell erstellt. Aufbauend auf diesem wurde mithilfe hochaufgelöster Befallsdaten bepre abgeschätzt. In AP 3 wurde mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell RoGeR (Steinbrich et al. 2016) das relative pflanzenverfügbare Wasser (rpw) im Wurzelraum modelliert und mit Bodenfeuchtemessungen in Fichtenwäldern plausibilisiert. Ferner wurde rpw mit dem standardisierten Niederschlags-Evapotranspirations-Index der vorangegangenen drei Monate (spei_3) zu drydisp transformiert. Im Rahmen von AP 7 wurde eine umfassende Plausibilisierung und Optimierung von IpsRisk hinsichtlich eines späteren Praxiseinsatzes mittels hochaufgelöster Befallsdaten durchgeführt. Die Systemoptimierung von IpsRisk basierte maßgeblich auf den Teilmodellen aus AP 2 und AP 3, mit denen (in Kombination mit einem empirischen, wissensbasierten Prädispositions-Abschätzungs-System) das Befallsrisiko ipsrisk abgeschätzt wird. Dieses wird in IpsRisk tagesaktuell und standortsgenau in Form einer Warnkarte dargestellt und soll zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2023 | 22000518 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Acetylierung und Herstellung der Holzwerkstoffe - Akronym: FiVeKat | Ein Verfahren zur Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels Keten wird entwickelt. Hierzu werden Reaktoren konstruiert mit denen Keten in exakt erforderlicher Menge aus Aceton erzeugt wird. Das Gas wird unmittelbar für die Acetylierung des Holzes verwendet. Vorteil gegenüber dem technischen Ac2O-Verfahren ist, dass kaum Essigsäure entsteht, da die Säure nur in Spuren durch nicht umgesetztes Keten gebildet wird (keine Geruchsbelästigung der Produkte). | Dr. Anna Musyanovych Tel.: +49 6131 990-246 anna.musyanovych@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | FPNR | ||
| 01.08.2017 | 31.07.2020 | 22000617 | Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBio | Elektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird. | Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22000717 | Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess - Akronym: LignOx | Das Projektvorhaben LignOx zielt auf die stoffliche Wertschöpfung der in Sulfatzellstoffwerken anfallenden Schwarzlauge und daraus isolierter Lignine (Kraftlignin) ab. Im Teilvorhaben wurde die oxidative Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid im wässrigen alkalischen Medium im Batchprozess zur Generierung polyfunktioneller Lignindepolymerisationsprodukte untersucht. Auch die nachfolgende Lösungsmittelfraktionierung der erhaltenen oligomeren Spaltprodukte zur gezielten Einstellung der Molmassenverteilung der Spaltprodukte wurde betrachtet. Die hierbei entstandenen funktionellen Depolymerisationsprodukte sollten mit nachfolgender optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern getestet werden. Darüber hinaus wurde auch die stufenweiße Skalierung der Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid bis in den 30 L-Maßstab untersucht. Damit möchte das Projekt eine Brücke bilden zur stofflichen Nutzung von Kraft-Lignin und dessen Potential in Biowerkstoffen. Gleichzeitig können mit der Erhöhung des Anteils der stofflichen Nutzung von Lignin fossile Ressourcen wie Erdöl und Erdgas geschont und die Auswirkungen des Treibhauseffektes durch die Entwicklung nahezu CO 2 neutraler Technologien reduziert werden. Des Weiteren könnte die Effizienz, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit gegenwärtiger und zukünftiger Zellstoffwerke durch die Entwicklung neuer Anwendungsfelder für oxo-funktionalisierte Oligomere auf Basis von Lignin langfristig verbessert werden. | Durch die oxidative Depolymeriation des Kraftlignins mittels Wasserstoffperoxid in wässriger alkalischer Lösung ohne Anwendung eines Katalysators konnten erfolgreich Lingindepolymerisationsprodukte (Depolymerisationsgrad bis zu 32%) gewonnen werden. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann eine Verdopplung der Karbonsäuregehaltes erzielt werden. Die erfolgreiche Oxidation wurde zudem mittels FT-IR-Analyse erfolgreich nachgewiesen. In Kombination mit der nachgeschalteten Aceton/Wasser- Lösungsmittelfraktionierung lassen sich Molmassenverteilungen und Karbonsäurefunktionalitäten durch die Synthese verschiedener oligomerer Feststofffraktionen und niedermolekularer Ölfraktionen gezielt einstellen. Auch eine Skalierung der oxidativen Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid und nachfolgender Lösungsmittelfraktionierung bis in den 3 L-Maßstab (gramm-Maßstab) konnte erfolgreich durchgeführt werden. Das Oxidationsverfahren konnte auch erfolgreich auf den 30 L-Maßstab (kg-Maßstab) übertragen werden. Des Weiteren wurden die oligomeren Feststoffe in ersten Anwendungstests mit epoxidiertem Leinöl zu Epoxidharzen umgesetzt, welche bereits Shore A Härten im Bereich kommerzieller Produkte (Gummischuhsohle) aufwiesen. | Dr. rer. nat. Daniela Pufky-Heinrich Tel.: +49 3461 43-9103 daniela.pufky-heinrich@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22000817 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Veröffentlichung - Akronym: KomSilva | Erstellung von Kommunikations- und Beratungshilfen (im Sinne eines Werkzeugkastens) mit entsprechenden Botschaften für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivie-rung der Waldbesitzeransprache und der Öffentlichkeitsarbeit: Damit sollen forstliche Zu-sammenschlüsse und kommunale Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit" sensibilisiert und professionalisiert werden: Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge und zentrale Botschaften entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und der waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft verbessert sowie dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppen des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusam-menschlüsse, kommunale Forstbetriebe und die den Privatwald beratenden Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.12.2021 | 22000917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 1: Projektleitung & Holzernteverfahren - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22000918 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 1: FLIGNUM – Textil - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Heike Klussmann Tel.: +49 561 804-3632 klussmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN Henschelstr. 2 34127 Kassel | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 30.06.2023 | 22001218 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 1: Koordination, naturschutzfachlich-waldbauliche Analysen - Akronym: KLEIBER | Das Vorhaben zielt darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland sollen auf der Ebene von Großlandschaften und insbesondere Modellregionen die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet und näher bestimmt werden. Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchten die Wertvorstellungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldeigentümern sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutzmaßnahmen. Für die forstliche Praxis sollen naturschutzfachlich-waldbauliche Entscheidungshilfen erarbeitet werden, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine rentable Holznutzung integrieren. Exemplarische ökonomische Bewertungen der naturschutzfachlich-waldbaulichen Entscheidungshilfen ermöglichen die Abschätzung finanzieller Folgen. Innovative Instrumente und Mechanismen der Forstpolitik zur Förderung von Naturschutzleistungen im Wald durch die Gesellschaft werden berücksichtigt. Die Untersuchungsergebnisse sollen so aufbereitet werden, dass sie auch auf andere Waldgebiete mit einem hohen Kleinprivatwaldanteil übertragen werden können. | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2017 | 31.12.2021 | 22001316 | Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung und -anwendung für die Regionalisierung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-Humus | Die Darstellung von Humuseigenschaften in Karten ist Verfahrensbestandteil der Forstlichen Standortkartierung in den ostdeutschen Bundesländern. Dabei ist die Humusform bodenchemisch über pHWert, C/N-Verhältnis und Basensättigung in der Humusauflage und der obersten Mineralbodenschicht definiert. Während im nordostdeutschen Tiefland ein Ansatz über den Zeigerwert der Bodenvegetation etabliert ist, fehlt bisher eine entsprechende Methode für die Standortregionen Mittelgebirge und Hügelland. Das Ziel ist, über vereinfachte Messverfahren (Vis-NIR-Spektroskopie), Verdichtung und räumliche Optimierung der Probennahme sowie robuste Modellierungstechniken mit geringem Prozessierungsaufwand räumlich differenzierte Humusinformationen für die nachhaltige Waldbewirtschaftung bereitzustellen. Um eine hinreichend genaue Vorhersage zu gewährleisten, werden dafür flächenhafte Informationen zu Relief, Boden, Klima, Vegetation, Geologie, geografischer Lage und anthropogenen Einflüssen als Prädiktoren verwendet. Die Modelle werden anhand der Analysedaten von sächsischen Humusproben aus der BZE-II, deren räumlicher Verdichtung und zusätzlichen Beprobungen in Testgebieten trainiert und validiert. In einem Testgebiet im mittelsächsischen Lösshügelland (Zellwald) wurde das Verfahren mit einer von Altdaten unabhängigen Probennahme getestet. Es folgten laborchemische und Vis-NIR-Spektralanalysen, räumliche Prognose und die Darstellung der Modellergebnisse als kontinuierlich und klassifizierte Datensätze sowie die räumlichen Muster von Modellunsicherheiten. | Wesentliches Ergebnis des Teilvorhabens ist, dass es gelang mit der Auswahl und Anwendung geeigneter Modellwerkzeuge Karten mit Humuseigenschaften zu erzeugen (siehe Abbildung 5 in II.1) und in ein Gesamtverfahren zu integrieren (siehe Abbildung 4 in II.1) sowie in einem Methodenleitfaden nachvollziehbar zu dokumentieren (Becker et al. 2022). Mit dem Algorithmus Quantile-Regression-Forests (QRF), einer speziellen Form von Ensemble-Modellierung auf Basis von Entscheidungsbäumen (CART) lassen sich sowohl Prognosen als auch räumlich diskrete Unsicherheitsabschätzungen vornehmen. Durch Kombination mit objektiver Prädiktorenauswahl (Recursive Feature Elimination) und Parallelisierung der Berechnungsprozesse auf einem Desktoprechner können auch unter Praxisbedingungen mit vertretbarem Zeitaufwand (Rechenzeit) für Waldgebiete bzw. forstliche Wuchsbezirke anwendbare Ergebnisse erzielt werden. Im Rahmen der Arbeit wurde auch das große Einsatzpotenzial von SENTINAL-2-Daten insbesondere vorprozessierten multitemporalen Metriken (FORCE) als flächendeckende Informationsgrundlage zur Vegetation (Prädiktor) erschlossen. Mit dem Einsatz wurde die Prognosegüte etablierter, aus Satellitendaten abgeleiteter Vegetationsindikatoren (z.B. NDVI) deutlich übertroffen. | Dr. Rainer Petzold Tel.: +49 3501 542-463 rainer.petzold@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Standortserkundung/Bodenmonitoring/Labor Bonnewitzer Str. 34, OT Graupa 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 30.11.2017 | 22001317 | Sonderschau Forstwirtschaft 4.0 im Rahmen der 4. KWF-Thementage - Akronym: Sonderschau | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Praxisdemonstrationen bei den 4. KWF-Thementagen durch eine Sonderschau "IT im Forst" zu ergänzen, die ein Fachprogramm umfasst, bei der die Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie ressourcenoptimierte und nachhaltige Waldbewirtschaftung durch den Einsatz von IT erfolgen kann. Arbeitsplanung 1. Erarbeitung der Inhalte der Sonderschau Ziel dieses Arbeitspaketes ist die Erstellung eines inhaltlichen Konzeptes für die Sonderschau "It im Forst". 2.Erarbeitung der Präsentationsformate Hier sollen geeignete Formate für die Vermittlung und Präsentation der Inhalte aus AP1 festgelegt werden. Dies wären Erarbeitung der Themeninseln, Ansprache von Partnern, Planung der Sonderschau. Erstellung des Workshop-Programms. 3. Bewerbung der Sonderschau Ziel ist die Bewerbung der Sonderschau während der gesamten Vorbereitungszeit in geeigneter Weise. Planung von PR-Maßnahmen, Ansprache von Fachautoren, Erstellung und Verteilung von Info-Material, Einrichtung des Sonderschaubereichs auf der Website der KWF-Thementage. 4. Umsetzung der Sonderschau und Evaluierung Auswahl und Vorbereitung geeigneter Flächen, Koordination Messebau, Durchführung der Sonderschau "IT im Forst, Entwurf eines Fragebogens (Evaluierung), Durchführung der Evaluierung | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 26.03.2018 | 31.12.2019 | 22001618 | WALDGesellschaft - 69. Forstvereinstagung vom 8. bis 12. Mai 2019 in Dresden - Akronym: DD19 | 1. Vorhabenziel Ziel der Forstvereinstagung ist die fachliche Informationsvermittlung und der Erfahrungsaustausch von Waldexperten zu Wald und Forstwirtschaft betreffenden Themen. Im Zentrum der Tagung werden der Mensch und die Gesellschaft stehen. Das Motto "WaldGesellschaft" verweist auf die enge Verzahnung zwischen Wald und Forstwirtschaft mit den aktuellen gesellschaftlichen Fragestellungen: Ländlicher Raum und Demografie, Gesellschafts-politische Rolle der Forstwirtschaft, Innovationskraft der Forstwirtschaft, Klimawandel, Biologische Vielfalt u.v.m.. Die Forstvereinstagung soll einen wichtigen Beitrag dazu bilden, die Ziele einer auf Wissen basierten und für die Gesellschaft optimal ausgerichteten nachhaltigen Forstwirtschaft weiterzuentwickeln. Durch eine gezielte Öffentlichkeitsarbeit sollen die Ergebnisse der Diskussionen sowohl in Branche, als auch bei Entscheidungsträgern und der interessierten Öffentlichkeit Verbreitung finden. | Felix Moczia Tel.: +49 3501 542 204 dresden2019@forstverein.de Deutscher Forstverein e.V. Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2016 | 31.05.2021 | 22001815 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 2: Entwicklung von waldbaulichen Ansätzen und Planungsstrategien - Akronym: FIRIS | FIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen. | Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWIFichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis. | Ralf Wenzel Tel.: +49 3621 225-318 ralf.wenzel@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.07.2022 | 22001817 | Auswirkung von Bodenbearbeitungen auf den Nährstoffhaushalt von Waldböden sowie den Erfolg von Eichenkulturen - Akronym: ABoNaeNWFVA | Bodenbearbeitungen haben seit jeher für die Begründung von Eichenbeständen eine große Bedeutung. Dadurch kann das Pflanz- oder Saatbeet durch Freilegung des Mineralbodens optimal vorbereitet und der Konkurrenzvegetation Einhalt geboten werden. Dies sichert den Forstbetrieben einen Kulturerfolg ihrer beträchtlichen Investitionen. In der heutigen Zeit wird die flächige Bodenbearbeitung im Wald kritisch gesehen und durch Forstzertifizierungen wie FSC / PEFC stark eingeschränkt. Das Projekt "ABoNae" soll durch das Aufzeigen von Vor- und Nachteilen zu einer differenzierteren Betrachtung der Bodenbearbeitung führen. In 3 Projektregionen (Ostbraunschweigisches Flachland, Hoher Fläming, Hessisches Ried) wurden Versuchsflächen angelegt und mit Eiche begründet. Jede Versuchsfläche wurde in 3 Parzellen unterteilt, um folgende Verfahren zu vergleichen: (1) Kulturbegründung ohne vorige Bodenbearbeitung, (2) Kulturbegründung nach ortsüblicher Bodenbearbeitung (Hoher Fläming: Streifenpflug, Ostbraunschweigisches Flachland: Mulchen, Hessisches Ried: Mulchen + anschließend Fräsen) und (3) Kulturbegründung nach Bodenbearbeitung mit Silvafix (spezieller Räumrechen als Baggeranbau). Neben der Entwicklung der Eichenkulturen wurden bodenchemische und -mikrobiologische Parameter vor, während und am Ende des Versuches erhoben, um mögliche negative oder positive Effekte der Bodenbearbeitung auf den Nährstoffhaushalt zu untersuchen. Über einen Zeitraum von 2 Jahren wurden außerdem Sickerwasseruntersuchungen durchgeführt, um die Gefahr von Nährstoffausträgen beurteilen zu können. Darüber hinaus wurden in den 3 Projektregionen unechte Zeitreihen gebildet, indem Eichenjungwüchse unterschiedlichen Alters ausgewählt wurden, die nach ortsüblicher Bodenbearbeitung begründet wurden. Die Untersuchung dieser unechten Zeitreihen soll Aufschluss über die längerfristigen Auswirkungen von Bodenbearbeitung auf die Entwicklung der Eichen sowie auf bodenchemische und -mikrobiologische Parameter geben. | Bodenbearbeitungen haben seit jeher für die Begründung von Eichenbeständen eine große Bedeutung. Dadurch kann das Pflanz- oder Saatbeet durch Freilegung des Mineralbodens optimal vorbereitet und der Konkurrenzvegetation Einhalt geboten werden. Dies sichert den Forstbetrieben einen Kulturerfolg ihrer beträchtlichen Investitionen. In der heutigen Zeit wird die flächige Bodenbearbeitung im Wald kritisch gesehen und durch Forstzertifizierungen wie FSC / PEFC stark eingeschränkt. Das Projekt "ABoNae" soll durch das Aufzeigen von Vor- und Nachteilen zu einer differenzierteren Betrachtung der Bodenbearbeitung führen. In 3 Projektregionen (Ostbraunschweigisches Flachland, Hoher Fläming, Hessisches Ried) wurden Versuchsflächen angelegt und mit Eiche begründet. Jede Versuchsfläche wurde in 3 Parzellen unterteilt, um folgende Verfahren zu vergleichen: (1) Kulturbegründung ohne vorige Bodenbearbeitung, (2) Kulturbegründung nach ortsüblicher Bodenbearbeitung (Hoher Fläming: Streifenpflug, Ostbraunschweigisches Flachland: Mulchen, Hessisches Ried: Mulchen + anschließend Fräsen) und (3) Kulturbegründung nach Bodenbearbeitung mit Silvafix (spezieller Räumrechen als Baggeranbau). Neben der Entwicklung der Eichenkulturen wurden bodenchemische und -mikrobiologische Parameter vor, während und am Ende des Versuches erhoben, um mögliche negative oder positive Effekte der Bodenbearbeitung auf den Nährstoffhaushalt zu untersuchen. Über einen Zeitraum von 2 Jahren wurden außerdem Sickerwasseruntersuchungen durchgeführt, um die Gefahr von Nährstoffausträgen beurteilen zu können. Darüber hinaus wurden in den 3 Projektregionen unechte Zeitreihen gebildet, indem Eichenjungwüchse unterschiedlichen Alters ausgewählt wurden, die nach ortsüblicher Bodenbearbeitung begründet wurden. Die Untersuchung dieser unechten Zeitreihen soll Aufschluss über die längerfristigen Auswirkungen von Bodenbearbeitung auf die Entwicklung der Eichen sowie auf bodenchemische und -mikrobiologische Parameter geben. | Nikolas von Luepke Tel.: +49 551 69401 115 nikolas.von-luepke@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.07.2019 | 22001818 | Building Information Modeling (BIM) als Planungsmethode im modernen Holzbau – eine Machbarkeitsstudie als Standortbestimmung zur Identifizierung von Anforderungen und Hemmnissen - Akronym: HOLZundBIM | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Als erste Maßnahme ist eine Analyse des derzeitigen Marktes erforderlich um in einem folgenden, langfristig angelegten (3 Jahre) Forschungsprojekt gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Die Analyse sollte in Form einer Machbarkeitsstudie kurzfristig für die Dauer eines dreiviertel Jahres laufen. Ziel der Machbarkeitsstudie ist eine Standortbestimmung sowie Defizite oder Hemmnisse zu identifizieren, die Verbreitung von BIM im Holzbau im Weg stehen um die Anforderungen von PLANEN UND BAUEN MIT HOLZ feststellen zu können. Zudem wird Kenntnis darüber benötigt wer in welchem Umfang BIM in der Holzbaubranche nutzt und in wie weit die Praxis Nutzen daraus erhält. Dazu wird eine gezielte Umfrage vorgeschlagen. | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling, kurz BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Ziel des Vorhabens war eine Analyse des derzeitigen Marktes um in einem folgenden, langfristig angelegten Forschungsprojekt BIMwood gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Für die Studie wurden qualitative und quantitative Forschungsmethoden kombiniert. Datengrundlage für die quantitative Untersuchung war eine standardisierte Online-Umfrage. Die qualitative Auswertung erfolgte über anhand von ExpertInneninterviews. Damit wurde ein tieferer Einblick in die BIM-Anwendungskultur der verschiedenen Akteure aus der Planung und der Praxis herausgearbeitet, sowie Hindernisse und Anforderungen identifiziert. | Prof. Hermann Kaufmann Tel.: +49 89 289-25492 kaufmann@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | |
| 01.08.2015 | 31.12.2016 | 22002015 | Entwicklung von Empfehlungen zur Vorbereitung der wiederkehrenden Emissionsprüfungen nach 1.BImSchV - Akronym: EEBImSchV | Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens für den Vorcheck von automatischen Biomassekleinfeuerung im Vorfeld der Emissionsmessungen entsprechend der 1. BImSchV. Dieser Leitfaden richtet sich an sämtliche Betreiber von automatischen Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV, in denen Holzhackschnitzel oder Holzpellets eingesetzt werden sowie an Schornsteinfeger. Die Informationen werden im Leitfaden übersichtlich und praxisgerecht aufbereitet und dargestellt werden. Die Bearbeitung ist in den vier Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Datenerfassung und Erkenntnisvalidierung, (3) Handlungsempfehlungen und (5) Verbreitung der Informationen vorgesehen. Der Schwerpunkt von (1) ist die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen. (2) unterteilt sich in drei Teilarbeitspakete. In 2.1 wird eine fragebogenbasierte Endkundenbefragung durchgeführt. Das Ziel ist die Identifikation von Ursachen für die Ergebnisse der Schornsteinfegermessung sowie das Betriebsverhalten. Das Ziel von 2.2 ist die Untersuchung des Einflusses des Betriebszustandes auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessungen unter Technikumsbedingungen. In 2.3 werden Feldmessungen zur Untersuchung des Einflusses des Reinigungszustandes und der Einstellungen der Feuerung auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessung durchgeführt. In (3) erfolgt eine abschließende Zusammenfassung der Projektergebnisse sowie Ableitung der Handlungsempfehlungen. Die wesentlichen Schwerpunkte von (4) sind die Erarbeitung und Veröffentlichung des Leitfadens sowie das Erstellen und Verteilen des Schulungsmaterials. | Dennis Krüger Tel.: + 49 341 2434-759 dennis.krueger@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.04.2022 | 22002216 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 1: TU Dresden (Botanik) - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt aufgrund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an die jeweiligen Standorte. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Dr. Stefan Wanke Tel.: +49 351 463-34281 stefan.wanke@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Institut für Botanik - Lehrstuhl für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen Zellescher Weg 20 b 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.03.2022 | 22002217 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 3: Räumlich hochauflösende Witterungsprognose und Entwicklung eines integralen webbasierten Prognosewerkzeugs - Akronym: IpsPro-UHH | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 3 wurden die Arbeitspakete 4 (Wetterprognosen), 6 (Web-Tool/Borkenkäfer-Frühwarnsystem) und, in Zusammenarbeit, 7 (Systemoptimierung/Validierung) durch die UHH bearbeitet. AP 4 hatte zur Aufgabe, die für die Modellkette erforderlichen täglichen Wetterdaten nach den Projektanforderungen aus dem ICON-Modell des DWD zu erstellen; sowohl mit Blick auf die methodische Entwicklung als auch auf die praktische Umsetzung. Diese Daten dienen als Antrieb für die in IpsRisk integrierten Teilmodelle für den Wasserhaushalt (RoGeR) und die Phänologie (PhenIps). Zudem wurden räumlich hochauflösende Wetterdaten für die Jahre 2019 und 2020 für die Modellkalibrierung mit derselben Methodik generiert. AP 6 war mit der Implementierung der IpsRisk-Modellkette von der Einbindung der zum Antrieb nötigen Wetterdaten über die Prozessierung der Teilmodelle bis zur graphischen Darstellung der Modellergebnisse über eine interaktiv abfragbare, digitale Plattform betraut. In AP 7 hat das Teilvorhaben 3 an der Entwicklung und Umsetzung der Risikoschwellenwerte mitgearbeitet. | Im Rahmen von IpsPro entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund der Teilrisiken Dürrestress und Buchdruckerphänologie ein und verknüpft diese zu einem Gesamtrisiko. Als Antrieb für die gesamte Modellierung fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive fünftägiger Wettervorhersagen in die Prozessierung ein. Zur Wasserhaushaltsmodellierung wurde das in AP 3 weiterentwickelte Modell RoGeR eingebunden. Testweise kamen aber auch andere Wasserhaushaltsmodelle zum Einsatz, als Borkenkäferentwicklungsmodell diente das in AP 2 bearbeitete PhenIps-Modell. In AP 7 wurde eine Funktion für die Risikoübersetzung der Phänologiestadien in Risikowerte konzipiert, das von AP 2 aufgegriffen und weiterentwickelt wurde. Die Implementierung der Modellkette erfolgte auf Basis des freien Open-Source GIS SAGA (www.saga-gis.org, Conrad et al. 2015) und der Programmierumgebung Python. Zur Vorbereitung auf den operationellen Einsatz von IpsRisk wurde im Teilvorhaben 3 zudem eine Containerlösung über Docker erarbeitet. Die Container beinhalten das Downscaling der Wetterdaten, die Modellabläufe und die Darstellung der Ergebnisse über einen Kartenserver. Die Risiken werden in IpsRisk tagesaktuell und standortgenau in Form von Warnkarten dargestellt. Diese sollen zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Prof. Dr. Jürgen Böhner Tel.: +49 40 42838-4960 juergen.boehner@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie Bundesstr. 55 20146 Hamburg | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22002316 | Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Beschichtung - Akronym: MDFAbb | Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollte der Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadelholz, Laubholz) und des Holzaufschlussverfahrens (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung dieser MDF-Produkte mitunterschiedlichen Polyurethanklebstoffen untersucht werden. Im Fokus der Untersuchungen sollte die Wirkung der Holzabbauprodukte auf die mechanische Festigkeit/Beständigkeit der Polyurethanklebung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % rel. Feuchte ermittelt werden. Soweit möglich wurden auch PU-Klebstoff-Formulierungen auf Basis nachwachsender Rohstoffressourcen entwickelt und mit einbezogen. Zudem sollte die Qualität der Flächenklebung in Abhängigkeit der PU-Klebstoffklasse (wässrige PU-Dispersions-, PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffe) und deren Struktur (chemischer Aufbau/Backbone-Polymer wie z.B. Polyester, Polyether, Polycarbonat usw.) und Herkunft (ausnachwachsenden Ressourcen bzw. petrochemischer Natur) geklärt werden. Ebenfalls sollte der Einfluss desverwendeten Bindemittels (UF-Harz oder PMDI) für die Herstellung der MDF auf nachgeschaltete Kaschierprozesse untersucht werden. Die Kaschierungen/Beschichtungen wurden unter industriellen Bedingungen bei Industriepartnern oder auf eigenen Industriemaschinen durchgeführt. Beschichtet wurden sowohl im Labor hergestellte MDF mit ganz spezifischen Eigenschaften sowie zwei Industrie-MDF von verschiedenen Herstellern. Sämtliche MDF wurden im Vorfeld hinsichtlich ihrer technologischen als auch chemischen Eigenschaften charakterisiert. Im Anschluss an die Beschichtung und nach vollständiger Vernetzung wurde die Haftfestigkeit mittels 90 Grad Schälfestigkeitsmessungen vor sowie nach 8 und 12 Wochen Lagerung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte ermittelt. Zudem wurde eine Wärmestandfestigkeitsprüfung nach der AMK-Methode durchgeführt. | Klebstoff-Formulierungen, die im Backbone überwiegend auf einem Polyesterpolyol aufgebaut sind, neigen verstärkt zu Folien-Ablösungen/Delaminierung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte bzw. führen zu einer merklichen Schwächung in der Haftfestigkeit. Dieses Verhalten ist insbesondere bei den wässrigen Polyurethan-Dispersionen sehr stark ausgeprägt, gilt aber auch zu einem geringeren Maße für die beiden anderen PU-Klebstoffklassen. Die PUD-Formulierung basierend auf dem Bio- Polyesterpolyol verhält sich günstiger als Formulierungen mit petrochemischen Polyesterpolyol. Die Ablösungen bzw. Verringerung in der Haftfestigkeit bei Kaschierungen mit den PU-Dispersionen sind überwiegend bei MDF mit einem hohen Extraktstoffgehalt in Petrolether zu beobachten. Bei den beiden anderen Produktklassen, den PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffen konnte keine Korrelation mit dem Extraktstoffgehalt oder Abgabe an flüchtigen Säuren etc. und einer Veränderung in der Haftfestigkeit festgestellt werden. PU-Klebstoffe mit einem Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol bzw. Polytetrahydrofuranpolyol als Backbone-Polymer zeigen keine bzw. nur eine geringfügige Verschlechterung in der Haftfestigkeit nach der Warm-Feucht-Lagerung. Da diese Polymere im Vergleich zu einem Polyester allgemein eine höhere Hydrolysebeständigkeit aufweisen liegt es nahe, dass bei der Lagerung im Warm- Feucht-Klima (50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte) in Kombination mit extraktstoffreichen MDF (hoher Anteil an "sauren" Bestandteilen) ein thermo-hydrolytischer Abbau im Polyesterbackbone stattfindet und dies zu den bekannten Ablöseproblemen (insbesondere PU-Dispersionen) führt. Die Ergebnisse aus diesem Projekt haben zu einem wesentlich tieferen Verständnis bei der Anwendung von Polyurethan-Klebstoffen für die Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF-Holzwerkstoffplatten beigetragen. Zudem werden Lösungswege aufgezeigt, die zu wesentlich beständigeren Klebungen führen. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 4: Kennwertermittlung von Roh- und Werkstoffen aus Holz sowie Klebstoffen für den Maschinen- und Anlagenbau - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Die Substitution klassischer Bauteile im Maschinenbau durch hybride Holzbauteile erfordert analytische und computergestützte Materialmodelle für die Auslegung von Maschinenbauteilen. Hierfür müssen Holz, Holzwerkstoffe und geeignete Klebstoffe hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von Feuchte und Temperatur charakterisiert werden. Dafür sollten in den einzelnen Kompetenzen Vollholz/ Furnier, Faserverbund und Klebstoffe (zusätzlich Simulation) einheitliche Prüfmethoden für die Kennwertermittlung erarbeitet, charakterisiert und weiterentwickelt werden, um die Materialien zu selektieren und zu bewerten. Zu den Aufgaben des Fraunhofer WKI gehörte es in drei der vier Schwerpunktkompetenzen die elastischen Eigenschaften von Vollholz, Furnier- und Faserwerkstoffen sowie der eingesetzten Klebstoffe entsprechend den Nutzungsanforderungen im Maschinenbau zu ermitteln. Diese Werte haben innerhalb der Simulationskompetenz zu Kennwerten geführt, die eine Grundvoraussetzung für eine sichere Auslegung von Bauteilen darstellen sollte. Hierfür wurden die Baumarten Buche und Birke zu Schälfurnieren aufgearbeitet, Fasern und Bindemittel analysiert, an der Ausarbeitung von Prüfvorschriften mitgearbeitet, an Ringversuchen teilgenommen sowie die Alterung von Klebstoffen künstlich und in Freibewitterung untersucht. | Für die Herstellung von Lagenwerkstoffen wurden in einem ersten Schritt Schälfurniere auch Buche und Birke in den Dicken 1 mm, 2 mm und 3 mm hergestellt. Diese wurden ferner für die Erarbeitung von Prüfvorschriften (nativ, in Klebstoff eingebettet) eingesetzt. Innerhalb der Kompetenz Faserverbund wurden sowohl die vom IHD hergestellten Fasern analysiert, verschiedene Ringversuche zur Zugfestigkeit an HDF (Industriematerial) sowie an MDF (hergestellt am IHD) durchgeführt, um Daten für die Datenbank zu generieren sowie die Prüfverfahren zwischen allen Partnern abzugleichen und anzupassen. Ebenfalls wurde verschiedene Druckuntersuchungen an den HDF durchgeführt, um ebenfalls Werte für die Simulationen und die Datenbank zu erhalten. Bei den Untersuchungen zur Alterung (Künstlich und Freibewitterung) kann festgehalten werden, dass die eingesetzten Klebstoffe (MUF, PRF und 2K-PUR) verschiedenen altern und verschiedene Effekte der Alterung sichtbar sind. Insbesondere sind Einbußen bei der mechanischen Festigkeit im Zuge der Alterung feststellbar. Besonders anfällig für die Alterung scheinen der MUF und der PRF zu sein, bei denen die Zugfestigkeit z.T. deutlich abnimmt. Im Falle vom MUF kommt es zu einem Versagen der Prüfkörper nach einer Alterungszeit von 6 Monaten. Der 2K-PUR zeigt im Gegenzug ein relativ beständiges Alterungsverhalten und nur geringe optische Farbeinbußen. Auf molekularer Ebene konnten im FTIR hauptsächlich Hydrolyseeffekte in Folge der Freibewitterung ausgemacht werden. Dabei zeigen allen Klebstoffe Veränderungen, der Effekt ist allerdings auch hier bei MUF und PRF stärker ausgeprägt als beim 2K-PUR. DSC oder TGA-Messungen zeigen keine nennenswerten Unterschiede im Abbauverhalten und sind daher für die Aussage zum Abbauverhalten nur bedingt geeignet. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.11.2018 | 31.05.2022 | 22002518 | Mein Wald, Dein Wald oder jedermanns Wald? Veränderung des Eigentumsverständnisses und ihre Bedeutung für das Verhalten von Sportlern und Erholungssuchenden in der Natur - Akronym: Waldeigentum | Wald als Erholungsort ist der zentrale Ort, an dem Menschen mit Forstwirtschaft konfrontiert werden. Für die von der Bundesregierung verfolgten forst- und ressourcenpolitischen Ziele ist es daher wichtig, Konflikten mit der Waldwirtschaft sowie zwischen den Erholungssuchenden vorzubeugen bzw. diese zu mindern. Das vorgeschlagene Projekt schafft empirische Grundlagen über das Waldeigentumsverständnis der Waldbesuchenden und erweitert damit die Wissensbasis über Waldnutzungskonflikte. Hierbei wird "Eigentum" nicht nur in juristischer Form, sondern insbesondere auch als psychologisches Konzept (Konzept des "Psychological Ownership") untersucht. Neben der Erweiterung der Wissensbasis über den Faktor der psychologischen Bindung von Waldbesuchenden gehören die Identifizierung gesellschaftlicher Ansprüche (insbesondere der Anspruch auf das Recht zur Nutzung) sowie der Wissenstransfer zwischen den verschiedenen Akteuren im Wald zu den Projektzielen. Zur Realisierung der Untersuchungsziele kommen neben einer breit angelegten Literaturstudie (Vorstudie) zwei Instrumente der qualitativen bzw. quantitativen Sozialforschung zum Einsatz. Als qualitative Methode sollen unter Einbezug der Bundesplattform "Wald- Sport, Erholung, Gesundheit" Gruppendiskussionen mit Akteuren aus den Bereichen Forstwirtschaft, Jagd, Naturschutz, Sport und Erholung die Erkenntnisse aus der Vorstudie hinterfragen und ergänzen. Gemeinsam mit der Vorstudie bilden diese die Grundlage für eine quantitative Online-Befragung, die der Überprüfung der Repräsentanz sowie der Ergänzung der Erkenntnisse dient. Die Förderung gegenseitigen Verständnisses der verschiedenen Akteure im Wald sowie die Stärkung des Bewusstseins der Waldbesuchenden für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung gehören als Ziele des (auch neue Medien nutzenden) Wissenstransfers ebenso zu den Projektzielen, wie die über eine Integration der Erkenntnisse in Konfliktmanagementstrategien angestrebte Reduzierung von Nutzungskonflikten. | Dominik Menton-Enderlin Tel.: +49 761 - 4018-363 dominik.menton-enderlin@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22002717 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 2: Bildanalyse, Geometriemodellierung und Simulation - Akronym: Low-Lambda | Ziel ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine zu erstellende morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Produktionsparametern, Fasermorphologie, Struktureigenschaften des Materials und daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Forschungsergebnisse sind für die Weiterentwicklung von Holzfaserdämmstoffen essentiell, um derzeit bestehende Nachteile gegenüber mineralischen und petrochemisch basierten Produkten, insbes. in der Wärmeleitfähigkeit, zu überwinden. AP3: Mikro-CT Bildgebung u. morphologische Charakterisierung der Faser- und Plattenvarianten AP4: Entwicklung von Wärmeleitfähigkeitsmodellen für Holzfasermaterialien unter Berücksichtigung von Faser-Faser-Kontaktstellen und Wärmestrahlung AP5: Entwicklung stochastischer Geometriemodelle für Holzfasersysteme unter Berücksichtigung von Hohlfasern und Porenraummorphologie AP 6: Bewertung des Einflusses der Produktionsbedingungen auf die Werkstoffstrukturen, Erste Validierung der Modellierung AP9: µCT Bildgebung ausgewählter Faser- und Plattenmaterialien sowie Modellierung der Wärmeleitfähigkeit und mech. Festigkeit AP10: Abgleich zw. gemessenen und gerechneten Eigenschaften zur Validierung des Modells AP11: Virtuelles Materialdesign (Optimierung der Wärmeleitfähigkeit bei gebrauchstauglichen Festigkeiten) AP13: Messung der Wärmeleitfähigkeit u. mech. Eigenschaften, µCT Bildgebung ausgewählter Varianten AP15: Dokumentation und Berichterstattung | Dr. Heiko Andrä Tel.: +49 631 31600-4470 heiko.andrae@itwm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2018 | 22002815 | Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen, Koordinierung - Akronym: CeluPack | Entwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen. Phase 1: Vorzerkleinerung und Intensivmahlung der Maisspindeln mit und ohne variable Maiskörneranteile als Stärkelieferant. Phase 2: Variation des Holzfaserstoffanteils (Refinerfasern) bei der Intensivmahlung entsprechend Phase 1. Phase 3: Chemische Charakterisierung der Suspension insbesondere der wasserlöslichen Komponenten aus den Lignocellulosen in Abhängigkeit der Desintegrationsvariablen Phase 4: Erprobung der Schäumbarkeit durch Einleiten eines Gases oder Verwendung von Treibmitteln sowie gezielte Herstellung von Schaumkörpern mit unterschiedlichen Porenstrukturen und Rohdichten Phase 5: Untersuchung der Abhängigkeit des Trocknungsprozesses sowie der thermischen Erhärtung von den Desintegrationsvariablen, den Schäumungsprozessen und den Komponentenanteilen Phase 6: Aufbau einer diskontinuierlichen Technikumsanlage zur Herstellung großformatiger Schaumkörper Phase 7: Herstellung von Schaumkörpern mittels der Technikumsanlage nach besonders erfolgversprechenden Verfahren und ausgewählter Komponentenzusammensetzung Phase 8: Charakterisierung der hergestellten Schaumkörper mittels chemischer und physikalischer Analysemethoden Phase 9: Analyse und Berechnung der Prozesskosten einschließlich der Beschaffungskosten für die Rohstoffe sowie die Entwicklung eines Logistikkonzeptes Phase 10: Anwendungsuntersuchungen und Auswertung Phase 11: Lebenszyklusanalyse der Schaumkörper | Joanna Kurek Tel.: +49 2369 9898-71 joanna.kurek@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002918 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 6: Methoden und klebstoffspezifische, charakteristische Kennwerte für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa-6 | Der Arbeitsansatz der HNEE orientierte sich an dem ganzheitlichen Verbundansatz, dehnungsbasierte Berechnungen und Kennwerte zu ermitteln, um den Zugang von Holzwerkstoffen im Markt der Anlagen- und Maschinenbauer zu gewährleisten. Ziel des Teilvorhabens war die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden und zugehörigen Prüfkörperherstellungsverfahren für holzbasierte Materialien im Maschinenbau. Anschließend erfolgte eine Kennwertermittlung mit diesen Methoden, insbesondere für den Bereich Holzklebstoffe, im Verbundprojekt "Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaBa)" erfolgen. Dabei lag der Fokus der HNEE auf dem Bereich der Klebstoffe und deren Verbünden, die Mitarbeit erfolgte in den Arbeitsgruppen "Vollholz/Furnier" und "Klebstoffe". Methodische Schwerpunkte lagen in uniaxialen Zugversuchen an nativen und Klebstoff-beschichteten Furnieren sowie Klebstoffen. Darüber hinaus wurden klimaabhängige Kennwerte unter quasi-statischer Zuglast sowie 3-Punkt-Biegeversuche unter Kriechlasten ermittelt. Ergänzend wurden Nanoindentationsversuche sowie rheologische Messungen durchgeführt. Der Fokus der Arbeiten lag auf der Untersuchung von Holzklebstoffen und deren Relevanz für die Simulation von Lagenwerkstoffen aus verklebten Furnieren. | Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Beschreibung einer Methode zur technologieübergreifenden Beschreibung der Genauigkeit von berührungsfreien Dehnungsmessungen mittels bildgebenden Kamerasystemen (digital image correlation – DIC). 2) Identifikation der Relevanz einer Klebstoffbeschichtung für Furniere, um relevante Kennwerte für die Simulation von Lagenwerkstoffen zu ermitteln. 3) Identifikation von heterogenen Steifigkeiten in vernetzten Klebstoffen im Bereich der Klebstofffuge sowie zwischen Fuge und penetriertem Klebstoff. 4) Identifikation von Unterschieden im Biege-Kriechverhalten von Lagenwerkstoffen, die im Rahmen des Projektes jedoch nicht eindeutig einer Ursache (Klebstoff oder Herstellungsbedingungen) zugeordnet werden konnten. 5) Weiterentwicklung der Analyse des Vernetzungsverhaltens von Holzklebstoffen mit Hilfe der Vernetzungskinetik. 6) Übertragung bestehender Methoden zur Klebstoffcharakterisierung auf eine Rheometer-basierte Mikroprüfmaschine. Darüber hinaus wurden neue Bereiche identifiziert, deren wissenschaftliche Betrachtung notwendig ist, um die Berechenbarkeit von Lagenwerkstoffen für den Maschinenbau zu ermöglichen. Dazu gehören a) eine bruchmechanische Betrachtung von heterogenen Klebstofffugen hinsichtlich der Relevanz der identifizierbaren Phasen mit unterschiedlicher Füllstoffkonzentration und -verteilung, b) eine systematische Untersuchung des Einflusses von Klebstoff und Herstellungsbedingungen auf die zeit- und temperaturabhängige Verformung von Lagenwerkstoffen | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22003016 | Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 1: Oxidation im kontinuierlichen Prozess - Akronym: LignOx | Das Projekt LignOx zielt auf eine stoffliche Verwendung des in Schwarzlauge enthaltenen Lignins von Sulfatzellstoffwerken. Das Projekt untersucht die oxidative Umsetzung des Kraft-Lignins, um die entstehenden Oxidationsprodukte mit optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern zu testen. Vorteile sind die sukzessive Verringerung des Schwefelgehalts im Lignin, das Darstellen von stofflichen Verwertungswegen von der Schwarzlauge bis zum Produkt und die nahe Zusammenarbeit mit der beteiligten Industrie. | Die prinzipielle Machbarkeit der Schwarzlauge Aufbereitung konnte gezeigt werden. Zudem konnten die Untersuchungen der Oxidation am Lignin zeigen, dass ein weites Spektrum an Ligninoxidationsprodukten gebildet werden kann. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann Lignin gezielt in hochmolekulare oder niedermolekulare Feststoffe bzw. eine oligomere und monomere Ölfraktion mit höherer Funktionalität umgesetzt werden. Diese Oxidationsbedingungen wurden zudem auf einer kontinuierlich betriebenen Laboranlage übertragen. Anwendungsuntersuchungen konnten Produktbeispiele erzeugen, unter anderem ein mit oxidiertem Lignin quervernetztes Polymer in PBS Matrix, die mit deutlichen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften des Polymers einhergehen. | Sebastian Reinhardt Tel.: +49 721 4640-523 sebastian.reinhardt@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003118 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Prüfmethoden - Akronym: HoMaba | Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies sollte über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holzkompositen und Holzhybriden im Leichtbau realisiert werden. Dazu wurde die Entwicklung und Evaluierung eines Berechnungskonzeptes, bestehend aus einer analytisch-semiprobabilistischen Bemessung und einer anschließenden Simulation, realisiert. Im Rahmen der Arbeiten am IHD erfolgte gemeinsam mit den Partnern eine Methodenentwicklung, nach der später die mechanischen Kennwerte ermittelt wurden. Als Grundlage dienten die derzeit angewandten Prüfmethoden für die Charakterisierung von Holz, Holzwerkstoffen, Metallen und Kunststoffen. Im Anschluss wurden geeignete Prüfkörperspezifikationen (u. a. Auswahl Probenmaterial, Geometrie, Feuchte der Prüfkörper) definiert. Für die Faserwerkstoffe wurden die Herstellparameter festgelegt, um durch definierte Bedingungen die Replikation der Herstellung und Prüfung zu ermöglichen. Im Rahmen der Prüfkörperherstellung wurden am IHD Faserstoffe und Mitteldichte Faserplatten (MDF) gefertigt. Für eine statistisch aussagekräftige Auswertung wurde eine ausreichende Prüfkörperanzahl festgelegt. Im IHD wurden die anzuwendenden Prüfverfahren entwickelt bzw. angepasst und mit den Projektpartnern abgestimmt. Dafür wurden neben Lasteinleitung und Prüfgeschwindigkeit die Messmittel zur Kraft- und Verformungsmessung erarbeitet. Schließlich wurden die erfassten Messwerte mittels geeigneter Methoden ausgewertet. Die Replizierbarkeit der Prüfergebnisse wurde in Ringversuchen überprüft. Im Rahmen des Kompetenzteams "Faserverbund", welches aus den vier Instituten Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), Hochschule Rosenheim (HR) sowie Papiertechnische Stiftung (PTS) besteht, fanden mehrere Treffen statt, auf denen das Vorgehen abgestimmt und koordiniert wurde. | Auf Grundlage bekannter Prüfmethoden und Anforderungen an Kennwerte für den Maschinenbau wurden im Kompetenzteam "Faserverbund" für die Belastungsarten Zug, Druck und Scherung Versuchsaufbauten zur Bestimmung von Festigkeiten, Elastizitäts- und Schubmoduln sowie Querkontraktionszahlen entwickelt. Die Prüfkörpergeometrie für die Prüfmethoden wurde ermittelt. In Abstimmung mit den Partnern wurden Prüfparameter erarbeitet, die mit den vorhandenen Prüfgeräten anwendbar sind und die zu reproduzierbaren Ergebnissen führen. Für den Scherversuch wurden Prüfkörper mit Ausformung ausgerundeter Einschnitte gewählt, zwischen denen eine definierte Scherfläche entsteht, die einerseits ein Schubversagen ermöglicht, andererseits nicht zum Verlust der Stabilität des Prüfkörpers bei der Herstellung und beim Einspannen führt. Die Schubkennwerte sind im Zug- oder Druckscherversuch ermittelbar. Die Verformung wurde mit einem zweidimensionalen Extensometer im Schubfeld gemessen. Die Prüfmethoden sind für dünne plattenförmige Materialien anwendbar. Die freie Länge zwischen den Einspannwerkzeugen wurde so festgelegt, dass ein Ausweichen der Prüfkörper aus der Plattenebene vermieden wird und eine zuverlässige Verformungsmessung möglich ist. Im Bereich der Einspannung sind aufgeklebte Verstärkungen notwendig. Die Messung der Verformung ist aufgrund der geometrischen Gegebenheiten ausschließlich mit optischer Messtechnik möglich. Voraussetzung für ihre Anwendung sind neben der Präparation der Prüfkörper definierte Lichtverhältnisse. Auf diesem Gebiet wurden zahlreiche Erfahrungen gesammelt. Basierend auf den gemeinsam erarbeiteten Prüfparametern wurden Ringversuche an Industriemustern und an im Technikum definiert gefertigten MDF durchgeführt. Die Ergebnisse wurden statistisch aufbereitet und für die Materialdatenbank zur Verfügung gestellt. Bei den Versuchen wurde der Nachweis erbracht, dass die Prüfmethoden zur Gewinnung von Kennwerten für den Maschinenbau geeignet sind. | Dipl.-Ing. Jens Gecks Tel.: +49 351 4662-243 jens.gecks@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003218 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 8: Kennwertermittlung Faserverbund - Akronym: HoMaba | Ziel des Projekts war es, papiertechnologisch hergestellten Werkstoffen - als Unterkategorie der Holzwerkstoffe - den Zugang in den Anwendungsbereich des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Hierbei lag der Fokus auf den Materialien (Frischfaser-) Zellstoffkarton und Wellpappe. Insbesondere die Wellpappe bietet sich als Leichtbau- und Konstruktionswerkstoff an, da ihr Aufbau der Systematik eines Sandwichwerkstoffs entspricht. Hochfeste Decklagen werden hier durch einen Kernwerkstoff gestützt und auf Abstand gehalten. Diese Konstruktionsart ermöglicht es bei geringem Materialaufwand hohe Steifigkeiten zu generieren. Um Konstrukteuren die Möglichkeit zu bieten naturfaserbasierte und somit nachhaltige Werkstoffe zielgerichtet einzusetzen, mussten notwendige Kennwerte definiert und Messverfahren zu ihrer Ermittlung überprüft, angepasst aber auch teilweise neu entwickelt und validiert werden. Die in der Papiertechnik angewendeten Messverfahren zur Generierung mechanischer Kennwerte wurden in ihrer Gesamtheit analysiert und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeit für den Maschinenbau bewertet. Hierbei zeigte sich, dass es zu Anpassungen in den Bereichen Prüfgeschwindigkeit und Verformungsmessung kommen musste. Papiernormen bieten hier keine Vereinheitlichung und sind je nach Werkstoff und Beanspruchung unterschiedlich ausgelegt. Die im Projekt vorgegebene Prüfgeschwindigkeit in Form einer Dehnrate von 1 %/min wurde zur Umsetzung der Beanspruchungen Zug, Druck, Biegung und Schub eingesetzt. Es wurden Kennwerte für die Festigkeit der Werkstoffe aufgenommen aber insbesondere der Fokus gelegt auf die Parameter im elastischen Verformungsbereich, da dieser für den Anwendungsfall relevant ist. Zur Analyse der Elastizitäts- und Schubmodulen, aber auch zur allgemeinen Verformungsmessung, wurde das System der Digitalen Bildkorrelation (DIC) genutzt, um Verformungen direkt am Werkstoff und in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig zu bestimmen. | Es wurden alle relevanten Werkstoffkennwerte für eine Berechenbarkeit von Bauteilkonstruktionen definiert, wobei unterschieden wurde zwischen zwei- und dreidimensionalem Materialverhalten. Zweidimensionales Verhalten liegt bei dünnen, flächigen Werkstoffen vor, wie Papier, Pappe oder Faltschachtelkarton. Dreidimensionales Verhalten setzt voraus, dass eine entsprechende Dicke des Materials vorhanden ist und / oder sich die Eigenschaften der Materialien aus der Ebene heraus (out-of-plane) stark von denen in der Ebene (in-plane) unterscheiden. Dies ist bei Halbzeugen wie Wellpappe aber auch Papierwabenkernen der Fall. Es wurde für jeden Kennwert untersucht, ob es Messverfahren in der Papiertechnik gibt oder neue Verfahren entwickelt werden müssen. Bestehende Verfahren, wie der Zugversuch an Papier oder Druck- und Biegeversuche an Wellpappe, wurden prüftechnisch angepasst und mit den neuen Vorgaben validiert. Andere Verfahren, wie Schubuntersuchungen an beiden Materialklassen wurden neu entwickelt und erprobt. Bei allen Verfahren kam es zum Einsatz der DIC. Dies zeigte den Vorteil dieses Messverfahrens im Gegensatz zur Wegmessung über z. B. den Traversenweg einer Zug-Druck-Prüfmaschine auf. Es wurden für alle relevanten Werkstoffe und alle notwendigen Parameter entsprechende Kennwerte aufgenommen und so eine umfangreiche Werkstoffbeschreibung durchgeführt, die den Einsatz der Materialien im Maschinenbau erleichtern wird. Neben den Prüfsetups für Papierwerkstoffe wurden zudem Setups für weitere Faserwerkstoffe wie z. B. MDF- oder HDF-Platten in Kooperation mit den Projektpartnern entwickelt und umfangreiche Ringversuche zur Evaluierung derer durchgeführt. Dies geschah auf Basis umfangreicher Erfahrungen der Forschungsstelle in diesem Bereich. Die Messergebnisse hielten zudem Einzug in die Konstruktion mehrerer Demonstratoren, die eine potentielle Umsetzung und den Einsatz von Papier- und Holzwerkstoffen im Maschinenbau aufzeigen. | Benjamin Hiller Tel.: +49 3529 551-693 benjamin.hiller@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.01.2016 | 30.09.2016 | 22003314 | ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 3: Prozessgestaltung - Akronym: COMPAC | Vollständige Vorhabenbeschreibung liegt vor (DHBW Karlsruhe). Andreas Hering Papertec beteiligt sich in der angewandte Forschung in WP3.4 zusammen mit DHBW und MiUn, um das Verhalten des Biofaserproduktes in der Weiterverarbeitung zu neuen Produkten zu erforschen. Klingele Papierwerke beteiligt sich mit 9 Mannmonaten bei Untersuchungen der produzierten Materialien in einer industriellen Anlage. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen bearbeiten lassen. | Christian Hössle Tel.: +49 7151 701-286 christian.hoessle@klingele.com Klingele Papierwerke GmbH & Co. KG Alfred-Klingele-Str. 56-72 73630 Remshalden | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 9: Kennwertermittlung und Entwicklung von Prüfmethoden für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa | Der Einsatz von Holz und Materialkombinationen aus Holz gewinnt gerade im Maschinen und Anlagenbau zunehmend an Bedeutung. Hierfür sind jedoch eine genaue Validierung und Charakterisierung der Materialeigenschaften notwendig. Besonders in Hinblick auf Plastizität, Bruchmechanik und dynamische Eigenschaften fehlen der Holzbranche bisher jedoch entsprechende Kennwerte, wodurch neue Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen oftmals nicht in Betracht gezogen werden. Um Holz und Holzwerkstoffen zukünftig den Zugang in den mengenmäßig wichtigen Absatzmarkt des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen, müssen analog zum Bauwesen allgemeingültige Verfahren zur Kennwertermittlung und zu Berechnungsverfahren entwickelt und formuliert werden. Auf Grundlage dieses Hintergrundes bestand das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens HoMaba darin, gültige Voraussetzungen für eine geregelte Verwendung von Holz sowie von Holz- und Faserwerkstoffen für praktische Anwender im Maschinen- und Anlagenbau zu schaffen. Das Konsortium setzte sich aus neun technisch-wissenschaftlichen Instituten aus Deutschland zusammen, die eine ausgewiesene Expertise auf den Gebieten der Holztechnologie und -wissenschaft, des Maschinenbaus sowie der Materialmodellierung auszeichnet. Basierend auf den Anforderungen an die Kennwerte im Maschinenbau sowie den damit verbundenen Anforderungen zur Entwicklung eines Berechnungs- und Simulationskonzeptes lag der Fachbeitrag der THRO vorwiegend im Rahmen der Entwicklung von Prüfmethoden sowie der Kennwertermittlung. Diese partnerübergreifenden Entwicklungsschritte waren Voraussetzung für die Validierung der experimentell und simulativ erzeugten Ergebnisse durch einen Demonstrator sowie den Aufbau einer Kennwert-Datenbank. Im Rahmen des Verbundvorhabens setzte die THRO ihre Schwerpunkte in die Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund. | Im Rahmen der Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund beziehen sich die wesentlichen wissenschaftlich-technischen Ergebnisse der THRO vorwiegend auf den Fachbeitrag zur belastungs- und werkstoffabhängigen Prüfmethodenentwicklung, Kennwertgenerierung und Auswertung für Berechnungs- und Simulationskonzepte. In der Kompetenzgruppe Vollholz/Furnier lag der Fokus auf den Holzarten Buche und Birke. Für beide Holzarten wurden von der THRO Vollhölzer, Furniere und/oder Faser- und Lagenwerkstoffe zur iterativen Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen im Rahmen vielzähliger Untersuchungen geprüft. Für Vollhölzer wurden in Abhängigkeit der anatomischen Richtungen L, R und T unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet. Besonders hervorzuheben sind dabei die erfolgreichen Anstrengungen zur simultanen Messung zweier Ebenen einer Probe, was den Prüfaufwand erheblich reduziert und auch die Genauigkeit verbessert. Furniere wurden mit selber Zielstellung unter Zugbeanspruchung in den Dicken 1, 2 und 3 mm in nativer Form unter den Faser-Last-Winkeln von 0° und 90° untersucht. Weiterhin wurden extern bezogene und intern hergestellte Lagenhölzer mit unterschiedlich dicken Einzellagen (1, 2 und 3 mm) hinsichtlich einer Zug,- Druck- und Biegebelastung charakterisiert. Im Rahmen der Kompetenzgruppe Faserverbund fokussierte sich die THRO auf die Untersuchungen (Zug und Druck) von extern bezogenen UT-HDF Platten und von projektintern hergestellten HDF/MDF Faserwerkstoffen mit unterschiedlichen Dichtezuständen. Für Faserwerkstoffe wurden in Abhängigkeit der Lage in Plattenebene im Rahmen vielzähliger Untersuchungen unter Zug- und Druckbeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet. | Prof. Torsten Leps Tel.: +49 8031 805-2337 torsten.leps@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.01.2016 | 30.09.2016 | 22003414 | ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 4: Verarbeitungseigenschaften - Akronym: COMPAC | BHS Corrugated beteiligt sich in WP3.3 in der angewandten Forschung mit der Zielsetzung, die Modifizierbarkeit von neuen Biofasermaterialien zu untersuchen. BHS als weltweit führender Produzent von Wellpappenanlagen erforscht im labor- und industrienahen Maßstab die Möglichkeiten zu einer kontinuierlichen Riffelung von Faserverbundstoffen (PCF). Der Arbeitsaufwand für BHS Corrugated beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. BHS untersucht PCF in industriellen Applikationen. Der Arbeitsaufwand von der Firma BHS beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen produzieren lassen. | Dr.-Ing. Berthold Aumüller Tel.: +49 9605 919-410 baumueller@bhs-corrugated.de BHS Corrugated Maschinen- und Anlagenbau GmbH Paul-Engel-Str. 1 92729 Weiherhammer | FPNR | ||
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22003615 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 3: Monitoring Versuchsflächen und waldbauliche Maßnahmen - Akronym: Wildschaelschaeden | In Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Rosenheim und der Universität Göttingen sollen Strategien und Maßnahmen zur Nutzung von stark wildschälgeschädigten Buchen entwickelt werden. Die Untersuchungen wurden auf den Revierteile "Hufhaus" und "Hermannsacker" im Hohnsteiner Forst durchgeführt. Es wurden Testflächen angelegt und eine Inventur durchgeführt. Im Anschluss wurde eine Schadensaufnahme in Form von Exposition, Größe und Schwere des Schadens vollzogen. Die Frage, ob die Pflege und Entwicklung der schälgeschädigten Buchen weiterhin eine positive Bilanz erwirtschaften, stand dabei im Mittelpunkt. | Auf den beiden Revierteilen wurden insgesamt 21 Teilflächen festgelegt. Auf diesen Flächen fand eine Bestandsaufnahme mit anschließender Schadensanalyse statt. Die Universität Göttingen hat für die Schäden eine Bewertungsskala entwickelt und die Schadenslage prozentual auf einem Satellitenbild kartografiert. Eine jagdstrategische Recherche hat ergeben, dass für die Problemgebiete eine gezielte Bejagung ("hunting landscapes of fear") die Schäden reduziert. Anderweitig kann der Bau von Ansitzeinrichtungen in den richtigen Abständen ebenfalls das gewünschte Ergebnis herbeiführen. Mit vier verschiedenen Durchforstungsvarianten (Kein Eingriff, Negativauslese, moderate und starke Variante der Z-Baumdurchforstung), die auf die vorher beschriebenen 21 Flächen aufgeteilt wurden, konnte der Ertrag und die Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. Einzig die moderate Durchforstung ergab eine positive Bilanz im Bezug auf den Kostenaufwand (Vorbereitung, Holzernte und Rückung). Für die Zukunft scheint es am lukrativsten zu sein, systematisch mit zwei Durchforstungsarten zu arbeiten, die im Abstand von zehn Jahren durchgeführt werden. Bei der ersten Durchforstung sollte eine Negativauslese stattfinden. So besteht die Möglichkeit, die zweite Durchforstung, ein moderates ZBaummodell, ausschließlich auf die Spitzenbäume zu fokussieren. Abschließend ist zu sagen, dass es durchaus sinnvoll ist, die Bestände aufgrund der gewonnene Daten zu Pflegen und Weiterzuentwickeln. | Dipl. Forsting. (FH) Michael Hübner Tel.: +49 152 54250118 mh777@gmx.de Hohnsteiner Forst GbR - Fürstlich Stolbergsche Verwaltung Schloßplatz 13 63683 Ortenberg | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22003715 | Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz - Akronym: BSP-Laub | Der naturnahe und standortangepasste Waldbau führt in Deutschland zu einem starken Anstieg der Laubholzvorräte. Der Anteil der stofflichen Nutzung von Laubholz sank jedoch in den letzten Jahren auf 8,5 % des jährlichen Gesamtaufkommens. Das vorliegende Vorhaben soll, zur Ausweitung des stofflichen Nutzungspotentials von Laubholz, den Einsatz für konstruktive Verwendungen erreichen und folgende Produktinnovationen ermöglichen: Erhöhung der Dimensionsstabilität von Laub-Schwachholz durch neuartige Holzmodifizierungsverfahren und Herstellung von Vollholzwänden, sogenannten Brettsperrholzelementen (BSP), aus Laub-Schwachholz und minderen Holzqualitäten. Das Konsortium deckt die gesamte Wertschöpfungskette des Produktes "BSP aus schwachem Laubholz" ab: Vom Rohstofferzeuger über Einschnitt und Trocknung bis hin zur industriellen Verarbeitung. Das übergeordnete technische Projektziel ist die Realisierung einer BSP-Wand aus schwachem Laubholz. Eine Verwendung als Konstruktionsmaterial war aufgrund der geringen Dimensionsstabilität von Buchenholz bislang nur sehr eingeschränkt möglich. Die Erhöhung der Dimensionsstabilität soll in diesem Projekt durch neuartige chemische Modifizierungsverfahren des Holzes realisiert werden, welche sich durch geringe Rohstoff- und Prozesskosten auszeichnen und zugleich eine ausreichende Stabilisierung des Laubholzes erreichen. Die uneingeschränkte Nutzbarkeit von Laub-Schwachholz für BSP-Anwendungen soll somit gewährleistet werden. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse münden in der Herstellung eines Laubholz-Brettsperrholz-Prototyps, an dem die produktspezifischen Eigenschaften getestet werden. (AP0): Projektmanagement (AP1): Literatur- und Marktrecherche (AP2): Auswahl geeigneter Modifizierungen und Verklebungen (AP3): Auswahl und Testen von BSP-Varianten im Labormaßstab (AP4): Übertragung der Ergebnisse auf die Brettsperrholzproduktion – Herstellung eines Prototyps (AP 5): Veröffentlichung, Marketing und Wirtschaftlichkeitsanalyse | Prof. Dr. Bertil Burian Tel.: +49 7472 951-148 burian@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.09.2016 | 22003816 | Tagung "Deutscher Wald, dick und alt - Starkholz: Schatz oder Schleuderware?" - Akronym: TSH2016 | Ziel der Veranstaltung ist die Präsentation und die Vorstellung von Erfahrungen und Positionen verschiedener Akteure aus dem Cluster Forst und Holz zu diesem hochaktuellen Themenfeld. Die Inhalte und Herausforderungen sollen diskutiert, Ziele sowie Strategien und Impulse zu ihrer Bewältigung formuliert werden. Die Veranstaltung wird im Verbund mit dem 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.V. und in Kooperation mit der Plattform Forst & Holz der beiden Spitzenverbände Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. und Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V. durchgeführt. März/April: Planung (Erstellung von Programm und Flyer, Reservierung Saal & Catering) April/Mai/Juni: Organisation (Druck und Versand Einladung mit Flyer, Erstellung der Tagungsunterlagen, Anmeldungen) Juni: Durchführung (Anmeldungen, , Tagungsbüro, Betreuung Referenten und Teilnehmer) Juni/Juli: Nachbereitung der Tagung (Finanzen, Presseschau) August/Sept.: Abschluss des Vorhabens (Erstellung der Verwendungsnachweise | Martin Hanke Tel.: +49 551 30738-11 hanke@3-n.info Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003818 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung sowie Kennwertermittlung für holzbasierte Werkstoffe - Akronym: HoMaba | Gegenstand des Teilvorhabens ist die Erarbeitung von Definitionen von Kennwerten, die komplexere Anforderungen beschreiben sowie die Entwicklung von Methoden zur Bestimmung definierter mechanischer Kennwerte. Den Schwerpunkt der Arbeiten an der TU Dresden bildete die Materialcharakterisierung sowie die Koordination aller Arbeitspunkte und Versuche, die Vollholz, Furnier sowie die daraus hergestellten Werkstoffe betreffen. Im Mittelpunkt des Teilvorhabens stand die Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung für Furniere als Ausgangsmaterial für Lagenwerkstoffe. Neben zahlreichen Untersuchungen zur Beschaffenheit von nativen und mit Klebstoff beschichteten Furnieren wurden sowohl die daraus hergestellten Lagenholzwerkstoffe als auch die aus den Werkstoffen hergestellten Demonstratoren auf ihr Verhalten unter komplexen Belastungen untersucht und geprüft. Somit wurde die gesamte Verarbeitungskette der Furniere hinsichtlich ihrer Belastbarkeit begleitet. | Zur Verwendung in Lagenholzwerkstoffen wurden Furniere (Furnierdicken 1mm, 2mm und 3mm) der Holzarten Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Birke (Betula pendula Roth.) untersucht, die sowohl nativ (als unbehandeltes, reines Furnier) als auch eingebettet (als mit Klebstoff beschichtetes Furnier) untersucht und entsprechende Kennwerte ermittelt wurden. Der Klebstoff war dabei auf dem Furnier ausgehärtet, so, wie er im Lagenholzwerkstoff auch im Verbund ausgehärtet vorliegt. Es zeigte sich, dass die Klebstoffbeschichtung die mechanischen Kennwerte deutlich beeinflusst (erhöht), sowohl in als auch senkrecht zur Faserrichtung, was sich auch im Lagenholz widerspiegelt. Es konnten weitere Einflussfaktoren auf das mechanische Verhalten der Furniere bestätigt und verifiziert werden. So konnte nachgewiesen werden, dass die durch das Schälen (Furnierherstellung) entstehenden Risse die Festigkeit und den E-Modul senkrecht zur Faserrichtung um die Tiefe der Risse reduzieren. Der Vergleich von Vollholzkennwerten und Furnierkennwerten zeigte, dass es keine allgemein gültigen Übereinstimmungen oder Unterschiede gibt. Für einige Kennwerte gibt es Unterschiede zwischen Vollholz und Furnier, einige Kennwerte liegen bei Vollholz und Furnier im gleichen Bereich. So muss geschlussfolgert werden, dass für eine Berechnung und Simulation von Furnierwerkstoffen grundsätzlich nicht die Vollholzkennwerte verwendet werden können, sondern die dafür erforderlichen Kennwerte am Furnier ermittelt werden müssen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 30.06.2019 | 22003916 | Primäre Emissionsminderungsmaßnahmen von Hackschnitzelfeuerungen insbesondere zur Reduzierung von Feinstaubemissionen - Akronym: AdHock | Seit der Jahrtausendwende stagniert der Rückgang der Feinstaubemissionen in Deutschland zusehends. Als eine Konsequenz dieser Entwicklung müssen seit dem Inkrafttreten der 2. Stufe der 1. BImSchV im Januar 2015 die Feinstaubemissionen neuer Biomassefeuerungsanlagen deutlich reduziert werden. Damit besteht hier Forschungsbedarf im Hinblick auf die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Primär- und Sekundärmaßnahmen; Das Ziel dieses Forschungsvorhabens "AdHock" ist es, primäre bzw. brennstoffseitige Maßnahmen zur Minderung der Feinstaub- und ggf. der Stickstoffoxidemissionen bei der Verbrennung von Hackschnitzeln in handelsüblichen Feuerungsanlagen zu identifizieren, zu untersuchen und zu bewerten. Dazu sollen zunächst ausgehend von Brennstoffanalysen und den bisher bekannten Schadstoffbildungsmechanismen Zuschlagstoffe identifiziert werden, mit denen primär der Fest-Dampf- Partikel-Austragspfad unterdrückt werden kann und ggf. die NOx-Emissionen vermindert werden können; d. h., diese Zuschlagstoffe sollen aerosolbildende Elemente wie Kalium, Chlor oder Schwefel vermehrt in die (Rost-)Asche einbinden ohne gleichzeitig die NOX-Emissionen zu erhöhen bzw. im Maximalfall diese zusätzlich zu reduzieren. Die Bearbeitung des Projektes soll innerhalb von zwei Jahren erfolgen. Dabei sollen die chemischen Vorgänge der Asche- und Feinstaubbildung identifiziert und verstanden werden und zudem Zuschlagstoffe zu deren Beeinflussung festgelegt werden. Zur Identifizierung der Zuschlagstoffe wird eine Bewertungsmatrix entwickelt. Insgesamt wird das Projekt in 5 Arbeitspakete eingeteilt. Während der Projektlaufzeit soll auf zwei Meilensteine drauf hin gearbeitet werden, sodass die Einhaltung des zeitlichen Rahmens erleichtert werden soll. | Dr. Joachim Gerth Tel.: +49 40 42878-2701 gerth@tu-harburg.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Eißendorfer Str. 40 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 31.10.2019 | 22004116 | Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II) - Akronym: WikoRelease-II | Auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie FKZ 22001514 fokussiert das Thema des geplanten Forschungsvorhabens auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme mit multivalenter Nutzbarkeit bezüglich ihres reversiblen Be- und Entladens. Im Fokus steht neben der Entwicklung reaktiver Mikrocontainer die Übertragung ausgewählter Rezepturen in den Technikum-Maßstab. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung von Kern-Schale-strukturierten Mikrocontainern sowie oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, welche jeweils mit oberflächennahen Reaktivgruppen ausgestattet sind. Durch die Präsenz geeigneter Reaktivzentren ist kovalentes Fixieren dieser Kapseln an verschiedene Fasern bzw. Textilien zu gewährleisten. Die so modifizierten Gewebe bilden die Grundlage für Untersuchungen über die Wiederbeladbarkeit der immobilisierten Mikrokapseln. Die Kern-Schale-Partikel bestehen aus nichtreaktiven oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, umhüllt von einer Polyurethan-Schale mit blockierten Isocyanatgruppen als Reaktivzentren. In Bezug auf die Perlcellulose wird der Versuch unternommen, durch Erhöhung der Porenzahl die Oberfläche und damit die Beladungskapazität der Mikrocontainer zu erhöhen. Aus diesem Grund werden geeignete Ligninderivate für das Standardverfahren zur Gewinnung von Celluloseperlen synthetisiert und ausgewählt. Nach dem Herstellen Lignin enthaltender Perlen ist das Lignin unter alkalischen Bedingungen wieder zu entfernen, sodass letztendlich Perlcellulose mit einer größeren spezifischen Oberfläche sowie Beladungskapazität entstehen kann. Neben Untersuchungen des Release-Verhaltens primär beladener Mikrocontainer in Abhängigkeit der Zeit gelten Studien zum Wiederbeladen und erneuten Freisetzen von Wirkstoffen als besonders interessant. Dafür stehen einzelne Modellsubstanzen wie beispielsweise Toluol oder Helional, aber auch Wirkstoffgemische zur Verfügung. | Die Gewinnung von Rohlignin L aus Schwarzlauge sowie die Isolierung niedermolekularer Ligninextrakte L(Ex) aus dem Rohlignin erfolgte mittels Extraktion unter Verwendung von Isopropanol, die Ausbeuten bewegten sich im Bereich zwischen 25% - 30%. Ausgehend von L(Ex) konnten folgende hydrophobe Ligninester synthetisiert werden: Acetat, Propionat, Hexanoat, Pivalat, Cinnamat, Dihydrocinnamat, Phenylacetat und Ethylsuccinat. Es gelang sphärische Percellulosen unter Anwendung verschiedener Varianten im Labor- und Technikumsmaßstab herzustellen. Dabei lieferte das Standard-Verfahren (Variante 2) PC mit monomodalen Partikelgrößenverteilungen sowie mittleren Teilchendurchmessern zwischen 1 und 12 µm. Auch die Herstellung von Perlcellulosen im größeren Maßstab (Technikum-Verfahren, Variante 1) führte zu monomodalen Partikelgrößenverteilungen. Die Partikelgrößen selbst ließen sich durch Variation des Substrats Celluloseacetat sowie der Konzentration des Schutzkolloids adaptieren. Wesentlichste Verbesserungen in den Partikelgrößen und spezifischen Oberflächen gelangen durch den Zusatz spezieller Ligninester, insbesondere Ligninpropionat, bei der Partikelherstellung (Variante 3). Einen weiteren Schwerpunkt bildete die chemische Oberflächenmodifizierung von Perlcellulose (PC). Es sind Untersuchungen zur Carboxymethylierung (A), zur Oxidation mit TEMPO-NaOCl/NaBr (B) und außerdem zur Veresterung mit Bernsteinsäureanhydrid (C) sowie mit Dimethylcarbonat (D) bzw. Zitronensäure (E) durchgeführt worden. Variante A liefert die höchsten DS-Grade, verursacht aber auch zu starkes Quellen der PC. Methode C erlaubt die Veresterung mit Bernsteinsäure ohne Aufquellen der PC, die Aktivierung der freien Carboxylgruppe bereitet aber Probleme. Einen weiteren Schwerpunkt stellten Sesshaftigkeitsuntersuchungen an PC, PC-PU sowie chemisch modifizierter PC dar. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22004117 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Forsteinrichtungsportal - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. INKA soll eine Kombination zwischen mobilen Lösungen und einer Portallösung, in der unter anderem die Daten zusammenfließen und von außerhalb abrufbar sind, darstellen. Mobil erfasste Daten sollen in ein Portal übertragen werden können und dort auf weitere Dienste zugreifen können. Es soll Datenaustausch zu externen Anbietern und Produkten stattfinden Als Datenlieferanten gelten • Mobile Datenerfassung (INTEND) • Geoportale der Länder (Flurstücke) • Laserverfahren des FFK • Drohnenverfahren des FFK • TreeGross der NW-FVA (fehlende Parameter und Szenarien) • Ableitungen aus Fernerkundungsdaten der IABG Es soll die Möglichkeit bieten • Flurstückinformationen zu gewinnen • Bestandesdaten mobil zu erfassen (Betriebsdaten, Winkelzählprobe, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten manuell im Portal zu erfassen (Betriebsdaten, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten aus externen Anwendungen zu übernehmen (im Portal) • Bestandesdaten aus dem Portal zu übernehmen (mobiler Client) • Bestandesdaten an die externe Anwendungen TreeGross zu übergeben • Geografische Informationen aus externen Systemen zu übernehmen • Informationen zu definierten Flächen zu editieren | Es wurde ein übergeordnetes IT-Konzept erstellt, das Frontend, Backend, das Hosting und die benötigten Dienste definierte für die INKA Plattform erstellt. Bei der mobilen Datenerfassung konnte an bestehende Konzepte angeknüpft werden, bei der Sach- und Geodaten gemeinsam erhoben werden. Mit dem Esri Experience Builder wurde der Demonstrator der INKA Plattform entwickelt. Eine Landing Page informiert Interessierte über Thema und Funktionsumfang. Registrierte Anwender erhalten nach erfolgter Authentifizierung und Autorisierung Zugang zu definierten Daten und Funktionen. Die Identifizierung des Eigentums anhand der Flurstücke kann über einen Import von Layern erfolgen, der Zugriff auf Geoportale ist technisch gegeben. Die einfache Identifizierung der eigenen Grundstücke und die Darstellung dieser Flächen in dem Portal ist aktuell noch ein Flaschenhals bei dem Gesamtsystem, durch die fortschreitende Umsetzung der INSPIRE Richtlinie und die kostenfrei zur Verfügungstellung dieser Daten innerhalb der EU sollte sich aber diese Situation verbessern. Die Bereitstellung der Bestandesinformationen, die die IABG liefert, bieten kostengünstige Informationen, die eine erste Einschätzung der Fläche in Bezug auf die forstwirtschaftliche Nutzung erlauben. Zu einzelnen Flächen können Bestandesdaten eingesehen und erfasst werden, wobei eine intelligente Eingabe anhand bestimmter Entitäten automatisch weitere Daten aus Ertragstafeln ergänzt und so die Informationsgewinnung deutlich vereinfacht. Über die Schnittstelle zu Treegross können auf dieser Datenbasis Szenarien für den Waldbestand erhoben werden. INKA wurde als Toolbox konzipiert, um unterschiedliche Ansätze, die eine Forsteinrichtung unterstützen, zu konsolidieren. Gewonnene Daten aus der mobilen Winkelzählprobe sowie dem Drohnen- und Laserverfahren der FFK folgen diesem Ansatz. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 3167-990 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22004216 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 2: Feuchte- und Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2020 | 22004217 | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 2: Anbauversuch im Wuchsbezirk Lippisches Bergland - Akronym: Anbauversuche | In den letzten Jahren haben Konzepte zur "Bioökonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Lippischen Bergland wurden 16 ca. 0,7 bis 1,0 ha große Versuchsflächen ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr bzw. Herbst 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt. Es handelt sich um die Arten Edelkastanie (Castanea sativa), Platane (Platanus orientalis), Baumhasel (Corylus corluna), Küstentanne (Abies grandis), Hemlocktanne (Tsuga heterophylla), Atlaszeder (Cedrus atlantica), Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens) und Gebirgsmammutbaum (Sequoiadendrum giganteum). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. Im Jahr 2020 wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten. | Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit Ausnahme der Platanen und der Hemlocktannen auf jeweils einer Teilfläche mit 5 bis 25% relativ gering. Nach zwei bzw. drei extrem trocken-warmen Vegetationsperioden haben einzelne Baumarten wie die Edelkastanien Höhen von bis zu 2 m, Hemlocktanne und Küstenmammutbaum von bis zu 1,5 m erreicht. Zum Abschluß des Projektes sind alle Kulturen mit Ausnahme einer Fläche Platane gesichert angewachsen. Wir gehen davon aus, daß die Flächen geschlossene, vitale Waldbestände erwarten lassen. Als Grundlage zukünftiger weiterer Untersuchungen sind die standörtlichen Grundlagen und die Aufnahmeergebnisse der ersten 3 Jahren für alle Baumarten und Flächen dokumentiert sowie ein Untersuchungsdesign für die weiteren Aufnahmen und die Bestandesbehandlung entwickelt. | Susanne Hoffmann Tel.: +49 5234 20682-10 s.hoffmann@landesverband-lippe.de Landesverband Lippe Schloßstr. 18 32657 Lemgo | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.10.2021 | 22004317 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 2: Altdatenauswertung und Nutzung der Fernerkundung für das Borkenkäfermonitoring - Akronym: IpsPro-SBS | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. Im, die AP1 und 5 umfassenden Teilvorhaben 2, wurden vorhandene Altdatenbestände mit Befalls- und Monitoringinformationen recherchiert, zusammengeführt, auf Plausibilität geprüft, räumlich verortet und mit relevanten Witterungsfaktoren verknüpft. Ziel war die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Befallsdynamik des Buchdruckers zu identifizieren und zu quantifizieren, darauf aufbauend Schwellenwerte für eine statische Einschätzung der Ausgangsgefährdung vor Beginn der Borkenkäfersaison zu ermitteln und die buchdruckerinduzierte Schadholzmenge auf Grundlage der abgeleiteten Einflussfaktoren zu schätzen. Im Rahmen des Fernerkundungsteils wurde die Zielsetzung verfolgt, im Abgleich mit terrestrischen Befallsinformationen ein semiautomatisches Verfahren zur retrospektiven Erfassung von Borkenkäferschadflächen (red and gray attack - Stadien) zur Praxisreife zu entwickeln. Die Grundlage bildeten Orthobild- und Sentinel-2-Daten, die mit jeweils unterschiedlichen Verfahrensansätzen analysiert wurden. Die Projektergebnisse finden Eingang in das im Rahmen des Gesamtverbundes entwickelten Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk" und unterstützen so die Gefährdungseinschätzung. | Im Rahmen des Verbundprojektes entwickelten Forschende der FVA-BW, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk". Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken ein und gibt zudem eine 5tägige Entwicklungsprognose aus. AP1 steuert mit der Identifizierung wichtiger Prädiktoren für verschiedene Skalenebenen (Revier, 250m-Raster) wie bspw. dem Vorjahresbefall oder der klimatischen Wasserbilanz wichtige Komponenten bei. Zudem konnten für einen Teil der Prädiktoren Gefährdungsschwellenwerte definiert werden, bei deren Überschreitung mit einer Zunahme des Schadgeschehens zu rechnen ist. Durch eine szenarienbasierte Modellierung ist es auf der Grundlage der Projektergebnisse möglich, zu erwartende Schadholzmengen zu schätzen. Die in AP 5 entwickelten Verfahren zur semiautomatischen Detektion von Buchdruckerschäden konnte in den Nationalparks Sächsische Schweiz, Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald erfolgreich zur Anwendung gebracht werden und wurden tlw. bereits als Regelverfahren zur retrospektiven Schadflächenerfassung etabliert. Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Fernerkundungsverfahren sind identifiziert und im Hinblick auf die jeweiligen Einsatzbereiche optimiert worden. Weitere wertvolle Beiträge, wie bspw. die flächendeckende Integration eines Prädispositionsabschätzsystems in "IpsRisk" wurden im Rahmen einer Begleitstudie geleistet und basierend auf einer deutschlandweit verfügbaren Datengrundlage umgesetzt. Durch die Implementierung der Ergebnisse in das "IpsRisk" sind diese zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich und können online abgerufen werden. Insgesamt kann mit "IpsRisk" das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22004318 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 2: TU Dresden (Forstbotanik/Forstzoologie) - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstzoologie Pienner Str. 7 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22004415 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 2: Laborsynthesen - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up-Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22004418 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 5: Verzerrungsbasierter Berechnungs-/Simulationsansatz für WVC - Akronym: HoMaba-FKZ22009417 | Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung von Berechnungs- und Simulationskonzepten zur Vorhersage des mechanischen Bauteilverhaltens von Bauteilen aus Holzwerkstoffen zur Anwendung im Maschinenbau. Parallel dazu wurde ein Ansatz für ein semiprobabilistisches Sicherheitskonzept entwickelt, welches für Holzwerkstoffe im Maschinenbau angewendet werden kann. Die Schwerpunkte der Arbeiten an der TU Chemnitz bildeten die Kennwertermittlung aus den Materialversuchen, die Entwicklung eines verzerrungsbasierten Berechnungskonzeptes und eines semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes sowie die Entwicklung eines Simulationskonzeptes in Zusammenarbeit mit der TU München. | Es wurden ca. 6500 Materialversuche an Furnieren, Vollholz, Lagenholz und Faserwerkstoffen ausgewertet und relevante Kennwerte für Zug-, Druck-, Schub- und Biegebeanspruchungen ermittelt. Die ermittelten Kennwerte wurden inklusive wesentlicher Angaben zur Materialprüfung in eine Datenbank überführt. Diese erlaubt dem Konstrukteur die Auswahl benötigter Kennwerte und die Bestimmung statistischer Lagemaße/ Kennwerte. Weiterhin wurde ein verzerrungsbasiertes Berechnungskonzept entwickelt und an zwei Demonstratoren mit unterschiedlich komplexer Geometrie validiert. Im Ergebnis konnte eine gute Übereinstimmung zwischen Berechnung und Experiment nachgewiesen werden. Für das semiprobabilistische Sicherheitskonzept wurden relevante Teilsicherheitsbeiwerte definiert, die für Holzbauteile im Maschinenbau angewendet werden können. Es wurde nachgewiesen, dass durch das Sicherheitskonzept eine flexible Einstellung einer geforderten Sicherheit unter Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren auf die mechanischen Eigenschaften von Holzwerkstoffen möglich ist. | Dr.-Ing. Jens Sumpf Tel.: +49 371 531-32853 jens.sumpf@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22004515 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 3: Scale-up - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Matthias Konrad Tel.: +49 4161 7071-150 mkonrad@synthopol.com Synthopol Chemie Dr. rer. pol. Koch GmbH & Co. KG Alter Postweg 35 21614 Buxtehude | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.12.2020 | 22004518 | Holzbasierte Hybridnanokomposite als multifunktionale Hochleistungsausgangsmaterialien für den 3D-Druck (Nanofibrills) - Akronym: Nanofibrills | Der 3D-Druck ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Potential. Es werden aber gegenwärtig eine Vielzahl an nicht biologisch abbaubaren Materialien genutzt. Dies führt unmittelbar zu einer Erhöhung der globalen CO2-Emissionen sowie der Verschmutzung der Weltmeere. Daher ist es notwendig, neuartige Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Cellulosenanofibrillen (CNF) aus Holz sind definiert als fibrillierte Nanopartikel mit einer Dicke von < 1 µm. Die Integration von CNF in 3D-gedruckte Bionanokomposite ist ein vielversprechender Ansatz um erneuerbare Materialien herzustellen, die ein niedriges Gewicht aufweisen und biologisch abbaubar sind. Zusätzlich könne CNF die mechanischen Eigenschaften von Verbundmaterialien signifikant verbessern. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen Hybrid-Materialien erzeugt werden, indem anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Grundsubstanz aus CNF, deren Oberfläche im Rahmen einer kontrollierten radikalischen Polymerisation chemische modifiziert wird. Parallel werden anorganische Nanopartikel an der Oberfläche modifiziert, damit sie mit den modifizierten CNF verbunden werden können. Durch die kontrollierte radikalische Polymerisation wachsen die vorher ausgewählten Monomere auf der CNF, während sie zeitgleich die anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbinden. Dabei übertragen die anorganischen Nanopartikel ihre Eigenschaften auf das finale Material, während sie gleichzeitig eine Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF ermöglichen. Dadurch wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels 3D-Druck verarbeitet wird. Dieses Forschungsprojekt wird sich hauptsächlich auf das Tintenstrahldrucken konzentrieren, bei dem die erzeugten Hybridmaterialien als Gel vorliegen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW) Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22004615 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 2 - Akronym: BioBond | Ziel des Teilvorhabens II, das durch das NMI Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut an der Universität Tübingen bearbeitet wurde, ist die Definition der Eigenschaften, die das zu entwickelnde Klebstoffsystem aufweisen soll sowie die spätere Prüfung der Performance und Eignung des entwickelten Klebstoffsystems hinsichtlich der Anwendung im Bioconcept-Car des Reutlinger Rennsportteams Four Motors GmbH. Da die gewünschten Eigenschaften für einen Klebstoff stark von den Anforderungen an die Fügestelle abhängen, sollte eine bestimmte Klebung an dem Bioconcept-Car als Zielanwendung definiert werden. Zur Definition der Eigenschaften, für das neu zu entwickelnde Klebstoffsystem, wurde das für diese Klebung etablierte Klebstoffsystem mit zahlreichen biogenen wie auch synthetischen Füllstoffen ausführlich charakterisiert. Dabei wurden neben Endeigenschaften des ausgehärteten Systems auch Applikationseigenschaften, wie die Fließfähigkeit (Viskosität) des Klebstoffs ermittelt. Bei der Charakterisierung wurde bereits darauf geachtet, dass das im Projekt zu entwickelnde System mit gleichen Methoden abprüfbar ist. So wurden bspw. Prüfkörper ausgewählt, die lediglich kleine Klebstoffmengen für die Analyse voraussetzen. Die Synthese des Biomimetischen Adhäsiv aus nachwachsenden Rohstoffen wurden von der FH Aachen synthetisiert und von dem NMI Reutlingen charakterisiert. Die Etablierung der Haftkraft und die Optimierung der Klebstoffsystems (AP 6) erfolgten in enger Zusammenarbeit. Darüber hinaus beschäftigte sich das NMI in Reutlingen schwerpunktmäßig mit der Definition der Anforderungsprofile (AP 2), der Charakterisierung der Referenzsysteme (AP 3), der Charakterisierung der neu entwickelten Klebstoffsysteme (AP 7) und den Demonstratoranwendungen (AP 10). | Mit einer maximalen Zugfestigkeit von 4,5 MPa liegt der Chitosanklebstoff unterhalb der in der Automobilindustrie eingesetzten Epoxidharzklebstoffe. Die hochfesten Epoxidharzklebstoffe (>20 MPa), wie sie in der Automotive Industrie vorkommen, werden häufig im Karosseriebau eingesetzt. Hierbei werden wie im Bioconcept-Car Bodenbleche verklebt, jedoch in diesem Fall zusätzlich aus crashrelevanten Gründung genietet oder geschraubt. Da der entwickelte Chitosanklebstoff mit Wasser als Lösungsmittel hergestellt wird, ist dieser nicht Beständig in einer feuchten Umgebung. Eine Anwendung im äußeren Karosseriebau wie beispielsweise das Verkleben der Bodenbleche ist dadurch nicht erstrebenswert. Verklebungen im Innenbereich des Rennwagens wie beispielsweise die Befestigung der Feuerlöscherhalterung durch Ankleben sind denkbar. Auch das Verkleben der Türinnenschale aus biobasierten Kunststoff ist durchaus möglich. Zudem verfügt der Klebstoff durch seine gelartige Konsistenz über gute Applikationseigenschaften, was ein Herauslaufen aus dem Klebspalt verhindert. Zudem sollte die Klebung annähernd auf Nullspalt erfolgen, sodass eine gute Klebfestigkeit gewährleistet wird. Der Chitosanklebstoff kann somit in einer trockenen Umgebung wie im Automobilinnenraus, an verschiedenen Stellen zum Einsatz kommen. Durch die richtige Vorbehandlungsmethode von metallischen Materialen kann die Haftkraft zusätzlich gesteigert werden. | Dipl.-Ing. Sebastian Wagner Tel.: +49 7121 51530-523 sebastian.wagner@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22004617 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung und Dokumentation der industriellen Produktionsverfahren - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 3 umfassen insbesondere die Herstellung unterschiedlicher Fasertypen und Plattenmaterialien. Dabei werden zunächst Verfahren nach dem Stand der Technik angewendet, auf deren Grundlage die im TV 1 und 2 vorzunehmenden Charakterisierungen und Modellbildungen entwickelt werden. Im weiteren Projektverlauf erfolgt dann eine systematische Variation der Produktionsparameter um die Bandbreite an möglichen, herstellbaren Faserstrukturen zu untersuchen. In einem letzten Optimierungsschritt werden schließlich gezielt Fasermorphologien und Fasernetzwerke hergestellt, die entsprechend dem virtuellen Materialdesign in TV 2 eine verringerte Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig gebrauchstauglichen Festigkeiten aufweisen. | Dr. Michael Makas Tel.: +49 89 99155134 m.makas@steico.com Steico SE Otto-Lilienthal-Ring 30 85622 Feldkirchen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22004716 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 4: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22004717 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 1: Vorkultur und Testung der Wurzelhüllen unter kontrollierten Bedingungen - Akronym: Wurzelhuelle | Das Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion. | Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.06.2020 | 22004916 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 9: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22004918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 4: Verfahrensentwicklung und Entwicklung des Anlagenkonzeptes zur Fertigung von Hybridsperrholz - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid- Verbundwerkstoffes aus Holzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im baulichen Brandschutz sowie im Fahrzeugbau unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken. Die Holzfurniere sollen aus Laubholz bestehen, da u.a. die Substitution von Nadelholz (z.B. Kiefersperrholz) im Fokus des Projektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltstrukturen (Gewebe, Gelege etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Klebstoff und Matrixmaterial wird ein biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bio-Phenolharz erzeugt. Im Rahmen der Untersuchungen werden zunächst für alle drei Werkstoffkomponenten: Furnier, Fasertextil und Harz, unter der Berücksichtigung der klimatischen Parameter: Temperatur und relative Luftfeuchte, die entsprechenden mechanischen Kennwerte separat ermittelt. Fortführend werden an Vorzugsvarianten der Hybrid-Verbundwerkstoffe die klimaabhängigen statischen und dynamischen Kennwerte in Kurzzeit- und Langzeitversuchen ermittelt. Mithilfe des neuen Verbundwerkstoffes sollen Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z.B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Außerdem können durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. Am Projektende soll ein Demonstrator entstehen, der vergleichend hinsichtlich der Schwingungs- und Brandeigenschaften getestet wird. | Dipl.-Ing. Torsten Blum Tel.: +49 351 42291-10 torsten.blum@ebf-dresden.de EBF Innovation GmbH Löbtauer Str. 69 01159 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005016 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 8: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Manuela Fiedler Tel.: +49 3529 551-0 manuela.fiedler@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22005018 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Scale-Up eines Fügeprozesses von multifunktionellen Klebstoffen für den Holzbau sowie der Charakterisierung der sensorischen Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Zentrale Zielsetzung des Teilprojektes an der HNEE war die Entwicklung und das Scale-Up der Prozesstechnik zur reproduzierbaren Herstellung ökonomisch relevanter Holzklebstofffugen sowie der Charakterisierung der Sensitivität in den geklebten Verbundprüfkörpern. | Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Identifizierung wesentlicher Einflussgrößen in der Prozessierung der Rohmaterialien hin zu einer festen, multifunktionalen Klebefugen: a. Füllstoffart, Klebstoffpolymer, Dispersionstechnik und –parameter b. Höhere Füllstoffzusätze verringerten die Varianz und elektrische Drift unter Last c. Weniger Pressdruck und längere Presszeiten erzeugten geringere Widerstände d. Die Drucksensitivität konnte nicht wesentlich beeinflusst werden e. Höhere Klebstoffauftragsmenge, höhere Presstemperatur und längere Presszeiten verbesserten die Sensoreigenschaften 2) Verformungen im Holzbauteil erzeugen reproduzierbare piezoresistive Reaktionen in der ausgehärteten Klebefuge, die auf eine elektromechanische Kopplung auf mikroskopischer Ebene des Füllstoff-Polymer-Komposits entstehen 3) die orthotropen Eigenschaften von Holz wirken sich auf die Amplitude der piezoresistiven Reaktion aus, wodurch die Position und Ausrichtung der multifunktionalen Fuge und die Kontaktierungsrichtung entscheidende Kriterien für die sensorische Amplitude sind 4) erfolgreiche Skalierung der Prüfkörper von Labormaßstab hin zu 2m langen Brettschichtholzträgern, in denen Zug-, Druck- und Scherspannungen in der Klebefuge mittels piezoresistiver Reaktion an lokal verteilten Klebstoff-Sensorflächen gemessen werden konnten Darüber hinaus wurden folgende neue Herausforderungen identifiziert: a) Zuverlässigere Kontaktierungen der Klebefuge nach der Fertigung b) Unklarheit über die Einflussgrößen auf de elektrischen Drift der belasteten und unbelasteten Bauteile c) die Nutzbarmachung von impedanzspektroskopischen Messungen, die zwar einerseits durch optimale Frequenzbänder die Zuverlässigkeit der gefertigten Sensoren erhöht hat, sich jedoch fehleranfälliger herausgestellt hat d) die weitergehende Differenzierung von Luft- und damit Holzfeuchte sowie Temperatur auf die Messungen | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | |
| 01.08.2015 | 28.02.2018 | 22005113 | Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 1: Modifizierung von Holzpartikeln, Verarbeitung, Koordinierung - Akronym: GeschaeumtesWPC | In dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005115 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprüfung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Prof. Dr.-Ing. Hendrike Raßbach Tel.: +49 3683 6882-112 h.rassbach@fh-sm.de Hochschule Schmalkalden - Fakultät Maschinenbau - Forschungsgruppe nachwachsende Rohstoffe Blechhammer 4-9 98574 Schmalkalden | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22005118 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 2: Technologie- und Werkstoffentwicklung für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wird sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollen einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden, deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollen hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels für die Holzfurniere soweit wie möglich reduziert werden. Andererseits sollen durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung auf Basis der Finite-Elemente Methode neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke im Bauwesen und im Fahrzeugbau erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005215 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Applikationsentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Andreas Mühlenbein Tel.: +49 2952 816-471 andreas.muehlenbein@meisterwerke.com MeisterWerke Schulte GmbH Johannes-Schulte-Allee 5 59602 Rüthen | X | FPNR |
| 30.12.2017 | 31.03.2021 | 22005317 | Verwendung gebrauchter Holzfaser- und Holzspanplatten als alternative Rohstoffe zur Herstellung quellungsarmer Holzfaserplatten durch eine neue innovative Technologie - Akronym: CTMP-Recycling | Generelles Ziel des Projektes war die vermehrte stoffliche Nutzung gebrauchter Aminoplastharz gebundener Span- und Faserplatten zur Gewinnung von Recyclingfasern, um daraus neue Faserplatten herzustellen. Dabei sollten die Gebrauchtplatten sowohl thermomechanisch (TMP) als auch chemo thermomechanisch (CTMP-Prozess) aufgeschlossen und zerfasert werden, d.h. das Verfahren zur Gewinnung recycelter Fasern sollte integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses für Faserplatten sein und kein vorgeschalteter Verfahrensschritt. Darüber hinaus zielte das Projekt darauf ab, die gewonnenen Recyclingfasern zur Herstellung von Faserplatten mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten zu nutzen. In diesem Zusammenhang sollte v.a. auch der Einfluss der beim TMP- und CTMP-Aufschluss entstehenden wasserlöslichen Extraktstoffe einschließlich der Abbauprodukte des ursprünglichen Bindemittels auf die Verleimbarkeit der recycelten Fasern untersucht werden. | Der thermohydrolytische Aufschluss industriell hergestellter UF-Harz-gebundener HDF führt je nach Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen zu einem unterschiedlich starken Abbau des Aminoplastharzes. Dies nimmt Einfluss auf die verleimungsrelevanten chemischen Eigenschaften der hergestellten Recyclingfasern. In Abhängigkeit von den gewählten Aufschlussbedingungen weisen die Recyclingfasern bis zu rund 20 % wasserlösliche Extraktstoffe auf, die u.a. auf Abbauprodukten des Bindemittels beruhen. Durch Waschen der Faserstoffe mit Wasser lassen sich z.T. große Mengen der Abbauprodukte entfernen. Es zeigte sich, dass eine teilweise Entfernung der Abbauprodukte durch Waschen der Fasern die physikalische Zugänglichkeit und die chemische Reaktivität der recycelten Fasern gegenüber dem Klebstoff PMDI begünstigt. Dies bietet sehr gute Voraussetzungen für die Herstellung von neuen hochdichten Faserplatten (HDF) mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten mit einer hohen Feuchtebeständigkeit der Verleimung. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22005516 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 3: Schallschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr. Andreas Rabold Tel.: +49 8031 805-2533 andreas.rabold@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22005518 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 3: Zementbehandlung von Holz - Untersuchungen zum Eindringverhalten und zur Dauerhaftigkeitserhöhung - Akronym: CemWoGeo | Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden vom Projektpartner UGOE grundlegende Fragen zur Imprägnierbarkeit von Holz und Furnierlagenhölzern mit Zementsuspension als solche und als Folge der Aufbringung von Zementbeschichtungen untersucht. Die temporäre und langfristige Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz durch Aufbringung einer Zementbeschichtung soll nachgewiesen und die entsprechenden Wirkmechanismen untersucht werden. Weitere chemische und strukturelle Veränderungen des Holzes sollen durch mikroskopische Verfahren nachgewiesen und der jeweiligen Dauerhaftigkeitserhöhung zugeordnet werden. Es werden Dauerhaftigkeitsprüfungen gegen alle drei relevanten Fäuletypen durchgeführt. Unterschiedliche Mikrokosmen, die in Bodentyp, Wasserhaltekapazität und Bodenfeuchte variieren, kommen zum Einsatz, um ein möglich breites Abbild der unter Realbedingungen vorzufindenden Szenarien zu schaffen. Für die Lebensdauerberechnung der unterschiedlichen im Projekt vorgesehenen Produkte werden neben den elasto-mechanischen Materialkennwerten Eingangsgrößen für die Modellierung im Hinblick auf Dauerhaftigkeit und Imprägnierbarkeit zur Verfügung gestellt. Grundlegende Zusammenhänge zwischen materialklimatischen Parametern (Holzfeuchte, Holztemperatur) sowie Indikatoren für die Materialresistenz-Dosis und der zu erwartenden Abbaurate werden erarbeitet und für die Lebensdauerberechnung zur Verfügung gestellt. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22005615 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 2: Vergleich von Untersuchungen in unterschiedlichen Prüfkammern - Akronym: HolnRaLu | Die Europäische Bauproduktenverordnung und nachstehende Regelungen erheben die Forderung nach einer unbedenklichen Innenraumluftqualität im Hinblick auf Schadstoffe und Geruch. Neben zahlreichen anderen Faktoren wird die Innenraumluftqualität von den verwendeten Bauprodukten beeinflusst. Um die Zielstellung einer schadstoffarmen Luftqualität schon bei der Planung berücksichtigen und gemessene Raumluftkonzentrationen bewerten zu können, bedarf es aussagekräftiger Angaben über die Emissionscharakteristik der eingesetzten Baustoffe. Nach Aussage von Industrieunternehmen und - verbänden finden sie auf nationaler wie auf EU-Ebene Bedingungen vor, die nicht immer die Planungssicherheit der Unternehmen gewährleisten und folglich ihrer Investitionsbereitschaft abträglich sind. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass in Objekten, in denen lediglich als emissionsarm charakterisierte Bauprodukte verbaut wurden, Innenraumrichtwerte überschritten wurden. Diese Aspekte sollten im Rahmen dieses Forschungsprojektes dahingehend bearbeitet werden, dass auf Grundlage von Bauproduktuntersuchungen in Prüfkammern und über den Abgleich mit dem Verhalten der Materialien in praxisnaher Einbausituation Aussagen über die zu erwartende Realraumsituationen getroffen werden können. Im TV 1 erfolgten Untersuchungen an Modellhäusern. Die Ergebnisse sind in einem gesonderten Bericht beschrieben. Im TV 2 erfolgten Emissionsmessungen an Baumaterialien. Zusätzlich wurden analog zu den in den Modellhäusern verbauten Wänden Aufbauten hergestellt, deren Emissionsraten unter kontrollierten Bedingungen in Prüfkammern gemessen und die Ergebnisse anschließend mit denen der Bauteiluntersuchungen verglichen. Ein weiterer Aspekt ist die im AgBB vorgesehene, allerdings noch nicht vollzogene Bewertung des Geruches. Hier wurde die DIN EN 16000-28 zunächst im Rahmen einer Pilotphase ins AgBB aufgenommen. Es sollten daher ergänzend Geruchsmessungen erfolgen, um deren Praxistauglichkeit zu testen. | In diesem Projektteil wurde die Aussagekraft von Materialemissionsprüfungen im Hinblick auf komplexere Systeme (Wände) in Prüfkammern untersucht. Bei Letzteren kommen zu den Emissionseigenschaften der einzelnen Baumaterialien Wechselwirkungen zwischen den Einzelmaterialien zum Tragen. Es stellte sich heraus, dass die Ergebnisse der Materialuntersuchungen selbst unter diesen kontrollierten Bedingungen nur in einer Minderheit der Fälle Aussagen über das Verhalten des Systems erlauben. Prinzipiell sind jedoch Systemprüfungen in großen Kammern dazu geeignet, Wechselwirkungen zwischen den Materialien und den Einfluss der Bauweise berücksichtigen zu können. Diesem Konzept steht aber der enorme experimentelle Aufwand entgegen. Aussagen in Bezug auf reales Wohnverhalten werden vor dem Hintergrund der oben genannten Verhältnisse bei Modellsystemen auch in näherer Zukunft kaum ableitbar sein. Emissionsmessungen garantieren bestimmte Mindestanforderungen an Produkte bezüglich Inhaltsstoffen und Freisetzungsverhalten unter definierten Prüfbedingungen und es ist unstrittig, dass die Verwendung emissionskontrollierter Produkte signifikant zur Verbesserung der Raumluft beiträgt. Die Realexposition unter Wohnbedingungen kann aber nur durch Raumluftmessungen beurteilt werden. Ursachen für Mängel, die durch Raumluftuntersuchungen festgestellt werden, können dann rückwirkend mittels gezielter System- und Materialuntersuchungen gefunden und beseitigt werden. Im Wesentlichen wurden bezüglich der untersuchten Materialien Terpene, Aldehyde, Aceton und Essigsäure als Substanzen identifiziert, deren Freisetzungsverhalten der Einhaltung der o.g. Anforderungen im Wege stehen kann. Es war aber nicht Aufgabe des Projektes, Ableitungen von Anforderungen zu überprüfen. Auch eine Aussage, inwieweit die in den Untersuchungen verwendeten Produkte generell den Anforderungen genügen, kann auf Basis der Ergebnisse nicht beurteilt werden. Die Untersuchungen wurden durch Geruchsbewertungen ergänzt. | Dr. Jan Gunschera Tel.: +49 531 2155-352 jan.gunschera@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005616 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 5: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22005617 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Halbleitergassensorik für die geruchsbasierte Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Das Projekt wurde intensiv betreut und die Partner wurden in Bezug auf die technische Entwicklung des Sensors und der Drohnenplattform sowie die HeatMap Programmierung koordiniert. Der Bau des Sensorteststandes wurde erfolgreich durchgeführt und die es wurden Kalibrierkurven für a-Pinen erstellt. Die Datenauswertung aus den Sensortests des Partners FORESTOPERATION wurde entwickelt, angepasst und angewandt. Entscheidende Hemmnisse bei der technischen Entwicklung wurden identifiziert und flossen in die Verwertung des Projektes in Bezug auf Folgeprojektanträge ein. Die Öffentlichkeitsarbeit wurde vor allem in Zusammenarbeit mit CADMIUM erfolgreich koordiniert und mündete in zahlreichen hochrangigen Presseberichten und praxisnahen Kooperationen mit Waldbesitzern. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22005618 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 7: Kennwertermittlung für Vollholz und Furnierwerkstoffe - Akronym: HoMaba | Das Teilvorhaben der Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte der Georg-August-Universität Göttingen beinhaltete die Charakterisierung der Materialeigenschaften von Holz, Holzklebstoffen und Holzwerkstoffen. Schwerpunkt war die Untersuchung von Klebstoffen. Anhand bestehender Kunststoffnormen wurden daher geeignete Verfahren für Druck- Biege- und Zugversuche an Klebstoffen auf Basis von ein- und zweikomponentigem Polyurethan (PUR), Melamin-Urea-Formaldehyd (MUF), sowie Phenol-Resorzinol-Formaldehydharz (PRF) entwickelt. Dazu gehörte der Vergleich verschiedener Prüfkörperformen (Film/Bulkproben) sowie unterschiedlicher Dickenmess- und Zuschnittsmethoden von Klebstofffilmen. Es wurden quasistatische Zugversuche an knochenförmigen Bulkprüfkörpern, Filmen mit den Maßen 8 x 40 mm und Filmen mit den Maßen 20 x 150 mm durchgeführt. Die kleineren Filme wurden sowohl senkrecht als auch parallel zur Herstellungsrichtung (Rakelführung) zugeschnitten, um die Filme auf richtungsabhängige Eigenschaften zu prüfen. Diese Versuche wurden von dynamisch-mechanischen Messungen ergänzt, bei denen sowohl Frequenz-Sweeps bei verschiedenen Temperaturen (20, 40 und 60°C), als auch Temperatur-Sweeps im Bereich 5-150°C durchgeführt wurden. Im Rahmen der Versuche an Holz- und Holzwerkstoffen wurden außerdem quasistatische Zugversuche an Birken- und Buchenfurnieren, sowie Zug- und Druckversuche an Birken- und Buchenvollholz und Zug-, Druck- und Biegeversuche an industriellem Birkensperrholz durchgeführt. Zur Evaluierung der Prüfmethodik wurde an zwei institutsübergreifenden Ringversuchen (Zugversuch an hochdichten Faserplatten und Furnieren) teilgenommen. | Holz- und Holzwerkstoffe: Der Ringversuch an HDF-Platten zeigte, dass das Videoextensometer zur Messung der Querdehnung weniger geeignet ist, als Systeme mit digitaler Bildkorrelation. Die Zugfestigkeit der Vollholzprüfkörper aus Birke und Buche war etwa doppelt so hoch, wie die Druckfestigkeit und am höchsten in longitudinaler Richtung. Der Biegeelastizitätsmodul von Birkensperrholz stieg mit Erhöhung der Stützweite und war kleiner als der Zugmodul. Der Elastizitätsmodul der 2 mm Birkenfurniere war gegenüber denen aus Buche leicht erhöht. Klebstoff: Während 1K-PUR aufgrund einer Reduktion der Blasenbildung bevorzugt als dünner Film (ca. 50 µm) geprüft werden konnte, eigneten sich für 2K-PUR, MUF und PRF sowohl Filmproben als auch in Silikonformen gegossene Bulkprüfkörper. Bulkproben aus MUF und PRF erforderten aufgrund der Wasserabgabe eine lange Trocknungsphase, während derer sie zur Vorbeugung von Materialverzerrungen mittels Gewichten beschwert werden mussten. Die Ermittlung der Filmdicke über eine Ausmessung der Schnittkante mittels Mikroskop wies bei allen Filmen eine höhere Standardabweichung und geringere Dicke auf als die Verwendung einer Messuhr. In einem Ringversuch wurde festgestellt, dass die Messung der Poissonzahl mittels Videoextensometer aufgrund einer Wölbung der Filme während des Zugversuchs erschwert ist. Die Filme verhielten sich in Bezug auf Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Poissonzahl isotrop. In den Druckversuchen wurde eine starke Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls vom Messmarkenabstand festgestellt. Um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen ist daher eine Festlegung der Messfeldlänge notwendig, die in der DIN EN ISO 604 nicht vorgenommen wird. Die Dynamisch-mechanischen Versuche zeigten einen Glasübergang von 2K-PUR bei 120°C. Im Bereich 0,1 bis 100 Hz wurde bei allen Klebstoffen außer PRF eine Steigerung des dynamischen Elastizitätsmoduls mit der Frequenz beobachtet. Am temperaturstabilsten verhielt sich PRF. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22005716 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 6: Schallschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dr. Volker Wittstock Tel.: +49 531 592-1549 volker.wittstock@ptb.de Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Bundesallee 100 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22005815 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 4: Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In Teilvorhaben 4 erfolgt die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems, anhand dessen die Brennstoffqualität entlang der Bereitstellungskette überprüft werden kann. Das entwickelte Qualitätsmanagementsystem wird in der Praxis erprobt und weiteren Optimierungsbedarf bei der Bereitstellung identifiziert. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS – Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 4 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Identifizierung normativer Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 2. Definition einer in der Praxis umsetzbaren Prüfsystematik 3. Definition eines einheitlichen Prüf- und Kontrollmusters zur Qualitätssicherung 4. Identifizierung zusätzlicher Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS 6. Definition von Handlungsvorgaben bei Eigenkontrollen und Kontrollen durch Extern | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22005816 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 11: Wärme- und Brandschutz - Akronym: NawaRoDaemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik - Lehrstuhl für Holz- und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 32 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.08.2022 | 22005918 | Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 1: Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen in der gesamten Wertschöpfungskette - Akronym: RMHsys | Das Rohstoffmonitoring Holz erfasst die Stoffflüsse aller Holzrohstoffe in Deutschland. Es hat somit für aktuelle politische Fragestellungen wie Nachhaltigkeit, Wettbewerb zwischen stofflicher und energetischer Nutzung, CO2-Speicherung, Kreislaufwirtschaft, Kaskadennutzung und Bioökonomie eine wichtige Informationsfunktion. Für die relevanten Bereiche der Holzverwendung werden Teilberichte erstellt. Die ermittelten Daten sind die Grundlage der Holzrohstoffbilanzierung. Sie ist eine transparente Übersicht zur Holzmarktstrukturt. Darüber hinaus gehört es zu den Aufgaben des Rohstoffmonitoring fortlaufende, konsistente Datenreihen zur Entwicklung des Holzmarktes zu liefern. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde neu strukturiert, um für die Waldholzmodellierung passgenauere Daten liefern zu können. Das ermöglicht die Holzentnahme über die Nachfrage, statt über die Hiebsreife zu steuern. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Der Außenhandel wurde in die Darstellungen integriert. Damit wurde der Zusammenhang zwischen Holzrohstoffbilanzierung und sektoraler Marktanalyse (Produktion, Export, Import) hergestellt. Im Rahmen einer Pilotstudie wurde die Holzverwendung im Möbelsektor berechnet. Auf der Grundlage einer umfangreichen empirischen Erhebung von 1.000 Möbelstücken unter Einbeziehung technischer Koeffizienten und der Produktionsstatistik erfolgte eine Hochrechnung für die deutsche Volkswirtschaft. Insbesondere zur Analyse von Kreislaufwirtschaftsprozessen ist die Erfassung der Halbwarenebene nicht ausreichend. Endwarensektoren sind eine besondere Herausforderung, weil sie deutlich komplexer sind als Halbwarenmärkte und der Holzanteil in den Produkten meist unbekannt ist. | In den Branchen der stofflichen und der energetischen Holzverwendung wurden Holzvolumen und Rohstoffmix empirisch erhoben, ausgewertet und in zehn Teilberichten dokumentiert. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Neben "partielle Holzrohstoffbilanzen" einzelner Rohstoffe wurde die Bilanzierung in den Verwendungssektoren durch "Input-Output-Bilanzen" für den Produktionsprozess ergänzt. Zugleich wurde eine Verbindung zwischen Kreislaufmodellierung und sektoralen Marktmodellen geschaffen. Das Modell wurde zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell des Werkstoffs Holz entwickelt. Zwischen der Bilanzierung des Holzaufkommens (Rohstoffe) und der Holzverwendung (Branchen) wurde eine Ebene für Rohwaren eingefügt. Das wurde durch die wachsende Bedeutung von Zwischenprodukten erforderlich. Dadurch konnten Doppelzählungen ausgeschlossen und der Informationswert der Bilanzierung erhöht werden. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde für die Jahre 1990 bis 2020 vollständig berechnet und ist über ein Dashboard jährlich abrufbar. Kaskadenfaktoren und Sekundärinputraten lassen sich auf diese Weise in der Entwicklung von 30 Jahren darstellen. Ohne Sekundärzellstoff liegt die Sekundärinputrate der stofflichen Nutzung bei 21,3 %. Unter Einbeziehung des Altpapiers liegt sie bei 52,7 %. Im Rahmen eines Pilotprojektes wurden 1.000 Möbelstücke in Bezug auf ihre Materialien ausgewertet. Auf der Grundlage des umfassenden Datenmaterials erfolgte die Entwicklung eines methodischen Konzepts für die Bestimmung der Holzverwendung in einem holzwirtschaftlichen Endwarensektor. Das Ergebnis kann in Bezug auf Datengrundlage und Methodik als wegweisend in der Analyse der Holzverwendung in Endwarensektoren angesehen werden. | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 40 76629-3891 udo.mantau@infro.eu INFRO e. K. - Informationssysteme für Rohstoffe An der Lachte 13 29223 Celle | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22006018 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 1: Versuche zur Verminderung der Emission an flüchtigen organischen Säuren - Akronym: Buchen-MDF | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, die Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus mitteldichten Faserplatten (MDF) aus Buchenholz durch praxisrelevante Maßnahmen erheblich zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Buchen-MDF in Tiefziehqualität mit einer verminderten Essigsäureabgabe bieten Vorteile im Hinblick auf ihre Verwendung zur Herstellung von 3D-Möbelfronten für Küchen- und Badmöbel. Da das Buchenholz bzw. die Buchenholzfasern von sich aus bereits vergleichsweise arm an primären Extraktstoffen (Terpene, Fette, Harze) sind, wird erwartet, dass sich eine verminderte Essigsäureabgabe der Buchen-MDF positiv auf das Emissionsverhalten und das 3D-Beschichtungsverhalten der MDF unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU-Klebstoffe) auswirkt und das Risiko einer Delaminierung der PVC-Folien bei Verwendung von PU-Klebstoffen reduziert wird. Ferner soll durch eine verringerte Essigsäureemission die Feuchtebeständigkeit bzw. die Hydrolyseresistenz von mit Klebstoffen auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanaten (PMDI) verleimten Buchen-MDF erhöht werden. Dies kommt der Bestrebung der Holzindustrie entgegen, MDF stärker im Bauwesen zu verwenden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.06.2017 | 31.05.2022 | 22006116 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 1: Screening und Charakterisierung antagonistischer Mikroorganismen und mikrobieller Konsortien zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMic | Das durch Hymenoscyphus fraxineus verursachte Eschentriebsterben hat sich seit Mitte der 1990er Jahre europaweit ausgebreitet und stellt durch das Absterben ganzer Bestände die forstliche Zukunft der Esche in Frage. Die biologische Kontrolle der Erkrankung durch mikrobielle Antagonisten, die den Schadorganismus direkt bekämpfen und/oder durch Konkurrenz unterdrücken, ist eine aussichtsreiche Option zur Eindämmung des Eschentriebsterbens und kann eine synergistische Ergänzung zur Züchtung resistenter Genotypen darstellen. Im Projekt soll ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Erregers auf der Grundlage epi- und endophytischer Isolate, die sich an der Esche stabil etablieren können, entwickelt werden. Über ein mehrstufiges Verfahren werden erfolgversprechende Bakterien und Pilze genetisch charakterisiert und hinsichtlich ihrer antagonistischen Wirkung evaluiert. Die Bereitstellung effektiver antagonistischer Mikroorganismen soll entscheidend zur Eindämmung des Eschentriebsterbens beitragen. Perspektivisch sollen die mikrobiellen Präparate in Samenplantagen zur Entwicklung resistenter Pflanzen eingesetzt werden. Im Vorhaben werden zunächst die Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen über drei sich ergänzende Sequenzierungsansätze (NGS von Markergenen) analysiert und Taxa bzw. Stämme mit antagonistischem Potenzial identifiziert. Parallel hierzu wird eine Vielzahl von Bakterien- und Pilzstämmen kultiviert und klassifiziert (MALDI-TOF-MS). Basierend auf der vergleichenden Analyse der Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen (kulturabhängig und kulturunabhängig) werden potentielle Antagonisten (Isolate und mikrobielle Konsortien) ausgewählt. Nach dem Screening des antagonistischen Potentials in vitro (über Ko-Kultivierung) und der Untersuchung relevanter Stoffwechselleistungen erfolgt die Gewächshaus-Prüfung bester Isolate an Eschenjungpflanzen und die abschließende Charakterisierung ihrer antagonistischen Eigenschaften. | Dr. Andreas Ulrich Tel.: +49 33432 82-345 aulrich@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22006216 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 7: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Simone Kraatz Tel.: +49 331 5699-856 sikraatz@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.12.2017 | 30.08.2019 | 22006217 | Jugendwaldworkshop zum 2. Deutschen Waldtag: Wald.Wir.Zukunft. 2.0 - Akronym: WaldWirZukunft2 | Nach einer Einführung in das Thema werden sich die Jugendlichen zunächst mit der Waldsituation in ihrer Heimat und den weiteren europäischen Staaten auseinandersetzen. Mittels einer interaktiven Methode werden dabei sowohl Daten und Fakten als auch persönliche Meinungen und Empfindungen dargestellt. Durch verschiedene fachliche Beiträge wird waldbezogenes Wissen vermittelt und die Teilnehmenden befähigt, Herausforderungen im Themenfeld "Wälder Europas" zu erkennen. Sie formulieren daraus einen Appell an die Politik. Im nachfolgenden Schritt setzen sich die jugendlichen Teilnehmenden näher mit den Leistungen des Waldes und den Ansprüchen verschiedener Nutzergruppen an den Wald auseinander. Ein besonderer Schwerpunkt bildet das Themenfeld "Jugendliche und Wald". Ziel des Workshops ist die Erarbeitung innovativer Jugend-Wald-Projekte durch die Teilnehmenden. Eines dieser Projekte soll im Zuge des Wochenendes der offenen Wälder durchgeführt werden. Eine Delegation der Teilnehmenden wird des Weiteren den 2. Deutschen Waldtag in Berlin besuchen und stellvertretend die Meinungen, Forderungen und Gedanken der Jugendlichen überbringen. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22006218 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22006316 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 10: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Manuel Lorenz Tel.: +49 711 970-3172 manuel.lorenz@iabp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) - Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.12.2018 | 22006714 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Identifikation und Verminderung der geruchsrelevanten Stoffe von Bauprodukten auf Basis von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen für Anwendungen im Innenraum - Akronym: Geruchsemissionen | Ziel des Projektes ist die Erfassung und Vermeidung/Verminderung der VOC- und Geruchsstoffemissionen bei Holzwerkstoffen aus inhaltsstoffreichem und daher emissions- und geruchsintensivem Kiefernholz für den Dämmbereich (Holzfaserdämmplatten) sowie für den konstruktiven Baubereich (Grobspanplatten). Im Vorhaben konzentrieren sich die Untersuchungen auf strukturierte Holzwerkstoffe wie Grobspanplatten, weil sie vorwiegend aus frischem Kiefernholz hergestellt werden. Ferner stehen Faserdämmplatten aus Kiefernholz im Fokus der Untersuchungen, da bei der thermischen Belastung des Holzes während der Faserherstellung Sekundärreaktionen und damit geruchsrelevante Emissionen auftreten. Hierbei sollen die Geruchsemissionen, die sich aus der stofflichen Zusammensetzung des Rohstoffs in Verbindung mit verfahrenstechnisch unumgänglichen Prozessschritten (Heißtrocknung und -pressung) ergeben, reduziert werden. Wissenschaftliche und technische Ziele des Projekts liegen in der Identifizierung der geruchsrelevanten, für Fehlgerüche ursächlichen Emissionen an den unter industriellen Bedingungen gewonnenen Grobspänen und Faserstoffen sowie den daraus hergestellten Werkstoffen, der Ermittlung des Einflusses der verfahrensbedingten Prozessschritte (Heißtrocknung der Späne, thermo-mechanischer Holzfaseraufschluss, Heißpressen) auf die VOC- und Geruchsemissionen von Grobspanplatten und Faserdämmplatten sowie der Identifizierung geeigneter und in die Industrie umsetzbarer Verfahren zur Verminderung und/oder Vermeidung von Fehlgerüchen bei Holzwerkstoffen, z.B. Verminderung der Temperaturbeaufschlagung bei der Trocknung der Holzpartikel und dem Heißpressen, Modifizierung der Oberfläche der Grobspäne, chemische Modifizierung der Faserstoffe beim Holzaufschluss, Nachbehandlung der Grobspäne und Fasern, Einsatz von Additiven zur Geruchsbindung sowie Verhinderung von Sekundärrektionen. Die Modifizierungen sollten die mechanisch-technologischen Werkstoffeigenschaften dabei nicht reduzieren. | Der Großteil der Span- und Faserdämmplatten war eine moderate Quelle für flüchtige organische Verbindungen (Ausnahme: einige Faserplatten waren starke bis sehr starke Quellen). Die Hauptkomponenten der Spanplatten waren Essigsäure, alpha-Pinen, 3-Caren und diverse andere Terpen-Kohlenwasserstoffe in moderaten bis hohen Konzentrationen. Bei den Faserplatten waren es überwiegend die Carbonsäuren Ameisensäure und Essigsäure. Darüber hinaus wurden bei fast allen Proben die geruchsrelevanten Verbindungen Furfural, 1-Hydroxy-2-propanol, Dimethylstyrene sowie 4-Isopropylbenzaldehyd freigesetzt, die von der Nase detektiert wird. Die empfundene Intensität der Spanplatten lag in einem Intensitätsbereich von 5,3 bis 8,4 pi, die der Faserplatten zwischen 5,7 bis 9,2 pi. Ferner konnte kein nennenswerter positiver Effekt durch die Additive im Hinblick auf das chemische und sensorische Emissionsverhalten der Werkstoffe beobachtete werden. Die Ergebnisse der GC-O gehen mit den VOC-Ergebnissen und den Geruchsbeschreibungen der Probanden einher. Es konnten verschiedene geruchsverursachende Einzelsubstanzen wahrgenommen werden. Zumeist wurden die Proben als holzartig, säuerlich oder muffig beschrieben. Vor allem konnten gesättigte Aldehyde (z. B. Hexanal, Nonanal, Decanal), ungesättigte Aldehyde (z. B. trans-2-Octenal, trans-2-Nonenal), Säuren (zumeist Essigsäure) und diverse Terpene und Terpenoide (z. B. alpha-Pinen, 3-Caren, alpha-Terpineol) detektiert werden. Bei allen Proben konnte 1-Octen-3-ol bzw. 1-Octen-3-on wahrgenommen werden. Das pilzig riechende 1-Octen-3-ol konnte bei einzelnen Proben auch mittels GC-MS nachgewiesen werden. Der säureartige (eklig, schweißig) Geruch war teils auf Essigsäure aber auch auf weitere Säuren wie Butter-, Isobutter-, Pentan- oder Isopentansäure rückführbar. Der Geruch der Proben wurde zum Teil als würzig/geräuchert beschrieben. Hierfür kann das teils in Spuren detektierte Dimethylstyrene, aber auch Carvon verantwortlich sein. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 3: Anlagentechnischer Brandschutz und Nachbrandverhalten - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens "TIMpuls" war die die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben wurde nachgewiesen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk, Stahlbeton oder Stahl erreicht werden können. Das Teilvorhaben 3 beschäftigte sich im Besonderen mit dem Brandverhalten von Holzbauteilen in der abklingenden Brandphase. Im Rahmen von Laborversuchen, realmaßstäblichen Raum- und Großbrandversuchen in Norm-Brandöfen sowie der abschließenden Realbrandversuche wurde untersucht, inwiefern bekleidete und unbekleidete Holzbauteile, die durch eine Naturbrandeinwirkung bedingt in Brand geraten sind, wieder selbstständig verlöschen. Weiterhin wurde die Leistungsfähigkeit des Löschangriffes der Feuerwehr und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen in Brandräumen in Holzbauweisen untersucht. Im Rahmen der Risikobeurteilung von mehrgeschossigen Gebäuden in Holzbauweisen wurde die semi-quantitative Risikomethode für Holzbauten der Gebäudeklasse 4 (FRIM-MAB-D) weiterentwickelt, sodass mit dieser eine risikogerechte Beurteilung von Holzbauten der Gebäudeklasse 5 möglich ist. Einen weiteren Schwerpunkt des Teilvorhabens bildeten die Beurteilungen der Umweltwirkungen und Ressourcennutzungen der entwickelten Brandschutzlösungen. Diese wurden mit üblichen Massivbau- und den derzeitigen Holzbaukonzepten in der Gebäudeklasse 5 verglichen. | Die Brandversuche belegen, dass der Entzündungsschutz der Holzbauteile im Naturband nur mit Brandschutzbekleidungen aus 2 x 25 mm dicken Gipskartonfeuerschutzplatten gewährleistet werden kann. Der Brandverlauf wird ohne Löschmaßnahmen und ohne Verlust des Raumabschlusses überstanden. Ohne Löschangriff muss bei geringeren Brandschutzbekleidungen von einer Entzündung der brennbaren Baustoffe unterhalb der Bekleidung ausgegangen werden. Das Vorgehen der Brandbekämpfungen, die Wirksamkeit unterschiedlicher Löschmethoden und insbesondere der Löschwasserdurchfluss wurden im Rahmen der Brandversuche dokumentiert. Weiterhin wurde die Dimensionierung und technische Leistungsfähigkeit von Wohnraumsprinklern im Holzbau grundsätzlich als anwendbar beurteilt. In Räumen in Holzmassivbauweise ist für das selbstständige Verlöschen der Flammenbrände der Anteil unbekleideter Wände und Decken maßgebend. In Raumbrandversuchen mit nur einer brennbaren Holzoberfläche wurde ein Selbstverlöschen der Flammenbrände und Abkühlen der Brandraumtemperaturen beobachtet, sofern die Brandquelle abgestellt wurde (Kiesbettbrenner) oder aufgezehrt ist (ca. 30 M.-% Brandleistung der Holzkrippe verbleibend). Die Ergebnisse zum Nachbrandverhalten bilden eine wesentliche Grundlage für die Erweiterung des in DIN EN 1991-1-2/NA enthaltenen Konzeptes zur Naturbrandbemessung, welches ein gemeinsames Kernziel der Verbundpartner des Vorhabens darstellt. Aus den Versuchsergebnissen wurden Bauteilaufbauten und Musterbrandschutzkonzepte definiert. Mithilfe der weiterentwickelten semi-quantitative Risikobeurteilung FRIM-MAB-D wurde nachgewiesen, dass die Verwendung von Holzbauteilen in den Gebäudeklassen 4 und 5 kompensiert werden kann und das geforderte, brandschutztechnische Sicherheitsniveau entsprechend der Musterbauordnung eingehalten wird. Eine ökologische Bilanzierung der Holzbauteile gegenüber üblichen Massivbauweisen belegt ein deutliches Potenzial zur Einsparung von Kohlenstoffdioxidemissionen. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006917 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 2: Beurteilung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen - Akronym: TIMpuls | Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Brennbarkeit des Baustoffes Holz auf die Erfüllung des bauordnungsrechtlichen Schutzniveaus. Es soll gezeigt werden, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung sowie Anordnung konstruktiver und ggf. anlagentechnischer Maßnahmen eine Gleichwertigkeit in Bezug auf das Schutzniveau für Holzbauwerke im Vergleich zu Bauwerken aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Das in den Bauordnungen definierte Schutzziel des Brandschutzes soll dabei ohne eine wesentliche Veränderung des Sicherheitsniveaus sichergestellt bleiben. Ziel ist die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben ist nachzuweisen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton oder Stahlleichtbau erreicht werden können. Das TV 2 befasst sich mit der Erarbeitung von Informationen zum Feuerwiderstand von Holzbauteilen mittels Bauteilversuchen und numerischer Analysen. Mittels Raumbrandversuchen soll die Branddynamik bei Bränden in Holzbauweise mit ungeschützten und anfänglich geschützten Holzbauteilen untersucht werden. Es ist der Einfluss von ungeschützten Holzflächen auf die drei Brandphasen Brandentwicklung, stationäre Brandphase und Abkühlphase zu analysieren. Des Weiteren erfolgt mit zusätzlichen Raumbrandversuchen die Untersuchung des Bauteilverhaltens im Großmaßstab unter Beachtung von Element- und Bauteilanschlüssen. Hinsichtlich der numerischen Analysen steht Eingangs die Recherche von thermischen Materialkennwerten gängiger Baustoffe der Holzbauweise an. Im nächsten Schritt soll eine thermische Analyse von Holzbauteilen unter Norm- und Naturbrandbeanspruchung stattfinden. | Die durchgeführten Raumbrandversuche zeigten, dass ein Vorhandensein von struktureller Brandlast eine Änderung der Brandraumdynamik bei sonst ausschließlich mobiler Brandlast zur Folge hat. Mit den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich durch die strukturelle Brandlast eine kürzere Brandentwicklungsdauer bis zum Eintritt des Flashovers und eine Steigerung der Wärmefreisetzungsrate ergab. Zudem wird durch die zusätzliche strukturelle Brandlast ein ventilations-gesteuertes Brandregime zu einem früheren Zeitpunkt im Brandverlauf erreicht. In der Versuchsreihe konnte ein Selbstverlöschen immer beim Verlöschen der mobilen Brandlast zuverlässig beobachtet werden, sofern nur die Decke oder eine Wand als ungeschützte Holzoberfläche ausgeführt wurde und sich die verbleibenden anfänglich geschützten Bauteile nicht am Brandgeschehen beteiligten. Die Schutzwirkung der Brandschutzbekleidungen zeigt keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gipsfaserplatte und der Gipsplatte Typ DF. Für die Kombination von mehrlagigen gegenüber einlagigen Brandschutzbekleidungen konnte in den Versuchen eine höhere Leistungsfähigkeit ermittelt werden. Als maßgebender Einflussparameter einer Brandschutzbekleidung unter Brandbeanspruchung ist jedoch die Gesamtdicke zu nennen. Die recherchierten thermischen Materialkennwerte für Nadelholz und Brandschutzbekleidung weisen oftmals Modifikationen auf, um den Effekt von physikalischen oder chemischen Vorgängen abzubilden. Die durchgeführten Simulationen unter Naturbrandbeanspruchung zeigen, dass für die Nachrechnung der Bauteiltemperaturen von Holz in der Abkühlphase die in der Literatur verfügbaren effektiven thermischen Kennwerte nur bedingt geeignet sind. Auf Grundlage von Messdaten aus Brandversuchen an Räumen in Holzbauweise erfolgte eine Erweiterung des vereinfachten Naturbrandmodells nach DIN EN 1991-1-2/NA bezüglich struktureller Brandlasten. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22007015 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 2: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen - Akronym: WaVerNa-TP2 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22007017 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 4: Durchführung großmaßstäblicher Brandversuche - Akronym: TIMpuls | Das Teilvorhaben 4 beinhaltet die Durchführung der großmaßstäblichen Realbrandversuche, die den Abschluss der gesamten Vorversuche im Projekt bilden. Diese wurden aufgrund logistischer Vorteile nicht am Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge, sondern auf dem Gelände der Werkfeuerwehr der TU München bei Garching durchgeführt. Ziel der Großversuche war es, die wichtigsten Fragestellungen sowie Erkenntnisse aus den Vorversuchen des Projektes unter möglichst realistischen und kritischen Randbedingungen zu testen. Hierzu wurden insgesamt fünf Versuche mit unterschiedlichen Wand- und Deckenkonstruktionen durchgeführt, wobei die mobile Brandlastdichte mit 1.095 MJ/m² und der Öffnungsfaktor der Gebäude mit 0,095 m0,5 konstant blieben. Biogene brennbare Dämmstoffe wurden nicht eingesetzt. Weiterhin war der Bereich des abwehrenden Brandschutzes und der Fragestellung, ob die Anwendung des Baustoffes Holz als überwiegendes Konstruktionsmaterial einen Einfluss auf die taktische Vorgehensweise bei der Brandbekämpfung hat, Inhalt des Teilvorhabens des IBK. Hierfür wurde eine Literaturrecherche in internationalen Fachzeitschriften sowie Forschungsberichten in Ländern durchgeführt, die bereits Holz als Konstruktionsmaterial im mehrgeschossigen Bau nutzen. Für die Erfassung des allgemeinen Meinungsbildes bei den Feuerwehren zur aktuellen Entwicklung und zu den Herausforderungen des Holzbaus in Deutschland, wurde im Rahmen des Teilvorhabens eine Umfrage durchgeführt. Weitere Ziele dieser Umfrage waren die Evaluierung von möglichen praktischen Erfahrungen der Einsatzkräfte sowie die Identifikation von Bedürfnissen seitens der Feuerwehren, um eine effektive Brandbekämpfung in einem mehrgeschossigen Holzgebäude vornehmen zu können. Als Abschluss dieses Teilvorhabens wurden aus den Ergebnissen des Gesamtprojektes Empfehlungen für die Feuerwehren formuliert. | Die Temperatur-Zeit-Verläufe der Großversuche (GV) zeigen, dass der Brandverlauf bei den gewählten Randbedingungen in der ersten Phase des Brandes unabhängig vom Anteil der sichtbaren Holzoberflächen im Raum sehr ähnlich ausfallen und die max. Brandraumtemperaturen 1.200°C nicht überschreiten. Der Einfluss des Anteils an brennbaren Oberflächen in den Räumen wird erst in der Abkühlphase sichtbar, da diese mit steigendem Anteil an brennbaren Oberflächen länger andauert. Allerdings erzeugen die am Brandgeschehen teilnehmenden Wand- und Deckenkonstruktionen größere Rauchgasmengen sowie eine längere und intensivere Beanspruchung der sich über der Brandraumöffnung befindenden Fassade. Für die Brandbekämpfung waren nur moderate Mengen an Netzwasser notwendig. Für die gezielte Löschmittelapplikation erwies sich eine Wärmebildkamera als nützlich. Dennoch zeigen die GV auch, dass nach einem Brandereignis in einem Holzgebäude eine mehrfache Nachschau in engeren Zeitintervallen in die Einsatztaktik integriert werden sollte. Die Recherche in Ländern, in denen Holz in mehrgeschossigen Gebäuden flächendeckend eingesetzt wird, zeigte, dass die Feuerwehren ihre taktischen Maßnahmen bei der Brandbekämpfung geändert haben. Das führte zur zielgerichteten Anpassung der Aus- und Fortbildung. Die Empfehlungen für den abwehrenden Brandschutz der Länder im Umgang mit dem Holzbau beziehen sich jedoch oftmals nur auf die in den Ländern jeweilig vorkommende Art der Holzkonstruktion. Diesen Sachverhalt gilt es, bei der Übertragung auf D zu beachten. Die Umfrage in den Feuerwehrkreisen machte deutlich, dass die mit dem abwehrenden Brandschutz beauftragten Einheiten dem Holzbau sowie dessen Entwicklung in D grundsätzlich positiv eingestellt sind. Es werden aber Bedenken bzgl. der Gefahr von Hohlraumbränden und die Nutzung von brennbaren Dämmstoffen geäußert. Ferner benötigen die Feuerwehren als Vorbereitung auf die Brandbekämpfung im mehrgeschossigen Holzbau Ausbildungseinheiten und Übungen. | Dr.-Ing. Michael Neske Tel.: +49 392 9261-632 michael.neske@ibk.sachsen-anhalt.de Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge - Institut der Feuerwehr - Abteilung Forschung Biederitzer Str. 5 39175 Biederitz | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 30.09.2017 | 22007113 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 1: Werkstoffherstellung und -bearbeitung sowie (Staub-) Emissionsmessung - Akronym: LHSTox | Die Nutzung der enormen Rohstoffpotentiale an Laubhölzern könnte einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung der Holzwerkstoffindustrie leisten. Hierzu müssen die im Pilotmaßstab entwickelten Produkte bis zur Marktreife weiter entwickelt werden. Neben den geforderten mechanisch-hygrischen Eigenschaften an laubholzbasierten Produkte, müssen aber auch Gesundheitsaspekte geklärt und ggf. gelöst werden, um die Produkte erfolgreich und nachhaltig am Markt platzieren zu können. Mit Abschluss des Projekts sollen durch das Zusammenführen der Ergebnisse aus allen Arbeitspaketen Handlungsempfehlungen entwickelt werden, die einen vermehrten Einsatz nachhaltig verfügbarer Laubholzsortimente in die industrielle Produktion vereinfachen sollen. Zudem soll das Projekt die Grundlage für eine systematische Analyse des human-toxischen Potentials von Holzstäuben liefern. Vor oben dargelegten Hintergrund sollen folgende wissenschaftlich/technische Arbeitspakete realisiert werden: 1. Erfassung der bei der mechanischen Verarbeitung von Laubhölzern freigesetzten Stäube, sowie ihre chemische und physikalische Charakterisierung 2. Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle 3. Identifikation von Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen | Die verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22007115 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 3: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite - Akronym: WaVerNa-TP3 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22007215 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 4: Rechtliche Analysen - Akronym: WaVerNa-TP4 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1: Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1: Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2: Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2: Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3: Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4: Rechtliche Analysen AP 3: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2: Erarbeitung von Praxishilfen | Prof. Dr. Dr. h. c. Marian Paschke Tel.: +49 40 428385999 marian.paschke@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Rechtswissenschaft Rothenbaumchaussee 33 20148 Hamburg | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 15.10.2017 | 22007317 | Durchführung einer wissenschaftlichen Tagung zum Thema - Nutzen der Holznutzung - Akronym: TANUHO17 | Ziel des Projektes ist Vorstellung von Forschungsergebnissen zum Nutzen der Holznutzung. Es soll dargestellt werden, welchen Beitrag die Holznutzung für die Erfüllung verschiedener gesellschaftlicher Ziele leistet. Insbesondere soll das Potential des Klimaschutzes durch vermehrten Holzeinsatz beleuchtet werden, die Konfliktfelder mit dem Natur- und Artenschutz sollen aber auch nicht ausgespart werden. Zielgruppe sind Interessierte aus dem Cluster Forst und Holz sowie Vertreter aus Forschung, Politik und Verwaltung. | Martin Hanke Tel.: +49 551 30738-11 hanke@3-n.info Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22007318 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 3: Anteilig biobasierte, flammfeste Phenolharze für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Unter Berücksichtigung der Normung werden die neuen Werkstoffe in Bezug auf die Brandfestigkeit modifiziert und in Anlehnung an DIN 4102 und DIN EN 45545-2 geprüft. Am Projektende soll ein Demonstrator hergestellt werden und in Bezug auf die statischen Kennwerte sowie bzgl. der Schwingungs- und Brandeigenschaften geprüft werden. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Schmiedestr. 5 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007418 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Zementbehandlung von Holz - Lebensdauermodellierung und technologische Optimierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. Schwerpunkt des aktuellen Teilvorhabens liegt in der Entwicklung der Lebensdauermodelle und Langzeitbemessungsgrundlage für die untersuchten Holz-Zement Verbundmaterialien. Neben der Modellierung und den begleitenden Versuchen steht die Herstellung dauerhafter Zement-Holz Verbindungen in Zusammenarbeit mit der HSRO und der UGOE im Vordergrund. Die Tätigkeiten umfassen sowohl die Herstellung einer dauerhaften und formstabilen Zementbeschichtung des Holzes als auch, im Falle von mineralisierten Furnieren, die Herstellung einer dauerhaften Verklebung. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie Winzererstr. 45 80797 München | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007617 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Zementbehandlung von Holz - verfahrenstechnische Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. | Prof. Dr. rer.nat. Harald Larbig Tel.: +49 8031 805-2328 harald.larbig@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22007715 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen (Koordinator) - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Zunächst wird durch UMSICHT in AP (Arbeitspaket) 1 die Aufbereitung des Versuchsbrennstoffs vorgenommen. Hierbei werden reproduzierbar Holzhackschnitzelchargen unterschiedlicher Qualität hergestellt. Diese Brennstoffe werden bei den nachfolgenden Versuchskampagnen eingesetzt. In AP 3 erfolgt durch UMSICHT die ergänzende Ausrüstung der Holzhackschnitzelfeuerung mit Messtechnik zur Feuerraumüberwachung. In AP 4 werden die Brennstoffe im Technikum untersucht, wobei bestehende Versuchsanlagen zum Einsatz kommen. Zielsetzung der Versuche ist die experimentelle Bestimmung der Trockungsgeschwindigkeiten in Holzhackschüttungen bei unterschiedlichen Unterwindtemperaturen. AP 5 beinhaltet die experimentellen Verbrennungsversuche an der umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung, die federführend von UMSICHT durchgeführt werden. Auf Basis aller erreichten Versuchsergebnisse werden in AP 6 von allen Verbundpartnern gemeinsam Regelungskonzepte entwickelt, die die neuartigen Primärmaßnahmen und spezifische Brennstoffeigenschaften berücksichtigen. | Philipp Danz Tel.: +49 208 8598-1170 philipp.danz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22007718 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 5: Analyse der Forst-Holz-Logistikkette - Akronym: HoBeOpt | Das Verbundvorhaben HoBeOpt verfolgte die Zielstellung, die vorhandenen Wissenslücken innerhalb von Verkaufs- und Einkaufsprozessen der rohholzbereitstellenden und -verarbeitenden Industrie zu schließen, zur Synchronisation der bislang zersplitterten Informations- und Datenlandschaft bezüglich der Rohholzbeschreibung beizutragen und Lösungen vorzuschlagen, die in die Praxis umsetzbar und zum Nutzen aller Akteure der Logistikkette sind. Ein Zusammenwirken der Marktpartner an Prozessverbesserungen und Effizienzsteigerungen, die sich durch aufeinander abgestimmte Abläufe über die Unternehmensgrenzen hinweg ergibt, ist oft nicht vermittelbar und daher schwer umsetzbar, wenn eine Transparenz der Wirkzusammenhänge nicht gegeben ist. Daher war es ein wesentliches Anliegen von Teilvorhaben 5, im Projektverlauf auch diese Optimierungspotenziale und Synergieeffekte aufzuzeigen. Ausgehend von Beobachtungen in der Branche wurde die These formuliert, dass bezüglich einzelner Messverfahren, die in Prozessen des Holzeinkaufs und Holzverkaufs zur Mengenermittlung eingesetzt werden, eine mangelnde Akzeptanz der Akteure innerhalb der Supply-Chain zu verzeichnen ist. Teilvorhaben 5 mit einer federführenden Verantwortlichkeit für den Arbeitsschwerpunkt "Forst-Holz- Logistikkette" umfasste daher Untersuchungen zur Überprüfung der aufgestellten These und die Erarbeitung von Maßnahmen zur Überwindung der Akzeptanzprobleme. | Im Teilvorhaben wurden zunächst relevante Einkaufsprozesse für Industrie- und Sägerundholz erhoben, modellhaft abgebildet und analysiert. Im Ergebnis der Prozessanalysen konnte die zu Projektbeginn aufgestellten These nicht bestätigt werden. Akzeptanzprobleme bezüglich der im Prozess eingesetzten Messgeräte und Messverfahren waren nicht festzustellen, jedoch wurden Akzeptanz- und Vertrauensproblemen bezüglich der Berechnungen von Holzmengen auf Basis einer Messung deutlich. Als Ursachen wurden einerseits Intransparenz bezüglich der bei Berechnungen von Maßen verwendeten Faktoren (Abzüge, Umrechnungen) und Defizite im digitalen Datenaustausch in Holzverkaufsprozessen benannt. Weitergehende Untersuchungen zielten daher bezogen auf diese Problemstellungen darauf, Optimierungspotenziale durch digitalen Datenaustausch, speziell bei Einsatz der Blockchain-Technologie zu ermitteln. Im Teilvorhaben wurden dazu einerseits Verfahren erarbeitet und exemplarisch umgesetzt, die es ermöglichen, auch mit verschiedenen Messverfahren im Verlauf eines Holzverkaufsprozesses ermittelte Maße und Einheiten zusammenzuführen und diese hinsichtlich bestehender Abweichungen zu untersuchen. Ein beispielhaft umgesetztes Demonstrationsszenario zeigte, wie mittels durchgehend digitalem Datenaustausch und Einsatz der Blockchain-Technologie Maßabweichungen im Prozess identifiziert und deren Ursachen ermittelt werden können. Mittels vereinfachter Ansätze konnte so der grundsätzliche Nachweis erbracht werden, dass mit innovativen Ansätzen eines digitalen Datenaustausches bestehenden Herausforderungen und Akzeptanzproblemen bezüglich der Maßermittlung im Prozess begegnet werden kann. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.12.2018 | 22007815 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Erprobung einer neuen Prüfmethode zur Bestimmung der dynamischen Bodenbelastung - Akronym: BodMech | Das Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Aus der Kombination gemessener Auflastkräfte mit einer bodenkundlichen Belastungsanalyse der Böden soll die Grundlage für eine belastbare Entscheidungshilfe zur Befahrbarkeit typischer Waldböden geschaffen werden. Das Fachgebiet Bodenkunde untersucht dabei in einem Teilprojekt das Kompressionsverhalten von Waldböden und ermittelt Stabilitätskenngrößen mit deren Hilfe das Risiko für schädliche Bodenveränderungen abgeschätzt werden kann. Änderungen von Bodenfunktionen (u.a. Infiltrationsleistung, Belüftung, Durchwurzelbarkeit) werden anhand von ungestörten Bodenprobenentnahmen im Labor sowie mit Feldmethoden vor Ort bestimmt. Über die Risikoabschätzung für Bodenschadverdichtungen bei Waldarbeiten mit schwerem Gerät als Entscheidungshilfe hinaus sollen alternative technische Weiterentwicklungen (z.B. Bogiebänder) hinsichtliche ihrer Wirkung auf Bodenfunktionen untersucht werden. Nach einer Erstbegehung der Untersuchungsstandorte erfolgt gemeinsam mit den Projektpartnern eine Flächenauswahl anhand forststandortkundlicher und bodenkundlicher Kriterien. Aus den Flächen werden vor und nach verschiedenen Befahrungsversuchen ungestörte Bodenproben entnommen und im Labor hydraulische und bodenmechanische Kenngrößen ermittelt. Die Labormessungen werden durch in-situ Messungen mit verschiedenen Feldmethoden ergänzt. Anhand dieser umfangreichen Datengrundlage sollen Regressionsfunktionen ermittelt werden, die es erlauben die Befahrbarkeit von Rückegassen abzuschätzen. | Prof. Dr. Stephan Peth Tel.: +49 5542 98-1594 peth@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Argarwissenschaften - Fachgebiet Bodenkunde Nordbahnhofstr. 1 a 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22007817 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 1: Fügetechniken der Werkstoffverbünde und Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Zur Sanierung von Altbau-Zwischendecken wird in diesem Vorhaben aus vorgefertigten Kleintafeln mosaikartig vollflächige Zwischendecken aufgebaut. Der Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen gewährleistet ein geringes Modulgewicht für den manuellen Transport in die zu sanierenden Gebäude. Eine zusätzliche dünne textil verstärkende Betonplatte soll darüber hinaus die Steifigkeit und die Trittschalldämmung verbessern. Als Schall- und Wärmedämmung werden ökologische Materialien wie der am WKI neu entwickelte Holzschaum eingesetzt. Um hierbei die Ressourceneffizienz zu steigern, werden bei der Entwicklung der Module vor allem Laubhölzer wie Buchenschwachholz aus Durchforstungen verwendet. Die Verbindung der Module untereinander soll durch tragende Holzklebungen erfolgen und wird mit neuartigen konduktiv schnellgeheizten Klebebändern ausgeführt werden, die neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. | Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen Tel.: +49 241 963-2706 e.stammen@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik Langer Kamp 8 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22007818 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung, Realisierung, Fertigung - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dr. Jan Wenker Tel.: +49 2867 22355-16 jan.wenker@brueninghoff.de Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG Industriestr. 14 46359 Heiden | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 30.06.2019 | 22007915 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 3: Weiterentwicklung eines tragenden Kunststoffbandes über Integration traktiver Eigenschaften zur Erweiterung des Einsatzbereiches - Akronym: FORAGEN2 | Technisches Arbeitsziel des Teilprojekts FORAGEN2 (Forst-Raupenband Leichtbau Generation 2) ist die Entwicklung eines FELASTEC®-Raupenbandkonzepts, dass - mehr als 50 % Gewichtsreduktion zu entsprechenden Bändern aus Stahl bei gleicher Leistungsfähigkeit aufweist, - durch eine modulare Ausgestaltung eine Nutzung auf mehreren Maschinen im Wechsel erlaubt sowie die Funktionen der Bodenschonung und Traktion standortangepasst opti-miert und - eine doppelt so hohe Standfestigkeit im Vergleich zu heute verfügbaren Lösungen bietet und in der Herstellung auf dem Kostenniveau von heutigen Stahlbändern liegt. Der Arbeitsplan setzt sich aus einer Referenzierung des bestehenden Produktes hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung, der Neuentwicklung eines Bogiebands sowie der abschließenden Verifizierung von Prototypen hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung zusammen: Arbeitspaket Versuche 1 (APV1): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Versuche 2 (APV2): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz von FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Entwicklung 1 (APE1): Produktgestaltung – Kreative Phase Arbeitspaket Entwicklung 2 (APE2): Produktgestaltung – Auslegung und Berechnung Arbeitspaket Entwicklung 3 (APE3): Produktgestaltung – Bau des Prototypen Arbeitspaket Entwicklung 4 (APE4): Testbetrieb des Prototyps in der Forstpraxis Arbeitspaket Entwicklung 5 (APE5): Modifikationen am FELASTEC®-Prototyp Arbeitspaket Versuche 3 (APV3): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter dem FELASTEC®-Prototypen Arbeitspaket Versuche 4 (APV4): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz des FELASTEC®-Prototypen | Dr.-Ing. Achim Weidmann Tel.: +49 4747 949-416 awe@felasto-pur.de Felasto PUR GmbH & Co. KG Wilhelm-Giese-Str. 5 27616 Beverstedt | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22007918 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 2: Meta-Datenanalyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren - Akronym: Rundholzvermessung | Die Rahmenbedingungen für Logistikprozesse unterliegen aufgrund technischer, regulatorischer und gesellschaftlicher Entwicklungen einem Wandel. Traditionell erfolgt die Holzbereitstellung in Deutschland entweder durch den Waldbesitzer, den Forstbetrieb, den forstlichen Dienstleistungsunternehmer oder durch den Holzabnehmer. Zur Steuerung des Logistikprozesses bzw. zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die geernteten Rundholzmengen an verschiedenen Schnittstellen erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren zur Anwendung. Durch das Aufkommen neuer technischer Messverfahren sowie der Möglichkeit, erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, ergeben sich deutliche Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung und Verarbeitung. Die das Rundholz beschreibenden Informationen liegen in den unterschiedlichen Teilprozessen in der Regel in unterschiedlichen Formen vor und werden gegebenenfalls mit unterschiedlichen Volumeneinheiten in heterogenen IT-Systemen digital erfasst und analog weitergegeben. Für die Konversion der unterschiedlich erhobenen Mengeneinheiten werden unterschiedliche Umrechnungsfaktoren zwischen Raum-, Fest- und Gewichtsmaß sowie Reduktionsfaktoren für Poltermaße und Rindenabzüge verwendet. Im Ergebnis führt die mehrfache Wandlung der Mengen und Einheiten entlang der Logistikkette regelmäßig zu voneinander abweichenden Mengeninformationen. In Kombination mit Informations- und Medienbrüchen, mit Konvertierung an Systemschnittstellen und einer zum Teil mit Unsicherheiten behafteten Zuordnung von einzelnen Holzlieferungen zu bereitgestellten Holzpoltern im Wald führt dies zu Ungenauigkeiten auf der Daten- und Informationsebene, kostenträchtigen Mehraufwendungen sowie zu Misstrauen zwischen den Akteuren und fehlender Akzeptanz bezüglich der Mengeninformationen zwischen Prozessbeteiligten und Vertragspartnern. | Das Projektmanagement stellte durch die gemeinsame Koordination von einem Holz- und einem Forstvertreter sicher, dass die Vertreter beide Branchenpartner Vertrauen in das Projektkonsortium hatten. Das Arbeitspaket "Meta-Datenanalyse", das vom KWF e.V. bearbeitet wurde, behandelte die Fragen, inwieweit ein direkter Vergleich der gemessenen Daten zulässig ist, und ob anhand der Daten Aussagen zur Genauigkeit der Maßermittlungsverfahren getroffen werden können. Im Arbeitspaket "Analyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren" wurde vom KWF e.V. eine Akzeptanzanalyse zu Rundholzmessverfahren durchgeführt und ein Lastenheft zu fotooptischen Rundholzmessverfahren verfasst, um den aktuellen Sachstand der technischen Entwicklungen im Bereich der foto-optischen Poltervermessung darzustellen. Dazu wurde ein Whitepaper erstellt, dass die Fragestellung beantwortet, welche Auswirkung die Berücksichtigung der Polterrückseite auf das Poltervolumen bei der der Raummaßermittlung hat. Ein weiteres Arbeitspaket beinhaltete die Prüfung der Algorithmen zur Krümmungsermittlung bei der Werkseingangsvermessung von Stammholz. Das Arbeitspaket "Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern" behandelte die Entwicklung eines Modells zur Simulation von Holzpoltern, die Analyse und Bewertung der Einflussfaktoren auf die Umrechnungsfaktoren, die Ableitung von Rindenfaktoren und einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Im Arbeitspaket "Forst-Holz-Logistikkette" wurden die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse beschrieben, die Effekte und Wirkungen veränderter die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse analysiert und die Nutzeffekte der Blockchain-Technologie behandelt. Im Arbeitspaket "Öffentlichkeitsarbeit" wurden die Ergebnisse des Projektes in die Praxis zur Information und zur Steigerung der Akzeptanz durch einen Internetauftritt und Präsentationen sowie Beiträgen verbreitet. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22008018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 1: Erarbeitung und Umsetzung eines neuartigen Umformprozesses für Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 31.12.2017 | 22008114 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Evaluierung der Emissionen von sehr flüchtigen organischen Verbindungen (VVOCs) aus Holz und Holzprodukten zur Bewertung gesundheitlicher Auswirkungen - Entwicklung von Reduzierungsansätzen unter Berücksichtigung realer Innenraumbedingungen - Akronym: VVOC-Holz | In Deutschland werden Emissionen aus innenraumrelevanten Bauprodukten erfasst und gesundheitlich bewertet. Grundlage hierfür ist das sogenannte AgBB-Schema. Die aktuelle Version (Stand: Februar 2015) sieht eine Ausweitung des Schemas durch Einbeziehung sehr flüchtiger organischer Verbindungen (VVOCs) vor, da sich diese Gruppe als relevant innerhalb der Bauproduktemissionen erwiesen hat. Hinsichtlich der Bewertung der Innenraumluftqualität beschäftigt sich auch der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR; vormals Ad-hoc-AG) verstärkt mit der Gruppe der VVOCs. Wie viele andere Bauprodukte auch, können Holz und Holzwerkstoffe eine Quelle für VVOCs darstellen. Auch wenn mit Ausnahme von Laminat und Parkett Holz und Holzwerkstoffe bislang nicht gemäß des AgBB-Schemas bewertet wurden, sieht die europäische Bauproduktenverordnung (2013) eine Bewertung von Bauproduktemissionen vor. Eine Berücksichtigung von Holz und Holzwerkstoffen ist daher zukünftig nicht auszuschließen. In dem Vorhaben wurde eine Methode für den quantitativen Nachweis von VVOCs (C3-C6) in der Innenraumluft und in Prüfkammern entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode wurden verschiedene Vollhölzer (Fichte, Kiefer, Lärche, Douglasie, Eiche, Buche) und Holzwerkstoffe auf ihr Emissionsverhalten hinsichtlich VVOCs in Prüfkammern untersucht. Darüber hinaus wurden Emissionsprüfungen von Systemaufbauten (Modellwände) durchgeführt. Zusätzlich erfolgten Messungen in realen Wohngebäuden, um Aussagen zu Konzentrationen von VVOCs in Innenräumen treffen zu können. Bei den Untersuchungen wurden die Substanzgruppen der VOCs, leichtflüchtigen Aldehyde (C1-C4) und C1-C2-Carbonsäuren ebenfalls einbezogen. | Vollhölzer und Holzwerkstoffe können eine Emissionsquelle für VVOCs darstellen. Dabei ist das Spektrum der freigesetzten Einzelsubstanzen in den untersuchten Werkstoffgruppen ähnlich. Als Leitsubstanzen wurden niedermolekulare Alkane, Alkohole und Aldehyde detektiert. In der Gruppe der leichtflüchtigen Aldehyde wurde Acetaldehyd in höheren Konzentrationen als Formaldehyd freigesetzt. Essigsäure wurde von einigen Werkstoffen in hohen Konzentrationen emittiert. Einige Werkstoffe setzten Dichlormethan und 2-Chlorpropan frei. Für viele der detektierten VVOCs sind bereits NIK-Werte erlassen worden oder in der Diskussion. Ein grundsätzlicher Zusammenhang zwischen den einzelnen Werkstoffgruppen und dem Emissionspotential für VVOCs ließ sich nicht eindeutig herstellen. Die durch die Innenraumluftmessungen in realen Wohngebäuden erhobenen Daten zeigten, dass sich die in der Baukonstruktion verwendeten Materialien auf die Innenraumluft auswirken. Die gemessenen Konzentrationen wurden von den klimatischen Parametern und der Luftwechselrate beeinflusst. Der Betrieb einer Lüftungsanlage führte nicht in allen Fällen zu einer unmittelbaren Minderung der Luftfremdstoffkonzentrationen. Daher führt ein ggf. aus hygienischen Gründen erforderlicher Betrieb von Lüftungsanlagen nicht immer zwangsläufig zu niedrigeren Raumluftkonzentrationen von Luftfremdstoffen. Auch bei Betrieb einer Lüftungsanlage kann es zu Überschreitungen des RW I von Einzelsubstanzen kommen. Formaldehyd lag in allen Häusern unterhalb des geltenden RW I. Die erhobenen Messdaten zeigten, dass während der Nutzungsphase die Innenraumluftqualität durch nutzungsbedingte Quellen und den Bewohner selbst zusätzlich beeinflusst wurde. Die Daten lassen darauf schließen, dass im Vergleich zur holzbasierten Baukonstruktion andere Werkstoffe eine stärkere Emissionsquelle für VVOCs darstellen. So wurden zum Beispiel Treibmittel aus Dämmstoffen nachgewiesen. | Dr. rer. nat. Alexandra Schieweck Tel.: +49 531 2155-924 alexandra.schieweck@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.12.2021 | 22008118 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 3: Staatsbetrieb Sachsenforst - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008218 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 5: Basaltfasern für Verstärkungstextilien imprägnierbar mit Phenolharz - Akronym: HoBaCo | In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. werden die technologischen Randbedingungen der Basaltfaserherstellung und der Fertigung des Verstärkungstextils analysiert, notwendige Fasereigenschaften wie auch die erforderliche Aufmachung der Basaltfaser definiert, Schlichteversuche durchgeführt, um eine Basaltfaser für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite zu entwickeln. | Dipl. Ing. Georgi Gogoladze Tel.: +49 3464 276769-3 georgi.gogoladze@deutsche-basalt-faser.de DBF Deutsche Basalt Faser GmbH Carl-Rabe-Str. 11 06526 Sangerhausen | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.12.2019 | 22008514 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 1: Untersuchungen unter realen Raumluftbedingungen - Akronym: HoInRaLu-TI | Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben sollten wissenschaftlich belastbare Kriterien für die Bewertung der Abgabe von flüchtigen organischen Verbindungen von Holz-Bauprodukten erarbeitet werden. Ziel ist es eine Bewertung der Produkte im Hinblick auf ihre beabsichtigte Verwendung in unterschiedlichen Bauteilen zu ermöglichen, die verschiedene Einflussfaktoren einer realistischen Einbausituation berücksichtigt. Daher wurde diese Betrachtung möglichst realitätsnah an Modellhäusern unterschiedlicher Bauweisen und Materialkombinationen durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurden die VOC-Emissionen einzelner Baumaterialien aus normgerechten Prüfkammermessungen mit der Innenraumluftqualität von Modellhäusern verglichen, die mit diesen Materialien hergestellt wurden. Dazu wurden vier Modellhäuser mit unterschiedlichen Wandkonstruktionen und Materialkombinationen gefertigt und auf dem Thünen-Institutsgelände aufgestellt. Die Raumluftkonzentrationen wurden über einen Zeitraum von über zwei Jahren regelmäßig gemessen, um eine Aussage über zu erwartende langfristige Innenraumluftkonzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen zu erhalten. Daraus wurde abgeschätzt, ob eine Aussage über das Langzeitverhalten der Materialien und deren Einfluss auf die Raumkonzentration durch eine Untersuchung über den normativ vorgesehenen Zeitraum von 28 Tagen repräsentativ ist. Darüber hinaus wurden in der Arbeit weitere Einflussfaktoren auf die Raumluftkonzentration systematisch bewertet: Innen- und Außenklima sowie Luftwechselraten. Aus den Erkenntnissen wurden Schlussfolgerungen für eine zukünftige Betrachtung von Holzprodukten im verbauten Zustand bezüglich ihrer Emissionsbewertung gezogen und Handlungsempfehlungen für Anwender, Industrie, Behörden, Ausschreibung und Auftragsvergabe abgeleitet. | In der Raumluft der Modellhäuser wurden hauptsächlich Aldehyde und Terpene, und somit Substanzen, die aus den eingesetzten Holzmaterialien emittierten, gemessen. Zu Beginn der Messungen nahmen die Konz. aller Substanzen ab. In den Frühlings- und Sommermonaten stiegen die Konz. an, sanken im darauffolgenden Herbst und Winter wiederum ab. Die Ausgangskonz. wurden während des gesamten Verlaufs nicht wieder erreicht. Es wird erkennbar, dass die Konz. in den Modellhäusern dem Grunde nach abnahmen, wie dies auch bei der Produktprüfung über einen Zeitraum von 28 Tagen und länger zu beobachten ist. Allerdings wird diese Konz.-abnahme von den Außen- und Innentemp. überlagert: Bei höheren Temp. sind die Konz. grundsätzlich höher. Die Ableitung der mittleren Raumluftkonz. aus den Baustoffemissionen scheint für alle Substanzen hinsichtlich der beabsichtigen Verwendung nicht möglich. Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass im Hinblick auf eine produktspezifische Anpassung der Bauproduktprüfung und -bewertung für die beabsichtigte Verwendung angemessen berücksichtigt werden sollte: Substanzen bzw. Stoffgruppen sollten grundsätzlich differenziert betrachtet werden. Eine Bewertung der Produktemissionen anhand eines Summenwertes reflektiert die festgestellten Zusammenhänge nicht hinreichend und sollte für holzbasierte Materialien nicht regulatorisch angewendet werden. Es wurde an den Modellhäusern in verschiedener Holzbauweise festgestellt, dass der Einfluss der Außentemp. auf die Raumluftkonz. sehr groß ist. Es darf angenommen werden, dass dies auch für andere Bauweisen und -systeme zutrifft. Daher erscheint aus bauphysikalischer Perspektive als zielführend dem (sommerlichen) Wärmeschutz ganz grundsätzlich hinsichtlich der Raumluftqualität erheblich mehr Bedeutung beizumessen. Denn es ist offensichtlich, dass die Außentemp. einen so erheblichen Einfluss auf die Konz. in Gebäuden hat, dass diese mit langfristiger Gebäudenutzung dem Einfluss der eingesetzten Baustoffe überwiegt. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008517 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 1: Faser-Kunststoff-Verbunde für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Im Rahmen des Teilvorhabens werden Basaltfaser-Phenolharz-Verbunde für Holzfurniere entwickelt. Ziel ist die Entwicklung einer Faserschlichte, die sowohl die Faser-Matrix-Haftung als auch die erforderlichen Verarbeitungseigenschaften bei der Fertigung eines Basaltfasertextils, unterstützt. Zudem soll ein numerisches Simulationsmodell zur Beurteilung der Steifigkeitseigenschaften von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen entwickelt werden. | Dr. Christina Scheffler Tel.: +49 351 46583-73 scheffler@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | FPNR | ||
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22008518 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 3: Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern - Akronym: HoBeOpt | Im Projekt wurden Einflussparameter auf die Holzpoltervermessung untersucht. Dazu wurden die wichtigsten Einflussfaktoren auf Basis einer Literaturanalyse identifiziert. Anschließend wurden Holzpolter auf Basis realer Fichten- und Kiefernstämme modelliert, um Schwankungsbreiten der Umrechnung von Raum- auf Festmaß sowie den Einfluss von einzelnen (Polter- und Stamm-)Parametern simulieren und bewerten zu können. Zusätzlich wurden Rindenanteile von Industrieholzpoltern untersucht. Auf Basis des Tauchverfahrens wurden a) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzstämmen und b) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzpoltern bestimmt. Gemeinsam mit dem IFF wurden Workshops mit Praxisakteuren zur Nutzung der Blockchain-Technologie in der Holzbereitstellung durchgeführt. | Die Simulationen zeigten, dass u.a. die Faktoren Mittendurchmesser, Krümmung und Entastungsqualität den stärksten Einfluss auf die Umrechnungsfaktoren ausüben. Die ermittelten Faktoren lagen z.B. für Fichten-Industrieholz (3 m) im Mittel bei 0,63. Damit können die Umrechnungsfaktoren der RVR modifiziert und besser an reale Gegebenheiten angepasst werden. Die Untersuchungen zur Bestimmung der Rindenanteile zeigten, dass der stärkste Zusammenhang zwischen doppelter Rindenstärke und Rindenvolumen/ Rindenmasse besteht. Eine geringfügige Verbesserung der Modelle kann durch Hinzufügen der Variablen Durchmesser und Rindenbeschädigung erreicht werden. Die Ergebnisse wurden zu einem Leitfaden weiterentwickelt, mit dem Praxisakteure Rindenvolumen und Rindenmasse von Kiefernindustrieholzpoltern unkompliziert und zuverlässig bestimmen können. Im Hinblick auf die Blockchain-Technologie zeigt sich, dass Potenziale bestehen (z.B. Rückverfolgbarkeits-forderung zum Nachweis entwaldungsfreier Lieferketten) und es wird erwartet, dass die Entwicklung in diese Richtung gehen wird. Da die Technologie sehr komplex ist, ist Branchenoffenheit notwendig und den Betrieben muss der Mehrwert der Technologie verdeutlicht werden. | Prof. Dr. Tobias Cremer Tel.: +49 3334 657-166 tobias.cremer@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22008614 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 1: Umsetzung und Optimierung der Pressform-Werkzeuge einer Laboranlage - Akronym: Woodtrusion | Ziel des Projektes war die Entwicklung einer industrietauglichen und wirtschaftlichen Fertigungstechnologie für hochwertige und weitestgehend universell einsetzbare Holzverbund-Konstruktionswerkstoffe auf Basis heimischer Holzarten. Auf der Grundlage vorhandener wissenschaftlicher Ergebnisse bestand das Ziel darin, ein integriertes Fertigungsverfahren zu entwickeln, mittels einer Laboranlage (Demonstrator) zu testen sowie experimentell zu optimieren. Dabei wurden alle Prozessschritte zur einsatzfertigen Herstellung von holzbasierten Konstruktionshalbzeugen in einem kontinuierlich arbeitenden Anlagenkonzept integriert. Wichtige Teilaspekte des Vorhabens waren: - Ausrichtung der Technologie auf den Einsatz von preiswertem Holz als Ausgangsmaterial - Steigerung der Festigkeit sowie der Homogenität des Holzes durch gezielte thermo-mechanische Verdichtung - Integration einer automatischen Konfektioniereinheit zum Fixieren des thermo-mechanisch umgeformten Holzkörpers. Die Firma Niemeier Fahrzeugwerke GmbH (ehemals STM Montage GmbH) war für die konstruktiven und maschinenbaulichen Aspekte der Demonstrator-Komponenten (Pressform-Module) zuständig. Am Projektende sollte die Laboranlage stranggepresste Hohlprofile in einer durchgängigen Prozesskette produzieren. | Tom-Egmont Werner Tel.: +49 37383 7498-24 wernert@willig.eu Niemeier Fahrzeugwerke GmbH Cossener Str. 2 09328 Lunzenau | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22008714 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und humantoxikologische Untersuchungen - Akronym: GesundHOLZ | Ziel des Projektes war es, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von holztypischen VOCs (nVOCs) und Emissionen aus Holz und Holzprodukten aufzuzeigen. Dazu wurden zu Beginn, in einer literaturbasierten Studie, Erkenntnisse zur gesundheitlichen Bedeutung von nVOCs und deren bestehender Richtwerte zusammengestellt. Die Literaturstudie diente als Grundlage für die anschließenden experimentellen Untersuchungen. Diese sollten auf Basis des gewonnenen Datenmaterials und unter Einbeziehung von Tierversuchsdaten aus den anderen Teilvorhaben, Analysen zum Zusammenhang zwischen in-vitro- und in-vivo-Effekten von nVOCs erlauben und so eine gesundheitliche Bewertung ermöglichen. | Die anfangs durchgeführte umfassende Literaturstudie erlaubte eine Einschätzung des Gefährdungspotentials von nVOCs hinsichtlich ihrer gesundheitlichen Effekte. Anschließend wurden zahlreiche Experimente an menschlichen Lungenepithelzellen A549 und einem 3D-Augenmodell mit nVOCs und deren Gemischen durchgeführt. Die verschiedenen Stoffklassen zeigten dabei in den eingesetzten Bioassays unterschiedliche toxische Wirkpotentiale. Bedeutend erscheint die biologische Reaktivität der untersuchten Aldehyde, insbesondere die des Hexanals. Zusammenfassend ergibt sich folgendes Fazit: Emissionen aus OSB zeigen ein zelltoxisches Potential in Lungenepithelzellen. Für a-Pinen, 3-Caren und Limonen sowie für Emissionen aus Kiefernholz ist dagegen keine Zelltoxizität nachweisbar. Synergistische Effekte (Mischungstoxizitäten) liegen auf Grundlage der erhobenen Daten nicht vor. Primäre genotoxische Effekte sind nicht nachweisbar, auch finden sich keine akut-entzündlichen Eigenschaften der nVOCs. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen konnte die vorhandene Wissensbasis zum toxikologischen Potential von nVOCs um wichtige Erkenntnisse erweitert werden. Es lässt sich ableiten, dass die untersuchten mono- und bicyclischen Monoterpene aus Holz, selbst bei sehr hohen Konzentrationen, keine basalen toxischen Effekte auslösen. Ihr Gefährdungspotential und ihre toxikologische Einstufung sollten auf Grundlage der vorliegenden Untersuchungen kritisch überdacht werden. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 b 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22008817 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 1: HF-Spanplatten - Akronym: HZHWand | Für die Entwicklung eines lignocellulose-basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau wurden zwei Materialien kombiniert: Zementgebundenes Sperrholz (CBPly) und Spanplatten. Während der Widerstand gegenüber Feuer und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen wird, sollten die bauphysikalischen Anforderungen, wie Wärme- und Schallschutz, in erster Linie von der im Wandinnern liegenden leichten Spanplatte hoher Dicke getragen werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wurden die Spanplatten nicht wie üblich mittels Heißpresstechnologie, sondern in einer Presse mit Hochfrequenzerwärmung (HF) hergestellt. Mit der HF-Technologie können Spanplatten mit ausgeglichenem Rohdichteprofil in kurzen Presszeiten erzeugt werden. Derartige Platten zeichnen sich durch nahezu gleiche Festigkeiten in allen Schichten und eine gute Bearbeitbarkeit aus. Für die Herstellung der HF-Spanplatten war die Verwendung von langen schlanken Schneidspänen (Flachspan), hergestellt aus Buchen- und Fichten-Schwachholz im Langholzzerspaner, vorgesehen. Die Spangeometrie stellte ein Spangefüge mit höherer Festigkeit (bei gleicher mittlerer Rohdichte) und annähernd zu 100 % parallel zur Plattenebene ausgerichteten Partikeln in Aussicht. Eine weitere Festigkeitssteigerung wurde durch die HF-Erwärmung der Spanmatte auf 130 - 160 °C über den gesamten Plattenquerschnitt erwartet. Insgesamt sollte damit eine erhebliche Rohdichtereduzierung der HF-Spanplatte auf 400 kg/m³ bei einer Plattendicke von 40 mm ohne nennenswerte Verringerung des Festigkeitsniveaus erzielt werden. Neben der Holzart war die Variation der Spandicke, des Klebstoffanteils und der HF-Temperatur vorgesehen Basierend auf den Ergebnissen mechanisch-physikalischer Prüfungen sollten Vorzugsvarianten hergestellt und bei Forschungsstelle 3 mit den Decklagen aus CBPly zu einem Holz-Zement-Hybrid-System verklebt werden | Die Untersuchung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Spanplatten offenbarte deutliche Unterschiede zwischen Fichte und Buche. Die mechanischen Kennwerte der Buchenspanplatten betrugen trotz vergleichbarer Partikelgeometrie weniger als die Hälfte der Fichtenspanplatten. Bei beiden Holzarten konnte beobachtet werden, dass mit zunehmender Spandicke die Biege- sowie Druckfestigkeit sinkt und die Schubfestigkeit steigt. Die Erhöhung des Klebstoffanteils von 12 % auf 18 % (Klebstoffmenge entspricht 12 % bei 630 kg/m³) und die Steigerung der HF-Temperatur von 130 °C auf 160 °C bei den Spanvarianten beider Holzarten mit den höchsten mechanischen Eigenschaftskennwerten führte bei den HF-Spanplatten, hergestellt aus Fichtespänen, mit einer Rohdichte von etwas mehr als 400 kg/m³ zu charakteristischen Kennwerten von Spanplatten Typ P5. Allerdings unterschritten die vergleichbar hergestellten Buche-Spanplatten die charakteristischen Normanforderungen nach EN 12369-1:2001 für Spanplatten Typ P5, hielten aber zumindest die entsprechenden Normanforderungen der Drucksteifigkeit und der Schubfestigkeit für Spanplatten Typ P4 ein. Zusätzlich zu den positiven mechanischen Kennwerten insbesondere der Fichte-Variante konnten die HF Spanplatten, aufgrund der vergleichsweise geringen Rohdichte, mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von 0,08 W/(m*K) überzeugen. Dieses Ergebnis, eingeordnet zwischen der Bemessungswärmeleitfähigkeit für Spanplatten (300 kg/m³) und Holzfaserplatten (250 kg/m³) gem. ISO 10456, unterstreicht die Eignung des entwickelten Werkstoffes als wärmedämmende Kernlage. In Anbetracht der im Vergleich zu den charakteristischen Normwerten (Rohdichte 500 kg/m³) um 14 % abgesenkten Rohdichte und der vorgesehenen Anwendung als Teil eines Sandwich-Verbundes (CBPly Beplankung auf den Außenseiten) konnte mit den HF-Spanplatten ein Produkt mit erfolgversprechendem Eigenschaftsprofil mit deutlichen Vorteilen für Fichte-Späne entwickelt werden | M. Sc. Martin Direske Tel.: +49 351 4662-311 martin.direske@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22008917 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer neuartigen, statisch hoch effizienten und steifen Verbindungstechnologie - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die FuE einer neuen, statisch hocheffizienten und steifen Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken) auf Basis einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Bei dieser innovativen Klebetechnologie wird der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen. Diese sogenannte Nass-in-Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die die sehr hohe tragwerkstechnische Effizienz, die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich leistungsfähiger und preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Tec werden die leistungsfähigsten Materialkombinationen aus Klebstoff und Beton erforscht und deren Tragfähigkeiten ermittelt. Auf Basis der neuen Klebetechnologie wird dann ein geeignetes Fertigteildeckensystem entwickelt, um die geklebten HBV-Decke, in einzelne Segmente unterteilt, im Werk vorzufabrizieren. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür geeigneten Systemlösungen aus Klebeflächengeomtrie und Querschnittsform der HBV-Decke werden im Projekt erforscht. Der Kooperationspartner aus dem konstruktiven Holzbau unterstützt die Weiterentwicklung der Klebetechnologie und des zugehörigen Herstellungsverfahrens vom Labor in den Praxismaßstab. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca 2/3 des Betons und damit mehr als 2/3 des CO2 in Betondecken. Sie halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten | Prof. Dr. Volker Schmid Tel.: +49 30 31472-162 volker.schmid@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Verbundstrukturen Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22008918 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 3: Entwicklung der Drohnenplattform zu halbleitergassensorbasierten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Es wurde ein drohnenbasierter Geruchssensor an einer eigens dafür entwickelten Drohnenplattform entwickelt. Dabei wurde die Sensorelektronik mit entsprechenden Schnittstellen entwickelt und gebaut und die Drohnenplattform nach Maßgabe des komplexen Einsatzfeldes über Kronendächern angepasst. Im Laufe des Projektes wurden mehrere Verbesserungen und Updates an Drohnenplattform, Sensor und Software vorgenommen, um den Erkenntnissen aus den gemeinsamen Feldtests gerecht zu werden. Parallel wurde ein VOC-Sammelsystem entwickelt, welches im Wesentlichen auf dem Sensorkonzept beruht. Ein weiteres Ergebnis aus dem Projekt war eine starke Öffentlichkeitsarbeit, die in vielen hochrangigen Presseberichten und einer Projektwebpage mündete. Somit bekam das Projekt aus der Forstpraxis hohe Aufmerksamkeit und es kam zu Praxiskooperationen mit Waldbesitzern. Durch gemeinsame Waldbegehungen wurden praxisnahe Erfahrung im Bereich Forstschutz gesammelt. | Dipl. Johann Ziereis Tel.: +49 9402 94821-3 j.ziereis@cadmic.de CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM Bayernstr. 3 93128 Regenstauf | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22009018 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 2: Entwicklung der webbasierten Sensorsignaldatenverarbeitung mittels OGC Sensor Web Enablement - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Es wurde eine Auswerteroutine erstellt, die semi-automatisch eine HeatMap aus den Sensordaten generiert. Die georeferenzierten Sensordaten wurden so mit Satellitenbildern und den Bestandesdaten aus der Bestandesbegehung verschnitten. Das OGC-Web Enablement wurde vorbereitet, allerdings wurde im Rahmen des Projektes zusammen mit allen Partnern entschieden, dass eine Anwendung des OGC-Web Enablement erst sinnvoll möglich wird, wenn die Netzverbindung über Wäldern z.B. durch die Einführung von 5G verbessert wird. | Prof. Dr. Barbara Koch Tel.: +49 761 203-3695 koch@felis.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 30.09.2017 | 22009115 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 2: Toxizitätsprüfung von Holzstäuben - Akronym: LHSTox | Ziel des Forschungsprojektes ist die Klärung der Frage, ob und wie bzw. wann im Produktionsprozess Laubholzstäube toxikologische Effekte hervorrufen und zu welchen Krankheitsbildern diese führen können. Daneben geht es darum, in Zusammenarbeit mit der Holz- und Weiterverarbeitenden-Industrie Strategien zu entwickeln, welche geeignet sind das gegebenenfalls vorhandene Gefährdungspotenzial in den einzelnen Stadien der Ver- und Bearbeitung von Laubhölzern zu eliminieren. Das beantragte Projekt soll die Grundlagen für eine valide Testung von Holzstaubproben legen und alle dafür notwendigen Grundlagen und Protokolle erarbeiten. Holz ist ein Naturmaterial, das von Mikroorganismen besiedelt ist. Diese Mikroorganismen stören und kontaminieren Zellkulturtests und müssen daher identifiziert und eliminiert werden. Darüber hinaus ist Holz ein komplexes Material, das aus zahlreichen löslichen und festen Komponenten besteht. Sowohl bei der Sterilisation durch Dampf/Hitze oder bei der Dispergierung in biologischen Medien kann sich das Material verändern und lösliche Bestandteile abgeben. Sowohl Holzpartikel als auch lösliche Bestandteile können die Messsysteme durch Interferenz beeinflussen. Auch dieser Prozess soll im Projekt untersucht und abgebildet werden. Die Arbeitsplanung von WWU BMTZ bearbeitet daher folgende Punkte: 1. Test der Kontamination mit Mikroorganismen, Endotoxin und Sterilisierung 2. Test der Dispersion in Wasser und biologischen Medien 3. Test der Interferenzen mit Messsystemen 4. Test der in-vitro Toxizität | Die verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert. | Dr. Jürgen Schnekenburger Tel.: +49 251 83-52534 schnekenburger@uni-muenster.de Westfälische Wilhelms-Universität Münster - Biomedizinisches Technologiezentrum Mendelstr. 17 48149 Münster | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Aufbau der Herstellungsanlage (Demonstrator) - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung (Entwicklungsschwerpunkt Fa. Mölle). Gemeinsam mit einer durch Fa. VOMO entwickelten Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern wird die Gesamttechnologie an die TU gesendet und dort ein Demonstrator aufgebaut. | Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand für die Fa. MÖLLE die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so kontinuierlich einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde vom Projektpartner VOMO ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres Expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit der Projektpartner wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und als Demonstratoren umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Artur Porat Tel.: +49 6762 9321-37 a.porat@moelle.de Mölle GmbH Fordstr. 21-23 56288 Kastellaun | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22009217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 3: Technologieentwicklung zur Kompensation der Rückstellkräfte des verdichteten Holzes mittels trockener und imprägnierter textiler Armierung - Akronym: Woodtrusion | Das Gesamtziel des Projekts bestand darin, einheimische Dünnhölzer zu hochwertigen technischen Profilen auf dem Niveau von Konstruktionswerkstoffen zu verarbeiten. Konkret war geplant, Dünnholz in einem thermisch-hygromechanischen Umformprozess zu verdichten und damit das biologische Potenzial der natürlichen Holzstruktur besser ausnutzen zu können. Teilziele des Projekts waren: - Entwicklung eines Umformverfahrens zur quasikontinuierlichen, rein thermomechanischen Ausformung eines Endlosholzquerschnitts, - Entwicklung einer vollautomatischen Fixier- bzw. Konfektioniereinheit, bestehend aus o einer Zuführzone zwecks Zusammenführung eines lamellierten Endlosrings aus den Ausgangsprofilen mit jeweils genau definiertem Versatz zueinander in Vorschubrichtung, o einer Heizzone, welche die mechanische Umformbarkeit der Ausgangsprofile herbeiführt, ohne jedoch irreversible Schädigungen der Zellstrukturen des Ausgangsmaterials zu bewirken, o einem Formwerkzeug, welches sowohl die äußeren Endabmessungen des Holzkörpers, als auch Grad und räumliche Verteilung der Materialverdichtung während des Umformprozesses bestimmt. Die Entwicklung ist angesiedelt im Umfeld des Themas Nachhaltigkeit, das auch im Bauwesen für Architekten und Ingenieure an Bedeutung gewinnt. Neben der Einsparung von Ressourcen wurde mit dem Projekt der vermehrte Einsatz einheimischer Rohstoffe angestrebt. Auf diese Weise soll die zur Zeit der Antragstellung prognostizierte und mittlerweile eingetretene Verknappung des Werkstoffes Holz und dem begleitenden und vermutlich irreversiblen Preisanstieg auf den internationalen Märkten entgegengewirkt werden. Die Bedeutung des Werkstoffes Holz im Bauwesen nimmt weiter zu, weil der klassische Beton sehr energieintensiv ist und unter dem Eindruck des Klimawandels zurückgedrängt werden soll und muss. | In gemeinsamer Entwicklungsarbeit entstand in dem Verbundprojekt "Woodtrusion" ein Anlagenkomplex, der zur hygromechanischen Verdichtung von minderwertigem Dünnholz zu leistungsfähigen Rohren geeignet ist. Die Ziele des Teilprojekts 3 des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) wurden ebenfalls erreicht: - Werkstoffseitig konnte nachgewiesen werden, dass minderwertiges Dünnholz durch hygromechanisches Verdichten zu hochwertigem Konstruktionsholz verpresst werden kann. Experimentell konnte eine Steigerung der Festigkeit um 30 % nachgewiesen werden. - Es wurde eine Prüfanordnung und Prüftechnologie entwickelt, die die Ermittlung von Rückstellkräften aus verdichtetem Holz ermöglicht. - Die ermittelten Rückstellkräfte dienten zur Auslegung der textilen Armierung mit Hochleistungsfasern. - Für die praktische Umsetzung wurde eine Umwindeeinheit konstruiert und gebaut. Diese Einheit wurde mechanisch und steuerungsseitig in den Woodtrusion-Versuchsstand integriert. - Die Aufnahme der Rückstellkräfte durch das Umwinden der Holzrohre mit Hochleistungsfasern konnte in zahlreichen Versuchen nachgewiesen werden. - Durch die Anwendung des Filament-Winding-Verfahrens erfolgte der abschließende Laminataufbau der Holzrohre. Die letzte Laminatlage ermöglicht gleichzeitig das Finishing der Rohre. - Als Ergebnis aller Prozessschritte stehen Tragstrukturen aus Holz und Faserverbundkunststoff für technisch anspruchsvolle Einsatzfälle als Alternative für Stahlbau-Konstruktionen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. Günther Thielemann Tel.: +49 371 5274-239 guenther.thielemann@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009218 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Sandwichplatte mit Steckwabenkern und des Verfahrens - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. | Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Klemens Mormann Tel.: +49 2554 940780-3 mormann@vomo-leichtbautechnik.de VOMO Leichtbautechnik GmbH & Co.KG Borghorster Str. 48 a 48366 Laer | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2023 | 22009318 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 4: Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren - Akronym: HoBeOpt | Die Unternehmen der Forst- und Holzwirtschaft in Deutschland stehen unter zunehmendem Druck effizientere Prozesse und Strukturen in der Holzbereitstellung und im Rohholzeinkauf zu schaffen. Zur Steuerung von Logistikprozessen, zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die Rohholzmengen aktuell noch an verschiedenen Schnittstellen immer wieder neu erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren mit unterschiedlichen Zielgrößen wie Festmaß, Raummaß und Gewicht zur Anwendung. Das Aufkommen neuer Messverfahren sowie die Möglichkeit, einmal erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, bietet Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung, -übermittlung und -verarbeitung. Die oft kleinteiligen Strukturen und die Komplexität der Geschäftsverflechtungen des Clusters Forst und Holz hemmen jedoch die Marktdurchdringung moderner Technologien und effizienter Prozesse. Das Projekt verfolgt das Gesamtziel, vorhandene Wissenslücken über Verkaufs- und Einkaufsprozesse sowie der hierin eingebetteten Rundholzvermessungsverfahren zu schließen. Es werden folgende wesentliche Einzelziele verfolgt: • Beschreibung und Analyse der an den zentralen Schnittstellen der modernen Logistikkette verwendeten Rundholzmaße und Maßermittlungsverfahren (Metadatenanalyse) • vergleichende Darstellung der erforderlichen Genauigkeitsanforderungen und der erreichbaren Genauigkeiten für Einzelstamm und Rundholzpolter • Prüfung, Weiterentwicklung und Bewertung von Algorithmen zur automatisierten Qualitätserfassung von Abholzigkeit und Krümmung bei Nadelstammholz am Werkseingang • Modellierung von Einzelstämmen und Rundholzpoltern zur Analyse des Einflusses volumen- und qualitätsbeeinflussender Parameter auf das Raummaß • Prozessanalyse von Holzbereitstellung, -einkauf- und -verkauf sowie Ableitung von Empfehlungen zur Optimierung der Logistikkette | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22009417 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz sowie Entwicklung von Berechnungs- und Simulationsansätzen für die Anwendung von Holz u. Holzverbünden im Maschinenbau - Akronym: HoMaba | Auf Projektmanagementebene umfasst das Teilvorhaben der TUM die Koordination des gesamten Verbundvorhabens und die federführende Rolle in der Kompetenzgruppe Klebstoffe. Auf fachlicher Ebene ist die TUM vorrangig in die messtechnische Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz anhand von im Projektverbund abgestimmten Prüfmethoden eingebunden. Die Datenerhebung erfolgt in einheitlich abgestimmter Form mit dem Ziel ist der Erstellung von technischen Datenblättern und einer öffentlich zugänglichen Kennwert-Datenbank. Die TUM verantwortet im Projekt die Erarbeitung von Grundlagen für eine verzerrungsbasierte Simulation des mechanischen Verhaltens von Bauteilen und Werkstoffen aus Holz, Holzwerkstoffen und Holzverbunden für den Einsatz in Maschinenbauanwendungen. Das Berechnungskonzept auf Basis numerischer Methoden durch diskrete Modellierung und Simulation mittels Finite Elemente basiert auf vollständigen Kennwertsätzen auf Basis des orthotropen Materialmodells bei unterschiedlichen Lastfällen, Beanspruchungsarten und -richtungen. Dabei müssen verzerrungsbasierten Versagenshypothesen definiert und experimentell abgesichert werden. Es erlaubt eine detaillierte Spannungs-/Dehnungsanalyse und durch seine Anwendung eine Steigerung der Materialeffizienz, was beispielsweise in Leichtbauanwendungen besonders relevant ist. Für den Maschinenbau vielversprechende Holzklebstoffe werden mechanisch charakterisiert. Insbesondere aber für Vollholz müssen sichere Kennwerte ermittelt werden, die den Ansprüchen im Maschinenbau gerecht werden, zu einem effizienten Materialeinsatz führen und statistisch abgesichert experimentell erhoben und ausgewertet werden. | Die TUM war an Zug, Druck und Biegungsversuchen beteiligt und hat damit zur Erarbeitung der umfangreichen Datenbasis an mechanischen Kennwerten von Massivholz und Schälfurnieren (insb. Birke) sowie verschiedenartigen Holzklebstoffen beigetragen. Die Untersuchungen zur Prüfmethodik von Reaktionsklebstoffen ergab umfangreiche Erkenntnisse zu individuellen Verfahrensweisen in Abhängigkeit der Klebstoffeigenschaften. Es gelang ferner, das Grauwertkorrelationsverfahren als Messmethode der Probekörperverformung in allen Versuchskonfigurationen zu etablieren, womit zusätzliche Kenngrößen wie Querkontraktionszahlen erfassbar wurden. Die Simulationsgruppe der TUM entwickelte die generischen Modelle zur Simulation verschiedener möglicher Testbedingungen und ihres Ausfallverhaltens. Nach Validierung der Modelle für Massivholzbauteile unter Zug, Druck und Biegung wurden die Modelle für die Modellierung von Sperrholz und Demonstratoren weiterentwickelt. Zur Simulation von Sperrholz wurden Materialeigenschaften von 1) Massivholz, 2) Massivholz/Furniere und reinen Klebstoffen und 3) Klebstoff imprägnierten Furnieren verwendet. Validierte Ergebnisse zeigten, dass die Genauigkeit numerischer Modelle bei der Vorhersage des mechanischen Verhaltens höher ist, wenn die gemessenen imprägnierten Furniereigenschaften für Simulationen verwendet werden. Diese Ergebnisse wurden dann zur Modellierung des nichtlinearen, anisotropen Verhaltens von zwei Gruppen von Demonstratoren verwendet. Die Ergebnisse wurden in Form von Spannungs-/Dehnungsverteilungen und Last-Verschiebungs-Kurven ausgegeben. Der erste Satz ermöglichte eine Abschätzung der Bruchstelle basierend auf der Entwicklung der maximalen Spannungen/Dehnungen an bestimmten Stellen wie Kerben und Löchern. Der zweite Satz half bei der Validierung des allgemeinen mechanischen Verhaltens des Elements. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22009518 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 2: Zementgebundenes Sperrholz - Akronym: HZHWand | Gegenstand des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil besteht aus zwei Holzwerkstoffen (HWS), die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte erfüllen die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene an wendungsbezogene Aufgaben. Die Decklagen werden aus zementgebundenem Sperrholz (Cement-bonded plywood - CBPly) gebildet. Entgegen bisherigen Untersuchungen wird statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement werden Spezialzemente (Tonerdezement) verwendet, die aufgrund ihrer Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessern sollen. Der Einsatz eines zement-gebundenen HWS als Außenschicht des zu entwickelnden Wandelements ermöglicht die Einstufung des Bauteils in die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) und schafft somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4. Zielsetzung des Fraunhofer WKI ist hierbei die Entwicklung von zementgebundenem Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren. Hierfür müssen die technischen Hürden bei der Verarbeitung von Buchenholz zu zementgebundenen HWS überwunden werden, die Buchenfurniere hergestellt und charakterisiert werden sowie neuartige Zement-Rezepturen mit Tonerdezement entwickelt und daraus zementgebundenes Sperrholz hergestellt werden | Im Teilvorhaben 2 wurde am Fraunhofer WKI zementgebundenes Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren entwickelt. Hierbei sollte als Substitut für Fichte Buche Verwendung finden. Neben der Vorbehandlung des Holzes sowie der Charakterisierung der hergestellten Schälfurniere wurden in Abstimmung mit einem Industriepartner Bindemittelrezepturen auf Zementbasis entwickelt. Die hergestellten Furniere aus Buche zeigten hierbei eine höhere Schälrisstiefe und -anteil, der mit zunehmender Furnierdicke ansteigt. Ebenfalls ließ sich eine erhöhte Flächenrauheit bei Buche mit zunehmender Furnierdicke erkennen. Die Entwicklungen haben gezeigt, dass bisherige Hürden bei der Verbindung zwischen Holz und Zement durch den Einsatz einer innovativen Bindemittelrezeptur, basierend auf Tonerdezement, überwunden werden konnten. Der Einsatz führte zu höheren Festigkeiten als bei Sperrhölzern, die mit Portlandzement gebunden wurden. Das beschleunigte Erstarrungsverhalten des Tonerdezements begünstigt die Kombination mit stark inhibierenden Holzarten wie der Buche und führt ebenfalls zu einer Verkürzung der Presszeiten. So konnte aufgezeigt werden, dass Retentionsmittel und Verzögerer eine Anpassung der Verarbeitbarkeit (Viskosität, Zeit bis Erstarrungsbeginn) von Tonerdezements in Anpassung an die Sperrholzherstellung ermöglichen. Durch Zusatz von Acrylatdispersionen ist eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften möglich. Durch den Einsatz von Tonerdezement kann im Vergleich zu Portlandzement der Herstellungsprozess bis zur Reife von 24 h auf ca. 6…8 h verkürzt werden. Vergleichende Untersuchungen mit Fichtensperrholz haben jedoch durchweg höhere mechanische Festigkeiten aufgewiesen als die buchenbasierten Sperrhölzer. Ferner ließ sich leider erkennen, dass ein Upscaling vom Labor- auf Technikumsmaßstab nicht zu einer Übertragbarkeit der Ergebnisse führte. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009615 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 2: Leistungsbereich <50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer Beer Tel.: +49 9621 482-3304 s.beer@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.06.2019 | 22009617 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Machbarkeitsstudie zur Entwicklung einer Flammschutzimprägnierung für Holzfaserdämmplatten auf Basis von natürlichem Keratin - Akronym: KERBHOLZ | Gegenstand dieses Vorhabens ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung eines neuartigen Flammschutzmittels für Holz auf Basis von nicht anderweitig verwertbaren Keratinabfällen. Keratine sind natürliche Strukturproteine, die z. B. in Vogelfedern, Haaren und Hufen vorkommen. Die Kernidee des Vorhabens basiert auf folgender Beobachtung: Keratine sind auf Grund ihrer chemischen Struktur von Natur aus schwer entflammbar und können nur schlecht thermisch verwertet werden. Das Ziel ist daher im Sinne einer rohstofflichen Verwertung von Keratinabfällen die Entwicklung von Methoden, mit denen diese Abfälle wertschöpfend aufgearbeitet und als Flammschutzmittel für Holz eingesetzt werden können. Das Ergebnis ist keratinimprägniertes Holz, in dem die eingelagerten Keratinbruchstücke die Entflammbarkeit des Holzes herabsetzen sowie das Brand- und Glimmverhalten verbessern. Als Keratinquelle wurden für diese Studie Gänsefederabfälle und als Modellsubstrat Holzfasern gewählt. Federabfälle aus der Geflügelzucht stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Weltweit fallen pro Jahr ca. 8–9 Mio. Tonnen Federreste an, die aufwendig entsorgt (deponiert) werden müssen. Die imprägnierten Holzfasern können beispielsweise zur Herstellung von Dämmplatten verwendet werden. Diese sind in ihren Verwendungsmöglichkeiten jedoch aufgrund brandschutztechnischer Vorschriften stark begrenzt. Mit der angestrebten Verbesserung des Brand- und Glimmverhaltens ist es möglich diese auf breiter Front einzusetzen. Das Fernziel ist eine Dämmung, die die Anforderungen von Bauherren, Gesetzgeber und Klimaschutz gleichermaßen erfüllt und aus natürlichen Ressourcen besteht. | Die Machbarkeitsstudie zeigt das Potential keratinbasierter Flammschutzmittel als Imprägnierung für den natürlichen Rohstoff Holz. In der Studie wurde zunächst die Aufarbeitung der Geflügelfedern untersucht und verschiedene Hydrolyseverfahren getestet. Dabei führt die alkalische Hydrolyse zu einem Keratinhydrolysat, das als Lösung gut auf Holzfasern aufgebracht werden kann. Neben Holzfasern sind auch andere Holzmaterialien für die Anwendung denkbar, so dass sich ein breites Anwendungsspektrum ergibt. Nachfolgend wurde das Tränkungsverfahren weiter optimiert, so dass eine Methode erhalten wurde, die zu einer schnellen und effizienten Tränkung der Holzfasern führt. Es konnte mittels thermogravimetrischen Analysen gezeigt werden, dass sich die thermische Zersetzung des Holzes durch die Keratinimprägnierung deutlich verlangsamt. Die Ergebnisse wurden in horizontalen Laborbrandtests validiert. Während unbehandelte Teststreifen vollständig abbrennen, sind die behandelten Teststreifen selbstverlöschend. Zusätzlich zeigen die behandelten Streifen ein besseres Glimmverhalten. Die keratinimprägnierten Teststreifen zeichnen sich nach dem Pressen durch eine größere Stabilität und einen größeren Zusammenhalt der einzelnen Fasern aus. Dies deutet darauf hin, dass die Keratinhydolysate die natürliche Klebkraft der Holzspäne unterstützen. Abschließend wurden Holzplatten hergestellt, die mittels ConeCalorimeter-Messungen in Anlehnung an ISO 5660 getestet wurden. Diese zeigen eine Zunahme der Entzündungszeit um über 160% für die behandelten Holzplatten. Die Ergebnisse sind vielversprechend und schaffen eine gute Basis für den Einsatz des biogenen Reststoffs Keratin in nachfolgenden Projekten. | Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weichold Tel.: +49 241 80-95114 weichold@ibac.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 3 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffforschung - Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen Schinkelstr. 3 52062 Aachen | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009715 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Dipl.-Ing. Jan Kramb Tel.: +49 2307 97300-0 j.kramb@schraeder.com Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. Hemsack 11-13 59174 Kamen | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 22009817 | Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 1: Modellierung von Statik und Schallschutz von Holz-Stahl-Hybridsystemen - Akronym: HS-Hybrid | Die Anwendungsbereiche von Holz in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau sind mit Ausnahme des traditionellen Wohnungsbaus bislang nicht oder nur schwer zugänglich für holzbasierte Bausyste-me. Deswegen wird in diesem Vorhaben gezielt eine Hybridbauweise entwickelt, die die multifunktio-nellen Anforderungen im Bauwesen erfüllen kann. Kriterien wie Tragfähigkeit, Steifigkeit (große Spannweiten), Schalldämmung, Brand- und Schwingungsverhalten werden in ihrem Zusammenhang untersucht und beurteilt. Die Interdisziplinarität einer solchen Hybridbauweise fordert und fördert daher die Zusammenarbeit unterschiedlicher Experten aus Materialwissenschaften, Ingenieurholzbau und Akustik/Dynamik. Im Rahmen der förderpolitischen Ziele wird in diesem Vorhaben das Marktpotenzial von Holz und Holzwerkstoffen verbessert, bzw. es werden Hybridelemente entwickelt, damit neue Märkte erschlossen werden können: • Holz-Stahl-Hybridelemente (HSH-Elemente) sind Elemente auf Basis neuer Materialkombinationen mit großem wirtschaftlichem Potenzial, die bisher weder in Deutschland noch in Europa auf dem Markt verfügbar sind. • Die Verbindungen zwischen Holz und Stahl können in einer industriellen Vorfertigung schnell, voll-automatisch und wirtschaftlich realisiert werden. • Die Anwendung hochwertiger Holzprodukte wie Furnierschichtholz (FSH) und Brettsperrholz (BSP) in bisher unerschlossenen Volumenmärkten wie Gewerbe- und Mehrgeschossbau (Hotels, Büro-gebäude, Schulen, usw.) mit freien Spannweiten bis zu 10 m wird ermöglicht. • Durch Anwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln und den Verzicht auf Beton wird der Rückbau vereinfacht und damit die materialoptimierte Entsorgung und das Recycling ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München Winzererstr. 45 80797 München | FPNR | ||
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22009918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 2: Technologisch-wirtschaftliche Entwicklung und Herstellung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Herbert Duttlinger Tel.: +49 7675 9053-80 h-duttlinger@bruno-kaiser.de Holzbau Bruno Kaiser GmbH Gässle 7 79872 Bernau im Schwarzwald | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.04.2022 | 22010017 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 1: Wissenschaftlich-analytische Entwicklung und Untersuchung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Ausgehend von einem Fachwerkträger-Strukturkonzept mit fallenden Zugstreben und vertikalen Druckstreben werden Potentiale zur Verbesserung der Konstruktion unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz und selbstbohrenden Holzbauschrauben identifiziert. Als Untersuchungspunkte werden die Gurte als Hybridbauteil aus Na-GL und Bu-LVL, die Anschlüsse der Zugdiagonalen und Druckstützen sowie bei größeren Spannweiten erforderliche Montagestöße identifiziert. Die Hybridquerschnitte werden experimentell und numerisch untersucht. Auf Grundlage bestehender FE-Modelle wird eine in Fachwerkträgergurten häufig auftretende Kombination aus Biegemomenten und Normalkräften modelliert und so Interaktionen untersucht und analytische Bemessungsansätze entwickelt. Die Tragfähigkeit der Anschlüsse von Druckstreben und insbesondere die Querdrucktragfähigkeit von Hybridquerschnitten werden untersucht und verschiedene Verstärkungsmaßnahmen mit Holzwerkstoffplatten und selbstbohrenden Holzbauschrauben gegenübergestellt. Bei den Anschlüssen der Zugdiagonalen wird ein Potential zur Steigerung der Tragfähigkeit durch erhöhung der Reibbeiwerte durch Oberflächenbearbeitungen identifiziert und eine einstoffliche Verstärkungsmethode entwickelt. Parallel dazu werden Ansätze zur Berechnung der rotatorischen Steifigkeit entsprechender Anschlüsse untersucht und deren Auswirkung auf Nebenspannungen und die Tragfähigkeit des globalen Systems untersucht. Anschließend werden Ausführungsvarianten für die im Strukturkonzept erforderlichen druck- und zugbeanspruchten Montagestöße entwickelt und in kleinteiligen Versuchen experimentell geprüft. Abschließend werden die zuvor in kleinteiligen Versuchen ermittelten Verstärkungsansätze und Berechnungsmethoden anhand von drei Fachwerkträgern im Bauteilmaßstab überprüft. | Dr.-Ing. Matthias Frese Tel.: +49 721 608-47948 matthias.frese@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010118 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 4: Hybridwandelement - Akronym: HZH-Wand | Der Gegenstand des FuE-Vorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil sollte aus zwei Holzwerkstoffen bestehen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Das gefertigte Bauteil sollte sowohl den Anforderungen an einen hohen Feuerwiderstand als auch statischen (Lastabtragung, Aussteifung) und bauphysikalischen (Witterungseinflüsse, Wärmeschutz, Schallschutz) Anforderungen genügen. Während der Widerstand gegenüber Brand und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen werden sollte, sollten die bauphysikalischen Anforderungen zum Wärme- und Schallschutz in erster Linie von dem im Wandinneren liegenden Partikelwerkstoff getragen werden. Dieser wurde durch Hochfrequenzerwärmung hergestellt. Die Decklagen wurden aus zementgebundenem Sperrholz gebildet. Das Fügen der zwei Werkstoffe zu einem Holz-Zement Hybridsystem (HZH-System) sollte durch eine dauerhafte flächige Verklebung bewerkstelligt werden. Im Rahmen des Verbundvorhabens beschäftigte sich der Arbeitsbereich (AB) D der HSRM mit der Planung, der Bemessung und der Konstruktion von Hybridsystemen für den Holzhochbau. Im Einzelnen wurden hierzu u.a. theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den gefügten Hybridelementen im Hinblick auf die Verwendung in Bauwerken durchgeführt | Zunächst wurde als Berechnungsgrundlage ein mehrgeschossiges Mustergebäude entworfen und definiert. Es besitzt 8 Stockwerke und Abmessungen von 30 m x 16 m. Eine statische Bemessung mehrschichtiger Wandelemente wurde vorgenommen und es zeigte sich, dass die Lasten, die auf das Gebäude einwirken, unter Annahme bestimmter Materialeigenschaften insgesamt gut abgetragen werden können. Anschließend wurde unterschiedliche Anschlussdetails entwickelt und bemessen. Die Anschlüsse der Wandelemente gliedern sich prinzipiell in drei Bereiche auf. Der erste Bereich bildet den vertikalen Stoß zwischen benachbarten Wandelementen. Diese wiederrum können in unterschiedlichen Varianten auftreten, neben einer Kopplung in Wandrichtung (0°) können auch rechtwinkelige Anschlüsse (90°) auftreten. Weiterhin liegen horizontale Stöße zwischen aufeinander stehenden Wandelementen sowie horizontale Stöße zwischen Wänden und Decken vor. Aus experimenteller Sicht wurden vor allem Versuche durchgeführt, um Faktoren / Verhältniswerte zu ermitteln, mit denen man von Festigkeiten und Steifigkeiten von kleinen Proben auf die Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von großen Bauteilproben schließen kann. Zur Bestimmung dieser Downscaling-Faktoren wurden Groß- und Kleinversuche durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden jeweils Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit bestimmt. Die Versuchsergebnisse wurden bei der Entwicklung der jeweiligen Materialkomponenten des HZH-Systems berücksichtigt. Letztlich wurden an Prüfkörpern des HZH Systems diverse Versuche zum Tragverhalten (Biegeversuche, Druckversuche, Versuche zur Bestimmung des Schubmoduls) durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass das Versagen häufig durch ein Lösen der Furnierlagen im Bereich der Decklagen verursacht wurde. | Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon Tel.: +49 611 9495-1518 leander.bathon@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010218 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 3: Fügetechnik HZH-Wand - Akronym: HZHWand | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Im Bauwesen kann grundsätzlich zwischen massiven und aufgelösten Bauweisen differenziert werden. Durch Produktneuentwicklungen und -weiterentwicklungen in den letzten Jahren besteht inzwischen auch die Möglichkeit massiv in Holz zu bauen. Derzeit dominieren die Systeme Brettstapelbauweise, Brettsperrholz und Hohlkastenelemente als Wandelemente die Holzbauweise für den Hochbau. Elemente aus Holzwerkstoffen, die mehrschichtig zu tragenden Bauteilen verklebt werden, fristen noch ein Nischendasein. Das zu entwickelnde Hybridbauteil (Holz-Zement-Hybrid-System = HZH-System) sollte aus zwei Holzwerkstoffen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden, bestehen. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Die Decklagen sollten aus zementgebundenem Sperrholz gebildet werden. Entgegen bisherigen Untersuchungen sollte statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt werden. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement sollte Spezialzement (Tonerdezement) verwendet werden, der aufgrund seiner Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessert. Der Einsatz eines zementgebundenen Holzwerkstoffs als Decklage des zu entwickelnden Wandelements sollte die Einstufung des Materials als solches in die Baustoffklasse B (schwerentflammbar) bzw. des Bauteils in Gänze in die Feuerwiderstandsklasse F-60 (hochfeuerhemmend) ermöglichen und somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4 schaffen Der Schwerpunkt des Teilvorhabens lag in der Auswahl und Charakterisierung von Fügetechniken, um die zwei Werkstoffe miteinander zu verbinden | Innerhalb des Projekts wurde das AP Auswahl und Charakterisierung von Verbindungsmitteln und Technologien zum Fügen von Hybridsystemen bearbeitet. Hier stand die Auswahl und Charakterisierung von geeigneten Klebstoffen im Mittelpunkt sowie die Untersuchung, welchen Einfluss die mit Zement behandelte Holzoberfläche auf die Klebung hat. Durch das Charakterisieren verschiedener Klebstoffarten (Unterschiede im Aushärtungsverhalten, Auftrag und Handhabung) wurde ein Klebstoff-Pool aufgebaut, der später bei der Optimierung des Herstellungsprozesses herangezogen werden sollte. Dabei wurde neben der Performance bei Normklima, auch die Temperaturbeständigkeit bei extremen Betriebstemperaturen von -20 °C bis +85 °C sowie auch die Alterungsbeständigkeit (Wasserlagerung 2h) betrachtet. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass nach Entfernung der Zementschicht von der Oberfläche und einer anschließenden Reinigung alle marktüblichen Klebstoffe für die Klebung von zementgebundenen Holzwerkstoffen geeignet sind | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2022 | 22010316 | Diagnose von holzbewohnenden Quarantäneschadorganismen am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis) anhand von Fraß- und Nagerückständen - Akronym: ANOPLO-diag | Globale Warenströme und anthropogenes Handeln tragen maßgeblich zu einem erhöhten Risiko der Verschleppung invasiver Arten bei, was weltweit zunehmend zu starken Bedrohungen der biologischen Vielfalt führt. Dies wird zudem durch dramatische Veränderung des Weltklimas begünstigt, so dass sich Arten auch in anderen und bis dato klimatisch ungeeignete Regionen der Erde erfolgreich ansiedeln und auch etablieren können. Zu diesen Arten zählt auch der eigentlich in Ostasien heimische Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), Anoplophora glabripennis. Diese Bockkäferart stellt aufgrund ihres Lebenszyklus, der für die ersten Stadienseiner Larvenentwicklung obligat biotroph das Holz lebender Bäume parasitiert, eine ernsthafte Bedrohung im öffentlichen Grün aber auch in Forstbeständen dar. Angesichts der Gefahr durch Lebendverschleppung der Käferart (u.a. als Larve in Holzverpackungsmaterialien), besitzt ist der ALB in Europa den Status eines Quarantäneschädlings, dessen Auftreten Maßnahmen erfordert und dessen weitere Verschleppung unbedingt verhindert werden muss. Da die Art einen substantiellen Teil seiner Entwicklung gut versteckt im inneren des Holzkörpers verbringt ist, ist die Diagnose und der Nachweis anhand vorhandener Lebendstadien maßgeblich erschwert und mit massiven Probennahmen zu Lasten der Bäume verbunden. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines spezifischen und empfindlichen molekularen Diagnosewerkzeugs zum Nachweis des ALB aus Frass- und Holzspänen. Darüber hinaus werden die gewonnenen Erkenntnisse dazu beitragen Diagnoseinstrumente für andere holzinvasive Schädlinge zu entwickeln. Die Aufgabe des Teams besteht darin, ALB-spezifische Primer und Sonden zu entwickeln und zu testen, Testmaterial zu beschaffen und an der Probenverarbeitung und DNA-Extraktionsmethode zu arbeiten. Darüber wird eine Erhaltungszucht der Art etabliert, um anderen Projekten und den zuständigen Pflanzenschutzdiensten kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen. | m Rahmen des Forschungsprojektes konnten mehrere Diagnoseprotokolle zum Nachweis des Asiatischen Laubholzbockkäfers – ALB, erarbeitet und validiert werden. Hierzu wurden im Verlauf, wichtige Meilensteine bearbeitet, die letztendlich Basis dieser umfassenden Diagnosewerkzeuge darstellen. Dazu zählen die erfolgreiche Testung und Entwicklung eines DNA-Extraktionsverfahren mit und durch den Kooperationspartner Analytik Jena. Im Holz enthaltene PCR-Inhibitoren konnten im DNA-Extrakt erfolgreich reduziert werden, so dass auch geringste Mengen der Zielorganismus-DNA, in diesem Fall die des ALB, molekularbiologisch erfasst und prozessiert werden. Des Weiteren wurden verschiedene Primerkombinationen designt und mehrere PCR- Mastermixe evaluiert, so dass nun Nachweisverfahren zur Verfügung stehen, die mittels Standard-PCR, qPCR oder digital droplet PCR einen sensitiven Nachweis des Zielorganismus anhand vorhandener Frass- und Nagespäne ermöglichen. Hierzu wurden die Nachweisverfahren gemäß Vorgaben validiert und auch in einer durch die Projektleiter organisierten Laborvergleichsuntersuchung, einem sogenannten, Proficiency Test, auf ihre Anwendbarkeit hin überprüft. Diese Nachweisverfahren stehen nun den zuständigen Diagnoselaboren der Länder zur Verfügung. Durch den Aufbau einer Quarantänestation zur Erhaltung der Käferart wurde zudem ein wichtiger Meilenstein realisiert. Das JKI verfügt somit nunmehr über die Möglichkeit anderen Laboren kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen. Gleiches gilt für wissenschaftliche Kooperationen: So konnten beispielsweise gemeinsame Experimente mit den ebenfalls durch die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe – FNR bzw. Waldklimafonds geförderten Projekten InsectDetect, DETMON und TreeHarm realisiert werden. | Dr. Stephan König Tel.: +49 531 299-4332 stephan.koenig@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22010516 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 1: Physikalische Charakterisierung und Validierung - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 1 umfassen neben der Projektkoordination die physikalische Charakterisierung der Rohstoffe, Fasertypen und Plattenmaterialien hinsichtlich granulometrischer, thermischer, strömungsdynamischer und mechanischer Eigenschaften. Im Weiteren werden auch Untersuchungen zum thermischen Verhalten unter instationären Temperaturbedingungen bei baupraktischen Feuchten durchgeführt. Die Untersuchungen dienen der initialen Charakterisierung, zur Modellvalidierung sowie der Überprüfung der Ergebnisse der optimierten Versuchsmaterialien. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Teilvorhaben 2 die Modelle zur rechnerischen Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit unter Berücksichtigung von Klebestellen und Wärmestrahlung weiterentwickelt. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2021 | 22010517 | Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Applikation für Erfassung & Auswertung von Sach- & Geodaten - Akronym: WAWIKA | Ziel des Projektes ist die Konzeption und prototypische Umsetzung einer Lösung für eine GIS-basierte Warenwirtschaft, die erfasst Holzmengen aus einem integrierten Vorsystem der Holzaufnahme übernehmen oder ELDAT Datensätze von Dritten importieren kann. Auf der Basis dieser Holzmengen sollen im Namen Dritter (der einzelnen Waldbesitzer) oder im eigenen Namen (der kommunalen oder privaten Organisationseinheit) Kaufverträge erfüllt und Holzmengen fakturiert werden können. Die Integration von Geo- und Sachdaten beginnt bei der Holzaufnahme, die durch GPS und / oder digitale Karte bei der Verortung im Wald unterstützt wird und mit den Koordinaten der Polter den Überblick über das Holzlager im Wald bietet. Beim Abtransport des Holzes erhält der Fuhrmann so die notwendigen Informationen über Lage und Größe der Polter. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" soll die Dokumentation der Besitzverhältnisse im Kleinprivatwald (Karte der Flurstücke) unterstützt werden, damit Holzeinschläge geplant, überbetrieblich koordiniert und protokolliert durchgeführt werden können. Der konzipierten Lösung liegt ein digitales Modell des Waldbestandes zugrunde, das den Waldbestand und die Holzeinschlagsplanung widerspiegelt. Mittels eines Geschäftsprozessmodells werden im Rahmen der Planung die Prozesse hinsichtlich der räumlichen Lage der Bestände, Zykluszeiten und Materialbewegungen analysiert, um die Bereitstellungssituation zu bewerten und zu optimieren. Durch die Vielzahl der verwalteten Eigentümer ist eine Holzhandelskomponente notwendig, die das Holz der einzelnen Waldbesitzer bündelt, damit es in größeren Partien durch den forstlichen Zusammenschluss verkauft werden kann. Insgesamt soll mit dem Projekt ein Kernprozess der Forstwirtschaft von der Planung über den Einschlag bis hin zum Verkauf und Abtransport des Holzes durchgängig mit geografischen Informationen begleitet werden, so dass eine transparente, die reale Welt begleitende digitale Planung und Abwicklung möglich wird. | Zu Beginn des Jahres 2021 war auf der Basis eines umfangreichen Konzeptes ein Demonstrator fertig entwickelt worden, der die wesentlichen Elemente der im Projektrahmen angestrebten Warenwirtschaft enthielt: • Import ELDAT (smart oder classic) • Kaufverträge vor dem Einschlag / nach dem Einschlag, Dienstleistungen und Holzeinkauf • Kaufangebote • Rechnungen (Holz, Artikel, Werksmaß) • Gutschriften (Einkauf, Vermittlung, Dienstleistungen) • Werkseingangsvermessung • Adressverwaltung (Betrieb, Kunden, Dienstleister, Waldbesitzer • Stammdaten (Natural, Kaufmännisch) • Statistiken (Holzeinschlag, unverkauftes Holz, verkauftes Holz, Dienstleistungen, Vertragserfüllung Im Rahmen der Revision wurde im Laufe des Jahres 2021 ersten Betrieben die Warenwirtschaft zur Verfügung gestellt, um die Praxistauglichkeit zu evaluieren. Dabei erwies sich der Programmkern als stabil und die Übersichtlichkeit und die leichte Bedienbarkeit wurden ausdrücklich gelobt. Nach einer zweistündigen Einführung per Videokonferenz konnten die Betriebe das System nutzen und mussten nur selten die bereitstehende Hotline um Unterstützung bitten. Wie erwartet ergaben sich von Seiten der ersten Anwender weiterer guten Hinweise, um einzelne Teilprozesse zu optimieren. Die Heterogenität der Betriebsstrukturen und Prozesse wird eine permanente Weiterentwicklung der Lösung verlangen. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" können Forstliche Zusammenschlüsse die Waldpflegeverträge verwalten und Maßnahmen auf der Fläche planen. Die Planungskomponente steht auch privaten und Kommunalen Betrieben zur Verfügung, die im eigenen Betrieb und nicht für Dritte wirtschaften. Im Rahmen der Maßnahmenplanung werden festgelegt: Flächen (als Kostenträger), Zeitpunkt, Maßnahmen (Holzernte, Pflanzung, Sonstige), anfallenden Kosten, anfallenden Erlöse und der Deckungsbeitrag bei der Holzernte und Art der Ausführung und der Materialien. INTEND wird den Demonstrator zeitnah zur Produktreife weiterentwickeln. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 31679-90 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.10.2020 | 22010617 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 2: Technologieentwicklung, geometrische Durchbildung und bautechnische Realisierung - Akronym: Woodtrusion | Das Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, eine Technologie zu entwickeln und zu erproben, die eine Verarbeitung von einheimischen dünnen Rundholzstangen, zu endlosen Konstruktionshalbzeugen beinhaltet. Die Konstruktionshalbzeuge bestehen aus einer definierten Anzahl, radial angeordneter Rundholzstangen, die extrudiert und mit Glasfaserrovings umwunden werden. Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand in der Entwicklung eines vollautomatischen Prozesses. Das Teilprojekt des Steinbeis Innovationszentrums Chemnitz bestand in der Entwicklung und Erprobung einer automatischen Anlagentechnik zur Herstellung der Stangenanordnung zu einem formstabilen Verbund. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Vereinzelung der Rundholzstangen aus einem Stapel, der anschließenden Anordnung der Stangen zu einer geeigneten runden Vorform und der automatischen Bereitstellung für den Pressvorgang. | Mit der Übergabe in die Schwenkstation und der Mechanismen zur Druckspannungserzeugung ist es möglich und nachgewiesen, einen formstabilen Stangenvorverbund herzustellen und diesen positionsgenau der Presstrecke bereitzustellen. Aus der Durchführung der exakten Prozessplanung ging die Aufteilung der gesamten Zuführstrecke in einzelne Funktionseinheiten hervor. Die Teilsysteme wurden in dementsprechende Baugruppen gegliedert. Die Stationen wurden vollständig konstruiert und gebaut und die Gesamtanlage in Betrieb genommen. Mit den durchgeführten Anpassungen und Optimierungen im Testverlauf konnten Probleme erkannt und beseitigt werden. Weiter wurden Anpassungsarbeiten dafür genutzt, Dünnholzstangen mit größeren Maß- und Formabweichungen zum stabilen Vorverbund verarbeiten zu können. Mit der mechanischen Verbindung aller Anlagenteile beim Projektpartner STM Montage Lunzenau ist ein fest montiertes Anlagensystem entstanden, welches den Bedingungen eines industrietauglichen Einsatzes gerecht wird. | Prof. Dr.-Ing. habil Eberhard Köhler Tel.: +49 371 5347-385 ekoehler@stz122.de Steinbeis Innovation gGmbH - Steinbeis Innovationszentrum Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22010715 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung - Entwicklung eines Demonstrators - Mini-Harvester, Rücke- und Fälleinheit - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind Entwicklung, Test und Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände mit Kleintechnik. AP 2 beinhaltet die technischen Umsetzung des für die Verfahrenserprobung erforderlichen Demonstrators für das Konzept "Mini-Harvester". Das umfasst die Produktdefinition, den Bau eines Mini-Harvesters & technische Anpassungen entsprechend der Ergebnisse aus Leistungsversuchen und Verfahrensbewertung. Ziel ist die Entwicklung eines Demonstrators, der im Projektanschluss zu Forschungszwecken dienen soll. Technische Produktdefinition: Erstellen eines Simulationsmodells: Auswertung der Erkenntnisse zum Einsatzgebiet, Festlegung der Aufgaben für das Gerät, Anforderungen an die Technik; Modellerstellung; Konzeptionelle Erarbeitung der Funktionsstrukturen; Entwicklung Vermessungsverfahren; Input für Lastenheft Maschinensteuerungssoftware; Entwurf für die technische Entwicklung und Zeichnung, Technisches Pflichtenheft. Auswahl und Festlegung der Komponenten: Auswahl der Baugruppen für die Ernteeinheit; Entwicklung Systeme zur Funktion; Anpassung zu einem Gesamtkonzept ;Gestaltung mobile Einheit Fertigung des Demonstrators: Erstellung Fertigungsunterlagen, Fertigung Baugruppen für Demonstrator, - des Demonstrator als mobile Einheit, -der Fälleinheit; Abstimmung Arbeitsläufe & Erstellung der Grunddaten für die Steuerung; 1 Testlauf der mobilen Einheit; Einstellungen, Anpassungen an der Technik; 2. Testlauf mit weiteren Funktionen Anpassungen: Begleitung/Auswertung Pre-Tests & Leistungsversuche; Technische Anpassungen; Definition Anpassungsbedarf Steuerungssoftware | Dipl. Ingenieur Mario Schlegel Tel.: +49 3535 4053-29 thh-ms@tyroller-hz.de Tyroller Hydraulik Herzberg GmbH An den Steinenden 1 04916 Herzberg | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22010716 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Glimmschutzmittels und Simulation - Akronym: InnoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt vier Arbeitsschwerpunkte. Im ersten Arbeitsschwerpunkt werden Holzfaserdämmstoffe, die mit unterschiedlichen Glimmschutzmitteln behandelt werden, hergestellt. Die benötigten Glimmschutzmittel und deren Applikationsmöglichkeiten werden im zweiten Arbeitsschwerpunkt erforscht und entwickelt. In diesem Arbeitsschwerpunkt wird auch der Glimmprozess simuliert, um aus den Ergebnissen Anforderungen an ein Glimmschutzmittel abzuleiten. Im Arbeitsschwerpunkt drei werden die Ergebnisse auf einen industrieähnlichen Maßstab skaliert. Der letzte Arbeitsschwerpunkt dient der Koordination und Berichterstattung des Projektes. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Durch die Simulation des Glimmprozesses ist dieser besser verstanden und der Einfluss verschiedener Parameter analysiert worden. Dadurch konnten die Anforderungen an ein Glimmschutzmittel einfacher definiert werden. Die damit erhaltenen Erkenntnisse können auch auf andere organische Materialien übertragen werden, die eine Neigung zum Glimmen aufweisen. Über die erfolgten Veröffentlichungen und die erstellten Abschlussarbeiten konnte der wissenschaftliche Nachwuchs qualifiziert werden. | Dr. Torsten Kolb Tel.: +49 531 2155-335 torsten.kolb@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22010717 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Herstellmethoden und klebetechnischen Prozessen - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die Erforschung und Entwicklung der geeigneten Herstelltechnologie für eine neue, statisch hocheffiziente und steife Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken). Diese beruht auf einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Die Besonderheit dieser Klebetechnologie besteht darin, dass der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen wird. Diese sogenannte Nass-in- Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Prod wird für die neue Nass-in-Nass Klebetechnologie ein geeignetes, innovatives Herstellverfahren für die Klebeverbindung in vorfabrizierte HBV-Deckenelemente entwickelt. Darauf aufbauend wird die Fügetechnologie erforscht, die zur Montage und Kombination der einzelnen Deckenelemente zur gesamten Bauwerksdecke notwendig ist. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür notwendigen, ganz speziellen konstruktiven Detaillösungen werden im Projekt erforscht. Am Projektende stehen Demonstratoren zu Deckensystemen und zur Herstellungstechnologie im Maßstab 1:1. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca. 2/3 des Betons und CO2 in Betondecken und halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten. | Ulf Cordes Tel.: +49 4268 933-11 uc@cordes-holzbau.de Cordes Holzbau GmbH & Co. KG Waffensener Dorfstr. 20 27356 Rotenburg (Wümme) | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22010915 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Bewertung chemosensorischer Effekte von Leitsubstanzen der Emissionen - Akronym: GesundHOLZ | Vor dem Hintergrund der Ziele des Gesamtvorhabens, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen, verfolgte das Teilvorhaben 2 das spezielle Ziel relevante in vitro Daten zu erzeugen und bereitzustellen, die eine Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und deren Gemische in Hinblick auf chemosensorische Effekte im Menschen ermöglichen. Die in Frage stehenden VOCs besitzen charakteristische Gerüche, die durch die Geruchsrezeptoren des Menschen vermittelt werden. Gerüche per se sind chemosensorische Wahrnehmungen, die als nicht gesundheitsschädlich eingestuft werden. In höheren Konzentrationen aktivieren diese VOCs jedoch auch Chemorezeptoren des Trigeminusnervs. Diese Interaktion mit dem peripheren Nervensystem bildet die neurobiologische Grundlage der sensorischen Irritation, einem gesundheitsschädlichen und hochrelevanten Endpunkt der regulatorischen Toxikologie. Um die Potenz von Holzproduktemissionen einzuschätzen, mit der diese die für die Humansituation relevanten Chemorezeptoren aktivieren, wurde ein am IfADo etabliertes in vitro System, das isolierter Neurone des trigeminalen Ganglions (TG) aus Mäusen verwendet, genutzt, um so vergleichenden Untersuchungen der VOCs und ihrer Gemische durchzuführen. | In Abstimmung mit dem IUK und nach chemischen Analysen durch das TI wurden fünf holztypische VOCs ausgewählt, die quantitativ den größten Teil der Emissionen aus OSB-Platten und Kiefernholz ausmachen. Es sind die drei Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren sowie die beiden Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal. Aus den Ergebnissen von Emissionsprüfungen am TI und den Erkenntnissen der Literaturstudie wurden typische Gemische dieser fünf VOCs für OSB-Platten und Kiefernholz ermittelt und alle Materialien vom IUK zur zellbiologischen Testung bereitgestellt. Die fünf VOCs wurden sowohl einzeln als auch in diesen beiden Gemischen getestet, wobei die TG-Neuronenkulturen mit Flüssigkeit "überspült" wurden, die sechs bis acht mirko- bis millimolaren Konzentrationen der VOCs enthielten. Ob dabei Chemorezeptoren wie die TRP-Kanäle (englisch: transient receptor potential channels) aktiviert werden, wurde mit fluoreszenzmirkoskopischen Aufnahmen erfasst, die den Einstrom von Ca2+-Ionen in die TG-Neurone sichtbar macht. Das IfADo hat mit diesen zellbiologischen Experimenten für diese fünf VOCs Kennwerte ermittelt, die beschreiben, in welcher Konzentration die VOCs 25% der TG-Neurone über bestimmte Chemorezeptoren aktivieren. Basierend auf den Messungen zeigten die Projektergebnisse des IfADo, dass (a) die Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal eine deutlich höhere Potenz zur Auslösung sensorischer Irritationen aufweisen, als die Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren, (b) bei VOC-Gemischen mit hohem Anteil an Aldehyden, wie sie aus OSB-Platten emittiert werden, ein überadditiver Effekt zu erwarten ist, (c) diese Effekte wahrscheinlich durch die starke und selektive Aktivierung des TRPA1-Rezeptors durch die Aldehyde vermittelt wird und (d) Entzündungsprozesse diese Aktivierung sehr wahrscheinlich verstärken. | PD Dr. rer. nat. Christoph van Thriel Tel.: +49 231 1084-407 thriel@ifado.de Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. Ardeystr. 67 44139 Dortmund | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22010917 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Prozesse und Wechselwirkungen - Akronym: BioConSupport_IfB | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Tel.: +49 351 463-35920 mechtcherine@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22011015 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen allergischer und entzündlicher Effekte im Tiermodell - Akronym: GesundHOLZ | Das Projekt GesundHOLZ ermittelt und bewertet die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC, Volatile Organic Compounds), die bei der Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen entstehen. In dem geplanten Teilvorhaben 3 sollen tierexperimentelle Studien durchgeführt werden, die ein mögliches Gefährdungspotential einer Exposition durch Holzemissionen eruieren sollen. Dabei liegt der Fokus auf mögliche Effekte durch Holzemissionen auf das Immunsystem und die daraus resultierenden Krankheitsrisiken für das allergische Asthma und entzündliche Erkrankungen der Atemwege. Dabei soll der Einfluss von Emissionen aus Kiefernholz und aus dem Holzwerkstoff OSB sowohl auf das akute Asthma bronchiale als auch auf die Entstehung eines chronischen Asthmas nach Langzeitexposition untersucht werden. Mithilfe dieser Modelle sollen adverse, biologisch signifikante Effekte erfasst und Datenlücken hinsichtlich einer möglichen akuten und chronischen Toxizität von Holzemissionen geschlossen werden. | Nach umfangreichen Etablierungsexperimenten zu den Expositionsszenarien und der Identifizierung von Störfaktoren wurde der Einfluss von Kiefernholz- und OSB-Emissionen im akuten (Kurzzeitexposition) und chronischen Asthmamodell (Langzeitexposition) untersucht, wobei im chronischen zwei verschiedene TVOC-Konzentrationsbereiche verwendet wurden. Die wesentlichen Ergebnisse sind nachfolgend dargestellt: 1. Kiefernholz hatte in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 4.8 mg/m3, Bereich 3 - 6,5 mg/m3) keine entzündlichen oder Allergie-unterstützenden Effekte auf die Atemwege (2 ½ Wochen Exposition). OSB mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,7 mg/m3 (1,8 – 4,3 mg/m3) führte bei einer 2 ½ wöchigen Exposition zu einer Reduktion der Atemwegsentzündung und der Antigen-spezifischen IgE-Spiegel. Die Lungenfunktion war unbeeinflusst. 2. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) hatte in einer hygienisch inakzeptablen Konzentration (Ø 11,4 mg/m3, 3 - 18 mg/m3) keine Allergie-unterstützenden Effekte. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass eine längere Belastung durch diese Kiefernholkonzentrationen die Lungenfunktion und die Lungenmorphologie in nicht-sensibilisierten Mäusen beeinflusst. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,6 mg/m3 (1,2 – 4,3 mg/m3) verminderte tendenziell ebenfalls die eosinophile Entzündung, die IgESpiegel aber auch den Kollagengehalt der Lunge. Lungenfunktion, Anzahl der glatten Muskelzellen sowie die Isoprostan-Spiegel waren nicht verändert. 3. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 3,7 mg/m3) hatte keine Allergie-unterstützenden oder entzündlichen Effekte auf die Lunge. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) in einer niedrigeren Konzentration (Ø 1,2 mg/m3, 0,76 – 1,67 mg/m3) hatte keine Effekte auf die Lunge. | PD Dr. Tobias Polte Tel.: +49 341 235-1545 tobias.polte@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22011016 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 1: Verwertungsszenarien sowie Kosten- und Nutzenanalysen - Akronym: Wildschaelschaeden | Die steigende Nachfrage nach heimischen Holz ist ungebrochen hoch, daher müssen zukünftig alle Waldholzsortimente wirtschaftlich betrachtet und genutzt werden. Insbesondere der Buche kommt dabei, bedingt durch ihre lange Umtriebszeit, eine besondere Bedeutung zu. Wird die Buche bereits im frühen Stadium großflächig geschädigt, z.B. durch Wildverbiss oder –schäle, steigt das Risiko durch Schadorganismen befallen zu werden. Damit ist nicht nur ein Wertverlust, sondern auch ein erhöhtes Kalamitätsrisiko verbunden. Im Projekt werden ökonomische und waldbauliche Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände identifiziert. Die Schäden wurden im Projekt definiert und nach äußerlich erkennbaren Merkmalen und Größe unterteilt. Weiter wurden verschiedene Einschnitttechniken für die geschädigten Stämme betrachtet und evaluiert. | Für die betrachteten Stämme wurden verschiedene Verwertungsszenarien entwickelt und auf Wirtschaftlichkeit untersucht. Aus dem betrachteten Buchensortiment können je nach Wundkategorie verschiedene Sortimente Schnittholz gewonnen werden. Für Schnittholz aus Rundholz mit der sehr starken Schädigungen ergeben sich nur Möglichkeiten zur Innenanwendung im nichttragenden Bereich. Durch die Schädigung entstehen teilweise optisch ansprechende Oberflächen, die im Sichtbereich genutzt werden können. Auf eine Überprüfung der Wirtschaftlichkeit wurde verzichtet, da dieses Sortiment nicht industriell verarbeitet werden kann, die Oberflächen zufällig entstehen und nicht reproduzierbar sind und daher nicht monetär bewertet werden können. Aus den weniger schälgeschädigten Rundholz kann ein bestimmter Anteil an nicht geschädigtem Holz herausgetrennt werden. Je größer die Schädigungen sind, desto geringer ist der Anteil an hochwertigem Holz. Der technische Aufwand, dieses Holz einzuschneiden, verursacht zu hohe Fertigungskosten, als dass sich der Prozess wirtschaftlich lohnt. | Prof. Dr. Matthias Zscheile Tel.: +49 8031 805-2388 matthias.zscheile@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2022 | 22011017 | Erhöhung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit von Leichtbau-Holzwerkstoffen durch Basaltinlays und mineralische Bindemittel - Akronym: HolzBasalTec | Ziel des geplanten Projektvorhabens ist die Optimierung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit rohdichtereduzierter einschichtiger und dreischichtiger Spanplatten und Oriented Strand Boards (OSB) für den Bausektor und die Verpackungsindustrie. Durch den Einsatz geeigneter Matten (Inlays) auf Basaltbasis sollen die für den Bausektor notwendigen Mindestanforderungen an die Festigkeit (insbesondere der Biegefestigkeit) trotz reduzierter Rohdichten erfüllt werden. Spanplatten und OSB für den Bausektor werden größtenteils mit polymerem Diphenylmethandiisocyanat (pMDI), Phenol-Formaldehyd-Harzen (PF-Harz) oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF-Harz) gebunden, um eine entsprechende Wasserbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten. Für die Erreichung hoher Festigkeitswerte ist eine gute Anbindung der Bindemittel an die Basaltfasermatten und damit eine feste Einbindung der Basaltfasermatten in den Werkstoffverbund notwendig. Um dies zu erreichen, sollen die Oberflächen der Basaltfasermatten modifiziert werden. Dazu werden vor allem Silanverbindungen und Kieselsole eingesetzt. Der zweite Aspekt dieses Forschungsvorhabens betrifft die Optimierung der Feuerbeständigkeit von Holzwerkstoffen, die in vielen Bereichen des Bausektors gewährleistet werden muss. Für diesen Forschungsansatz sollen alternative Klebstoffe auf Mineralbasis (Wasserglas, Kieselsole, Carbonate), die einen entsprechenden Feuerschutz bieten, entwickelt und in Kombination mit den typischen Bindemitteln (Isocyanat, PF-Harz und MUF-Harz) eingesetzt werden. Die entwickelten Bindemittelsysteme werden dann auch für die Werkstoffe mit Basaltinlays angewandt. Die Festigkeitswerte, hygrischen Eigenschaften sowie das Brandverhalten der hergestellten Produkte werden nach Normverfahren der Industrie evaluiert. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22011018 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 4: Arbeitseffizienzbewertung der drohnengestützten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Im Rahmen des Projektes wurden die Feldtests begleitet und Zeitstudien zu dem Gesamtablauf des neuartigen drohnenbasierten Detektionsverfahrens erstellt. So konnten entscheidende Benchmarks für die weitere Entwicklung definiert werden, die teilweise bereits im Projekt umgesetzt wurden und in einem Folgeprojekt den Schwerpunkt bilden werden. Die Zusammenarbeit mit den kooperierenden Waldbesitzern wurde intensiv begleitet, so dass ein Einstieg der Firma CADMIUM in die Forstpraxis mediiert werden konnte. Weiterhin wurden in Absprache mit Waldbesitzern Effizienzvergleiche zwischen klassischer Bestandesbegehung und dem drohnenbasierten Verfahren durchgeführt.Weiterhin wurde der Sensor in Feld- und Labortests auf die Fähigkeit zur a-Pinendetektion überprüft. Es wurde weiterhin eine Projektwebpage erstellt. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22011115 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 4: Untersuchung von Holzprodukten sowie Bereitstellung der holztechnologischen Expertise - Akronym: GesundHolz-TI | Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand darin, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen. Hierzu wird die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), die bei der Verwendung von Holz und Holzprodukten (insbesondere als Baumaterial) entstehen ermittelt und bewertet. Es werden neuartige Methoden zur Messung des Gefährdungspotentials von Holz-VOCs für den Menschen entwickelt und eingesetzt. Ferner sollen Handlungsempfehlungen zur nicht gesundheitlich schädigenden Nutzung von Holz erarbeitet und dadurch der Einsatz von Holz im Baubereich gefördert werden. Um das Wirkungspotential von Holzproduktemissionen einzuschätzen, wurden im Rahmen des Projektes invitro, ex-vivo- sowie tierexperimentelle Studien durchgeführt. Es war Aufgabe des Thünen-Instituts für Holzforschung (TI) im Rahmen des Teilvorhabens 4 die holztechnologische Expertise zu liefern, um die Versuche zielgerichtet gestalten zu können. Ferner war das TI verantwortlich für die Materialbelieferung und dem Konzentrationsmonitoring während der Versuche. | Das TI hat für die Literaturstudie das Kapitel 2 "Im Innenbereich verbaute Holzprodukte und deren Emissionen" beigetragen und die Gesamtstudie kritisch begleitet und redigiert. Auf Grundlage der Literaturstudie sowie bisherigen Erfahrungswerten bezüglich des Emissionsverhaltens einzelner Holzprodukte hat das TI zusammen mit den Projektpartnern relevante Hölzer bzw. Holzwerkstoffe ausgewählt. Diese wurden für die Projektpartner entsprechend ihrer Anforderungen in den zellbiologischen sowie immunologisch-allergologischen Experimenten aufbereitet. Für die Tierexperimente am UFZ und ZAUM umfasste dies das Herstellen von Holzproduktproben mit bestimmten flächenspezifischen Emissionsfaktoren. Ferner übernahm das TI das Monitoring der in den Tierkäfigen eingestellten VOCKonzentrationen der Käfigluft mittels TD-GC-MS-Analyse. Für Neuronenversuche am IfADo und Untersuchungen des irritierenden Potentials an Augen und Haut am IUK wurden flüssige VOC-Einzelsubstanzen sowie -Gemische verwendet. Die Zusammensetzung der repräsentativen Gemische basierte auf Erkenntnissen der Literaturstudie sowie den Ergebnissen von eigenen Emissionsprüfungen an Holzprodukten. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.05.2016 | 30.11.2019 | 22011215 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zum Einfluss auf das atopische Ekzem im Tiermodell - Akronym: GesundHolz | Untersucht werden sollte im TV5 der mögliche Einfluss von Holzemissionen und deren Leitsubstanzen auf die Entstehung der Hauterkrankung atopisches Ekzem (atopische Dermatitis; AD). Hierzu erfolgte die Exposition der Tiere gegenüber Holz- bzw. OSB-VOCs mit unterschiedlichen TVOC-Konzentrationen bei zeitgleicher Induktion eines AD-ähnlichen Phänotyps durch die Substanzen MC903 (nicht-allergenspezifisch) bzw. Oxazolon (allergenspezifisch). Dieser wurde durch Analysen von z.B. Entzündungsparametern in Blut und Ohrlysaten oder physikalischen Parametern wie Schwellung auf der Haut und Transepidermaler Wasserverlust (aus dem englischen Transepidermal waterloss; TEWL) aber auch durch terminale histopathologische Analysen von Gewebeschnitten dokumentiert. | Die Exposition von Mäusen gegenüber Kiefern- VOCS zeigte deren konzentrationsabhängige Beeinflussung bei der Entwicklung von AD in beiden Krankheitsmodellen. Im Konzentrationsbereich >10 mg/m³ zeichnete sich dieser, neben einer Erhöhung der Parameter TEWL und Ohrdicke auch durch die verstärkte Infiltration von Eosinophilen aus. Messungen charakteristischer Zytokine in Ohrlysaten bestätigte deren Anstieg in beiden behandelten Gruppen. Ein additiver Effekt bedingt durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs lag nicht vor Platten mit einer Konzentrationshöhe im Bereich 5.0 mg/m³ (hygienisch bedenklich) hatten keinen zusätzlichen Einfluss auf den Krankheitsverlauf im MC903 Modell. Im Oxazolonmodell konnte jedoch ein verbessernder Effekt erzielt werden, welcher durch geringere TEWL- und Ohrdickenwerte ebenso wie durch eine verminderte Konzentration des total IgE im Serum und der Abnahme von Entzündungsmediatoren in Ohrlysaten bestätigt werden konnte. VOC-Konzentrationen im Bereich 2,5 mg/m³ (hygienisch auffällig) erzielten in beiden Modellen keinen Effekt. Zudem konnte eine Beeinflussung gesunder Haut durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs ausgeschlossen werden. Expositionen von Mäusen gegenüber OSB- VOCs zeigten zunächst, dass frische OSB- Platten mit einer durchschnittlichen Konzentration von ca. 6,4 mg/m³ einen Einfluss auf die Entwicklung der Hauterkrankung nehmen können, was durch erhöhte TEWL Werte in beiden Modellen dargestellt werden konnte. Eine Zunahme der Ohrdicke erfolgte nur im Oxazolonmodell. Unterschiede hinsichtlich der Analyse von Entzündungsmediatoren in der Haut wurden lediglich im MC903 Modell festgestellt. Der Vergleich von klimatisierten bzw. frischen OSB-Platten mit einem Konzentrationsbereich von ca. 1-3,8 mg/m³ zeigte nur minimale Effekte auf die Entwicklung von AD in beiden Mausmodellen Eine Beeinflussung von gesunder Haut durch die Exponierung gegenüber OSB-VOCs konnte auch hier in allen Experimenten ausgeschlossen werden. | PD Dr. Francesca Alessandrini Tel.: +49 89-3187-2524 franci@helmholtz-muenchen.de Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München - Zentrum für Allergie und Umwelt München (TUM-ZAUM) Biedersteiner Str. 29 80802 München | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22011216 | Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 1: Ligninaufbereitung und -charakterisierung - Akronym: LPEblends | Die Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um das finale Eigenschaftsprofil hinsichtlich der Mechanik zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Poly-mere) unter anderem bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resul-tierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Lignine jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden. Die verschiedenen Lignine werden charakterisiert. Ziel ist es, einen chem. oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedl. Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen soll es möglich sein, die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedl. Produkte nachzuweisen. | Ein Nadelholz-Kraft-, ein Laubholz-Kraft- und ein Soda-Gras-Lignin wurden umfassend charakterisiert und durch Wasserwäschen sowie Umfällungen aus Aceton/Wasser Mischungen aufgereinigt. Die Umfällung aus Aceton-Wasser beseitigt die Asche fast vollständig und reduziert auch die Kohlenhydrate deutlich. Die Wasserwäsche war wenig selektiv. Durch alle Behandlungen stiegen die Molmassen geringfügig an, was durch den Verlust niedermolekularer Bestandteile erklärt werden kann. Die Umfällung aus Aceton/Wasser führte zudem zu einem deutlichen Anstieg der Glasübergangstemperaturen. Zusätzlich wurden drei Nadelholz-Organocell-Lignine einbezogen, die sich durch einen abgestuften Galactosegehalt auszeichneten. Damit sollte geprüft werden, ob die Galactoseseitengruppen in den Lignin-Kohlenhydratkomplexen der Nadelholz-Lignine für die Bindung zum Haftvermittler relevant sind. Durch FTIR Untersuchungen an dem Modellsystem aus Lignin und Haftvermittler konnte gezeigt werden, dass durch die Reaktion des Haftvermittlers mit den Lignin-Proben Esterbanden im Bereich von 1734 cm -1 entstehen. Diese Bande war bei dem Nadelholz-Kraft-Lignin am stärksten ausgeprägt. Dieses Lignin wies auch die besten Eigenschaften bei den mechanischen Prüfungen der LPE-Blends durch den Projektpartner IAP auf. Aus der Korrelation der Analysendaten der Lignine (UHH) mit den physikalischen Eigenschaften der Blends (IAP) konnte keine eindeutige Korrelation abgeleitet werden. Es ergaben sich aber einige Hinweise auf die Wirkung der Lignincharakteristik im Blend. Eine hohe Polydispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen und insbesondere eine hohe Konzentration an phenolischen Hydroxylgruppen scheint eine positive Wirkung auf die Zugfestigkeit auszuüben. Eine hohe Dispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen sowie ein geringes Verhältnis aus aliphatischen zu phenolischen Hydroxylgruppen scheinen die Schlagzähigkeit zu begünstigen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22011316 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Untersuchung material- und prozessbedingter Wechselwirkungen bei der Herstellung schwerentflammbarer Faserwerkstoffe unter Anwendung ökologischer Flammschutzmittel - Akronym: EcoFiReFibre | Zur Verringerung des Brandrisikos von Holz und Holzwerkstoffen können Flammschutzmittel (FSM) einen wichtigen Beitrag leisten. Aktuell werden vor allem Phosphor-basiert FSM eingesetzt. Phosphor unterliegt jedoch einer gravierenden Verknappung und wird v. a. als Dünger eingesetzt. Um Phosphor im Flammschutz-bereich einzusparen, wird die Anwendung synergistisch wirkender Mehrkomponentensysteme, wie z. B. Phosphor-Stickstoff (P-N) Verbindungen als vielversprechend betrachtet. Einen alternativen Ansatz stellen FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Als Basis dienen hierbei pflanzliche Neben- oder Abfallprodukte dar. Ziel des Projektes war, die Entwicklung schwerentflammbare MDF durch eine möglichst effektive Kombination aus konventionellen P-N-haltigen FSM und FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die untersuchten FSM waren Amoniumpolyphosphat ohne (APP) und mit Melamin (APP-MF), Melaminpoly-phosphat (MPP), Guanidinphosphat (GP) sowie die am IHD entwickelten Stärkephosphatcarbamate (WSPC, LSPC). Diese enthalten zusätzlich zum chemisch an das Stärkemolekül gebundenen, flammhemmend wirkenden Substituenten freies Phosphat und freien Harnstoff. Zu dem kam roter Phosphor (RP) als "klassisches" anorganisches P-FSM zum Einsatz. Im Laborrefiner hergestellte Fasern wurden im Blender mit unterschiedlichen Klebstoffen und den unterschiedlichen FSM-Typen sowie -Anteilen gemischt. Aus diesen Faserstoffen gefertigte MDF wurden mechanisch-physikalischen sowie brandschutzrelevanten Prüfungen unterzogen. Basieren auf den Ergebnissen der Blender-Beleimung erfolgte die Auswahl von FSM für die Nutzung bei der industrieüblichen Blowline-Beleimung. Neben der Blowline wurden noch weitere Applikationsmöglichkeiten für FSM während des Zerfaserungsprozesses untersucht. In der abschließenden Versuchsreihe wurden aus einer Kombination von MPP und LSPC in Verbindung mit eMDI MDF-Proben für die Durchführung eines SBI-Tests hergestellt. | Mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) wurden signifikante Unterschiede im thermischen Zersetzungs-verhalten der mit FSM behandelten Fasern im Vergleich zum unbehandelten Faserstoff festgestellt. Korrelationsanalysen zeigten zudem einen starken Zusammenhang zwischen den durch Cone-Kalorimetrie und TGA ermittelten thermischen und kalorischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffproben. Damit besteht perspektivisch die Möglichkeit bereits in einem frühen Stadium der FSM-Entwicklung mittels TGA Brandeigenschaften von Holzwerkstoffen zu prognostizieren. In Abhängigkeit der eingesetzten Klebstoffe, FSM-Typen und -Anteile veränderte sich das Brandverhalten. Da Melamin eine organische N-Verbindung ist, zeigte MUF im Vergleich zu MDI und PF eine verringerte Wärme-freisetzung. Bei den FSM wirkte sich Melamin ebenfalls positiv auf die Brandeigenschaften aus. Mit 10 % APP-MF und MPP wurde, in Kombination mit MUF und MDI als Klebstoff, die Baustoffklasse B erreicht, was bei den vergleichend untersuchten FSM erst mit einem FSM-Anteil von 20 % möglich war. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass die Zugabestelle der FSM während des Zerfaserungsprozesses Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften hat. Während die Zugabe auf die Hackschnitzel im Kocher einen geringen flammhemmenden Effekt bewirkte, führte die Zugabe der FSM im Refiner (vor den Mahlscheiben, im Sammelkanal) zu signifikant erniedrigten Wärmefreisetzungsraten, ähnlich wie nach Zudosierung in der Blowline. Im Vergleich zur FSM-Zugabe während der Blender-Beleimung war die Brandhemmung stets größer. Mit der abschließenden SBI-Prüfung zeigte sich, dass sich aus FSM, die bis zu 1/3 auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und einen gegenüber kommerziellen Produkten deutlich geringen P-Anteil aufweisen, schwer-entflammbare MDF für den allgemeinen Einsatz im Innenbereich, herstellen lassen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.05.2023 | 22011317 | Genetische Charakterisierung ertragssteigernder Merkmale bei der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland - Akronym: SLAVOAK | Ziel des Projektes ist es mit Hilfe der genomweiten genetischen Kartierung die genetische Basis der hohen Wuchsleistung und Stammqualität der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland zu untersuchen. Wir haben die einzigartige Möglichkeit, die molekularen Grundlagen der Wuchsleistung und der Stammqualität (Gerad- und Wipfelschäftigkeit, Feinastigkeit) in einer Kreuzungsnachkommenschaft zwischen Quercus robur subsp. robur und Q. robur subsp. slavonica aufzudecken. Die Kenntnis der genetischen Basis für ertragssteigernde Merkmale ist die Voraussetzung für die Produktion von Vermehrungsgut mit gewünschten Eigenschaften. Schließlich können rekombinante Nachkommen mit wünschenswerten Gen- und Merkmalskombinationen identifiziert werden. Außerdem werden wir die Häufigkeit der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche und somit der Möglichkeit der Merkmalsübertragung zwischen den Unterarten in natürlichen Populationen untersuchen. Somit können der Einfluss der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche auf ertragsbestimmende Merkmale eingeschätzt und Anbauempfehlungen für die slawonische Stieleiche in Gesellschaft mit der einheimischen Stieleiche abgeleitet werden. Wir werden zum einen eine hochauflösende genetische Karte in der Nachkommenschaft aus 300 Pflanzen erstellen. Genomweite Sequenzdaten werden mittels der Next Generation Sequenzierung für jedes Individuum generiert. Im Folgenden werden über einen Zeitraum von drei Jahren Merkmale erhoben, die mit der Wuchsleistung (Schaftlänge, Durchmesser, Austriebszeitpunkt, Knospenanlegung, Blattfall, Wassernutzungseffizienz, Stomatadichte) und Stammqualität (Schaftform, Astigkeit) assoziiert sind. Durch die Aufnahme von genomweiten genetischen Daten und von phänotypischen/physiologischen Merkmalen können wir Assoziationen zwischen genetischer Variation und Merkmalsvariation identifizieren. Die Verfügbarkeit einer Genomsequenz für Q. robur erlaubt es | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39335-36 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.02.2020 | 30.06.2023 | 22011418 | Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 1: Expertenworkshops und Ableitung von Indikatoren für das Monitoringsystem - Akronym: WABI | Das Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABI erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABI stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWEFlächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen. | Prof. Dr. Christian Ammer Tel.: +49 551 3933-671 christian.ammer@forst.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22011516 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 1: Integrale Systementwicklung brandschutztechnisch sicherer Holzgebäude - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens ist es darzustellen, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung, sowie Anordnung konstruktiver und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen, eine Gleichwertigkeit von Holzbauwerken zu herkömmlichen Bauwerken der Gebäudeklasse 4 und 5 bis zur Hochhausgrenze aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Im TV wurden neben der Gesamtkoordination auch die Leitung der Arbeitspakete "theoretische Grundlagenermittlung", "abwehrende Brandschutz", "Zusammenführung der Ergebnisse" und "Dissemination", sowie "Projektleitung der abschließenden Realbrandversuche" wahrgenommen. Darüber hinaus umfasst die Arbeit die Grundlagenermittlung zum Stand der Technik, die Durchführung von experimentellen Untersuchungen sowie die numerische Analyse von Versuchens- und Literaturdaten für die Bewertung der Leistungsfähigkeit abwehrender Brandschutzmaßnahmen, die Zusammenarbeit mit den Feuerwehren zur Erhebung von Einsatzdaten, die Zuarbeit zur Bewertung der Risikoanalyse, das Zusammenführen der Forschungsergebnisse aller TV und die Bereitstellung von Informationen zur Förderung des bauordnungsrechtlichen Änderungsprozesses. Hierfür war der kontinuierliche Austausch mit den zuständigen bauaufsichtlichen Gremien und Vertretern der Feuerwehr über die gewonnenen Erkenntnisse zwingend erforderlich. Als Abschluss wurden Realbrandversuche geplant, in welche die bis dato gewonnenen Erkenntnisse der TV einfließen sollten, um diese unter vollkommen realen Bedingungen zu überprüfen. Abweichend von der ursprünglichen Planung wurden die Versuche an der TU München in Garching durchgeführt. Zudem wurde die Versuchsreihe auf 5 Großbrandversuche erweitert. Diese zusätzliche Leistung war für die Medienpräsenz des Forschungsvorhabens sehr förderlich. Insgesamt konnten mit den geplanten Maßnahmen an der TU München und den zusätzlich übernommenen Aufgaben die Zielsetzungen des TV und des Verbundforschungsvorhabens überwiegend erreicht werden. | Die Grundlagenermittlung zum mehrgeschossigen Holzbau aus brandschutztechnischer Sicht konnte den aktuellen Stand der Technik aufzeigen. Besonders die bauordnungsrechtlichen Vorgaben, die für das Planen und Bauen mit Holz zu beachten sind, waren bekannte Hürden in der Praxis. Neben zahlreichen Veröffentlichungen wurde aus diesem Grund auch die freizugängliche Wissensplattform "brandschutznavigator.de" entwickelt, die dem Nutzer den bauordnungsrechtlichen Sachverhalt holzbauspezifisch erläutert. Die durchgeführten Versuche und numerischen Analysen dienten zur Schaffung der Grundlage für die Systementwicklung von brandschutztechnisch sicheren Holzgebäuden. Relevante gewonnene Ergebnisse wurden zusätzlich veröffentlicht und haben teilweise in europäischen oder nationalen Normen oder bauordnungsrechtlichen Vorgaben Einzug erhalten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus allen Teilprojekten wurden bei der Systematisierung des Holzbaues berücksichtigt und in den erfolgreich durchgeführten abschließenden Realbrandversuchen angewendet bzw. nachgewiesen. Die parallel verlaufende Konzeption der M-HolzBauRL durch die bauaufsichtlichen Gremien wurde intensiv (von der TU München / im Rahmen des Forschungsprojektes) begleitet. Entsprechende Stellungnahmen zu wichtigen Erkenntnissen und zu den Entwürfen der Richtlinie, gestützt durch Ergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben, wurden formuliert. Alle durchgeführten Maßnahmen führten zum Erreichen der Zielsetzung zur Förderung des mehrgeschossigen Holzbaues und somit zur erfolgreichen Umsetzung des Forschungsvorhabens "TIMpuls". | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 30.06.2023 | 22011518 | Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 2: Konzeption und Erprobung eines Monitoringsystems zur Abschätzung der Effekte der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität von Waldlandschaften - Akronym: WABI | Das Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABIN erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABIN stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWE-Flächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen. | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22011615 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 1: Wärme-, Feuchte- und Brandschutz, Emissionen sowie Koordination - Akronym: NaWaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Harald Schwab Tel.: +49 531 2155-370 harald.schwab@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.08.2024 | 22011617 | Nachwuchsgruppe: Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Holz mit Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und Holz-Beton-Verbund (HBV) Hybridsystemen für Gebaute Nachhaltigkeit - Akronym: HolzFKV-HolzHBV-Bau | 1. Entwicklung eines theoretischen Gerüsts, das die Langzeitleistung eines Hybridsystems basierend auf den Leistungsfähigkeiten der einzelnen Komponenten beschreibt; 2. Untersuchung von Mikrostruktur und Haftung der Grenzflächen von Holz-, Faser- und Beton-Klebstoffen auf Materialebene; 3. Untersuchung der Möglichkeiten der Oberflächenveränderung von Fasergeweben, Holz und Klebstoff, um wiederum die mechanischen Eigenschaften von FKV-Holz und Holzbetonsysteme auf Materialebene zu verbessern; 4. Durchführung einer Reihe von Kurzzeittests, um das Grenzflächenklebstoffverhalten und die Integrität der Grenzflächen von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen auf struktureller Ebene zu verstehen; 5. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter bestimmten Umgebungsbedingungen; 6. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbigen klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter mechanischer Belastungen auf struktureller Ebene; 7. Untersuchung der Langzeitleistung von im Originalmaßstab klebstoffgebundenen FKV-Holz und Holz-Beton-Verbund für Panel-Struktur unter kombinierten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Dauerbelastungsbedingungen auf struktureller Ebene. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22011716 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 2: Holzanatomische Untersuchungen und waldbauliche Zielstellungen - Akronym: Wildschaelschaeden | Stabile und leistungsfähige Wälder gelten als Grundlage für eine zukunftsfähige Forstwirtschaft. Der Baumart Buche kommt vor dem Hintergrund steigender Nachfrage aufgrund ihrer langen Umtriebszeit eine besondere Bedeutung zu. Eine Schädigung dieser Baumart durch Schäle und oder Verbiss erhöht das Risiko, durch Pilze oder andere Mikroorganismen befallen zu werden, was mit einem Wertverlust sowie einem erhöhten Kalamitätsrisiko verbunden ist. Zur Ableitung waldbaulicher Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände wurden die Schäden im Untersuchungsgebiet flächendeckend inventarisiert und anhand ihres Schädigungsgrades beschrieben. Die Ermittlung der holzanatomischen sowie morphologischen Reaktion geschälter Buchen erfolgte im Rahmen eines Simulationsversuches und wird durch dreidimensionale Abbildungstechnik ergänzt. Verschiedene Durchforstungsvarianten lassen in Zukunft Rückschlüsse über einen adäquaten Umgang mit stark schälgeschädigten Buchenbeständen erwarten. | Die flächendeckende Erfassung der Schälschäden im Rahmen einer Inventur ergab eine insgesamt sehr starke, vor allem ältere Schälschadensbelastung. Die Illustration dieser Ergebnisse in Form von Ampelkarten ließ die Identifikation von Schälschadensschwerpunkten zu, wodurch ein Beitrag zu lokalen waldbaulichen sowie jagdstrategischen Anpassungen geleistet werden konnte.. In einer Untersuchung zu wildbiologischen Einflussfaktoren auf die Schälschadensintensität wurde vor allem dem Faktor Jagd eine entscheidende Rolle beigemessen. Ein Versuch, welcher unterschiedliche Durchforstungsvarianten untersucht, lässt in Zukunft konkrete Ergebnisse bezüglich einer adäquaten waldbaulichen Behandlung schälgeschädigter Buchenbestände erwarten. Die Visualisierung der Schälschäden mit Hilfe der dreidimensionalen Abbildungstechnik "Structure from Motion" ließ eine genaue Berechnung der geschädigten Stammoberfläche in Abhängigkeit verschiedener Wundkategorien zu. Extreme Trockenheit in den Jahren 2018 und 2019 haben dazu geführt, dass die Wundreaktionen nach simulierter Schäle verzögert beziehungsweise in abgeschwächter Form stattfand. Zur Ableitung waldbaulicher Behandlungskonzepte auf Praxisebene erwiesen sich die Breite des Schälschadens und die Wundkategorie (geschlossen, offen, offen + faul) als entscheidendes Kriterium. | Dr. Torsten Vor Tel.: +49 551 39-33681 tvor@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22011817 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 2: Instrumente und Argumente - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Dr. Jürgen Bauer Tel.: +49 8161 71-5117 bauer@cluster-forstholzbayern.de Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern gemeinnützige GmbH Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22011917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 4: Instrumente zur Waldbesitzeraktivierung - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012015 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 2: Waldökologische Forschung zu den Effekten von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1 | Für die Untersuchung zum Einfluss ausgewählter Störungen auf die Brutvogelfauna in Kiefernwäldern wurden aktuell und in Zukunft intensiv durch Massenvermehrungen forstschädlicher Insekten gefährdete Gebiete in Brandenburg ausgewählt. Mit den aufwändigen Untersuchungen wurden unmittelbare und langfristige Auswirkungen der Applikation eines Kontaktinsektizids (Karate Forst flüssig per Hubschrauberapplikation) bzw. von Fraßschäden (Licht- bis Kahlfraß) forstschädlicher Insekten auf die Brutvogelfauna erfasst. Im Mittelpunkt standen indirekte Effekte über ein verändertes Nahrungsangebot. Für die Bewertung langfristiger Effekte wurden im Jahr 2014 von Kahlfraß durch Kiefernspinner (Dendrolimus pini) betroffene Kiefernforsten (UG Lieberose) ausgewählt und von 2016-2018 untersucht. Im Herbst 2016 führte eine Massenvermehrung der Gemeinen Kiefernbuschhornblattwespe (Diprion pini) mit Ausbildung einer 2. Larvengeneration zu flächigen Fraßschäden bzw. wurden Insektizidapplikationen mit dem Ziel des Walderhalts notwendig (UG Herzberg). Der InsektizidEinsatz erfolgte im Herbst 2016. Somit war ab der unmittelbar anschließenden Brutsaison die Untersuchung kurzfristiger Effekte möglich (2017-2019). In den Kiefernbeständen beider UG wurden Untersuchungsflächen nach drei Zustandsvarianten ausgewählt: "Fraß" = unbehandelt, Kahlfraß; "PSM" = Insektizid-Anwendung, geringer bzw. kein Fraß; "Kontrolle" = keine Insektizid-Anwendung, kein Fraß. Ziel des aufwändigen Nistkastenmonitorings war die Ermittlung des Fortpflanzungserfolgs als Summe flügger Vögel je Brutzeit. Der Fortpflanzungserfolg widerspiegelt als sensitiver Parameter indirekt die Nahrungssituation, bildet den Zeitraum von Lege-, Brut- und Aufzuchtphase ab und ist für die Bewertung von Lebensraumqualität und Populationsentwicklung geeignet. Untersuchungen zum Nahrungsspektrum der Jungvögel sowie den Einfluss von Witterung und Nesträubern auf den Bruterfolg ergänzen die Ergebnisse. | Es wurden umfangreiche Ergebnisse zu direkten und langfristigen Auswirkungen von Insektizidapplikationen per Hubschrauber ("PSM") bzw. von Kahlfraßereignissen forstschädlicher Insekten ("Fraß") auf die Brutvogelfauna in Kiefernforsten gewonnen. Die Ergebnisse sind bedeutsam für zukünftige Risiko-NutzenBewertungen von Pflanzenschutzmaßnahmen in Wäldern, insbesondere vor dem Hintergrund zu erwartender Klimaveränderungen. Das betrifft auch die Abwägung von Risikominderungsmaßnahmen. Die Ergebnisse qualifizieren die Diskussion um Insektizidmaßnahmen in Wäldern hinsichtlich deren Auswirkungen auf den Naturhaushalt. Durch ein jeweils 3-jähriges Nistkastenmonitoring konnte eine große Zahl Brutnester der charakteristischen Kiefernwald-Höhlenbrüterarten in die Auswertung einbezogen werden. Die Ergebnisse der einzelnen Jahre zeigten gut übereinstimmende Trends für die Flächenzustände "Kontrolle", "Fraß" und "PSM". Diese konzentrieren sich auf Grund der Abundanz auf Kohlmeise, Tannenmeise und Trauerfliegenschnäpper. Die Ergebnisse zeigen, dass in Kiefernforsten die Reproduktionswerte bei Höhlenbrütern (Insektenfresser) in den Folgejahren nach einer Applikation des Kontaktinsektizids Karate Forst flüssig im Vergleich zu unbeeinflusst gebliebenen Kontrollflächen stabil sind, das Nahrungsangebot nach einmaliger Insektizidapplikation ab der auf den Einsatz folgenden Brutsaison kein limitierender Faktor ist und eventuelle Effekte in den Folgejahren z. B. durch negative Witterungseinflüsse überlagert werden. Es wird resümiert, dass der Waldcharakter (Habitatqualität) langfristig einen höheren Stellenwert in Bezug auf den Bruterfolg der untersuchten Waldvogelarten hat als der untersuchte einmalige Insektizideinsatz im Sinne einer ultima ratio mit dem Ziel des Erhalts des Baumbestandes. Im Projekt hat nebenbei einen Waldschutzbeitrag geleistet: 2.615 Jungvögel wurden in den Kästen flügge. Als Reaktion auf häufige Nest-Prädation wurden Nistkastentypen mit Räuberschutz getestet. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2020 | 22012016 | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 1: Anbauversuch im Wuchsbezirk Nordsauerländer Oberland sowie Pflanzung, Überwachung und wissenschaftliche Auswertung aller Anbauflächen des Gesamtprojektes - Akronym: Holzproduktion | In den letzten Jahren haben Konzepte zur "Biokonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Arnsberger Wald wurden 14 ca. 1 ha große Versuchsflächen 2017 ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt (Abies grandis, Cedrus atlantica, Sequoia sempervirens, Sequoiadendron gigantea, Tsuga heterophylla, Castanea sativa, Corylus colurna, Fagus orientalis, Platanus orientalis). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. In 2018 nicht gelieferte Pflanzen (Cryptomeria japonica, Araucaria araucanan) konnten in 2019 beschafft werden. Zudem wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten. | Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit 5 bis 50 % relativ gering. Gründe hierfür dürften sein: die bevorzugte Nutzung von Container-Pflanzen und eine sorgfältige Pflanzung. Hohe Ausfälle traten bei den wurzelnackt gepflanzten Platanen auf. Nach drei Jahren haben Edelkastanien Oberhöhen von ca. 2,5 m, Atlaszedern von ca. 1,5 m und Küstentannen von ca. 1 m erreicht. Wir gehen davon aus, daß die Flächen vitale Waldbestände erwarten lassen und dann auch eine breite Palette von Produkten und Ökosystemdienstleistungen den Menschen bereitstellen. Genetische Untersuchung gelieferter Pflanzen sind dann erforderlich, wenn kleine Bäume morphologisch nicht eindeutig der jeweiligen Art zugewiesen werden können. | Dr. Norbert Asche Tel.: +49 2931 7866-180 norbert.asche@th-owl.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Lehr- und Versuchsforstamt Arnsberger Wald Obereimer 13 59821 Arnsberg | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012115 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 3: Forschung zu den langfristigen Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP2 | Das Teilvorhaben 3 hatte das Ziel, mittels freilandbasierter waldökologischer Forschung die Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf die Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern zu untersuchen. Mit Hilfe einer Literaturstudie wurden die Konzepte der ökologischen und physiologischen Sensitivität wurden als weitere Kriterien zur Abschätzung und zum Management der Nebenwirkungen auf NichtZielorganismen sowie der Beurteilung ökologischer Schäden weiterentwickelt. Es wurden insgesamt drei Behandlungsexperimente mit Pflanzenschutzmitteln durchgeführt, um Auswirkungen auf die Arthropodenfauna zu prüfen. In einem Eichen-Mittelwald in Willanzheim bei Kitzingen (Bayern) wurden einzelne Bäume mit einem Kleinhubschrauber behandelt. Dabei wurden Einzelbäume in 10 Blöcken einer von drei Behandlungen unterzogen: Mimic, Dimilin und Kontrolle (keine Behandlung). In einem weiteren Freilandexperiment in einem Eichenwald im Kreis Schweinfurt (Bayern) wurden Insektizide mit einem Hubschrauber in Blöcken (100x30 m) ausgebracht. Dabei wurden die Insektizide Dipel ES, Dimilin, und Mimic eingesetzt, plus eine Kontrolle. 2019 wurde aufgrund eines Massenausbruch des Schwammspinners ein Bestandesebene in insgesamt 44 Beständen in Franken durchgeführt. Dabei wurden Flächen hoher und niedriger Schwammspinnerdichte mit Mimic behandelt oder als Kontrolle belassen. In allen Experimenten wurden Arthropodenproben aus der Krone genommen sowie teilweise auch Bodenproben für Bakterien, Springschwänze und Milben. Die Arthropodenproben wurden nach Ordnung sortiert, teilweise auf Art durch Taxonomen bestimmt bzw. molekularbiologisch (barcoding) analysiert. | Für das vorliegende Projekt wurde die Systematik möglicher Nebenwirkungen schärfer gefasst: Die physiologische Sensitivität resultiert aus der direkten toxischen Wirkung der Substanz, die sich in letalen und nicht-letalen Effekten äußert. Im Projekt wurde anhand von blattminierenden Schmetterlingen gezeigt, dass die ökologische Sensitivität von physiologisch sensitiven Arten sehr unterschiedlich sein kann. Die Freilandexperimente zeigten insgesamt wenig kurzfristige Auswirkungen auf die Arthropodendiversität der Nichtzielorganismen, wobei im Rahmen des Projekts keine Langzeitaussagen gemacht werden können. Bei Betrachtung der Mortalität der Lepidoptera-Larven stellte sich Mimic durch seine schnelle und unselektive Wirkung zwar als zuverlässigere Substanz zur Bekämpfung von schädlichen Lepidoptera heraus im Vergleich zu Dimilin, zeigte jedoch auch größere Auswirkungen auf Nichtziel-Organismen unter den Schmetterlingen. Dipel ES wirkte im Experiment ähnlich gut gegen die Zielorganismen wie Mimic und Dimilin. Die Anzahl der Minen von blattminierenden Lepidopteren auf der Blattoberfläche wurden durch Dimilin reduziert, während Mimic keinen Effekt zeigt. Die ein Jahr nach der Behandlung genommenen Bodenproben zeigten keine Unterschiede in den Bakterien-, Milben- und SpringschwanzLebensgemeinschaften. Die Ergebnisse betonen, dass die Wirkungsweise der Insektizide und der Zeitpunkt der Ausbringung sehr wichtig für die zu beobachtenden Auswirkungen auf die Arthropodenfauna im Freiland sind. Eine Schlussfolgerung des Projektes ist auch, dass es zur Abschätzung der ökologischen Nebenwirkungen von Insektiziden wichtig ist, die Effekte von Insektizid-Applikationen vergleichend mit den Effekten unkontrollierter Schädlingsausbrüche zu betrachten. Diese sogenannten "outbreak effects" haben ebenso Konsequenzen für die restliche Lebensgemeinschaft im Wald, können aber nur untersucht werden, wenn Untersuchungen zum Zeitpunkt eines Massenwechsels durchgeführt werden. | Prof. Dr. Wolfgang W. Weisser Tel.: +49 8161 71-3495 wolfgang.weisser@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22012117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird. | Prof. Dr. Joachim Schenk Tel.: +49 341 3076-4139 joachim.schenk@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012215 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 4: Erstellung bundeseinheitlicher Leitlinien für den integrierten Pflanzenschutz und Demonstration der Verfahren in Beispielbetrieben - Akronym: RiMa-Wald-TP3 | Ziel war es, für die Forstwirtschaft eine Leitlinie für integrierten Pflanzenschutz (IPS) zu erstellen, um Risiken von Pflanzenschutzmitteln (PSM) für die menschliche Gesundheit und den Naturhaushalt in diesem relevanten Sektor weitestgehend zu verhindern. Beschreibungen maßgeblicher Methoden sollten die allgemeinen Grundsätze für IPS (Pflanzenschutz-Rahmen-Richtlinie 2009/128/EG) forstlich umsetzen und integriertes Managements als wichtiges Ziel des Nationalen Aktionsplan für die nachhaltige Anwendung von PSM (NAP) in diesem Sektor weiter fördern. Eine breite Aufnahme geeigneten Vorgehens in der Praxis sollte mit Beispielbetrieben als Kooperationspartner erreicht werden. Zudem sollten Methoden entwickelt und genutzt werden, Umsetzungen des IPS anhand der Beispielbetriebe zu beurteilen und Waldschutzmaßnahmen ökologisch zu bewerten. Die Anerkennung der Leitlinie beim BMEL als geeignet und maßgeblich für die Forstwirtschaft konnte im begrenzten Projektrahmen lediglich angestrebt werden. | Die bundesweit mit Fachgruppen abgestimmte Leitlinie stellt die Einflussgrößen konkret heraus, mit denen von der Risikovorsorge über die Überwachung bis zu aktiven Abwehrmaßnahmen und Erfolgskontrollen der IPS in der Forstwirtschaft nach dem Stand wissenschaftlicher Erkenntnisse und praktischer Erfahrung umgesetzt wird. Für genaue Verfahrensdetails musste meist auf einschlägige Quellen verwiesen werden. Sechs Beispielbetriebe engagierten sich bei Prüfung wie bei Demonstration von Inhalten. In Fachgesprächen wurde die Leitlinie insbesondere den Stellen der forstlichen Offizialberatung der Länder vorgestellt. Durch einen online-Fragebogen zur Umsetzung des IPS in Beispielbetrieben ergab sich die Möglichkeit die betriebliche Relevanz der Risikominderung darzustellen. Ökologische Begleituntersuchungen ließen einen Bedarf zu methodischer Weiterentwicklung und Anhaltspunkte zur Wirkung eines attract-andkill-Verfahrens auf Nichtzielorganismen gewinnen. | Dr. Martin Rohde Tel.: +49 551 69 401-186 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2020 | 22012315 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 5: Servicestelle zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst - Akronym: RiMa-Wald-TP4 | Im Rahmen des Teilvorhabens wurden die Möglichkeiten einer Verbesserung der Pflanzenschutzverfügbarkeit im Forst eruiert, um diese im Bedarfsfall als Ultima Ratio auch zur Verfügung zu haben. Die Servicestelle wirkte somit inhaltlich im Einklang mit der Nationalen Aktionsplan Pflanzenschutz (NAP). Die Arbeiten beinhalteten die Evaluierung verfügbarer Pflanzenschutzmittel im Forst, das Screening zu alternativen Pflanzenschutzverfahren, -mitteln und -wirkstoffen, Informationsrecherchen und Absprachen, die Unterstützung des Lückenindikationsmanagements und Mitarbeit in der BLAG Lück-Unterarbeitsgruppe Forst, Unterstützung im nationalen Zulassungs- und Genehmigungsverfahren – insbesondere bei Zulassungen nach Art. 51 VO(EG)1107/2009 "Ausweitung des Geltungsbereichs von Zulassungen auf geringfügige Verwendungen", Abstimmung mit den Waldschutzdienststellen der Länder zur Situation und zum weiteren Vorgehen, sowie die Aufbereitung und der Transfer in die Praxis. | Zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst wurden zunächst die verschiedenen Zulassungsverfahren recherchiert, Indikationslücken identifiziert und Lösungsansätze aufgezeigt, eine Datenbank zur PSM-Indikationen erstellt, Unterstützung bei Zulassungsverfahren geleistet, sowie eine Schnittstellenfunktion zwischen den Waldschutzstellen der Länder und den übrigen Akteuren etabliert und ausgeübt. | Dr. Andreas Hahn Tel.: +49 8161 4591-501 andreas.hahn@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22012718 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Entwicklung der iWald-Dienste und -Apps und Integration des Gesamtsystems - Akronym: iWald-MMI | Das Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das "Marketing", um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum Projektabschluss lagen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in insgesamt drei Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Das Feedback aus den Workshops war sehr positiv. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.07.2022 | 22012818 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 4: Bedarfsanalyse, Evaluierung und Nachjustierung der iWald-Apps und Verbreitung der Anwendung - Akronym: iWald | Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierten kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum jetzigen Zeitpunkt liegen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.08.2016 | 30.11.2016 | 22012916 | Jugendworkshop Wald.Wir.Zukunft - Akronym: WaldWirZukunft | Nach einem Input zu forstwissenschaftlichen Themen durch Impulsreferate von Referenten aus Wissenschaft und Praxis werden in Arbeitsgruppen aktuelle und zukünftige Herausforderungen der Waldbewirtschaftung diskutiert. Daraus resultieren verschiedene Szenarien zum Wald der Zukunft. Anschließend bekommen die Teilnehmenden eine Einführung in die Videoproduktion um eigene Videobotschaften drehen zu können. Diese werden sowohl abschließend diskutiert als auch später im Rahmen des 1. Deutschen Waldtages der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete gegliedert. Projektbeginn ist der 01.07.2016, der Workshop findet dreitägig vom 07. bis zum 09.10.2016 statt. Die entstandenen Videos werden bis zum 1. Deutschen Waldtag am 18.+19.10. aufbereitet und stehen nach der Präsentation der Öffentlichkeit zur Verfügung. Für Juli, August und September ist die Recherche eines geeigneten Veranstaltungsortes und die Buchung von Unterkünften und Tagungsräumen geplant. Des Weiteren muss eine intensive Auseinandersetzung mit den geplanten Impulsreferaten erfolgen um eine bestmögliche Auswahl von Referenten und deren rechtzeitige Kontaktaufnahme gewährleisten zu können. Die Bewerbungs- und Anmeldungsphase für den Workshop endet Mitte bis Ende August. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.05.2023 | 22012918 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 2: Chemo-Ökologie von Splat®Verb zur Anti-Aggregation des Buchdruckers - Akronym: VerbIps | VerbIps at a Glance 1. Verbenon ist ein wichtiges Pheromon bei Buchdruckern (Ips typographus) mit Anti-Aggregationswirkung. 2. SPLAT®Verb ist eine innovative Dispenser-Pheromon-Formulierung zum dosierten Einsatz des ansonsten hochflüchtigen Verbenon im Freiland. 3. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Pheromon-gestützten Verfahrens zur Umsetzung eines umweltschonenden integrierten Buchdrucker-Managements mit Hilfe der Biotechnik zur Eindämmung von Massenvermehrungen und zum Objektschutz. 4. Freiland- und Labor-Experimente: es werden die grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb gegen Buchdruckeraggregation und -befall geprüft, die Reichweite, Wirkungsdauer und erforderlichen Mengen ermittelt und der Einsatz zum Flächenschutz untersucht sowie die Anwendungsoptionen dargestellt. 5. Die Forschungsarbeiten erfolgen in einem Verbundprojekt im Fichten-reichen Baden-Württemberg von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt in Baden-Württemberg (FVA) mit der Universität Freiburg, Professur für Forstzoologie und Entomologie sowie Professur für Ökosystemphysiologie. | Dr. Tim Burzlaff Tel.: +49 761 203-54125 tim.burzlaff@fzi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstzoologie und Entomologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22013114 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 1: Baumartenspezifische Potenzialanalyse des Laubholzaufkommens - Akronym: GerLau | In Rahmen des Teilprojektes 1 sollen die heute vorhandenen Laubrohholzvorräte in den Wäldern der Länder Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein baumarten¬spezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert werden. Außerdem sollen die zu erwartenden Stärkeklassen- und Güteklassenanteile eingeschätzt werden. Die Rohholzpotenziale der Laubbaumarten werden in dem Untersuchungsraum auf der Grundlage der Bestandesinformationen an den Traktecken der Bundeswaldinventur III (BWI 3) mit Hilfe des Prognose- und Planungswerkzeuges WaldPlaner der NW-FVA bis zum Jahr 2060 eingeschätzt. Dabei werden landesspezifische Bewirtschaftungskonzepte unterstellt, naturschutzfachliche Restriktionen beachtet und die Prognoseergebnisse in zehnjährigen Schritten bereitgestellt. Das potenzielle Rohholzaufkommen wird insgesamt sowie getrennt nach Baumarten und Sortimenten bei Unterstellung unterschiedlicher Aushaltungslängen und Zopfdurchmesser aufbereitet. Darüber hinaus sollen auch die zu erwartenden Güteklassenanteile auf der Basis von Modellen zur Qualitätsschätzung quantifiziert und anhand von Holzeinschlagsstatistiken der Landesforstbetriebe verifiziert werden. Für die Baumart Buche ist zudem vorgesehen, die Zusammenhänge zwischen unabhängigen Variablen und der Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Verkernungen auftreten, zu quantifizieren. Hierzu liegt ein Modell, welches auf der Grundlage zahlreicher Daten aus dem hessischen und südniedersächsischen Bergland entwickelt wurde vor, und dessen Übertragbarkeit auf Buchenbestände im norddeutschen Tiefland auf der Grundlage von Einschlagsstatistiken überprüft werden soll. | Im Teilprojekt 1 des Verbundvorhabens werden die in den Ländern Hessen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein vorhandenen Rohholzvorräte baumartenspezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert. Ebenso werden die zu erwartenden Sorten- und Güteklassenanteile des Laubholzes eingeschätzt. Zunächst wurde eine umfassende Nutzungsanalyse zwischen den Bundeswaldinventuren 2 und 3 für die oben genannten Länder getrennt nach Besitz- und Baumarten durchgeführt, wobei auch Nutzungseinschränkungen beleuchtet wurden. Anschließend konnten reale Einschlagsdaten der Landesforstbetriebe bezüglich der Sorten- und Güteklassenverteilung getrennt nach Stärkeklassen analysiert werden. Für die Buche als wichtigste Laubbaumart konnte eine nach Großregionen getrennte Untersuchung der Einschlagsergebnisse erfolgen. Dann wurden die Rohholzpotenziale auf der Grundlage der Traktecken der Bundeswaldinventur 3 in den oben genannten Bundesländern eingeschätzt. Diese wurden mithilfe des an der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt entwickelten Prognose- und Analyse-Programmes, WaldPlaner, bis 2062 hergeleitet. Dabei wurde das zu erwartende Holzaufkommen im Untersuchungsgebiet mittels landesspezifischer Bewirtschaftungskonzepte und unter Beachtung der jeweiligen naturschutzfachlichen Restriktionen prognostiziert. Das verwertbare nach Durchmesser- und Längenangaben sortierte Rohholzaufkommen wurde mit den Ergebnissen der Analyse der Einschlagsdaten verschnitten. Somit war es möglich das Aufkommen geringwertiger Laubhölzer für das Projektgebiet von 2012 bis 2062 abzuschätzen. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22013118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Integration von SILVA in die iWald-Dienste mit Durchforstungseinstellungen - Akronym: iWald-TUM | Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Nicht zuletzt das Feedback aus den Workshops war überwiegend positiv. | Prof. Dr. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 71-4711 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22013217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 3: Ansprache neuer Mitglieder Forstlicher Zusammenschlüsse - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Prof. Dr. Michael Suda Tel.: +49 8161 71-4620 suda@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Fakultät für Wirtschaftswissenschaften - Sozialwissenschaftliche Professuren - Lehrstuhl für Wald- und Umweltpolitik Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.08.2022 | 22013317 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 1: Vorbereitung & Koordinierung UAV-Befliegung, Auswertung für Kohlenstoffinventur - Akronym: BY-CS-UAV | Im Projekt BY-CS-UAV wurde eine neue Methodik entwickelt, um die Schätzungen der Waldbiomasse aus traditionellen Kohlenstoffinventuren effizienter und kostengünstiger in kürzeren Zeitintervallen als die traditioneller Inventuren fortzuschreiben. Dazu wurde die Kohlenstoffinventur der Wälder Südbayerns aus dem Jahr 2017 (CI 2017) für das Jahr 2019 aktualisiert. Der Ausgangspunkt dafür war der im Flachland Südbayerns liegende Teil des Inventurnetzes der Kohlenstoffinventur 2017 des Bundes (CI 2017) mit insgesamt 152 Trakten und 362 Traktecken zwischen Donau und Alpen. Jeder Trakt besteht nach Vorgabe der Aufnahmeanweisung der Bundeswaldinventur bzw. der Kohlenstoffinventur aus einem Quadrat mit 150 m Seitenlänge. Für die CI 2017 Inventur wurden an jeder bewaldeten Traktecke mithilfe der Winkelzählprobe Probebäume ausgewählt. Die Trakte wurden mit Drohnen beflogen und aus den Drohnendaten Orthomosaike und Höhenmodelle berechnet. Durch Kombination der daraus abgeleiteten digitalen Oberflächenmodelle der aktuellen Baumkronen und den terrestrisch aufgenommenen Daten der CI 2017 wurden abgängige Bäume detektiert. Der Zuwachs verbleibender Bäume während des gegebenen Zeitraums wurde durch Verrechnung von Zuwachsprozenten, abgeleitet aus Differenzen der Bundeswaldinventuren 3 und 2 ermittelt. Der Einwuchs neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) wurde für das Jahr 2019 durch ein statistisches Modell realisiert. Für den Totholzzerfall der Baumstümpfe wurde im Rahmen des Projektes ebenfalls ein entsprechendes Modell entwickelt. Die auf Einzelbaumebene geschätzten Dimensionsparameter ermöglichten eine Hochrechnung auf Basis der Methoden der BWI3 und CI 2017. Zur Evaluierung der Wirtschaftlichkeit des gesamten Ansatzes im Vergleich zu terrestrischen Erhebungen wurde bei den UAV-Aufnahmen parallel dazu eine begleitende Zeitstudie durchgeführt. | In diesem Projekt wurden Orthomosaike und normalisierte digitale Oberflächenmodelle (nDOMs) für 152 Trakte der Kohlenstoffinventur aus dem Jahr 2017 (CI 2017) in Südbayern generiert. Zur Datenprozessierung wurde eine Methodik entwickelt, um die Orthomosaike und nDOMs aus Drohnendaten zu berechnen. Dazu stehen nun Programme in der Programmiersprache Python für die semi-automatisierte Verarbeitung der Drohnendaten zur Verfügung. Weiterhin wurde ein Modell zur Berechnung des Einwuchses neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) durch ein statistisches Modellrealisiert, sowie ein Modell zur Berechnung der Totholzzersetzung von Baumstümpfen der gefällten Bäume. Beide Modelle wurden als das neuentwickelte Softwarepaket ingrowth in der Programmiersprache R implementiert. Die erzeugten Daten wurden dazu verwendet mithilfe statistischer Methoden der BWI3 und CI 2017 eine Schätzung der oberirdischen Biomasse zu erhalten. Die Ergebnisse der Hochrechnung deuten auf einen tendenziellen, allerdings nicht signifikanten Anstieg der Kohlenstoffspeicherung im Wald in dieser Region zwischen den Jahren 2017 und 2019 hin. | Dr. Hans-Joachim Klemmt Tel.: +49 8161 4591-201 hans-joachim.klemmt@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | |
| 01.08.2015 | 31.07.2017 | 22013415 | Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 2: Spritzgießverfahren, Materialeigenschaften - Akronym: WPCBienenbeute | In dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden. | Prof. Dr.-Ing. Rainer Bourdon Tel.: +49 541 969-2186 r.bourdon@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22013513 | Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: Querbiegen | Das Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der Formteile | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau George-Bähr-Str. 1 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22013516 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 12: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Thomas Kloos Tel.: +49 231 4502-427 kloos@mpanrw.de Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen Marsbruchstr. 186 44287 Dortmund | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2023 | 22013518 | Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Schutzstrategien für durch Lebensraumfragmentierung gefährdete Insektenpopulationen mit Maßnahmen eines wirkungsvollen Biotopverbundes in und außerhalb von Wäldern - Akronym: InsHabNet | Die Landschaften Mitteleuropas wären von Natur aus im Wesentlichen von flächendeckenden Wäldern geprägt. Die an diese natürlichen Bedingungen angepasste mitteleuropäische Tierwelt ist originär eine Waldfauna, die sich über das räumliche und zeitliche Kontinuum des Vorhandenseins waldtypischer Strukturen adaptierte. Der Waldanteil Deutschlands beträgt heute etwa 32 Prozent und liegt regional auch deutlich darunter. Gerade in agrarisch geprägten Landschaften, wie beispielsweise in vielen Regionen Mecklenburg-Vorpommerns, ist die Fragmentierung von Waldlebensräumen besonders ausgeprägt. Die in diesem Bundesland seit 2002 stattfindende entomologische Forschung in Naturwaldreservaten lieferte aufgrund des hohen Anteils der in den Gebieten jeweils vorgefundenen exklusiven Arten Indizien für das stattgefundene Aussterben von Insektenarten aufgrund der Verinselung und Isolation ihrer Populationen. Im Projekt sollen diese Mechanismen durch vergleichende Inventarisierungsarbeiten wichtiger Insektengruppen herausgearbeitet sowie wichtige Waldreststrukturen für eine Wiedervernetzung von Waldlebensräumen identifiziert werden. Mit zwei umsetzungsbezogenen Teilprojekten werden Lösungsansätze für den Biotopverbund sowohl im Wald als auch landschaftsübergreifend modelliert und an jeweils konkreten Beispielen vor Ort umgesetzt. Damit greift das Projekt erstmalig den Ansatz auf, die tradierte Fokussierung von Naturschutzbestrebungen auf jeweils eine Landnutzungsform zu überwinden. Das neu gewonnene Wissen aus Forschung und praktischer Umsetzung wird in verschiedenster Form für Waldbesitzer, Behörden und Gesellschaft aufbereitet. Dazu ist u. a. die Erarbeitung eines Leitfadens mit Handlungsstrategien für einen insektenschutzrelevanten Biotopverbund sowohl im Wald als auch übergreifend für verschiedene Landnutzungsformen vorgesehen. | Uwe Gehlhar Tel.: +49 385 6700-174 uwe.gehlhar@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22013718 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 2: Neue modifizierte Holzsubstrate - Akronym: PulverLackHolz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner IHD neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens der TUD war die "Entwicklung neuer modifizierter Holzsubstrate" für die nachfolgende Pulverlackbeschichtung im Außenbereich. Dazu wurden zunächst geeignete leichte und zerstreutporige Laubhölzer (Pappel, Birke) sowie Nadelholz (Fichte) ausgewählt. Im Anschluss wurden verschiedene Prozess- und Materialparameter für die thermo-(hygro-) mechanische Verdichtung ausgewählt. Danach erfolgten Messungen zum ASE (Anti-Swelling-Efficiency), der Dichteverteilung und des Restvolumens. Nach Reduzierung des Verdichtungsgrades von 50% auf 20% wurden Versuche zur Haftfestigkeit für die Verklebung einzelner Lamellen zu Paneele durchgeführt. Dabei wurden die Harze Melamin, Polyurethan und Phenol-Recorcin als feuchtigkeitsbeständige Klebstoffe für verdichtetes Holz untersucht. Nach Herstellung von verdichteten Hölzern und deren Verklebung erfolgte eine mehrfache Optimierung der Holzsubstrate bzw. der Holzpaneele auf Grundlage der Beschichtungsergebnisse des IHD. Zusätzlich wurden pre- und post-Prozesse an der Paneele zur Reduzierung der Reaktivität durch thermische (Carbon-IR-Strahlung) und thermo-hygrische Behandlung (Sattdampf) durchgeführt. Für einige Paneele wurden Umformversuche für 3D-Formkörper durchgeführt. Hierbei stand sowohl die Umformung, die Formstabilität als auch die Beschichtung im Fokus der Arbeiten. Ebenso fanden Industrieversuche zur Verdichtung und Bewertung der Wirtschaftlichkeit statt. Mit diesen verdichteten Materialien fanden ebenfalls Umformungen und Pulverlackbeschichtungen statt. | Die thermo-mechanische Verdichtung führte zur Veränderung der Oberflächenstruktur der vorrangig untersuchten Holzarten Pappel und Birke. Die Herstellung modifizierter Paneele wurde von 40 % Verdichtung zur Verbesserung von Welligkeit und Inhomogenitäten in der Dichteverteilung auf 20 % Verdichtung reduziert. Die Verklebung erreichte mit 1K PUR- und Phenolrecorzin-Klebstoff hohe feuchtigkeitsbeständige Festigkeitswerte bei den thermo-(hygrischen) post-Prozessen des Temperns und der Umformung zu 3D-Formholzkörpern. Die Veränderung der Verdichtungsgeschwindigkeit (0,5 mm/min bzw. 1 mm/min) erhöht die Qualität der Verdichtung. Um eine Reduzierung des Recovery Set zu erreichen, wurden thermische pre- und post-Prozesse entwickelt. Hierbei stellten sich Temperaturen von über 220°C bei kurzzeitiger Einwirkdauer von 120s als vorteilhaft heraus. Eine Verringerung des Recovery Set um 15 % wurde erfolgreich an 3D-Formholzkörpern unter zu Hilfenahme von Fixierungsvorrichtungen erreicht. Eine weitere Verbesserung des Recovery Set wurde an Kleinproben durch eine nachträgliche Bedampfung erzielt. Problematisch bleiben weiterhin die Verringerung der mechanischen Festigkeiten von bis zu 20 % unter erhöhter Temperatureinwirkung. Die Umsetzung von Industrieversuchen zur Herstellung modifizierter Paneele konnte mit guten Ergebnissen durchgeführt werden. Hinsichtlich Materialeffizienz und Wirtschaftlichkeit bedarf es jedoch des Einsatzes anderer Technologien wie z. B. der Erwärmung des Substrates im kurzwelligen Bereich oder der kontinuierlichen Verdichtung mit abgestimmten Heiz-, Press- und Kühlbereichen, analog zur Herstellung von Holzwerkstoffen (ContiRoll etc.). | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22013918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 2: Biomasseaufschluss - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Sarah Böringer Tel.: +49 721 4640-660 sarah.boeringer@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 29.02.2016 | 22014314 | Sonderschau 3. KWF-Thementage - Akronym: Sonderschau | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Praxisdemonstrationen bei den 3. KWF-Thementagen durch eine Sonderschau zu ergänzen, die ein Fachprogramm umfasst, bei der die Möglichkeiten aufgezeigt werden, durch gemeinschaftliche Organisation der Waldbewirtschaftung die strukturellen Nachteile zu überwinden. 1. Im Vorfeld der Veranstaltung soll Informationsmaterial erstellt werden, in dem die Beratungs- und Betreuungsangebote, aber auch die Ansprechpartner und die Fördermöglichkeiten, die es für Waldbesitzer in allen Flächenbundesländern gibt, in ansprechender Form zusammengefasst werden. Dieses Informationsmaterial wird den Besuchern zur Verfügung gestellt. 2. Ebenfalls im Vorfeld soll die Website "holzmobilisierung.org" inhaltlich neu konzipiert sowie technisch neu aufgesetzt werden. Sie soll bei den 3. KWF-Thementagen den interessierten Besuchern als online-Informationsquelle vorgestellt und von diesen auch selbst genutzt werden. 3. Erfolgreiche Zusammenschlüsse – so genannte "Leuchttürme" - aus dem gesamten Bundesgebiet sollen zur Teilnahme eingeladen werden, um im Rahmen eines strukturierten Erfahrungsaustausches über ihre Leistungen für die Mitglieder zu berichten und dabei insbesondere zu erläutern, welche politischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erforderlich sind, damit Forstliche Zusammenschlüsse Erfolg haben. 4. Es sollen alle Möglichkeiten vorgestellt werden, die sich bieten, um aus den kleinen Flächen zu bewirtschaftbaren größeren Einheiten zu kommen – dazu gehören Flächentausch, Flächen(ver)kauf, Flächenpacht oder auch der Verzicht auf die Realteilung zugunsten ideeller Anteile. Hierzu werden Erfahrungsberichte und laufende Projektarbeiten vorgestellt. 5. Alle Ergebnisse werden im Rahmen einer Sonderschau präsentiert und in Fachforen und einer Podiumsdiskussion unter dem Motto "Aus klein mach groß – gemeinsam stark werden" wird die gemeinschaftliche Bewirtschaftung behandelt. | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22014315 | Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 1: Entwicklung von dauerhaftem LVL aus Buche und Nadelholz - Akronym: LVLMast | Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.03.2019 | 22014316 | ENF-System - Optimierung von Kombinationsverfahren (ENF-Verfahren) zur Abgasbehandlung in Verbrennungsanlagen zur Verfeuerung von festen Brennstoffen - Akronym: ENF-System | Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Abgasbehandlungssystems (dem sogenannten ENF System) für den Einsatz in Heizkesseln der 1. BImSchV zur Verbrennung von biogenen Brennstoffen. Das ENF-System soll eine effiziente und stabile Abscheidung der staub- und gasförmigen Emissionen im Dauerbetrieb in der Praxis gewährleisten, sich unter wirtschaftlichen und bedienungsfreundlichen Einsatzbedingungen in Biomasseheizkesseln einsetzen lassen und zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung in Gebäuden beitragen. Zusätzlich dazu sollen durch dieses innovative System nicht nur die sicherheitstechnischen Anforderungen an Bauprodukte gemäß dem vorläufigen Prüfprogram des DIBt sichergestellt, sondern auch die immissionsschutzrechtlichen Anforderungen nach der 1. BImSchV eingehalten werden. In diesem Forschungsprojekt wird Fraunhofer IBP zusammen mit der Firma Kutzner und Weber GmbH arbeiten. Das Forschungsvorhaben soll innerhalb von 2 Jahren (24 Monate) durchgeführt werden und gliedert sich in die folgenden Arbeitspakete: -AP I:Konzeption und Auslegung eines ENF-Systems -AP II:Konstruktion und Anfertigung einer Versuchslage -AP III:Planung und Vorbereitung eines geeigneten Versuchsaufbaus -AP IV:Inbetriebnahme des gesamten Versuchsaufbaus -AP V:Experimentelle Untersuchungen -AP VI:Systemanalyse und Erstellung des Forschungsberichts Beim erreichen positiver Ergebnisse mit dem ENF-System, soll das System durch weitere praxisrelevante Komponenten weiterentwickelt werden, sodass in einem Nachfolgeprojekt Untersuchungen im Praxisbetrieb durchgeführt werden sollen. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 22014318 | Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: PCM-WOOD | Ein großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden. | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-36305 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | FPNR | ||
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014415 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei hete-rogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen. | Dr.-Ing. Siegmar Wirtz Tel.: +49 234 32-26325 wirtz@leat.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Energietechnik - Energieanlagen und Energieprozesstechnik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.12.2021 | 22014417 | Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 2: Anwendung der VNIR-Spektroskopie für die Ableitung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-Humus | Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens für die Bereitstellung von räumlich hochauflösenden Informationen von Humuseigenschaften (Kartierung von Zustandseigenschaften). Diese Informationen dienen direkt der besseren Beurteilung der aktuellen Nährstoffverfügbarkeit und damit der Standortsgüte von Waldstandorten hinsichtlich Produktivität und angepassten Bewirtschaftungsstrategien. An vorliegenden Rückstellproben verschiedener Bodenerhebungen sollte die optische Spektroskopie im sichtbaren und nahen Infrarotbereich (Vis-NIR-Spektroskopie) angewendet werden. Die spektroskopischen Informationen sollten zusammen mit den vorliegenden umfangreichen herkömmlichen Laborergebnisse der Rückstellproben hinsichtlich Humuseigenschaften zur Erstellung von Regressionsmodellen verwendet werden. Zusätzliche Probennahmen im Feld und deren Vis-NIR-Spektroskopie sollte die Probendichte erhöhen. Das Gesamtziel bestand darin, durch die Kombination von Vis-NIR-Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung ein praxistaugliches und hinreichend genaues Verfahren für die periodische Bodenzustandskartierung im Forstbetrieb zu entwickeln. Das UFZ bearbeitete den Teilbereich "Erfassung von Humuseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele lagen hier im Aufbau einer bodenspezifischen spektralen Datenbank und in der Entwicklung von Schätzmodellen für ausgewählte Zustandsgrößen. Hierfür war auch eine Probenahme in einem neuen Untersuchungsgebiet geplant. Insgesamt sollte ein standardisierter Arbeitsablauf entwickelt werden, mit dem die Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie in die Praxis überführt werden kann. Im Laufe des Projektes wurden die ursprünglichen Ziele um eine zusätzliche Probenahme, die Untersuchung des Einsatzes preiswerter und portabler MEMS-Spektrometer und der Anschlussverwertung der spektralen Messungen erweitert. | Die für den Teilbereich "Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". gesteckten Ziele konnten während der Bearbeitung des Projektes erreicht werden. Basierend auf den zur Verfügung stehenden Rückstellproben und den neu gewonnenen Proben aus den zusätzlichen Untersuchungsgebieten wurde eine spektrale Bibliothek aufgebaut. Hierfür wurde zu Beginn des Projektes basierend auf Testmessungen und Literaturrecherche ein Laborprotokoll entwickelt, um die Sicherung der Datenqualität zu gewährleisten und die Variabilität der Proben möglichst gut zu erfassen. Die Bibliothek diente als Grundlage für die Erstellung von Regressionsmodellen für die Humuseigenschaften C und N Gehalt, C/N Verhältnis, pH-Wert, Kationenaustauschkapazität und Basensättigung. Als Algorithmen wurden Partial Least Squares Regression, Support Vector Machine und Cubist Regression verwendet. Die erarbeiteten Ergebnisse wurden auf mehreren wissenschaftlichen Konferenzen präsentiert und sind als wissenschaftliche Publikation bereits erschienen (Thomas, et al, 2021, Datensatz Pangaea) bzw. zum Zeitpunkt der Berichtserstattung unter Begutachtung. Die geschätzten Werte bilden die Grundlage für die Regionalisierungsmodelle, mit denen es gelang, Zustandseigenschaften für das Gebiet Untersuchungsgebiet Zellwald in hoher räumlicher Auflösung darzustellen. Das gesamte entwickelte Verfahren wurde in einem Methodenleitfaden (Räumliche Prognose der Humuseigenschaften von Waldböden mittels Vis-NIR Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung) beschrieben und präsentiert. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass MEMS-Spektrometer für die Schätzung von C und N Gehalten mit herkömmlichen Geräten vergleichbare Ergebnisse liefern. Literatur: Thomas, F., Petzold, R., Becker, C., & Werban, U. (2021). Application of Low-Cost MEMS Spectrometers for Forest Topsoil Properties Prediction. Sensors, 21(11), 3927. | Dr. Ulrike Werban Tel.: +49 341 235-1989 ulrike.werban@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22014418 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 2: Arbeitszeitstudien und Bildauswertung der UAV-Befliegung - Akronym: BY-CS-UAV | Das Teilvorhaben hatte die Befliegung aller Trakte der Kohlenstoffinventur (CI-Punkte) in Südbayern mittels eines UAV Systems zum Ziel. Dabei sollten georeferenzierte Luftbilder mit sehr hoher Lagegenauigkeit erzeugt werden, damit wiederholte Aufnahmen der gleichen Trakte in nachfolgenden Jahren problemlos übereinander-gelegt werden können. Die gesammelten Daten sollten einer ersten Qualitätskontrolle unterzogen, systematisch benannt und abgespeichert werden, um die Grundlage zu bilden für die im nächsten Schritt stattfindende Prozessierung und Auswertung durch den für das Teilvorhaben 2 verantwortlichen Projektpartner LWF. Weiteres Ziel des Teilvorhabens war die Durchführung von Arbeitszeitstudien, um die potenzielle Vorteilhaftigkeit des Verfahrens im Vergleich zu terrestrischen Aufnahmen quantitativ zu erfassen. | Im Ergebnis wurden insgesamt 157 Trakte erfolgreich mit einem UAV Gerät mit RTK Technologie und hoch-auflösender RGB Kamera beflogen. Dabei wurden rund 25.000 Einzelfotos mit einem Datenvolumen von ca. 200 GB erzeugt. Die Auslegung von GCPs (Ground Control Points) war nicht notwendig, da stattdessen eine hochgenaue RTK/PPK Drohne mit Differential-GPS (DJI Phantom 4 RTK) zum Einsatz kam. Eine Vor-Ort-Korrektur der Drohnendaten mit Differential GPS (Real-Time Kinematics, RTK) war aufgrund des regelmäßig schlechten Empfangs des mobilen Datennetzwerkes am überwiegenden Teil der Flugorte nicht möglich. Bei allen Flügen wurde die Flugzeit aufgenommen. Bei 11 Flügen wurden außerdem detaillierte Zeitmes-sungen der einzelnen Arbeitsschritte zur Flugvor- und -nachbereitung durchgeführt. Diese schlossen die Erstellung des Flugplanes, die Vorbereitung des Fluggerätes, sowie dessen Verstauen nach der Befliegung ein. Die Zeiten dafür lagen konstant bei 20 Minuten +/- 2,6 Minuten (Standardabweichung) je Flug. Der gesamte Zeitaufwand für die Befliegung eines vollständigen Trakts, einschließlich Vor- und -nachbereitung lag durchschnittlich bei deutlich unter einer Stunde. Die semi-automatisierte Berechnung der PPK-korrigierten Orthomosaike (Luftbilder) und Höhenmodelle beträgt durchschnittlich weniger als zwei Stunden. Der zusätz-liche Zeitaufwand für die Modellierung der Winkelzählprobe und Hochrechnung des Kohlenstoffvorrates auf das Projektgebiet ist noch nicht berücksichtigt, da die Zeitmessungen für diese, beim Projektpartner LWF durchzuführenden Schritte, aktuell noch nicht vorliegen. | Prof. Dr. Ewald Endres Tel.: +49 8161 71-5907 ewald.endres@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014515 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab. | Dipl.-Ing. (FH) Gregor jun. Pollmeier Tel.: +49 5207-92670 gregorjun.pollmeier@polzenith.de POL ZENITH GmbH & Co. KG An der Heller 22 33758 Schloß Holte-Stukenbrock | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 31.08.2022 | 22014616 | Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 2: Bodenphysikalische Daten und Messsensorik - Akronym: BoSchHoEThue | Die Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen. | Martin Kraft Tel.: +49 531 596 4140 martin.kraft@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.04.2017 | 31.12.2020 | 22014716 | Ernährungsdiagnose bei Hauptbaumarten durch Rindenanalytik - Akronym: Rindenanalytik | Die etablierte Praxis der Diagnose des Ernährungszustandes zur Abschätzung der Vitalität von Waldbeständen durch Nadel- und Blattanalytik hat eine größere Anzahl von Nachteilen, wie z.B. die schwierige und aufwändige Probenahme oder eine hohe Variabilität der Nährelementgehalte von Jahr zu Jahr. Den für die Nadel- bzw. Blattanalytik genannten Nachteilen könnte bei Verwendung der Nährelementgehalte der Rinde als Diagnoseinstrument begegnet werden, da z.B. für die Probenahme nicht die Baumkrone erreicht werden muß und Rinden über mehrere Wachstumsjahre integrieren. Ziel ist die Erarbeitung und Etablierung eines Verfahrens zur Einschätzung des Ernährungszustandes der Hauptbaumarten anhand leicht zu gewinnender Rindenproben. Dies würde die Probenahme für ernährungsdiagnostische Untersuchungen entscheidend vereinfachen und damit die Kosten senken. Zudem böte es die Chance, mehr Waldbestände kostengünstig in ihrer Ernährungssituation zu beurteilen. Restriktionen in der Nährelementversorgung würden so einfacher erkannt und die Forstwirtschaft könnte hierauf in ihrer Nutzungsintensität entsprechend reagieren. Der Arbeitsplan sieht folgendes vor: a) Analysen zur Variabilität und Repräsentativität von Nährelementgehalten in Rindenproben an BHD-Stammscheiben der Hauptbaumarten Buche, Eiche, Fichte und Kiefer zur Festlegung der Beprobungsposition b) Analysen zu radialen Gradienten der Nährelementgehalte in Rindenproben mit energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) zur Festlegung des zu analysierenden Rindenbereichs c) Analysen zur jahreszeitlichen Variabilität der Nährelementgehalte in Rindenproben lebender Bäume zur Festlegung des Beprobungszeitraums d) aus a), b) und c) Erarbeitung eines Probenahmeschemas für eine praxisgerechte Freilandbeprobung stehender Bäume e) Anwendung von d) an einer verschiedene Ernährungszustände abdeckenden Auswahl bayerischer BZE-Punkte und Vergleich der rindenanalytischen Werte mit den vorhandenen Ergebnissen der Nadel/Blattanalytik | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22014717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Die Übertragung in den industriellen Maßstab (Up-Scaling) konnte im Teilvorhaben nicht erfolgen. | Dipl.-Ing. Rainer Blum Tel.: +49 7741 6099-41 blum@gutex.de GUTEX Holzfaserplattenwerk H. Henselmann GmbH + Co. KG Gutenburg 5 79761 Waldshut-Tiengen | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2023 | 22014718 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Aufbau und Betrieb der Acetylierungsanlage - Akronym: FiVeKet | Aufbau einer Acetylierungsanlage im Kleinmaßstab. Beratende Mitwirkung bei der Konstruktion der Acetylierungsreaktoren. Bereitstellung einen Keten umrüstbaren 100 l Sterilisators. Umrüsten und Umprogramieren der Anlage. Programmabläufe optimieren. Teilnahme an Experimenten zur Acetylierung. Beratung zu Sicherheitseinrichtungen. Mitwirkung bei der Herstellung eines Formsitzes. | Torsten Ilka Tel.: +49 6732 9370-0 monika.ramberger@dmb-apparatebau.de DMB Apparatebau GmbH Spiesheimer Weg 25 a 55286 Wörrstadt | FPNR | ||
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22014816 | Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 2: Blendherstellung und -charakterisierung - Akronym: LPEblends | Die Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um die finalen mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Polymere) u. a. bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resultierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Ligninen jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden, und umfassend charakterisiert werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedlichen Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend, aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Zusätzlich werden die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen sollte es so möglich sein die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedlichen Produkte nachzuweisen. | Auf Grund kaum existierender Untersuchungen zum Einfluss des Lignintyps auf die resultierende Haftung in PE-Lignin-Blends, war es Ziel, relevante chemisch-physikalische Strukturparameter des Lignins zu identifizieren, welche im direkten Zusammenhang zur Kopplungsfähigkeit des Lignins zum Haftvermittler stehen. Vorrangig wurden ein Softwood Kraft-, ein Hardwood Kraft- und ein Soda Grass Lignin verwendet, welche sich in ihrer Herkunft sowie im Aufschluss unterscheiden und unterschiedlich aufbereitet bzw. gereinigt wurden, um anschließend zu PE-Lignin-Blends verarbeitet und hinsichtlich ihrer Haftung untersucht zu werden. Es konnte erfolgreich ein geeignetes Verarbeitungsregime ermittelt und PE-Lignin-Blends mit jeweils 50wt% biobasiertem Anteil hergestellt werden. Die Bewertung der Haftung erfolgte durch Bruchbildanalyse und der Auswertung mechanischer Kennwerte, welche auf Änderungen der Haftung sensitiv reagieren. Aus der Gegenüberstellung der wichtigsten Strukturparameter des Lignins mit den mechanischen Kennwerten konnte geschlussfolgert werden, dass insbesondere eine hohe Anzahl an phenolischen Hydroxylgruppen und/oder eine hohe Polydispersität die Haftung im Blend begünstigen und das Softwood Kraftlignin das höchste Kopplungspotential aufwies. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in guter Übereinstimmung mit Ergebnissen der FTIR Messungen und den Modellvorstellungen zur Funktionsweise des Haftvermittlers. Es konnten grundlegende Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen dem Haftvermittler und dem Lignintyp sowie seinem Aufbereitungsprozess gewonnen werden, wobei weiterführende Differenzierungen des Lignins als auch der Haftung im Blend weitere wertvolle Erkenntnisse liefern würden. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 30.06.2021 | 22014818 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (In-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-III | Das Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Arthybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird eine Umsetzung des entwickelten Verfahrens in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 1 fokussiert sich auf die Optimierung der In-vitro-Verfahrensschritte sowie die Bereistellung klonalen Pflanzenmaterials. Ferner sollen die Untersuchungen zur Eignung molekularbiologischer Strategien zur Rejuvenalisierung adulten Materials weiter untersucht und abgeschlossen werden. | Prof. Susann Wicke Tel.: +49 30 2093-12934 susann.wicke@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum - Gruppe Entwicklungsbiologie der Pflanzen Invalidenstr. 42 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22014918 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: DendroMax-III | Das Gesamtziel ist die Entwicklung und Überführung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Art-Hybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird die Umsetzung der entwickelten Verfahren in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 2 verfolgt die Bereitstellung des Ausgangsmaterials für die In-vitro-Vermehrung, die Akklimatisierung und Anzucht von In-vitro-erzeugten Keimlingspflanzen, die Phänotypisierung und Prüfung der erzeugten Klone sowie Maßnahmen zur Übertragung der Ergebnisse in die Praxis einschließlich der Anlage der Pilotflächen für die Wiederbestockung von Kalamitätsflächen. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2018 | 22015315 | Herstellung von Lignin-Hydrogelen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie (Lignohydro) - Akronym: Lignohydro | Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Nutzung von Lignin aus Ablaugen der Sulfat-und Sulfitzellstoffproduktion als Hydrogel. Um das Ziel des Vorhabens zu erreichen, werden verschiedene Arbeitspakete definiert. AP 1 Die Lignine werden über Fällung aus den Ablaugen separiert und mittels Membranfiltrationsanlag gereinigt. AP 2 Es werden nasschemische (Bestimmung funktioneller Gruppen), spektroskopische (IR, NMR) chromatographische Methoden (GPC, Pyrolyse GC/MS) sowie die Elementaranalyse eingesetzt, um die Lignine in ihrer strukturellen Zusammensetzung zu charakterisieren. AP 3 Kenntnisse zur Löslichkeit des Lignins im Reaktionsmedium sind Voraussetzung für eine effektive Umsetzung. AP 4 Der Einfluss einer physikalischen oder chemischen Vorbehandlung auf die Lignine wird untersucht, wobei sowohl die reaktiven Oberflächen als auch die Anzahl an funktionellen Gruppen erhöht werden soll. Für die Vernetzung werden verschiedene physikalische und chemische Vernetzungsmethoden eingesetzt. AP 5 Die mechanische Stabilität der Hydrogele erfolgt mittels rheomechanischer Untersuchungen. AP 6 Zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazitäten werden sowohl die freie Quellkapazität als auch die Zyklenstabilität der Quellung untersucht. AP 7 Hierbei stehen die Korrelationen zwischen der chemischen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften der Hydrogele im Vordergrund. Diese Korrelation führt letztlich zur einer Steuerung der Eigenschaften durch die Wahl der Ausgangsstoffe und Reaktionsbedingungen. AP 8 Es werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten getestet. Zunächst wird die Verwendung als Bodenwasserspeicher in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner in Pflanzversuchen untersucht. Mit einem weiteren Industriepartner wird der Einsatz als Abbindeverzögerer in Baustoffen getestet. Ferner werden die adsorptiven Eigenschaften der Hydrogele gegenüber Schwermetallen und toxischen organischen Substanzen geprüft. | Prof. Dr. habil. Steffen Fischer Tel.: +49 351 463-31239 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 30.04.2023 | 22015317 | Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 1: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft - Akronym: WoodSupply40 | Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 30.06.2019 | 22015515 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 2: Analyse der Wertschöpfungskette Laubholz - Akronym: GerLau | Dieses Teilprojekt analysiert und quantifiziert die direkten Kosten der Laubholzproduktion im Bereich der Holzernte und der waldbaulichen Maßnahmen sowie die Organisations-, Verwaltungs- und Logistikkosten und deren Bestimmungsfaktoren bei der Produktion und Vermarktung von Laubholz aus Mischbeständen. Dazu wurden zunächst Best-Practice-Betriebe im Rahmen von Experteninterviews befragt. Daraus resultierend wurden Hinweise für Rationalisierungen im Forstbetrieb und bei der Holzlogistik in den betriebsübergreifenden Bereitstellungsketten abgeleitet. Um dies zu ermöglichen, wurden Best-Practice-Konzepte entlang der Holzbereitstellungskette Laubholz identifiziert und im Rahmen von Fallstudien näher untersucht. | Ein zentrales Ergebnis des Teilprojektes ist die Ableitung einer standardisierten Prozesskette der Holzbereitstellung von Laubholz. Im Rahmen der Experteninterviews erfolgte zusätzlich die Auswahl von Best-Practice-Konzepten, die im Anschluss näher beleuchtet wurden. Der Fokus der Aufnahmen lag dabei auf einer umfassenden Prozesskostenanalyse der vollmechanisierten Laubholzaufarbeitung. Bestandteil dieser Analyse war die Aufnahme von sechs Versuchsflächen mit einem Umfang von 807 Versuchsbäumen, bei denen im Rahmen der vollmechanisierten Holzernte 3065 Abschnitte aufgenommen und zugeordnet wurden. Als stärkster Kostentreiber wurde das Volumen identifiziert: Es konnte ein signifikanter Einfluss des Einzelbaumvolumens auf die Zeit, die für das Fällen, das Aufhalten der Sortimente, das Umgreifen und das Ablegen der Kronenreste aufgewendet wurde, festgestellt werden. Die Aufnahme der kombinierten Laubholzrückung erfolgte in einer Versuchsfläche im Hainich. Diese Fallstudie zielte darauf ab, dieses innovative Verfahren umfassend zu analysieren. Die letzte Fallstudie beschäftigte sich wiederum mit der Prozesskostenanalyse beim Nahtransport von Laubholzsortimenten per LKW und speziell mit dem Einfluss der Sortimentseigenschaften als Kostentreiber. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22015516 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 1: Forstwissenschaft - Wertschöpfungsketten & Fallstudien - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten und ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden und alle die Bioökonomie betreffenden gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Artur Petkau Tel.: +49 7472 951-281 petkau@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22015518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 2: Kommunikation, Transfer und Stakeholder-Partizipation im Waldschutzrisikomanagement - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Holger Seidler Tel.: +49 33432-824081 holger.seidler@agrathaer.de agrathaer GmbH Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.07.2019 | 22015615 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 3: Wertschöpfungskette Massivholz und Dämmstoffe - Akronym: GerLau | Der Fokus der Arbeit liegt auf der stofflichen Nutzung der einheimischen Laubholzarten Buche, Eiche und Birke als Vollholzprodukte. Ziel ist es, einer noch nicht wirtschaftlichen Nutzung von Laubholz für den Baubereich näher zu kommen, d.h. das Produkt effizienter und somit kostengünstiger herzustellen. TP3a: Das Aufkommen von Laubholz wird in Zukunft aufgrund eines Waldumbaus stetig zunehmen. Die deutsche Sägeindustrie ist allerdings auf Nadelholz spezialisiert. Bei den Laubhölzern findet vor allem das hochwertige Stammholz von Wertlaubholz Absatz. Geringwertige Sortimente und Durchforstungsmaterial werden vor allem als Brennholz verkauft oder verbleiben im Wald. Das Teilprojekt soll sich auf die Wertschöpfungskette "Stammholz-Holzprodukte" richten und hat als Ziel, geringwertiges Stammholz verschiedener Baumarten wie Eiche, Esche, Ahorn und Birke einer hochwertigen Nutzung zuzuführen. TP3b: Im Forschungsprojekt werden neue, innovative und marktfähige Dämmplatten auf Basis von bisher kaum genutzten Laubholzfasern (Buche, Esche, Birke) entwickelt bzw. in die bestehenden Produktionsprozesse integriert. Dazu werden vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) unter Variation der Aufschlussbedingungen erzeugte Fasern morphologisch charakterisiert und daraus Dämmplatten hergestellt sowie deren Eigenschaften untersucht. Ausgewählte Plattenvarianten werden mit Brandschutzmittel ausgerüstet und hinsichtlich ihrer Schimmelpilzresistenz getestet. | Gemeinsam mit den anderen Teilprojekten wurde sich zunächst auf Definitionen für "geringwertiges Laubholz" geeinigt. Für das Teilprojekt 3a bedeutet dies zur Zeit jegliches Laubholz der Stärkeklassen bis 3b und der Rundholzqualitäten C und D. Die Analyse der Wertschöpfungskette für die Nutzung des Rohmaterials in Massivholzprodukten hat ergeben, dass geringwertiges Eichenholz zurzeit hauptsächlich in der Parkettindustrie gefragt ist. Für dieses Produkt wurden Optimierungsversuche der technischen Holztrocknung durchgeführt. Die übrigen Laubhölzer werden hauptsächlich energetisch verwertet oder verbleiben als Biomasse im Wald. Als Nutzungsalternativen wurden Bauholzprodukte aus geringwertigem Buchen- und Birkenholz identifiziert. Um die Nutzung wirtschaftlich konkurrenzfähig zu Nadelholzprodukten zu realisieren, müssen jedoch in diversen Gliedern der Wertschöpfungsketten Effizienzen gesteigert werden. Hierfür wurden für Birkenholz Trocknungsfahrpläne entworfen, welche die Trocknungszeiten um 2/3 verringern können. Für Buchenholz wurde die konstruktive Keilzinkung untersucht und funktionierende Verklebungssysteme identifiziert. Für Buchen- und Birken-Bauholz wurden Vorschläge für auf Hochkant-Biegefestigkeit optimierte Festigkeitssortierungen erarbeitet. Für Birken-Bauholz wurde überdies das Querdruckverhalten sowie die Druckfestigkeit in Abhängigkeit vom Faserlastwinkel untersucht und Bemessungsvorschläge erarbeitet. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.07.2022 | 22015617 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 1: Strukturmechanische, fertigungs- und anwendungstechnische Gesichtspunkte - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. | m Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Dr.-Ing. Max Britzke Tel.: +49 351 463-35429 max.britzke@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Vearbeitungsmaschinen/Verarbeitungsechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22015715 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Spanplatten - Akronym: Laubholzspanplatten | Zur Herstellung von Spanplatten werden überwiegend Nadelhölzer verwendet. Da der Anteil am Nadelholz in deutschen Wäldern kontinuierlich abnimmt, werden zukünftig alternative Rohstoffe zur Herstellung der Spanplatten benötigt. In diesen Forschungsvorhaben werden hierzu Buchenholz und Hölzer aus dem forstlichen Sortimenten ALn und ALh untersucht und diese im Hinblick auf die Herstellung von Spanplatten mit Fichtenholz und industrieüblichen Spanmaterial verglichen. | Die Projektergebnisse zeigen, dass sich mit den hier untersuchten geringwertigen Laubholzsortimenten Spanplatten mit gleichwertigen bzw. zum Teil günstigeren physikalisch-technologischen Eigenschaften herstellen lassen als mit entsprechend aufgearbeitetem Fichtenholz bzw. Industriespäne. Damit eigenen sich die Sortimente um Nadelhölzer in der Spanplattenproduktion zu substituieren. Bei den Mischvarianten mit unterschiedlichen Anteilen von Laubhölzern und zum Vergleich herangezogene Referenzen aus Fichtenholz bzw. Industriespänen zeigt sich, dass die Festigkeits- und Emissionswerte bei allen Varianten einer Rohdichte auf vergleichbaren Niveau lagen. Diese Ergebnisse sind insofern im Blick auf eine industrielle Anwendung interessant, da in der Praxis eher Holzmischungen als sortenreine Hölzer relevant sind. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22015716 | Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 2: Konzipierung und Planung der Anlage - Akronym: Querbiegen | Das Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der Formteile | Dr.-Ing. Otto Eggert Tel.: +49 931 66088745 otto.eggert@ghebavaria.de GHEbavaria Maschinen GmbH Gebrüder-Hofmann-Ring 4 97246 Eibelstadt | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 30.06.2018 | 22015815 | Studie über neue Ansätze für die Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten mitteldichten Faserplatten (MDF) aus dem Holz der Eiche (MDF-Eiche-Tannin) - Akronym: MDF-Eiche-Tannin | Die Studie hatte zum Ziel, die hohe biologische Resistenz des Eichenholzes, insbesondere die des Kernholzes geringwertiger Alteichensortimenten für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit feuchtebeständiger Verleimung und besonders hoher biologischer Resistenz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Eignung des thermo-mechanischen (TMP) und des chemo-thermomechanischen (CTMP) Holzaufschlusses für die Herstellung feuchteresistenter und biologisch schwer abbaubarer MDF aus Alteichen untersucht. Die aus Eichenholz gewonnen Fasern wurden hinsichtlich ihrer verleimungsrelevanten Eigenschaften charakterisiert und es wurden aus den Fasern im Labor unter Verwendung von Klebstoff auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) und Tannin MDF hergestellt. Die hergestellten MDF wurden auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften, ihre biologische Resistenz, ihre Feuchtebeständigkeit und ihre Abgabe an Formaldehyd und flüchtigen Säuren untersucht. Die Ergebnisse der Studie haben die Kenntnisse zum Einsatz von Eichenholz für die Herstellung von MDF mit hoher biologischer Resistenz erweitert und dessen grundsätzliche Eignung für diesen Zweck unter Beweis gestellt. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22016015 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 5: Herstellung von Faserplattenwerkstoffen und Optimierung der Zerfaserungstechnologie - Akronym: GerLau | Der Hintergrund für die Durchführung der Arbeiten zur stofflichen Nutzung beruht auf der unwiderruflichen Tatsache, dass aufgrund veränderter naturaler Rahmenbedingungen das Nadelholz als primärer Ausgangsrohstoff der Holzindustrie nur noch limitiert zur Verfügung stehen wird und daher andere (Laub-) Holzpotenziale verstärkt in die stoffliche Nutzung Eingang finden müssen. Ein Hauptanliegen der holztechnologischen Teilprojekte dieses Vorhabens bestand darin, eine möglichst große Menge des bisher primär eingesetzten Nadelholzes durch geeignete Laubholz-(Misch-)-Sortimente zu substituieren. Hierfür wurden im WKI-Teilprojekt die Laubholzsortimente Buche, Esche und Birke zusammen mit Fichtenholz (Referenz) zu Faserstoffen unter Variation folgender Parameter zerfasert: 1. Holzarten-Anteile: Mischungsverhältnisse (Laubholz/Nadelholz) von: a.) 20% / 80%; b.) 50 % / 50 % und c.) 80 % / 20% 2. Mahlscheiben-Konfiguration: 3 verschiedene Mahlplattentypen (Weichholz, Hartholz, Bambus) für die Zerfaserung der unter a. (Holzarten-Anteile) beschriebenen Sortimente 3. Aufschlussbedingungen: konstante Aufschlussbedingungen (Temperatur, Druck, Verweilzeit) 4. Variation des Mahlplattenabstands: Zerfaserung der Rohstoffe in enger Kooperation zu TP 3b. (Dämmplatten); Faserherstellung für die Produktion von MDF / HDF mit einem Mahlplattenabstand von 0,2 mm und für die Dämmplattenherstellung mit einem Abstand von 0,6 mm. Es wurden folgende 6 Arbeitspakete im Teilprojekt des Fraunhofer WKI bearbeitet: 1. Faserherstellung aus verschiedenen Laubhölzern (Buche, Birke, Esche) zusammen mit einem Nadelholzsortiment (Fichte) 2. Bewertung der Faserqualitäten 3. Herstellung von MDF und HDF aus den erzeugten und gesichteten Fasermaterialien 4. Überprüfung der mechanischen-hygrischen Werkstoffeigenschaften 5. Optimierung der MDF bzw. HDF / Validierung der Ergebnisse 6. Diskussion, Dokumentation und Publikation der Ergebnisse | Zunächst wurden im Technikum des Fraunhofer WKI zahlreiche Versuchsreihen zur Herstellung und Charakterisierung von Fasermaterialien aus Laubholzgemischen (Buche, Birke, Esche) zusammen mit Nadelholz (Fichte) durchgeführt. Hierbei wurden die Holzartenanteile und die Mahlscheiben-Konfigurationen variiert, wobei die Aufschlussbedingungen zur besseren Vergleichbarkeit konstant gehalten wurden. Anschließend erfolgte eine sehr breit angelegte Faseranalyse, um die jeweilige Faserqualität zu charakterisieren. Im Anschluss wurden MDF- und HDF-Platten hergestellt, getestet und optimiert. Alle hergestellten MDF- und HDF-Platten übertreffen die laut Norm geforderten mechanischen Eigenschaften deutlich, so dass eine industrielle Produktion ohne weitere Entwicklungsschritte möglich wäre. In Bezug auf die MDF-Platten gilt dies auch für die hygrischen Eigenschaften, da bei allen Varianten die Dickenquellung nach 24h zwischen 6-7% lag, womit die laut Norm maximal zulässige Quellung von 12% deutlich unterschritten wurde. Die hergestellten HDF-Platten wiesen Quellungen von 19% - 28% auf. Hiermit wurde ebenfalls die nach EN 622-5 geforderten Anforderungen (max. 30%) erfüllt. Allerdings sind HDF mir einer Quellung von bis zu 28% nicht für alle Anwendungsbereiche zugelassen, so dass von dieser Seite noch Optimierungsbedarf besteht. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22016216 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 1: Bewertung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung und Umsetzung der Systemgrenzen für die definierten Gebäude, Zusammenstellung der Sachbilanzen und Berechnung der Ökobilanzen. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Computermodell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22016717 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22016817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit eines oder mehrerer Prototypen des Hackschnitzelofens inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Ein solcher Hackschnitzelofen sollte mit einem der Pelletqualität vergleichbar homogenem, aber günstigeren Brennstoff betrieben werden. Gleichzeitig sollte der Ofen das Wohlfühlerlebnis einer Kaminofenflamme bieten und somit eine Alternative für den Austausch von Scheitholz-Einzelfeuerungen darstellen. Konkret wurden folgende Ergebnisse erreicht: - der Einsatz von Präzisionshackgut ist in der entwickelten Einzelraumfeuerung möglich. Trotz der überwiegend niedrigen Verbrennungswärmeleistung (< 4 kW) konnten für alle getesteten Brennstoffsortimente im stationären Zustand CO- sowie Staubemissionen unter den Grenzwerten der 1. BImSchV gemessen werden. Variationen des Brennstoffs in der Versuchsbrennkammer haben ergeben, dass - lufttrockene Brennstoffe am besten geeignet sind - im untersuchten Bereich von 8-16 mm die Stückigkeit keinen großen Einfluss hat - die Fördertechnik insgesamt an den Brennstoff angepasst werden muss und kann - und die unterschiedliche Schüttdichte der verschiedenen Holzarten eine Anpassung der Förderleistung der Dosierung erfordert. Die Emissionen lagen dabei insgesamt, noch ohne weitergehende Optimierung der Brennkammer, schon im Bereich guter Pelletöfen. Aus Marktsicht müssen weitere Kriterien erfüllt sein. Neben dem Produktdesign, das in dieser Phase noch ausgeklammert wurde, sind das als wichtige Randbedingungen der Bedienkomfort, die Geräuschkulisse und nicht zuletzt das Flammendesign, das ganz wesentlich das Feuererleben bestimmt. Diese werden im Rahmen des Projektes explizit betrachtet. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22017018 | Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 2: Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz und Verknüpfung mit statistischen Berichterstattungssystemen - Akronym: RMHsys | Das Projekt systemisches Rohstoffmonitoring Holz hat zum Ziel, einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffs Holz zu geben. Grundlage sind Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren. Aber auch in Märkten die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei der Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel der Sägeindustrie. Das Teilvorhaben 2 dient der Untersuchung von Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz sowie der Vertiefung der Verknüpfung der Ergebnisse des Rohstoffmonitoring Holz mit statistischen Berichterstattungssystemen. Bei der Berechnung des Holzeinschlags wird auf Grundlage der Ergebnisse des Rohstoffmonitorings Holz, aus Informationen zur Außenhandelsstatistik, weiterer amtlicher und nicht-amtlicher Quellen sowie Informationen zu Rohholzlagerbestandsveränderungen der jährliche Holzeinschlag zurückgerechnet. Aufgrund neuer Ergebnisse zur Holzverwendung aus dem Rohstoffmonitoring Holz und weiterer ergänzender Informationen wurde die Berechnung zum Holzeinschlag Revisionen unterzogen und weiterentwickelt. Das Rohstoffmonitoring Holz soll durch das TI als dauerhaftes Instrument zur Erfassung von Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen etabliert werden. Traditionelle Kernelemente des Rohstoffmonitoring Holz sind die branchenspezifischen Erhebungen zu den Verwendungsbereichen von Holzrohstoffen sowie die Aufkommenserhebungen zum Altholz. Das TI prüft mögliche Optionen und berücksichtigt Aspekte wie z. B. Vergaberecht, Branchenstrukturen oder Anschlussfähigkeit der Einzelerhebungen. In dem Zusammenhang wird ebenfalls geprüft, welche Leistungen durch Dienstleister erbracht werden können und welche das Thünen-Institut selbst beitragen kann. | Für die Verstetigung des Rohstoffmonitorings Holz (RMH) am Thünen-Institut wurde ein Konzept entworfen. Dieses soll Ende 2022 in Form eines Thünen Working Papers veröffentlicht werden. In dem Konzept wird die etablierte Struktur des bisherigen RMH beschrieben und es werden mit Hilfe der Erkenntnisse aus der Vergangenheit Handlungsempfehlungen erarbeitet, die für die zukünftige Durchführung des RMH genutzt werden können. Inhaltlich werden im Thünen Working Paper die Erkenntnisse einer Ex-Post-Analyse mittels sektorspezifischer Datenblätter dargestellt. Anhand der Ergebnisse der Ex-Post-Analyse lassen sich die wichtigsten Merkmale zur empirischen Erfassung des Holzrohstoffeinsatzes in den relevanten Sektoren der Holzwirtschaft ableiten und wurden im Rahmen eines Referenzkonzeptes zusammengefasst. Die Erfassung der Sektoren basiert zumeist auf Befragungen per Fragebogen. Ein überwiegender Teil der Erfassung soll voraussichtlich über Dienstleistungsaufträge öffentlich vergeben werden. Die methodische Vorgehensweise wie z. B. die organisatorischen Aspekte zur Verstetigung wiederkehrender Aufgaben mittels öffentlicher Vergabe werden im Thünen Working Paper detailliert beschrieben. Aus dem Referenzkonzept und der Beschreibung des methodischen Vorgehens werden im Working-Paper anschließend Verstetigungskonzepte für die Sektoren der Holzwirtschaft abgeleitet. Mit Hilfe der Verstetigungskonzepte lässt sich die langfristige Durchführung des Rohstoffmonitorings Holz systematisieren. Ergänzend werden in einem Ausblick zukünftige Aufgaben und Fragestellungen zum Rohstoffmonitoring Holz behandelt. Das methodische Vorgehen zur Einschlagsrückrechnung wurde im Rahmen des Projektes revidiert. Die verwendungsseitigen Berechnungen zum Holzeinschlag in Deutschland (Thünen-Einschlagsrückrechnung) wurden jeweils in den Frühjahren 2019, 2020, 2021 und 2022 unter Verwendung neuer Ergebnisse aus dem laufenden Projekt erfolgreich optimiert und aktualisiert. | Dr. Holger Weimar Tel.: +49 40 73962-314 holger.weimar@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 22017117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 1: Pheromon-gestütztes Populationsmanagement des Buchdruckers mit Splat®Verb - Akronym: VerbIps | VerbIps at a Glance 1. Verbenon ist ein wichtiges Pheromon bei Buchdruckern (Ips typographus) mit Anti-Aggregationswirkung. 2. SPLAT®Verb ist eine innovative Dispenser-Pheromon-Formulierung zum dosierten Einsatz des ansonsten hochflüchtigen Verbenon im Freiland. 3. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Pheromon-gestützten Verfahrens zur Umsetzung eines umweltschonenden integrierten Buchdrucker-Managements mit Hilfe der Biotechnik zur Eindämmung von Massenvermehrungen und zum Objektschutz. 4. Freiland- und Labor-Experimente: es werden die grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb gegen Buchdruckeraggregation und -befall geprüft, die Reichweite, Wirkungsdauer und erforderlichen Mengen ermittelt und der Einsatz zum Flächenschutz untersucht sowie die Anwendungsoptionen dargestellt. 5. Die Forschungsarbeiten erfolgen in einem Verbundprojekt im Fichten-reichen Baden-Württemberg von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt in Baden-Württemberg (FVA) mit der Universität Freiburg, Professur für Forstzoologie und Entomologie sowie Professur für Ökosystemphysiologie. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 31.10.2023 | 22017517 | Resilienz von Trauben- / Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch natürliche Gegenspieler - Akronym: Eichenresilienz | Teil 1: Untersuchung inwiefern die Resilienz von Trauben-/ Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch das Vorhandensein oder das Ausbringen natürlicher Gegenspieler der Schmetterlinge erhöht, resp. ob Eichensterben minimiert werden kann. Teil 2: Untersuchung der Frage, ob die bei Stieleiche gegenüber der Traubeneiche gefundenen höheren Mortalitätsraten durch den Standort (Standortstyp) oder durch die Baumart selbst bedingt sind. | Dr. Mathias Niesar Tel.: +49 2261 7010-310 mathias.niesar@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Schwerpunktaufgabe Waldschutzmanagement Steinmüllerallee 13 51643 Gummersbach | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22017617 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 1: Biomassezerkleinerung - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Teipel Tel.: +49 911 5880-1471 ulrich.teipel@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Verfahrenstechnik - FG Partikeltechnologien, Rohstoffinnovationen und Ressourcheneffizienz Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | X | FPNR | |
| 15.12.2017 | 15.12.2020 | 22017717 | Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 1: Konzeption, Koordinierung und Umsetzung der Schulungen - Akronym: Alltagskommunikation | Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL. | The main results of the project are the development of the seminar concept and the successful training of foresters and forest owners. The concept developed combines basic knowledge of communication science with current scientific knowledge and application in forestry practice. • Forestry and the general public - Current social developments and research findings • Development of misunderstandings and strategies to avoid them • Importance of relationship levels and emotions for communication • Change of perspective and dialogue "at eye level" as a communication attitude • Comprehensibility and handling of (technical) language, communication with (forest) images • Analysis of communicative situations with preparation and conduct of discussions • Opportunities for successful communication The seminar concept is aimed primarily at rangers and forest managers of all types of forest ownership, as well as forestry staff involved in public relations. A mixture of participants in terms of age structure, hierarchical levels, types of ownership, functions and federal states promotes the exchange of experience and formation of networks. During the project period, a total of 48 seminars (including the pilot phase) were conducted and thus over 500 foresters trained. The results of a survey of the seminar participants showed positive results: 91% of participants recommend the seminars to others, 80% see a high personal and professional benefit. The seminar helped almost everyone (90%) to recognize potential for conflict with forest visitors and to deal with it better. The seminar provided important information on how to reflect on one's own behavior when dealing with the public. This made a decisive contribution to improving external communication in the forest industry. After completion of the project, the concept will be available for forestry institutions to continue the training in this or a similar version. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.07.2022 | 22017817 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Koordination, Anforderungserfassung, Geschäftsmodell und Pilotimplementierung - Akronym: iWald-HSWT | Gesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv. | Prof. Dr. Hubert Röder Tel.: +49 9421 187-260 hubert.roeder@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Wissenschaftszentrum Straubing - Professur für Betriebswirtschaftslehre Nachwachsender Rohstoffe Petersgasse 18 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22017916 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 1: Volumen- und qualitätsbeeinflussende Faktoren der Holzpoltervermessung - Akronym: HoBeOpt | Ziel des Projektes war es, den Einfluss ausgewählter stamm- und polterspezifischen Faktoren auf Umrechnungsfaktoren unterschiedlich zusammengesetzter Holzpolter zu analysieren und zu bewerten. Diese Umrechnungsfaktoren geben Aufschluss darüber, wie vielen Festmetern ein Raummeter mit Rinde entspricht und umgekehrt. Als Grundlage wurde ein digitales Simulationsmodell für Holzpolter entwickelt. In dem Stammeigenschaften beliebig variiert werden konnten. So konnten die unmittelbaren Auswirkungen verschiedener Stammeigenschaften auf das Poltervolumen bestimmt und so Umrechnungsfaktoren abgeleitet werden. Die ermittelten Faktoren flossen in ein Punktemodell für einen Umrechnungsleitfaden ein. | Aus den Simulationsergebnissen konnten Umrechnungsfaktoren für Mittendurchmesser, Krümmung, Entastungsqualität und Länge der Einzelstämme, Abholzigkeit, Ovalität sowie Stapelqualität bzw. die Qualität der Polterung ermittelt werden. Dazu kamen weitere polterspezifische Einflussfaktoren wie der Anteil an Baumstämmen mit Wurzelanlauf, Polterhöhe und verschiedene Verteilungen von dünn- und dickörtig gepolterten Baumstämmen. Die Varianzanalyse zeigte, dass sich die Umrechnungsfaktoren zwischen mindestens zwei Gruppen der verschiedenen analysierten Einflussfaktoren signifikant unterscheiden. Die durchgeführte Studie konnte bestehende Ergebnisse statistisch und methodologisch präzisieren und untermauern. Desgleichen können auf dieser Basis bestehende Leitfäden verschiedener Länder, z.B. Deutschland oder Schweden angepasst werden, um einen höheren Genauigkeitsgrad der Umrechnungsfaktoren zu erreichen. In Anlehnung an Vorbilder aus Schweden entwickelte die AGR in Abstimmung mit den Kooperationspartnern HNEE und FVA ein Punktesystem für einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Der Ansatz sieht vor, dass, ebenfalls ausgehend von einer baumartenspezifischen Basiszahl, Korrekturen in Abhängigkeit von Stamm- und Poltereingeschaften vorgenommen werden. Für jeden Faktor existiert eine Tabelle, welche die entsprechende Ausprägung des Merkmals beschreibt und eine Punktzahl als Zu- oder Abschlag definiert. Der Anwender kann also die insgesamt 10 Tabellen der Reihe nach durchgehen und je nach Ausprägung des Merkmals am Polter Zu- oder Abschläge verteilen und erhält im Anschluss einen entsprechenden Umrechnungsfaktor als Ergebnis. | Lukas Freise Tel.: +49 30 2061399-72 lukas.freise@ag-rohholz.de Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V. Chausseestr. 99 10115 Berlin | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.08.2018 | 22018013 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Entwicklung einer Prüfmethode für die schnelle Bestimmung von VOC aus Holzprodukten zur frühzeitigen Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens und Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Holzwerkstoffen (MC-VOC) - Akronym: MC-VOC | Die derzeit etablierte Praxis für die Bestimmung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten in ist den Normenstandards prEN 16516 sowie ISO 16000ff beschrieben. Hierbei kommt eine Prüfkammer zum Einsatz, wobei die Prüfzeit auf 28 Tage festgelegt ist, um einen Anhaltspunkt für das langfristige Emissionsverhalten der Produkte zu erlangen. Diese lange Prüfzeit ist aber hinderlich für eine umfassende Prüfung der Produkte, einzelner Produktionszwischenschritte sowie für die Produktionskontrolle und -entwicklung. Für die Prüfung von Formaldehyd sind bereits seit langem abgeleitete Methoden etabliert, die gut mit der Referenz-Methode (Kammer) korrelieren. Einige Forschergruppen haben sich auch bereits mit unterschiedlichen Ansätzen zur beschleunigten Bestimmung von VOC-Emissionen beschäftigt. Für Holzprodukte ist aber eine korrelierte Schnellmethode noch nicht abgeleitet worden. Daher soll es das Ziel dieses Vorhabens sein, die Parameter einer Methode zur Bestimmung von VOC-Substanzen im Hinblick auf eine schnellere und gleichzeitig sichere Bestimmung zu analysieren und optimiert. Es ist das Ziel die Prüfdauer der Methode deutlich zu verkürzen, es soll dabei eine Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens (28 Tageswert) innerhalb von wenigen Stunden Prüfzeit ermöglicht werden. Die Analytische Bewertung der Substanzen erfolgt im Wesentlichen gemäß ISO 16000-6 (Tenax-Probenahme mit Thermodesorptions-GC-MS), mit deren Hilfe die meisten relevanten Emittenten (v.a. Terpene, gesättigte Aldehyde und ungesättigte Aldehyde, Ketone, Alkane und Säuren) aus Holz erfasst werden können. Diese Methode dient der systematischen Analyse und Erfassung der Zusammenhänge für die jeweiligen Schnellmethoden. Grundsätzlich sollen vergleichende Emissionsmessungen an unterschiedlichen Produkttypen und Holzarten durchgeführt werden: a. Standardmethode: Kammermethode ISO 16000-9 b. Schnellmethode: µChamber unter verschiedenen Bedingungen c. Schnellmethode: Gas-Analyse in Verbindung mit FAIMS | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22018017 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 1: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für Schädlinge von Kiefer und Eiche im nordostdeutschen Tiefland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 22018117 | Verbundvorhaben: Analyse und prototypische Entwicklung einer Informations- und Kommunikationsplattform zur Unterstützung des Waldschutzes in Bayern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Rahmenbedingungen & Begleitung der Forstverwaltungen - Akronym: WaSP | Kurzbeschreibung Klimawandel und Globalisierung stellen den Waldschutz vor große Herausforderungen. Die Sensibilisierung und umfassende Aufklärung der forstlichen Praxis hinsichtlich notwendiger Maßnahmen zur Risikominimierung wird in der Zukunft von entscheidender Bedeutung sein. Nachhaltiger Waldschutz wird künftig nur rationell, ergebnisorientiert und unter Nutzung möglichst vieler Synergien gewährleistet werden können. Behörden, RevierleiterInnen und WaldbesitzerInnen sowie letztlich auch BürgerInnen müssen dafür eng zusammenarbeiten. Das Projekt setzt sich zum Ziel, eine integrative Informations- und Kommunikationsplattform für den Waldschutz in Bayern zu entwickeln. An diesem Verbundvorhaben arbeiten gemeinsam die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) und das Softwareunternehmen Bitcomp GmbH. Im Teilvorhaben 1 werden die fachlichen und datenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen aus Sicht des Waldschutzes formuliert werden. Außerdem werden für die Beteiligten geeignete Arbeits- und Informationswerkzeuge erarbeitet. Für die technische Unterstützung von Informationsbereitstellung und Wissenstransfer werden der Einsatz verschiedener Medien, z.B. bestehende IT-Systeme, Online-Portale und speziell im Teilvorhaben 2 mobile Apps für Smartphone und Tablet getestet und erste prototypische Anwendungen entwickelt. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen die BeraterInnen der Forstverwaltung, WaldbesitzerInnen sowie die interessierte Öffentlichkeit. | Dr. Andreas Hahn Tel.: +49 8161 4591-501 andreas.hahn@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22018317 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 2: Kulturwissenschaft - Transformationsprozesse & gesellschaftliche Perspektiven - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten sowie von ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden. Zudem müssen alle, die Bioökonomie betreffenden, gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Reinhard Johler Tel.: +49 7071 29-74886 reinhard.johler@uni-tuebingen.de Eberhard Karls Universität Tübingen - Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät - Ludwig-Uhland-Institut für Empirische Kulturwissenschaft Burgsteige 11 72070 Tübingen | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22018518 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 2: Entwicklung umformfähiger Hohlprofile sowie der zugehörigen Klebstoff- und Herstellungstechnologie - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.04.2020 | 22018614 | Genetische Anpassung und Variation an der Frosttoleranz beteiligter Gene in der eingeführten Baumart Sequoia sempervirens, einer schnell wachsenden Wertholzbaumart und ihre Perspektive für die deutsche Forstwirtschaft - Akronym: Sequoia | Sequoia sempervirens ist auf geeigneten Standorten die mit Abstand wüchsigste Baumart, liefert eines der wertvollsten Nutzhölzer dieser Welt und ist durch ihre Stockausschlagfähigkeit auch für eine Dendromasseproduktion mit niedrigen Umtriebszeiten eine viel versprechende Option. Bisher mit geringer genetischer Diversität nur in milden Klimazonen Deutschlands angebaut, werden mit dem Vorhaben durch Herkunftsvergleiche und forstgenetische Analysen frosttolerante Genotypen selektiert und in der Folge durch Anbauten und Samenplantagen mit breiter Diversität der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt. Zunächst werden bereits vorhandene Pflanzen mit Hilfe molekulargenetischer Marker genotypisiert und entsprechend ihren Orginalstandorten zugeordnet. Basierend auf Klimakammerkontrollversuchen und Beobachtungen im Feld werden Gruppen frosttoleranter und -empfindlicher Herkünfte/Exemplare differenziert, ihre unterschiedliche Genexpression durch RT-qPCR- und mRNA-Sequenzierung, durch PCR-Amplifikation und Sequenzierung von Kandidatengenen analysiert und die genetische Variation verglichen. Mit Frosttoleranz assoziierte SNPs, Allele und Haplotypen werden in den Kandidatengenen identifiziert. | Durch die intensive Analyse der genetischen Struktur, basierend auf neutralen und adaptiven Marken, im natürlichen Verbreitungsgebiet und den Vergleich der Herkünfte in ihrer Frosttoleranz, konnte festgestellt werden, dass eine herkunftsbasierte Selektion nicht ausreichend ist. Die genetische und phänotypische Varianz innerhalb der Herkünfte, ist größer als erwartet. Dies kann an der jahrhundertelangen forstlichen Nutzung des Küstenmammutbaums liegen, sodass die natürliche genetische Struktur im natürlichen Verbreitungsgebiet durch den menschlichen Einfluss verwischt wurde. Der Effekt wird durch die hohe genetische Diversität und die Hexaploidie verstärkt. Das Projekt legt im Hinblick auf die Genetik erstmalig wissenschaftliche Grundlagen für den polyploiden Küstenmammutbaum. Dies betrifft insbesondere die Einschätzung der genetischen Variabilität innerhalb und außerhalb des natürlichen Verbreitungsgebiets und des Anpassungspotentials. Bisher wurden die genetischen Ressourcen des Küstenmammutbaums nur geringfügig beschrieben und bewertet. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass erfolgreich genetische Marker entwickelt werden konnten, die für die Messung der genetischen Variation in Populationen und Beständen verwendet werden können. | Prof. Dr. Konstantin Krutovsky Tel.: +49 551 39-33537 kkrutov@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.12.2020 | 22018618 | Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Informationssysteme zur Steuerung forstbetrieblicher Prozesse - Akronym: WAWIKA | Im Rahmen des Projektes sollen Aspekte der Datenbereitstellung für die Bündelung, Kontrahierung, Prozessierung und Fakturierung von Holzmengen betrachtet werden. Wie in der Waldstrategie 2020 des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz (BMELV) ausgeführt, ist zur Sicherung der Markttransparenz und als Entscheidungsgrundlage für unternehmerische und politische Entscheidungen eine fundierte Datengrundlage erforderlich. Insbesondere, da Auswertungen von Expertenszenarien zeigen, dass der Holzrohstoffbedarf in Deutschland weiter steigt. Besonders dringlich ist die Einführung moderner Datenbereitstellungsverfahren bei der Betreuung und Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern, da hier vielfach veraltete Insel-Systeme mit Datenbrüchen und -lücken existieren. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3933421 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22018814 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von innovativen Bindemitteln auf Basis von Aminosilan/Aminoplast zur Herstellung von Holzwerkstoffen (Aminosilan) - Akronym: Aminosilan | Über 13.500 Mitarbeiter erwirtschafteten in der Holzwerkstoffindustrie 2016 einen Umsatz von 4,8 Milliarden Euro. Hauptprodukte der Holzwerkstoffindustrie sind Spanplatten mit einem Marktanteil von 51%, mitteldichte Faserplatten (MDF) mit einem Anteil von 21% und Holzfaserdämmplatte mit 8%. Bei der Herstellung von Spanplatten und MDF werden fast ausschließlich formaldehydhaltige Harze verwendet, die hauptsächlich zu über 90% aus Harnstoff-Formaldehyd (UF) bestehen. Seit vielen Jahrzehnten werden diese UF-Harze in der Industrie aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und einfachen Handhabung eingesetzt. Ein negativer Nebeneffekt ist die Formaldehydemission aus den hergestellten Produkten. Formaldehyd wurde 2015 von der Europäischen Chemikalienagentur (Echa) als "höchstwahrscheinlich krebserregend" eingestuft wurde. Somit ist die Reduzierung der Formaldehydemission eine der größten Herausforderungen der Holzwerkstoffindustrie. Mittlerweile existieren UF-Harze mit einem niedrigen Molverhältnis zwischen Harnstoff und Formaldehyd zu verwenden. Diese in Holzwerkstoffen eingesetzte UF-Harze (z.B. Kaurit 335, Kaurit 337 und Kaurit 340) - führen neben dem o. g. positiven Effekt jedoch auch zu schlechteren mechanisch-technologischen Eigenschaften der Werkstoffe. Daher konzentriert sich dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Modifizierung von UF-Harzen mit niedrigem Molverhältnis mit funktionellen Silanen, um die mechanische-technologischen Eigenschaften zu verbessern und die Formaldehydemission sowie die Wasseraufnahme der hergestellten Holzwerkstoffe zu verringern. Bei den in diesem Projekt verwendeten Silane handelt es sich um organofunktionelle Silane mit reaktiven Aminogruppen und hydrolysierbaren Gruppen, die als Haftvermittler, zur Oberflächenmodifizierung und als Vernetzungsmittel dienen können. Erstmals werden hier auch Silan-modifizierte UF-Harze für die Herstellung von Holzfaserdämmplatten eingesetzt. | Es wurden die verwendeten Bindemittelsysteme hinsichtlich ihrer rheol. Eigenschaften, pH-Werte, Feststoffgehalte und Gelierzeit untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Zugabe der Silane eine Reduzierung der Viskositäten der Bindemittelsysteme bewirkte und meist mit einer Erhöhung der Gelierzeit einherging. Bei der MDF-Herstellung kamen die neuartigen Prototyp-Bindemittelsysteme zum Einsatz. Diese enthielten Aminosilane, die bereits während der UF-Harz-Synthese einpolymerisiert wurden. Es zeigten sich hier im Vergleich zu den jeweiligen Referenzen eine signifikante Zunahme der Querzug- und Biegefestigkeiten um bis zu 100%. Bei allen weiteren Versuchsreihen kamen Bindemittelformulierungen zum Einsatz, bei denen die jeweiligen Silane nachträglich dem UF Harz zugefügt wurden. Auch dabei ergaben sich bei einem Großteil der Versuchsreihen mit UF-Harz in Kombination mit den Silanen signifikante Verbesserungen der mech.-technolog. Eigenschaften. Die Untersuchungen zeigten weiter, dass bei allen getesteten Bindemittelformulierungen die Formaldehydemissionen gegenüber der jeweiligen Referenz teilweise deutlich um bis zu 50 % reduziert werden konnten. Bei den Untersuchungen der Spanplatten ergaben sich, wie auch bei den Versuchsreihen der MDF, Verbesserungen der mech.-technol. Eigenschaften. Diese waren jedoch weniger stark ausgeprägt. Positive Veränderungen zeigten sich bei den Formaldehydemissionen der Spanplatten, die sich bei fast allen Versuchsreihen reduzierten. Die erstmals mit UF und Silanen gebundenen Holzfaserdämmstoffe zeigten vielversprechende mech.-technol. Eigenschaften. Bei den Untersuchungen zum Brandverhalten waren flammhemmende Einflüsse der Silane erkennbar. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der Zusatz geringer Mengen organofunktioneller Silane in UF-Harze zu einer Erhöhung der mech.-technol. Eigenschaften führten. Ferner konnte die Formaldehydemission gesenkt werden, während die Wasseraufnahme nahezu unverändert bleibt. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.12.2020 | 22018914 | Anbaueignung von Herkünften der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Deutschland - Akronym: ASP14-CorCed | Ziel des Projektes ist es, Herkünfte der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Süddeutschland zu testen und ihre Anbauwürdigkeit zu bewerten. Hierzu soll ein Herkunftsversuch auf vier Versuchsstandorten in Bayern und Baden-Württemberg etabliert werden. Auf der Grundlage der Versuchsergebnisse sollen die Anbauwürdigkeit von Herkünften für die genannten Baumarten untersucht werden. Da bisher keine geeigneten Erntebestände zur Verfügung stehen, soll eine enge Zusammenarbeit mit den örtlichen Institutionen in den Ursprungsländern im Bereich forstliches Saat- und Pflanzgut aufgebaut werden, die die Auswahl und die Beerntung von Beständen sowie den Import von Saatgut geeigneter Herkünfte nach Deutschland ermöglichen. Die geplante Projektstruktur umfasst vier Arbeitspakete (AP): AP1: Beschaffung von herkunftsgesicherten Vermehrungsgut in den Ursprungsländern einschl. der Dokumentation der Erntebestände AP2: Anzucht des Pflanzmaterials einschl. phänologischer Messungen in der Baumschule AP3: Aufbau eines Herkunftsversuchs auf vier Flächen in Bayern und Baden-Württemberg AP4: Auswertung verfügbarer Literatur und Veröffentlichung der Ergebnisse Eine detaillierte Übersicht enthält die Projektskizze: | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 8666 9883-13 alwin.janssen@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22018917 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Überschwemmungsverfahren im Forst zum Einsatz von Parasitoiden - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämpfungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln, durch welches der Einsatz von konventionellen chemischen Mitteln möglichst vermieden werden kann. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Überschwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren. Aufgabenschwerpunkte der NW-FVA im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Kiefernspinners forstlaufende Versuchstiere für Untersuchungen zur Wirksamkeit des Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi bereitzustellen, eine Methode zur großflächigen Ausbringung der Erzwespe T. dendrolimi in befallenen Kiefernwäldern zu entwickeln und technische Voraussetzungen für die massenweise Applikation des Parasitoiden zu schaffen. Als geeignete Methode stellte sich die Ausbringung des Parasitoiden in einem Spritzmittel per Helikopterapplikation heraus. Infolgedessen führte die NW-FVA verschiedene Untersuchungen zur Verträglichkeit des von BIOCARE entwickelten Spritzmittels mit den darin enthaltenen Parasitoiden durch, ebenso wie eine zu den technischen Voraussetzungen gehörende Prüfung geeigneter Düsentypen, durch welche die Parasitoide möglichst schonend in die Bestände appliziert werden sollten. Nach Klärung dieser und weiterer Fragestellungen wurden die bisherigen Erkenntnisse in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation umgesetzt. Es zeigte sich neben der grundsätzlichen Realisierbarkeit der Methode für eine biologische Ausbringung, noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Entwicklung eines geeigneten Spritzmittels. | Wichtige Zwischenziele konnten während der Projektlaufzeit erreicht werden; Eine vollständige Entwicklung eines praxisreifen Überschwemmungsverfahrens im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. den-drolimi war jedoch innerhalb des Projektzeitraumes nicht umsetzbar. Umfangreiche Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern zeigten, dass Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini als auch auf die massenweise Produktion angesehen werden kann. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen), dass das für eine Parasitierung optimale Alter der D. pini-Eier zwischen 0-5 Tagen liegt und die horizontale Suchweite des Parasitoiden vorwiegend 0-1 m beträgt. Die witterungsabhängigen Wartezeiten zwischen Applikation und ersten Parasitierungen werden zwischen 6-16 Tagen eingeschätzt. Als aussichtsreiches Verfahren wird die helikoptergestützte Applikation einer Spritzflüssigkeit nach sorgfältiger Abwägung diverser Ausbringungsformen angesehen. In anschließenden Versuchen konnte die grundsätzliche Eignung von Flüssigformulierungen für die Ausbringung von T. dendrolimi bewiesen und die aktuelle Hubschrauber-Gerätetechnik durch die Wahl einer für die massenweise Ausbringung von T. dendrolimi besonders geeigneten Flachstrahldüse (Hardi ISO-F 110-05) angepasst werden. Bereits geklärt wurden technische Anforderungen, mit denen sich Verstopfungen von Düsen, die in der ersten Prüfung noch aufgetreten waren, verhindern lassen. Aus sämtlichen während des Projektes erzielten Ergebnissen konnten wichtige Kenntnisse zu den Anforderungen und zu erforderlichen Optimierungen des Verfahrens erzielt werden, die die Anschlussfähigkeit weiterer Verfahrens-Entwicklungen in einem Folgeprojekt verbessern. | Dr. Martin Rohde Tel.: +49 551 69401-246 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22019018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 3: Digitaler Entwurf eines Materialsystems sowie eines Wickel- und Umformprozesses für biobasierte Multimaterialsysteme - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 29.02.2020 | 22019116 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 2: Bewertung der Schnittholzqualität und Dauerhaftigkeit sowie Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit der Holzwerkstoffe - Akronym: Wood_for_Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer | Prof. Björn Weiß Tel.: +49 351 4662 270 bjoern.weiss@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 22019517 | Verbundvorhaben: Anwendung von Pflanzenschutzmitteln im Forst – Situationsanalyse und Erweiterung wissenschaftlicher Grundlagen für die Nutzen-Risiko-Bewertung; Teilvorhaben 1: Erstellung einer Plattform zur Darstellung von Risiken und Nutzen verschiedener Insektizid-Applikationsszenarien sowie Nichtanwendung - Akronym: AWANTI | Ziel des Vorhabens ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bewertung der Risiken und des Nutzens der Anwendung und Nichtanwendung von Pflanzenschutzmittel (PSM) im Forst, unter Berücksichtigung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen (Auflagen, Anwendungsbestimmungen, Genehmigungsvoraussetzungen), zu verbessern und einen Beitrag zur transparenten und wissenschaftsbasierten Risiko- und Nutzenbewertung zu leisten. Dabei wird ein besonderer Schwerpunkt auf die Ausbringung von Insektiziden per Luftfahrzeug gelegt. | Dr. Hella Kehlenbeck Tel.: +49 33203 48-260 hella.kehlenbeck@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | ||
| 15.02.2019 | 31.12.2020 | 22019618 | Generationendialog zur Waldentwicklung in Deutschland - Akronym: Generationendialog | Im Rahmen einer Auftaktveranstaltung im Mai 2019 mit (Jugend-)Verbänden wird das Projekt vorgestellt und die Zielrichtung mit den Verbänden diskutiert und konkretisiert. In den darauffolgenden 5 Dialogforen soll, angelehnt an die Kernthemen der Waldstrategie 2020, über die Waldentwicklung in Deutschland diskutiert werden. Dabei wird angestrebt, junge Akteure mit etablierten Akteuren zusammen zu bringen. Um die jungen Teilnehmenden auf die Diskussion mit den etablierten Beteiligten vorzuberei-ten, findet am Vortag eines jeden Dialogforums eine Qualifizierung statt. Die Dialogforen richten sich nicht in erster Linie an themenbezogene Handelnde, sodass ein Austausch zwischen forstlich gebildeten Personen und Personengruppen aus den Feldern Sport, Gesundheit, Holzwirtschaft, Naturschutz, Bildung, etc. gegeben sein wird. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 31.07.2019 | 22019715 | Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 2: Europäische Metaanalysen und Reisekostenanalyse - Akronym: ReWaLe | Gesamtziel des Projektes ist es, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren. In dem Projekt wird der monetäre Nutzen der Bereitstellung von Rohholz, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes bestimmt, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen analysiert und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammengeführt. Mit diesem Modell werden anschließend räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen sollen. Das Projekt ist in 3 Phasen gegliedert: In Phase 1 werden für die drei ökonomisch dominanten Waldleistungen (Rohholzproduktion, Naturschutz-und Erholungsleistung) die Analysen erstellt, die aufgrund der Verfügbarkeit von Daten über die ökonomischen wert der Waldleistungen früh eine Orientierung über die Wertrelationen in den Regionen ermöglichen. Ausgehend von diesen ersten Ergebnissen werden regionale Hot Spots identifiziert. . Phase 2 konzentriert sich auf Analysen der Hot Spots, da sich diese aus regionalspezifischen und/oder forschungsökonomischen Gründen nicht sinnvoll für das Gesamtgebiet durchführen lassen. Phase 3 dient der Validierung der bisherigen Ergebnisse, der Analyse der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Leistungen, sowie der Zusammenführung zu einem integrierten Regionalmodell. Die TU Berlin werden folgende Arbeiten federführend durchgeführt: AS2.1: Aktualisierung der Metadatenbank, Bereitstellung als Web-Angebot / Integration weiterer Studien und Metaanalyse / Reisekostenanalyse auf Basis eines vorhandenen Datensatzes / Validierung der Ergebnisse aus den verschiedenen Erholungsstudien / Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Waldleistungen / Anwendung des Modells für Szenarienanalysen | Prof. Dr. Volkmar Hartje Tel.: +49 30 314-24537 volkmar.hartje@tu-berlin.de Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung Straße des 17. Juni 145 10623 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 22019718 | Verbundvorhaben: Benchmarking Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 1: Konzeption und Evaluierung - Akronym: BenchmarkingFWZ | Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) haben durch den Rückzug der staatlichen Forstverwaltungen zunehmend die Chance in der Betreuung ihrer Mitglieder auch wirtschaftlich aktiv zu werden. Das stellt die FWZ vor neue Herausforderungen. Die geringen Steuerungskapazitäten der FWZ und die künftigen oder auch schon derzeitigen Ansprüche an ein Dienstleistungsunternehmen stehen im Widerspruch zueinander. Der Austausch mit der Nachbar-Forstbetriebsgemeinschaft unterbleibt, da das operative Geschäft zumeist vorgeht, und er bleibt oftmals beschränkt auf Gespräche zu Holzpreisen oder Forstunternehmereinsätzen. In Summe gibt es kaum eine betriebswirtschaftliche Steuerung von FWZ anhand von Kennzahlen, da sich das Tagesgeschäft in einer breiten Spanne von waldbaulicher Beratung, klassischer Vereinsorganisation und Durchführung des Holzverkaufs bewegt. Einige Landeswaldbesitzerverbände (Mitglieder des Bundesverbandes AGDW-Die Waldeigentümer) haben betriebswirtschaftliche Arbeitskreise auf kommunaler Ebene oder für den größeren Privatwald organisiert, in denen ein reger Austausch und das "Lernen vom Besten" erfolgreich umgesetzt werden. Ziel des vorliegenden Vorhabens "BenchmarkingFWZ" ist es daher, basierend auf der Methodik des Benchmarkings, einen Leistungsaustausch auf Kennzahlenbasis für FWZ zu konzipieren, zu testen und bundesweit zu etablieren. Methodisch basiert dies auf einer Analyse der Leistungsprofile von FWZ, die in eine Typisierung anhand ähnlich strukturierter Prozesse und Leistungen mündet. Für die Leistungen und Prozesse sollen geeignete ökonomische und naturale Kennzahlen definiert werden. In einer Pilotphase werden in Beispiel-FWZ Daten erhoben und ausgewertet, die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert. Nach einer Anpassung des Kennzahlensystems soll eine deutschlandweite Anwendung erfolgen. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22019814 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 1: Effekte von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1 | Kiefernwälder auf trocken-armen Standorten des nordostdeutschen Tieflandes zählen zu den Schadgebieten für nadelfressende Insekten, die großflächige Gradationen ausbilden können. In Folge führt Kahlfraß in Verbindung mit ungünstigen Wetterlagen und/oder der Befall mit Sekundärschadorganismen zum flächigen Absterben von Waldbeständen. Wenn existenzbedrohende Waldschäden durch Kahlfraß prognostiziert werden, ist gemäß § 18 Pflanzenschutzgesetz eine Ausbringung von zugelassenen Insektiziden unter Einhaltung der Auflagen und Anwendungsbestimmungen im Kronenbereich der Wälder mit Luftfahrzeugen möglich. Sowohl die Anwendung von Insektiziden, als auch der Kahlfraß von Schadinsekten können zu Störungen in Waldökosystemen führen. Gleichwohl war das Ausmaß dieser Störungen bisher nicht abschätzbar und eine Risikobewertung schwierig. Unstrittig ist, dass ein Einsatz von Insektiziden selbst bei bestimmungsgemäßer und sachgerechter Anwendung Nichtzielorganismen beeinträchtigen kann. Im Verbundvorhaben zum "Risikomanagement biotischer Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft" wurden im TV 1 die Auswirkungen von natürlichen und anthropogenen Störungen auf Nichtzielorganismen in trocken-armen Kiefernwäldern untersucht. Im Fokus stand die Wirbellosenfauna unter Beachtung der Antagonisten von Kieferngroßschädlingen, die bei der natürlichen Selbstregulierung von Waldökosystemen eine wichtige Rolle spielen. Für die Aufklärung von Kausalitäten sowie zur Überprüfung bestehender Anwendungsbestimmungen bei luftgestützten Waldschutzmaßnahmen, wurden begleitende Analysen zu den Auswirkungen innerhalb sowie zur Abdrift und Exposition außerhalb der Behandlungsfläche durchgeführt. Ziel war die Bewertung der Ökotoxikologie von Insektiziden bei der Anwendung mit Luftfahrzeugen in Wäldern, um gesicherte Grundlagen für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren zu schaffen und praxisorientierte Risikominderungsmaßnahmen zu erarbeiten. | Verallgemeinernde Aussagen zu den Effekten von Insektiziden in Wäldern lassen sich schwer treffen. Waldökosysteme sind offene Systeme, die ständigen Veränderungen unterworfen sind. Viele Einflussfaktoren stehen in Wechselwirkung zueinander und erschweren eine klare Zuordnung von Effekten. Die ökotoxikologischen Analysen nach der luftgestützten Applikation zeigten, dass die Luftfahrzeugtechnik eine exakte Ausbringung von Insektiziden in Wäldern ermöglicht. Auf Grundlage der Wirkungsweise und Wirkdauer der eingesetzten Präparate ist eine differenzierte Abwägung des Umweltrisikos im Zulassungsverfahren von PSM vorzunehmen. Die postulierten negativen Eigenschaften für das Präparat KARATE FORST fl. konnten nicht bestätigt werden. Der Wirkstoff lambda-Cyhalothrin zeigte sich als nicht persistent auf Kiefernnadeln. Der Einsatz von Insektiziden als auch massiver Nadelfraß führen zur Veränderung der Insektenfauna in Kiefernwäldern. Nach dem Einsatz von Insektiziden lassen sich bedingt temporäre Effekte bestätigen, unter Berücksichtigung der Vegetationsschicht. In der Strauch- bis Baumschicht wurden räuberische Vertreter der Coleoptera, infolge der Verringerung des Nahrungsangebotes beeinflusst. Für den Hauptparasitoiden von Diprion pini waren keine Effekte am Boden durch die Insektizide erkennbar. Starker Nadelfraß verändert wenige Jahre nach der Gradation die Habitatqualität wesentlich. Welche Effekte und Zusammenhänge auch in Bezug auf andere Arthropodengruppen bestehen, gilt es aktuell zu prüfen und weiter auszuwerten. Mit der Durchführung weiterer Abdriftversuche wurden zusätzlich valide Abdriftwerte ermittelt, die die Grundlage für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren nach PflSchG hinsichtlich der Exposition von Nichtzielorganismen außerhalb der Behandlungsfläche sind. | Dr. Nadine Bräsicke Tel.: +49 531 299-4602 nadine.braesicke@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2021 | 22019815 | Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 1: Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage - Akronym: ResEsche | Das durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus verursachte Chalara-Eschentriebsterben ist zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche (Fraxinus excelsior L.) geworden. Mit hoher Aggressivität schreitet die Erkrankung auch in Mecklenburg-Vorpommern voran und tritt landesweit in allen Eschenbeständen auf. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden. Eschenbestände nehmen in M-V standortbedingt eine Fläche von rund 16.000 ha ein und haben damit eine hohe Bedeutung. Der Eschenanbau im Rahmen einer naturnahen Forstwirtschaft in M-V ist somit als unverzichtbar anzusehen. Für eine baldige Wiederbewaldung geschädigter Flächen werden daher Eschen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz benötigt. Neuere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass ein geringer Anteil von Eschen über diese Resistenz verfügt. Ziel des Projektes ist es, diese offenkundig nicht befallenen Individuen zu identifizieren, zu charakterisieren, vegetativ zu vermehren und für die Anlage einer genetisch vielfältigen Samenplantage aus Klonen zu nutzen. Weiterhin werden Erkenntnisse über die genetische Konstitution der Esche sowie zur genetischen Variabilität des Pilzes gewonnen. Durch die Landesforst MV wird das Teilprojekt "Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage" bearbeitet. Die Auslese der Plusbäume soll aus dem verfügbaren Gesamtvorkommen von Eschenbeständen in M-V (und angrenzenden Bundesländern) erfolgen. Im Rahmen eines zweistufigen Auswahlverfahrens werden zunächst die vitalsten und qualitativ dominierenden Individuen auf Grundlage einer Klassifizierung von phänotypischen Baummerkmalen identifiziert. Die Endauswahl der für die Vermehrung vorgesehenen Plusbäume erfolgt im Abgleich mit den phytopathologischen bzw. molekular-genetischen Untersuchungen in Teilprojekt 2. Zum Projektabschluss ist als wichtigster Meilenstein die Anlage der Eschensamenplantage vorgesehen. | Es konnten alle Arbeitspakete und Meilensteine im vollen Umfang bearbeitet werden. Über den ursprünglichen Projektantrag hinaus wurden durch Projekterweiterung und -verlängerung zusätzliche Maßnahmen durchgeführt werden. Letztlich konnten zwei Samenplantagen bestehend aus generativ und vegetativ vermehrten Eschen etabliert werden. Es wurden über die Projektziele hinaus deutlich mehr Genotypen in der Pfropflings-Plantage bei Tressow gepflanzt. | Dr. Peter Röhe Tel.: +49 385 588-6240 p.roehe@t-online.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 28.02.2020 | 22019816 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 4: Chemische Zusammensetzung sowie Eignung zur Zellstoffherstellung und Bioethanolgewinnung - Akronym: Wood-for-Industry | Die steigende Nachfrage nach Holz kann nur noch begrenzt durch gesteigerte Nutzung der Zuwachspotentiale gedeckt werden. Deckungslücken könnten zu einem erheblichen Teil durch hochleistungsfähige Züchtungsprodukte gedeckt werden. Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind dabei die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. Bei der stofflichen Verwertung stellt sich die Frage, ob die veränderten Zuwachsleistungen auch veränderte Holzeigenschaften mit sich bringen. Um das bisherige Züchtungsmaterial wirtschaftlich einsetzen zu können, müssen dessen Eigenschaften umfassend untersucht werden. Holzeigenschaften, die mit den jeweiligen Verwendungszwecken kongruieren, bewirken verbesserte Produkteigenschaften und erhöhte Ausbeuten. Dazu sollen bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften untersucht werden. Anhand der Ergebnisse werden Züchtungsziele für weiterführende Züchtungsarbeiten definiert. In dem Teilprojekt wird das Züchtungsmaterial chemisch charakterisiert, in die die Anteile an Extraktstoffen, Cellulose, Hemicellulosen und Lignin ermittelt werden. Darüber hinaus werden die einzelnen Bestandteile hinsichtlich ihrer Zusammensetzung (Extraktstoffe, Hemicellulose, Lignin) und des Polymerisationsgrades (Cellulose, Lignin) charakterisiert. Anhand von Kraftaufschlüssen und der Bewertung der resultierenden Zellstoffe wird ihre Eignung als Ausgangs- oder Zuschlagmaterial für die Zellstoff- und Papierindustrie untersucht. Zellstoffe aus Organosolv-Aufschlüssen werden in Bezug auf eine Eignung für Bioraffinerien getestet. | Prof. Dr. habil. Steffen Fischer Tel.: +49 351 463-31239 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22019818 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dipl. Ing. FH Andreas Wesel Tel.: +49 8141 957-225 wesel@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | FPNR | ||
| 01.07.2016 | 30.09.2021 | 22019915 | Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 2: Phytopathologische und molekulargenetische Charakterisierung sowie vegetative Vermehrung gesunder Plusbäume - Akronym: ResEsche | Das durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus (syn. H. fraxineus) verursachte Chalara-Eschentriebsterben schreitet auch in Mecklenburg-Vorpommern mit unverminderter Aggressivität voran. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden im küstennahen Raum, wo die Esche auf Nassstandorten oft als alleinige Baumart vorkommt. Für eine baldige Wiederbewaldung der kalamitätsgeschädigten Flächen werden daher Eschenpflanzen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz gegenüber dem Pilz in ausreichend großer Anzahl benötigt. Im Teilprojekt 2 werden die ausgewählten Plusbäume molekulargenetisch und phytopathologisch charakterisiert. Diese Informationen werden für die endgültige Auswahl der für die Anlage der Samenplantage zu verwendenden Bäume genutzt. Weiterhin werden Erkenntnisse zur genetischen Variabilität und Diversität der Esche in Norddeutschland gewonnen. Für den molekular-genetischen Nachweis des Pilzes werden die entsprechenden Marker entwickelt und angewendet. Mit diesen Methoden wird bei gesund erscheinenden Bäumen überprüft, ob bereits ein Befall durch den Pilz vorliegt. Daneben sollen auch Untersuchungen zur genetischen Diversität des Pilzes durchgeführt werden. Die für die vegetative Vermehrung von Eschen notwendigen Verfahren werden optimiert. Die ausgewählten Plusbäume werden in ausreichender Anzahl für die geplante Samenplantage vegetativ vermehrt. 1. Erarbeitung und Anpassung von Methoden zur phytopathologischen und molekulargenetischen Charakterisierung bei Esche 2. Genotypisierung zur Identifizierung von Einzelbäumen, Untersuchung zur Diversität und Genfluss innerhalb und zwischen Eschenbeständen und zum Vergleich der genetischen Struktur von geschädigten und gesunden Bäumen. 3. Charakterisierung des Befalls- und Resistenzstatus ausgewählter Plusbäume sowohl mittels Kultivierungsverfahren als auch durch artspezifische molekulare Marker. 4. Vegetative Vermehrung ausgewählter Eschen-Plusbäume | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 29.02.2020 | 22019916 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 3: Bewertung der Rundholzqualität und physikalischer Eigenschaften sowie die Analyse des Jahrringaufbaus - Akronym: Wood-for-Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs- und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer Das Teilprojekt der Professur für Forstnutzung hat seine Schwerpunkte in den Bereichen Rundholzqualität (AP 2), physikalische Materialeigenschaften (AP 3) und Jahrringbau (AP 4). | Prof. Dr. Dr. habil Claus-Thomas Bues Tel.: +49 35203 383-1304 bues@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 22019917 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Fallen- und Lockstoffentwicklung und -erprobung für Rüssel- und Borkenkäfer sowie Volatilerprobung in Borkenkäferfallen - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 38-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22020118 | Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 2: Holztechnologische Charakterisierung des Ausgangsmaterials (FVA) - Akronym: Superhybride | Der Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativbaumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschenstandorten geeignet sind. Eine Option bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies geringer zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (Juglans nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche)-Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektionen bilden Hybriden von Juglans intermedia x Juglans mandshurica, die vor 25 Jahren durch Zufallsbestäubung in Südbaden entstanden. | Es wurden 6 Individuen von Juglans-Hybriden in Alter von 24 bis 31 Jahren aus Zwischennutzung eines Bestandes in Rheinland-Pfalz untersucht. Das Versuchsholz repräsentiert folgende Hybriden: J. intermedia x J. mandshurica ("Superhybriden") (3Bäume), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. regia x J. nigra (gepropft auf J. regia), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. minor x J. nigra, Garavel-Hybride 'MJ209' (J. nigra x J. major). Es handelt sich um Durchforstungsholz, das aus waldbaulicher Sicht entnommen wurde, um die qualitative Entwicklung der ausgewählten Zuwachsträger sicher zu stellen. Hinsichtlich der Dimension lagen die "Superhybriden" zwischen den schwachwüchsigeren Intermedia-Hybriden und der stärkeren Garavel-Hybride, bei der Höhenentwicklung der Verkernung lagen diese Hybriden gleichauf. Die qualitätsbedeutsame Kernholzausprägung im Querschnitt lag bei den Superhybriden deutlich über den Vergleichsklonen. Die Rundholzklassifizierung nach RVR zeigte eher unterdurchschnittliche Qualität und einen starken Einfluss der äußerlich erkennbaren Ästigkeit der Klone (noch sichtbare Überwallung nach Wertastung) und ausgeprägte Stammkrümmung, was auch auf das geringe Alter der Bäume sowie die Auswahl für die Durchforstung zurückzuführen ist. Rohdichte und Darrdichte lagen für die Superhybriden unter den ermittelten Werten für das Vergleichsmaterial und im unteren Bereich der für die Elternarten in der Literatur genannten Referenz. Für fehlerfreie Kleinproben lagen die mechanischen Kennwerte Biegeelastizitätsmodul und Biegefestigkeit im Bereich des Variationsintervalls von J. nigra. Quellungs- und Schwindungsverhalten sind dagegen vor allem in tangentialer Richtung deutlich erhöht, was bei der Verarbeitung zu Problemen führen kann. Die produzierte Schnittware war stark durch Ästigkeit und durch Endrisse geprägt. Die an Baumindividuen ermittelten Trends in der Holzentwicklung müssen nun durch systematische Versuchsanbauten der Klone weiter geprüft werden. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | |
| 01.03.2017 | 30.04.2020 | 22020316 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 5: Charakterisierung der fasermorphologischen Eigenschaften - Akronym: Wood-for-Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22020417 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Glimmschutzmittels - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Es besteht hier nachträglich zum laufenden Forschungsprojekt Potential für zusätzliche Applikationen des Lösungsansatzes, der maßgeblich aus dem Flammschutzmittel der Fa. ET Brandschutz besteht z.B. bei losen und mattenförmigen Gefachdämmungen. | Anton Shatalov Tel.: +49 2267 829651 a.shatalov@et-brandschutz.de ET Brandschutz GmbH Hansestr. 3 51688 Wipperfürth | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22020418 | Ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit durch naturgemäße Waldwirtschaft - Anlage von Dauerbeobachtungsflächen und Marteloskopen in Deutschland im Rahmen eines europäischen Netzwerkes - Akronym: Dauerwald | Die Association Futaie Irrégulière (AFI) hat zusammen mit AgroParisTech – ENGREF ein Waldaufnahmeverfahren auf Stichprobenbasis entwickelt, mit dem europaweit naturnah bewirtschaftete Dauerbeobachtungsflächen aufgenommen werden. Es soll sichtbar dargestellt und geprüft werden, wie sich naturgemäße Waldbewirtschaftung auf die ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit in der von der Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft e. V. (ANW) propagierten Dauerwaldwirtschaft auswirkt. Die Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen sollen auch dem Bewirtschafter Hinweise für die Zukunftsfähigkeit der angewendeten Bewirtschaftungspraxis geben und ggf. eine Korrektur bewirken. Derartige Flächen gibt es bereits in Frankreich, Österreich, Benelux, England und Irland. In Deutschland sollen unter Federführung der ANW zunächst für die wichtigsten Standorte Dauerbeobachtungsflächen und zusätzlich 3 Marteloskope in typischen Waldgesellschaften angelegt werden. Mit diesen durch das European Forest Institut (EFI) anzulegenden Marteloskopen werden die ökonomischen und ökologischen Wirkungen unterschiedlicher Waldbehandlungen simuliert, das eigene Handeln überprüft und das vereinbarte Handeln geschult. Die Waldbesitzer verpflichten sich nach der geförderten Ersteinrichtung der Flächen dazu, diese langfristig für Waldaufnahmen in 5-10-jährigem Rhythmus zur Verfügung zu stellen. Die Daten werden von der Universität Nancy aufbereitet und fließen als Echtdaten an die Betriebe und anonymisiert in einen nationalen und internationalen Datenpool bei AFI und der ANW. Sie geben standortdifferenziert mit gleicher Systematik Auskunft über die Ergebnisse waldbaulicher Ursache-Wirkung-Beziehungen. Die Plausibilität der Daten wird von AFI und der Uni Nancy geprüft. Die nationale waldbauliche Interpretation erfolgt über die ANW, der internationale Vergleich über ProSilva Europa (PS). | Hans Freiherr von der Goltz Tel.: +49 2972 921710 goltz@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. Poststr. 7 57392 Schmallenberg | FPNR | ||
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22020518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 5: Bewertung und Prognose des Risikos durch phyllophage Eichenschadinsekten und Differenzierung des Schadpotenzials des EPS - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzenden. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken der Forstlichen Forschungsanstalten sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 22020617 | Identifizierung von exprimierten Genen in Erlen-Genotypen bei Befall durch Phytophthora×alni als Grundlage für die Entwicklung genetischer Marker für Phytophthora-Toleranz - Akronym: ErleTranskript | Der Oomycet Phytophthora×alni stellt ein prominentes Pathogen in den Erlen-Beständen Deutschlands dar. Der klimatische Wandel kann zu einer weiteren räumlichen Verbreitung und Bedrohung der Bestände der Schwarz-Erle (Alnus glutinosa) in Deutschland und Europa beitragen. Ökologische und ökonomische Schlüsselfunktionen der Erle können durch das Pathogen akut gefährdet werden. Gleichzeitig steigt die Bedeutung der Schwarz-Erle aufgrund ihrer Fähigkeit Standorte zu besiedeln, die u. a. durch das Eschentriebsterben frei geworden sind. Das Projekt baut auf die bereits erreichten Ergebnisse zur Selektion von Schwarz-Erlen mit einer herabgesetzten Anfälligkeit gegenüber dem Pathogen auf, setzt jedoch den Schwerpunkt auf die genetischen Unterschiede zwischen toleranten und anfälligen Pflanzen. Intra- und interspezifische Unterschiede in der Genexpression einzelner Genotypen in Folge einer experimentellen Infektion mit P.×alni in Erlen-Arten stellen dabei die Ausgangsbasis dar. Als Untersuchungsobjekte dienen dabei vorliegende hoch und gering anfällige Klone von A. glutinosa, aber auch hoch anfällige Klone von Alnus incana zum Vergleich. Die genetischen Unterschiede werden im Rahmen von differentiellen Transkriptom- Analysen identifiziert. Kandidaten für hoch- und runterregulierte Gene werden in Einzelexperimenten mittels Real-time PCR qualitativ und quantitativ evaluiert. Die Analysen erlauben zusätzlich erste Einblicke in die Virulenzfaktoren des Pathogens und die Abwehrantwort der Erle gegenüber P.×alni und tragen damit substantiell zum Verständnis des Erlensterbens bei. Zusätzlich werden Arbeiten durchgeführt, die helfen sollen die Transkriptionsdaten mit potentiellen Markern auf der DNA-Ebene zu verknüpfen. Dafür werden in natürlichen Befallsgebieten in Brandenburg anfällige und tolerante Bäume bonitiert, um mindestens sechs In-situ-Kreuzungen von anfälligen und toleranten Bäumen durchgeführt. | Dr. Ben Bubner Tel.: +49 33433 157-170 ben.bubner@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | FPNR | ||
| 01.07.2019 | 31.05.2023 | 22020618 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 4: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für ausgewählte Bestandsschädlinge der Eiche in Süddeutschland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben der LWF beinhaltet Artenspektrum, Populationsdynamik und Gradationsgebiet der Eichenschadgesellschaft und stützt sich auf die Zusammenführung vorhandenen Datenmaterials aus Monitoring und Schadensanalysen sowie gezielte Aufnahmen im Rahmen einer aktuellen großflächigen Massenvermehrung des Schwammspinners und der in diesem Zusammenhang erfolgenden PSM-Einsätze. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung der Verfahren | Dr. Dr. habil. Gabriela Lobinger Tel.: +49 8161 71-4902 gabriela.lobinger@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2020 | 22020717 | Wildnis in Deutschland - gesellschaftliche Erwartungen und Akzeptanz eines kontrovers diskutierten Konzepts - Akronym: WIND | Ziel des Vorhabens ist eine umfassende Analyse der gesellschaftlichen Sicht auf das Thema Wildnis in Deutschland. Dabei soll sowohl eine Klärung des Verständnisses als auch der Akzeptanz des Konzepts von Wildnis in Deutschland erfolgen. Das Vorhaben stellt die Ergebnisse in den allgemeinen nationalen und internationalen Diskurs über Wildnis, Naturbewusstseinsforschung und über die Rolle von Wäldern. Dabei soll auch bewertet werden, inwiefern das Konzept Wildnis in Einklang ist mit den Beschlüssen der Staatengemeinschaft zum Klimaschutz (z. B. COP 21 in Paris), den anderen gesellschaftspolitischen Zielen der Europäischen Union (z. B. Europäisches Parlament und Europäischer Rat, 2009) und Deutschlands sowie mit den sonstigen gesellschaftlichen Ansprüchen an den Wald und grundsätzlich mit dem Konzept der Nachhaltigkeit. | Das Forschungsprojekt "Wildnis in Deutschland – gesellschaftliche Erwartungen und Akzeptanz eines kontrovers diskutierten Konzepts (WIND)" analysiert die gesellschaftliche Sicht auf das Thema Wildnis in Deutschland. Hintergrund ist die Umsetzung der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS); die NBS legte 2007 das Ziel fest, dass sich auf zwei Prozent der deutschen Landesfläche Natur nach ihren eigenen Gesetzmäßigkeiten entwickeln soll. Dieses Ziel soll vor allem dadurch erreicht werden, dass 5 % der Waldflächen in Deutschland zu Wildnisgebieten entwickelt werden. Auf Basis der Auswertung des aktuellen Diskurses wurden Interviews mit Experten geführt. Darauf aufbauend wurde eine Befragung mit kommunalen Vertretern und eine repräsentative Befragung in der Bevölkerung durchgeführt. Die Ergebnisse der repräsentativen Befragung zeigen, dass die Menschen in Deutschland mehrheitlich positiv auf Wildnis schauen. Bezieht man sozio-demografische Merkmale in die Betrachtung mit ein, ergibt sich ein überraschend homogenes Bild von dem, wie Wildnis von den Menschen in Deutschland verstanden wird und wie sie sie bewerten. Man könnte davon sprechen, dass es ein weitgehend universelles Bild von Wildnis in Deutschland gibt. Die in der Bevölkerung positive und relativ wenig kontroverse Sicht bei dem Thema Wildnis wird in der Forst- und Holzwirtschaft nicht geteilt. Die Argumente der Forst- und Holzwirtschaft werden jedoch im politischen Diskurs kaum berücksichtigt. Der politische Diskurs über Wildnis hat sich von einer Diskussion über den Sinn von Wildnis auf die Umsetzungsebene mit einem konkreten Handlungsplan verlagert. Der Widerstand der Forst- und Holzwirtschaft gegen das 5 %-Wildnisziel erscheint auf Basis der breiten Zustimmung in der Gesellschaft und der politischen Unterstützung zu dem Konzept Wildnis jedoch wenig zielführend. Die Forst- und Holzwirtschaft sollte sich vielmehr in die Diskussion einbringen, welche Gebiete dauerhaft aus der Nutzung genommen werden. | PD Dr. Marcus Knauf Tel.: +49 151 5064-1068 mknauf@knauf-consulting.de Knauf Consulting – Prof. Dr. Helen Knauf und Dr. Marcus Knauf GbR Dorotheenstr. 7 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 28.02.2021 | 22020917 | Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung, "FuturePelletSpec" Teil 1: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: FuturePelletSpec | Im Vorhaben "FuturePelletSpec" werden bislang noch nicht ausreichend erforschte bzw. völlig unerforschte Eigenschaften des Brennstoffes Holzpellets, die relevante negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben, untersucht, und die Ursachen für das auffällige Verbrennungsverhalten sollen aufgeklärt werden. Darauf aufbauend sollen neue Vorschläge für Richtlinien zur Holzpellet-Charakterisierung und Standardisierung erarbeitet werden, die in zukünftige Brennstoff-Normungsaktivitäten und insbesondere auch in die Festlegung zukünftiger Prüfverfahren für häusliche Pellet-Öfen und -Kessel einfließen können, um entsprechende Messergebnisse belastbarer und weniger manipulationsanfällig zu machen. Des Weiteren soll ein neuartiges Brennstoffbett-Abbrandmodell für Holzpellet-Festbettfeuerungen entwickelt werden, das erstmals auch eine transiente Simulation des Brennstoffbettabbrandes erlaubt. Dieses Modell soll nach seiner Validierung mit einem bestehenden Gasphasenverbrennungsmodell gekoppelt werden, um den gesamten Verbrennungsprozess simulieren zu können. Somit soll es erstmals ermöglicht werden, den Einfluss wechselnder Brennstoffeigenschaften auf den gesamten Verbrennungsprozess zu simulieren und die Auswirkungen der neuen, als kritisch identifizierten, Brennstoffparameter auf das Verbrennungsverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Das neue Modell stellt somit das Verbindungsglied von der Brennstoffcharakterisierung zur Verbrennung dar und soll dazu beitragen, dass zukünftig Brennstoff-flexiblere und kostengünstigere Feuerungen entwickelt werden können. Auf den Resultaten aufbauend soll ein Leitfaden für die Entwicklung von Low-Cost Low-Emission Pelletfeuerungstechnologien, die auch bei schwankenden Pelletqualitäten einen robusten Betrieb zeigen, entwickelt und allgemein zugänglich gemacht werden. Dieser soll die Branche der Pelletfeuerungshersteller bei zukünftigen Entwicklungen unterstützen. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.08.2018 | 22021114 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Formaldehydfreie Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd für Holzwerkstoffe und Dekorpapiere - Akronym: Glykolaldehyd-Aminoh | Für die Herstellung von Holzwerkstoffen und Dekorpapieren werden in Deutschland vorwiegend formaldehydhaltige Aminoharze (Harnstoff-, Melamin-Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Harze) eingesetzt. Mit der Neueinstufung von Formaldehyd als Karzinogen der Klasse 1B können sich bereits in naher Zukunft für die Holzwerkstoffindustrie Auswirkungen u.a. auf den Arbeitsschutz, die Einhaltung der Richtwerte für karzinogene Substanzen hinsichtlich TA Luft und AgBB Bewertungsschema sowie das Recycling formaldehydhaltiger Holzwerkstoffe ergeben. Eine Reduzierung des Formaldehydgehalts in Klebstoffen für Holzwerkstoffe sowie in Imprägnierharzen für Dekorpapiere scheint daher nicht ausreichend zu sein, vielmehr muss der Einsatz formaldehydfreier Harze in den Fokus gerückt werden. Mögliche formaldehydfreie Klebstoffe im Holzwerkstoffbereich müssen die Anforderungen an eine ausreichende Verfügbarkeit, Unbedenklichkeit für Umwelt und Gesundheit sowie technische und wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit erfüllen. Zur Erreichung des Ziels werden anstelle von Formaldehyd Kohlenhydrataldehyde (Glykol- und Glycerinaldehyd) zur Herstellung formaldehydfreier Aminoharze eingesetzt. Neben der Optimierung der Bedingungen für die Aldehyd- und Harzsynthesen wird ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeiten die Anpassung der Parameter bei den Synthesen und der Holzwerkstoffherstellung (Sperrholz, Spanplatten, mitteldichte Faserplatten [MDF], Furnierschichtholz [LVVL]) an die Industrieverhältnisse sein. | Ziel des Vorhabens war es, den Formaldehyd in den bisher hauptsächlich für Holzwerkstoffe verwendeten Aminoharzen durch Glykolaldehyd zu ersetzen. Der Einsatz dieser neuen Harze soll ohne Veränderung der etablierten Verarbeitungsbedingungen erfolgen, keine Verschlechterung der Produkteigenschaften bewirken und im Herstellungspreis mit derzeitigen formaldehydhaltigen Aminoharzen vergleichbar sein. Da Glykolaldehyd bisher nicht in entsprechenden Mengen kommerziell verfügbar ist, muss er am Fraunhofer IAP durch Umpolung aus Paraformaldehyd hergestellt werden. Anschließend werden Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd synthetisiert und am Fraunhofer WKI auf ihre Anwendungsfähigkeit bei der Herstellung von Holzwerkstoffen getestet. Da der Glykolaldehyd aus Paraformaldehyd hergestellt wird, muss parallel zum Fortschritt im Projekt (Herstellung von Glykolaldehyd, Synthese von Aminoharzen, Einsatz der Klebstoffe in Holzwerkstoffen) auch die Aldehydanalytik in den entsprechenden Zwischen- bzw. Endprodukten entwickelt werden. Die neuen Klebstoffe sollen den zukünftigen Anforderungen an die Formaldehyd- und VOC-Emissionen und dem Recycling der Holzwerkstoffe und Folgeprodukte (stoffliche Nutzung von formaldehydfreiem Altholz) gerecht werden. Ferner sollen die Klebstoffe für die Verleimung von Partikeln (z.B. Spanplatten, OSB) und Fasern (z.B. MDF) sowie Flächenverleimungen (z.B. Sperrholz, LVL) aus Laub- und Nadelholz geeignet sein. Formaldehydfreie Bindemittel für Holzwerkstoffe sowie formaldehydfreie Imprägnierharze für Dekorpapiere sind aus den ausgeführten Gründen nicht nur für die Holzwerkstoff- und Möbelindustrie, sondern auch für den gesamten Innenausbau (Wandelemente, Laminat-Fußböden, Türen) von elementarer Bedeutung. Insbesondere in diesem Bereich sind klein- und mittelständische Betriebe zu finden. | Dr. Frauke Bunzel Tel.: +49 531 2155-0 frauke.bunzel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22021215 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 2: Hydromorphologie - Grundwasser - Visualisierung - Akronym: BoWa-WN | Ziel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw. Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung, Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und Praxistauglichkeit | Dr. rer. nat. Andreas Wahren Tel.: +49 351 40351642 wahren@hydro-consult.de Dr. Dittrich & Partner, Hydro-Consult GmbH Glacisstr. 9 a 01099 Dresden | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 22021218 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion beinhaltet. Die Gewinnung von Lignin und Faserstoff ermöglicht sowohl die zusätzliche Wertschöpfung als auch die ganzheitliche Nutzung der Biomasse. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren wurde vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert. Ausgehend von dieser Evaluation wurde ein Anlagenkonzept erarbeitet, welches die techno-ökonomische Bewertung ermöglichte. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch das Fraunhofer CBP bearbeiteten Teilvorhabens 1 auf der Entwicklung, Optimierung und Bilanzierung des Verfahrens im technischem Maßstab. | Am CBP wurde der Gesamtprozess im Hinblick auf Produktausbeuten und –reinheiten, sowie technische Umsetzbarkeit im Pilot- und Produktionsmaßstab optimiert. Für alle Verfahrensschritte wurden Massenbilanzen erstellt. Dazu wurden Input- und Hauptproduktströme, sowie Lösungsmittelverluste, Neben- und Abfallströme quantifiziert und deren Zusammensetzung bestimmt. Es wurde ein mehrstufiges Verfahren zur Extraktion von Buchenholz mit Wasser zur Gewinnung von Xylan erarbeitet, welches die Steuerung der Xylaneigenschaften erlaubt und bei welchem hohe Ausbeuten von ca. 40% erreicht werden. Ein kontinuierliches Extraktionsverfahren konnte nicht realisiert werden, weil dann die gewünschten Xylanspezifikationen nicht erreicht wurden. Zur Isolierung des Xylans aus den Extrakten wurde ein Aufarbeitungsverfahren entwickelt, wodurch das Extraktvolumen auf ca. 1/5 des Ausgangsvolumens reduziert wird. Dadurch können in der nachfolgenden Fällung des Xylans in Ethanol 80% an organischem Lösungsmittel eingespart werden. Die Kopplung von Xylanextraktion und Organosolv-Aufschluss wurde erfolgreich umgesetzt, wobei relativ milde Bedingungen im Organosolv-Aufschluss angewendet wurden. Durch niedrigere Temperaturen, Drücke und Säurekonzentrationen werden die Anlagenwerkstoffe weniger stark beansprucht. Der erhaltene Faserstoff war dennoch gut aufgeschlossen, er enthielt nur noch Spuren von Hemicellulose. Die Ligninfällung durch Verdampfung des Ethanols ist analog zum Standardprozess problemlos möglich. Das produzierte Lignin und der Faserstoff wurde verschiedenen Unternehmen zur Bemusterung in Materialanwendungen bereitgestellt. Die detaillierte chemische Analyse des Lignins ergab, dass dieses auch für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen geeignet ist. Jedoch sind für Lignin und den Faserstoff noch anwendungsspezifische Entwicklungen zur Konfektionierung notwendig, um die Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. | Dr. Ireen Gebauer Tel.: +49 3461 43-9133 ireen.gebauer@cbp.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 22021618 | Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 1: Auswertung der vorhandenen Standards und Entwicklung eines Modells zum Datenaustausch über Ländergrenzen - Akronym: DRMDat | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. V07a: Es handelt sich um ein österreichisch-deutsches Verbundvorhaben, die Umsetzung der Arbeiten erfolgt zu gleichen Teilen von den Projektpartnern in Deutschland und Österreich. Die länderinternen Abstimmungen mit Organisationen und Verbänden erfolgen durch nationale Lenkungsgruppen. Die aufgestellten Meilensteine stellen Weichenstellungen des Projektes beziehungsweise mögliche Projektabbruchsstellen durch die Lenkungsgruppen dar. Das Vorhaben ist in 5 Arbeitspakete untergliedert und umfasst einen Zeitrahmen von 24 Monaten: • Projektkoordination und Organisation der nationalen Lenkungsgruppen • Beschreibung der Standardprozesse in der Holz- und Informationslogistik sowie die Evaluierung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen den eingesetzten Datenstandards • Prüfung möglicher Umsetzungsvarianten eines Konzepts für ein digitales Rohstoffmanagement • Entscheidung und Entwicklung von Umsetzungsvarianten • Kommunikation und Wissenstransfer | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.12.2018 | 22022011 | Verbundvorhaben: Selektion und Züchtung von Schwarz-Erle (Alnus glutinosa L. Gaertn.) auf Widerstandsfähigkeit gegenüber Phytophthora alni; Teilvorhaben 2: JKI | Seit etwa 1990 werden europäische Erlenarten durch den pilzähnlichen Erreger Phytophthora alni massiv geschädigt. Die Schäden wirken sich auf die Stabilität in forstlichen Beständen und entlang von Gewässern mit Folgen für den Hochwasserschutz aus. Da eine direkte Bekämpfung außerhalb von Baumschulen nicht möglich ist, soll im Projekt die Grundlage für die Produktion von höherwertigem (widerstandsfähigem) Saat- und Pflanzgut von A. glutinosa gelegt werden: - Es wird feldresistentes Material selektiert und vermehrt und Klonlinien mit Resistenz etabliert (TI) - Es wird eine standardisierte Prüfmethodik entwickelt für die Resistenzbewertung von Nachkommeschaften und Klonen (JKI) - Histologische Untersuchungen werden für die Aufklärung von Resistenzursachen auf der Zellebene durchgeführt und der Ablauf der Besiedelung in den Wurzeln untersucht (JKI) - Für klonales Material wird eine Methode zur genetischen Identifizierung entwickelt (TI) 1. Selektion von resistenten Einzelbäumen und Populationen aus ausgewählten Beständen mit nachgewiesenem P. alni-Vorkommen (zugelassene Saatguterntebeständen, Plantagen, Wald, Ufergehölz) für die Gewinnung von Klonen und Nachkommenschaften (TI, JKI) 2. Entwicklung eines Standardverfahrens zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit gegenüber P. alni (Resistenztest) (JKI) 3. Prüfung von Plantagensaatgut, Saatguterntebeständen und Kreuzungsnachkommenschaften (JKI) 4. In-vitro-Vermehrung aussichtsreicher Klone aus Einzelpflanzenselektion (TI) 5. Vermehrung selektierten Pflanzenmaterials für spätere Anlage einer Klonprüfung (TI) 6. Adaption und Standardisierung histologischer Techniken für die Untersuchung von Wurzeln hinsichtlich Resistenzmechanismen und Gewebebesiedlung auf Zellebene (JKI) 7. Molekulargenetische Identifizierung von Erlenklonen (TI) 8. Infektionsversuche an selektierten Klonen und Kombination der Methoden (JKI, TI) | Corina Junker Tel.: +49 531 299 4612 corina.junker@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 30.11.2018 | 22022017 | Koordinierungsbüro 2. Deutscher Waldtag - Akronym: DeutscheWaldtage | Organisation, Koordination und begleitende Kommunikation der Deutschen Waldtage 2018 im Rahmen der Förderschwerpunkte "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" und "Stärkung der nachhaltigen Forstwirtschaft zur Sicherung der Waldfunktionen" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.09.2017 | 31.12.2020 | 22022214 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 1: Reduzierung der Belastung und Erhöhung der Resistenz (antagonistische Mikroorganismen) - Akronym: Tree-LAMP | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Das Institut für Pflanzenkultur erarbeitet eine Methode zur Kultivierung von Rhabdocline pseudotsugae auf künstlichen Nährmedien. Daneben wird die mikrobielle Begleitflora (Pilze und Bakterien) von Saatgut, Keimlingen und in vitro Kulturen von Douglasie untersucht. Diese soll charakterisiert und auf antagonistische Fähigkeiten gegen den Erreger getestet werden. Zur Verringerung der Belastung wird eine Methode zur Inaktivierung von R. pseudotsugae in Pflanzenzellen entwickelt. Dazu wird Pflanzenmaterial mit Fungiziden, Suspensionen der isolierten Endophyten sowie bekannten Antagonisten behandelt. Die entwickelten Methoden werden unter Marktbedingungen getestet. Zur Dissemination des erreichten Wissens und der erarbeiteten Methoden werden Workshops mit Entscheidern durchgeführt. Ein Ziel ist die Entwicklung von Schwellenwerten für Phytopathogene in Saatgut. Die Projektkoordination umfasst den Abschluss der Kooperationsvereinbarung, die Organisation der Projekttreffen, die Erstellung der Zwischenberichte sowie die gemeinsame Publikation der Ergebnisse. | Diplom Imke Hutter Tel.: +49 5842-472 hutter@pflanzenkultur.de Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG Solkau 2 29465 Schnega | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.10.2020 | 22022217 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Regeltechnik - Akronym: EleiK-Phase-II | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dipl.-Ing. Frank Wiedmann Tel.: +49 3681 86730-0 frank.wiedmann@zila.de ZILA GmbH Hollandsmühle 1 98544 Zella-Mehlis | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22022317 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 1: Witterungsbeständige Pulverbeschichtungen auf Holz - Akronym: modPulverholz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner TU Dresden neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens des IHD war die Entwicklung der Pulverlackbeschichtungen für einen Einsatz im Außenbereich. Dazu wurden zunächst potenziell geeignete Niedertemperatur- (NT-) und UV-Pulverlacke ausgewählt und auf verschiedenen Referenzsubstraten eine mögliche Eignung zur Applikation und Haftung für die neu zu entwickelnden Holzsubstrate abgeschätzt. Verglichen wurden diese Ergebnisse mit Flüssiglackbeschichtungen, die als witterungsbeständig verfügbar waren. Von diesen Ergebnissen ausgehend erfolgte die Auswahl der einzusetzenden Pulverlacke auf den neuen verdichteten Holzsubstraten. Die Pulverlackapplikation, das Einbrennen bzw. Vernetzen (thermisch oder UV- / Elektronenstrahlen) fand in mehreren optimierenden Schritten statt, wobei stets das vorliegende Substrat und dessen Eigenschaften mit in die Bewertung der Beschichtungsqualität einbezogen wurde. In den abschließenden Industrieversuchen applizierten die Industriepartner die Pulverlacke auf die neuen Holzsubstrate mit Kenntnis der im Labor ermittelten technischen und technologischen Parameter. Die so beschichteten neuen Holzsubstrate wurden auf ihre Eignung im Außenbereich untersucht. Außerdem fand die Bewertung der Ausbesserbarkeit beschädigter Pulverlackschichten statt. | Die als Primer verwendete ionische Flüssigkeit EMID W reduzierte zuverlässig den Oberflächenwiderstand und lieferte diesbezüglich die besten Voraussetzungen für einen anschließenden Pulverlackauftrag. Eine Pulverlack-Primerschicht erwies sich jedoch für den nachfolgenden Decklack in Hinblick auf die gesamte Schichtperformance verglichen mit einem Leitfähigkeitsprimer als besser. Die um 20% verdichteten Holzpaneele wurden mit 1K-PUR- oder PF-Klebstoff verklebt. Diese Klebstoffe reagierten nicht negativ auf die thermischen Prozessstufen bei der Pulverlackbeschichtung. Der NT-Pulverlack mit Primer- und Decklack führte zur ausreichenden Abdeckung der Klebefugen. Der 2-fache Auftrag des NT-Pulverlackes sowie der Einsatz der Gegenelektrode bei dessen Applikation reduzierten die Anzahl sichtbarer Mikroblasen. Bei einem 2-schichtigen Auftrag sollte die erste Schicht zunächst nur geschmolzen und nach Applikation der Deckschicht der Gesamtaufbau durchgehärtet werden. Die Elektronenstrahlen-Vernetzung lieferte bessere Beschichtungsqualitäten als die UV-Vernetzung. Die geringere Erwärmung schien vorteilhaft. Im Industrieversuch ließ sich der NT-Pulverlack mit speziellem Primer mit den besten Ergebnissen applizieren. Der Prozess der Verdichtung und vor allem das anschließende Konfektionieren und Verkleben einzelner Paneele führt zu Schwankungen des Porenvolumens an der zu beschichtenden Oberfläche. Daraus resultieren letztlich Defizite in der Beschichtungsqualität, die mit Material- und technologischem Aufwand beherrscht werden können. UV-vernetzbare Pulverlacke lassen sich mit Elektronenstrahlen sehr gut durchhärten. Für Außenanwendungen sind aktuell jedoch eher NT-Pulverlacke als strahlenvernetzbare Pulverlacke geeignet. Für eine praxistaugliche Anwendung der neuen Holzsubstrate sind die Quell- und Schwindprozesse und die mechanische Beständigkeit der Beschichtungen weiter zu verbessern. | Dipl.-Ing. Petra Schulz Tel.: +49 351 4662-316 petra.schulz@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22022414 | Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 1: Datenerhebung in Praxisbetrieben und Bewertung der betrieblichen Leistungen - Akronym: PLUSBuchenwald | Das Vorhaben wertet im AP 1 in 6 Forstbetrieben mit geeigneten Buchenwaldbeständen sämtliche Informationsgrundlagen aus und definiert Modellbestände. Diese sind im AP 2 Basis für die Simulation von Bestandeswachstum und Produktivität für "Ziel-Bestandestypen" unter Verwendung von produktiven Baumarten in Zeitmischung, die sich nach Baumarten und Mischungsanteilen unterscheiden. Dabei werden standörtliche Veränderungen durch den Klimawandel und veränderte Risikofaktoren, aber für Buchenbestände insbesondere gültige naturschutzrechtliche Restriktionen durch FFH berücksichtigt. Auf der Basis der Einschlags- und Sortimentierungsdaten werden Produktions- und mittlere Ertragsleistung ganzer Betriebsklassen der einzelnen Modellbestandstypen abgeschätzt (AP 3). Die deutschlandweit erzielbaren Effekte einer Zeitmischung in geeigneten Buchenbeständen werden basierend auf den Resultaten des AP 1) auf Grundlage der BWI3 eingeschätzt (AP 4). Diese Ergebnisse werden mit zwei verschiedenen Ansätzen anhand der Bodenübersichtskarte plausibilisiert. Damit wird auch ein methodischer Beitrag zur Übertragung kleinmaßstäblicher Ergebnisse auf Kartenmaßstäbe mit bundesweit standardisierten Standortsparametern geliefert. Im AP 5 wird der Mehrerlös durch den Produktivitätsgewinn der Zeitmischung den Kosten unter Zinsberücksichtigung gegenübergestellt, um den Wertschöpfungseffekt zu berechnen. Die Treibhausgasbilanzrelevanz der Produktivitätssteigerungen, die das Verhältnis stofflicher zu energetischer Nutzungspotenziale positiv beeinflussen, wird abschließend berechnet. Die Ergebnisse werden in einem Projektbericht und in einem Praxisleitfaden zur Etablierung von Zeitmischungen aufbereitet. Die Laufzeit des Projektes beträgt 34 Monate. Die einzelnen AP umfassen: AP 1:Forstbetriebsanalysen AP 3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen AP 4: Prognose der Ergebnisse für Deutschland AP 5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und Klimaschutzwirksamkeit AP 6: Projektmanagement, Praxistransfer | Dipl. Forstwirt, MBA Stefan Wilhelm Tel.: stefan.wilhelm@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22022514 | Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 2: Definition und Modellierung von Zeitmischungen in Buchengrundbeständen - Akronym: k. A. | Das Vorhaben befasst sich mit dem anhaltenden Trend des Anteils hochproduktiver Nadelbaumarten, der mit problematischen Entwicklungen bei Forstbetrieben (Ertragskraft), Holzindustrie (Rohstoffbasis) und Klimaschutz (Kohlenstoffbindung in Holzprodukten) verbunden ist. Ziel ist es das Potential abzuschätzen, das im Rahmen bestehender naturschutzfachlichen Restriktionen möglichen Zeitmischungen von Buchenbeständen mit (hoch)produktiver Nadelbäumen zukommt. Im Rahmen des Vorhabens werden dazu bundesweit repräsentative Modellbestandstypen entwickelt. Die Abschätzung erfolgt im Rahmen von Szenariostudien auf Basis bundesweit zu definierender repräsentativer Modellbestandstypen. Die Bearbeitung erfolgt in 5 inhaltlich aufeinanderfolgenden Arbeitspaketen (AP). Die FVA ist dabei für das AP 2 verantwortlich.AP1: Definition bundesweit repräsentativer ModellbestandstypenAP2 (FVA): Modellierung der Entwicklung der ModellbestandstypenFür die repräsentativen Modellbestandstypen wird für quantitativ definierte Behandlungen die waldbauliche Entwicklung mit einem IT-basierten Wachstumssimulator abgebildet. Einflüsse von Sturmschäden werden durch Koppelung mit einem Sturmschadensmodell einbezogen. Aus den wachstumskundlichen Daten werden die für die nachgelagerten AP erforderlichen Daten zur Sortenleistung abgeleitet. AP3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen; forstbetriebsspezifischer SzenarienAP4: Deutschlandweite PotenzialabschätzungAP5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und Klimaschutz | Dr. Ulrich Kohnle Tel.: +49 761 4018-251 ulrich.kohnle@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2016 | 31.08.2019 | 22022614 | Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 1: Zentrale Modellentwicklung, Primärdatenanalysen und nationaler Benefit Transfer - Akronym: ReWaLe | Die "Waldstrategie 2020" stellt fest, dass steigende Ansprüche an den Wald aus nahezu allen Bereichen (Nutzung, Schutz und Erholung) zukünftig Zielkonflikte in regional unterschiedlicher Ausprägung erwarten lassen. Um die verschiedenen Ansprüche in einer Gesamtabwägung bewerten, Rahmenbedingungen für eine bessere Ausschöpfung des Holzproduktionspotentials in Deutschland setzen und gleichzeitig den Nutzen von Schutz- und Erholungsleistungen sichern und erforderlichenfalls erhöhen zu können, nennt die "Waldstrategie 2020" u.a. als Lösungsansatz, die ökonomischen Bewertungsansätze der "TEEB-Studie" auf die Ökosystemleistungen (ÖSL) des heimischen Waldes und der Biologischen Vielfalt anzuwenden, deren Werte zu quantifizieren sowie schließlich in Entscheidungsprozesse zu integrieren. Vor diesem Hintergrund ist das Gesamtziel des Projektes, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren, d.h. den monetären Nutzen der Bereitstellung von Rohholz-, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes zu bestimmen, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen zu analysieren und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammenzuführen. Mit dem im Rahmen des Projektes entwickelten Modell werden räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen. Zur Umsetzung solcher Optimierungspotentiale werden geeignete Politikinstrumente für die Forstpolitik auf Bundesebene aufgezeigt; der Fokus liegt dabei auf der Prüfung von "Payments for Ecosystem Services" (PES) im Rahmen privatwirtschaftlicher Initiativen wie auch im Rahmen der öffentlichen Förderung. | Dr. Peter Elsasser Tel.: +49 40 73962-309 peter.elsasser@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022714 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 1: Koordination und technische Optimierung sowie Umsetzung des ELDAT Standards - Akronym: ELDATSmart | Das Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit). | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022814 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 2: Prozessdefinition und Praxiserprobung - Akronym: ELDATSmart | Verbesserung und Erweiterung des bestehenden ELDAT Standards zu ELDATSmart, der es auch KMUs im Cluster Forst & Holz ermöglichen soll, den einheitlichen Datenstandard zu nutzen. Gleichzeitig soll durch eine stärkere Standardisierung eine generelle Verbesserung des 12 Jahre alten ELDAT Standards erreicht werden. 1.Erfassung und Beschreibung der Anforderungen aller Akteure, ihrer Kommunikationswege und Schnittstellen innerhalb der Holzlogistikkette an einen modernen Datenstandard und Erstellung eines Pflichtenheftes für Nutzer. 2. Technische Optimierung des Standards 3. Erstellung eines Nutzerleitfadens und eines Praxistests der verbesserten Software | Lukas Freise Tel.: +49 30 2061399-72 lukas.freise@ag-rohholz.de Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V. Chausseestr. 99 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022914 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 3: Prozessdefinition und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: ELDATSmart | Das Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit). | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.07.2021 | 22022917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Bewertung der Logistikkette - Akronym: Debarking_Head_2 | Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern. | • Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. • Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22023014 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 1: Koordination und ökonomische Analysen zur Nachfrageseite - Akronym: WaVerNa-TP1 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 739 62 312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22023017 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Betrachtungen - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer Tel.: +49 611 9495-1518 oliver.bletz-muehldorfer@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X | FPNR |
| 01.10.2016 | 31.03.2019 | 22023114 | Weiterentwicklung statistischer Holzaufkommensprognoseverfahren zur Differenzierung von Rohholzsorten und Produktqualität - Akronym: Pro-Qual-Tools | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von neuen Fernerkundungs- und statistischen Verfahren zur Vorhersage einer merkmalsdifferenzierten Holzqualität von Rohholz sowie deren Implementierung in vorhandene Inventur- und Holzaufkommensprognose-Tools. Damit lassen sich derzeit existierende volumen- und sortenbezogene Vorhersagefunktionalitäten um eine differenzierte Vorhersage zur Qualität von Holzprodukten aus inventurbasierten Daten erweitern. Damit stehen erweiterte Lösungsansätze zur Verfügung, um die Produktion und Bereitstellung von (Nadel-)Stammholz in ausreichender Menge und notwendiger Holzqualität für die Zukunft zu sichern. Das Projekt ist gegliedert in 2 wissenschaftliche Arbeitspakete und 3 Arbeitspakete für die Implementierung und praxisrelevante Validierung der entwickelten Verfahren und Modelle. 1) Mit bildanalytischen Verfahren an Luftbildern erfolgt die Ableitung inventurrelevanter Einzelbaumcharakteristika, die als Eingangsdaten für die zu entwickelnden statistischen Modelle zur Rohholzqualität dienen werden. 2) Mit statistischen Modellbeziehungen zwischen definierten, verarbeitungsrelevanten inneren und äußeren Rohholzmerkmalen (u.a. Holzdichte, Astigkeit, MOE) und Einzelbaumcharakteristika (Höhe, Dimension) werden Vorhersageverfahren entwickelt, die zusätzlich zur konventionellen Volumenvorhersage eine merkmalsdifferenzierte Betrachtung der Holzqualität des Rohholzes mit einbeziehen. 3) Schließlich werden die notwendigen Schnittstellen mit Exportfunktion für die Werkzeuge der automatisierten Luftbildanalyse erarbeitet und die notwendigen Schnittstellen mit Importfunktionen für geeignete Simulations- und betriebliche Steuerungstools entwickelt. 4) Unter Einbezug von Entscheidungsträgern aus der Forstpraxis wird eine Fallstudie (5) durchgeführt, um die Implementierung des neuen Planungstools auf seine praktische Anwendbarkeit zu validieren. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.12.2018 | 22023214 | Marktpotenziale von Laubholzprodukten aus technisch-wirtschaftlicher und marktstruktureller Sicht - Akronym: LaubholzProduktMarkt | Das Vorhaben ermittelt zukünftige (2030) Marktpotenziale von Produkten aus Laubholz (LH), identifiziert Produktbereiche in denen LH gegenüber Nadelholz (NH) konkurrenzfähig ist oder ergänzen kann. Die Herausforderung, zukünftig mehr LH und weniger NH stofflich einzusetzen, liegt in technischen (Material- und Produkteigenschaften) und wirtschaftlichen (Beschaffungspreise und Prozesskosten) Aspekten sowie in der Marktakzeptanz. Auch werden Marktbereiche erfasst, in denen Holzprodukte bisher wenig vertreten waren, die im Sinne des Nachhaltigen Bauens aber Potenziale versprechen. Die Untersuchungen werden in acht Arbeitspaketen (AP) durchgeführt. Fünf AP beschäftigen sich mit Produktgruppen wie folgt: (a) Holzwerkstoffe für Bau- und Nichtbau-Bereiche, (b) Stab- und plattenförmige Vollholzprodukte für das Bauwesen, (c) Vollholzprodukte für nicht-konstruktive Zwecke und Möbel, (d) Verpackung und Transport, (e) Neuere Produkte (z.B. WPC, Polymerholz). Die Informationen und herausgearbeiteten Ergebnisse zu technischen (Material- und Produkteigenschaften, Normen), wirtschaftlichen (Material- und Prozesskosten) und marktstrategischen (z.B. Ersatz von NH-Produkten, neue Verwendungsbereiche, Marketing) Aspekten werden auf Basis der Literatur, eigenen Erfahrungen und Befragungen von Experten gesammelt, analysiert und in Expertengruppen diskutiert. Ergänzt werden die Analysen zu den Produkten und Prozessen durch Betrachtung des zukünftigen LH-Holzaufkommens (BWI 2012 und andere Inventuren/Analysen), unterschieden nach Holzarten, Stammdimensionen und Qualitäten. Diese Informationen werden vor allem auf die Produktionsprozesse abgebildet. Das Forschungsergebnis sind Informationen zur zukünftigen Marktfähigkeit von LH-Produkten getrennt nach Produktgruppen. | Dr. Marcus Knauf Tel.: +49 521 8973-697 mknauf@knauf-consulting.de Knauf Consulting – Prof. Dr. Helen Knauf und Dr. Marcus Knauf GbR Dorotheenstr. 7 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023217 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.05.2022 | 22023218 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 2: Sozial-ökologische Analysen - Akronym: KLEIBER | Das KLEIBER-Projekt (Kleinprivatwald und Biodiversität: Erhalt durch Ressourcennutzung) zielt darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland werden auf der Ebene der Großlandschaft "Niedersächsisches Bergland" die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet (Teilprojekt 1, durchgeführt von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt, noch andauernd). Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchteten die Wertvorstellungen, Zielsetzungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldbesitzenden sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutz (Teilprojekt 2). Neben Erkenntnissen aus der Literatur leiteten sich die Ergebnisse des hier dargestellten zweiten Teilprojekts vor allem aus einer quantitativen Befragung ab, die über drei forstliche Zusammenschlüsse innerhalb unserer Modellregion verschickt wurden (n = 4202, davon 1671 verwertbare Antworten). Die Erkenntnisse wurden in wissenschaftlichen und nicht-wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Für die forstliche Praxis werden naturschutzfachlich-waldbauliche Empfehlungen abgeleitet, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine rentable Holznutzung integrieren. | Im Projekt wurden zwei umfassende Literaturanalysen erstellt. Wir stellten fest, dass aktuelle Forschung auf Nord- und Westeuropa sowie quantitative Methoden fokussiert und sich nur wenige Untersuchungen auf Kleinprivatwaldbesitzende (< 20 ha) konzentrieren. Bestimmte Faktoren, wie z.B. ein aktiver Bezug zum Wald, standen in einem positiven Zusammenhang mit Naturschutzperspektiven. Eine Synthese der Studienempfehlungen ergab, dass politische Instrumente stärker an die privaten Waldbesitzenden angepasst und relevante Informationen besser zugänglich gemacht werden sollten. Des Weiteren konnten wir vergleichbare historische Entwicklungen öffentlicher und privater Wälder in Europa und Nordamerika nachweisen. Kleine Privatwälder werden durch vielfältige Wirtschaftsweisen und Lebensräume der Kulturlandschaft charakterisiert. Da sich Wälder häufig in Landschaften mit gemischten Eigentumsverhältnissen befinden, ist eine grenzüberschreitende Bewirtschaftung von Bedeutung, die darauf abzielt, systematisch jede Besitzform zu berücksichtigen. Die Analyse der quantitativen Befragungsdaten ergab, dass die Befragten regulierende und kulturelle Ökosystemleistungen höher bewerteten als versorgende. Besitzende mit Natura-2000-Beständen stuften Versorgungsleistungen und Gewinnmaximierung vergleichsweise wichtiger ein. Nur eine Naturschutzmaßnahme wurde von diesen häufiger umgesetzt, und ihre Einstellung hinsichtlich Naturschutz war eher negativ. Diese Ergebnisse deuten auf eine geringe Wirksamkeit und Konflikte bei der Umsetzung von Natura 2000 hin. Des Weiteren unterschieden wir drei Waldbesitzgruppen anhand ihrer Aktivitäten. Trotz gewisser Unterschiede identifizierten wir universelle Ansätze zur Förderung von Naturschutzmaßnahmen, wie z. B. Beratung vor Ort, Informationen über gesetzliche Regelungen und finanzielle Anreize. Zudem leiteten wir Hebelpunkte für einen transformativen Wandel hin zu einer integrativen, naturschutzorientierten Waldbewirtschaftung ab. | Prof. Dr. Tobias Plieninger Tel.: +49 551 39-21148 plieninger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Platz der Göttinger Sieben 5 37073 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.07.2020 | 22023314 | Genetische und waldbauliche Untersuchungen zur Bestimmung des Ursprungs, des Wachstums und der Stammqualität von Roteichen (Quercus rubra L.) in Deutschland - Akronym: Roteiche | Vorhabenbeschreibung Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der Analyse von Kern- und Chloroplasten-kodierten DNA-Markern den Ursprung von ausgewählten Beständen der nichtheimischen Roteichein Deutschland zu bestimmen, ihre Wuchsleistung und Qualität zu analysieren und Empfehlungen für die Praxis bezüglich der Zulassung von Erntebeständen, der Anbauwürdigkeit und der Ausbreitungsfähigkeit zu geben. Der Zusammenhang zwischen Ursprung, Wachstum und Qualität wurde für die Roteiche, als der wichtigsten fremdländischen Laubbaumart in Deutschland, bislang nur unzureichend untersucht Die Bestimmung des Ursprungs von Altbäumen und Sämlingen der Roteiche aus Herkunftsversuchen und bewirtschafteten Beständen wird zum einen mit Hilfe von Kern-kodierten Mikrosatelliten- Markern (SSRs) und zum anderen mit SNP- bzw. Indel-Analysen der cpDNA durchgeführt. Basierend auf der cpDNA-Sequenzierung werden PCR-RFLP Marker entwickelt, die einen hohen Probendurchsatz und eine einfache Analysemethode erlauben. Die gleichen Proben werden für die Zuordnung von phänotypischen und ökologischen Merkmalen benutzt, die die Vitalität allgemein und altersbezogene Zuwachsleistungen (Höhen-, Durchmesser- und Volumenzuwachs), qualitative Aspekte (z. B. Schaftform, Schaftlänge, Astigkeit) und verjüngungsökologische Aspekte (z. B. Dichte vorkommender Roteichen-Naturverjüngung, Ausbreitung der Naturverjüngung in benachbarte Bestände) umfassen. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39335-36 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22023317 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 3: Freilanduntersuchungen zur Bewertung der Wurzelhüllen - Akronym: Wurzelhuelle | Das Ziel der Untersuchungen bestand in der vergleichenden Bewertung von unterschiedlichen Methoden der künstlichen Eichenverjüngung. Neben den klassischen waldbaulichen Verfahren (Saat, Pflanzung wurzelnackter Baumschulware, Pflanzung aus Containeranzucht) wurde zusätzlich ein neuartiges Verfahren sogenannter Wurzelhüllen getestet. Dabei handelt es sich im Gegensatz zur Containerpflanzung um eine im Waldboden kompostierbare Hülle, die neben der Eichel mit verschieden Substraten und Bodenadditiven gefüllt werden kann, genügend Raum für die Entwicklung einer eichentypischen Pfahlwurzel lässt und nach Vorkultur als Gesamtheit bei der Pflanzung in den Boden eingebracht wird. Die Aufgabenschwerpunkte des Teilprojektes 3 lagen zunächst in der Bereitstellung von Saat- und Pflanzgut für die vier Testvarianten sowie in der Anlage von drei Freilandversuchen im nordöstlichen Brandenburg. Hierzu wurden einheitlich Eicheln eines Traubeneichen-Saatgutbestandes (Quercus petraea) aus dem Erntejahr 2018 verwendet. Für die Testung der vier Varianten wurden 2019 drei Versuchsflächen, die sich durch unterschiedliche Überschirmungsgrade (Freifläche, Voranbau unter Kiefernbestand) und Bodenbearbeitungsverfahren (Kullerplätze, Pflugstreifen) unterschieden, mit jeweils drei Wiederholungsparzellen je Variante angelegt. Nach erfolgter Bodenbearbeitung (Pflug oder Kullergerät) wurden alle Flächen gezäunt. Im zweiten Standjahr wurde die Wurzelentwicklung der Varianten verglichen. | Gemäß Arbeitsplan wurden geeignete Versuchsflächen (Schorfheide, Finow, Stadtsee) ausgewählt, eingemessen und eingerichtet. Die unterschiedlichen Strahlungsverhältnisse wurden mit Hilfe der Fisheye-Fotografie erfasst. Die Strahlungsverhältnisse auf den Voranbauflächen waren um 26-55 % gegenüber der Freiflächenstrahlung reduziert. Die Anzucht der wurzelnackten Pflanzen erfolgt in der Landesbaumschule Templin und wurde praxisüblich wurzelnackt (1-0) zur Pflanzung bereitgestellt. Nach zweijähriger Standzeit zeigten sich deutliche Unterschiede in der Wurzelentwicklung. Bewertet wurden u.a. die Wurzellängen, -biomassen, Wurzelhalsdurchmesser, Wurzel-Spross-Verhältnisse und die Wurzelarchitektur (Pfahlwurzel, Herzwurzelsystem). Die Variante Wurzelhülle schnitt insgesamt überdurchschnittlich ab. Sie wies auf allen Versuchsflächen signifikant größere oder mindestens gleich große Wurzelbiomassen, Wurzellängen und Wurzelhalsdurchmesser auf als die anderen Varianten. Das Prinzip der Wurzelhülle kombiniert erfolgreich die Vorteile der Pflanzung (geringerer Saatgutbedarf, geringere Ausfälle) mit den Vorteilen der Saat (kurzer Zeitraum zwischen Samenernte und Bestandesbegründung, ungestörte Pfahlwurzelentwicklung, hohe Vitalität und Windwurfstabilität). Der verwendete Prototyp der Wurzelhülle aus PLA konnte dem Anspruch eines nach absehbarer Zeit vollständig abbaubaren Pflanzgefäßes nicht gerecht werden. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22023318 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 2: Holz-Werkstofftechnische Aspekte der Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Zur Sanierung von Altbau-Zwischendecken wird in diesem Vorhaben aus vorgefertigten Kleintafeln mosaikartig vollflächige Zwischendecken aufgebaut. Der Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen gewährleistet ein geringes Modulgewicht für den manuellen Transport in die zu sanierenden Gebäude. Eine zusätzliche dünne textil verstärkende Betonplatte soll darüber hinaus die Steifigkeit und die Trittschalldämmung verbessern. Als Schall- und Wärmedämmung werden ökologische Materialien wie der am WKI neu entwickelte Holzschaum eingesetzt. Um hierbei die Ressourceneffizienz zu steigern, werden bei der Entwicklung der Module vor allem Laubhölzer wie Buchenschwachholz aus Durchforstungen verwendet. Die Verbindung der Module untereinander soll durch tragende Holzklebungen erfolgen und wird mit neuartigen konduktiv schnellgeheizten Klebebändern ausgeführt werden, die neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. | Steffen Sydow Tel.: +49 531 2155-282 steffen.sydow@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.08.2018 | 31.03.2022 | 22023417 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Primärdatenerfassung und Validierung - Akronym: INKA | Ziel des TV2 (Primärdatenerfassung und Validierung) ist es Methoden und Konzepte zu entwickeln, die privaten Kleinwaldbesitzern die Möglichkeit zu bieten eine schnelle und kostengünstige Alternative zur klassischen Forsteinrichtung zu nutzen. Hierfür soll im TV2 die Nutzung von Drohnen (Unmanned Aerial Vehicles, UAV) und Handlaserscannern (HLS) entwickelt, erprobt und validiert werden. Hierfür sollen eine Drohne für die Erstellung von Luftbildaufnahmen sowie ein Laserscanner für die Messungen im Forst angeschafft bzw. konstruiert werden. Anschließend soll die Methodik für ein Inventurverfahren für beide Geräte entwickelt, sowie entsprechende Dokumentation und Ablaufpläne erstellt werden. | Im Rahmen des Teilvorhabens wurden ein geeigneter Handlaserscanner sowie ein UAV Fluggerät angeschafft. Für beide Geräte wurden entsprechende Inventurverfahren zur schnellen und effizienten Datenaufnahme entwickelt. Es wurden jeweils umfangreiche Dokumentation erstellt und ein Antragsverfahren Befliegungen erstellt, welche Waldbesitzer nutzen können um schnell und einfach eine Befliegung zu beantragen. Daneben wurde eine Drohnenbefliegungskarte entwickelt auf der alle erlaubten Zonen und Befliegungsgebiete kartiert sind, womit eine Einschätzung der Situation im Testgebiet vorab ermöglicht wird. Mithilfe der Luftbilddaten konnten für verschiedene Baumarten Forstparameter abgeleitet werden. Besonders zuverlässig konnten zum Beispiel dadurch die Baumhöhen bestimmt werden. Ebenso ist die Ableitung des BHD bei Fichten und Buchen mit gutem Ergebnis möglich. Der Laserscanner eignet sich insbesondere für die Ableitung des BHD und der Stammzahl einer definierten Fläche. Hier wurden unabhängig von der Baumart Ergebnisse vergleichbar mit einer Vollkluppung - bei einem Bruchteil des Zeitaufwands - erzielt. Beide Verfahren wurden auch kombiniert getestet und erreichten hierbei gut bis sehr gute Ergebnisse hinsichtlich der erreichten Genauigkeit als auch hinsichtlich der nötigen Zeit und Kosten im Vergleich zu einer klassischen Forsteinrichtung. Für die Datenauswertung, die Prozessierung und Datenweiterverarbeitung wurden jeweils entsprechende Skripte in der Programmiersprache R erstellt. Der finale Test wird derzeit noch ausgewertet, bei der Auswertung der vorangegangen Stichproben zeigten beide Verfahren jedoch hervorragende Ergebnisse hinsichtlich ihrer individuellen Genauigkeit. Hinsichtlich der gezeigten Ergebnisse besteht die berechtige Hoffnung das beide Verfahren zusammengenommen die Forstinventur kostengünstiger und darüber hinaus weitaus genauer machen als dies momentan der Fall ist. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.07.2019 | 22023516 | Vorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Isolationsmaterialien zur Gebäudedämmung aus biogenen Reststoffen mit kugelförmig-poröser Struktur und brandhemmender Bioharz-Matrix - Akronym: OrganoPor | Zielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und Trittschalldämmplatten aus porigen, selbsttragenden und flammgeschützten Hybridmaterialien basierend auf nachwachsenden Natur-Reststoffen. In ihren Eigenschaften sind diese OrganoPor-Materialien mit der neuesten Generation flammgeschützter Polystyrolschaum-Hybridplatten und -paneelen vergleichbar – bestehen jedoch aus porösen Kügelchen aus Natur- und Natur-Reststoffen. Das Prinzip beruht auf modernsten nicht brennbaren Polystyrolschaum-Hybridmaterialien. Dabei sind Schaumkugeln in einem flammwidrig ausgerüsteten Duroplastgerüst eingebettet. Dieses Prinzip wird auf nachwachsende Rohstoffe übertragen und den Besonderheiten der neu zu entwickelnden Biohybridmaterialien angepasst. Als poröse Naturstoffe kommen insbesondere Reststoffe aus der Papier- und Holzindustrie zum Einsatz. Zudem werden neue Harze entwickelt, die ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. | Im Projekt OrganoPor wurden neuartige, nachhaltige Fassadendämmstoffe aus Rest- und Abfallstoffen der Land- und Forstwirtschaft entwickelt, die gegenüber vergleichbaren Materialien als Plattenware verfügbar sind und ein reduziertes Brandverhalten aufweisen. Im Zuge der durchgeführten Arbeiten wurde im Vergleich zu Wärmedämmverbundsystemen auf Basis von Polystyrolschaum eine Lösung auf biobasierter Grundlage entwickelt. Dabei wurden porige, selbsttragende und flammgeschützte Hybridmaterialien aus nachwachsenden Rest- und Abfallstoffen wie bspw. Kork- oder Maiskolbenschrot, wasserbasierten Harzen auf Basis von Lignin und mineralischen Füllstoffen (Flammschutzmittel) hergestellt. Die porösen Partikel wurden mit einem biobasierten Duromer inklusive mineralischem Flammschutzmittel beschichtet und zu Platten verpresst. Dieses Hybridmaterial verhält sich im Brandfall analog zum Polystyrolschaum-basierten Hybridmaterial: Das nichtbrennbare Duromergerüst schützt das darin eingebettete geschäumte Biomaterial vor Feuer. Es wurden Bauteildichten von 120 kg/m³ und Wärmeleitfähigkeiten von 40 mW/m K erreicht. Zusätzlich wurde die generelle Anwendbarkeit in verschiedenen Untersuchungen, z.B. zur Wasseraufnahme und Haftzugfestigkeit dargelegt. Die entwickelten OrganoPor-Dämmstoffe bieten einen umweltfreundlichen, biobasierten und flammgeschützten Dämmstoff, welcher aufgrund seiner strukturellen und verarbeitungstechnischen Parallelen zu Polystyrolschaum-Hybridmaterialien besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann. Hinzu kommt die wirtschaftliche Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien am Markt, da Rest- und Abfallstoffe verwendet werden. Aus diesen Gründen haben die OrganoPor-Dämmstoffe große Chancen, sich am Massenmarkt der Bauindustrie/Gebäudesanierung zu etablieren. | Dr.-Ing. Roland Klein Tel.: +49 6151 705-8611 roland.klein@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.05.2020 | 22023814 | Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald - Akronym: Bergfichte | Mit vergleichenden genetischer Analysen sollen schmalkronige Hochlagenfichten insbesondere des Thüringer Waldes (Schlossberfichten) im Vergleich zu typischen breitkronigen Tieflagenfichten untersucht werden. Damit sollen Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen gewonnen werden, die Einfluss auf die Ausprägung der verschiedenen Wuchsformen zwischen Berg- und Tieflandfichten haben. Die Ergebnisse dieser Studie sollen dazu beitragen, geeignete Kollektive zusammenzustellen, die als Eltern einer nächsten Fichtengeneration im Bereich des Thüringer Waldes dienen können. Es werden zwei Kollektive der Hochlagen- und drei Kollektive der Tieflagenfichte mit jeweils 200 Bäumen ausgewählt. Die Bäume werden morphologisch insbesondere bezüglich der Kronenform charakterisiert und beprobt. Aus den proben wird DNA extarhiert. Die Bäume werden zunächst mit Hilfe von SSR-Genmarkern bezüglich ihres genetischen Hintergrundes genetisch analysiert. Im Weiteren werden adaptiv relevante Kandidatengene identifiziert und ihre Darstellung im Labor getestet. Ein Set solcher Kanditatengene wird mit SNP-Analysen untersucht. Mit Hilfe statistischer Verfahren wird die Korrelation zwischen morphologischen und genomischen Merkmalen analysiert. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 3933-536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 15.12.2017 | 15.12.2020 | 22023917 | Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 2: Fragestellungen Wald und Gesellschaft, Evaluation und Qualitätssicherung - Akronym: Alltagskommunikation | Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL. | Die Ergebnisse zeigen, dass der Bedarf an Kommunikation, besonders im Umgang mit der Öffentlichkeit, deutlich zugenommen hat. Dabei eine gute Alltagskommunikation der jeweiligen Forstleute vor Ort unabdingbar. Im Seminar konnten diese ein Bewusstsein für Kommunikation entwickeln, das eigene Verhalten reflektieren sowie neue Techniken erlernen und anwenden. Die Ergebnisse zeigen, dass das erlernte Wissen eine hilfreiche Unterstützung in der Bewältigung berufsalltäglicher, schwieriger Kommunikations- und Konfliktsituationen bietet. Der Lernprozess konnte insbesondere durch Perspektivwechsel, kollegialen Austausch, und praxisnahe Vermittlungsmethoden gefördert werden. Dennoch lassen sich auch Grenzen erkennen, da das Erlernen neuer Sichtweisen nicht immer in Übereinstimmung mit tief verwurzelten Haltungen und Überzeugungen gebracht werden kann. Das Seminar bietet dabei keine Patentlösungen, sondern vielmehr einen Reflexionsraum und Ansatzmöglichkeiten für Forstleute an. Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass Forstleute von einem Kommunikationsverständnis geprägt sind, das das auf die Vermittlung sachlicher Informationen fokussiert. Dies stellt sich gerade in der Kommunikation mit kritischen Personen als Hindernis dar, weil diese Anerkennung für ihre Interessen und Sichtweisen suchen. Weitere Kommunikationshindernisse stellen unter anderem Stereotypisierungen der Interessen von KritikerInnen dar, ein ausgeprägtes Wir-Gefühl sowie hierarchische Arbeitsstrukturen dar. Gegenseitige Verständigung kann im Gegenzug erleichtert werden, wenn Perspektivwechsel vollzogen und die Interessen anderer Waldnutzergruppen anerkannt werden. Die Auseinandersetzung mit kommunikativen Herausforderungen im Rahmen des Seminars trägt zu einer Auseinandersetzung mit den eigenen Grundverständnissen bei. So kann die Anpassung der Forstbranche an den gesellschaftlichen Wandel unterstützt werden | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.08.2022 | 22024114 | Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 1: Bodenmikrobiologie und ökologische Wirkungen - Akronym: BoSchHoENWFVA | Die Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen. | Dr. Ulrike Talkner Tel.: +49 551 69401-248 ulrike.talkner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22024118 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 3: Fernerkundung als Unterstützung eines Waldschutzrisikomanagements mit variablen Schadschwellen für Schädlinge der Kiefer - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdaten des Waldschutzmeldewesens Mecklenburg-Vorpommerns sowie neue Fernerkundungsverfahren, die im Rahmen des Projektes in der Praxis erprobt werden. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Anne Clasen Tel.: +49 385 6700-0 anne.clasen@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.08.2018 | 22024214 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 1: Standorte - Partizipation - Qualitätssicherung - Akronym: BoWa-WN | Ziel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw.Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung,Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und Praxistauglichkeit | Prof. Dr. Karl-Heinz Feger Tel.: +49 351 463-31307 karl-heinz.feger@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Bodenkunde und Standortslehre Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22024217 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 4: Forsteinrichtungsservices - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 werden dazu Inventurverfahren analysiert und die erforderlichen Eingangsgrößen für das forstliche Informationssystem beschrieben. Darüber hinaus konzipiert die NW-FVA eine API und implantiert diese als einen REST-Service, welcher Zuwachsschätzungen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA (TreeGrOSS) als auch auf Basis von Ertragstafeln ermöglicht. Dabei können Vorratsprognosen abgerufen werden, die auf verschiedenen Behandlungsszenarien basieren. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne waldbauliche Eingriffe simuliert und bewertet werden. Über eine optionale Zuweisung eines WET (Waldentwicklungstyp) kann auch ein Waldumbau abgebildet werden. Fehlende Eingangsparameter sollen automatisch ergänzt werden können. Die API soll anschließend als waldwachstumskundliche Basis für das INKA-Portal fungieren aber auch anderen forstlichen Dienstleistern und Softwareentwicklern zur Verfügung stehen und über eine einfache Web-Oberfläche direkt getestet und ausprobiert werden können. | Die bestehenden Softwarelösungen TreeGrOSS und Silviculture wurden fachlich und technischen überprüft, optimiert und in Form eines REST-Services (TgRest) gebündelt bereitgestellt (https://www.nw-fva.de/TgRest/). Der Webservice ermöglicht es, Zuwachsschätzungen und Vorratsprognosen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA als auch auf Basis von Ertragstafeln abzurufen. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne Behandlungen simuliert werden, wobei Standardeingriffe für gängige Waldentwicklungstypen parametrisiert sind. Die entsprechenden WET für einen Bestand und passende, regionale Tafelwerke können von der Software automatisch ermittelt sowie fehlende Eingangsdaten ergänzt werden. Neben den vorgegebenen Standardbehandlungen kann das System auch vom Anwender frei definierte Behandlungsketten entgegennehmen und verarbeiten. Auf Basis der Vorratsprognosen kann eine Sortierung und Bewertung des stehenden Bestandes sowie der Nutzungen berechnet werden. Zusätzlich zur den WET spezifischen Behandlungsketten kann für einen Bestand zwischen verschiedenen Behandlungsszenarien (Naturnah, Naturschutz, Ertragsorientiert) gewählt werden. Die Varianten unterscheiden sich in den zugrunde gelegten Zielstärken, der Nutzungsintensität und dem Schutz bzw. der Auswahl von seltenen Baumarten bzw. Habitatbäumen. Diese zusätzliche Funktionalität unterstützt die Abschätzung der Auswirkungen von unterschiedlicher waldbauliche Strategien auf die Waldentwicklung. Auf Basis dieser Simulationen können nachhaltige Durchforstungsempfehlungen abgeleitet werden. Eine detailliertere quantitative und stoffliche Bewertung von Beständen kann durch eine Schätzung der Sortiments-, Biomasse-, und Nährstoffmengen für den verbleibenden und ausscheidenden Bestand insgesamt oder für einzelne Kompartimente berechnet werden. Durch Verlinken von TgRest mit BaEm (https://www.nw-fva.de/BaEm) wurden standortgerechte und klimaangepasste Baumartenempfehlungen integriert. | Dr. Thomas Böckmann Tel.: +49 551 69401-123 thomas.boeckmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22024316 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: BioConSupport | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22024317 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Wurzelhüllen und Pflanztechnik - Akronym: Wurzelhuelle | Das Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion. | Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit. | Dipl.-Forstwirt Rudolf Walter Ehwald Tel.: +49 30 46065024 rudolf.ehwald@wwholz.com WaldWieseHolz GmbH Lindenstr. 43 15377 Buckow (Märkische Schweiz) | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22024418 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 2: Entwicklung von wirtschaftlichen Massenzucht- und Ausbringungstechnologien - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämp-fungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Über-schwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren und den Einsatz von konventi-onellen chemischen Mitteln möglichst zu vermeiden. Aufgabenschwerpunkte von BIOCARE im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Eiparasi-toiden Trichogramma dendrolimi stets vitale Versuchstiere in den erforderlichen Mengen für Versuchszwecke bereitzustellen, Untersuchungen zu der Erzwespe voranzutreiben und ein in der Praxis einsatzfähiges Präpa-rat zur Anwendung im biologischen Pflanzenschutz zur großflächigen Ausbringung dieses in befallenen Kie-fernwäldern zu entwickeln. Als Methode für die Ausbringung des Parasitoiden im Wald kommt die Helikopter gestützte Flüssigapplikation in Frage. Infolgedessen führte BIOCARE verschiedene Untersuchungen zur Entwicklung einer geeigneten Spritzmittels sowie zur Verträglichkeit und Homogenität unterschiedlicher Spritzhilfsmittel mit den darin ent-haltenen Parasitoiden durch. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zusammen mit der NW-FVA in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation untersucht. Das Spritzmittel zeigte sich grundsätzlich geeignet für eine biologische Applikation, allerdings wurde noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Mischbarkeit des Spritzmittels deutlich. | Eine vollständige Entwicklung eines für die Anwendung als biologisches Pflanzenschutzmittel geeigneten Prä-parats konnte bei Erreichung wichtiger Zwischenziele im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. dendrolimi innerhalb des Projektzeitraumes nicht umgesetzt werden. Nach umfangreichen Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern wurde Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini ausgewählt. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi erfolgreich in großem Maßstab auf Sitotroga cerealella vermehrt werden kann und die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen). Die für eine Parasitierung geeigneten Temperaturen sollten Tagestemperatu-ren von 17°C und Nachttemperaturen von 13°C zum Applikationszeitpunkt nicht unterschreiten. Diverse Spritzmittelvarianten des Parasitoiden wurden für eine helikoptergestützte Applikation geprüft. In einer Vielzahl an Versuchen konnte die Verträglichkeit verschiedener Spritzhilfsmittel mit T. dendrolimi aufgezeigt und die grundsätzliche Eignung von einer flüssigen Ausbringungsform für die Applikation bewiesen werden. Die innerhalb der Projektlaufzeit gewonnenen Ergebnisse zu den Anforderungen und erforderlichen Optimie-rungen eines geeigneten Spritzmittels bieten die Chance auf die erfolgreiche Entwicklung eines in der Praxis anwendbaren biologischen Bekämpfungsverfahrens. | Dipl.-Ing.agr. Wilhem Beitzen-Heineke Tel.: +49 5562 9505 781 w.beitzen-heineke@biocare.de BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung Wellerser Str. 57 37586 Dassel | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22024516 | Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 2: Entwicklung, Bau und Test von neuen Mastensystemen - Akronym: LVL-Mast | Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen. | B.Eng. Alexander Reichartz Tel.: +49 2161 6189-0 a.reichartz@induo.de induo Systemholztechnik GmbH & Co. KG An der Blankstr. 20 41352 Korschenbroich | FPNR | ||
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22024517 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 3: Betriebswirtschaftliche Strategie - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatsforstbetriebe soll in einem Forschungsverbundprojekt ein Konzept für ein integriertes forstliches Informationssystem entwickelt werden. Dabei hat dieses im Sinne zeitgemäßen Flächenmanagements die grundlegenden Aspekte der Inventur, Planung und Kontrolle abzubilden. In diesem Kontext soll der Großteil relevanter Daten in einer Portallösung abruf- und bearbeitbar vorliegen. Gleichzeitig finden sich auch ausgewählte Aspekte in mobilfähigen Lösungen wie bspw. Smart-phone oder Tablet wieder. Ziel ist es dabei, zum einen Einzelbetrieben, aber auch übergeordneten Einhei-ten, wie bspw. der Forstbetriebsgemeinschaft (FBG) oder forstfachlichen Betreuern ein entsprechendes Programm bieten zu können. Insbesondere diesen Einheiten, welche üblicherweise mehr als nur einen Forstbetrieb, aber gerade im Kontext der FBG oftmals viele kleine Waldeigentümer betreuen, wird hierdurch die Möglichkeit der kartographischen Verortung entsprechender Betriebsflächen und die Zuordnung relevanter Naturaldaten entlang der Eigentumsverhältnisse ermöglicht. Das System soll zum einen bei der mobilen Erfassung von Daten der Bestandesinventur und -planung unterstützen als auch bereits von Dritten erhobene Daten integrieren können. Eben diese Daten werden wiederum mittels einer Datenbank aggregiert und verwaltet sowie mit Hilfe eines einfachen GIS visualisiert. Letztendlich findet sich mit diesem Programm die Möglichkeit zur eigenständigen Dokumentation des Naturalvollzugs sowie die Option zielgerichteter externer Beratung durch Dritte. Insbesondere dem Aspekt der Beratung kommt hier angesichts einer aufgrund kartell- und beihilferechtlicher Entscheidungen gerade im kleine-ren und mittleren Nicht-Staatswald erhöhte Bedeutung zu. | Zunächst wurden Prozesse und Akteure sowie deren Interaktionen definiert. Hierzu fand eine Identifikation von Kriterien zur Klassifikation der Besitzgrößen und der organisatorischen Strukturen statt. Darüber hinaus wurden in der Forsteinrichtung übliche räumliche Einheiten hinsichtlich ihrer Eignung als Inventur-, Planungs- und Kontrollgröße untersucht. Diese Untersuchung zeigte eine deutschlandweite Vielzahl unter-schiedlicher Merkmale räumlicher Gliederung auf. So zeigte sich gerade in den hoheitlichen Forstverwaltungen eine oftmals sehr detaillierte Flächengliederung und Waldeinteilung. Im Zuge der Analyse des Informationsbedarfs wurden 14 unterschiedliche GIS-Programme hinsichtlich ihres Kosten-Leistungsverhältnisses untersucht. Hier zeigt sich eine hohe Heterogenität in Sachen Datenintegration, -verwaltung und -darstellung. Insbesondere das britische System "myForest - woodland manager" zeigte sich hierbei als grundsätzliche Blaupause. Auf Basis einer Dokumentenanalyse wurde im Weiteren eine quantitative Untersuchung zugehöriger Inventur-, Planungs- und Dokumentationsparameter durchgeführt. Daraufhin wurde wiederum ein informationell verdichtetes Bestandesblatt abgeleitet und zur exemplarischen Anwendung in MS Excel entlang dieser Parameter konzipiert. Ein ähnlicher Ansatz wurde bei der Identifizierung relevanter Parameter der Vollzugsdokumentation gewählt.Diese Parameter wurden in Form von Experteninterviews gegenüber der forstlichen Praxis validiert und flossen sodann in die Konzeption des Managementsystems ein. Ebenso wurde zur Verwaltung dieser Sach- und Geodaten eine exemplarische Datenbankstruktur entwickelt. In diesem Zusammenhang wurden drei Schemata entwickelt, welche die einzelnen Schritte der Betriebsabgrenzung gegenüber Fremdparzellen, der Flächengliederung und Waldeinteilung sowie der inhaltlichen Attributierung dieser Geometrien darstellen. Sie bilden somit die Möglichkeiten zur Integration von Naturaldaten in das Flächenmanagementsystem ab. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22024618 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Klebstoffformulierung mit sensorischer Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Im Rahmen des Teilvorhabens waren an der WHS die Basis-Klebstoffformulierungen sowie die eingebrachten Füllstoffe hinsichtlich ihrer (di)elektrischen Eigenschaften zu bewerten und die notwendigen Modifizierungen zur Einarbeitung in die 1K-PUR Klebstoffe durchzuführen sowie deren rheologische Eigenschaften zu bestimmen. | Der hergestellte Klebstoff erfüllt die gewünschten ökonomischen Ziele des Vorhabens. Die Fertigung lässt sich in bestehende Industrieprozesse integrieren. Füllstoff und Klebstoff sind mit Blick auf die Produktionskosten gut gewählt. Das entstehende Produkt würde im mittelpreisigen Segment der Funktionsklebstoffe liegen. Mit der Fertigung größerer Mengen könnte seitens der Industrie nach einer kurzen Zulieferungsaquise unmittelbar mit der Produktion begonnen werden. Darüber hinaus erzielt der Klebstoff im Verbund mit Holz gute mechanische Kennwerte. Mit Blick auf die Optik der Klebung kann die Penetration des Holzes durch Vorbehandlung mit einem Primer unterbunden werden. Die schwarze Klebefuge bleibt jedoch – je nach Anwendungsfall – weiterhin sichtbar. Betrachtet man die erzielten Ergebnisse zur Piezoresistivität an BSH-Balkenträgern mit Keilzinkenverbindung kritisch, wird klar, dass ohne eine nachgelagerte Projektarbeit zur weiteren Untersuchung der praktischen Anwendung, ein sinnvoller Einsatz des Klebstoffes im Holzbau schwer umzusetzen ist. Dies liegt vor Allem an der Standardabweichung der Impedanzmessung, welche vermutlich vom großen Maßstab herrührt. Demnach bleibt fraglich, ob eine Marktakzeptanz in der Holzindustrie ohne weiteres Vorhaben zur Klärung der praktischen Umsetzung zu erreichen ist. Darüber hinaus gibt es in der Holzindustrie kein Konkurrenzprodukt und keine Konkurrenztechnologie. Es konnte gezeigt werden, dass der hergestellte Klebstoff als freistehende Klebstoffschicht die gewünschte Sensorik zeigt und als Sensor fungieren kann. Um den Klebstoff sinnvoll einzusetzen, müsste man je nach Anwendungsfall mit einer Relativmessung arbeiten, um die Änderung des Systems ausgehend von einem Basiswert darstellen zu können. Wie dieser entsprechende Anwendungsfall aussehen könnte, müsste im Einzelfall untersucht werden. | Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch Tel.: +49 2361 915-456 klaus-uwe.koch@w-hs.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Neidenburger Str. 43 45897 Gelsenkirchen | FPNR | |
| 01.10.2016 | 30.11.2019 | 22024714 | Nutzerorientierte Inventur- und Planungsverfahren für eine adaptive multifunktionale Waldwirtschaft (NOWA_IP) - Akronym: NOWA_IP | Das Verbundvorhaben, das von der Professur für Forsteinrichtung, der Professur für Biodiversität und Naturschutz sowie der Professur für Waldbau der TU Dresden gemeinsam bearbeitet wurde, diente der Entwicklung und Prüfung von innovativen Inventur- und Planungsverfahren als Beitrag zur Weiterentwicklung der mittelfristigen Wirtschaftsplanung in Forstbetrieben. Die erweiterten Verfahren sind vor allem auf eine verstärkte und differenzierte Berücksichtigung der Ökosystemleistungen (ÖSL) ausgerichtet, für die auf internationaler Ebene eine große Vielfalt an Systematisierungsansätzen (MEA (2005), TEEB (2010), CICES, HAINES-YOUNG (2016)) verfügbar ist. Das Ziel der Anpassung solcher Verfahren liegt in der der optimalen Gestaltung einer multifunktionalen Waldwirtschaft angesichts zunehmend konkurrierender Leistungserwartungen. Zu diesem Zweck sind von den Arbeitsgruppen verschiedenste Erhebungen (TLS, UAV-Befliegung, terrestrische Bestandesfotos, adaptierte Betriebsinventur) mit einem leistungsbezogenen erweiterten Merkmalsspektrum in zwei kooperierenden Beispielbetrieben durchgeführt worden. Die Inventurergebnisse, die vorrangig mittels der terrestrischen Bestandsfotos und dem Laserscanning vorrangig an Weiserflächen und mittels der Stichprobeninventur für die Gesamtbetriebe ermittelt wurden, sind dann auf leistungsrelevante Strukturmerkmale analysiert und als Grundlage für eine funktionsdifferenzierte waldbauliche Planung verwendet worden. Die Maßnahmeplanung ist anhand der Weiserflächen in den Kooperationsbetrieben entworfen und mit Hilfe von einer längerfristigen Waldwachstumssimulation hinsichtlich der Zielerreichung überprüft worden. | Als Kernpunkte für das betriebliche Management von ÖSL erweisen sich die Identifikation regional oder betrieblich besonders relevanter ÖSL, die Auswahl geeigneter räumlicher und zeitlicher Bezugsebenen zur Implementierung und geeignete Methoden und Kenngrößen zur Erfassung spezifischer ÖSL im Zuge von Kontrollstichproben als besonders relevant. Für die ÖSL-Kategorien "Bereitstellung von Rohstoffen und Produkten", "Regulation" und "Wohlfahrtsleistungen" wurden die relevanten Indikatoren und Bewertungsmethoden analysiert und in Leistungsmatrizen überführt. Für ausgewählte Bestandestypen wurden Fotos zur Erfassung der visuellen Ästhetik angefertigt, mittels Farb-, Kontrast- und Bildanteilsanalysen ausgewertet und die Ergebnisse mit geostatistischen Modellen auf die Betriebsebene übertragen. Zur Quantifizierung der strukturellen Diversität und Heterogenität konnten Diversitätsindizes auf Grundlage von Stichproben-Daten der Jahre 2003, 2013 und 2018 berechnet werden. Ergänzend ist mit Hilfe von TLS-Aufnahmen eine Erfassung der Strukturkomplexität von Einzelbäumen und Beständen realisiert worden. Zeitgleich wurden in Betriebsinventuren vielfältige Strukturparameter und auch baumbezogene Mikrohabitate erfasst. Mit einer waldbaulichen Planung für Bestandestypen sind alternative Behandlungsprogramme für die Leistungsschwerpunkte "Holzproduktion", "Sicherung der Biodiversität" und "Waldästhetik" erarbeitet worden. Im Zuge von Bestandesssimulationen zeigt sich, dass die Maßnahmen zur Förderung von Holzproduktivität und Waldästhetik eher komplementär zueinander und häufiger eher konfliktär zur Sicherung der Biodiversität erscheinen. Mit Hilfe einer Betriebssimulation konnten die gesamtbetrieblichen Auswirkungen von leistungsdifferenzierten Bewirtschaftungsstrategien, die auf vorab ermittelten Maßnahmenprogrammen aufbauen, bestimmt werden. Die Ergebnisse zeigen je nach Leistungsschwerpunkt und Umsetzungsstrategien deutlich unterschiedliche Betriebsergebnisse. | Prof. Dr. Andreas W. Bitter Tel.: +49 35203 383-1853 abitter@rcs.urz.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung - Professur Forsteinrichtung Pienner Str. 23 01737 Tharandt | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22024717 | Herstellung von leistungsfähigen Nanocomposites aus nanofibrillierter Cellulose und Polylactid (CelLac) - Akronym: CelLac | Ziel des Vorhabens war die Herstellung von mit nanofibrillierter Cellulose (NFC) verstärkten Biopolymeren durch einen neuen innovativen Verfahrensansatz. Dieser ermöglicht es, stark polare NFC-Fasern unter Verhinderung einer Verhornung und Agglomeration in PLA einzubringen und zudem eine gleichmäßige Verteilung der Fasern im Kunststoff zu erzielen. Die Cellulosefasern werden dabei über ein Trägermedium in die weniger polare Kunststoffmatrix eingebracht, wobei die NFC-TM Mischung als rieselfähiges und wasserfreies Granulat hergestellt wird, die im Extruder einfach dosierbar ist. Auf diese Weise sollten komplett biobasierte Composites mit verbesserten thermo-mechanischen Eigenschaften, die bisher von biobasierten Kunststoffen nicht abgedeckt werden können, erzeugt werden. Nachdem in einem Vorprojekt die Machbarkeit der Verfahrensidee bereits aufgezeigt werden konnte, stand die Verbesserung des Gesamtverfahrens und die Eigenschaftsoptimierung der Compounds im Zentrum der Arbeiten. Dabei wurden folgende konkreten Einzelziele bearbeitet: (1) Verbesserung der NFC-Herstellung: Reduzierung von Chemikalienbedarf und Reaktionsdauer der TEMPO-Oxidation; (2) Optimierung des mechanischen Energieeintrags zur Faservereinzelung unter Verwendung eine Rührwerkskugelmühle, eines Ultraschallprozessors oder einer Kombination aus beidem sowie Reduzierung der Reaktionsdauer; (3) Erarbeitung einer technischen Lösung zur gleichmäßigen Verteilung der Fasern im Trägermedium, um folgende Eigenschaften der TM-Fasermischung zu erreichen: (a) geringer Wassergehalt, (b) Verhinderung von Verhornung, (c) Rieselfähigkeit, (d) Dosierbarkeit. Erreicht werden sollte dies durch (mehrstufige) Druckfiltration und/oder Trocknung. Außerdem sollte getestet werden, ob die Fasern so funktionalisiert werden können, dass sich das System leichter entwässern lässt; (4) Erarbeitung der Verfahrensparameter für Extrusion und Spritzguss. Die technische Lösung sollte gut skalierbar und wirtschaftlich umsetzbar sein. | Die bei der TEMPO-Oxidation eingesetzte Chemikalienmenge wurde im Vergleich zum Vorprojekt ZelluPol auf ein Fünftel reduziert. Als Aufschlussmethoden zur Vereinzelung der Fasern zu NfC wurden eine Rührwerkskugelmühle (RWK), ein Ultraschallprozessor (U) oder eine Kombination aus beidem eingesetzt. In allen Fällen wurde die Bildung von Nanofasern aber auch jeweils verbliebene dickere Fasern beobachtet. Neu getestet und optimiert wurde die Kombination aus Filtration und thermischer Trocknung zur Herstellung der Faser-Trägermedium-Gemische. Für alle mechanischen Vereinzelungsmethoden konnten wasserfreie und rieselfähige Gemische Fasern mit PEG oder D-Sorbitol hergestellt werden, jeweils in den Anteilen 50 Masse-% Fasern und 50 Masse-% Trägermedium und ohne eine Verhornung der Fasern. Dabei waren die mittels U aufgeschlossenen Fasern am leichtesten filtrierbar. Eine Funktionalisierung der Fasern mit Diamin verbesserte auch die Filtrierbarkeit der anderen Proben. Während sich der Laborextruder aufgrund der hohen notwendigen Verweilzeiten und Temperaturen für die Verarbeitung als ungeeignet erwies, konnten im Technikumsextruder für die mittels Ultraschall vereinzelten Fasern und PEG als Trägermedium Compounds ohne Faseragglomerate und ohne thermische Faserschädigung hergestellt werden. Der Effekt der Verstärkung von PLA mit Nanofasern, d.h. der Einfluss auf die mechanischen Kennwerte, war gering. Insgesamt konnte die Verfahrenskette zur Herstellung der Compounds optimiert werden: Faseraufschluss mittels Ultraschall, drucklose Filtration und thermische Trocknung zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger NFC-PEG-Gemische. Dies wird als gut skalierbar eingeschätzt. Die Ergebnisse der thermo-mechanischen Tests waren nicht zufriedenstellend. Es wird aber davon ausgegangen, dass sich zukünftig durch ggf. weitere Erhöhung des Faseranteils im NFC-PEG Gemisch und ggf. Anpassung der Chemikalienmenge bei der TEMPO-Oxidation die Werte verbessern lassen. | Dr.-Ing. Gudrun Gräbe Tel.: +49 721 4640-302 gudrun.graebe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 28.02.2021 | 22024816 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 2: Nordwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFF | Eine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Gebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, die eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbildern der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitalen Geländemodellen. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Waldstrukturdaten bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert. Alle Projektergebnisse sind über das Portal waldwissen.net frei und vollumfänglich zugänglich. | Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Auch wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Informationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und die Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert, der Code und die zugehörige Dokumentationen sind frei zugänglich. Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie zu den technischen Möglichkeiten und den rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung wurden auf der Online-Plattform www.waldwissen.net aufbereitet und veröffentlicht (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten). | Dipl.-Forstwirt Jörg Ackermann Tel.: +49 551 69401-127 joerg.ackermann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.08.2016 | 31.12.2018 | 22024914 | Geschäftsprozessoptimierung in der Wertschöpfungskette Holz als Beitrag zu einer nachhaltigen Waldwirtschaft im niedersächsischen Privatwald (GeProOpt_Holz) - Akronym: GeProOpt_Holz | Die Implementierung eines IT-gestützten Systems zur Unterstützung und Überwachung des Planungs- und Holzernteprozesses der Holzbereitstellungskette vom Wald zum Werk erscheint als ressourcenschonende Optimierungsmaßnahme besonders geeignet. Nachhaltige Waldwirtschaft beinhaltet auch eine optimal organisierte Wertschöpfungskette die im Ergebnis alle Arbeitsbereiche der Forstwirtschaft integriert. Das Projekt ist in fünf aufeinander aufbauende Arbeitspakete organisiert: I. Anforderungsanalyse II. Prozess Optimierung III. Systemspezifikation / -funktion IV. Technische Umsetzung und Integration in bestehende Systeme V. Erprobung VI. Praktische Implementierung | Dr. Jean-Lionel Payeur-Poirier Tel.: +49 511 3665-1147 jean-lionel.payeur-poirier@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 31.12.2020 | 22025014 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 1: Südwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFF | Eine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Projektgebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, welche eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbilder der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitale Geländemodelle. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Daten der Waldstruktur bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert. | Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Zusätzlich wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Zusatzinformationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert. Alle Codes und Dokumentationen sind frei zugänglich. Hierfür wurden die Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie den technischen Möglichkeiten und rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung auf der online Plattform waldwissen.net aufbereitet (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten). | Petra Adler Tel.: +49 761 4018-207 petra.adler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 14.09.2020 | 22025114 | Einfluss der waldbaulichen Baumartenmischung auf die Schnittholzqualität der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Optimierung einer maschinellen Rundholzsortierung - Akronym: QuaBu | Das Projekt zielt auf die Analyse des grundlegenden Einflusses forstlicher Behandlung und waldbaulicher Baumartenmischung auf elementare Holzeigenschaften der Rotbuche ab. In einem marktorientierten Ansatz soll zudem eine effizientere (maschinelle) Sortierung von Rund- und Schnittholz gegebenenfalls bereits an stehenden Bäumen ermöglicht werden. Die Erkenntnisse können dazu genutzt werden, den wertvollen Rohstoff schon früh in der Produktionskette der geeigneten, optimalen Verwendungslinie zuzuführen. Das Vorhaben gliedert sich in einen empirischen Teil, in dem an ausgesuchten Buchen-Reinbeständen und -Mischbestände morphologische Stamm- und Kronenparameter erfasst werden. Mit Hilfe dieser (temporären oder dauerhaften) Dupletts aus Rein- und Mischbestand können äußere Unterschiede an Baum- und Bestandesvariablen ergründet werden, aber auch an solchen Parametern wie Schlankheitsgrad oder Kronenexzentrizität. Von letzteren Variablen verspricht man sich, auf innere Holzeigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit oder Rohdichte schließen zu können. Die äußeren Merkmale müssen bei allen Bäumen des stehenden Bestandes gemessen werden, um eine zu erwartende hohe Streuung vollends zu erfassen und später von Einzelbaumebene auf die Bestandesebene hochskalieren zu können. Die Analyse der inneren und äußeren Qualitätsmerkmale soll zudem helfen, im Nachhinein ausgehend von klassischen waldwachstumskundlichen Datenquellen Aussagen über zu Holzqualität zu treffen. In einem letzten Schritt werden die gesammelten Daten genutzt, um Quantität und Qualität des Buchenholzes in Abhängigkeit der Waldbehandlung zu modellieren. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 7147-11 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 28.02.2022 | 22025117 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 3: Naturschutz & Datenaufnahme und -analyse - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 28.02.2022 | 22025217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 2: Arbeitsverfahren & Versuchsdesign - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Dr. Herbert Borchert Tel.: +49 8161 71-4640 herbert.borchert@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22025416 | Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung von xenovegetativen und in-vitro Vermehrungsverfahren (HUB) - Akronym: Superhybride | Der Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativ-Baumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschen-Standorten geeignet sind. Eine Option für die nachhaltige Sicherung der Waldfunktion auf diesen Standorten bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies deutlich anspruchsloser zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (J. nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine waldbauliche Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche) Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektion bilden Hybriden von Juglans intermedia ¿Juglans mandshurica, die vor ca. 25 Jahren durch Zufalls- bestäubung in Südbaden entstanden. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer - Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - FG Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.12.2022 | 22025517 | Entwicklung eines neuartigen Dampfspeichersystems für ein flexibles Biomasse Heizkraftwerk zur Erhöhung der Systemstabilität - Akronym: KomBio-Speicher | Im Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 28.02.2022 | 22025618 | Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 1: Chemische Modifizierung von Kraftlignin - Akronym: Lignobitumen | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie ist die Teilsubstitution fosiler Bitumenbindemittel durch thermoplastische Lignine, unter Erhalt / Verbesserung der techn. u. Materialeigenschaften des Bindemittels, das flexibel in verschiedenen Bauweisen verwendet wird. In den neuen Lignobitumen-Bindemitteln wird der Anteil an thermoplastischen Ligninen über dem des Standes der Technik liegen (Substitutionsgrade 50-70%), bei Verbesserung /Erhalt von Kenndaten der Standards (70/100, B 160/220). Dies ermöglicht eine notwendige Wissensbasis (chemischen Modifizierung, spezifischen Materialkenndaten). Sie ist Grundlage zur Prozessentwicklung / Hochskalierung bis TRG 6. Für die Darstellung von ausgewählten thermoplastischen Ligninen, mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil, sind skalierbare, Pfropfungen mit funktionalen Verbindungen u. Veresterung der Co-Polymere notwendig. Syntheseprotokolle, Betriebsanweisungen u. Gefährdungsbeurteilungen werden erarbeitet. Umgesetzt werden nur höher-skalierbare Prozesse. Dies ermöglicht eine Bandbreite an Produkten, deren Eigenschaften flexibel auf Anforderungen in Bauweisen zugeschnitten werden. Die Lignobitumen-Bindemittel dienen als Plattformen, auf deren Grundlage die Einstellung spezifischer Eigenschaften für verschiedene Baumaßnahmen realisierbar ist. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | FPNR | ||
| 01.01.2017 | 31.12.2019 | 22025915 | Weißtannenoffensive - Akronym: Weisstannenoffensive | Im Klimawandel soll der Wald zu klimastabilen und gleichzeitig ertragsstarken Mischwäldern umgebaut werden, ohne die ökologischen Grundlagen zu beeinträchtigen. Die Weisstanne erfüllt diese Anforderungen. Sie ist klimastabil, sie ist eine ideale Mischwaldbaumart, sie ist ertragsstark und sie ökologisch wertvoll. Praktiker und Wissenschaftler werden das vorhandene umfangreiche Wissen über die erfolgreiche Etablierung von Weisstanne aufbereiten und bundesweit Waldbesitzern, Multiplikatoren und der Holzwirtschaft in bisher nicht von ihr besiedelten Bereichen im Laufe von 2 Jahren dieses Wissen praxisnah vermitteln. Der Flächenanteil der Weisstanne soll entsprechend ihrem möglichen Verbreitungsgebiet erweitert und langfristig das Nadel-Weißholz-Angebot für die Holzwirtschaft nachhaltig gesichert werden. Nach Abschluss des Projektes stehen erfahrene Praktiker der ANW für die weitere Begleitung der Etablierung zur Verfügung. (1.1.2017 – 30.4.2017) Die für das Projekt einzustellenden Person stellt aus dem Pool der Praxiserfahrungen und der wissenschaftlichen Ergebnisse einen Informationsplan und einen Ablaufplan der Informationsveranstaltungen auf. (1.5.2017 – 30.10.2018) Durchführung von ca. 20 Informationsveranstaltungen mit Theorie- und Praxisteil im Wald in allen Bundesländern. (1.11. – 31.12.2018) Nachbereitung der Ergebnisse und Erfahrungen aus den 20 Informationsveranstaltungen als Grundlage für spätere ähnliche Vorhaben und Aufstellen eines Beratungsplanes für die weitere Begleitung. | Hans von der Goltz Tel.: +49 2972 921 710 goltz@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. Poststr. 7 57392 Schmallenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 31.08.2020 | 22025916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 2: Evaluierung, Selektion, Anzucht und Bereitstellung von Untersuchungsmaterial - Akronym: Tree-LAMP | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Arbeitspaket Projektteil B B1 Evaluierung und Selektion von Pflanzenmaterial B2 Anzucht und Bereitstellung von Pflanzenmaterial B3 Bereitstellung von Inokulationmaterial B4 Öffentlichkeitsarbeit/Markteinführung B5 Proof of Concept | Susann Skalda Tel.: +49 35755 552211 biomasse-schraden@t-online.de Biomasse Schraden e.V. (BS e.V.) Hauptstr. 2 04932 Großthiemig | FPNR | ||
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22026114 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22026316 | Auftreten und Verbreitung des Quarantäneerregers Candidatus Phytoplasma ulmi in den Ulmen-Arten Deutschlands - Akronym: PhytoUlmus | Die Ulmenvergilbung ist eine bakterielle Erkrankung der Ulme, die durch Candidatus Phytoplasma ulmi verursacht wird. Der insektenübertragene Erreger parasitiert in Siebröhren und verursacht Krankheitssymptome wie Hexenbesen, Triebstauche, Blattvergilbungen, sowie bei amerikanischen UlmenArten Phloemnekrosen. Die Erkrankung ist aus mehreren europäischen Ländern beschrieben, aber für Deutschland lagen keine flächendeckenden Untersuchungen vor. Eine lokale Studie in Berlin/Brandenburg zeigte, dass bis zu 50 % der Flatterulmen mit dem Erreger infiziert waren. Da krankheitsspezifische Symptome nicht zu beobachten waren, war eine visuelle Erkennung infizierter Pflanzen nicht möglich. Aufgrund der unzureichenden Datenlage wurde ein deutschlandweites Monitoring der drei einheimischen Ulmen-Arten durchgeführt, um die Verbreitung des Erregers und die Auswirkung einer Infektion auf die Pflanzengesundheit zu untersuchen. Die Standorte zur Probenahme sollten anhand einer früheren Kartierung zur Erfassung der genetischen Ressourcen von Ulmen-Arten, ausgewählt werden. Für den Nachweis, sollte ein erregerspezifischer quantitativer real time-PCR Assay entwickelt werden, der das Pathogen mit hoher Sensitivität detektiert. Eine Stammsammlung der Erreger aus verschiedenen Regionen sollte etabliert werden, um die Herkünfte auf Virulenz und Pathogenität zu testen. Dazu sollten infizierte Reiser auf gesunde Ulmenklone gepfropft werden, um Infektionsmaterial für spätere Resistenztests bereitzustellen. Die genetische Variabilität und die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenen Isolate sollten durch Sequenzierung ausgewählter Gene analysiert werden. Es wird erwartet, dass die Gesamtheit der Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Epidemiologie, der genetischen Variabilität und Virulenz des Erregers beiträgt und die Entwicklung phytosanitärer Strategien ermöglicht, die eine weitere Ausbreitung des Pathogens verhindert. | 6486 Ulmenproben wurden deutschlandweit an 339 Standorten gesammelt und auf eine Infektion mit Ca. P. ulmi untersucht. Krankheitsspezifische Symptome wurden nur an wenigen Standorten in Brandenburg, Rheinland-Pfalz und Bayern beobachtet. Der Infektionsnachweis erfolgte durch zwei quantitative real time-PCR Verfahren mit unterschiedlicher Spezifität, wobei der pathogen-spezifische Test in diesem Projekt entwickelt wurde. Die DNA des Erregers konnte in 28 % der Proben nachgewiesen werden. Nur in wenigen Proben wurden andere Phytoplasmen gefunden, die aber mit Ca. P. ulmi eng verwandt waren. Die Ulmen-Arten wiesen unterschiedliche Infektionsraten auf und die infizierten Pflanzen waren nicht gleichmäßig im Bundesgebiet verteilt. Infektionsschwerpunkte lagen in Brandenburg, Sachsen, SachsenAnhalt, Baden-Württemberg und Bayern, während in Nordrhein-Westfalen, Schleswig-Holstein, im westlichen Niedersachsen und im westlichen Mecklenburg-Vorpommern kaum infizierte Bestände zu finden waren. Ulmenproben wurden vom Flachland bis zu einer Meereshöhe von 1200 m entnommen und infizierte Ulmen konnten bis zu einer Höhe von 740 m nachgewiesen werden. Die Infektionsrate war über alle Höhenbereiche bis 740 m gleichmäßig verteilt. Potenzielle Vektoren wurden in begrenztem Umfang an Berg- und Flatterulmen gesammelt und in Cacopsylla ulmi und einigen Zikaden (Allygidius atomarius u. Macropsis spp.) konnte Ca. P. ulmi-DNA nachgewiesen werden. Die genetische Variabilität und phylogenetische Verwandtschaft von 288 Ca. P. ulmi Isolaten, wurden durch Vergleiche des konservierten groEL- und des variablen imp-Gens untersucht. 29 groEL- und 74 impGenotypen konnten unterschieden werden. Die Homologie der groEL-Fragmente lag über 99 %, während die des imp-Gens zwischen entfernt verwandten Isolaten auf 71 % fiel. Die phylogenetische Analyse des groELFragments bestätigte die enge Verwandtschaft und gruppierte Isolate aus Berg-, Flatter- und Feldulme entsprechend ihres Wirts. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026318 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 2: FLIGNUM – Mikrofügen Mikrotrennen - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.09.2017 | 28.02.2021 | 22026416 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 3: Detektion der Rostigen Douglasienschütte (loop-mediated isothermal amplification) - Akronym: TreeLamp | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Die AG Molekulare Gehölzphysiologie ist für die Bearbeitung folgender Arbeitspakete zuständig: C1 - Entwicklung eines Schnelltests zum Nachweis von Rhabdocline pseudotsugae C2 - Visualisierung von Amplifikationsprodukten C3 - Optimierung der DNA-Extraktion für LAMP C4 - Risikobewertung eines frühzeitigen Rhabdocline-Befalls auf die Pflanzenentwicklung C5 - Publikation von Ergebnissen | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026418 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 3: FLIGNUM – Simulation - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2024 | 22026518 | Entwicklung der Schwefel-Versorgung in Deutschlands Wäldern – eine neue Herausforderung für eine nachhaltige Waldwirtschaft - Akronym: S_im_Wald | Schwefel ist als Makronährelement eines der mengenmäßig wichtigen Nährelemente und wird von der Pflanze, bezogen auf 100 Stickstoffatome, in derselben Größenordnung wie Phosphor benötigt. Vor dem Hintergrund in den letzten 25 Jahren stark zurückgegangener atmosphärischer S-Einträge besteht die Gefahr, dass Schwefel auf S-armen Ausgangssubstraten zu einem Mangelelement wird. Die Kenntnis pflanzenverfügbarer Boden-S-Fraktionen und der die S-Freisetzung fördernden bzw. hemmenden Bodeneigenschaften ist essentiell zur Beurteilung der S-Versorgung am Standort und damit für die Nährstoffnachhaltigkeit der Waldbewirtschaftung. Das beantragte Projekt hat zum Ziel, den Kenntnisstand zur baumartenspezifischen S-Verfügbarkeit und zum S-Kreislauf in Deutschlands Wäldern im Hinblick auf eine nährstoffnachhaltige Waldwirtschaft zu erweitern und zu verbessern. Hierfür muss im ersten Schritt eine für hohe Probendurchsätze geeignete Extraktionsmethode zur Bestimmung der pflanzenverfügbaren S-Fraktion gefunden werden. Mit dieser Methode wird der Zusammenhang zwischen S-Ausstattung im Boden und S-Ernährung des Waldbestandes in Abhängigkeit von Baumart und Standortsqualität anhand eines großen bereits vorhandenen Probenkollektivs (Auswahl von BZE II-Punkten in den kooperierenden Bundesländern) untersucht. Die Analyseergebnisse werden anschließend für eine regionalisierte Bewertung der kurz- bis mittelfristig verfügbaren S-Vorräte im effektiven Wurzelraum (vergleichbar mit der Bewertung der P- und Basenvorräte) genutzt. Zur Abschätzung der Nachlieferung von S durch Verwitterung werden geochemische Modelle getestet und das geeignetste angewand. Aus sämtlichen Informationen lässt sich für Beispielstandorte der S-Haushalt (Deposition, Aufnahme, Verwitterung, Austrag) zur standortsbezogenen Abschätzung nutzungsabhängiger S-Bilanzen ableiten. Die erarbeiteten Ergebnisse werden abschließend umfassend aufbereitet und in vorhandene Standortsinformationssysteme eingearbeitet. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22026614 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22026714 | Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 1: Faserstoff- und Labor-MDF-Herstellung und Charakterisierung - Akronym: MDFAbb | Ziel der im Rahmen des Teilprojektes durchgeführten Arbeiten war es, den Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit des Holzaufschlussverfahrens (TMP, CTMP) bei der Flächenkaschierung von MDF mit Polyurethanklebstoffen zu untersuchen. Auch der Einfluss der Holzart (Nadelholz/ Laubholz) und des bei der MDF-Herstellung verwendeten Bindemittels wurde untersucht. Das Teilprojekt befasste sich mit der Frage, welche Abbauprodukte des Holzes während der Herstellung von MDF entstehen und wie Aufschlussverfahren und Ausschlussbedingungen deren Entstehung beeinflussen. Weiterhin wurde der Einfluss der Abbauprodukte auf die kleberelevanten Eigenschaften der MDF untersucht. Im Rahmen des Teilprojektes wurden hierzu verschiedene Holzfaserstoffe unter Anwendung konventioneller Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen (Aufschlusstemperatur und Aufschlussdauer) hergestellt. Bei einem Teil der hergestellten Fasern wurden nach der Herstellung die Holzabbauprodukte durch Auswaschen der Fasern mit Wasser entfernt. Die hergestellten Faserstoffe (gewaschen und ungewaschen) wurden hinsichtlich ihrer kleberelevanten Eigenschaften untersucht. Aus den hergestellten Faserstoffen (ungewaschen, gewaschen) wurden im Labor mitteldichte Faserplatten (MDF) unter industrieüblichen Herstellungsbedingungen gefertigt und hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert. Die hergestellten Labor-MDF wurden im Teilvorhaben 2 auf ihre Beschichtbarkeit unter Verwendung verschiedener im Rahmen dieses Teilprojektes entwickelter Klebstoffe untersucht. Weiterhin wurden industriell gefertigte MDF in die Untersuchungen einbezogen, die ebenfalls hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert wurden. | Das Aufschlussverfahren hat einen deutlichen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung und die Menge der entstehenden Abbauprodukte des Holzes und beeinflusst damit für die Klebung wichtige Eigenschaften der MDF. Die untersuchten CTMP-Fasern weisen gegenüber den TMP-Fasern einen geringeren Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten, jedoch einen deutlich höheren Gehalt der wässrigen Extrakte an flüchtigen Säuren (Ameisen- und Essigsäure) auf. Der pH-Wert der wässrigen Extrakte der CTMP-Fasern liegt höher als bei den TMP-Fasern. Auch die Abgabe der CTMP-Fasern an flüchtigen Säuren, insbesondere an Essigsäure, liegt deutlich höher als die der TMP-Fasern. Das Auswaschen der Faserstoffe mit Wasser bewirkt eine erhebliche Reduktion des Gehalts an wasserlöslichen Extrakten. Im Falle der CTMP-Fasern wird auch der Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten durch das Auswaschen reduziert. Das Auswaschen der Fasern erhöht den pH-Wert der wässrigen Extrakte, die Abgabe an flüchtigen Säuren wird auch verringert. Dieser Effekt ist bei den CTMP-Fasern deutlich ausgeprägter als bei den TMP-Fasern. Die klebungsrelevanten Eigenschaften der hergestellten MDF werden im Wesentlichen von den Eigenschaften der verwendeten Fasern bestimmt. So konnten die Unterschiede, die bei den verschiedenen Fasern abhängig vom Aufschlussverfahren sowie bei den gewaschenen und ungewaschenen Fasern ermittelt wurden, auch bei den daraus hergestellten Labor-MDF festgestellt werden. Die Ergebnisse der im Teilvorhaben durchgeführten Untersuchungen tragen zusammen mit den im Teilprojekt 2 durchgeführten Beschichtungsversuchen zu einem tieferen Verständnis der Zusammenhänge bei der Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF unter Verwendung von Polyurethan-Klebstoffen bei und ermöglichen somit, die Qualität der mit PU-Klebstoffen ausgeführten Beschichtungen zu verbessern. Zudem zeigen die Ergebnisse des Vorhabens Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe auf. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 31.10.2022 | 22026818 | ForestValue: Innovative Verbindungen unter Verwendung von Laubhölzern - Akronym: hardwood_joint | Im Gegensatz zu Nadelhölzern werden Laubhölzer in Europa kaum im Bausektor verwendet, obwohl sie frei verfügbar sind und höhere mechanische Eigenschaften als Nadelholz aufweisen. Verschiedene Laubholzprodukte wurden entwickelt und sind als Baumaterial für den Bausektor erhältlich, z.B. Buchen-, Birken- und Eichen-BSH sowie BSP oder Buchen-FSH. Sie spielen jedoch mengenmäßig noch keine bedeutende Rolle. Ein Hauptgrund für die Vorbehalte bei der baulichen Nutzung von Laubholz ist die begrenzte Auswahl mechanischer Verbindungen. Es ist nicht möglich, Verbindungsmittel ohne Vorbohren in Laubholz einzuschlagen. Dies erhöht die Kosten der Konstruktionen im Vergleich zu Nadelholz. Wirtschaftliche Konstruktionen aus Laubholz werden daher oft durch die hohen Kosten für effiziente mechanische Verbindungen unterbunden. Das Gesamtziel des Projekts ist die Förderung leistungsfähiger Laubholzkonstruktionen im europäischen Bausektor durch die Entwicklung wirtschaftlicher, zuverlässiger und innovativer Verbindungstechnologien für Laubholzbauteile und deren Konstruktion. Ziel ist es, den Weg für die Verwendung von mehr Laubholzprodukten in der Bauindustrie zu ebnen, indem Laubholzarten ein Mehrwert verliehen wird. Die Entwicklung innovativer und effizienter Laubholzverbindungen kann die Forstindustrie enorm stärken, da Verbindungen wesentliche Teile von Holzkonstruktionen sind und sehr oft die Wettbewerbsfähigkeit bestimmen. Die Verwendung von mehr Laubhölzern in der Bauindustrie entspricht auch dem gesellschaftlichen Interesse hin zu mehr nachhaltigen Gebäuden und ermöglicht es, herkömmliche Baumaterialien zu ersetzen, die erhebliche Treibhausgasemissionen verursachen und zum Klimawandel beitragen. Das Projekt zielt darauf ab, das Verständnis von Verbindungen für Laubholzkonstruktionen zu vertiefen, um eine breitere Verwendung von Laubholzprodukten im Bausektor zu ermöglichen. | Für auf Abscheren belastete Verbindungsmittel mit kleinem Durchmesser wie Nägel und Klammern wurde ein simples Prüfverfahren entwickelt, das eine Einschätzung der Machbarkeit des Einbringens von Verbindungsmitteln in nicht vorgebohrtes Laubholz ermöglicht. Die in der Machbarkeitsstudie identifizierten geeigneten Verbindungsmittel wurden in Verbindungstests geprüft, um Bemessungsmodelle zu erstellen und zu validieren. Die Resultate zeigen, dass bestehende Bemessungsmodelle von Nadelholz auf Laubholz übertragbar sind. Lateral beanspruchte, glattschaftige Stabdübel großen Durchmessers sind wichtige Verbindungsmittel in Ingenieurbauwerken. Aufgrund der hohen Dichte von Laubholz treten neue Versagensarten auf, wofür ein analytisches Bemessungsmodell entwickelt und derzeit durch spezielle Tests validiert wird. Höhere Tragfähigkeiten der Verbindungen traten auf, die mit den heutigen Bemessungsregeln nicht erfasst werden. Ein innovativer Versuchsaufbau zur Messung der Normalkräfte entlang der Dübelachse, die zu erhöhten Tragfähigkeiten führen, wurde entwickelt. Selbstbohrende Schrauben sind bedeutende Verbindungsmittel für Ingenieurbauwerke, besonders, wenn ihre guten Eigenschaften in Richtung der Schraubachse aktiviert werden, was zu höherer Steifigkeit und Tragfähigkeit führt. Da Schrauben nie einzeln vorkommen, wurden vorrangig Verbindungen mit Schraubengruppen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Ausarbeitung von Anwenderregelungen lag, um diese Verbindungen auszulegen und die Tragfähigkeit und das Verhalten verlässlich berechnen zu können. Zahlreiche ausgewertete Versuchsreihen wurden zur Validierung von Bemessungsmodellen herangezogen. Es wurde gezeigt, dass - analog zu Verbindungen mit Klammern und Nägeln - bestehende Bemessungsmodelle anwendbar sind. Es werden Regelungen vorgeschlagen, die die praktische Umsetzung von Laubholzverbindungen erleichtern, z.B. sollten Mindestschraubenabstände in Faserrichtung auf 8d erhöht und Schrauben generell vorgebohrt werden. | Dr. ir. Carmen Sandhaas Tel.: +49 721 608-43646 sandhaas@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22026916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 3: Entwicklung und Testung von Basisformulierungen für Druckfarben - Akronym: Ligno-Print | Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Offset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird der Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbaren Ligninen gelegt, welche kommerziell in großen Mengen verfügbar sind. Der Schwerpunkt der Arbeiten der Flint Group liegt auf der Entwicklung von Lignin basierten Offsetdruckfarben. Die neuartigen Harzkomponenten werden insbesondere auf ihre Verträglichkeit in nachhaltigen Lösemitteln für Offset-Bindemittel wie vegetabile Öle oder Fettsäureester untersucht. Hierbei spielt die Polarität der Harzkomponente und Verdruckbarkeit im lithografischen Prozess eine zentrale Rolle. Die Anforderungen an die Offsetdruckfarben bzw. deren Bindemitteln sind dabei vom Offsetdruckverfahren (Bogenoffset, Rollenoffset-Heatset und -Coldset) und deren spezifischen, hauptsächlich auf der Trocknung der Druckfarben beruhenden technischen Differenzierungen abhängig. Die Formulierungen mit den neuen Harzentwicklungen werden an die Anforderungen angepasst. | Dr. rer. nat. Roland Thiem Tel.: +49 711 9816-747 roland.thiem@flintgrp.com Flint CPS Inks Germany GmbH Sieglestr. 25 70469 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 15.09.2019 | 22027014 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarb) - Akronym: CycloCarb | Ziel des Forschungsvorhabens ist es innovative Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, deren Vernetzung ohne Zusatz von Formaldehyd oder Formaldehydspendern erfolgt. Als neuartige Vernetzer sollen geeignete Verbindungen aus der Substanzklasse der cyclischen organischen Carbonate (COC) entwickelt und erprobt werden. Ein großer Vorteil der Carbonate ist ihre geringe Toxizität und Flüchtigkeit. Zudem können bereits einige Vertreter dieser Klasse vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und Kohlendioxid hergestellt werden. Im Rahmen des Projektes werden unter Einsatz der neuartigen Vernetzer Klebstoffe entwickelt die überwiegend aus biogenen Rohstoffen bestehen. Ausgangsstoffe sind vor allem die Gerüstsubstanzen und Inhaltsstoffe des Holzes (Kohlenhydrate, Lignine, Tannine). Aufgrund des Reaktionspotentials der neuartigen Vernetzer soll im Rahmen des Projektes aber auch der Ersatz von Formaldehyd in konventionellen Klebstoffen (Aminoharze, Phenolharze) getestet werden. Es sollen zunächst einfache dicyclische 5- und 6-Ring-Carbonate hergestellt und charakterisiert wer-den. In einer weiteren Versuchsreihe werden Synthesen von dicyclischen 5-Ring-Carbonaten auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen durchgeführt. Zur Optimierung der Synthesen werden die Reaktionsparameter variiert. Die hergestellten Vernetzer werden mit geeigneten Biopolymeren zu Copolymerisaten umgesetzt, wobei vorrangig Lignine verwendet werden, da diese bei Vor-versuchen die besten Ergebnisse erbrachten. Darüber hinaus werden für Vernetzungsversuche weitere Biopolymere mit geeigneten funktionellen Gruppen getestet. Die Vernetzer werden auch zur Härtung von konventionellen Klebharzen, vor allem zur Härtung von Pulverharzen getestet. Die aussichtsreichsten Systeme werden in einen größeren Maßstab übergeführt, um Plattenwerkstoffe und andere Applikationsmuster herstellen und prüfen zu können. | Zunächst wurden die zur Vernetzung eingesetzten mehrfunktionellen cyclischen Carbonate aus Epoxiden und CO2 hergestellt. Mittels FTIR- und NMR-Spektroskopie konnte die erfolgreiche Herstellung von den bifunktionellen Carbonaten Poly(ethylenglykol)dipropylencarbonat (BCC) und Ethylenglykoldiglycidylcarbonat (BCC- 2), dem trifunktionellem Carbonat Trimethylolpropantripropylencarbonat (TCC) sowie carbonatisiertem Sojabohnenöl (CSBO) mit bis zu sechs cyclischen Carbonat-Funktionen nachgewiesen werden. Ein Upscaling der entsprechenden Synthesen im 2-Liter-Maßstab wurde mit Ausbeuten von bis zu 94% durchgeführt. Darüber hinaus wurden neue, biobasierte Lignin-Carbonat-Präpolymere entwickelt. Die Laborversuche zur Herstellung von Vernetzungsprodukten aus cyclischen Carbonaten mit konventionellen Harzen wie Novolak sowie mit Biopolymeren wie Lignin zeigten, dass sich BCC, TCC sowie CSBO grundsätzlich als Vernetzer eignen. Löslichkeitsuntersuchungen der Vernetzungsprodukte ergaben, dass sich 1:1 (w/w) Mischungen aus Carbonat und Novolak sowie aus Carbonat und Lignin mit Zusatz an basischen Katalysatoren wie Diazabicycloundecen (DBU) zu unlöslichen Vernetzungsprodukten umwandeln. Thermoanalytische (DSC) und spektroskopische (FTIR) Untersuchungen zeigten, dass die entsprechenden Vernetzungsreaktionen im Temperaturbereich von etwa 150-240 °C erfolgen. Klebstoffprüfungen mit Holzprüfkörpern haben gezeigt, dass gute Klebewirkungen durch die Vernetzung mit cyclischen Carbonaten erzielt werden konnten. Die entsprechenden Mischungen ergaben bei Untersuchungen mittels Automated Bonding Evaluation System (ABES) Zugscherfestigkeiten von bis zu 4 N/mm2. | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22027114 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung materialadaptierter Klebstoffsysteme zur Verwendung in keilgezinkten und flächenverklebten Vollholzwerkstoffen aus unbehandelten und modifizierten einheimischen Laubhölzern - Akronym: InnoBond | Hintergrund des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von innovativen Klebstoffsystemen für keilgezinkte und flächenverklebte nicht-tragende Bauteile. Im Fokus steht die Verwendung von unbehandelten und modifizierten Laubholzarten, um einem in Zukunft veränderten Rohstoffangebot durch angepasste Klebstoffsysteme begegnen zu können. Für die Umsetzung des Projektes soll ein dreigliedriges Zielsystem verfolgt werden. Erstens sollen Holzmodifizierungsverfahren die stoffliche Nutzung bisher wenig genutzter Laubholzarten fördern. Alternative Verwendungspotentiale im Zuge einer Holzmodifizierung sollen definiert werden. Die Entwicklung von materialangepassten Klebstoffsystemen nimmt eine zentrale Bedeutung für neuartige technische Lösungen ein. Die zweite Zielkategorie fokussiert daher auf einer Verbesserung der dauerhaften Beständigkeit einer geklebten Verbindung. Die umfassende Charakterisierung einer adäquaten Verklebungsleistung wird dabei um den optischen Eindruck der Klebefuge erweitert. Infolgedessen ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte unterteilt, in dessen Rahmen einerseits die Beständigkeit und andererseits die Verfärbung einer Klebefuge untersucht werden sollen. Die praxisnahe Entwicklung neuartiger Produkte im Bereich von nicht-tragenden Bauteilen für die Innen- und Außenanwendung ist Inhalt der dritten Zielkategorie. Das Forschungsvorhaben soll durch eine Kompetenzbündelung aus den Fachbereichen der Holzforschung, der Klebstoffforschung und der Prozesstechnologie umgesetzt werden. Ausgangspunkt der Arbeiten sind die Problemfelder der Klebefugenbeständigkeit sowie die Klebefugenverfärbung. Zur Problemlösung ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte untergliedert. Jedes Teilprojekt umfasst vier separate Arbeitspakete. An der Universität sollen zwei wissenschaftliche Mitarbeiter, eine technische Angestellte und wissenschaftliche Hilfskräfte tätig werden. Die am Projekt beteiligten Unternehmen übernehmen spezifische Entwicklungsaufgaben. | Die Förderung des Projektes erfolgte im Förderschwerpunkt "Klebstoffe und Bindemittel – Klebstoffe und Bindemittel für die Holz- und Holzwerkstoffindustrie", welcher vom BMEL ausgeschrieben und von der FNR betreut wurde. Die zu Beginn des Projektes definierten Ziele fokussierten die Verwendung einheimischer (Laub-) Hölzer im nicht-tragenden Konstruktionsbereich und die optimale Anpassung der Verklebungstechnologie. Durch eine potentielle Substitution von Tropenholz und dem bisher hauptsächlich verwendeten Nadelholz, sollte somit ein direkter Beitrag zur Förderung nachhaltiger Waldwirtschaft erbracht und dem Waldumbau in Deutschland Rechnung getragen werden. In diesem Zusammenhang nimmt die Verklebungstechnologie eine Schlüsselrolle zur Entwicklung neuer Produkte und Erschließung neuer Märkte ein. Im Verlauf des Projektes wurden Klebstoffformulierungen an das verwendete Holzmaterial angepasst und auf Beständigkeit, mechanisch-physikalische, sowie chemische Eigenschaften und der Resistenz gegenüber Verfärbungen untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Zukunft dabei helfen, den vermehrten Einsatz einheimischer Laubhölzer zu fördern und eine Basis für die Weiterentwicklung materialadaptierter Klebstoffe bilden. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22027118 | ForestValue: Neue Geschäftsmodelle und Mechanismen zur nachhaltigen Bereitstellung und Finanzierung von Ökosystemleistungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung umfassender Optimierungsmodelle - Akronym: NOBEL | Das NOBEL-Projekt wurde von sieben Partnern entwickelt: Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) - Österreich (koordinierendes Institut), Französisches Nationales Institut für Agrarforschung (INRA) - Frankreich, Technische Universität München (TUM) - Deutschland, Schwedische Universität für Agrarwissenschaften (SLU) - Schweden, Forstwirtschaftliches und Technologisches Zentrum von Katalonien (CTFC) - Spanien, Norwegische Universität für Biowissenschaften (NMBU) - Norwegen und Hochschule für Landwirtschaft / Instituto Superior de Agronomia (ISA) - Portugal. Die NOBEL-Partner haben in sechs Arbeitspaketen (WPS) die Möglichkeiten und Herausforderungen für die Bereitstellung von Waldökosystemleistungen (FES) auf verschiedenen räumlichen Ebenen (EU, national, regional) analysiert. Die Projektaktivitäten in den verschiedenen Arbeitspaketen (WPs), die von der TUM und verschiedenen Partnern geleitet wurden, sind abgeschlossen. Die Projektziele von NOBEL waren: • Entwicklung innovativer Methoden zur Bewertung des wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Werts von Waldprodukten und -dienstleistungen auf regionaler und nationaler Ebene; • Entwicklung von Geschäftsmodellen, Mechanismen und neuartigen öffentlichen Maßnahmen zur Internalisierung des sozioökonomischen Werts nicht marktbasierter Ökosystemleistungen des Waldes ("externe Effekte"). • Geschäftsmodelle mit politischen Instrumenten zur Umsetzung von Zahlungen von Ökosystemleistungen (PES) auf verschiedenen Ebenen der Waldbewirtschaftung und -verwaltung zu kombinieren und Kompromisse bei der Waldbewirtschaftung abzuleiten. • Demonstration und Vergleich alternativer PES-Systeme, einschließlich einer innovativen webbasierten Auktionsplattform zwischen verschiedenen Pilotdemonstrationen. | Die TUM entwickelte einen kontinuierlichen Optimierungsansatz auf Bestandsebene, der mehrere Entscheidungskriterien und unsichere Eingangsdaten integriert. Der neuartige Ansatz optimiert gleichzeitig die Baumartenzusammensetzung und die Ernteregime. Die daraus resultierenden waldbaulichen Strategien reichten von einem Kahlschlagssystem bis hin zu einer kontinuierlichen Waldbewirtschaftung. Das entwickelte Optimierungsmodell auf Bestandsebene wurde in deutschen und portugiesischen Untersuchungsgebieten eingesetzt und getestet, um den Erwartungswert des Bodens unter Unsicherheit als Referenzwert zu optimieren; anschließend wurden die Opportunitätskosten abgeleitet, indem die Erhöhung der durchschnittlichen Kohlenstoffspeicherung in der oberirdischen Biomasse als zweites Ziel einbezogen wurde. Ein wichtiges Ergebnis war, dass die vorgeschlagenen Referenzlösungen in beiden Ländern Mischwälder ohne Kahlschlagsbetrieb waren. Die TUM führte auch eine Erhebung der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über ES-Auktionsansätze anhand systematisch ausgewählter, akademischer Artikel durch. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die meisten wissenschaftlichen Arbeiten auf umgekehrte Auktionen konzentrieren, bei denen Landeigentümer ihre Bereitschaft zur Annahme von Verträgen zum Schutz oder zur Förderung der Bereitstellung von ES anbieten. Um die Zugänglichkeit von Auktionsinstrumenten zu verbessern, entwickelte die TUM einen Rahmen für eine Online-Plattform zur Durchführung von anpassbaren Vorwärts- und Rückwärtsauktionen. Darüber hinaus führte die TUM eine umfassende Erhebung durch, die einen Überblick über die durch die Waldinventur messbaren Waldattribute bietet, die eine Integration von nicht-bereitstellenden ES und Biodiversität in die Waldplanung unterstützen können. Auf der Grundlage dieser Untersuchung kommt die TUM zu dem Schluss, dass künftige Studien ganzheitliche Inventurmanagementsysteme finden müssen, um verschiedene Inventurtechnologien miteinander zu verbinden. | Prof. Dr. Thomas Knoke Tel.: +49 8161 71-4700 knoke@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.01.2016 | 31.12.2016 | 22027714 | Entwicklung Lignin-basierter Thermoplaste zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen (Holzschweissen) - Akronym: Holzschweissen | Das Thema des geplanten Forschungsvorhabens orientiert auf die Entwicklung thermoplastischer Blends zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen. Die neuen Ansätze dieser Aufgabenstellung konzentrieren sich aus Sicht der Materialauswahl auf: - Die Verwendung von Lignin als holztypische Komponente - Die Nutzung von möglichst bio-basierten Thermoplasten aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester und Polyamide - Die Entwicklung mischbarer und nicht mischbarer Blends. - Das Ausstatten dieser Blends mit Haftvermittlern, die kovalentes Anbinden der Blends an die Holzkomponenten erlauben. Das favorisierte Konzept stellt somit einheimisches Lignin und Holz thematisch in den Mittelpunkt, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Bildung eines Ligninmarktes in Deutschland unterstützt werden soll. Aus anwendungstechnischer Sicht ist es wichtig Blends zu entwickeln, die möglichst unabhängig von Typ und Qualität der verschiedenen Holzarten sind. Um die Bindekraft der Schweißnaht zu erhöhen, ist der Einsatz thermisch aktivierbarer, reaktiver Komponenten vorgesehen. Sie können während der thermoplastischen Verarbeitungsphase chemische Reaktionen an der Grenzfläche zwischen Holz und Thermoplast durch die Ausbildung besonders stabiler, kovalenter Bindungen eingehen. Dadurch ist mit deutlichen Verbesserungen beispielsweise in der Haftfestigkeit zu rechnen. Die einzelnen Aufgaben lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: - Bereitstellung von Substraten - Gewinnung von Rohlignin - Modifizierung der Biopolymere - Herstellung von Polymerblends mit variierenden Matrixpolymeren und - Ligningehalten - Verschweißen von Hölzern mit ausgewählten Blends - Variation der Schweißparameter - Analytik der Prüfkörper | Aus Schwarzlauge konnte Rohlignin (L) durch pH-indizierte Fällung gewonnen werden; 2 L Schwarzlauge liefern etwa 400 g des Rohprodukts. Die Extraktion mit Isopropanol bei Raumtemperatur führte mit einer Ausbeute von 28% zu einem niedermolekularen Ligninextrakt L(Ex) (Mw= 1710 g/mol). Die partielle Hydrolyse des hochmolekularen Ligninrests L(Re) (Mw= 8750 g/mol) bei 200°C unter stark alkalischen Bedingungen in Wasser führte zu einem Hydrolysat mit Mw= 3850 g/mol. Für die Herstellung der Ligninblends (40% Ligningehalt) standen die biobasierten Polymere PE, PLA und PA11 zur Verfügung. Das Blenden mit dem Rohlignin L erfolgte unter Verwendung eines Zweischneckenextruders bei Verarbeitungstemperaturen von 170°C (PE), 180°C (PLA), 200/170°C (PA11 mit L/L(ex)). Die mechanischen Kennwerte belegen nur für die Polymerkombination PA11 und L(Ex) eine Verbesserung in den drei Größen Festigkeit (65,8 MPa, +40%), Steifigkeit (2,27 GPa, +30%) und Dehnungsänderung (133%, +7%). Die Herstellung von Polymerfolien der Abmessungen 50 mm x 50 mm x 1 mm mittels Spritzguss gelang problemlos. Für das Betreiben der Reibschweißmaschine ist eine Schwingfrequenz von 140 Hz sowie ein Anpressdruck von 60 kPa ermittelt worden. Beim Verschweißen von Kiefernholz mit PE, PLA und PA11 zeigte sich entsprechend dieser Reihenfolge die größte Effizienz für PA11. Festigkeit und Modul dieser Schweißverbindung können mit 5,11 MPa bzw. 980 MPa angegeben werden. Das Zumischen von 40% Rohlignin L zu den Matrixpolymeren führt im Rahmen der Messgenauigkeit bei PE_L zu einer Verringerung in der Steifigkeit, bei PLA_L zu keinen wesentlichen Änderungen und bei PA11_L zu einem marginalen Zugewinn in der Steifigkeit sowie einem geringen Verlust an Festigkeit. Durch die Verwendung von PA11_L(Ex) erfahren sowohl Festigkeit als auch Steifigkeit eine geringfügige Abnahme in Bezug auf PA11_L. Die Untersuchungen zum Verschweißen erfolgten mit Kiefer- und Buchenholz in den Kombinationen K/B und B/B. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 30.06.2021 | 22027816 | Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 1: Dynamische Ertragstafeln - Akronym: dyn-ET | Ziel ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen, die die Veränderungen der Standortsbedingungen und Bewirtschaftungskonzepte berücksichtigen und für Rein- und Mischbestände einfach zu handhabende Planungshilfen für die Forstbetriebe darstellen. Sie bilden zudem die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Mithilfe des an der NW-FVA entwickelten einzelbaumorientierten Wachstumssimulators WaldPlaner sollen zunächst für ausgewählte Bestandestypen der Hauptbaumarten Eiche, Buche, Fichte, Kiefer und Douglasie die Entwicklungen von Einzelbeständen nach bestimmten Waldbehandlungsregeln simuliert werden. Aus den mittleren Verläufen der Simulationsrechnungen werden danach die gängigen forstlichen Kenngrößen (Stammzahl, Grundfläche, Durchmesser, Höhe etc. für den verbleibenden und den ausscheidenden Bestand) geschätzt und in eine Datenbank überführt. Mit diesen Kenngrößen lassen sich anschließend die dynamischen Ertragstafeln aufstellen. Potentielle Nutzer können die sie interessierenden Ertragstafelwerke bestimmter Bestandestypen in Tabellenform aus dem Internet abfragen. Die wichtigsten Ertragstafeltypen sollen außerdem als klassische Tafelwerke gedruckt oder auch als Smartphone-App zur Verfügung gestellt werden. Die dynamischen Ertragstafeln sollen so konzipiert werden, dass sie sich mit den auf den Waldtraktecken der Bundeswaldinventur erhobenen dendrometrischen Daten auch für andere Naturräume in Deutschland regionaltypisch kalibrieren lassen. Eine periodische, in Zeitintervallen von ca. 20 Jahren angedachte Neuparametrisierung der modellbasierten Ertragstafeln wird künftig dafür sorgen, dass den weiter fortschreitenden Veränderungen der Standort-Leistungsbeziehungen Rechnung getragen wird. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 31.10.2020 | 22027916 | Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 2: Ökonomische Bewertung - Akronym: dyn-ET | Ziel des Gesamtprojektes ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen. Sie bieten die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Im forstökonomischen Teilprojekt "Automatisierte ökonomische Bewertung der Produktionsmodelle und Analyse der betrieblichen Implikationen" sollen Daten- und Modellgrundlagen für die ökonomische Bewertung der zu entwickelnden Produktionsmodelle bereitgestellt und Betriebsmodelle entwickelt werden. Im forstökonomischen Teilprojekt soll ein Modul geschaffen werden, mit dem man automatisiert die Wertentwicklung, also den zu erwartenden Zahlungsstrom von der Bestandesbegründung über die Bestandespflege bis hin zur finalen Ernte und die jeweiligen altersabhängigen Abtriebswerte verschiedener Bestände, die unterschiedliche Bestandestypen und Behandlungskonzepte repräsentieren, modellieren und bewerten kann. Aufbauend auf den langfristigen Wertentwicklungen sollen nachhaltige Betriebsmodelle entwickelt werden, mit deren Hilfe Aussagen über Normalvorräte, Vorratswerte, nachhaltige Nutzungsmöglichkeiten und nachhaltige betriebliche Erträge, Aufwendungen und Reinerträge abgeleitet werden können. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22028116 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 2: Scale-up der Synthesen - Akronym: Ligno-Print | Worlée Chemie wird in diesem Teilprojekt Polyester und Polyether auf Lignin-Basis entwickeln, die als alternatives Druckfarbenbindemittel für den Rollen-Offsetdruck verwendet werden können. Dabei soll ein hoher Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in die Polymere eingebaut werden. Der Schwerpunkt der Arbeiten von Worlée Chemie wird in Rahmen dieses Projekts auf der Synthese Lignin-basierter Polyester liegen. Als Ligninquelle soll nur kommerziell erhältliches Kraft- oder Soda-Lignin verwendet werden, da diese Lignin-Arten als industrielles Nebenprodukt anfallen auch wirtschaftlich von Interesse sind. Weiterhin wird Worlée Chemie auch das Fraunhofer WKI bei der Synthese der Lignin-basierten Polyethern unterstützen. Bei den Lignin-basierten Polyethern wird Worlée Chemie vor allem durch Optimierungsversuche das Fraunhofer WKI unterstützen. Sobald erste vielversprechende Rezepturen vom Fraunhofer WKI entwickelt wurden, wird Worlée Chemie weitere Rezepturveränderungen durchführen, um so die Lignin-basierten Polyether an den Technikummaßstab anzupassen. Im Falle der Lignin-basierten Polyester werden Worlée Chemie und das Fraunhofer WKI sich die Forschungsarbeiten so aufteilen, dass eine große Bandbreite an Polyestern mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten werden kann. Dabei wird Worlée Chemie sich auf weiche, flexible Polyester konzentrieren. Hier sollen die bio-basierten Monomere Sebazinsäure und 1,4-Butandiol in Kombination mit anderen aliphatischen Bausteinen verwendet werden. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Verwendung von Fettsäuren gelegt, um die Hydrophobie der synthetisierten Bindemittel einstellen zu können, die für den Offset-Rollendruck von großer Bedeutung ist. | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 5964760 tbiemans@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.07.2021 | 22028316 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 1: Bewertung Waldschutz, Ökoeffizienz und Handlungsempfehlungen - Akronym: DebarkingHeads2 | Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern. | • Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt. | Prof. Dr. Stefan Wittkopf Tel.: +49 8161 71-5911 stefan.wittkopf@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028416 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 3: Ökobilanzrechnung - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl. Ing. Holger König Tel.: +49 8142 6518696 mail@ascona-koenig.de Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR Eschenrieder Str. 65 82194 Gröbenzell | FPNR | ||
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028516 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 2: Ökobilanzierung von Gebäuden - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5-159 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.07.2018 | 22028614 | Untersuchungen zu Vorkommen, Genetik und Anbaueignung der Edelkastanie in Süddeutschland unter Berücksichtigung von waldbaulichen und waldschutzrelevanten Aspekten - Akronym: Edelkastanie | Die Edelkastanie, die im südlichen Europa beheimatet ist, ist relativ wärmebedürftig. Bei den prognostizierten klimatischen Veränderungen in Deutschland, wäre sie damit für den Anbau auf standortgerechten Flächen geeignet und könnte zugleich das Baumartenportfolio erhöhen. In einem ersten Schritt gilt es, die Vorkommen von Edelkastanien zu erfassen, zu quantifizieren und genetisch zu charakterisieren. Die daraus gewonnenen Informationen bilden die Grundlage für die Auswahl von geeigneten Erntebeständen und ermöglichen eine genetische Einordung der hierzulande vorkommenden Edelkastanien. Die Edelkastanie stellt hinsichtlich des Standorts besondere Ansprüche, die ihren Anbau auf bestimmte Regionen beschränken. Daher ist beabsichtigt, vorhandene Klimadaten mit Standortinformationen und den Ansprüchen der Baumart Edelkastanie zu verschneiden. Als praxisorientiertes Ergebnis soll eine Karte zur Anbaueignung der Edelkastanie erstellt werden. Auf Grundlage von bestehenden waldbaulichen Pflegekonzepten für die Edelkastanie werden situationsabhängige Behandlungskonzepte für alle Entwicklungsstadien erstellt. Auch der potenziell mögliche Einsatz von Edelkastanien in Kurzumtriebsplantagen (KUP) ist Bestandteil der Untersuchungen. Die lokalisierten Edelkastanien Vorkommen werden auf einen Befall waldschutzrelevanter Organismen untersucht. Desweiteren wird eruiert, welche Nutzungspotenziale und welche Vermarktungsmöglichkeiten für das Holz von Edelkastanien bestehen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in praxisgerechter Form für Waldbesitzer und Forstleute aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Das Projekt untergliedert sich in sechs Arbeitspakete: - AP Vorkommensanalyse - AP Genetik - AP Anbaueignung - AP Waldbau/Wachstumskunde - AP Waldschutz - AP Nutzungspotenziale Das Projekt wird federführend von der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft bearbeitet. Die Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern erstreckt sich dabei auf alle Arbeitspakete. | Christoph Hübner Tel.: +49 8161 71-0 christoph.huebner@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.06.2017 | 30.06.2022 | 22028616 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 2: Mikrobiomanalysen zur Identifizierung, Selektion und Evaluierung potentieller Antagonisten in planta zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMic | Das Eschentriebsterben ist in Europa zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche geworden. Ziel des Projektes war es, ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Schaderregers auf der Grundlage antagonistischer Mikroorganismen zu entwickeln. Durch die vergleichende Analyse des bakteriellen Mikrobioms der Esche sollten spezifische Bakteriengruppen für tolerante Bäume ausgewiesen werden. Schwerpunkt des Projektes war jedoch die Kultivierung eines breiten Spektrums von Bakterien und Pilzen aus anfälligen und widerstandsfähigen Eschen sowie die Identifizierung von antagonistischen Isolaten und Konsortien zur Eindämmung des Schaderregers H. fraxineus. Die bakteriellen und pilzlichen Isolate wurden taxonomisch bis auf Gattungs- bzw. Art-Ebene klassifiziert und in vitro auf ihre antagonistische Wirkung gegenüber H. fraxineus getestet. Aufgrund der starken antagonistischen Aktivität wurde das vollständige Genom des Isolats Bacillus velezensis A4P130 sequenziert und die Genausstattung analysiert. Die Auswahl der antagonistischen Isolate für die in planta Evaluierung erfolgte neben dem in vitro Screening auf Basis der komparativen Mikrobiomanalyse und dem Vergleich der kultivierbaren Mikroorganismengemeinschaften anfälliger und widerstandsfähiger Bäume. Im Rahmen der Inokulationsversuche wurde die Wirkung aussichtsreicher Isolate und Konsortien über drei Jahre an Eschen unterschiedlicher Herkunft untersucht. Die Analyse des H. fraxineus-Befalls erfolgte mittels qPCR. Über die Analyse des pilzlichen Mikrobioms sollte geklärt werden, inwieweit neben einer direkten Wirkung der Inokulationsstämme auch indirekte Effekte über das Mikrobiom möglich sind. | Die Analyse des bakteriellen Mikrobioms zeigte ein signifikant erhöhtes Vorkommen einzelner Bakteriengruppen in toleranten Eschen. Ebenso ergab die kulturabhängige Analyse bei den Bakterien und auch bei den Pilzen Unterschiede auf Gattungs/Art-Ebene zwischen anfälligen und widerstandsfähigen Eschen. Im Bakterienscreening zeigten etwa 10% der Isolate Hemmwirkungen gegenüber H. fraxineus. Signifikante Effekte ergaben sich im nachfolgenden erweiterten Test für Bacillus velezensis A4P130, Pantoea "vagans" B3K066 und Pseudomonas "caspiana" B1P055. Die Genomanalyse des effektivsten antagonistischen Stammes B. velezensis A4P130 zeigte das Vorhandensein biosynthetischer Gencluster, die die Produktion antibiotisch/antifungaler Substanzen vermitteln. Beim Test der hefeartigen Pilze wurden vergleichbare Inhibitionsraten für einzelne Isolate ermittelt. Stärkere Effekte als die Hefen zeigten die filamentösen Pilze, insbesondere Vertreter der Gattung Cladosporium. Für die Pflanzentests wurden 37 Isolate ausgewählt, die antagonistische Effekte zeigten oder Arten mit erhöhtem Vorkommen in toleranten Eschen repräsentierten. In zwei von drei Untersuchungsjahren mit H. fraxineus-Befall konnte durch Inokulation mit A4P130, Luteimonas fraxinea D4P002 und C4P040a, Aureimonas "altamirensis" C2P003 und Paenibacillus "lautus" B3P038 eine signifikante Verbesserung der Pflanzengesundheit festgestellt werden. Nachhaltige Effekte ergaben sich für die Stämme A4P130, D4P002 und C2P003. Daneben zeigten Analysen des Mycobioms der Pflanze signifikante Veränderungen nach Inokulation mit B3P038, D4P002, C2P003 und dem Konsortium aus D4P002 und C2P003. Es wird vermutet, dass diese Stämme über die Microbiomveränderung und/oder durch Kolonisierungsresistenz auf die Resilienz der Pflanzen gewirkt haben. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.10.2019 | 22028714 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 1: Abschätzung der befahrungsbedingten Bodenbelastung: PrAllCon-dynamisch und Spurbildung - Akronym: PACD-RUT | Das Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Während die Entstehung und das Voranschreiten von erodierten Fahrgleisen in erster Linie aus der dynamischen Fortbewegung resultiert. Die Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie plant im Rahmen des Verbundprojektes die Erfahrungen bisheriger Messreihen zum Einfluss von Radlast, Schlupf, Maschinenausrüstung (Reifen, Bänder), Befahrungsintensität sowie des Bodenzustandes auf die Fahrspurbildung sowie zum Traktionsverhalten und dem Kontaktflächendruck durch aufbauende Messreihen zu ergänzen. Das Ziel ist es, auf der Grundlage der dabei gewonnen Erkenntnisse und den Ergebnisse der bodenmechanischen Untersuchungen eine Entscheidungshilfe für die Befahrbarkeit von Waldböden mit unterschiedlichen radbasierten Forstmaschinen zu erarbeiten. Teilprojekt PrAllCon-dynamisch: 1. Entwicklung einer Messplattform für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 2. Entwicklung und Konstruktion eines Fahrsilos für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 3. Vorversuche zur dynamischen Bodenbelastung 4. Hauptstudie zur dynamischen Bodenbelastung 5. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck 6. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck unter dem FELASTEC®-Prototypen Teilprojekt Spurbildung: 1. Vorbereitung der Außenversuche 2. Außenversuche zur Spurbildung 3. Zusammenführung der Teilprojektergebnisse zur Entscheidungshilfe | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551-39-23571 djaeger@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22028914 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 1: Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen und Wasserhaushalt nach Befahrung unter armierten Fahrtrassen - Akronym: BoReAl | Aktuelle Konzepte zum Einsatz von Forstmaschinen sind darauf ausgerichtet, die hierbei entstehenden Bodenschäden auf Feinerschließungslinien zu konzentrieren. Um deren technische Befahrbarkeit sicherzustellen, konzentriert man sich bisher auf die Weiterentwicklung der Maschinentechnik. Die biologische Armierung von Rückegassen durch wurzelaktive Baumarten wie die Erlenarten und die aktive Regeneration von Verdichtungsfolgen wurden bisher nur in Einzelfallbeispielen untersucht. Allgemeingültige Strategieansätze wurden hieraus nicht entwickelt und auch noch nicht in die Forstpraxis umgesetzt. Ziel der geplanten Arbeiten ist es, das Potential der Baumarten Alnus glutinosa und Alnus incana im Hinblick auf die Unterstützung der natürlichen Regenerationsvorgänge abzuschätzen. Hierbei wird auch die Kombination mit mechanischer Bodenbearbeitung und Kalkung untersucht. Daneben sollen Empfehlungen zur Einbindung von aktiven Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Über Wasserhaushaltsuntersuchungen sollen Effekte auf den Gebietsabfluss bewertet werden. Es werden mehrere Unterbereiche zum Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen untersucht, eine 2012 angelegte Versuchsfläche mit gezielten Verdichtungs- und Regenerationsflächen sowie Praxisbefahrungsflächen mit älteren Erlenbeständen. Damit kann eine unechte Zeitreihe hinsichtlich der Regenerationswirkungen von Erlenbepflanzungen analysiert werden. Parallel zu den Aufnahmen auf der bereits angelegten Versuchsfläche sollen auf weiteren Praxisbefahrungsflächen, die nach der Befahrung ebenfalls mit Erlenarten bepflanzt wurden und ein Alter von 10 bis 15 Jahren erreicht haben, Untersuchungen der Durchwurzelungsintensitäten und der Bodeneigenschaften durchgeführt werden. Auf den neu angelegten Befahrungsflächen wird der Wasserhaushalt begleitend zu den anderen Kooperationspartnern mit Hilfe von Permanentmessanlagen untersucht. | Dr. Peter Hartmann Tel.: +49 761 4018-215 peter.hartmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2018 | 22028915 | Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 2: Aufarbeitung, Charakterisierung - Akronym: CeluPack | Entwicklung eines leichten geschäumten Verpackungsmaterials aus Maisspindeln. Der Rohstoff wird in Gegenwart von Wasser zu einer hochviskosen Konsistenz mittels mechanischer Desintegrationsverfahren zerkleinert. Die Suspension kann zusätzlich Holzfaserstoffe enthalten. Die lignofaserstoffhaltige Suspension wird aufgeschäumt und getrocknet. Im Ergebnis entsteht ein druckfester Schaumkörper, der aus bis zu 100 % Lignocellulosen besteht und daher wie Altpapier recycelt werden kann, wodurch eine stoffliche Kaskadennutzung ermöglicht wird. Der Zusammenhalt wird alleine durch die während des Herstellungsprozesses aktivierten lignocelluloseeigenen Bindekräfte erzielt; die porösen Formkörper enthalten daher keinerlei synthetische Bindemittel. Speziell erfolgen in dem Projekt stoffliche und verfahrenstechnische Untersuchungen zur Herstellung von Verpackungsmitteln. Zum Projektende soll eine verfahrenstechnisch prozessfähige Lösung vorliegen, dessen Treibhausgasemissionen begleitend bewertet und mit den Treibhausgasemissionen konventioneller Schaumstoffe verglichen wurden. Entwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22029014 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 2: Emission und Aufnahme klimarelevanter Spurengase in Rückegassen mit und ohne Armierung durch Erlenwurzeln - Akronym: BoReAl | Mit dem Projekte BoReAl soll der ökologische Nutzen und die Praktikabilität einer Armierung von Fahrgassen von Forstmaschinen mit Erlenarten geklärt werden. Der Kernpunkt des Beitrages der Universität Freiburg im Rahmen des Arbeitspaketes 3 ist die Ermittlung der Spurengasbilanzen einer solchen Maßnahme im Vergleich zu einer Befahrung von Gassen ohne Armierung. Während durch die strukturschonende Wirkung einer Armierung im Hinblick auf Methanfreisetzung eine positive Wirkung zu erwarten ist, kann für Lachgas (N2O) keine klare Prognose abgegeben werden: Hier konkurrieren die bessere Bodenbelüftung der armierten Fahrgassen mit der möglichen Stimulation der Lachgasfreisetzung durch die Stickstofffixierung der Erlenwurzeln. Auf der Basis von Messergebnissen und Modellrechnungen sollen standortbezogene Handlungsempfehlungen im Hinblick auf die Spurengasbilanzen entwickelt werden, die in eine eine Gesamtbewertung der Maßnahme einfließen.. Im Rahmen des AP3 sind seitens Projektpartners folgende Schritte geplant: -) Installation von Gasssammlern, Thermo- und Bodenfeuchtesensoren in Quertransekten in den Behandlungsvarianten an den drei Versuchsstandorten -) 14tägige Beprobung und Analyse von ca. 110 Gasproben auf Spurengase und CO2 über einen Zeitraum von 12-14 Monaten pro Versuchsfläche, insgesamt ca. 9000 Gasanalysen -) Oberflächengasflussmessungen mit hoher räumlicher Auflösung incl. in-situ Bestimmung des Gasdiffusionskoeffizienten einmal pro Quartal auf allen Versuchsflächen -) zweidimensionale Modellierung des Spurengashaushaltes der Versuchsvarianten incl. Neuentwicklung von Modellmodulen -) Entwicklung eines standortbezogenen semiquantitativen Entscheidungsrahmens auf der Basis der Modellrechnungen. | Dr. Helmer Schack-Kirchner Tel.: +49 761 203-3612 helmer.schack-kirchner@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22029114 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 3: Armierungswirkung von Erlenwurzeln - Akronym: BoReAl | Ziel der geplanten Arbeiten ist es zu untersuchen, ob das Wurzelgeflecht der Erle Spannungseinträge von Holzerntemaschinen reduziert, sodass schadhafte Bodenverdichtungen bzw. negative Folgen auf Bodenfunktionen unter Rückegassen vermieden werden können. Auf Basis der Ergebnisse können Empfehlungen zur Einbindung von aktigen Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Auf mit Erlen bepflanzten Waldflächen die bisher unverdichtet und in Zukunft als Rückegassen genutzt werden könnten, werden Fahrtrassen durch "auf den Stock setzen" der Erlen aufgehauen und während der Überfahrung mit einem schweren Forwarder (ca. 25 t Gesamtgewicht) Spannungsmessungen im Ober- und Unterboden mit dem Stress State Transduser System SST) unter definierten Bedingugen (Forwarder mit Standardbreitreifen) durchgeführt. Die Befahrungsversuche werden sowohl auf sandigen, schluffig-lehmigen und tonigen Bodensubstraten untersucht und für Bereiche ohne Erlenbepflanzung mit dem jeweiligen Bodensubstrat wiederholt. Die Auswirkungen der armierenden Wirkung von Erlenwurzeln werden anhand von Stabilitätsparametern sowie kapazitativer Kennwerte des Luft- und Wasserhaushaltes bewertet. SST-Messungen in Kombination mit der Bestimmung von bodenphysikalischen Parametern erlauben eine Verifizierung von schädlichen Auswirkungen auf die Bodenstruktur und Bodenfunktionen. | Prof. Dr. Rainer Horn Tel.: +49 431 880-3190 rhorn@soils.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Hermann-Rodewald-Str. 2 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 30.09.2019 | 22029214 | Nadelholzalternativen zur nachhaltigen Entwicklung von Standortpotentialen fichtendominierter Altbestände - Akronym: NadelholzNachhaltig | Von Seiten der Sägewerksindustrie wird derzeit vermehrt die Sorge über die Gefährdung der Nadelrohholzversorgung geäußert. Gleichzeitig versucht man jedoch seit mehr als drei Jahrzehnten, Fichtenreinbestände in Buchenwälder umzuwandeln. Waldbauliche Untersuchungen deuten an, dass sowohl die Einbringung der Tanne als auch der Douglasie in Fichtenreinbestände eine Lösung für die Konkurrenz zwischen nachhaltigem Bodenschutz und der Bereitstellung von Nadelrohholz bieten könnte. Wir wollen mit dem geplanten Forschungsprojekt prüfen, ob und an welchen Standorten die in der Ausschreibung adressierte "Sicherung der Nadelrohholzversorgung" im Widerspruch oder in Übereinstimmung zur ebenfalls angesprochenen "Erhaltung der Standortpotenziale" steht. Aus dem Stand der Forschung leiten wir Hypothesen dazu ab, welche Baumart auf den Standorttypen "sauer", "staunass" und "karbonathaltig" am besten in der Lage ist standörtliche Limitierungen aufzuheben. Zur Prüfung dieser Hypothesen wollen wir Untersuchungen auf 20 Standorten je Standorttyp mit durchschnittlich drei verschiedenen Baumarten im Voranbau (Bu, Ta) unter Fichtenaltbestand bzw. Anbau in Bestandeslücken (Dgl) oder Fi-Naturverjüngung unter Altbestand durchführen. Die Standorte werden mit regionalen Partnern aus den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ausgewählt. An den Standorten werden bodenphysikalische, chemische und biologische sowie waldernährungskundliche Parameter erhoben. Mit unseren Untersuchungen stellen wir bodenökologische Grundlage zum multifunktionalen und nachhaltigen Waldmanagement in Süddeutschland bereit. AP wie Balkenplan: 1) Auswahl der Standorte 2) Beprobung der Freilandstandorte 3) Chemische und physikalische Bodenanalysen 4) Nadel- und Blattanalysen 5) Quantifizierung der Bioturbation über 137Cs Aktivität 6) Datenmanagement und Datenbankpflege 7) Explorative Datenanalyse und statistische Modellierung 8) Publikations- und Vortragstätigkeit | Prof. Dr. Friederike Lang Tel.: +49 761 203-3625 fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.09.2019 | 22029514 | Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen - Akronym: HE-VSB | Das geplante Vorhaben zielt im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltige Waldwirtschaft" auf eine Präzisierung der Informationslage von Erntemaßnahmen durch eine rechnergestützte Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten und der Erstellung von vollständigen Stoffbilanzen. Diese Informationen sollen im Rahmen des weit verbreiteten und bundesweit einsetzbaren Softwareprodukts HOLZERNTE den Bearbeitern und Bearbeiterinnen vor Ort zur Verfügung gestellt werden und dienen der Sicherung der natürlichen Ressourcen und der Kontrolle der Holzvorratsentwicklung und der Sortennachhaltigkeit. Für die Umsetzung sind zwei Teilaufgaben geplant. Für Modul 1 muss aufgrund der steigenden Energieholznachfrage und der Sortimentsdifferenzierung eine bundesweite Aktualisierung und Standardisierung dieser Sortimente erfolgen. In Modul 2 soll ein statistisch abgesicherter methodischer Rahmen entwickelt werden, der die Berechnung des ausgeschiedenen Vorrats (in Form von Bhd-Höhen-Verteilungen) aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) ermöglicht. Die Durchführung dieser "inversen Sortierung" soll auf verschiedenen administrativen und räumlichen Aggregationsebenen möglich sein, sodass neben Einzelhieben, auch Betriebe oder Regionen betrachtet werden können. In einem weiteren Schritt werden die Daten des ausgeschiedenen Vorrats verwendet um über kompartimentweise Biomassefunktionen und Nährelementgehalte die auftretenden Stoffmengen zu berechnen. | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22030114 | Untersuchung der Stressbelastung als Einflussfaktor auf Fraßeinwirkungen durch Wildwiederkäuer auf die Waldvegetation | Das beantragte Vorhaben ist ein innovativer Ansatz für eine verbesserte Risikoanalyse und Untersuchung stressiduzierter Fraßschäden durch heimische Schalenwildarten. Dabei wird eine ganzheitliche Betrachtung des Ursachenkomplexes, von der Wilddichte und der Habitatstruktur bis hin zu forst- und jagdwirtschaftlichen Managementstrategien, im jahreszeitlichen Rhythmus angestrebt. Es sollen Verjüngungsflächen der wichtigsten Waldbaumarten und schälgefährdete Bestände in unterschiedlichen räumlichen Strukturen und Mischungen regelmäßig auf Fraßschäden durch heimische Wildwiederkäuer untersucht werden. Dabei wird der Anteil von Cortisolmetaboliten aus Kotproben der vorkommenden Arten im Labor als Maß der allgemeinen Stressbelastung bestimmt. Eine umfassende Analyse der einzelnen Lebensräume im Bereich der Probeflächen soll anschließend dazu dienen, wichtige Einflussfaktoren auf den Stress der Wildtiere und von diesen verursachte Fraßschäden im jeweiligen Gebiet zu identifizieren und damit Handlungsempfehlungen zur Verringerung dieser Schäden zu geben. Es werden bis zu 16 Versuchsflächenpaare mit Waldverjüngung ausgewählt, die sich hinsichtlich der lokalen Baumartenzusammensetzung, der waldbaulichen und jagdlichen Bewirtschaftung und ihrer geografischen Lage unterscheiden. Auf allen Flächen werden Daten zur Erstellung eines Lebensraumgutachtens für die lokal vorkommenden Wildwiederkäuerarten erhoben und über zwei Jahre vierteljährlich Fraßschäden an der Waldverjüngung mit Hilfe eines bewährten Stichprobenverfahrens (z.B. Bayerisches Verfahren für Vegetationsgutachten) erfasst. Daneben werden Kotproben der vorkommenden Wildwiederkäuer gesammelt und im Labor die Konzentration von Cortisolmetaboliten als Merkmal der Stressbelastung der lokalen Population gemessen. Ein Kameramonitoring auf einzelnen Flächen soll daneben Aussagen zur Aufenthaltshäufigkeit und -dauer sowie lokalen Einflussfaktoren auf das Fraßverhalten ermöglichen. | Prof. Dr. Dr. Sven Herzog Tel.: +49 35203 383 1232 herzog@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Dozentur für Wildökologie und Jagdwirtschaft Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 30.06.2022 | 22030418 | Verbundvorhaben: Entwicklung und technologische Umsetzung tragender Profilstrukturen auf Basis von Holzfurnieren für ein ultraleichtes Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 1: Konstruktive Aspekte der Stativentwicklung und Fertigung sowie Erprobung des Funktionsmusters - Akronym: FURNIER | Die Firma Berlebach Stativtechnik ist ein KMU aus dem ländlichen Raum Sachsens und produziert innovative Fotostative auf Basis des regional verfügbaren Werkstoffs Holz. Im Marktsegment der Fotostative konnte sich das Traditionsunternehmen ein Alleinstellungsmerkmal und weltweit zahlreiche Kunden erarbeiten. Die holzbasierten Stative sind robust, langlebig und zeichnen sich durch optisch sowie haptisch hervorragende natürliche Materialien aus. Diesen positiven Eigenschaften stehen jedoch ein hohes Packmaß und ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht gegenüber. Im Bereich des Stativbaus kann seit geraumer Zeit ein Trend hin zu leichten und robusten Werkstoffen festgestellt werden. Hier werden neben Aluminium vor allem faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere mit Kohlenstofffaserverstärkung (CFK) für die Auslegung der Stativbeine eingesetzt. Das primäre Ziel ist hierbei ein möglichst geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit zu realisieren. Entsprechende Produkte aus CFK sind deutlich kleiner dimensioniert und für den einfachen Transport prädestiniert. Die Holzstative verlieren in dieser Situation zunehmend ihre Wettbewerbsfähigkeit. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Stativbeine unter Beibehaltung des Naturwerkstoffs Holz stellt der Einsatz von Furnier zur Herstellung von Hohlprofilen dar. Ziel des Verbundvorhabens FURNIER liegt daher in der Entwicklung und Umsetzung von tragenden Profilstrukturen mit komplexer Geometrie auf Basis von Furnieren. Dabei wir eine hohe haptische und optische Qualität angestrebt. Die Entwicklung von Material- und Versagenskarten in Abhängigkeit des Furnieraufbaus sowie die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften und des Schwingungsverhaltens des Werkstoffs stellen neben der Entwicklung angepasster Fertigungsprozesse zur Verarbeitung und Umformung flächiger Holzfurniere die Teilziele dar. Zur Demonstration der Umsetzbarkeit des Vorhabens werden Stative mit teleskopierbaren Furnierprofilen aufgebaut. | Im Rahmen von FURNIER wurde eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Stativbeinsegmenten aus Furnier entwickelt. Beginnend bei der Auswahl geeigneter Holzarten wurden zunächst werkstoff-mechanische Kennwerte mittels zerstörender Prüfmethoden sowie das Werkstoffdämpfungsverhalten bestimmt. Diese Kennwerte dienten zur Erstellung von Material- und Versagenskaten sowie als Eingangsgröße zur numerischen Modellierung des Leichtbauprofils und zur Optimierung geometrischer Parameter. Anhand von prozesstechnologischen Studien konnte eine Umformtechnologie für Furnier zu Hohlprofilen entwickelt und bzgl. Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit optimiert werden. Mit einem zweistufigen Prozess aus membranbasierter Umformtechnologie und anschließendem Fügeschritt wurde eine Prozesskette aufgestellt die den gestellten Anforderungen entspricht. Als wichtigster Meilenstein wird die Herstellung von optisch und haptisch sehr hochwertigen Furnierprofilen mit minimalen Biegeradien von 8 mm angesehen. Mit der Herstellung Demonstrator-Stativen mit Beinsegmenten aus Furnierprofilen konnte eine erhebliche Massereduktion bei verringertem Packmaß und unter Beibehaltung der erforderlichen Nutzlast erzielt werden. An den Demonstratoren konnte die entwickelte Klemmung sowie das Montageprinzip getestet werden. Mit einer abschließenden Schwingungsmessung am Gesamtstativ konnte das hohe Leichtbaupotential auch im Hinblick auf die stark verbesserten Schwingungseigenschaften eindrucksvoll bewiesen werden. | Wolfgang Fleischer Tel.: +49 37320 1201 berlebach@t-online.de Berlebach Stativtechnik Wolfgang Fleischer Chemnitzer Str. 2 09619 Mulda | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22030514 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 1 - Akronym: BioBond | Die weltweite Produktion von Chemikalien basiert auf fossilen Rohstoffen. Um der globalen Erwärmung und dem Verbrauch fossiler Brennstoffe entgegenzuwirken, sind alternative Ressourcen dringend erforderlich. Nachwachsende Rohstoffe wie Lignin oder Chitosan werden dabei einen wesentlichen Einfluss auf den Ersatz fossiler Ressourcen in der chemischen Industrie haben. Aufgrund von EU-Regularien und Umweltinitiativen wächst der Markt für nachhaltige und abbaubare Klebstoffe stetig. Ziel des Verbundprojektes "Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten" (BioBond) ist die Entwicklung eines Adhäsiv, das auf nachwachsten Rohstoffen basiert. Die Haftung soll durch das "Nachahmen" der Haftfähigkeit der Miesmuschel etabliert werden. Als Gerüst soll zum einen Organosolv-Lignin dienen, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie. Lignin zählt zu den wenigen erneuerbaren Quellen für phenolische Bestandteile und birgt daher großes Potential als Baustein für neuartige Materialen und Produkte mit einem neutralen CO2-Fußabdruck. Lignin wird meist thermisch verwertet, da Ansätze zum mikrobiologischen oder enzymatischen Abbau von Lignin komplex und zeitaufwändig sind. Chitosan ist ein biogenes Polymer, dass in Insekten und Pilzen natürlicherweise vorkommt. Seine reichhaltige Verfügbarkeit macht es zu einem hervorragenden Backbone für ein Catechol-Adhäsiv. Neben Lignin soll daher Chitosan als Backbone für unseren Muschelklebstoff verwendet werden. Muscheln besitzen die Fähigkeit unter Wasser, an Schiffen oder an metalloxidhaltigen Oberflächen zu haften. Funktionsweisend für die Adhäsion des Muschelklebstoffes ist die Catecholgruppe der Aminosäure L-DOPA. Ziel war es, durch das Nachahmen der Adhäsionseigenschaften der strukturverwanden Muschel-Aminosäuren ein starkes, vollständig biobasiertes Adhäsiv mit einem Lignin oder Chitosan-Backbone zu entwickeln. | Um ein Adhäsiv zu entwickeln, dass aus nachwachsen Rohstoffen besteht, nachhaltig hergestellt werden kann und dessen Haftkraft die Muschel nachahmt, wurde ein Konzept bestehend aus drei Bestandteile etabliert: Lignin oder Chitosan als Backbone, Laccasen als Katalysatoren und Catechole als funktionelle Gruppe. Im Folgenden werden die Ergebnisse von Teilprojekt 1 dargestellt. Zunächst wurde Organosolv (OS)-Lignin, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie, als Gerüst für das biologische Klebstoffsystem ausgewählt. Zur Funktionalisierung von Lignin wurde ein zweistufiger Prozess etabliert: Im ersten Schritt wird L-Lysin unspezifisch an Lignin gebunden, um einen Amin-Anker für die Funktionalisierung mit einem Catechol bereitzustellen. Anschließend werden geeignete Catechol-Donoren an die primären Amine des Lignins gehängt. Insgesamt konnte ein Lignin-Catechol Adhäsiv nach dem Vorbild der Muschel entwickelt werden, dass biogenen Ursprungs ist und ohne toxische Chemikalien produziert werden kann. In Stirnzugversuchen konnte eine maximale Zugfestigkeit auf Aluminumzylindern von 0,3 MPa erzielt werden. Mittels SuperPro-Designer wurden die Produktionskosten auf 11 Euro pro kg geschätzt. Die Funktionalisierung des Chitosan-Backbones erfolgte durch eine autokatalytische Bildung einer CN- Bindung mit Catecholen. Mittels AT-IR-Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass die CN-Bindung bei einem pH-Wert von 5 ausgebildet wird. Im stark sauren Milieu (pH 1) findet hingegen keine Reaktion statt. Die Optimierung der Haftkraft wurde durch Teilprojekt 2 durchgeführt. Auf Korund gestrahlten Aluminiumzylindern konnte eine Haftkraft von 4,56 ± 0,54 MPa gemessen werden. Unsere Kostenkalkulation hat ergeben, dass die Produktionskosten für unser Chitosan-Catechol bei rund 7 Euro pro kg liegen. | Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter Tel.: +49 241 6009-53884 tippkoetter@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Campus Jülich - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik - Institut für Nano- und Biotechnologien Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.08.2021 | 22030614 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 1: Datenerhebung und Wachstumsanalyse - Akronym: FIRIS | FIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen. | Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWI-Fichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis. | Dr. Kristian Münder Tel.: +49 3501 542-313 kristian.muender@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Waldbau, Waldschutz, Verwaltungsjagd Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22030914 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung, -bewertung und -optimierung des vollmechanisierten Ernteverfahrens - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind die Entwicklung, der Test und die Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände (Pflegeschritt der Läuterung) mit Kleintechnik. Damit wird eine Verfahrenslücke zur Anwendung im kleinstrukturierten Wald und auf Waldumbauflächen geschlossen. Die Läuterung ist wichtig für die Erziehung stabiler und vitaler Waldbestände, die heimische Rohstoffe in den erforderlichen Mengen und Qualitäten liefern können. Das Gesamtverfahren ist als zukunftsorientiertes vorwettbewerbliches Konzept zur Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit für die Läuterung unter Einbezug der nachgelagerten Prozesse (Aufbereitung, Transport und Holzverwendung) zu verstehen. Das beinhaltet auch die Kapazitätsplanung und Datenübergabe unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen des Verfahrens im Sinne einer Gesamtoptimierung der Kette Wald-Werk. Das wissenschaftliche Hauptziel des Projektes ist die Erarbeitung von Grunddaten zur Bewertung eines spezifischen Pflege- und Bereitstellungsverfahrens als Beitrag im Bereich der forsttechnischen Forschung. Verbunden mit der Verfahrensentwicklung ist die technische Neuentwicklung eines Demonstrators für einen Mini-Harvester und die Prüfung auf umweltseitige, technische und wirtschaftliche Praxistauglichkeit aus wissenschaftlicher und unternehmerischer Sicht. Um eine breite Einsetzbarkeit des Verfahrens sicherzustellen, orientiert sich die technisch-organisatorische Entwicklung an den Ergebnissen von Praxistests in unterschiedlichen Bestandes- und Flächentypen und den Vorgaben aus forstlicher und logistischer Sicht. Anwenderbetriebe in verschiedenen Regionen testen mit wissenschaftlicher Begleitung das Verfahren in unterschiedlichen Einsatzbedingungen. Dabei wird auch geklärt, welche technischen Varianten vorzuhalten sind. Die Bewertung umfasst neben Leistungs- und Wirtschaftlichkeitskennzahlen Aspekte des waldbaulichen Nutzens und der Bestandespfleglichkeit. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Sonntag Tel.: +49 3375 508-924 herbert.sonntag@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) Hochschulring 1 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.08.2019 | 28.02.2023 | 22031118 | BIMwood - Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperation in der Wertschöpfungskette vorgefertigter Holzbauten - Akronym: BIMwood | Das Forschungsprojekt BIMwood befasst sich mit der Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperationen bei der Planung vorgefertigter Holzbauten. Ein wichtiger Impulsgeber für die Digitalisierung im Bauwesen ist Building Information Modeling (BIM). Der Begriff "Construction 4.0" wird in der Baubranche verwendetet analog zu "Industrie 4.0" und basiert auf der Digitalisierung der Bauwirtschaft einerseits und der Industrialisierung der Bauprozesse andererseits . Diese Themen werden im Bereich der Fertigung vorgefertigter Holzbauten partiell, aber noch nicht durchgängig in einer digitalen Kette umgesetzt. Die Produktion ist geprägt von einem hohen Grad der Off-Site-Fertigung. Ein Hindernis stellt der nicht standardisierte Datenaustausch zwischen den beteiligten Planenden und dem Austausch mit dem ausführenden Unternehmen dar, der mit hohem Informationsverlust und Mehrarbeit verbunden ist. Der vorgefertigte Holzbau weist eine hohe Anzahl an vielschichtigen Bauteilaufbauten auf, die zu einem höheren Komplexitätsgrad der Bauweise im Vergleich zu mineralischen Bauweisen führen. Bislang ist der Einsatz von BIM vorwiegend auf die (Planungs-)Prozesse des mineralischen Bauens abgestimmt und berücksichtigt die spezifischen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus nicht. Der höhere Komplexitätsgrad der Bauteilaufbauten und das Prinzip der Vorfertigung verlangen bereits in frühen Planungsphasen Entscheidungen und Festlegungen, welche geometrischen und alphanumerischen Informationen zu welchem Zeitpunkt in das semantische Datenmodell eines Holzbauprojekts einfließen. In BIMwood werden diese komplexen Anforderungen und Zusammenhänge analysiert, zusammengefasst und konkrete Lösungsvorschläge erarbeitet. | BIMwood führt zunächst die besonderen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus an und entwickelt im weiteren Schritt Lösungsansätze für unterschiedliche Themenfelder eines holzbauspezifischen BIM Prozesses. Die Erarbeitung des BIMwood Referenzprozesses erfolgt analog der etablierten Planungsphasen auf Grundlage eines simulativen Methodenansatzes unter Betrachtung von zwei Ebenen: die deskriptive Ebene beschreibt die strukturierten multidisziplinären Daten, die prozessuale Ebene beschreibt die Austauschprozesse im Kontext der zugewiesenen Rollen und Verantwortlichkeiten. Ergänzend werden Grundlagen für das Erstellen der 3D Fachmodelle hinsichtlich geometrischer Anforderungen erarbeitet (Modellierung) sowie die Anforderungen an die Modelle bezüglich der notwendigen Daten in den Bauteilen geklärt. Die vorgeschlagenen Lösungen bieten somit die Grundlage für die Erarbeitung einer Umsetzungsstrategie in einem realen Projekt zur Verbesserung des Datenaustauschs zwischen Planern und Ausführenden und schließt die Prozesskette von der Planung bis zur Fertigung. | Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Tel.: + 49 8928922172 petzold@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | |
| 01.05.2017 | 29.02.2020 | 22031614 | Regionalisierung von Restriktionsmustern durch naturschutzfachlich bedingte Beschränkung der forstlichen Produktion und deren Implikationen für die ökonomische Situation der Forstbetriebe und die Rohstoffbereitstellung für holzbe- und verarbeitende Industrie - Akronym: ReForMa_II | Das Projekt ReFoMa II stellt eine Fortsetzung des Projektes ReForMa I dar, in dem auf der Basis der Daten der Bundeswaldinventur 2 und eines kleinen, nur überregional aussagekräftigen Set an Managementplänen ökonomische Implikationen und die Reduktion der Nutzungspotenziale für Deutschland ausgewertet wurden. Im beantragten Projekt wird eine Aktualisierung auf die Daten der BWI III vorgenommen, der aktuelle Stand der FFH-Managementplanung abgebildet und die Ergebnisse auf Länderebene regionalisiert werden. Es werden die nachfolgend genannten Projektziele verfolgt: 1. Ermittlung der Flächenbedeutung der einzelnen Restriktionen 2. Ableitung von länderspezifischen Restriktionsmustern 3. Anwendung dieser regionalen Restriktionsmuster auf den Datensatz der BWI III. 4. Berechnung wesentlicher ökomischer Parameter für alle Bundesländer, für die eine ausreichende Zahl von Managementplänen ausgewertet werden kann 5. Programmierung einer Schnittstelle zur Aktualisierung der Annuitätentabellen 6. Aktualisierung der Annuitätentabellen 7. Einspielen der Annuitäten der Restriktionstypen in das Online-Bewertungstool der FVA Es sind die folgenden vier wesentlichen Projektphasen geplant. 1. Ermittlung länderspezifischer Restriktionsmuster 2. Neuberechnung der Annuitäten inkl. Erstellung einer Schnittstelle zur Einspielung länderspezifischer neuer Holzerlösdaten 3. Aktualisierung und Regionalisierung der monetären, naturalen und holzwirtschaftlichen Auswirkungen auf der Basis der BWI³-Daten und aktueller FFH-Management-Pläne 4. Berichtfertigung und Präsentation Dabei durchgängige fachliche Begleitung durch das ILN Bühl. | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22031814 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 1: Emissionsminderung und Nachhaltigkeit - Akronym: qualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die inhaltlichen Schwerpunkte des Teilvorhabens 1, liegen in der Koordination des Verbund-vorhabens sowie der internen und externen Kommunikation. Projekttreffen werden organi-siert und der Arbeitsfortschritt in einen regelmäßigen Turnus dokumentiert, verifiziert und kommuniziert. Der reibungslose und effiziente Projektverlauf wird durch eine enge Kommu-nikation zwischen den Teilvorhaben und besonders an den ihren Schnittstellen sichergestellt. Bei dem Austausch mit der Praxis wie auch der Kommunikation von Ergebnissen in die Fachöffentlichkeit wird auf bestehende Kommunikationskanäle des Bundesverbandes Bioenergie und seines Netzwerks holzwärmeplus zurückgegriffen. •Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". •Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". •Teilvorhaben 3: "qualiS– Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". •Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 1 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Projektkoordination und Projektadministration inkl. Berichtswesen an die FNR 2. Koordi-nation des Projektbeirats & des Begleitkreises "Zertifizierung" 3. Erstellung zielgruppenspezifischer Publikationsformate 4. Durchführung vorbereitender Maßnahmen zur Marktimplementierung der Publikationsformate 5. Erarbeitung und Umsetzung von Formaten zur Verbreitung der Projektergebnisse, spez. der Handbücher. | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.08.2016 | 22032314 | Verankerung von Regeneratfasern auf der Basis von Holzcellulose - Machbarkeitsuntersuchung - Akronym: CelPact | Das Projekt stellt eine zehnmonatige Machbarkeitsstudie dar, die in der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS, am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung und an der Hochschule Bremen durchgeführt wird. Die Kurzbeschreibung schließt die Projektziele aller drei Partner ein. Das Projekt hat folgende Ziele: (1) Herstellung einer hydrohoben Beschichtung auf Celluloseregeneratfasern auf der Basis einer Vorbehandlung mit Hemicellulosen und Hydroxyzimtsäuren und (2) eine Verbesserung der Haftung der Fasern in einer Polylactid-Matrix. Letzteres wird mit Pull-out-Experimenten an modifizierten Einzelfasern ermittelt. Als biologisches Vorbild für den entstehenden Werkstoff fungiert der Polymerverbund aus Cellulose und Suberin im Korkgewebe und im Casparischen Streifen. Durch die Verwendung von Hemicellulosen mit Hydroxyzimtsäuren zielt das Projekt auf eine Förderung der stofflichen Verwertung dieser Substanzen ab, welche als Reststoffe bei der Verarbeitung pflanzlicher Lebensmittel und in Bioraffinerien anfallen. Das chemische Modifikationsverfahren soll als zweistufiger Prozess realisiert werden, bestehend aus (1) einer physikalischen Adsorption von polymeren Hemicellulosen an die Regeneratfasern und (2) einer Radikalpolymerisation unter Verwendung von Hydroxyzimtsäure-Derivaten. Arbeitspakete: 1. Gewinnung und chemische Analyse von Hemicellulose-Extrakten aus Weizenkleie. 2. Anlagerung der Hemicellulosen an Cellulosefasern. 3. Herstellung von Ferulasäure-Ethyl-Ester und Radikalpolymerisation auf den Fasern. 4. Anlagerung von amphiphilen ORMOCER®en an unbehandelte Fasern (Referenz). 5. Feststellung der Polarität der Faseroberflächen durch Kontaktwinkelmessungen. 6. Pull-out-Experimente zur Ermittlung der Faser/Matrix-Interaktion sowie Messung der Faserzugfestigkeit. | Dr. rer. nat. Stefan Hanstein Tel.: +49 6023 32039-829 stefan.hanstein@iwks.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) - Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie Brentanostr. 2 63755 Alzenau | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22032614 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 1: Leistungsbereich >50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.07.2016 | 22032714 | Durchführung von Feldmessungen an Biomassekesseln zur Bewertung der Grenzwertüberwachung nach 1. BImSchV - Akronym: Feldmessungen | Die Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) aus dem Jahr 2010 beinhaltet eine stufenweise Verschärfung der Grenzwerte für Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, eine Ausweitung der Messpflichten und die Berücksichtigung der Messunsicherheit. Die verschärften Staubgrenzwerte machten eine Entwicklung neuer Staubmessverfahren notwendig. Dies führte zur Erarbeitung von VDI-Richtlinien zur Qualitätssicherung bei den Überwachungsmessungen. In diesem Projekt soll u.a. untersucht werden, inwieweit die dort getroffenen Regelungen, die z..T. auf den Ergebnisse von Prüfstandsmessungen beruhen, in die Praxis übertragbar sind bzw. in welchen Punkten ein Änderungsbedarf besteht, um z..B. eine höhere Repräsentativität der Überwachungsmessungen zu erreichen. Da das Emissionsverhalten der betreffenden Feuerungsanlagen u.a. vom eingesetzten Brennstoff, der Einstellung der Feuerungsanlage, dem Wartungszustand und den Randbedingungen bei den Messungen abhängt, sollen in dem Vorhaben diese Einflussgrößen untersucht und bewertet werden. Anhand der Vorhabensergebnisse sollen konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte praktische Durchführung der Überwachungsmessungen abgeleitet werden. Diese können dann in die einschlägigen Richtlinien zur Qualitätssicherung der Überwachungsmessungen aufgenommen werden. Prüfstandsmessungen mit eignungsgeprüften Staubmessgeräten an insgesamt drei unterschiedlichen Feuerungsanlagen mit Stückholz und Holzpellets bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Durch die Prüfstandsmessungen wird eine vergleichende Bewertung der ausgewählten eignungsgeprüften Messgeräte bei den Praxismessungen sichergestellt, da auf dem Prüfstand optimale Bedingungen für die Staubprobenahmen vorliegen. Durchführung von Feldmessungen mit diesen Staubmessgeräten an insgesamt 5 verschiedenen Heizkesseln für Pellets, Hackschnitzel und Stückholz über einen Zeitraum von jeweils ca. 4 Wochen. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711 685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.01.2023 | 22033218 | Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduce | Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.02.2019 | 30.09.2022 | 22033318 | ForestValue: Bewertung von Kleinprivatwäldern als Rohstofflieferanten einer biobasierte Ökonomie - Akronym: ValoFor | Kleinprivatwaldbesitzer bewirtschaften etwa 60% der Waldfkläche Europas und liefern einen großen Anteil der holzbasierten Rohstoffe für die bio-basierte Industrie. Zusätzlich stellen sie vielfältige Ökosystemdienstleistungen bereit. Im Rahmen der gegenwärtigen sozialen Veränderungen in Europa ist ein erheblicher Wandel der Werte, Orientierung und Einstellung von Waldbesitzern festzustellen, der starke Auswirkungen auf die Waldbewirtschaftung und die Bereitstellung von Holz hat. Zudem unterscheiden sich die Strukturen und Größe von Kleinprivatwäldern und die gesetzlichen Regelungen und Fördermaßnahmen in verschiedenen Ländern Europas. Das Ziel das Projekts ValoFor ist, den Beitrag von Kleinprivatwaldbesitzern beim Übergang zu einer holzbasierten Bioökonomie zu verstehen, indem deren spezifischen Bewirtschaftungsstrategien untersucht werden. Dazu werden unterschiedliche Strategien abgefragt und in der Folge deren Auswirkungen auf das Holzaufkommen, auf verschiedene Ökosystemdienstleistungen und auf die Anpassungfähigkeit der Wälder an den Klimawandel analysiert. Dieses Konzept erlaubt neue Einsichten in die Verknüpfung von Umwelt und Bewirtschaftung in Kleinprivatwäldern und beziffert deren tatsächlichen Beitrag zu einer biobasierten Ökonomie. Gleichzeitig werden die Grenzen für die Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern ausgelotet und Maßnahmen für eine Steigerung der Bewirtschaftungsaktivität entwickelt. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22034814 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (in-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-II | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte – u.a. auf Grundlage der somatischen Embryogenese – wurden in der ersten Projektphase erarbeitet und sollen im Anschlussvorhaben in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen (nach FoVG) Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Aspe wird eine Umsetzung der entwickelten Technologie in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Um das Baumartenspektrum zu erweitern, soll ebenso wie für die Hybridlärche, die Douglasie und die Aspe eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arten und -Arthybriden etabliert werden. Außerdem muss die Reembryonalisierung von Zellen adulter Bäume ein vordringliches Forschungsziel bleiben, um den direkten Zugang zu züchterisch wertvollem Elite-Material zu ermöglichen. Dieses soll im Vorhaben mithilfe molekularbiologischer Methoden entscheidend voran gebracht werden. Die Ziele sollen mithilfe klonaler Vermehrung auf Grundlage der somatischen Embryogenese (Koniferenarten) bzw. der Organogenese bei der Aspe erreicht werden. Molekularbiologische Untersuchungen erfolgen am Modell der somatischen Embryogenese bei Lärche. | Prof. Dr. Kurt Zoglauer Tel.: +49 30 2093-8700 kurt.zoglauer@biologie.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Institut für Biologie Invalidenstr. 42, Hauptgebäude, Raum 1328 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22034914 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: Dendromax-II | Das Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feld |