{"id":182396,"date":"2026-10-15T07:26:00","date_gmt":"2026-10-15T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=182396"},"modified":"2026-10-09T12:58:43","modified_gmt":"2026-10-09T10:58:43","slug":"lignin-als-kernmaterial-in-stosfangern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/lignin-als-kernmaterial-in-stosfangern\/","title":{"rendered":"Lignin als Kernmaterial in Sto\u00dff\u00e4ngern"},"content":{"rendered":"\n\n
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\u00a9 FNR<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Lignin ist neben Cellulose einer der Hauptbestandteile von Holz und f\u00e4llt insbesondere bei der Zellstoff- und Papierherstellung in gro\u00dfen Mengen an. Bislang wird es h\u00e4ufig energetisch genutzt. Dabei steckt in dem nat\u00fcrlichen Polymer erhebliches Potenzial als Ausgangsstoff f\u00fcr neue biobasierte Materialien.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Forschungsprojekt \u201eLigninschaum\u201c wird untersucht, wie sich Lignin zu einem neuartigen Schaummaterial weiterverarbeiten l\u00e4sst. Ziel ist ein m\u00f6glichst vollst\u00e4ndig ligninbasierter Schaum, der unter anderem als Kernmaterial f\u00fcr Sto\u00dff\u00e4nger in der Automobilindustrie eingesetzt werden k\u00f6nnte. Damit soll ein bislang \u00fcberwiegend fossil basierter Werkstoff durch eine biobasierte Alternative ersetzt und gleichzeitig ein Nebenstrom der Holzverarbeitung h\u00f6herwertig genutzt werden.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Gespr\u00e4ch mit der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) erl\u00e4utert Steffen Sydow, Projektleiter und Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, welche Eigenschaften Lignin f\u00fcr diese Anwendung interessant machen, welche technischen Herausforderungen noch zu l\u00f6sen sind und was notwendig ist, damit aus dem Forschungsansatz k\u00fcnftig ein industriell einsetzbarer Werkstoff werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Herr Dr. Sydow, Lignin ist ein Hauptbestandteil des Holzes und f\u00e4llt bei der industriellen Holzverarbeitung in gro\u00dfen Mengen an. Was macht diesen Rohstoff f\u00fcr die Entwicklung neuer Materialien so interessant?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Lignin ist ein nat\u00fcrlicher Bestandteil des Holzes und f\u00e4llt bereits heute in gro\u00dfen Mengen als Nebenstrom der Zellstoffindustrie an, wird aber bislang \u00fcberwiegend energetisch genutzt. Gleichzeitig ist es chemisch ein sehr interessanter Rohstoff, den wir modifizieren und zu neuen Werkstoffen verarbeiten k\u00f6nnen – die thermische Verwertung ist f\u00fcr sein Potential viel zu schade. <\/p>\n\n\n\n

Ein Ziel Ihres Projekts ist es, einen Schaum zu entwickeln, der m\u00f6glichst vollst\u00e4ndig auf Lignin basiert. Was ist daran neu und was sollten Menschen, die zum ersten Mal von dem Projekt h\u00f6ren, unbedingt dar\u00fcber wissen?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Lignin wird bereits als Bestandteil von Kunststoffen und Sch\u00e4umen untersucht, ersetzt dort aber h\u00e4ufig nur einen Teil der petrochemischen Rohstoffe. Unser Ansatz geht weiter: Wir wollen den Ligninanteil m\u00f6glichst weit erh\u00f6hen und Lignin nicht nur als F\u00fcllstoff, sondern als wesentlichen werkstoffbildenden Bestandteil des Schaums einsetzen. Dabei wird der Schaum so aufgesetzt, dass wir m\u00f6glichst viele Ligninquellen nutzen und verschiedene Lignine einsetzen k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

Warum haben Sie ausgerechnet Sto\u00dff\u00e4nger als m\u00f6gliche Anwendung in den Blick genommen? Welche Funktion \u00fcbernimmt das Schaummaterial dort?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der Sto\u00dff\u00e4nger ist eine interessante Demonstratoranwendung, weil hier geringes Gewicht und mechanische Leistungsf\u00e4higkeit zusammenkommen. Bei einem Aufprall wird er komprimiert und nimmt dabei Energie auf. Kommerzielle, petrochemische Sch\u00e4ume erf\u00fcllen diese Anforderungen. <\/p>\n\n\n\n

Welche Eigenschaften muss ein Ligninschaum mitbringen, um als Kernmaterial in einem Sto\u00dff\u00e4nger eingesetzt werden zu k\u00f6nnen?<\/strong> Geht es dabei vor allem um geringes Gewicht oder spielen noch weitere Eigenschaften eine wichtige Rolle?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Das Gewicht spielt nat\u00fcrlich eine Rolle, entscheidend ist aber, dass wir bei geringer Dichte trotzdem die notwendige mechanische Leistungsf\u00e4higkeit und Energieaufnahme erreichen. Hinzu kommen Anforderungen an Feuchte- und Temperaturbest\u00e4ndigkeit, Alterungsverhalten sowie f\u00fcr eine industrielle Anwendung an Reproduzierbarkeit, Verarbeitbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Prozesses. <\/p>\n\n\n\n

Wie kann man sich die Herstellung eines Ligninschaums grunds\u00e4tzlich vorstellen? Wie wird aus dem zun\u00e4chst festen beziehungsweise pulverf\u00f6rmigen Rohstoff ein stabiler Schaum?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Lignin liegt zun\u00e4chst als festes Pulver vor und l\u00e4sst sich nicht einfach wie ein klassischer Thermoplast aufschmelzen und aufsch\u00e4umen. Wir m\u00fcssen das Lignin daher so modifizieren, dass es in einem fl\u00fcssigen System eingesetzt werden kann. Nach der Modifikation ist die Formulierung ein wichtiger Schritt. Nach der Modifikation wird das Lignin mit Additiven vorgelegt und kann mit einer H\u00e4rterkomponente eingesetzt werden. Bei der Reaktion entsteht ein Treibmittel, welches das Gemisch schlie\u00dflich aufsch\u00e4umt und den Ligninschaum erzeugt. Durch gezielte Formulierung kann dieser Prozess und die Aush\u00e4rtung genau aufeinander abgestimmt werden.<\/p>\n\n\n\n

Was sind die gr\u00f6\u00dften technischen Herausforderungen?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Lignin ist ein komplexer Naturstoff und kein exakt definiertes Molek\u00fcl: Es ist relativ hochmolekular, stark verzweigt und besitzt nur begrenzt zug\u00e4ngliche reaktive Gruppen. Gleichzeitig m\u00fcssen wir beim Sch\u00e4umen Reaktion, Expansion und Stabilisierung so aufeinander abstimmen, dass wir einen m\u00f6glichst hohen Ligninanteil erreichen, ohne die technischen Eigenschaften zu verschlechtern. Zus\u00e4tzlich muss das ganze System so angepasst werden, dass es sp\u00e4ter mit industriellen Anlagen appliziert werden kann. <\/p>\n\n\n\n

Lignin ist nicht gleich Lignin: Seine Eigenschaften unterscheiden sich beispielsweise je nach Holzart und Herstellungsprozess. Welche Rolle spielen Herkunft, Qualit\u00e4t und chemische Zusammensetzung des eingesetzten Lignins f\u00fcr die Schaumbildung und die sp\u00e4teren Materialeigenschaften?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Eine sehr gro\u00dfe Rolle, denn je nach Holzart und Aufschlussverfahren unterscheiden sich beispielsweise Molek\u00fclstruktur, Molekulargewicht, funktionelle Gruppen, Schwefelgehalt und L\u00f6slichkeit. Diese Unterschiede beeinflussen unmittelbar die Reaktivit\u00e4t und Schaumbildung, weshalb wir verschiedene Lignine charakterisieren und ihre Eignung f\u00fcr unseren Prozess untersuchen. So beeinflussen beispielsweise die L\u00f6slichkeit der Lignine die Verarbeitung der Ligninkomponente. Der Schwefelanteil ist ma\u00dfgeblich daf\u00fcr verantwortlich, ob das Bauteil sp\u00e4ter einen Eigengeruch aufweist. <\/p>\n\n\n\n

Welche Ergebnisse haben Sie im bisherigen Projektverlauf bereits erzielt? Gibt es Eigenschaften oder Versuchsergebnisse, die Sie besonders positiv \u00fcberrascht haben?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Besonders wichtig war es f\u00fcr uns zun\u00e4chst, dass wir aus ligninreichen Formulierungen tats\u00e4chlich stabile Schaumstrukturen herstellen k\u00f6nnen. Wir haben dabei unterschiedliche Prozessrouten und Lignintypen untersucht und k\u00f6nnen inzwischen deutlich besser einsch\u00e4tzen, welche Parameter die Schaumbildung und die sp\u00e4teren Eigenschaften bestimmen. Durch Modifikation des Lignins konnten wir bereits Formsch\u00e4ume herstellen, die sowohl die notwendigen Dichten als auch die passenden filigranen Konturen abbilden k\u00f6nnen \u2013 und das mit einer industrieangelehnten Sch\u00e4umungsapparatur. <\/p>\n\n\n\n

Wie schneidet der Ligninschaum bislang im Vergleich zu konventionellen, meist fossil basierten Schaumstoffen ab? Wo liegen die Vorteile und wo besteht noch Entwicklungsbedarf?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Konventionelle Sch\u00e4ume haben nat\u00fcrlich einen gro\u00dfen Vorsprung: Sie werden seit Jahrzehnten optimiert und industriell in riesigen Mengen hergestellt. Unser Anspruch ist deshalb nicht, heute schon in jedem Kennwert besser zu sein. Unsere Ligninsch\u00e4ume haben beispielweise in den Bereichen Dichte und mechanischen Festigkeiten schon das ben\u00f6tigte Anforderungsprofil erreicht. Entwicklungsbedarf besteht insbesondere bei der Reproduzierbarkeit, der gezielten Einstellung der Zellstruktur und der weiteren Optimierung der mechanischen Eigenschaften. Genau daran arbeiten wir.<\/p>\n\n\n\n

In der Automobilindustrie spielen Wiederverwertung und Kreislauff\u00fchrung von Materialien eine zunehmend wichtige Rolle. Was passiert mit dem Ligninschaum am Ende seiner Nutzungsdauer? Gibt es Ans\u00e4tze f\u00fcr Recycling oder eine anderweitige Verwertung?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Kreislauff\u00e4higkeit muss bei neuen Materialien von Anfang an mitgedacht werden. Ein biobasierter Werkstoff ist nicht automatisch kreislauff\u00e4hig. Deshalb betrachten wir auch, welche M\u00f6glichkeiten es gibt, das Material nach der Nutzung weiterzuverwenden, mechanisch aufzubereiten oder anderweitig stofflich beziehungsweise am Ende energetisch zu verwerten. Ein vielversprechender Ansatz w\u00e4re z. B. der chemische Aufschluss des Schaumes, um erneut Grundbausteine zur\u00fcckzugewinnen und diese wieder, zumindest anteilig, neuen Sch\u00e4umen zuzuf\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n

Im Labor lassen sich neue Materialien zun\u00e4chst nur in kleinen Mengen herstellen. Wie gro\u00df ist der Schritt von diesen Versuchen zu einem industriellen Produktionsverfahren?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der Schritt ist erheblich. Im Labor k\u00f6nnen wir viele Parameter sehr genau kontrollieren und zun\u00e4chst mit kleinen Materialmengen arbeiten. In einem industriellen Prozess m\u00fcssen dagegen gro\u00dfe Mengen reproduzierbar, schnell und wirtschaftlich herstellen werden k\u00f6nnen. Beim Scale-up \u00e4ndern sich einige Parameter wie Mischprozesse oder das Schaumverhalten selbst. Deshalb reicht es nicht, einfach einen Laboransatz gr\u00f6\u00dfer zu machen. Genau diese \u00dcberf\u00fchrung von Labor- zu Industrieprozess ist eine typische Aufgabe angewandter Forschung am Fraunhofer WKI. F\u00fcr den Ligninschaum konnten wir das bereits im Technikumsma\u00dfstab zeigen.<\/p>\n\n\n\n

Welche weiteren Einsatzbereiche k\u00f6nnten Sie sich f\u00fcr Ligninsch\u00e4ume vorstellen?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Grunds\u00e4tzlich k\u00f6nnen wir uns den Schaum \u00fcberall dort vorstellen, wo leichte Schaumstrukturen ben\u00f6tigt werden und die Eigenschaften des Materials dazu passen. Denkbar sind beispielsweise Verpackungen, Sandwich- und Kernmaterialien, technische Formteile oder Anwendungen im Bau- und M\u00f6belbereich.<\/p>\n\n\n\n

(Interview: FNR)<\/p>\n\n\n\n

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Veranstaltungsr\u00fcckblick:<\/strong>\u00a0\u201eHolz raffiniert: Lignin als Rohstoff f\u00fcr die industrielle Bio\u00f6konomie\u201c<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Welche Potenziale bietet Lignin als Rohstoff f\u00fcr neue biobasierte Produkte und industrielle Anwendungen? Die Online-Veranstaltung zeigte die aktuellen Forschungs- und Entwicklungsans\u00e4tze rund um die stoffliche Nutzung von Lignin. Mit dabei war auch Steffen Sydow mit den Ergebnissen des Projekts \u201eLigninschaum\u201c: <\/p>\n\n\n\n

Zum R\u00fcckblick:\u00a0https:\/\/veranstaltungen.fnr.de\/holzkanndas\/rueckblick-vortraege\/2026\/rueckblick-zum-seminar-am-30092026<\/a><\/strong>\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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