Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
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Nachhaltige Produktion und Nutzung von Naturstoffen

Nachhaltige Gewinnung, Verarbeitung und verfahrenstechnische Gestaltung von Werkstoffen und Produkten auf Naturstoffbasis

mit einem werkstoff- und ingenieurwissenschaftlichen Schwerpunkt.

Holz als wichtigster nachwachsender Rohstoff bildet eine zentrale Grundlage bei der Transformation der Wirtschaft von einer auf fossilen, auf mineralischen Rohstoffen basierenden Wirtschaft hin zu einer nachhaltigen Wirtschaft, die auf erneuerbare Ressourcen basiert. Die Nutzung des nachwachsenden Rohstoffs Holz trĂ€gt zur Erhöhung der volkswirtschaftlichen Ressourceneffizienz bei und ist vielfĂ€ltig einsetzbar. Daher erforscht die Hochschule im Rahmen des Forschungsschwerpunktes 2 (mit einem werkstoff-/ingenieurwissenschaftlichen Schwerpunkt) mit der nachhaltigen Gewinnung, Be- und Verarbeitung von Rohstoffen auf Naturstoffbasis sowie mit der Gestaltung von holzbasierten Produkten.  Damit verbunden beschĂ€ftigt sich der Schwerpunkt mit den verfahrenstechnischen Methoden und der Anwendung geeigneter Verfahren zur Naturstoffbe- und -verarbeitung. Durch die zunehmende VerknĂŒpfung von elektronischen und mechanischen Prozessen in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik eröffnet sich das neue Lehr- und Forschungsfeld der Holzmechatronik mit einer deutlichen Flexibilisierung der Fertigungstechnologien. Vor allem dient diese VerknĂŒpfung einer zunehmend nutzungsorientierten und ressourceneffizienten Verwendung des Rohmaterials Holz und anderer lignocelluloser Materialien.

Die ForschungsaktivitÀten innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes lassen sich in drei wesentliche Kernthemen unterteilen:

Potenziale von Holz in der Bioökonomie

Lignocellulose Materialien, darunter insbesondere Holz, werden mit modernen PrĂŒf- und Untersuchungsmethoden der Holzbiologie, Holzphysik und Holzchemie charakterisiert, beschrieben und modifiziert. Wichtige Arbeitsgebiete sind dabei:

  • Materialforschung und Entwicklung an Holz und lignocellulosen Materialien mit Fokus auf Holzstruktur und Biologie, Physik und Chemie des Holzes und anderen lignocellulosen Materialien,
  • Holzmodifikation, und -veredelung und -vergĂŒtung von Holz und lignocellulosen Werkstoffen fĂŒr anwendungsorientierte EigenschaftsverĂ€nderung sowie
  • Konstruktive VergĂŒtung von Holz durch Werkstoffkombinationen sowie
  • Verfahrensentwicklungen bei der VergĂŒtung von Holz.

Verfahrenstechnik, Mechatronik sowie Prozess- und Produktentwicklung entlang betrieblicher Wertschöpfungsketten

Forschungen im Bereich Verfahrenstechnik, Mechatronik sowie Prozess- und Produktentwicklungen erfolgen unter starkem Anwendungsbezug sowie unter BerĂŒcksichtigung der gesamten Wertschöpfungskette und der zunehmenden VerknĂŒpfung elektronischer und mechanischer Systeme. Hierbei wird unter material- und energieeffizienten Gesichtspunkten die nachhaltige Nutzung von Holz und anderen holzanalogen Materialien in einem strukturierten Kreislauf, insbesondere auch im Sinne einer Kaskadennutzung, vertreten. Dabei wird darauf abgezielt, einerseits die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Rohstoffe besser zu verstehen und andererseits aus diesen Erkenntnissen neue Verfahren und Materialien (Verbundmaterialien) zu generieren. Bei der angewandten verarbeitungstechnischen Anpassung von Fertigungsprozessen werden mit hochmodernen Werkzeugmaschinen neue Produkte entwickelt oder Nullserien gefertigt bzw. Produktionsstrategien entwickelt. Neue Entwicklungen und individuelle konstruktive Lösungen werden geprĂŒft und optimiert. Wichtige Aspekte sind:

  • Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft
  • innovative FĂŒgetechnologien, insbesondere Kleben
  • Bauteil- und Produktanalysen zur Optimierung der Herstellungsprozesse und der Produkte
  • Implementierung neuartiger Fertigungsmethoden, z.B. Laser- oder Plasmatechnologie, in die holzbe- und -verarbeitende Industrie
  • Mit der Mechatronik im Holzingenieurwesen werden elektronische und mechanische Prozesse in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik bei der Be- und Verarbeitung von Holz bzw. nachwachsender Rohstoffen verknĂŒpft.

Bauen mit Holz und moderner Holzbau

Bauen mit Holz ist der Tradition verpflichtet, lokale Ressourcen zu nutzen und zu verwenden. Mit neuen Produktions- und Wertschöpfungsketten werden im modernen Holzbau – gerade auch durch die Verwendung moderner Holzwerkstoffe – neue Möglichkeiten erschlossen. Holz leistet beim Bauen einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz, da das beim Wachsen aufgenommen CO2 ĂŒber den Lebenszyklus hinweg gespeichert wird.

Themenschwerpunkte sind damit:

  • Erforschung von traditionellen und innovativen Holzbauweisen
  • Neuartige Konstruktionsformen und Verbindungen/ Kombinationen mit neuen Materialien (Kunststoffe/ modulares Bauen/ DĂ€mmmaterialien etc.)
  • Holzbau im lĂ€ndlichen Raum und in der Landwirtschaft zur Steigerung des Holzeinsatzes im Holzbau
  • Ressourcen-Effizienz in Bezug auf die verwendeten Werkstoffe sowie auf die Produktion, (Kreislaufwirtschaft/ Wiederverwertbarkeit / kaskadierende Nutzung/ Re-Use/ Re-Cyle / cradle-to- cradle-Design / Baubiologische Unbedenklichkeit)