Auf einen Blick
- DDGS-Spanplatten kombinieren mechanische Festigkeit mit integriertem Flammschutz
- Nutzung eines Bioethanol-Nebenprodukts für kreislaufwirtschaftliche Holzwerkstoffe
- Ammonium-Polyphosphat wirkt als Bindemittel und Flammschutzmittel zugleich
- Hoher Reifegrad (TRL 6–7) mit konkreten Anwendungsperspektiven
- Relevante Alternative für nachhaltige Möbelkonstruktionen und Inneneinrichtungen
Einführung
Die Produktion von Bioethanol hinterlässt große Mengen an Destiller's Dried Grains with Solubles (DDGS) – ein proteinreiches Nebenprodukt, das bisher überwiegend als Tierfutter verwertet wird. Die vorliegende Studie aus dem Jahr 2024 zeigt einen innovativen Weg auf: Die Verarbeitung von DDGS zu Spanplatten mittels Ammonium-Polyphosphat-Bindung. Für das Tischlerhandwerk eröffnet dies Perspektiven für nachhaltige Holzwerkstoffe mit integriertem Flammschutz und reduziertem ökologischen Fußabdruck.
Mechanische Eigenschaften der DDGS-Spanplatten
Die Forschungsarbeit untersucht systematisch die mechanischen Kennwerte der neu entwickelten DDGS-Spanplatten. Die Biegefestigkeit erreicht Werte, die mit konventionellen Holzspanplatten der P2-Kategorie nach DIN EN 312 konkurrieren. Besonders hervorzuheben ist die innere Querzugfestigkeit von ≥0,35 N/mm², die für Möbelkonstruktionen und tragende Anwendungen ausreichend dimensioniert ist. Die Dichte der Platten liegt im Bereich von 650–750 kg/m³ und entspricht damit typischen Standard-Spanplatten. Die Oberflächengüte ermöglicht konventionelle Beschichtungsverfahren wie Furnieren, Lackieren oder Melaminieren.
Integrierter Flammschutz durch Ammonium-Polyphosphat
Ein zentraler Vorteil der neuen Platten liegt im inhärenten Flammschutz. Ammonium-Polyphosphat fungiert als Bindemittel und entfaltet gleichzeitig seine flammhemmende Wirkung. Bei Hitzeeinwirkung bildet sich eine geschlossene Phosphatschicht an der Oberfläche, die den Sauerstoffzutritt unterbindet. Die Untersuchungen zeigen eine Reduktion der Brandausbreitungsgeschwindigkeit um ca. 60% gegenüber ungeschützten Referenzplatten. Insbesondere für öffentliche Gebäude, Hotels oder Kindereinrichtungen mit strengen Brandschutzauflagen ergeben sich hierbei relevante Anwendungsfelder.
Kreislaufwirtschaftliche Aspekte und Rohstoffverfügbarkeit
DDGS fällt als Nebenprodukt bei der Bioethanolherstellung in großen Mengen an – allein in Deutschland entstehen jährlich über 2,5 Millionen Tonnen. Die stoffliche Verwertung als Rohstoff für Holzwerkstoffe erhöht die Wertschöpfung deutlich gegenüber der reinen Futterverwertung. Die CO₂-Bilanz der Platten profitiert von der bereits vorhandenen Biomasse ohne zusätzliche Anbauflächen. Die Prozessenergie kann aus der Fermentationswärme der Ethanolanlagen rückgewonnen werden. Die Proteinreste im DDGS verbessern zudem die Bindeeigenschaften und senken den Bindemittelbedarf.
Transferpotenzial für Tischler
Für das Tischlerhandwerk ergeben sich konkrete Anwendungsfelder in mehrerer Hinsicht:
Nachhaltige Möbelkonstruktionen: DDGS-Spanplatten bieten eine Alternative für Kunden mit hohen ökologischen Ansprüchen. Die kreislaufwirtschaftliche Rohstoffbasis und der integrierte Flammschutz sind starke Verkaufsargumente. Tischler können diese Platten für Korpusmöbel, Regale oder Einbaukühen positionieren und sich damit vom Standardangebot abheben.
Objekteinrichtungen mit Brandschutzanforderungen: Für Hotelbetten, Schulmöbel oder öffentliche Einrichtungen mit strengen Brandschutznormen (DIN EN 13501-1, Bauregelliste) bieten die Platten eine kostengünstige Lösung ohne zusätzliche Flammschutzimprägnierung. Die mechanischen Eigenschaften entsprechen P2-Standard und ermöglichen vielfältige Konstruktionen.
Kooperationsmöglichkeiten: Tischlerbetriebe können mit lokalen Bioethanol-Anlagen oder holzverarbeitenden Unternehmen kooperieren, um regionale Wertschöpfungsketten aufzubauen. Pilotprojekte mit öffentlichen Auftraggebern oder nachhaltigkeitsorientierten Unternehmen (Baugenossenschaften, Mehrgenerationenhäuser) können Markteinführung und Bekanntheit fördern.
Restaurierung und Reparatur: Bei historischen Möbelstücken können DDGS-Spanplatten als nachhaltige Ergänzungsmaterialien dienen, wenn Originalmaterial nicht verfügbar ist und ökologische Aspekte im Vordergrund stehen.
Fazit
Die DDGS-Spanplatten mit Ammonium-Polyphosphat-Bindung stellen eine vielversprechende Innovation für nachhaltige Holzwerkstoffe dar. Die Kombination aus mechanischer Belastbarkeit und integriertem Flammschutz erfüllt die Anforderungen des Möbelbaus und öffnet neue Märkte für ökologisch anspruchsvolle Kunden. Für das Tischlerhandwerk ergeben sich Chancen zur Differenzierung im Qualitätssegment und zur Erschließung öffentlicher Aufträge. Die einheitliche TRL-Einstufung von 6–7 zeigt, dass die Technologie kurz vor der Marktreife steht – der richtige Zeitpunkt für Tischler, sich mit zukünftigen Bezugsquellen und Verarbeitungseigenschaften vertraut zu machen.
Quellen
- Primär: Sustainable utilization of distiller's dried grains with solubles: Ammonium polyphosphate bonded particleboard with enhanced strength and flame retardancy (2024). https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.122828
- Verwandt: The effect of process variables during drying on the physical and chemical characteristics of corn dried distillers grains with solubles (DDGS) – Plant scale experiments (2009). https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2009.08.001
- Verwandt: Extraction of protein from distiller's grain (2008). https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.12.019
- Verwandt: Mechanical and thermal properties of biocomposites from poly(lactic acid) and DDGS (2011). https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2011.05.012
- Verwandt: Spirit-based distillers' grain as a promising raw material for succinic acid production (2013). https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.12.018
- Verwandt: Correction to Chemical Composition of Distillers Grains, a Review (2012). https://doi.org/10.1021/jf300032x
- Verwandt: Protein Electrostatic Properties Predefining the Level of Surface Hydrophobicity Change upon Phosphorylation (2012). https://doi.org/10.1021/jp303756r
- Verwandt: On the origin of sharp peaks in the X-ray diffraction patterns of xanthan powders (2013). https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.10.068