Die Vorteile moderner Holzwerkstoffe gelangen zunehmend wieder in das Bewusstsein der Anwender. Es ist auch eine Rückbesinnung.

Eigentlich war Holz ein tradierter Konstruktionswerkstoff im Maschinenbau. Bis in die 1950er- und 1960er-Jahre wurde viel aus Holz gebaut. Auch im Fahrzeugbau hatte der Naturwerkstoff damals noch einen beträchtlichen Anteil, zum Beispiel bei Aufbauten für Lastkraftwagen. Doch nach und nach wurde Holz durch Kunststoff und Metall verdrängt. Andere Werkstoffe waren maschinell einfach besser handhabbar. Nur im Bootsbau blieben die Vorteile des Werkstoffes Holz so wichtig, dass er bis heute eingesetzt wird.

Forscher an der Technischen Universität (TU) Chemnitz haben sich allerdings vorgenommen, das Thema „Holz im Maschinen- und Anlagenbau“ durch konkrete Industrieprojekte wiederzubeleben. Seit mehreren Jahren beschäftigt sich die Forschungsgruppe „Anwendungstechnik Erneuerbarer Werkstoffe“ mit der Einsetzbarkeit von Holz- und Holzwerkstoffen. Dabei sollen die Vorteile moderner Holzwerkstoffe, wie leichtere Bauweise bei vergleichbarer mechanischer Leistungsfähigkeit, eine geringere Temperaturdehnung und Wärmeleitung sowie eine erhöhte Schwingungsdämpfung und Lärmreduktion, wieder in das Bewusstsein der Anwender gelangen. Der Einsatz von Holz und Holzwerkstoffen ist sowohl technisch als auch wirtschaftlich sinnvoll und schont dabei auch noch die Umwelt. Holz ist ein natürlicher Faserverbundwerkstoff und dadurch ein vielseitiges, ökologisch vorteilhaftes Leichtbaumaterial.

Das zur Professur Fördertechnik gehörende Team um die Ingenieure Dr. Sven Eichhorn, Dr. Ronny Eckardt und Christoph Alt arbeitet daran, Maschinenelemente, Maschinen und komplette Anlagen in Holzbauweise zu entwickeln. Mit diesem Projekt hat sich die TU Chemnitz ein gewisses „Alleinstellungsmerkmal“ in der Hochschullandschaft gesichert, meint Sven Eichhorn, der von den Vorteilen von Holz als Werkstoff überzeugt ist: „Das Labor der Natur hat unseren Werkstoff Holz in Millionen von Jahren optimiert.“

Erst Pilotprojekte mit Partnern aus der Automobilindustrie wurden bereits erfolgreich umgesetzt. So wurde beispielsweise im Volkswagenwerk in Wolfsburg der innerbetriebliche Transport von Pkw-Rohbaukarossen auf speziellen Werkstückträgern, sogenannten Skids, aus Holz realisiert. Gebaut wurden die Gestelle aus handelsüblichem 15-lagigen Birkensperrholz, was zu einer Gewichtseinsparung gegenüber einem Stahlgestell von 48 Prozent führte.

Um den Forschungstransfer in die Industrie zu beschleunigen wurde inzwischen auch eine Firma gegründet, die Unternehmen bei der Realisierung ihrer Anlagen und Produkte aus Holz unterstützt: die Li-Genium GmbH in Chemnitz. Li-Genium ist eine Herleitung aus dem lateinischen Wort Lignum (Holz) und Ingenium (Begabung, geistreiche Erfindung). Neben den Transportrollenbahnen für die innerbetriebliche Logistik werden auch Lastenaufzüge aus Holz oder spezielle Werkstückträger und Montagegehänge angeboten.

Die Forscher der TU Chemnitz betrachten Holz mit seiner Variantenvielfalt als einen Verbundwerkstoff, der je nach Einsatzgebiet maßgeschneidert aufgebaut werden kann. Ähnlich einem technischen Faserverbund können dabei einzelne Schichten mit unterschiedlicher Dicke und verschiedenen Faserwinkeln kombiniert werden. Die Chemnitzer Wissenschaftler nennen diesen modularen Werkstoff WVC (Wood-Veneer-Composite). Es ist eine Art Wiederbelebung und Weiterentwicklung des traditionell als Lagenholz bekannten Holzfurnierlagenverbundwerkstoffes. Durch den modularen Aufbau von WVC ist es möglich, in der Bauweise neben mechanischen Anforderungen auch Anpassungen an Umwelteinflüsse vorzunehmen.

Obwohl Holz seit Jahrhunderten konstruktiv genutzt wird, ist der Werkstoff im Maschinen- und Anlagenbau nach Einschätzung von Eichhorn ein Randgruppenthema. Den Ingenieuren fehle die Erfahrung mit Holzwerkstoffen, weil in den klassischen Ausbildungsgängen das Thema Holz kaum vorkomme. Selbst früher klassische Handwerksberufe wie zum Beispiel der Stellmacher seien praktisch ausgestorben. Umso wichtiger sei es, dass auch Maschinenbaustudenten sich mit dem Werkstoff Holz beschäftigen, ist Eichhorn überzeugt. An der Professur Fördertechnik werden entsprechende Vorlesungen und Seminare angeboten.

Die Professur Fördertechnik wurde 1992 an der Fakultät für Maschinenbau eingerichtet und seit dieser Zeit von Prof. Klaus Nendel geleitet. Nendel ist im Oktober vergangenen Jahres emeritiert worden. Kommissarischer Leiter ist seitdem Dr. Jens Sumpf, der den Lehrstuhl bis zum Abschluss des Neubesetzungsverfahrens nach außen vertritt. Unter der Regie von Nendel hat sich die Fördertechnik an der TU Chemnitz zu einer international anerkannten Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Förder- und Materialflusstechnik entwickelt. In 25 Jahren wuchs der Mitarbeiterstamm von anfangs zwei Beschäftigten auf derzeit 75 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Techniker und Verwaltungsangestellte.

Mit der Gründung des Institutes für Fördertechnik und Kunststoffe im Jahr 2010 waren auch die Voraussetzungen für erfolgreiche anwendungsorientierte Forschungsarbeiten in vielen Bereichen der sogenannten Intralogistik gegeben. Dazu zählt auch die Etablierung von Holzwerkstoffen in fördertechnischen Anlagen der produzierenden Industrie.

Autor: Christoph Ulrich
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