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Photosynthese – vom CO 2 zum Zucker

Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff Holz Alfred Teischinger BOKU – Dept. f. Materialwissenschaften und Prozesstechnik. Photosynthese – vom CO 2 zum Zucker. 6 CO 2. 6 O 2. C 6 H 12 O 6. 6 H 2 O.

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Photosynthese – vom CO 2 zum Zucker

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Presentation Transcript

  1. Solar-basierte Werkstoffzukunft mit dem Roh- und Werkstoff HolzAlfred Teischinger BOKU – Dept. f. Materialwissenschaften und Prozesstechnik

  2. Photosynthese – vom CO2 zum Zucker 6 CO2 6 O2 C6H12O6 6 H2O Input Bilanz für 1 kg HolzOutput1,46 kg CO2 1 kg Holz0,60 kg H20 1,06 kg O218,5 MJ Sonnenenergie 18,5 MJ gespeichert als chemische Energie 1 m³ = ~ 0,7 t CO2+ Berücksichtigung der „grauen Energie“ der eingesetzten Baustoffe

  3. Baustoffe für tragende Zwecke • Holzbau neu: • Festigkeitssortierung Holz • Leimbauteile (BSH), Brettsperrholz, Hybrid- trukturen etc. • Industrielle Produktion (Vorfertigung) • CNC-Abbund (Präzision) • andere (Umwelt, Energie, Architektur, Kosten etc.) Holz Stein/Ziegel Prozentueller Anteil Eisen/Stahl Stahlbeton Teischinger 2009, basierend auf Winter 1994

  4. primäre Materialströme Seitenströme / Koppelprodukte Prozessenergie (innerhalb der Prozesskette) Der Wettstreit um den Rohstoff Holz Verarbeitung Sortimente Rohstoff Holz 11,1 Massivholzprodukte und verleimte Komponenten (tragend und nicht tragend, Erscheinung, etc.) Sägeholz 4,1 Holzwerkstoffe (Furnier, Späne, Fasern, etc.) Endprodukte und Anwendungen 7,4 Zellstoff, Papier, Regeneratfaser Industrieholz Plattform- und Feinchemikalien ? 14,9 KS? Schlagab-raum u.a. Energie / Kraftstoffe Laubholz - Nadelholz 7,3 Altholz & Altpapier Andere

  5. Wertschöpfungsketten Forst – Holz: Zunahme der Wertschöpfung Brettschichtholz Brettsperrholz Schnittholz Konstruktions-vollholz Holzbau Duobalken Sägerundholz/Schnittbilder Spanplatte Hackgut Faserplatte Innenausbau Schälfurnier Möbel Sperrholz Papierfaser Papier/Karton Regenerat Faser Textilfaser/Textilien Industrieholz ZellstoffPlattformchemikalienFeinchemikalienEnergie (thermisch, Ethanol etc.) Hygiene-produkte Bioraffinerie

  6. Total value added and biomass value added per unit of total output value Sathre und Gustavsson (2009)

  7. Holzbilanz – heute und zukünftig (EU 27) x 0,5 = t Ressource …………………….+ 40 % Bedarf ….+ 35 % ……..+ 217 % Mantau et al. 2010

  8. Schlussfolgerung  Holz - Rohstoff mit Zukunftspotenzial  derzeit teilweise noch sehr ineffiziente Prozessketten  These: 30% des Materials könnten im Prozess besser genutzt werden  Ressourceneffizienz durch neue und bessere Technologien, und Nutzung (Vermeidung von Sägespänen)  Technologiefolgen und Bewertung nach volkswirtschaftlich fundierten Indikatoren nötig

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