CIRCBUILT – Zirkuläre biobasierte Materialien für die gebaute Umwelt

CIRCBUILT ist ein europäisches Forschungsprojekt zur Entwicklung vollständig biobasierter Baustoffe aus Reststoffen der Land- und Forstwirtschaft sowie der Lebensmittelindustrie.

Steckbrief

Beteiligte Departemente Architektur, Holz und Bau
Institut(e) Institut für Baustoffe und biobasierte Materialien IBBM
Forschungseinheit(en) Fachgruppe Biopolymere und Holzchemie FGBH
Förderorganisation Europäische Union
Laufzeit (geplant) 01.05.2025 - 30.04.2028
Projektleitung Prof. Dr. Ingo Mayer
Projektmitarbeitende Prof. Dr. Heiko Thömen
Dr. Ali Shalbafan
Thomas Walch
Luis Miguel Olaechea von Sonnenberg
Marco Paroni
Yara Steiger
Partner TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY (VTT)
LUT University (Fi)
AISTI (Fi)
STRANE (F)
Euroquality (F)
INRAE (F)
SEITISS (F)
Certi (I)
ENVI (IT)
AIT (A)
ZHAW (CH)
BFH (CH)

Ausgangslage

Lösungen zur Reduktion der sogenannten „grauen Emissionen“ im Bausektor sind bislang nur begrenzt verfügbar. Gleichzeitig verursacht der Gebäude- und Bausektor rund 37 % der weltweiten energie- und prozessbedingten CO₂-Emissionen und spielt damit eine Schlüsselrolle im Klimaschutz (United Nations Environment Programme, 2023). Vor diesem Hintergrund bieten biobasierte Produkte aus sekundären Rohstoffen ein vielversprechendes Potenzial.

Vorgehen

CIRCBUILT fokussiert auf große Mengen lignocellulosehaltiger Reststoffe und zielt darauf ab, diese in Europa systematisch zu erfassen und möglichst viele Industriepartner einzubinden. Ziel ist es, drei sichere biobasierte Zwischenprodukte zu entwickeln – durch ressourceneffiziente Verfahren und mit hohem Marktpotenzial. Darauf aufbauend werden vier unterschiedliche Endprodukte gemeinsam mit Stakeholdern entwickelt und auf einem Technologie-Reifegrad von TRL5 validiert. Diese bestehen vollständig aus sekundären biobasierten Materialien. Die BFH konzentriert sich dabei insbesondere auf die Entwicklung einer neuen Generation biobasierter Klebstoffe aus lokal verfügbarer Nadelholzrinde (BioNIPU), die bestehende Einschränkungen tanninreicher Extrakte überwindet. Zusätzlich wird eine Bauplatte aus pflanzlichen Reststoffen in Kombination mit diesem Klebstoff weiterentwickelt. Das Forschungsprojekt schafft die Voraussetzungen dafür, dass die entwickelten Produkte künftig am Markt eingesetzt werden und sich in Europa neue zirkuläre Wertschöpfungsketten nach dem Prinzip der Kaskadennutzung etablieren.

Ergebnisse

An der BFH wurden Extrakte aus heimischer Fichten- und Lärchenrinde erfolgreich in einer einzigartigen Pilot-Extraktionsanlage hergestellt. Diese eignen sich für die Synthese biobasierter Klebstoffe (BioNIPU). Erste Klebstoffformulierungen wurden entwickelt und ihre Eignung für die Herstellung von Bauplatten aus pflanzlichen Reststoffen nachgewiesen. Dabei kam eine von der BFH patentierte Formulierungsstrategie erfolgreich zum Einsatz: die Vernetzung von Saccharidstrukturen kondensierter Tannine über Urethanbindungen – vollständig ohne Isocyanate (Non-Isocyanate Polyurethanes, NIPU). Eine erste Produktionskampagne im Composite-Labor zeigte vielversprechende Ergebnisse mit Hanfschäben, Leinsamenhülsen und Sojabohnenschalen.

Ausblick

Bis Ende 2027 liegt der Fokus der BFH auf der Optimierung der Syntheseroute des BioNIPU-Klebstoffs sowie auf der Weiterentwicklung der Bauplatten. Die Projektpartner arbeiten parallel an drei weiteren Produktgruppen: Wärmedämmplatten, Innenakustikplatten und adaptiven Kühlfenstern.