Sägemehl landet meist im Ofen. Forschende in Zürich pressen daraus eine Platte, die Feuer abhält und sich am Ende wieder in ihre Bestandteile zerlegen lässt.
Sägemehl, gebunden mit einem Mineral, hält der Flamme stand. Nach der Nutzung lässt sich die Platte wieder in ihre Bestandteile zerlegen. Foto: Dan Vivas Glaser / Kürsteiner et al., Chem Circularity 2026, CC BY 4.0
Bei jedem Schnitt im Sägewerk fällt Sägemehl an. Weltweit sind es jedes Jahr Millionen Tonnen. Das meiste davon wird verbrannt, wodurch das im Holz gebundene Kohlendioxid wieder entweicht. Forschende der ETH Zürich und der Empa pressen das Sägemehl stattdessen zu Platten für den Innenausbau, die Feuer abhalten können. Als Bindemittel dient Struvit, ein farbloses Mineral aus Magnesium, Ammonium und Phosphat. Es entsteht, wo diese Stoffe im Wasser zusammentreffen, etwa in Kläranlagen, und setzt sich dort als Kruste in den Rohren ab. Die Berliner Wasserbetriebe gewinnen es seit 2010 gezielt.
Für die Platten stellt das Team das Mineral im Labor selbst her. Bisher ließ sich Struvit kaum mit Holzpartikeln verbinden, da es sich beim Kristallisieren nur schwer steuern lässt. Ronny Kürsteiner, der das Verfahren in seiner Doktorarbeit entwickelt hat, nutzt dafür ein Enzym aus Wassermelonenkernen. Dieses lässt im wässrigen Gemisch große Kristalle wachsen, die die Hohlräume zwischen den Spänen füllen und sie fest verbinden. Zwei Tage bleibt die Masse in der Presse, dann trocknet sie bei Raumtemperatur.
Wird die Platte heiß, zersetzt sich das Mineral und gibt Wasserdampf und Ammoniak ab. Das kühlt und die Gase verdrängen die Luft, die das Feuer zum Ausbreiten benötigt. Im Brandtest fing unbehandeltes Fichtenholz nach etwa 15 Sekunden Feuer, das Komposit hingegen erst nach mehr als der dreifachen Zeit. Danach bildet sich rasch eine Schutzschicht aus Mineral und Kohlenstoff. „Die Struvit-Sägemehl-Platten schützen sich also quasi von selbst“, sagt Kürsteiner.
Wo im Innenausbau Brandschutz gefragt ist, kommen heute zementgebundene Spanplatten zum Einsatz. Sie bestehen zu 60 bis 70 Prozent aus Zement, sind schwer und haben wegen der energieintensiven Zementherstellung eine schlechte Klimabilanz. Nach ersten Schätzungen könnte die neue Platte dieselbe Brandschutzklasse erreichen wie die Zementplatte. Das müssen jedoch größere Brandversuche bestätigen.
Am Ende ihrer Nutzung kann die Platte gemahlen und erhitzt werden. Dabei entweicht das Ammoniak, das Sägemehl wird abgesiebt und der mineralische Ausgangsstoff fällt wieder aus. Dieser lässt sich mit frischem Sägemehl erneut verpressen. Alternativ eignet sich das Material als Dünger, der seinen Phosphor langsam abgibt. Zementgebundene Platten landen nach dem Abbruch laut ETH meist auf der Deponie.
Die größte Hürde ist der Preis: Struvit ist teurer als Zement oder Kunststoffbinder. Günstiger könnte Struvit aus Kläranlagen sein. „Diese Ablagerungen könnten wir als Ausgangsmaterial für unseren Baustoff verwenden“, sagt Kürsteiner. Ab 2029 müssen deutsche Kläranlagen Phosphor aus phosphorreichem Klärschlamm zurückgewinnen. Struvit gezielt zu gewinnen, wie die Berliner Wasserbetriebe, schreibt die Klärschlammverordnung dabei nicht vor.
Quellen:
- ETH Zürich: Aus Sägemehl wird ein Brandschutzmaterial
- Chem Circularity: Enzyme-mediated consolidation of lignocellulosic materials with a flame-retardant and fully recyclable mineral binder
- ingeniuer.de: Neue Baumaterialien aus Reststoffen der Holzindustrie
- Klärwerk Waßmannsdorf: Modernste Technik für die Abwasserreinigung Berlins