Turbo-CO2-Speicher Es könnte Beton und Stahl ersetzen: Forschern gelingt Herstellung von Super-Holz

Das Holz verliert seine Farbe und nimmt dann die CO2-Speicher-Partikel auf.
Das Holz verliert seine Farbe und nimmt dann die CO2-Speicher-Partikel auf.
© Gustavo Raskosky/Rice University / PR
Doppel-Win für das Weltklima: Forschern ist es gelungen, einen Holzwerkstoff zu entwickeln, der wie ein Turbo-CO2-Speicher arbeitet und dabei Klimakiller wie Beton und Stahl ersetzen kann.

Gebäude gehören zu den großen Klimakillern der Welt, insbesondere Beton trägt massiv zum CO2-Ausstoß bei. Zusammen mit dem Baustahl betragen die Emissionen 14 Prozent des globalen Ausstoßes. Dabei gibt es ein alternatives Baumaterial, das nicht nur klimaneutral, sondern sogar klimapositiv wirkt: Holz. Man muss Bäume nur wachsen lassen und von ganz allein ziehen sie CO2 aus der Atmosphäre und verleiben es sich ein. Ein ausgewachsener Baum "futtert" eine Tonne CO2 im Jahr.

Das allein macht Holz zu einer attraktiven Alternative zu Ziegeln und Beton, aber das Wort "Naturstoff" hat nicht nur einen positiven Beiklang. Das organische Material kann sich wieder zersetzen, wird von Insekten angenagt und entsteht nicht in beliebigen Größen und Formen.

Holz wird mit CO2-Bindemolekülen geimpft

Also arbeiten Wissenschaftler daran, das natürliche Material in ein industrielles Produkt zu verwandeln. Wissenschaftler der Rice University in Texas haben das Kunststück fertiggebracht, Holz auf diese Weise noch stabiler zu machen. Aus natürlichem Holz stellen sie einen nachhaltigen Holzverbundstoff her, der weiteres Kohlendioxid aus der Luft absorbieren kann, schreiben sie in ihrer Studie, die in "Cell Reports Physical Science" veröffentlicht wurde.

Wie bei allen Arbeiten zum Thema "Super-Holz" wird zunächst ein natürlicher Bestandteil entfernt. "Holz besteht aus drei wesentlichen Bestandteilen: Zellulose, Hemizellulose und Lignin", sagte Muhammad Rahman, korrespondierender Autor der Studie. "Lignin verleiht dem Holz seine Farbe, wenn man also das Lignin entfernt, wird das Holz farblos."

Das Lignin bildet das innere Gerüst des Holzes, nachdem es entfernt wurde, werden hochporöse metallorganische Mikropartikel (MOFs) eingebracht. "Die MOF-Partikel passen leicht in die Zellulosekanäle und haften an ihnen", sagt Soumyabrata Roy, Hauptautor der Studie. Für die Studie wurde das Calgary-Gerüst 20  (CALF-20) verwandt. Diese Mikropartikel sind Adsorptionsmaterialien mit sehr großen Oberflächen, mit denen sie Kohlendioxidmoleküle binden. So wird das Holz in einen Turbo-CO2-Speicher verwandelt. Neben dem CO2, welches schon beim Wachsen des Baumes gebunden wird, kommt nun noch die Menge an CO2 hinzu, welches die MOF-Partikel binden. Das Verfahren soll sehr energieeffizient sein. Das so gewonnene Holz-Material ist stärker und härter als gewachsenes Holz und lässt sich zudem besser biegen.

Nützliches Endprodukt 

Überall wird an Methoden gearbeitet, CO2 künstlich zu binden und so aus der Atmosphäre zu bannen. Die Methode, es mit "Super-Holz" zu probieren, hat einen einzigartigen Vorteil. Hier wird das CO2 nicht unter die Erdoberfläche verpresst, sondern es wird ein sinnvolles Baumaterial gewonnen, das überdies sehr klimaschädliche Materialien ersetzen kann.

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