Analyse der Veränderung der Porenstruktur durch thermische Modifikationsprozesse und der damit verbundenen Stofftransportvorgänge unter Berücksichtigung flüchtiger oder gelöster organischer Verbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Steffen Fischer; Professor Dr.-Ing. André Wagenführ
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5456170

Die thermische Modifikation ist die in Europa am weitesten verbreitete Methode der Holzver-gütung. Sie hat die zielgerichtete, bleibende Veränderung von Holzeigenschaften zum Ziel. Das Ziel der geplanten Arbeiten besteht in der Analyse und Modellierung des Stofftransportes im modifizierten Holz im Vergleich zum nativen Holz. Dabei stellt die Analyse der Ver-änderung der Porenstruktur durch thermische Modifikationsprozesse und der damit ver-bundenen Stofftransportvorgänge unter Berücksichtigung flüchtiger oder gelöster organischer Verbindungen die Kernthematik dar. Durch die Zusammenarbeit physikalisch und chemisch orientierter Wissenschaftler und der Zusammenführung physikalischer und chemischer Ana-lysemethoden lassen sich an ausgewählten Holzarten (Rotbuche, Fichte, Ahorn, Esche) sowie definierten Modifikationsbedingungen (180°C, 200°C und 220°C in industrieller sowie in Technikumanlage) Rückschlusse auf die Verteilung der Mikro- und Makroporen ziehen. Diese haben maßgeblichen Einfluss auf die Transportvorgänge im Holz. Die Analyse der ver-änderten Porenstruktur dient als Grundlage zur Beschreibung von Stofftransportvorgängen. Dies betrifft sowohl den Wassertransport als auch den Transport von flüchtigen sowie ge-lösten Verbindungen sowie Abbauprodukten der milden Pyrolyse.Dazu sollen Analysemethoden der Pflanzen-, Zellstoff- und Holzchemie, insbesondere die NIR-FT-RAMAN-Spektroskopie, verwendet, weiterentwickelt und auf die Erfordernisse bei der Analyse von Thermoholz angepasst werden. Die maßgeblich zu erwartenden Transport-vorgänge sind Diffusion, Advektion sowie Sorptions- und Desorptionserscheinungen an Phasenübergängen, die mit speziell hierzu entwickelten physikalischen Methoden analysiert und anschließend mathematisch modelliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen