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Holz minimiert: Wie neue Materialien das Möbel von morgen prägen

Teil 1 der BM-Serie
Holz minimiert: Wie neue Materialien das Möbel von morgen prägen

Hier fängt die Zukunft an: Durch die Entwicklung neuer Materialien und den Einsatz neuer Verarbeitungstechnologien entstehen immer wieder innovative Lösungen für die Konstruktion von Möbeln und Produkten. Wie sich dies schon heute auf den Möbelbau auswirkt, zeigt BM in einer zweiteiligen Serie. Teil 1: Neue Lösungen aus Holz – leicht, nachwachsend, energieeffizient und minimiert.

Autor: Nicola Stattmann

Produktentwickler analysieren heutzutage genau: Die Eigenschaften von Materialien und die daraus resultierenden Möglichkeiten für die Fertigung werden erforscht und entsprechend genutzt. In ihrem Fokus steht immer wieder: Holz. Ein „uraltes” Material mit einer Vielfalt an Möglichkeiten. Holz ist nachwachsend, brennbar, fasrig, ligninhaltig, besitzt eine Zellstruktur, ist recycelbar und regional verfügbar. Diese Eigenschaften sind Grund dafür, dass Holz auch immer interessanter für die Werkstoffforschung wird – denn durch Modifikation seiner Struktur und seiner Inhaltsstoffe sowie durch Kombination mit anderen Werkstoffen kann Holz heute in vielfach veränderter Form wieder erscheinen: geschäumt, spritzgegossen, gefaltet, genäht, extrudiert, geschweißt, gewickelt, faserverstärkt und vieles mehr.

Neue Kombinationen von Holzwerkstoffen und Verarbeitungstechnologien machen gänzlich andere Zusammenhänge von Funktion und Form, von Konstruktion und Produktion möglich. Dadurch können einem Möbel bzw. Produkt alternative oder bessere Eigenschaften verliehen werden. Die bekannten Werte und Materialeigenschaften wie Torsions-, Kratz-, Biege- und Bruchfestigkeit, das Schrumpfungsverhalten, Feuerfestigkeit/Brandklasse, Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit, UV-Stabilität und Oberflächeneigenschaften werden variiert und für unterschiedlichste Anforderungen neu kombiniert.
All diese Zusammenhänge und Parameter erlauben es, die maximal sinnvolle Lösung für eine Anwendung zu finden – und so Innovationen zu entwickeln. Das wichtigste Ziel heutiger Werkstoffentwicklungen ist aus wirtschaftlichen wie aus ökologischen Gründen der Leichtbau in all seinen Aspekten: die Minimierung von Materialmengen, Volumen, Komponenten, Montage/Assembling, Gewicht, Transport, Abfällen, Chemikalien, Schadstoffen, Energie, Werkzeugen, Kosten und der Schaffung von sinnvollen Recycling- oder sogar Upcycling-Prozessen – Kriterien, die für jedes Produkt bedacht und bewertet werden sollten.
Ein Beispiel dazu ist das modulare Regalsystem von Uoco (siehe Foto): Vorgefertigte Teile aus Verbundmaterial (Sandwich-Recycling-Pappe) werden gefaltet und dann werkzeug-und kleberfrei zu verschiedenen stabilen Regalen kombiniert.
Eine ebenso bedeutende Rolle spielt das Thema Langlebigkeit versus temporäre Nutzung. Es ist heute nicht mehr einzusehen, dass im Messebau Materialien verbaut werden, die eigentlich über Generationen Bestand hätten und letztlich viel zu wertvoll sind, um nach wenigen Tagen zerstört oder verbrannt zu werden. Es gibt Alternativen, die für Aufmerksamkeit sorgen, wie zum Beispiel der von Shigeru Ban entwickelte Pavillon für den finnischen Möbelhersteller Artec auf der Möbelmesse in Mailand 2007. In Zusammenarbeit mit der Papierfabrik UPM wurde die Idee entwickelt, Abfälle aus der Produktion von Klebeetiketten/Preisschildern zu recyceln, indem diese geschreddert, erwärmt und dann zu Profilen extrudiert wurden. Der bereits vorhandene Kleber genügte, um eine stabile Klebeverbindung und Wetterbeständigkeit zu gewährleisten. Aus den Profilen entstand zunächst ein hoch ästhetischer, materialtechnisch verblüffender Pavillon – und dann eine neue Geschäftsidee: extrudierte Nut- und Feder-Profile für den Außenbereich aus Preisschild-Resten. Es gibt kaum ein besseres Beispiel für Up-Cycling.
Fasern und Partikel – leicht, recycelbar, platzsparend
Papier besteht aus Holzfasern und stellt somit eine hervorragende Verwertung von Abfällen in der Holz- und Forstwirtschaft dar. Gewöhnlich wird Papier zum Beschreiben, Verpacken und Bedrucken genutzt – aber es gibt weitere Entwicklungen, die die Eigenschaften des Materials und der Inhaltsstoffe auf erstaunliche Weise nutzen. Holzfasern können zu sehr stabilem Kraftpapier verarbeitet werden, welches in einem weiteren Verarbeitungsschritt zu stabilem Wabenpapier verklebt wird. Dieses ist in Vertikalrichtung so belastbar, dass daraus Möbel gebaut werden können – wie zum Beispiel die Hocker oder Trennwände von Molo. Die Produkte sind leicht, voluminös, recycelbar, leicht zu transportieren und zusammengefaltet sehr platzsparend – Eigenschaften, die sie für den Messebau durchaus interessant machen.
Wird Kraftpapier unter hohem Druck und Hitze verpresst, dann schmilzt der Ligninanteil in den Holzfasern und es entstehen Plattenwerkstoffe oder Formteile aus Papier. Sie verfügen über eine erstaunliche Stabilität und können wie dünnes Sperrholz oder MDF eingesetzt werden.
Formgeschäumtes Papier stellt eine hervorragende Alternative zu Kunststoffen dar. Feinste Holzfasern werden zu Papierpulpe verarbeitet und zusätzlich mit Wasser und Stärke vermischt. Dieses Gemisch wird in eine Form gegeben und erhitzt. Die Stärke geliert – ähnlich wie bei Popcorn – das Wasser verdunstet und nach ca. 5 bis 30 Sekunden entsteht ein leichtes, stabiles und haptisch sehr angenehmes Produkt. Ähnlich wie im Kunststoffspritzguss lassen sich aus dem problemlos einzufärbendem Material komplexe Geometrien herstellen. Im Gegensatz zu den petrochemischen Schaum- und Kunststoffen ist Papierschaum vollständig biologisch abbaubar und recycelbar.
Holzspäne – von der Studie zur Serienfertigung
Holzspäne unterschiedlicher Größe können Glasfasern ersetzen und Kunststoffe verstärken. Das hat den Vorteil, das ein nachwachsender Rohstoff genutzt wird, der in der thermischen Entsorgung keine Schadstoffe freisetzt. Der Werkstoff heißt WPC (Wood Plastic Composite) und findet immer mehr Nutzungen. Spritzgegossen oder extrudiert werden aus WPCs Rohre, Bauteile, Fußböden für den Außenbereich und sogar Endprodukte hergestellt. Der Hocker von Adrien Rovero ist eine Studie – die zeigt, dass „Holz“-Möbel aus WPC auf ganz neue Weise konstruiert und Details, Geometrien und Anforderungen für die Serienfertigung gänzlich neu definiert werden können.
Kork – weich, flexibel, leicht, preiswert und isolierend
Auch Kork ist ein gut recycelbares Material – weich, flexibel, leicht, preiswert und isolierend. Formgepresst oder gefräst eignet sich die Baumrinde auch für den Möbelbau und bietet spannende Lösungen sogar für die industrielle Fertigung von Produkten. Ein Beispiel sind die „Cork-Family“-Hocker, die Jasper Morrison für Vitra entwarf. Sie sind ausschließlich aus Kork und bestechen durch ihre Leichtigkeit, Haptik und zugleich Robustheit. Kork hat hervorragende Eigenschaften und könnte im Möbelbau auch funktionale Aufgaben übernehmen – zum Beispiel CNC-gefräst als Adapter oder für Verbindungselemente.
Massivholz – unverwüstlich, belastbar, glaubwürdig
Auf der anderen Seite wächst bei den Menschen das Bedürfnis nach realen Werten, nach den echten und mit Liebe hergestellten Dingen. Das Massivholz erlebt eine Renaissance. Schwer, unverwüstlich, belastbar, glaubwürdig, regional, handwerklich, unbehandelt und natürlich – Produkteigenschaften, die mehr und mehr wertgeschätzt und nachgefragt werden. Dies ist eine Chance für das Handwerk – und als Material für die Realisierung von guten Möbeln steht FSC- und Naturland-zertifiziertes Holz zur Verfügung.
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