Weltraumtechnik verzögert Holzbrände
Neue Beschichtungen aus keramisierten Elastomeren schützen vor Entflammung
Eine wahrhaft brenzlige Situation ist jeder Brand. Besonders der klassische Baustoff Holz hat den Nachteil, gleichzeitig ein guter Brennstoff zu sein. Eine Möglichkeit, seine Entflammung deutlich zu verzögern, bieten Intumeszenzbeschichtungen (lateinisch intumescere bedeutet anschwellen). Oberhalb einer bestimmten Temperatur blähen sich diese Schutzanstriche zu einem weichen Kohlenstoffschaum auf und isolieren so das darunterliegende Holz vor Hitze und Sauerstoff. "Dieser Schaum wird jedoch von Luftströmungen und anderen mechanischen Kräften sehr leicht abgetragen und bietet deshalb im Brandfall nur einen kurzfristigen Schutz", erklärt Dirk Kruse vom Braunschweiger Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI.
Seit einem Jahr entwickeln die Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe eine harte Intumeszenzbeschichtung. Sie basiert auf Raumfahrttechnik: Um Raketentriebwerke minutenlang vor Temperaturen über 3 000 °C zu schützen, kommen keramisierende Elastomere zum Einsatz. Sie bestehen aus einem polymeren Bindemittel und hochschmelzenden Füllstoffen wie Siliziumdioxid und -carbid. Durch die Hitze quillt der Binder auf und verhärtet sich in einer chemischen Reaktion mit den Füllstoffen zu einer festen Keramik. Diese robuste Form soll nun zum Hitzeschild für Holz modifiziert werden. Selbst 1 200 °C, wie sie bei Gebäudebränden auftreten können, soll die Isolierung die kalte Schulter zeigen. Die größere Herausforderung liegt jedoch in den niedrigen Temperaturen, denn Holz beginnt oberhalb von 300 Grad zu brennen: "Bereits dann muss die Schicht zu einem keramikähnlichen Material verfestigt sein, damit sie mindestens eine Stunde lang Schutz bietet", erklärt Dr. Volker Gettwert vom ICT-Bereich Energetische Materialien. Noch muss die neue Beschichtung auf das Holz gespachtelt werden - später soll sie wie gewöhnliche Holzanstriche aufgetragen werden können und sich auch in anderen Eigenschaften wie diese verhalten. Abhängig vom Gebrauch werden verschiedene Versionen entwickelt, denn ein Parkettboden verhält sich anders als eine Holzdecke.
Muster und weitere Informationen zu solchen Intumeszenzbeschichtungen präsentieren die Forscher auf zwei Messen: vom 8. bis 10. April auf der EUROPEAN COATINGS SHOW in Nürnberg (Fraunhofer-Gemeinschaftsstand 151 in Halle 1) und vom 19. bis 24. Mai auf der Achema in Frankfurt (Stand B 9 / 10 in Halle 1.2).
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