Chemisch modifiziertes Holz – nachhaltig und klimafreundlich – also das (Bau)material der Zukunft? Von der aktuellen Forschung in die Schule. Issue 4 (6th April 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Maaß, Mona‐Christin; Völker, Florian; Emmerich, Lukas; Militz, Holger; Waitz, Thomas
• Is Part Of: Chemkon. Volume 28:Issue 4(2021)
• Page Start: 162
• Page End: 171
• Publication Date: 2021-04-06
• Subjects: wood -- wood modification -- sustainability -- polymers -- hardness measurement; Holz -- Holzmodifizierung -- Nachhaltigkeit -- Polymere -- Härtemessung; Chemistry -- Periodicals; 540.5
• DOI: 10.1002/ckon.202100021
• Languages: English
• ISSNs: 0944-5846

Abstract

Translation abstract: Wood has numerous advantages: It is sustainable, has a good CO2 and energy balance, is environmentally friendly due to its biodegradability, and its mechanical properties are so good that it is used as a building material, e.g. for multilevel houses. Moreover, thanks to modern research, obvious disadvantages of wood compared to other materials can now be improved by chemical modifications: Chemically modified wood has a higher durability and does not swell or shrink as much as natural wood upon changing environmental conditions. Therefore, besides bio‐based plastics or wood‐plastic composites, chemically modified wood might contribute to more sustainability as well as climate and environmental protection in the future.This article presents fundamentals of the hierarchical structure and chemical modification of wood and curriculum‐related experiments that provide insights into current research on this topic and is suitable to teach aspects of polymer chemistry in the context of sustainability and climate protection at school or in a student laboratory. Abstract: Holz hat zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Materialien: Es ist nachhaltig, hat eine gute CO2 ‐ und Energiebilanz, ist aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit umweltfreundlich und seine mechanischen Eigenschaften sind so gut, dass es als Baumaterial z. B. für mehrstöckige Häuser genutzt wird. Außerdem lassen sich offensichtlich nachteilige Eigenschaften von Holz gegenüber anderen Materialien dank moderner Forschung inzwischen durch chemische Modifizierungen hinreichend verbessern: Chemisch modifiziertes Holz hat eine höhere Dauerhaftigkeit und quillt bzw. schwindet bei einer Änderung der Umgebungsbedingungen nicht so stark wie naturbelassenes Holz. Neben Materialien wie biobasierten Kunststoffen oder Kompositen aus Holz und Kunststoffen könnte daher chemisch modifiziertes Holz und damit die Chemie in Zukunft einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit und Klima‐ sowie Umweltschutz leisten. In diesem Beitrag werden fachliche Grundlagen zum Aufbau, zur molekularen Struktur und chemischen Modifizierung von Holz und anknüpfende curriculumsbezogene Experimente präsentiert, die Einblicke in die aktuelle Forschung geben und mit denen in der Schule oder in einem Schülerlabor Aspekte der Polymerchemie im Kontext von Nachhaltigkeit und Klimaschutz unterrichtet werden können.