Was haben Algen mit Holz zu tun?

Grüner Holzschutz mit Algen

In Zusammenarbeit mit der Uni Salzburg, Arbeitsgruppe Membranbiophysik, forschen Claudia und Tobias an Mikroalgen, um mit nachhaltigen Biomaterialien Holzoberflächen widerstandsfähiger zu machen. Zu diesem Zweck wird aus der Zellwand von speziellen Mikroalgen das Sporopollenin gewonnen, um es wie einen Holzschutzlack aufzutragen. Sporopollenin ist das widerstandsfähigste, natürliche Material und schützt unter anderem Pollen vor schädlichen Umwelteinflüssen wie UV-Licht, Bakterienbefall und mechanische Zerstörung. Aufgrund seiner resistenten Eigenschaften ist Sporopollenin bis jetzt nur durch aufwendige Verfahren zu gewinnen, daher ist es das Ziel dieses Projektes, diese Vorgänge zu vereinfachen und in einen „green economy“ Kreislauf zu integrieren.

Die Bioökonomie oder auch „Green Economy“ beschreibt den Wandel unseres Wirtschaftssystems weg von fossilen Materialien und Energien, hin zu nachwachsenden Rohstoffen. Diese sind weniger umwelt- und klimaschädlich und lassen sich in natürliche Kreisläufe integrieren. Essenziell für diesen Wandel ist ein umfangreiches Verständnis von biologischen Materialien und Prozessen, sodass bestimmte Eigenschaften von Pflanzen und anderen Organismen für ganz spezielle Zwecke eingesetzt werden können.

Auch Algen sind dabei im Blick der Forschung, denn auch sie können Photosynthese betreiben und filtern somit das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Atmosphäre und lagern es in ihrer Zellstruktur ein. Zudem wachsen Algen meist recht anspruchslos in Salz- oder Süßwasser und eignen sich für verschiedenste Zwecke: vom Nahrungsmittel, zur Textilfaser, als Wasser- oder Luftfilter, über den Zelluloselieferant für Verbundwerkstoffe bis hin zur Biokraftstoffproduktion aus dem “Algenreaktor“.

Die Superkraft der Algen

Ein ganz konkretes Beispiel aus der Forschung am Campus Kuchl ist das Projekt von Claudia und Tobias, die sich in ihrem Masterstudium der Holztechnologie und Holzwirtschaft mit Mikroalgen beschäftigen. Zwar haben Algen auf den ersten Blick nicht viel mit Holz gemeinsam, jedoch können Stoffe aus den Mikroalgen dabei helfen, das Holz im Außeneinsatz widerstandsfähiger zu machen. Das sogenannte Sporopollenin, welches sich in den Zellwänden der Algen befindet, verfügt über eine sehr robuste chemische Struktur, die sich kaum von Säuren, Basen oder anderen Lösungsmitteln zersetzen lässt.

Eigentlich ein perfektes biobasiertes Mittel zum Schutz von Oberflächen gegen Schädlinge – allerdings ist seine Gewinnung derzeit noch mit hohem technischem Aufwand verbunden.

Nachhaltiges Holzschutzmittel

Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Membranbiophysik der Universität Salzburg und der Biochemie-Expertin Heidi Pertl-Obermeyer entwickeln Claudia und Tobias nun ein Verfahren, um diesen Stoff auf einfache Weise zu extrahieren und für Holzschutzmittel nutzbar zu machen. So können statt Lacken oder Lasuren auf Mineralölbasis biobasierte Schutzmittel produziert werden, die das Holz in der Witterung vor UV-Einstrahlung, Bakterienbefall oder auch mechanischer Zerstörung schützen. Selbst wenn das Schutzmittel über die Zeit mit dem Regen aus dem Holz gewaschen wird, ist es ein biologisch abbaubarer Stoff, der keine Schäden in der Natur hinterlässt und auch beim Rückbau der Holzfassade für das Recycling kein Problem darstellt.

Für eine Zukunft ohne fossilen Kohlenstoff und eine nachhaltigere Gestaltung unserer Welt ist dieser ganzheitliche Ansatz entscheidend: Zwar haben Holz und Algen auf den ersten Blick wenig gemeinsam, aber die Forschung hilft uns dabei, die Genialität der Natur in einen Bereich zu verstehen und sie auf technologische Verfahren in einem anderen Bereich anzuwenden.