Cellulose – Fasern – Werkstoff: Mehr als nur Papier! Ein Vortrag mit greifbaren Exponaten

Die Forschenden von der Technischen Universität München gehen in ihren Projekten mit Cellulose neue Wege. In ihrem Vortrag nehmen sie die Zuhörenden mit auf eine kleine Reise, vom Aufbau und Gewinnung des Rohstoffs hin zu neuen Anwendungsgebieten. Kleine Abstecher in die Historie und zu künstlerischen Anforderungen geben Einblicke dort hinein, wo sich altes Wissen und moderne Techniken in der Forschung treffen.

Zu Beginn sollen ein kleiner virtueller Laborrundgang und kurze Einblicke in den Forschungsalltag zeigen, wie Forschung an Universitäten beispielhaft aussehen kann. Hier werden ein, zwei Maschinen und das Arbeitsumfeld vorgestellt.

Ein erster Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Gewinnung der eigentlichen Fasern. Wie ist Holz eigentlich biologisch aufgebaut? Was muss chemisch alles passieren, damit aus einem Baumstamm eine Portion weiße leichte Fasern wird? Anhand von Laborversuchen und Elektronenmikroskopie können sie zeigen, wie die einzelnen Cellulosen, Hemicellulosen und Lignin ein hierarchisches Konstrukt bilden und wie man diesen Werkstoff auch wieder in seine Bestandteile zerlegt. Eine kurze Exkursion in die Biologie richtet den Fokus auf Cellulosen im Reich der Tiere und Bakterien und gibt Einblicke in die Forschung rundum gezielt gewachsene Cellulosestrukturen aus bakterieller Cellulose.

Im zweiten Teil wird der Fokus auf die Verarbeitung gelegt, wo das bekannte Papier kurz vorkommt, aber auch neuere Prozesse wie Freeze-Casting und Strukturen, wie beispielsweise Schäume, vorgestellt werden. Spezifisch wird auch der Werkstoff Cottonid vorgestellt, der, obwohl vollständig aus Cellulose, Eigenschaften eines Hartkunststoffes hat. Die beeindruckende Festigkeit macht das bereits historisch bekannte Material zu einem nachhaltigen Baustoff der Zukunft. Ein kleiner Umweg über seine Entdeckung und frühere Einsatzgebiete in beispielsweise ersten Flugzeugen und Reisegepäck zeigt Stärken und Schwächen des Materials über die Zeit. 

Ein zusammenfassender Überblick zeigt abschließend das Potenzial von nachwachsenden Rohstoffen und Materialien in der Anwendung, ergänzt durch ein paar offene Fragestellungen zu solchen Materialien im Alltag. 

Im Anschluss zum Vortragsteil können die angesprochenen Materialien selbst erkundet werden: Gerade die Haptik verschiedensterer Celluloseprodukte verdeutlicht die vorher gehörte Theorie. Begleitet durch die Vortragenden gibt es so eine Gelegenheit zur Diskussion und Betrachtung. Ergänzt durch Aufnahmen eines Mikroskops und Rasterelektronenmikroskops, lassen sich Strukturen und Größenunterschiede gut verdeutlichen. Ein Lichtmikroskop vor Ort zur Betrachtung von verschiedenen Papiersorten lässt Besuchende selbst die verschiedenen Strukturen erkennen und macht Unterschiede greifbar. Die Besuchenden können Celluloseschaum, Papiersorten und Cottonid fühlen und für sich erleben. Es werden offene Fragen im Gespräch beantwortet und eine Vorstellung der Vielfältigkeit vom Werkstoff Cellulose wird vermittelt. 

Insgesamt wird den Zuhörenden ein Einblick in die spannende Welt der Materialforschung gegeben, der alle abholt, die Cellulose selbst und ihre Eigenschaften erklärt und dann in Richtung konkreter Forschung und Anwendung führt. 

Viele Schaustücke wie reiner Zellstoff, Hölzer, delignifiziertes Holz und Endprodukte wie Celluloseschäume, Cottonide und Papiere ermöglichen einen direkten Zugang zu den angesprochenen Prozessen und Produkten. Hier wird das Bild der trockenen analytischen Wissenschaft mit Begeisterung aufgelockert und Neugier für Materialien sowie ihre Entstehung geweckt.

Angelegt ist die Veranstaltung für alle mit einem Interesse an Holz und Papier, neuen Werkstoffen, Einblicken in den Forschungsalltag und den Sprung von Laborversuchen zu Industrieprozessen. 

Als ungefähre Altersempfehlung empfehlen wir 12-99 Jahre. Die Vortragende stehen natürlich anschließend für alle Fragen rund um Prozesse und Wissenschaftsalltag zur Verfügung und freuen sich darauf, andere mit ihrer Neugier für nachhaltige Lösungen anzustecken.