Technik

Besser als Glas: Die Windschutzscheibe aus Holz

von Sabrina Lieb

Der älteste Rohstoff der Welt hat eine große Zukunft: Holz kann durchsichtig wie Glas gemacht werden – und dann sogar als Fensterscheibe dienen.

Besser als Glas: Die Windschutzscheibe aus Holz
Alt wie ein Baum – aber plötzlich wieder ganz modern: In Fenstern soll Holz künftig Glas ersetzen. Foto: CC0: Unsplash/Simon Stankowski

Das erfahren Sie gleich:

  • US-Forschern ist es gelungen, Holz transparent zu machen
  • Es ist lichtdurchlässiger und bruchfester als herkömmliches Glas
  • Sogar als Windschutzscheibe für Autos kann es zum Einsatz kommen

Holz ist das bessere Glas

Womöglich ist Holz nicht nur einer der ältesten Baustoffe, sondern auch jener, der in Zukunft den Ton angibt. US-amerikanischen Forschern an der Universität von Maryland ist es gelungen, in einem speziellen Verfahren Holz transparent zu machen. Damit konnte erstmals demonstriert werden, dass der nachwachsende Rohstoff eine weitaus höhere Energieeffizienz als Glas erzielen kann. Mehr noch: Weil das Holz im Vergleich zu Glas viel bruchfester und durch die hinzugefügte Polymerkomponente zudem wasserdicht ist, könnte das Material nicht nur als Fensterglas und innovatives Baumaterial in nachhaltigen Bauprojekten eingesetzt werden, sondern in Zukunft auch die konventionelle Windschutzscheibe ablösen. Auch Forscher von der Königlich Technischen Hochschule in Stockholm arbeiten an durchsichtigem Holz. Die Ur-Idee dazu wird dem Schweizer Jacques E. Brandenberger aus dem Jahr 1908 zugeschrieben.

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Zwei Stufen bis zur Transparenz

Um das Holz durchsichtig zu machen, durchläuft es ein zweistufiges Verfahren. Im ersten Schritt wird das Rohmaterial gebleicht. In einem Bad mit Chemikalien, darunter Natronlauge, lösen sich die Lignin-Moleküle heraus, die dem Holz normalerweise seine typisch bräunliche Farbe verleihen. Allerdings sorgt Lignin auch dafür, dass die Baumstruktur stabil und fest bleibt. Um den übrig bleibenden, farblosen Strukturen wieder Festigkeit zu verleihen, werden die fehlenden Moleküle im zweiten Schritt durch Kunstharz ersetzt. Das macht das Material bis zu sechsmal robuster als unbehandeltes Holz.

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Forscher hält ein Stück transparentes Holz
Besser als Glas? Beim durchsichtigen Holz wird das Sonnenlicht in alle Richtungen gleichmäßig transportiert. Foto: University of Maryland

So strömt Licht durchs Holz

Die typische Struktur des Holzes, insbesondere die röhrenartigen Kanäle, durch die der Baum einst Wasser von seinen Wurzeln bis zu den Blättern transportierte, bleiben bei diesem Verfahren nach wie vor erhalten. Und die erfüllen auch beim gläsernen Endprodukt ihren Zweck: Entlang dieser Kanäle kann nun das Licht hindurchströmen. Abhängig von der Richtung, aus der das Licht auf das Material trifft, könnte die transparente Holzscheibe dadurch sogar noch lichtdurchlässiger sein als so manches Glas. Denn im Vergleich zu transparentem Holz hat normales Glas keine derartigen „Richtungsweiser“, wodurch sich mit dem natürlichen Baumaterial neue optische Anwendungsmöglichkeiten ergeben könnten. Während sich bei einem Glasfenster die Lichtverhältnisse abhängig vom Einfallswinkel der Sonne ändern, transportieren Fenster aus transparentem Holz das Sonnenlicht zu jeder Zeit gleichmäßig. Zudem lassen die Kanäle im Holz nur die Wellenlängen des sichtbaren Lichts durch und blockieren hingegen jene, die primär Hitze transportieren, was wiederrum für eine bessere Temperaturregulierung sorgt.

Glaskristalle in der Nahaufnahme
Fragile Schönheit: Glas ist weniger bruchsicher als Holz. Foto: CC: Unsplash/Scott Rodgerson

Alternativglas für die Windschutzscheibe

Ähnlich wie Milchglas, ist transparentes Holz leicht getrübt. Dadurch eignet es sich auch gut für den Einsatz in Photovoltaikanlagen: Das Licht kann ungehindert durch das Holz auf die Solarzellen fallen; die Trübung jedoch verhindert, dass es es zu einer Reflektion kommt und sorgt so dafür, dass es von der Zelle absorbiert wird. Glas aus einer erneuerbaren Ressource, die leicht verfügbar, biologisch abbaubar und zudem kostengünstig ist – das Forscherteam aus Maryland hat seinen Prozess zur Produktion von transparentem Holz jüngst zum Patent angemeldet. Damit wird es nur noch eine Frage der Zeit sein, bis das Glas aus Holz endgültig seinen Weg in die Bau- und Automobilbranche findet: „Wenn wir es schaffen, das Holz so zu verarbeiten, dass es gleichermaßen transparent und höchst bruchsicher ist, könnte es als einzigartiges Baumaterial und sogar in Autos eingesetzt werden“, so Dr. Mingwei Zhu, der zu den Entwicklern des transparenten Holzes gehört.

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