Interzum 2019

•••4••• Innovationen Interview Measuring the emissions from furniture Fraunhofer WKI expands capacities for testing by opening new test chambers for complete products T he Fraunhofer Institute for Wood Research, Wilhelm- Klauditz-Institut (WKI), is setting standards: Through the addition of a newly opened hall with ten specially developed large test chambers, the institute has signif- icantly expanded its capacities for the emission testing of complete products, thereby becoming a worldwide unique service loca- tion. In these test chambers, the scientists measure the emissions from objects such as furniture or electronic devices as well as from building materials in indoor areas. In order for manufacturers to be certain that their products com- ply with the requirements stipu- lated by customers and quality labels as well as statutorily pre- scribed values, they are able to have these products tested for emissions at the Fraunhofer WKI. The spectrum of investigations is broad: The release of trace gas- es, of organic volatile substances (VVOC such as formaldehyde, VOC, SVOC), of fine or ultrafine particles and of odors can be measured, as can the behaviour of product emissions with regard to reactive gases or high temper- atures. The new test chambers, which range between 4 m³ and 30 m³ in size, enable the examina- tion of complete products such as electrical appliances, furniture items or even entire sections of buildings. Whether a customer buys a sofa, an air-purifier or a wall paint – all objects and build- ing materials influence indoor air quality through their emissions. “In order for an item of furniture, a technical device or a car to pro- vide the customer with pleasure and not with headaches, we pre- pare a detailed analysis for the manufacturer. Air samples from the test chamber are thereby analyzed using mass spectrom- eters. We can detect hundreds of substances within a sample and, thanks to a collection of several thousand reference substances, can quantify them precisely. This enables us to provide industrial customers with important feed- back on their products, for which we can also offer customized, functionally appropriate tests,” explains Erik Uhde, Deputy Head of the department. The test chambers allow investi- gations at up to 100 degrees Cel- sius. The simulation of the interi- or of a vehicle parked in the sun is thereby possible, to name but one example. With a size of 30 m³ and 48 m³ respectively, the larg- est test chambers can contain the furniture items of an entire room. The scientists can therefore simu- late, for example, the emissions from living room fixtures and fur- nishings or a kitchen. “With our analyses, we enable manufacturers to learn more about their products and to opti- mize the emissions and odor char- acteristics at an early stage of development; in this way, subse- quent complaints from customers can be avoided,” says Erik Uhde adding that, thereby, Fraunhofer WKI contributes to a long-term improvement of indoor air quality. With its new test chambers, the Fraunhofer WKI is a worldwide unique service location. Photo: Marek Kruszewski ligen Anforderungen auf der Basis von Be- fragungen, Beobachtungen, Messungen und Simulationen. Sie arbeiten auch an Möbeln, die mit einer Notruffunktion ausgestattet sind. Wie funk- tioniert diese Technik und wer ist die Ziel- gruppe? Blüthgen: Diese Arbeiten erfolgen interdis- ziplinär mit Kollegen des Sächsischen Tex- tilforschungsinstitutes in Chemnitz und der Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar. Dabei wurden faseroptische Sensoren in Auflagen von Polsterungen eingearbeitet, die dann mit einer Datenerfassungs- und -auswerteein- heit verbunden sind. Wenn sich der Nutzer des mit dieser Technik versehenen Systems aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr bewegt oder den Platz verlässt, ist es mög- lich, dass ein Pfleger ein Signal bekommt und Hilfsmaßnahmen ergreifen kann. Im Rahmen des Projektes wurden auch ein Stuhl und ein Bett entwickelt, denen man diese technischen Besonderheiten nicht an- sieht. Wichtig war dabei, dass sich die Nut- zer nicht als zu pflegende Personen fühlen und eine wohnliche Umgebung ohne Kran- kenhauscharakter erhalten bleibt. Neben dem versenkbaren Computer, der sehr klein ist, wurde besonderes Augenmerk auf Schaffung von genügend Stauraum und Ab- lageflächen gelegt. Diese sollen das Arbei- ten von pflegenden Personen in angeneh- mer Atmosphäre erleichtern. Welche weiteren Neuheiten werden Sie auf der interzum zeigen? Blüthgen: Unter anderemwerden wir einen mit faseroptischen Sensoren versehenen Stuhl auf unserem Stand präsentieren. Die- ser darf auch gern von unseren Besuchern ausprobiert werden. Trabandt: Weiterhin kann man auf der Messe auf einem Stuhl mit 3D-gedruckter Federung probesitzen. Das Federungssys- tem zeigt erste Ergebnisse eines laufenden Forschungsprojektes zur Entwicklung eines additiv gefertigten Polstersystems in Integ- ralbauweise. Mit zunehmender Nachfrage nach individuellen Sitzmöbeln steigt auch die Menge der Variationen im Polsterauf- bau. Um diesem Trend gerecht zu werden, forschen wir an konstruktiven und techno- logischen Lösungen. Dabei stehen additive Verfahren im Fokus, denn damit lassen sich integrale Bauweisen sehr gut herstellen. Leichtbauplatten mit Expansionsmittel- lage Foto: IHD Lack ohne Lösemittel Hochglanzmöbelstücke inklusive guter Raumluft Mit neuem Verfahren soll Hoch- glanzlack ohne schädliche Löse- mittel entwickelt werden. Daran forschen ein Leipziger Unterneh- men und das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung (IOM) , gefördert von der Deutschen Bun- desstiftung Umwelt (DBU). Damit Küchen oder andere Möbel das Prädikat Hochglanz erhalten, werden sie üblicherweise mit ei- ner speziellen Folie in Klavierlack- Qualität beschichtet. „Dafür wird eine sehr glatte Folie mit speziel- lem Lack beschichtet, der bis zur Hälfte aus Lösemitteln besteht. Anschließend muss die Folie ge- trocknet und unter ultraviolettem Licht gehärtet werden“, erläutert Projektleiter Professor Dr. Reiner Mehnert das bisherige Verfahren. Der Vorgang benötige jedoch viel Energie und Rohstoffe – allein für den europäischen Möbelmarkt würden für die rund 100 Millio- nen Quadratmeter Folie 300 bis 500 Tonnen Lösemittel und 1 200 Megawattstunden Energie ver- braucht. Das Unternehmen und IOM wollen nun spezielle Lacke entwickeln, die ohne Lösemit- tel die zum Herstellen von Hoch- glanzfolien notwendige Dünn- flüssigkeit haben. Zusätzlich soll die Farbe beim Auftragen auf die Folie mechanisch so bearbeitet werden, dass die für den Hoch- glanzeffekt verantwortliche sehr ebene Oberfläche entsteht. „Für den zweiten Schritt – das Aushärten der Lackschicht mit- hilfe von ultraviolettem Licht – wollen wir zudem ein Verfahren nutzen, das wir im Rahmen eines fast abgeschlossenen DBU-Pro- jektes erfolgreich weiterentwi- ckelt haben“, so Mehnert weiter. Dank dieses „weltweit einzigarti- gen Verfahrens“ könne man auf die Rezepturbestandteile zum Start der Aushärtereaktion ver- zichten. Diese seien teuer, knapp am Markt und deren Rückstände in der Lackschicht belasteten die Raumluft erheblich. Zudemwerde insgesamt weniger Lack aufgetra- gen. Schon jetzt hätten verschie- dene Firmen Interesse an diesem Verfahren bekundet, die Verhand- lungen würden laufen. „Das Pro- jekt hat Modellcharakter“, sagte DBU-Generalsekretär Alexander Bonde und erhofft sich davon auch „große Umweltentlastung“. Fortsetzung von Seite 3