Biologisch abbaubare Wuchshüllen für nachhaltigeren Schutz der Wälder
Zur Förderung einer nachhaltigeren Forstwirtschaft hat Sachsenröder im Rahmen eines Verbundvorhabens, gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), eine biologisch abbaubare Alternative** zu herkömmlichen Wuchshüllen entwickelt, welche auf NAVUTEC® WH-Vulkanfiber basieren und mit unserer teilweise biobasierten INSQIN®-Textilbeschichtungstechnologie beschichtet sind. Diese innovativen und umweltfreundlicheren Hüllen zersetzen sich nach Ihrer Nutzungsphase und leisten so einen aktiven Beitrag zum Schutz der Waldökosysteme.
Wälder spielen eine entscheidende Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung und Sauerstoffproduktion. Da der Klimawandel mit zunehmenden Extremwetterlagen die Wälder bedroht, steigt die Nachfrage nach widerstandsfähiger, naturnaher Aufforstung.
Allerdings verbleiben die herkömmlichen Wuchshüllen aus Polypropylen, die zum Schutz der Baumsetzlinge verwendet werden, oft auf unbestimmte Zeit in Waldökosystemen und zerfallen schließlich zu Mikroplastik, das Flora und Fauna belastet.
Die zentrale Aufgabe besteht für Sachsenröder darin, eine umweltfreundlichere biologisch abbaubare Alternative zu entwickeln, die nicht zu Mikroplastik verfallen kann und dennoch die notwendigen Schutzfunktionen erfüllt.
Förster und Materialhersteller stehen vor einer gemeinsamen Herausforderung: junge Bäume etwa fünf Jahre lang zu schützen – genug Zeit, um heranzuwachsen – ohne dabei der Umwelt zu schaden.
Die Wuchshüllen müssen junge Setzlinge während ihrer kritischen Wachstumsphase vor Frost, Wildverbiss und Konkurrenzvegetation schützen, und dennoch auf natürliche Weise biologisch abgebaut werden können, ohne dass eine spezielle Behandlung oder aufwändiges Einsammeln erforderlich ist.
Die besondere technische Herausforderung liegt in der Entwicklung eines Materials, das einerseits ausreichende Haltbarkeit und Witterungsbeständigkeit für die Nutzungsdauer bietet, andererseits aber biologisch abbaubar ist. Reine Vulkanfiber besitzt unter natürlichen Witterungsbedingungen keine ausreichende Langzeitbeständigkeit und Formstabilität, weshalb eine spezielle Beschichtungslösung entwickelt werden musste.
„Dank der Zusammenarbeit mit Covestro erreichen wir die erforderliche Witterungsbeständigkeit und Formstabilität der entwickelten Hüllen – ein entscheidender Schritt zu einer nachhaltigeren Forstwirtschaft ohne die Nutzung von herkömmlichem Plastik.“
Der Materialhersteller Sachsenröder hat sich dem gemeinnützigen Verbundprojekt TheForestCleanup angeschlossen, um biologisch abbaubare Wuchshüllen zu entwickeln und eine nachhaltigere Aufforstung voranzutreiben.
TheForestCleanup ist ein Zusammenschluss von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die sich für eine Reduzierung von Plastik in Waldökosystemen einsetzen. Die Entwicklungsarbeiten wurden mit dem Preis "Exzellenter Technologietransfer Neckar-Alb 2023" der IHK Reutlingen und der Eberhard-Karls-Universität Tübingen ausgezeichnet.
Aufbauend auf mehr als 140 Jahren Expertise in der Innovation von Werkstoffen entwickelte Sachsenröder einen Prototyp von NAVUTEC® WH: ein Wuchshüllenmaterial bestehend aus 100% nachwachsender Cellulose, die durch Pergamentierung zu Vulkanfiber umgewandelt wird. Die verwendeten Zellstoffe stammen aus zertifizierter europäischer Forstwirtschaft. Auf Weißpigmente, Farbstoffe und Füllstoffe wird bewusst verzichtet. Leider zeigte das erste Hüllendesign aus reiner unbeschichteter Vulkanfiber unter natürlichen Witterungsbedingungen keine ausreichende Langzeitbeständigkeit und Formstabilität, was es für den praktischen Einsatz ungeeignet machte.
Sachsenröder wandte sich an uns, um das ursprüngliche Design zu verbessern und sie bei der Entwicklung einer speziellen hydrophoben Beschichtung zu unterstützen, die die Wuchshüllen einerseits schützt und erhält, andererseits nach etwa fünf Jahren auf natürliche Weise abgebaut werden kann. Gemeinsam mit Sachsenröder testeten wir verschiedene Formulierungen, bis wir die optimale Lösung fanden: eine hydrophobe Beschichtung, die mit unserer teilweise biobasierten Impranil® CQ Polyurethandispersion hergestellt wurde.
Basierend auf unserer INSQIN® Textilbeschichtungstechnologie bietet diese Beschichtung die notwendige Witterungsbeständigkeit während der Standzeit für die inneren und äußeren Teile der Wuchshüllen von Sachsenröder. Im Vergleich zu nicht beschichteter Vulkanfiber bewirkt die Beschichtung eine kontrollierte Verzögerung des biologischen und photooxidativen Abbaus, bis die Schutzfunktion erfüllt ist und die Wuchshülle nicht mehr benötigt wird. Entscheidend ist, dass die beschichtete Wuchshülle gemäß DIN EN ISO 17556:2019** als biologisch abbaubar zugelassen ist und nach dem Abbau fast keine Spuren in der Natur hinterlässt.
In Zusammenarbeit mit der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg (Projektleitung) und dem Hohenstein Instituts für Textilinnovation wurden mehrere hundert Prototypen an Versuchsflächen in vier Bundesländern unter realen Bedingungen ausgebracht. Langzeittests laufen aktuell weiter. Ergänzende Labortests bestätigten bereits die rückstandsfreie Zersetzung der beschichteten Hüllen unter waldbodenähnlichen Bedingungen.
Die bisherigen Tests zeigen nicht nur, dass die beschichtete Wuchshülle biologisch abbaubar ist. Der teilweise biobasierte Inhalt in der Beschichtungsformulierung trägt auch dazu bei, den CO₂-Fußabdruck des Produkts zu reduzieren.***
*Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe
**getestet vom Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
***gemäß internen Berechnungen
“Unsere Partnerschaft mit Sachsenröder unterstreicht die Bedeutung von teilweise biobasierten Textilbeschichtungen, die technische Exzellenz mit ökologischer Verantwortung kombinieren.“
Unsere Partner
Wesentliche Vorteile
- Alternative zu herkömmlichem Polypropylen: Die Wuchshüllen bestehen überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen.
- Biologisch abbaubar: Wuchshüllen sind gemäß DIN EN ISO 17556:2019** biologisch abbaubar und verrotten rückstandsfrei nach ihrer Nutzungsphase.
- Geringerer CO₂-Fußabdruck: Die Nutzung des teilweise biobasierten Impranil® CQ hilft den CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. ***
- Bis zu fünf Jahre Haltbarkeit: Die hydrophobe und funktionale Beschichtung gewährleistet Witterungsbeständigkeit und Formstabilität, während die Setzlinge wachsen.
- Optimales Mikroklima: Die spezielle Konstruktion mit Durchlüftungsöffnungen schafft ideale Wachstumsbedingungen für die Setzlinge.
- Unterstützt Aufforstung: Wuchshüllen schützen junge Setzlinge vor Frost, Tierverbiss und Konkurrenzvegetation.
- Reduziert Umweltverschmutzung: Durch die natürliche Zersetzung verbleibt kein Plastik im Wald, das sonst Kosten und Aufwand für den Rückbau der Wuchshüllen erzeugt oder zu Mikroplastik zerfällt.
- "Aus dem Wald für den Wald": Ein geschlossener Materialkreislauf aus nachwachsenden Rohstoffen.
