Mit einer Recyclingquote von 95 % sind Holzpaletten und -behälter ein wesentlicher Bestandteil umweltfreundlicher Initiativen zur Schaffung einer nachhaltigeren Lieferkette. Ein Großteil der Forschung zu Holzprodukten als erneuerbarer, nachhaltiger Ressource wird von der Forstwirtschaft in Zusammenarbeit mit staatlichen Stellen durchgeführt. Im Beitrag dieser Woche wirft Nature’s Packaging einen Blick auf eine dieser Einrichtungen und befasst sich eingehender mit dem Forest Products Lab des United States Forest Service.

Herkunft

Das Forest Products Laboratory (FPL) wurde 1909 unter der Leitung des^ersten Leiters des Forest Service – Gifford Pinchot – gegründet. Er erkannte gemeinsam mit McGarvey Cline und Overton Price die Notwendigkeit einer Einrichtung zur Untersuchung, Erforschung und Prüfung der physikalischen Eigenschaften von Holz für gewerbliche, industrielle und militärische Zwecke.

McGarvey Cline gilt als treibende Kraft hinter der Gründung des Labors und leitete die Initiative zur Zusammenarbeit mit einer Universität. Cline erkannte, dass eine Kooperationsvereinbarung mit einer Universität sowohl dem technischen Studium und der Forschung im Bereich Holz zugutekommen als auch einen stetigen Zustrom an Fachwissen für die Forstwirtschaft gewährleisten würde. Außerdem wählte er die ersten 45 Wissenschaftler und Mitarbeiter für das Labor aus.

McGarvey Cline wählte die University of Wisconsin in Madison als offiziellen Standort für das erste Labor für Forstprodukte und wurde zu dessen erstem offiziellen Direktor ernannt. Die offizielle Einweihungsfeier fand am 4^. Juni 1910 statt; 1932 wurden ein modernisiertes Gebäude und neue Laboreinrichtungen errichtet.

Vision und Mission

Der aktuelle Strategieplan des Forest Products Lab wurde 2010 ausgearbeitet. Er enthält sowohl das Leitbild als auch die Vision des FPL:

Leitbild – Identifizierung und Durchführung innovativer Forschungsvorhaben zur Nutzung von Holz und Fasern, die zur Erhaltung und Produktivität der Waldressourcen beitragen und damit die Wälder, die Wirtschaft und die Lebensqualität sichern.

Vision – Wir wollen weltweit führend in der Forschung zur innovativen Holznutzung sein, die die Lebensqualität und die nationale Wettbewerbsfähigkeit deutlich verbessert und gleichzeitig Holz und Fasern schont. Um unsere Vision zu verwirklichen, werden wir dazu beitragen, eine Zukunft zu gestalten, in der Menschen auf der ganzen Welt von gesunden Wäldern und Graslandschaften profitieren, die auf nachhaltige Weise Rundholz, Massivholz, Verbundwerkstoffe, Fasern, Chemikalien, Energie und andere nachwachsende Rohstoffe liefern.

Forschungsbereiche

Der Schwerpunkt der FPL liegt derzeit auf fünf Schlüsselbereichen:

Hochleistungsverbundwerkstoffe – Da diese mehr als 40 % der im Wohnungsbau insgesamt verwendeten Materialien ausmachen, arbeitet das FPL daran, Verbundwerkstoffprodukte aus biobasierten Materialien herzustellen. Verbundwerkstoffe sind besonders nützlich, da sie aus Fasern, Partikeln und Spänen kleinerer Baumarten hergestellt werden können und zudem Holzabfälle aus der Industrie und aus dem Verbraucherbereich verwerten lassen.

Fortschrittliche Konstruktionen – mit Schwerpunkt auf der Entwicklung innovativer Holztechnologien für den Wohnungs- und Hochbau, darunter Holzwerkstoffe, Feuchtigkeitsregulierung, Hochleistungsbeschichtungen und -oberflächen, Klebstoffe, Holzschutz sowie Verbundwerkstoffe. Viele der Materialien, die im modernen Holzrahmenhaus- und Hochbau zum Einsatz kommen, haben hier ihren Ursprung.

Forstbioraffinerie – mit Schwerpunkt auf der Entwicklung biobasierter Kraftstoffe und Chemikalien. Diese Technologiegruppe nutzt chemische, biochemische und thermische Verfahren, um aus Biomasse Kraftstoffe und Chemikalien herzustellen. Darüber hinaus befasst sich dieser Bereich auch damit, wie holzige Biomasse, die Wälder verstopfen und zu extremen Waldbränden führen kann, effizient und effektiv beseitigt werden kann.

Nanotechnologie – Forschung im Bereich der Nanocellulose-Technologie unter Einsatz struktureller, chemischer und mechanischer Verfahren. Dieser Bereich hat zudem im Jahr 2012 die Nanocellulose-Pilotanlage ins Leben gerufen, die sich zu einer weltweit führenden Forschungseinrichtung auf diesem Gebiet entwickelt hat.

Nutzung von Holzbiomasse – mit Schwerpunkt auf der Verwertung von Baumholz mit geringem Durchmesser, aus Beständen mit Überbestand sowie von bisher unzureichend genutztem Baumholz, das einen erheblichen Waldüberbestand darstellt. In diesem Schwerpunktbereich wurde daran gearbeitet, weitere Verwendungsmöglichkeiten für dieses Material zu ermitteln, um rentable Nebenprodukte und Geschäftsmodelle zu schaffen. Beispiele hierfür sind Baumaterialien für Brücken, Gehwege und Gebäude.   

FPL & Holzpaletten

Die Pallet Foundation hat kürzlich in Zusammenarbeit mit der National Wooden Pallet & Container Association eine Umweltproduktdeklaration (EPD) veröffentlicht. Dieses wichtige Dokument ist öffentlich zugänglich und enthält transparente, sachliche und produktspezifische Umweltdaten und -informationen, die im Rahmen des EPD-Programms von UL Environment unabhängig überprüft wurden.

Ein wesentlicher Bestandteil der Umweltproduktdeklaration (EPD) ist die Ökobilanz, eine vom Forest Products Lab durchgeführte Studie, in der die Umweltauswirkungen der Herstellung und des Recyclings von Holzpaletten bewertet wurden. Die Studie umfasste den gesamten Lebenszyklus der Holzpaletten-Lieferkette von der Wiege bis zur Bahre unter Verwendung einer vom FPL entwickelten Ökobilanzmethode. Dazu gehörten: die Beschaffung von Rohstoffen, die Produktherstellung, der Transport sowie die Wiederverwendung, Reparatur und endgültige Entsorgung der Paletten.

Das allgemeine Fazit lautet, dass das Recycling und die ordnungsgemäße Entsorgung von Holzpaletten am Ende ihres Lebenszyklus klimaneutral sind. Da es schwierig ist, Paletten entlang der Lieferkette nachzuverfolgen, basierte ein wesentlicher Aspekt der Studie auf der Bewertung einer einzigen Reparatur einer Palette. In der Praxis werden Paletten im Laufe ihrer Lebensdauer in der Regel mehrfach repariert. Dies würde die positiven Auswirkungen von Holzpaletten auf die Umwelt über ihre gesamte Lebensdauer hinweg verstärken:

Holzpaletten und ihre Bestandteile lassen sich leicht reparieren. In dieser Studie wurde eine einzige Reparatur berücksichtigt, was eine konservative Annahme darstellt und daher die Umweltauswirkungen einer Sektoranalyse, wie sie in der Reparatur- und Wiederverwendungsphase [B2] dargestellt sind, wahrscheinlich überschätzt hat. Würden mehr Reparaturen berücksichtigt, wäre weniger Neuholz erforderlich und die Lebensdauer der Paletten würde sich verlängern, was sich aufgrund des erheblichen Einflusses des Holzverbrauchs auf das Treibhausgasprofil wahrscheinlich erheblich positiv auf die Umwelt auswirken würde.

Die Zukunft

Seit 1910 ist das Forest Products Laboratory (FPL) des US Forest Service bestrebt, aussagekräftige Fakten, Daten und wissenschaftliche Erkenntnisse zu liefern, die Holz als Hauptressource nutzen. Auch in Zukunft wird sich das FPL dafür einsetzen, die entscheidenden Herausforderungen anzugehen, die unsere moderne Welt betreffen. Zu diesen Herausforderungen gehören:

Kohlenstoffbindung – Forschung im Bereich forstwirtschaftlicher Erzeugnisse zur Verbesserung der Minderung von Treibhausgasemissionen

Nachhaltige Waldbewirtschaftung – nachhaltige Entwicklung der Wälder angesichts des weltweit exponentiellen Bevölkerungswachstums und der Entwaldung

Alternative Energiequellen – der stetig steigende Energiebedarf sowie die Notwendigkeit, neue Alternativen zu entwickeln und effizientere Energiequellen zu schaffen, die alle Bereiche von Verkehr bis hin zum Wohnungsbau betreffen

Urbanisierung – Einbeziehung und Verbesserung des Schutzes, der Pflege und des Wachstums von Wäldern angesichts der zunehmenden städtischen Entwicklung

Globalisierung – Entscheidungen auf lokaler, nationaler und globaler Ebene durch das Verständnis der Vernetzung aller Nationen und Menschen weltweit sowie der entscheidenden Rolle, die Wälder und Bäume als Ressource spielen

Technologischer Wandel – Vorreiterrolle bei der Informationsverbreitung und der Gestaltung des Zugangs zu Informationen unter Einsatz moderner Kommunikationstechnologien

Wirtschaftliche Faktoren – die Lage der US-amerikanischen und der Weltwirtschaft spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie Forschung und Studien durchgeführt werden und wie die Ergebnisse zum Wohle aller Beteiligten umgesetzt werden

Politische und gesellschaftliche Kräfte – Alle Zweige der US-Regierung sowie die Öffentlichkeit selbst werden weiterhin einen tiefgreifenden Einfluss auf die FPL ausüben, während diese ihre Vorreiterrolle in Forschung und Wissenschaft in den Bereichen Nachhaltigkeit, erneuerbare Ressourcen, Umweltgesundheit und industrielle Prozesse fortsetzt.

Das Forest Products Lab wird auch im^21. Jahrhundert seiner Mission, seiner Vision und seinem Strategieplan treu bleiben und sich für ein gesundes, nachhaltiges Wachstum der US-amerikanischen Wälder einsetzen. Das Labor wird zudem weiterhin modernste Technologien und wissenschaftliche Erkenntnisse entwickeln, die die Nutzung von Holz und traditionellen Forstprodukten als nachwachsenden Rohstoff weiter verbessern.