- Eine Technologie für verstärktes Holz, die 2018 noch wie ein Laborerfolg wirkte, soll über InventWood in diesem Sommer in die erste Produktionscharge von Superwood übergehen
- Kern des Verfahrens ist es, die Molekularstruktur von normalem Holz zu verändern und es zu komprimieren, um die Zahl der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Cellulosemolekülen zu erhöhen
- Superwood wird als Material beschrieben, dessen Zugfestigkeit 50 % höher ist als die von Stahl, dessen Festigkeit-Gewicht-Verhältnis zehnmal besser ist und das zudem flammhemmend sowie resistent gegen Fäulnis und Schädlinge ist
- Der erste Markt sind Fassadenmaterialien für gewerbliche und gehobene Wohngebäude; durch Polymerinfusion lässt sich der Einsatz auf Außenanwendungen wie Siding, Decking und Roofing ausweiten
- InventWood hat beim ersten Closing der Series-A-Runde rund 15 Mio. US-Dollar ($15m) für den Bau seiner ersten kommerziellen Fabrik eingeworben und zielt langfristig auch auf tragende Balken ab
Vom Labortechnik-Erfolg zur ersten kommerziellen Produktion
- Der Materialwissenschaftler Liangbing Hu von der University of Maryland entwickelte 2018 eine Methode, gewöhnliches Holz in ein Material zu verwandeln, das stärker ist als Stahl
- In den folgenden Jahren wurde die Herstellungszeit von mehr als einer Woche auf einige Stunden reduziert, wodurch die Kommerzialisierung realistischer wurde
- Als die Technologie bereit war, lizenzierte Hu sie an InventWood
- Die erste Produktionscharge von Superwood soll in diesem Sommer starten
- Die erste kommerzielle Fabrik ist eine kleine „first-of-a-kind commercial plant“ und konzentriert sich anfangs auf Anwendungen für Gebäudehüllen
- CEO Alex Lau erklärte, man wolle die Technologie langfristig bis auf das „Skelett von Gebäuden“ anwenden
- Er ergänzte, dass 90 % der CO₂-Auswirkungen von Gebäuden aus Beton und Stahl im Bauprozess stammen
Superwood-Verfahren und Leistung
- Superwood beginnt mit normalem Holz, das hauptsächlich aus Cellulose und Lignin besteht
- Ziel ist es, die im Holz bereits vorhandene Cellulose stärker zu machen
- Lau sagt, Cellulose-Nanokristalle seien stärker als Kohlenstofffasern
- InventWood verändert mit Chemikalien aus der „Lebensmittelindustrie“ die Molekularstruktur des Holzes und komprimiert es anschließend, wodurch die Zahl der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Cellulosemolekülen steigt
- Laut Lau führt eine vierfache Verdichtung des Materials nicht nur dazu, dass viermal so viele Fasern vorhanden sind; durch die neu entstehenden Bindungen steigt die Festigkeit um etwa das Zehnfache
- InventWood nennt für Superwood folgende Eigenschaften:
- Zugfestigkeit 50 % höher als bei Stahl
- zehnmal besseres Festigkeit-Gewicht-Verhältnis
- hohe Flammresistenz mit Class-A-Brandschutzklassifizierung
- resistent gegen Fäulnis und Schädlinge
- durch Polymerinfusion für Außenanwendungen wie Siding, Decking und Roofing stabilisierbar
Früher Markt und Expansionspläne
- Das erste Produkt soll ein Fassadenmaterial für gewerbliche und gehobene Wohngebäude werden
- Laut Lau konzentriert der Kompressionsprozess auch die Farbe und erzeugt dadurch ein Erscheinungsbild wie bei dunklerem tropischem Hartholz
- InventWood plant letztlich, aus Holzchips tragende Balken beliebiger Abmessungen sowie ein Material herzustellen, das keine zusätzliche Veredelung benötigt
- Für den Bau der Fabrik wurden beim ersten Closing der Series-A-Runde 15 Mio. US-Dollar eingeworben
- Die Grantham Foundation führte die Runde an
- Baruch Future Ventures, Builders Vision und Muus Climate Partners beteiligten sich
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Das scheint die zugrunde liegende Studie zu sein: https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
Der Vergleich mit Stahl kommt nur in einem kleinen Teil vor; der Fokus liegt vor allem darauf, wie es sich von normalem Holz unterscheidet.
Kurz gesagt ist der Prozess: Holz kochen, pressen, fertig.
Korrektur: Es war derselbe Paper.
„Zunächst wurden Blöcke aus Naturholz 7 Stunden lang in eine kochende wässrige Lösung aus 2,5 M NaOH und 0,4 M Na2SO3 eingelegt; anschließend wurden sie mehrfach in kochendes deionisiertes Wasser gelegt, um die Chemikalien zu entfernen. Danach wurden die Holzblöcke bei 100 °C und einem Druck von etwa 5 MPa rund einen Tag lang gepresst, um hochverdichtetes Holz zu erhalten.“
Das ist ein ziemlich einfacher und geradliniger Prozess.
Die schillernde Formulierung „stärker als Stahl“ bedeutet oft, dass man gerade so das untere Ende des Stahlbereichs erreicht hat.
In Papers zur Keramikforschung passiert Ähnliches: Sehr zähe Keramiken werden manchmal mit der Bruchzähigkeit von Aluminium verglichen, wobei meist reines Aluminium und keine Legierung gemeint ist.
Beim Überfliegen sehe ich eine Festigkeit von 483–587 MPa, also eindeutig höher als die Streckgrenze von 250 MPa bei ASTM-A36-Baustahl. In Extended Data Figure 1c wird eine Dichte von 1,3 g/cc angegeben, also 1/6 von Stahl. Natürlich sind hochfeste Stähle stärker, aber nicht um den Faktor 6.
Der Prozess ist auch nicht einfach nur Kochen: Das Holz wird 7 Stunden lang in 2,5 M Natronlauge und 0,4 M Natriumsulfit gekocht, dann „etwa einen Tag“ lang bei 5 MPa verdichtet, wobei im Optimum 45 % des Lignins entfernt werden. Das ähnelt der Sulfitzellstoffherstellung vor dem Kraft-Verfahren, geht bei hohem pH aber nicht bis zum vollständigen Abschluss. In diesem Sinne kann man es auch mit Masonite vergleichen, also einer Faserplatte aus Cellulosefasern, die durch das natürliche Lignin des Holzes gebunden sind.
Umweltprobleme könnten ein Hindernis sein. Sulfitzellstoffherstellung ist ein schmutziger Prozess. Für die Massenproduktion müsste man wohl auch einen Weg finden, die Zykluszeit zu verkürzen; vielleicht haben sie den aber schon gefunden.
Am meisten frage ich mich, warum das vor 135 Jahren, also 1890, niemand gemacht hat. Damals war die Sulfitzellstoffherstellung in vollem Gang, der Markt für Baumaterialien wuchs, Umweltbedenken gab es kaum, und es gab eine Begeisterung für alles Neue, Moderne und „Wissenschaftliche“. Auch die Werkstoffmechanik, die man brauchte, um den Nutzen zu berechnen, war bereits gut entwickelt. Mason brachte Masonite 1929 mit einem Autoklavprozess bei 2800 kPa in die Massenproduktion. Was also hat damals jemanden daran gehindert, Superwood zu verkaufen? Hat niemand versucht, partielle alkalische Sulfitaufschließung mit Pressen zu kombinieren?
Für den Außeneinsatz solle es auch ohne Beschichtung nicht verwittern. Über Härte sagte er allerdings nichts, und gepresst wurde es auch nicht.
„Letztlich plant InventWood, aus Holzspänen tragende Balken beliebiger Abmessungen herzustellen, die keine Oberflächenbehandlung benötigen. Lau hielt ein Superwood-Muster hoch und sagte: ‚Stellen Sie sich vor, ein I-Träger sähe so aus. Es ist schön wie Walnuss oder Ipe. Das ist die natürliche Farbe. Es wurde nicht gebeizt.‘“
Da kann man nur sagen: Zeigt Fotos.
Noch schlimmer ist, dass es sich vollständig auf KI-generierte Bilder ohne Kennzeichnung verlässt.
Ich kann mir kaum eine bessere Art vorstellen zu sagen: „Alles, was wir versprechen, ist wahrscheinlich Fake News.“ Heißt: Werbetexte sollte man mit zusammengekniffenen Augen lesen.
In einer gleich großen Super-Platte stecken offenbar Holzfasern aus mehreren Brettern, daher kommt wohl die Festigkeit. Ich habe es noch nicht gründlich genug gelesen, aber mich würde interessieren, ob das die Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht tatsächlich senkt. Der Grund, warum man heute für Hochhäuser Stahl braucht, ist, dass es eine Obergrenze dafür gibt, wie hoch Holz tragen kann, bevor es ausknickt. Es gibt eben keine 300 m hohen Bäume.
Zuerst dachte ich, es sei eine Klebstoff-Innovation, mit der Holzspäne und Sägemehl zu MDF, OSB oder Spanplatten gemacht werden. Solche Materialien sind normalerweise schwächer als ein gesägter Balken gleicher Größe, weil der Klebstoff nicht so stark ist wie die Cellulosefasern, die in Längsrichtung des Balkens durchlaufen. Trotzdem werden sie auf US-Baustellen immer häufiger eingesetzt, weil es enorm teuer ist, Bäume zu finden, aus denen man 40 Fuß lange dicke Balken herstellen kann, während man genügend Sägemehl sammeln und daraus dickere, vorab zugeschnittene MDF-Platten machen kann. Aber wenn man einen Klebstoff herstellen könnte, der stärker ist als Cellulose, dachte ich, gäbe es eigentlich keinen Grund mehr, Holz zu verwenden.
https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2025/05/SUPERWOOD-...
Wenn man nur den Artikel liest und kein einschlägiges Vorwissen hat, macht man sich Sorgen, ob hier aus „harmlosen“ Holz nicht ein Superprodukt wird, das sich später nur schwer recyceln lässt.
Das erinnert daran, wie man dachte, der Wechsel von Styropor zu Pappbechern sei gelungen, nur um dann festzustellen, dass das Papierrecycling wegen des Kunststoff-Liners schwierig oder unmöglich wird. Ich habe mich auch gefragt, wie ein kommunaler Recyclinghof wohl einen „Holz“-Küchenschrank behandelt, der vollständig mit Kunststoff-Finish überzogen ist.
Natürlich kann Holz brennen, aber die außen entstehende Verkohlungsschicht schützt das Innere und verschafft im Brandfall Zeit – eine sicherheitsrelevante Eigenschaft. Holz ist außerdem ein hervorragender Dämmstoff.
Brettsperrholz ist auch baustellenfreundlich. Es lässt sich mit einfachen Werkzeugen bearbeiten, und per CNC-Maschine können vorgefertigte Bauteile auf die Baustelle geliefert und dort schnell montiert werden.
Es gibt auch Pläne, mit diesem Material Hochhäuser zu bauen. In Tokio ist zum Beispiel ein 350 m hoher Wolkenkratzer mit 70 Stockwerken geplant.
Die bei Brettsperrholz verwendeten Klebstoffe sind nicht perfekt. In Bezug auf die strukturelle Integrität ist ihre hohe Haltbarkeit ein Vorteil, bedeutet aber auch, dass sie sich langsamer zersetzen, wenn sie aus irgendeinem Grund nicht recycelt, sondern deponiert werden. Moderne Klebstoffe sind allerdings weniger toxisch und auf Deponien nicht besonders schädlich. Wichtig ist, dass der größte Teil des Materials nicht Klebstoff, sondern einfach Holz ist.
Ich weiß nicht, was das für die Recyclingfähigkeit bedeutet, aber da keine Rede davon ist, andere Materialien einzubringen, könnte es sich ähnlich wie normales Holz zersetzen.
[1] https://www.nature.com/articles/nature25476
Das Holz wird komprimiert und anschließend zur Stabilisierung mit Harz imprägniert. Das Ergebnis besteht tatsächlich nur zu einem kleinen Teil aus Holz und zu einem erheblichen Teil eher aus Harz.
Beim nochmaligen Nachsehen bezieht sich auch dieses Video auf die im Artikel genannte wissenschaftliche Arbeit, also ist es zu 100 % derselbe Prozess.
Nile Red hat das auf YouTube bereits ausprobiert.
https://m.youtube.com/watch?v=CglNRNrMFGM
Wenn man sich die Eindringtiefe ansieht, war es im Grunde nur eine Oberflächenhärtung. Beim Kugeltest sieht man, dass die inneren Schichten deutlich dicker sind als die äußeren.
Das ist nicht das erste Mal, dass ich einen Artikel zu diesem Thema lese. Aber die zentrale Frage, auf die ich jedes Mal keine Antwort finde, lautet: Stärker als welcher Stahl? HSLA, Kohlenstoffstahl, Bewehrungsstahl?
Ansonsten bin ich dafür. Ich renoviere gerade mein Haus und habe strukturelle Änderungen vorgenommen; wenn ich einige tragende Stahlträger durch Holzbalken hätte ersetzen können, hätte ich sie gut als Designelement sichtbar lassen können.
Wenn es zum Beispiel sogar bei der Zugfestigkeit besser wäre, wäre das wirklich erstaunlich.
Seit den Berichten vor einigen Jahren warte ich weiter auf Fortschritte bei im Labor gezüchtetem Holz. Mein Traum wären riesige Sperrholzplatten mit mehreren Lagen ideal ausgerichteter Fasern.
Man könnte sie auf Lastkähnen im Meer wachsen lassen und sie aus dem Meerwasser Nährstoffe sowie zum Beispiel flammhemmende Mineralien aufnehmen lassen. Die Kähne könnten je nach Jahreszeit dem Äquator folgen, um das Sonnenlicht zu maximieren.
Beim Überfliegen scheint es um denselben Prozess zu gehen, den NileRed in seinem Video zur Herstellung von kugelsicherem Holz verwendet hat: https://youtu.be/CglNRNrMFGM
Wenn das in die Läden kommt, wäre es sicher spannend, damit ein bisschen herumzuprobieren.
Wenn es stärker als Stahl ist, kann man vermutlich keine Nägel einschlagen. Man müsste die Bauteile vorfertigen, und wenn vor Ort Löcher gebohrt werden müssen, würde man wohl nicht wie bei Stahl eine Magnetbohrmaschine verwenden, sondern eher etwas wie einen Hartmetall-Schaftfräser.
In der Praxis müsste ein normaler Handwerker statt einfach einen 1/2-Zoll-Bohrer direkt in Kiefernholz zu treiben, möglicherweise mit einem kleineren Pilotloch anfangen und sich schrittweise zu größeren Bits hocharbeiten. Wer aber häufig Löcher bohrt, weiß, dass man bei dichten oder harten Materialien die Bitgröße schrittweise erhöhen sollte.
Erstens ist es sehr dicht. Zweitens ist das erste Loch meist noch recht einfach, aber je mehr man hintereinander bohrt, desto schwieriger wird es. Drittens liegt das weit stärker am Siliciumdioxid-Gehalt als an der Dichte. Siliciumdioxid schleift Metall ab. Hartmetall- und Kobaltbohrer helfen deutlich, aber am Ende gewinnt das Siliciumdioxid.
Wichtig ist: Holzstaub von Hölzern mit hohem Siliciumdioxid-Gehalt wie Ipe kann man ruhig als schlimmer als Asbest ansehen. Es ist ein schreckliches Zeug und ruiniert am Ende Werkzeug und Lungen.
Ich kenne den Siliciumdioxid-Gehalt von Holz mit etwa der doppelten Janka-Härte von Ipe nicht, aber offenbar lässt sich auch solches Holz je nach Bit im Allgemeinen bohren. Beispiele sind Lignum Vitae und Quebracho. Letzteres bedeutet vermutlich „Axtbrecher“, und der Name passt.
Nägel in die genannten Hölzer einzuschlagen ist ungefähr so unrealistisch, wie mit dem Hammer auf den eigenen Hammer zu nageln. Der Nagel würde nicht einmal eine Spur hinterlassen und sich verbiegen, oder das Holz würde reißen.
Das passt gut zu Marketing-Übertreibung, aber der Zeitplan ist mit diesem Sommer angegeben. Ich frage mich, ob jemand weiß, welche Nachteile dieses Material hat.
„Das Ergebnis hat eine um 50 % höhere Zugfestigkeit als Stahl und eine zehnmal bessere Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht …“
Könnten Torsions-, Druck- oder Biegefestigkeit vielleicht eher schlecht sein?
Wenn nicht, warum konzentriert man sich dann auf die Bauindustrie? Was ist mit Flugzeugen, Autos und Lkw?
Das ursprüngliche Verfahren ist in einem Nature-Paper dokumentiert: https://www.nature.com/articles/nature25476
Das Problem bei den anderen genannten Anwendungen dürfte sein, dass dieses Material sehr steif ist. Es ist überhaupt kein duktiles oder biegsames Material wie Stahl. Man müsste es während der Herstellung direkt in die benötigte Form pressen oder es zu einem großen Rohmaterialblock pressen und anschließend per Zerspanung in die gewünschte Form bringen.
Für Standardformen wie Träger kann Pressen wirtschaftlich sein, für Teile wie ein Autochassis eher nicht.
Mit „Pressen“ ist hier nicht nur eine normale Hydraulikpresse gemeint. Die Presse muss beheizt werden, und das Holz muss eine Zeit lang unter Druck gehalten werden. Man kann es nicht einfach wie Stahlbleche ausstanzen.
Dieses Produkt wird sehr teuer sein und nicht mit bestehendem Konstruktionsholz konkurrieren können.
Ich kenne mich mit Materialwissenschaft nicht besonders gut aus, habe aber ein paar einschlägige Kurse belegt.
Dieses Holz scheint eine Zugfestigkeit von etwa 550 MPa zu haben. Das Material wirkt wie ein spröder Werkstoff: Es verhält sich bis zum Bruch wie eine Feder, daher braucht man einen Sicherheitsfaktor. Das heißt, es bricht bei 550 MPa. Die Einheit ist Kraft/Fläche, man kann also Materialien mit gleicher Querschnittsfläche vergleichen.
Unter Druck sind es bei axialer Belastung offenbar etwa 160 MPa. In anderen Richtungen kann es höher oder niedriger sein. Wegen der Fasern ist Holz in den drei Richtungen nicht gleich, und hier wird senkrecht zu den Fasern verdichtet, sodass eine Richtung stärker als die axiale Richtung und eine andere schwächer wird. Bei Trägern dürfte allerdings meist die axiale Festigkeit wichtig sein.
Torsion und Biegung hängen direkt von Druck, Schub und Zug ab. Einen Schubwert habe ich nicht gefunden. Ich bin mir nicht sicher, wie genau man das anwendet, wenn es kein Material ist, das wie Stahl in drei Richtungen gleich ist.
Stahl ist je nach Sorte unterschiedlich, aber eine schnelle Suche zeigt bei https://www.steelconstruction.info/Steel_material_properties und https://eurocodeapplied.com/design/en1993/steel-design-prope... eine Zugstreckgrenze von etwa 200–400 MPa; ab diesem Punkt verhält er sich nicht mehr wie eine Feder, sondern beginnt sich dauerhaft zu verformen. Die Festigkeit liegt bei 350–550 MPa, und an diesem Punkt bricht er. Ich glaube, in manchen Anwendungen wird Metall auch absichtlich etwas gebogen, damit es sich an den Einsatzzweck anpasst, bin mir aber nicht sicher. Jedenfalls bedeutet das: Nach Zugfestigkeit liegt dieses Holz auf dem Niveau von sehr starkem, vermutlich sehr teurem Stahl.
Bei Druck scheint Stahl etwa 170–370 MPa zu erreichen: https://blog.redguard.com/compressive-strength-of-steel Andere Quellen hatten merkwürdige Werte, daher war das nicht leicht zu finden. Bei Druck dürfte Stahl also gewinnen.
Allerdings ist das ein Vergleich der Rohmaterialfestigkeit. In Stahlbeton wird Metall zur Aufnahme von Zugkräften eingesetzt, während Beton Druck aufnimmt, was also kein großes Problem sein muss. Bei Trägern wird die Form so optimiert, dass sie den Kräften in der benötigten Richtung widersteht. Ein H-Profil widersteht zum Beispiel Biegung in einer Richtung. Solche Formen könnten mit diesem Holz aber schwer herzustellen sein. Auch das Paper sagt, dass die derzeitigen Formen begrenzt sind; dadurch braucht man mehr Material, und mit mehr Material kann das Ganze insgesamt stärker werden. Am Ende kommt es darauf an, wie viel Material man im Vergleich zu Stahl braucht, insbesondere nach Gewicht, und was es kostet. Das Paper spricht von einem Zehntel, hat Formeffekte aber vermutlich nicht berücksichtigt.
Später könnte man vielleicht Verbundträger herstellen, die nicht nur Holz, sondern auch andere Materialien enthalten.
Bei mechanischen Anwendungen können weitere Faktoren eine Rolle spielen. Im Paper musste das Holz beschichtet werden, damit es sich durch Feuchtigkeit nicht ausdehnt. Für Anwendungen mit Reibung ist das nicht gut. Es wäre nicht überraschend, wenn es reibungsempfindlicher wäre als Metall.
Die Zahlen stammen aus dem Jahr 2018, der Prozess könnte sich also verbessert haben.
Spannende Technologie. Gleichzeitig wäre es schön, wenn jemand ein Tool bauen würde, das solche Technologieankündigungen und die tatsächlichen Ergebnisse ein paar Jahre später verfolgt. Batterien wären ebenfalls ein interessantes Feld.
Eine Datenquelle gibt es hier: https://hn.algolia.com/?q=stronger+than+steel
Keine Zukunftsversprechen, keine Vorbestellungen, keine Produktankündigungen für Dinge, die erst in Monaten oder Jahren erscheinen. Ich will auch keine wissenschaftlichen Fortschritte, aus denen noch kein Produkt entstanden ist und vielleicht nie eines entstehen wird[0]. Ich will nur sehen, was genau jetzt verfügbar ist.
Von der Zukunft zu hören, hat mich immer nur schlechter fühlen lassen. Ich möchte überhaupt nichts mehr über die Zukunft hören. Ich wünschte, es gäbe keine Versprechen und Vorankündigungen.
[0]: https://xkcd.com/678