Projektet pågick mellan juni 2022 och december 2024.
Ett steg i en övergång till en biobaserad samhällsekonomi är att förändra sättet bostäder normalt byggs på i en mer hållbar riktning. Det prefabricerade trähusbyggandet har under senare år bidragit till en positiv utveckling i den bemärkelsen.
Allt fler flerbostadshus byggs med en lastbärande trästomme. För branschen har detta inneburit utmaningar rent resursmässigt men också tekniskt. Idag finns behov av förbättrad prestanda i bland annat de delar av stommen där materialet belastas vinkelrätt sin fiberriktning. Sådana återfinns bland annat i byggnaders så kallade syllar och hammarband.
Hypotesen för detta projekt var att det är möjligt att avsevärt öka förmågan att bygga högt med prefabricerade regelstommar. Utgångsmaterialet till kritiska delar i de förbättrade stommarna är en biprodukt som uppstår vid tillverkning av korslimmat (KL) trä och som idag används vid förbränning.
Projektet syftade till att ta fram en produkt som innebär att möjligheterna att bygga höga träbyggnader med konventionell lastbärande trästomme förbättras.
Målsättningen var att bekräfta hypotesen att brädor framsågade av restprodukter från tillverkningen av KL-skivor skulle kunna användas för att utveckla och öka det avancerade bostadsbyggandet i trä.
Deltagare
Derome Husproduktion, OBOS Bostadsutveckling, Karlstads universitet, Linnéuniversitetet, Stora Enso och Vida Building.
Budget
Projektets budget var 6,3 MSEK.
Därför var detta viktigt
Projektets syfte var att bidra till att innovativa träprodukter baserade på biprodukter från tillverkning av korslimmat KL-trä skulle bli ett möjligt och gynnsamt alternativ i avancerat industriellt träbyggande. Målsättningen var att verifiera tidigare genomförda korttidstest av mekaniska egenskaper, genomföra nya långtidstest i laborativ miljö och att genomföra mätningar på byggnader där KL-virke används som syll och hammarband i den lastbärande stommen.
Förväntade resultat
Vid projektets slut skulle det finnas en produkt baserad på material som tidigare användes som biomassa som nu istället skulle förbättra det avancerade träbyggandet och det cirkulära kretsloppet. Materialegenskaperna i produkten så som styvhet och hållfasthet skulle vara förutsägbara och beräkningsbara. Produkten skulle i första hand användas som syll och/eller hammarband i modernt prefabricerat trähusbyggande.
Projektets bidrag till en biobaserad samhällsekonomi
Idag byggs prefabricerade modulbaserade trähus i Sverige oftast upp till maximalt 6 våningar, men vanligtvis inte högre än fyra våningar. Om segmentet bostadshus upp till 8 våningar helt kan ersättas med biobaserat trähusbyggande kan det avsevärt påverka samhällsekonomin. En av utmaningarna med att bygga högre trähus är de vertikala deformationer som riskerar att uppstå, särskilt i de zoner där trä trycks samman vinkelrätt sin fiberriktning och till följd av långtidsbelastning. Projektets huvudsakliga bidrag har varit att säkerställa en god funktionalitet hos träsyllar tillverkade från biprodukter vid tillverkning av KL-skivor både vad gäller korttids- och långtidsegenskaper.
Resultaten från projektet visar att det finns goda möjligheter att åstadkomma en KL-syll med utmärkta egenskaper och på så sätt skapa en värdefull produkt av det KL-material som idag huvudsakligen används som biobränsle. Så väl styvhet som hållfasthet vid belastning som syll i korttids- och långtidstest i både fältmätningar och labbmätningar visar på mycket goda egenskaper. Bland annat är hållfastheten omkring fem gånger högre i en sådan syll än motsvarande produkter som används idag. Det visar på goda möjligheter att ta bort hindret som vertikala deformationer kan utgöra och på så sätt öka möjligheterna att bygga högre och mer materialeffektiva prefabricerade bostadshus med biobaserad lastbärande stomme.
Den produkt som används för att tillverka de aktuella syllarna är en biprodukt som uppstår då öppningar så som fönster- och dörröppningar sågas fram ur nytillverkade KL-skivor. Idag används sådana biprodukter huvudsakligen som biobränsle vilket innebär att det finns goda möjligheter att behålla inbundet kol i produkten om den används i långlivade syllar. Det skulle i så fall innebära en betydande miljöfördel.
Konkreta resultat och leverabler
- Projektresultaten visar på ett konkret sätt att tillvarata, återanvända och öka värdet av biprodukter som uppstår vid tillverkning av KL-skivor (exempelvis vid ursågningar för dörrar och fönster) och på så sätt undvika att dessa används som biobränsle och i samband med det frigör inlagrat kol. Istället används de i långlivade produkter så som syllar med en förväntad livslängd på åtminstone 50 år.
- Resultat från fältmätningar visar på tydliga och positiva effekter då syllar av KL-trä använts istället för konventionella syllar av konstruktionsvirke. I ett fall minskades de relativa vertikaldeformationerna till hälften och i ett annat fall till omkring en tredjedel i de fall syllar av KL-trä användes.
- En metodik för systematisk mätning och utvärdering av deformationer orsakade under kvasistatisk belastning och långtidsbelastning i labb har utvecklats och använts. Hållfastheten hos syllar av KL-trä är omkring 5 gånger högre än hos motsvarande syllar av konstruktionsvirke av kvalitet C24.
- Resultat från projektet har redovisats vid olika konferenser och seminarier så väl som i en populärvetenskaplig artikel. Utöver det har det också redovisats projektresultat i fem vetenskapliga publikationer.
Resultatens effekter och potential
Idag köper trähusproducerande företag sitt material för syllar från marknaden för fingerskarvat konstruktionsvirke. Producenter av KL-trä använder biprodukterna huvudsakligen för biobränsle för att värma den egna anläggningen. Flera svenska producenter av KL-skivor har tidigare sålt sitt restmaterial till företaget Moorewood som nu gått i konkurs. I projektet föreslås tillverkning av syllar direkt hos KL-producenten och sedan försäljning till trähusproducenter i önskade kundanpassade längder.
Samhälleliga förutsättningar
Byggbranschen är per tradition konservativ och långsam vad gäller förändringar. Ett sådant förhållningssätt kan ha många fördelar då man bygger med metoder som är väletablerade och på så sätt undviker eventuell problematik kopplad till nya lösningar, system eller produkter. En mer problematisk konsekvens är svårigheten att introducera nya och bättre produkter än de befintliga på marknaden. I det fallet som är aktuellt här finns däremot goda möjligheter att använda den produkt som prövats i framtida projekt. Eventuella svårigheter med fortsatt utveckling och användning är istället kopplad till de betydande variationer som finns i efterfrågan kopplat till konjunkturcykeln i trähusbranschen och problematiken kring lagerhållning och hantering av ytterligare produkter hos trähusproducenter.
Extern synlighet
- Projektet är beskrivet i en populärvetenskaplig artikel i tidningen NTT (nr.3 2023).
- Projektresultat är presenterade vid ett flertal större och mindre nationella konferenser, bland annat BioInnovations programkonferens 2024, Chalmers och konferensen BioEco Valley Summit 2024, Karlstad.
- Projektresultat finns publicerade i 5 konferensbidrag presenterade vid internationella vetenskapliga konferenser.
- Planen var att skriva minst en vetenskaplig artikel inom ramen för projektet. På grund av att försöken som skulle presenteras bland annat kom från långtidstester, som av naturliga skäl kan utvärderas först efter lång tid, kommer dessa publikationer färdigställas efter projektets formella slutdatum.
Nästa steg
Projektgruppen planerar ytterligare ett möte under våren 2025. Vid det mötet är förhoppningen att projektgruppen ska kunna diskutera om och i så fall hur produkten kan säljas av Stora Enso till trähusföretagen. Det finns produktionstekniska frågeställningar kvar att hantera liksom logistiska frågor.
Det finns också uppslag till följdprojekt av mer forskningskaraktär och för andra tillämpningar.
