JAHRGANG 54, AUSGABE 6/2013

Für die konstruktive Verwendung des Werkstoffes Bambus ist das Verhalten unter statischer und zyklischer Lasteinwirkung von Interesse. Da Untersuchungen zu zyklischen Belastungsfällen an Bambus fehlen, wurden in der vorliegenden Arbeit Dauerschwingversuche an den Bambusarten Phyllostachys pubescens und Guadua angustifolia durchgeführt. Zur Ermittlung der Dauerschwingfestigkeiten wurden Prüfkörper aus dem äußeren Rohrwandbereich mit und ohne Nodien hergestellt. Auf der Basis von Wöhlerversuchen wurden auf verschiedene Laststufen bei konstanter Spannungsamplitude Schwingspielzahlen ermittelt. Unter Anwendung der arcsin√PTransformation erfolgte die statistische Auswertung und Visualisierung in Wöhlerdiagrammen. Die Ergebnisse werden in Teil 2 dieser Veröffentlichung dargestellt.

Die Altersbestimmung hölzerner Objekte ist ein klassischer Anwendungsbereich der Dendrochronologie. Die Vorgehensweise bei Datierung, speziell bei der Beprobung und der Erfassung der Jahrringbreiten, ist vom zu untersuchenden Objekt abhängig. Die wichtigste Voraussetzung für eine erfolgreiche Datierung stellt die Qualität der verwendeten Standardchronologie dar. Durch die langjährige Arbeit der Professur für Forstnutzung auf dem Gebiet der Dendrochronologie und der damit verbundenen Analyse von mehreren tausenden Proben liegen solche Chronologien für alle wichtigen Konstruktionshölzer der Regionen Sachsen, Thüringen und Brandenburg vor.

Eine bewährte Technik zur Erzeugung dunkler Holzfarbtöne bei gerbstoffreichen Hölzern ist das Räuchern. Während der dabei eingesetzten Ammoniakbehandlung von Eichenholz wird verstärkt Essigsäure gebildet und es entsteht Acetamid. Auch verbleiben erhebliche Mengen an Ammoniak im behandelten Holz. Diese Verbindungen emittieren nachträglich aus dem Holz und können insbesondere bei zulassungspflichtigen Produkten Probleme hervorrufen. Mit steigenden Temperaturen verkürzen sich die Behandlungszeiten wesentlich. Eine Behandlungstemperatur von 50 °C reduziert die nachträgliche Ammoniakabgabe um 66 %. Die Acetamidabgabe verringert sich bereits erheblich bei einer Behandlungstemperatur von 35 °C. Für die schwankenden Essigsäureemissionen konnte keine plausible Erklärung gefunden werden.

Es wurde Furnierschichtholz aus Kiefern- (Pinus sylvestris L.), Eichen- (Quercus petrea L.) und Buchenholz (Fagus orientalis L.) untersucht. Zur Verklebung wurde ein 2K-PVAc (D4) genutzt. Untersucht wurde der Einfluss der Schichtanzahl des Holzes (drei, fünf und sieben Schichten) und der Einfluss der Änderung der relativen Luftfeuchte. Die Probenherstellung erfolgte bei 20 °C und 65 % relativer Luftfeuchte. Die Prüfung der konditionierten Proben erfolgte bei 20 °C und 35 %, 65 % bzw. 95 % relativer Luftfeuchte. Untersuchte Kennwerte waren die Dimensionsstabilität, die Biegefestigkeit und der Biegeelastizitätsmodul. Erwartungsgemäß schwanden die Proben unter Einfluss der geringeren Luftfeuchte und quollen im Zuge der erhöhten relativen Luftfeuchte, verglichen mit den Proben des Fertigungsklimas. Die Dimensionsänderungen der fünflagigen Furnierschichtholzproben waren dabei mit ca. 6 % stets am höchsten, die der dreilagigen Proben mit nur 1 % am geringsten. Die Biegefestigkeit erfuhr eine Steigerung im Klima 20/35, verglichen mit den Werten aus dem Klima 20/65. Abhängig von der Holzart belief sich diese auf 13 bis 27 %. Der Biegeelastizitätsmodul stieg um etwa 13 % bei den Laubhölzern und um nur 1 % im Fall der Kiefer. Die Erhöhung der relativen Luftfeuchte auf 95 % verringerte die Biegefestigkeit um bis zu 18 %, der Biegeelastizitätsmodul sank um 3 bis 7 %.

Algen und holzverfärbende Pilze beeinträchtigen im Außenbereich nicht nur die optische Erscheinung von Holz und Holzwerkstoffen, sondern können auch die Gebrauchstauglichkeit, wie zum Beispiel die Rutschfestigkeit als sicherheitsrelevante Eigenschaft, beeinflussen. Eine Abschätzung des Befallsrisikos und der Änderung der Rutscheigenschaften von holzbasierten Bodenbelägen im Nutzungszeitraum ist schwierig, da bislang keine entsprechenden einheitlichen Prüfmethoden existieren. An Hand von Bewitterungs- und Laborversuchen mit Terrassendecks aus Holz und WPC wurden Erkenntnisse zum Vorkommen von Algen- und Pilzspezies und zur Entwicklung einer geeigneten Laborprüfung zur Bestimmung der Beständigkeit gegen Algen gewonnen. Innerhalb von zwei Jahren war die Besiedelung mit Algen in der Freibewitterung relativ gering, während ein Befall mit holzverfärbenden Pilzen materialspezifisch stark ausgeprägt war. Darüber hinaus wurde die Eignung des Pendelverfahrens und der Schiefen Ebene (jeweils als Nassverfahren) zur Einschätzung der Rutscheigenschaften im Laufe der Bewitterung überprüft und entsprechende Prüfvorschriften entwickelt. Beide Verfahren erwiesen sich als geeignet für Holz und WPC. Bei Materialien unterschiedlicher Werte im Neuzustand wurde über die Zeit meist eine Angleichung erreicht.

Für kleine und mittlere Unternehmen ist es eine Herausforderung, den Markt mit Produkten zu bedienen, die umweltfreundlich sind und dies durch transparente und verlässliche Bewertung, wie sie z. B. eine Ökobilanz (LCA) liefern kann, nachweisen können. In der Studie werden Sach- und Wirkbilanzen für zwei Arten von Wood-Polymer-Composites (WPC), unterschiedlich in Rezeptur und Geometrie, erstellt und bewertet. Funktionelle Einheit ist 1 m² bedeckte Terrassenfläche. Prozessdaten wurden von der Industrie bereitgestellt und der Datenbank ecoinvent entnommen (inklusive Transportprozesse). Die Wirkungsabschätzung wurde mit der Methode CML 2001 berechnet für die potenziellen Beiträge zu Klimawandel, Versauerung, Ozonabbau, Bildung von Photooxidantien und Eutrophierung. Ausgewiesenes Inventar ist der kumulierte Energieaufwand. Die Ergebnisse zeigen, dass Rohstoffbereitstellung und Fertigung über alle Wirkungskategorien hinweg die zentralen Treiber sind.

Die durch die thermische Behandlung hervorgerufenen chemischen Veränderungsprozesse der Holzmatrix können mittels spektroskopischer und chemischer Analysemethoden beschrieben werden. Aus den Ergebnissen lassen sich Aussagen über die Vergütungsqualität der hitzebehandelten Hölzer ableiten. Allerdings haben die Verfahren gemein, dass sie lange Testzeiten, hohe Kosten und/oder ein hohes Ausbildungsniveau der Mitarbeiter zur Interpretation bzw. Auswertung der Ergebnisse voraussetzen, wodurch lediglich die IR-Spektroskopie als geeignetes Verfahren für eine schnelle, innerbetriebliche oder onlinefähige Qualitätskontrolle des TMT-Materials erscheint. Die direkte Prüfung der biologischen Resistenzen ist aufgrund der sehr langen Testzeiten ebenfalls nicht für die innerbetriebliche Qualitätskontrolle einsetzbar.

Brandschutztechnischen Abschottungen von Durchdringungen in brandabschnittsbildenden Bauteilen kommt generell eine hohe sicherheitstechnische Bedeutung zu. Die beste Brandwand versagt, wenn Anschlüsse bzw. Durchdringungen nicht die Anforderungen an den Feuerwiderstand des Bauteiles erfüllen. Beispiele von fehlerhaften Anschlüssen und Durchdringungen sind in Mayr und Battran (2007) angeführt. Nicht zuletzt durch die Zunahme des mehrgeschossigen Holzbaus spielt die Thematik auch im Holzbau eine Rolle. Die Prüfungen zur Klassifizierung der Abschottungssysteme erfolgt allerdings in nichtbrennbaren Normkonstruktionen. Im Rahmen eines Auftragsforschungsprojektes innovativer Unternehmen wurde aufbauend auf Untersuchungen der Einfluss beim Einbau klassifizierter Systeme hinsichtlich Befestigung und Abbrand im Randanschluss in Holzkonstruktionen ermittelt. Die Ergebnisse und baupraktischen Lösungen für Durchdringungen von wasser- bzw. luftführenden Leitungen und Elektroleitungen in Holzelementen sowie Anschlussdetails von Schächten wurden in einer Planungsbroschüre zusammengefasst (Teibinger und Matzinger, 2012).