JAHRGANG 51, AUSGABE 6/2010

Es wurde das Eindringverhalten verschiedener Flüssigkeiten in Fichte und Buche in radialer und tangentialer Richtung sowie ergänzend in Faserrichtung für verschiedene Einbringarten (Anstrich, Tauchen, Druckimprägnierung) geprüft. Die Eindringtiefe der geprüften Systeme stieg in der Reihenfolge Anstrich, Tauchen Druckimprägnierung. Analog den Ergebnissen der Flüssigkeitsaufnahmekoeffizienten (Niemz et al., 2010) gelang es nur den oberflächennahen Bereich zu imprägnieren. Eine Tiefenimprägnierung wird nicht erreicht. Die Eindringtiefe konnte auch durch Verwendung von Netzmitteln und Lösemitteln nur geringfügig beeinflusst werden.

Dekorfinishfolien werden in den meisten Fällen durch Bedrucken und Lackieren von hochwertigen Spezialpapieren (Vorimprägnate) hergestellt. Die Dekorfinishfolien zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und eine einfache Verarbeitbarkeit auf kontinuierlichen Beschichtungs- sowie auf Ummantelungsanlagen aus. In den letzten Jahren wurde bei der Entwicklung neuer Oberflächen auf der Basis von Dekorfinishfolien besonderes Augenmerk auf die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (Abrieb, Kratzfestigkeit, Scheuerbeständigkeit) gelegt. Dabei wurden unterschiedliche Konzepte verfolgt. Die neuen Produkte sollten trotz ausreichender Flexibilität gute mechanische Beständigkeiten hinsichtlich Verarbeitung und vor allem Anwendung aufweisen. Es werden verschiedene neue Produkte Titanoflex® mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaftsprofilen gegenübergestellt. Weiterhin soll eine Prüfmethode zur Bestimmung des Abriebs zur Diskussion gestellt werden, die vor allem für Oberflächen ohne gedruckte Dekore (massegefärbte Uni-Dekore) eingesetzt werden kann.

Es wurden transparente, industriell verarbeitbare, UV-härtbare Nanokomposite für die Beschichtung von Holz im Außenbereich entwickelt, deren Eigenschaften sich an unterschiedliche Anforderungen anpassen lassen. Der Einfluss der Bindemittelrohstoffe und der Härtungsbedingungen auf die mechanischen, optischen und hygroskopischen Eigenschaften der Beschichtung wurde untersucht, wobei sich zeigte, dass durch Optimierung der Elastizität und Minimierung der Wasseraufnahmefähigkeit der Beschichtung eine gute Eignung für den Außeneinsatz gewährleistet wird. Die Charakterisierung beschichteter Holzproben nach künstlicher und natürlicher Bewitterung ergab, dass nanoskaliges ZnO ein effizienter UV-Absorber für diese Beschichtungssysteme ist, insbesondere bei einer Verwendung in Kombination mit einer ligninstabilisierenden Imprägnierung. Es wurde eine gegenüber konventionell geschützten Holzoberflächen deutlich verbesserte Witterungsbeständigkeit und optische Qualität der Proben beobachtet. Das entwickelte Nanokomposit-Lacksystem kann auch zum Witterungsschutz von Fassadenelementen aus WPC genutzt werden.

Die Ressource Holz ist Baustein für eine Vielzahl von Ideen, Produkten und Anwendungen. Universitäten sind aufgerufen, hier eine signifikante Rolle im Innovationsprozess einzunehmen. Es werden zwei Themen der Grundlagenforschung diskutiert. Beide Themen entstammen aus Kontakten mit der Industrie: Mischkondensate mit emulgierbarem PMDI (ePMDI) wurden bislang kaum untersucht. In einer Leimflotte wurde reines UF-Harz sukzessiv durch ePMDI ersetzt und damit Labor-Spanplatten hergestellt. Geringe ePMDI-Zugaben führten bereits zu deutlichen Verbesserungen der mechanischen Platteneigenschaften (Biegefestigkeit, Biegesteifigkeit, Querzugfestigkeiten) bzw. der Dickenquellung. Der Formaldehydgehalt war erst bei ausschließlicher ePMDI-Verwendung deutlich verringert. Seit einigen Jahren wird das Thema „Bioraffinerie“ intensiv diskutiert, wobei mehrere Nutzungsmöglichkeiten von Holz integriert werden sollten. In Experimenten wurden als Vorstufe mittels Heißwasser-Extraktion aus dem Holz Hemicellulosen gelöst. Die extrahierten Späne lieferten Spanplatten mit zum Teil verbesserten technologischen Eigenschaften, wobei sich Laubholzarten offenbar für diese Mehrfachnutzung besser eignen als Nadelhölzer. Die Ausbeute an hydrolysierbaren Hemicellulosen für die Ethanolherstellung betrug an die 20 % der Trockenmasse. Weiterführende Forschungsarbeiten werden sich mit Prozessentwicklung bzw. mit der Bewertung der Gesamtwirtschaftlichkeit beschäftigen.

Das Prinzip des ziehenden Schnittes stellt eine Möglichkeit dar, das Prozessverhalten beim Umfangsplanfräsen zu beeinflussen. Dieser Effekt wird durch eine generelle Verstellung des Werkzeug-Neigungswinkels λS ungleich 0° erreicht. Dabei wurde bisher jedoch nur der Bereich bis etwa 50° – zumeist weit darunter – an Umfangsplanfräswerkzeugen untersucht und teils praktisch umgesetzt. Einem Ansatz des Institutes für Holz- und Papiertechnik der Technischen Universität Dresden nach einer Idee von Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Roland Fischer folgend wird eine weitergehende Verstellung des Neigungswinkels der Schneiden größer 45° bis etwa 85° favorisiert. Nachdem im Teil 1 dieser Veröffentlichung der Stand der Technik dargestellt wurde, soll nun über durchgeführte Experimente an Versuchsfräswerkzeugen berichtet werden.

Flachdachkonstruktionen in Holzbauweise werden seit einigen Jahren von Planern und Bauherren wieder verstärkt nachgefragt und ausgeführt. Der Fokus liegt dabei vor allem auf energetisch effizienten, unbelüfteten Konstruktionen. Bauphysikalisch muss jedoch gerade die normkonforme Ausführung mit raumseitig diffusionshemmender Schicht sd≥100 m nach DIN 4108-3 (2001) als kritische Bauweise angesehen werden. Gleichzeitig zeigt sich, dass neuartige Baumaterialien, eine verbesserte Luftdichtheit der Konstruktion, qualitativ hochwertiges und trocken verbautes Holz und Holzwerkstoffe zu sicheren unbelüfteten Flachdachkonstruktionen beitragen können. Auf Basis von Labor- und Feldversuchen sowie weiterführenden numerischen Bauteilsimulationen wurden für deutsche Klimabedingungen Konstruktionsregeln entwickelt, die eine dauerhaft schadensfreie Anwendung von unbelüfteten Fachdachkonstruktionen in Holzbauweise mit ökologischen Bauprodukten und ohne chemischen Holzschutz entsprechend der Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse 0) erlauben.

Im Focus dieses Beitrages liegt die Abschätzung von Marktchancen für modifiziertes Holz, was diesen zweiteiligen Beitrag abschließt. Die Ergebnisse zeigen positive Marktaussichten für MMH in allen untersuchten Marktsegmenten. Die Untersuchung bestätigt mehrere a-priori Annahmen: Marktchancen für MMH sind vor allem dort gegeben, wo durch die Modifizierung Eigenschaften verändert werden, die für die Entscheidungsträger wichtig sind. Alle untersuchten Herstellergruppen zeigen Interesse an MMH, jeweils auf unterschiedlichem Niveau. Generell zeigen die Produzenten in den untersuchten Industriezweigen eine Bereitschaft zur Bezahlung eines Aufpreises für ein technisch verbessertes Massivholz. Mehrere Faktoren sprechen dafür, dass die Marktchancen von MMH in der Fußbodenindustrie am höchsten einzuschätzen sind, vor allem zeigt das die Mehrzahlungsbereitschaft der Hersteller.

Es wurden Möglichkeiten gefunden, die Emissionen aus PCP-belasteten Bauteilen erheblich zu senken. Bereits mit kleinen Mengen eines Polyimins als aktive Verbindung auf kontaminierten Oberflächen lassen sich die Emissionen über mindestens 570 Tage um 99 % reduzieren. Die gute Wasserlöslichkeit des Polyimins ermöglicht die Verwendung des etablierten Vakuum-Waschverfahrens. Damit können auch größere Objekte, wie Dachstühle oder Deckenverkleidungen, behandelt werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die Behandlung praktisch nicht sichtbar ist. Das Verfahren wurde bereits erfolgreich an einem realen Objekt unter industrienahen Bedingungen erprobt.