JAHRGANG 49, AUSGABE 4/2008

Rohholzangebot und Rohholznachfrage sind in den letzten 15 Jahren in Deutschland stark angestiegen. Je nach Annahmen über das forstliche Nutzungsverhalten ergeben sich für die Zukunft keine bis nur noch geringe ungenutzte Rohholzpotenziale. Bei den Nadelholzsortimenten sind bereits jetzt kaum ungenutzte Potenziale verfügbar. Zusätzliche Ansprüche an den Wald, z.B. hinsichtlich Erhaltung und Verbesserung von Biodiversität oder Klimaschutz, lassen Versorgungsengpässe erwarten. Zu deren Beseitigung lassen sich verschiedene Ansatzpunkte finden. Eine Intensivierung der Forstwirtschaft ist dabei kaum zu vermeiden.

Der Holzverbrauch wächst rasant, zum einen durch die steigende Nachfrage in der Bau- und Möbelindustrie, vor allem aber durch die politisch gewollte und subventionierte Verwendung von Energieholz in Biomassekraftwerken oder privaten Haushalten. Diese Entwicklung wird durch die aktuellen Vorschläge der EU-Kommission zur Förderung erneuerbarer Energien zudem weiter verschärft. Als Folge wird die Ressource Holz knapp. Der Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e. V. (VHI) fordert daher den Stopp der Subventionen zur direkten Verbrennung von werthaltigem Holz und ein Umdenken in der Holznutzung. Nach dem Prinzip der Kaskadennutzung muss Holz zunächst mehrfach stofflich verwendet werden, bevor es der thermischen Nutzung zugeführt wird. Dies hilft dem Klimaschutz mehr als die direkte Holzverbrennung.

Der hermetische Abschluss unter Folie ist eine alternative Möglichkeit für die konservierende Lagerung von Holzstämmen, die kostengünstiger und umweltschonender ist als die konventionellen Verfahren. In dem hermetisch abgeschlossenen Polter bildet sich in kurzer Zeit eine sauerstoffarme Atmosphäre, die Lebensfunktionen von holzzerstörenden Pilzen unmöglich macht. Das Ziel der in diesem Artikel beschriebenen Labor- und Betriebsversuche war die Prüfung der Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens auf einheimische Holzarten und Umstände, die Auswirkung der Applikation von Trockeneis sowie die Ausarbeitung einer optimalen Lagerungstechnik. Da die Konservierung der Stämme vor allem durch die sauerstoffarme Umgebung und nicht durch die Anwesenheit von Kohlendioxid gewährleistet wird, ist der Einsatz von Trockeneis unnötig. Die Qualität der aus den erfolgreich gelagerten Stämmen gefertigten Schnittware und Furniere war gleichwertig mit den Produkten, die aus auf konventionelle Art gelagerten Stämmen hergestellt wurden.

An verdichtetem Holz wurden Biegefestigkeit, E-Modul, Schubmodul sowie Druckfestigkeit und Brinellhärte geprüft. Der E-Modul wird auf das Doppelte des Wertes von unverdichtetem Holz erhöht, die Biegefestigkeit steigt um 50– 60%. Die Brinellhärte steigt auf das Dreifache, die Druckfestigkeit senkrecht zur Faserrichtung tangential auf das Vierfache und radial auf das Fünffache.

Holz-Kunststoff-Komposite (Wood Plastic Composites, WPC) und Spanplatten wurden einer dielektrisch behinderten Entladung (DBD) unter Atmosphärendruck ausgesetzt. Durch diese Plasmabehandlung werden die Oberflächenenergie erhöht und Benetzungseigenschaften verbessert. Die veränderten Oberflächeneigenschaften führen bei WPC zu einer erhöhten Haftung von Lacken und können Haftungsprobleme lösen. Bei Spanplatten führt die verbesserte Benetzung zu einer beschleunigten Wasseraufnahme und kann somit Aushärtungszeiten von wasserbasierten Klebstoffen reduzieren.

Die Untersuchungen zum Effekt des Thermoglättens von Profilen an MDF-Möbelteilen als Vorbereitung für die Pulverlackierung haben eindeutig bewiesen, dass mittels Thermoglätten eine deutlich höhere Oberflächenqualität der Profilflächen erreicht werden kann. Auch die Gefahr von Lackrissen im Schmalflächenbereich kann in Grenzen mittels Thermoglätten reduziert werden. Eine deutlich höhere Sicherheit hinsichtlich Rissbeständigkeit wird durch einen Zweischichtauftrag erreicht, was jedoch mit einer entsprechenden Erhöhung der Kosten verbunden ist. Allerdings wurde auch deutlich, dass unbedingt noch Maßnahmen zur Erhöhung der Prozesssicherheit erforderlich sind. Das betrifft den Pulverauftrag, die Temperaturführung im Ofen und die MDF. Wechselnde Eigenschaften der MDF, speziell Leitfähigkeit und Dichte, bedingen eine ständige Nachführung der Prozesseinstellungen und beeinflussen Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit nachteilig.

Ohne das Fügeverfahren Kleben wären heute viele Gegenstände des täglichen Lebens nicht vorstellbar. Die DIN EN 923 definiert einen Klebstoff als ein Bindemittel, das über Adhäsion und Kohäsion wirkt, wobei die überwiegende Mehrzahl der heute eingesetzten Klebstoffe auf Basis organischer Substanzen formuliert ist. Infolge des in den letzten Jahren stark angestiegenen Rohölpreises und der Endlichkeit der fossilen Rohstoffe wird immer häufiger versucht, bei der Entwicklung moderner Klebstoffsysteme nachwachsende Rohstoffe einzusetzen. Auch die Diskussion um eine Reduzierung des Kohlendioxidausstoßes macht nachwachsende Rohstoffe interessant. Da Kleben in der Natur weit verbreitet ist, überrascht es nicht, dass Menschen bereits vor vielen Tausend Jahren das Kleben als Fügeverfahren entdeckt und Rohstoffe aus der Natur als Grundlagen für Klebstoffe eingesetzt haben. Auf der Suche nach immer besseren Klebstoffen wurden jahrtausendelang immer neue Rohstoffe aus der Natur ausprobiert, wie z. B. Baumharz, Kasein oder Gelatine.

Der Artikel beschreibt eine Anwendung der Computer-Tomografie (CT) zur Erzeugung von 3-D-Volumenmodellen von Nadelholz. Dazu werden die mit einem klinischen Computer-Tomografen erhobenen Daten mittels geeigneter Software bearbeitet und getrennt nach Frühund Spätholz in 3-D-Volumenelemente umgewandelt. Auf Basis dieser 3-D-Volumenmodelle könnten in Zukunft Finite-Elemente-Analysen (FEA) oder allgemeine Simulationen mittels der gewonnenen Geometriedaten angewendet werden. Man kann mit dieser Methode weiters auch interne anatomische Strukturmerkmale, wie Äste oder Harzgallen, durch geeignete Segmentierung für die Simulation aufbereiten.

Das Dendro-Institut Tharandt wurde beauftragt dendrochronologische Untersuchungen an Holzproben aus dem Dachstuhl der Albrechtsburg durchzuführen. Auf diese Weise sollte die bis in die Spätgotik zurückreichende Baugeschichte dieses ersten deutschen Schlossbaus erhellt werden. Es wurden 19 Holzproben mit 1673 auswertbaren Jahrringen im Nord-, West- und Südflügel sowie dem Mittelteil entnommen und untersucht. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass die Dachstuhlteile des Mittelteils, des Süd- und Nordflügels im Wesentlichen aus den ersten, spätgotischen Bauphasen von 1477 bis 1489 stammen. Der Westflügel wurde dagegen im Großbrand des Jahres 1773 zerstört und in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts wieder aufgebaut. So konnten die Sanierungsarbeiten im Westflügel mit modernen kostengünstigeren Zimmermannstechniken durchgeführt werden. Demgegenüber kamen z. B. im Mittelteil anspruchsvollere Techniken zur Anwendung, mit deren Hilfe die dekorativen Balkenprofile der späten Gotik wieder entstanden.

In einer Diplomarbeit wurden Holzfasermatten hergestellt und auf ihre Festigkeits- und Umformeigenschaften hin untersucht. Es kamen thermoplastische Bi-Komponentenfasern und duroplastische Bindemittel (die Phenol-Formaldehyd-Harze Resol und Novolak sowie das vernetzende Acrylat Acrodur.) zum Einsatz. Die Bindung der Holzfasermatten wurde durch das Aufschmelzen der Bi-Komponentenfasern mit Hilfe von Heißluft realisiert. Diese ebenfalls mit duroplastischen Bindemitteln beleimten Holzfaserhalbzeuge wurden danach in einer Heißpresse zu Platten oder Formteilen verpresst. Die Untersuchungen zeigten, dass es möglich ist, umformbare Holzfasermatten herzustellen.

Die verschärften Anforderungen an Produkte bezüglich der Formaldehydabgabe erfordern eine rationellere Überwachung der Werkstoffe bereits im Herstellungsprozess. Dies ist durch den Einsatz eines Online-Messgerätes zur Formaldehydbestimmung möglich, das mit der Firma Medizin- und Labortechnik Engineering (MLE) entwickelt und erprobt wurde. Korrelationsuntersuchungen an Laborspanplatten zeigten einen gesicherten Zusammenhang zwischen den Messwerten, die nach der Prüfkammer-Methode und dem Online-Messverfahren erhalten wurden. Für Überwachungen im Herstellungsprozess sind auf Grund eines zu erwartenden produktspezifischen Emissionsverhaltens ausgewählte Parameter der Prüfmethode zu modifizieren. Das Online-Messgerät kann einen wichtigen Beitrag zur Sicherung der Produktqualität bereits während des Herstellungsprozesses leisten.