JAHRGANG 57, AUSGABE 1/2016

Als Beitrag zum globalen Schutz der Wälder wurde im März 2013 die Europäische Holzhandelsverordnung (EUTR, 2010) erlassen. Sie verbietet den Import und den Handel mit illegal eingeschlagenem Holz und verpflichtet alle Marktteilnehmer, die innerhalb der EU Holz oder Holzprodukte erstmalig in Verkehr bringen, bestimmte Sorgfaltspflichten einzuhalten. Dazu gehören unter anderem Informationspflichten zur Art und Herkunft des Holzes. Die eindeutige Bestimmung der Holzarten ist auch in Bezug auf die Bewertung der Produkteigenschaften (Verbraucherschutz) von großer Bedeutung, da in zunehmendem Maße minderwertige Austauschhölzer verarbeitet und eingeführt werden. Zeitgleich mit dem Inkrafttreten der EUTR wurde das Thünen Kompetenzzentrum Holzherkünfte gegründet, das täglich Anfragen auf den Gebieten Holzartenbestimmung und genetischer Art- und Herkunftsnachweis bearbeitet. Im Jahr 2014 wurden insgesamt 470 offizielle Aufträge (ca. 3.500 Prüfmuster/Einzelproben) holzanatomisch untersucht. Die Anfragen kommen im Wesentlichen aus dem Bereich des Holzhandels (ca. 65 %) und der EUTR-Kontrollbehörden (24 %). Die Auswertungen der untersuchten Produktgruppen zeigen, dass in zunehmendem Maße Sperrhölzer und Faserplatten für die Bestimmung der verwendeten Hölzer an das Kompetenzzentrum geschickt werden. Die Bestimmung der Sperrhölzer und Faserplatten erfordert eine besondere Expertise und die Erstellung von belegten Referenzproben. Im Übersichtsartikel werden die Erfahrungen des Thünen Kompetenzzentrums auf dem Gebiet der anatomischen Holzartenbestimmung seit Einführung der EUTR detailliert beschrieben.

Proteine wurden seit prähistorischen Zeiten als Bindemittel für Holz verwendet. Im 20. Jahrhundert wurden sie nach und nach durch "reine chemische" Bindemittel ersetzt. Diese überlegenen neuen Bindemittel erlaubten auch die großtechnische Herstellung von neuen Holzwerkstoffen wie Span- und Faserplatten. Angesichts der Erkenntnis, dass chemische Bindemittel auf begrenzten fossilen Ressourcen basieren und der diesbezüglichen Umweltbelange, erlebten die Proteine ein Comeback. Heutzutage existieren wirksame Hybridsysteme von Proteinen mit beispielsweise Phenol- oder Polyamidoamineepichlorohydrin-Harzen. "100 %-Protein"-Systeme haben jedoch Nachteile, wie schlechte Feuchtebeständigkeit und geringe Reaktivität. Ein Grund dafür ist das Fehlen von Querverbindungen in einem unmodifizierten Proteinsystem. Um diese Systeme in quervernetzbare Klebstoffe zu verwandeln, können Enzyme verwendet werden. Transglutaminase, beispielsweise verknüpft Glutamin mit Lysin. Beide Aminosäuren kommen in vielen Proteinen vor. Durch die Verwendung von DNA-Technologie lassen sich die Enzyme an die bevorzugten Reaktionsbedingungen für die anvisierte Anwendung, wie etwa die Temperatur, anpassen. Zudem kann auch die Enzymaktivität gesteigert werden. Die Eignung der Proteinklebstoffe, quervernetzbar mit Enzymen, wurde durch die Herstellung von Laborspanplatten gezeigt.

Neue Ultra-Niedertemperaturpulverlacke bieten die Möglichkeit, ein erweitertes Materialspektrum

an Holzwerkstoffen zu beschichten. Mit den neuen Pulverlacken wird eine gute Prozesssicherheit

in Ein- und Zweischichtsystemen erreicht. Durch die Einsparung von Beschichtungsmaterial und

Energie wird die ökologische und ökonomische Bilanz der Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen

weiter verbessert. Die Prozesse der Applikation und der Aushärtung und deren messtechnische

Verfolgung wurden untersucht. Für die Prozess- und Qualitätssicherung sind weitere Forschungsarbeiten und Normungen in der Wertschöpfungskette notwendig. Die Untersuchung von Emissionen am Arbeitsplatz und an beschichteten Produkten konnte die Gefahrenfreiheit und Konformität der neuen UNT-Pulverlacke mit allen gesetzlichen Vorschriften und Kundenanforderungen nachweisen.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Haupteinflussfaktoren auf den Spanauflockerungsfaktor und die Spangrößenverteilung bei Holz und Holzwerkstoffen untersucht. Als Versuchswerkzeuge standen zwei Kategorien von Sägeblättern im Mittelpunkt, einerseits mit unterschiedlicher Zahnform und andererseits mit unterschiedlicher Zähnezahl. Die Parameter, die besondere Auswirkungen auf dem Wert des Auflockerungsfaktors zeigen, sind die Einstellgrößen (speziell der Überstand), die Zahnform (Flachzahn im Vergleich zu Wechselzahn) und die Zähnezahl. Zusätzlich wird das Verhalten des Auflockerungsfaktors für die Bearbeitungsmaterialien Buche und

Fichte bei verschiedenen Schnittrichtungen aufgezeigt. Die Betrachtung der Spangrößen und -formen

führt weiterhin zu konkreten Begründungen über die Entstehung der Spangutdichten und damit über die Auflockerungsfaktoren. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine Anpassung des Spanraumes der Sägeblätter zur Optimierung des akustischen und dynamischen Verhaltens vorgenommen werden. Hierfür müssen allerdings zukünftig noch das Spanauswurfverhalten und der Spanraumfüllgrad untersucht werden.

Stürze im Alter sind sowohl ein individuelles als auch ein gesellschaftliches Problem. Sie können

zu einer langwierigen Behandlung mit zum Teil irreparablen Folgeerscheinungen wie Unsicherheit,

einer Erhöhung des Sturzrisikos, aber auch direkt oder indirekt zur Mortalität führen. Bisherige

Ansätze, solche Stürze zu verhindern oder ihre Folgen zu minimieren, konnten nur bedingt Erfolge

verbuchen. Ziel des Institutes für Holztechnologie Dresden (IHD) ist es, im Zuge eines Vorlaufforschungsprojektes eine Prüfmethode zu entwickeln, die in der Lage ist, Fußböden und

Fußbodensysteme hinsichtlich ihrer belastungsmindernden Eigenschaft zu bewerten. Durch die

Prüfmethode wird das Beschleunigungs-Zeit-Verhalten bei einem simulierten Sturz aufgezeichnet

und entsprechend interpretiert. Diese Interpretation erlaubt eine qualitativ vergleichende Aussage

zwischen unterschiedlichen Fußböden. Durch die Erarbeitung eines Verletzungskriteriums werden

darüber hinaus eine absolute Kategorisierung und eine Beschreibung des Verletzungsrisikos angestrebt. Begleitend dazu wird ein FEM-Modell entwickelt, um die Ergebnisse der Prüfmethode

schon während des Entwicklungsprozesses neuer Fußböden nachbilden zu können. Dies ermöglicht

die effiziente Entwicklung innovativer Fußböden mit vorher definierten Eigenschaften.

Eine Möglichkeit zur Beeinflussung des Brandverhaltens von Holz ist die Ertüchtigung der Oberflächen durch die Verwendung von transparenten reaktiven Beschichtungen. Bereits in der Vergangenheit wurden am Fraunhofer WKI Braunschweig entsprechende Beschichtungen entwickelt. Nach dem kommerziellen Wegfall einiger für die Herstellung notwendiger Substanzen in der jüngeren Vergangenheit wurde nun nach geeigneten Substituten geforscht. Dabei konnte gezeigt werden, dass der entwickelte reaktiv härtende Brandschutzlack in die Baustoffklasse B1 eingestuft werden kann. Die Inhaltsstoffe der Beschichtung wurden auf zwei Teile, Part A und Part B, aufgeteilt. Die beste Schutzwirkung wurde erreicht, wenn die vorverarbeiteten Teile in einem Mischungsverhältnis A:B von 2:3 angewendet wurden. Die thermomechanische und thermogravimetrische Analyse ergab, dass das beste Aufschäumverhalten der applizierten Lacke bei einer Temperatur zwischen 300 °C und 400 °C erreicht wird und in dem Bereich auch die thermische Zersetzung beginnt.

Die vorgestellten Untersuchungen konzentrieren sich auf fest haftende hybride Werkstoffsysteme

auf der Basis von Holz-Metall-Verbindungen, die je nach Einsatzfall mit keramischen oder cermetischen Schichten funktionalisiert werden können. Hierbei steht das Verständnis der Haftmechanismen von zum Teil noch schmelzflüssigen Metallen, die einer raschen Abkühlung unterworfen sind, mit der zellulären Matrix von Holzwerkstoffen im Vordergrund. Ein weiterer und bedeutender Punkt sind unter realen Bedingungen durchgeführte Untersuchungen des Werkstoffverbundes hinsichtlich seiner Verschleißbeständigkeit, seinem Widerstand gegenüber Schadorganismen und Pilzen sowie seiner Witterungsbeständigkeit. Die Funktionalisierung von Holzwerkstoffen soll einer Steigerung der Gebrauchsdauer von Holzprodukten und einer Erweiterung des Werkstoffes Holz in Bereiche, die bisher nur anderen Werkstoffklassen vorbehalten waren, dienen. Die Markterweiterung durch derart modifizierte Holzprodukte gewährleistet gerade für die inländische

Holzindustrie neue Absatzmöglichkeiten und ein perspektivisches Wachstum. Den Unternehmen

aus dem Sektor des Thermischen Spritzens öffnet sich ein nahezu unerschöpflicher Markt mit

neuen und innovativen Beschichtungsfragen im Bereich Holz- und Bauindustrie.