Holzwerkstoff- und Naturfaser-Technologien

Forschungsprojekt

Lamellierte Holzwerkstoffe im Bauwesen

Untersuchung der mechanischen und hygrischen Eigenschaften von Lagenwerkstoffen aus Buchenholzfurnieren in Abhängigkeit von stofflichen und verfahrenstechnischen Einflussfaktoren

Für die Auslegung von Bauteilen aus lamellierten Holzwerkstoffen sind mechanische Kennwerte erforderlich, die die zulässigen Spannungen und Dehnungen charakterisieren. Diese werden bisher spezifisch für jeden Werkstoff bestimmt, da keine allgemeingültigen Beziehungen zwischen den Einflussparametern und den Produkteigenschaften vorliegen. Anhand von Untersuchungen zu mechanischen und hygrischen Eigenschaften von Lagenwerkstoffen aus Buche entwickeln wir ein einfacheres Verfahren mit dem Ziel, die Anwendung von lamellierten Holzwerkstoffen im Bauwesen auszuweiten. 

 

Trocknungsprozesse benötigen mindestens 15 % des gesamten industriellen Energiebedarfs. In manchen Branchen, z. B. in der Holzindustrie, kann dieser Anteil 70 % erreichen. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass durch Trocknung mit Wärmepumpen bis zu 50 % an Primärenergie eingespart werden können. Dieses Potenzial konnte bisher jedoch nur in Ausnahmefällen industriell realisiert werden, da der Betrieb von Wärmepumpentrocknern sehr viel komplexer ist als der Betrieb der einzelnen Systemkomponenten.

Trocknungsprozesse benötigen mindestens 15 % des gesamten industriellen Energiebedarfs. In manchen Branchen, z. B. in der Holzindustrie, kann dieser Anteil 70 % erreichen. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass durch Trocknung mit Wärmepumpen bis zu 50 % an Primärenergie eingespart werden können. Dieses Potenzial konnte bisher jedoch nur in Ausnahmefällen industriell realisiert werden, da der Betrieb von Wärmepumpentrocknern sehr viel komplexer ist als der Betrieb der einzelnen Systemkomponenten.

 

Der hohe Aufwand bei der werkstoffspezifischen Eigenschaftscharakterisierung behindert die stärkere Verbreitung von Lagenhölzern aus unterschiedlichen Holzarten im Bauwesen. So sind Lagenhölzer kombiniert aus verschiedenen Holzarten zwar wirtschaftlich herstellbar, sie wären aber ohne Angabe statistisch abgesicherter mechanischer und hygrischer Kennwerte nur in untergeordneten Bereichen einsetzbar.

Die mechanischen und hygrischen Eigenschaften lamellierter Holzwerkstoffe sind in besonderem Maße von der Lamellendicke (Furniere) und der Klebstoffmenge abhängig. Diese grundsätzlichen funktionalen Beziehungen sind holzartenunabhängig, die Festigkeitswerte ebenso wie die rheologischen Eigenschaften werden jedoch auch deutlich von der Holzart beeinflusst.

Für unsere Untersuchungen verwenden wir vorrangig Buche als Holzrohstoff. Holzartenspezifische Einflüsse sind daher auszuschließen. Die Aussagesicherheit der Ergebnisse ist folglich hoch. Erkenntnisse, die beispielsweise die Wirkung von Schälrissen oder die Bedeutung der Furnierdicken beschreiben, dürften auch auf lamellierte Holzwerkstoffe aus anderen Holzarten übertragbar sein und werden durch Versuche mit weiteren Laubholzarten verifiziert.

Förderung

Internationaler Verein für technische Holzfragen e.V. (iVTH)

Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e. V.

Eigenmittel