Buche statt Exotenhölzer für die Terrasse
Im Rahmen des Forschungsprojekts „Innovative modifizierte Buchenholzprodukte“ entwickelten sie ein Verfahren, das die Buche widerstandsfähiger, haltbarer und ihre Oberflächen härter macht. Damit soll der Holzwerkstoff fit für den Außenbereich werden – dadurch ließen sich die in Zukunft größer werdenden Buchenholzmengen besser vermarkten.
Buchenholz für Gartenmöbel und Parkbänke? Unmöglich! Dafür eignen sich zumindest nach landläufiger Meinung eher Teak, Eukalyptus und andere Tropenhölzer.
Die harte, feste Buche hat andere Qualitäten: Gedämpft ist sie biegsam und elastisch und wird deshalb in der Möbelindustrie bevorzugt für geschwungene Formteile verwendet. Auch für Parkett und im Treppenbau kann sie ihre Stärken ausspielen. Feuchtigkeit hingegen mag sie gar nicht. Sie quillt und schwindet um etwa 20 % mehr als viele andere Hölzer, Fäulnispilze zersetzen Buche besonders schnell.
„Buche hat es am bittersten nötig, verbessert zu werden“, meint deshalb Peter Rademacher vom Institut für Holzbiologie und Holztechnologie der Universität Göttingen. Dort entwickelten Wissenschaftler im Forschungsverbund „Innovative modifizierte Buchenholzprodukte“ ein Verfahren mit biozidfreien Vernetzermitteln, das die Eigenschaften von Buchenholz verbessern soll. Gemeinsam mit drei weiteren Forschungseinrichtungen und drei Holzindustrieunternehmen suchen sie auf dieser Basis nach neuen Verwendungsmöglichkeiten.
Das durch das BMBF-Programm „Nachhaltige Waldwirtschaft“ geförderte Forschungsprojekt ist die Reaktion auf einen Trend in der Forstwirtschaft: Immer mehr naturnahe Mischwälder ersetzen Nadelholzmonokulturen. Das Bundeswaldinventar, die Bestandsliste des deutschen Waldes, weist zunehmend Laubwaldflächen auf, allen voran die Buche.
In zwanzig Jahren wird Laubholz statt bisher 38 % rund 48 % der Holz- ernte ausmachen. „Das ist ökologisch ein Gewinn“, meint Rademacher. „Für die Nachfrage ist es teilweise aber ein Problem. Die Holzindustrie ist seit Jahrzehnten gewohnt, in Mitteleuropa fast alles aus Fichte machen zu können.“
„Dimethylol dihydroxy ethylene urea“ (DMDHEU) heißt jene wasserlösliche Substanz, die Deutschlands häufigstem Laubbaum auf die Sprünge helfen soll. Vor Jahrzehnten von BASF entwickelt, verwendet die Textilindustrie den Stoff zur Veredelung von Baumwollfasern. Dort stellte er auch seine Umwelt- und Hautverträglichkeit unter Beweis.
Die Chemikalie reagiert mit den Hydroxylgruppen der Holzzellwände, die aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin bestehen. Das Verhalten des Holzes hängt vor allem von freien Hydroxylgruppen ab. An ihnen können sich beispielsweise zerstörende Wassermoleküle oder Pilze ansetzen. Gelingt es, die Hydroxylgruppen zu blockieren und dauerhaft gequollen zu halten, bleibt kein Raum für eindringende Wassermoleküle.
Durch einen Wechsel von Vakuum und Druck lässt sich DMDHEU ins Buchenholzinnere einbringen. Zusätzliche Hitze und Magnesiumchlorid als Katalysator bewirken, dass sich die Moleküle untereinander oder auch mit der Zellwand vernetzen. Dadurch bleibt das Buchenholz formstabil und wird resistenter gegen schädigende Pilze.
Diese chemische Holzvernetzung verbessert das Buchenholz von der schlechtesten Dauerhaftigkeitsklasse V auf die Klassen I bis II. Damit könne Buche für witterungsfeste Produkte fit gemacht und langfristig eine Alternative zu Tropenholz werden.
In den letzten Jahren wurden immer mehr Verfahren zur Holzmodifizierung wie Hitzebehandlung, Acetylierung mit Essigsäureanhydriden, Melaminharztränkung oder Furfurylierung mit Furfurylalkohol entwickelt. Jede der Methoden habe ihre Stärken und Schwächen, urteilt Peter Rademacher.
Vorteil der Holzvernetzung mit DMDHEU sei, dass nicht nur die Dauerhaftigkeit, also die Resistenz gegen Pilzzersetzung, erhöht wird. Das lasse sich auch mit Holzschutzmitteln erreichen. Das biozidfreie DMDHEU verbessert jedoch weitere Eigenschaften des Buchenholzes wie die Dimensionsstabilität, also das Quell- und Schwindvermögen bei Feuchtigkeit, und die Härte. „Leider nicht die Belastbarkeit bei Stößen“, bedauert Rademacher. Das spiele für die geplanten Verwendungszwecke jedoch keine Rolle.
„Im Bereich der Furniertechnik sind wir schon mit Produkten am Markt“, freut sich der Holzexperte. Einer der Praxispartner des Forschungsverbundes, die Firma Becker in Brakel, modifiziert schon einige Zeit Buchenfurniere mit Belmadur, wie DMDHEU mit Handelsnamen heißt, und produziert daraus Formholzstühle für den Garten. Sie liefert Formholzteile für die Möbelindustrie, hat aber erst jetzt Abnehmer für die neuen Produkte gefunden.
Die Vernetzung von Vollholz ist technisch schwieriger. Der Aushärtungsprozess müsse sehr viel vorsichtiger gesteuert werden, damit keine Risse entstehen. Trotzdem hofft Rademacher, dass mit dem Industriepartner Fahlenkamp die ersten modifizierten Vollholz-Buchenprodukte (Parkbänke und Terrassendielen) bis Anfang 2009 auf den Markt gebracht werden können.
Noch immer sind viele Fragen offen. „Wir wissen jetzt, dass es funktioniert, aber wir wissen noch nicht genau, wie und warum“, räumt Susanne Bollmus vom Institut für Holzbiologie und Holztechnologie ein. Erst wenn man die Wirkungsweise genau kenne, ließe sich abschätzen, ob diese Art der Modifizierung auch auf andere Holzarten wie Kiefernsplintholz anwendbar ist.
Auch mit einer Ökobilanz des modifizierten Buchenholzes tun sich die Forscher noch schwer. Das neue, modifizierte Holz lasse sich kaum mit klassischer Buche vergleichen, meint Dr. Johannes Welling vom Zentrum für Holzwirtschaft der Universität Hamburg. Eher mit Kunststoff, denn modifiziertes Buchenholz sieht zwar aus wie Buche, sei aber keine mehr. „Es ist etwas ganz Neues!“ CARLA REGGE
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