Modifiziertes Holz

Formstabil, witterungs-beständig, Wasser-abweisend, feuerfest, biege- und druckfest - seit jeher versucht die Forschung, diese Eigenschaften bei Holz zu realisieren. Wege, die dazu beschritten werden, sind Acetylierung, Sisylierung, Thermo- und Laserbehandlung, Pilz- und Enzymbehandlung sowie Extrudierung mit Harz oder anderen Polymeren.
Das Symposium „Wood Based Materials”, das von den wissenschaftlichen Netzwerken Kplus Wood und COST Action E13 am 19. und 20. September and der Universität für Bodenkultur, Wien, veranstaltet wurde, gab einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung zu diesem Thema.

Formstabil aber teuer. Acetylierung und Silylierung bewirken über die Einbringung von Acetyl- beziehungsweise siliziumhaltigen Gruppen ins Holz eine wirkungsvolle Unterbindung von Wasseraufnahme und damit hohe Dimensionsstabilität ohne Festigkeitseinbußen, so Prof. Holger Militz, Universität Göttingen/DE. Bis zuletzt problematisch bei der schon seit Jahrzehnten praktizierten Acetylierung seien jedoch die hohen Betriebskosten einer großtechnischen Anlage sowie die Umweltverträglichkeit. Manko Festigkeit. Laut Militz ist thermisch behandeltes Holz dadurch charakterisiert, dass höhere Dauerhaftigkeit und Formstabilität mit einer herabgesetzten Festigkeit erkauft werden.
Ein erfolgversprechender Weg sei jedoch die Holzbehandlung mit das Acetal-Harz DMDHEU, das auch in der Textilindustrie zum Einsatz kommt, meint der Göttinger Holztechnologe. Diese Kombination von Imprägnierung und chemischer Holzmodifikation besteche vor allem durch hohe Qualität der Holzwerkstoffe bei relativ geringen Produktionskosten.
Fortschritte bei der Acetylierung legen jüngste Versuchsergebnisse nahe, berichtet Prof. Rupert Wimmer, Universität für Bodenkultur, Wien. Durch ein neues Acetylier-Agens werden sanftere Reaktionsbedingungen sowie eine energiesparendere und umweltschonendere Produktionsweise erreicht. Eine Imprägnierung mit Melamin-Formaldehyd-Harzen bringt eine wesentliche Erhöhung der Oberflächenhärte, was in Verbindung mit einer vorhergehenden Acetylierung einen Werkstoff mit herausragenden Eigenschaften näher rücken lässt.Fichte ideal. Der Brotbaum der heimischen Holzwirtschaft zeigt laut Prof. Barbara Hinterstoisser, Universität für Bodenkultur, Wien, ein homogeneres Acetylierungsverhalten als etwa Kiefer.Laser reinigt und vergütet. Vielversprechende Anwendungen der Lasertechnologie präsentierte Dr. Hendrik Wust, Fraunhofer-Institut, Dresden/DE: Durch einen Schmelzprozess ohne Karbonisierung an der Holzoberfläche mit dem CO₂-Laser konnte die Wasseraufnahme in das Holz erheblich gesenkt werden.
Auch gelang in Dresden der Versuch, Holz mit Hilfe des Lasers behutsam von Schmutz und Lackresten zu befreien. Eine Anwendung dieser Erkenntnis bei der Restaurierung historischer Gebäude ist in Erprobung.Pilze gegen Pilze. Studien aus Kanada belegen, dass durch bewusste Infektion frischen Holzes mit CARTAPIP das weitverbreitete Problem des Bläue-Pilzes hintangehalten werden kann, berichtet Prof. Kurt Messner, Technische Universität, Wien. Dabei handelt es sich um eine weiße Mutante des Bläue-Pilzes, der das Holz optisch nicht beeinträchtigt. Wirkdauer: 3 Monate.
Ebenso ließe sich durch Pilzvorbehandlung der Hackschnitzel die Lignin-Lösbarkeit erhöhen und damit der Einsatz von Energie und Chemie in der Zellstofferzeugung erheblich herabsetzen, so der Biotechnologe.
Eine Delignifizierung lässt sich auch enzymatisch herbeiführen, erklärt Messner - wenn auch nur an Holzmehl oder an Oberflächen von Massivholz. Enzym-Mediator-Systeme mit höherer Tiefenwirkung scheiterten aber bislang an Umweltbestimmungen.Europäisches Netzwerk. Während die USA eine gewisse Technologieführerschaft bei den Holz-Kunststoff-Verbundstoffen übernommen hat (siehe Holzkurier Heft 24, S. 14) und dort ebenso wie in Japan die Zuwachsraten bei der Produktion extrudierbaren Holzes jene in Europa bei weitem übersteigen, könnte in sich am alten Kontinent die Forschung rund um chemisch, thermisch und biotechnologisch modifiziertes Holz als alternativer Weg etablieren.
Um Forschungsaktivität auf diesem Gebiet in den europäischen Ländern künftig besser zu koordinieren und Parallelforschung auszuschalten, hat die Europäische Kommission ein Netzwerk installiert. Ziel: Ausnutzung von Synergien durch Austausch von Information, verstärkte übernationale Kooperation unter den Forschern und erleichterte Produktvermarktung.
Laut Dr. Dennis Jones, SHR Timber Research, Wageningen/NL, beteiligen sich 28 Institutionen aus 15 europäischen Ländern an diesem EU-Programm.
Als eine der Herausforderungen dabei betrachtet Jones die Aufrechterhaltung der gebotenen Transparenz bei gleichzeitiger Geheimhaltung produktionstechnischer Details.