Geringwertige Laubhölzer könnten Versorgungsengpässe bei Nadelholz ausgleichen.  Foto: Fraunhofer WKI / Manuela Lingnau

Forschung, Technik und Trends

27. Februar 2020 | Artikel teilen

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Forschung: Laubholz für Faserplatten?

Die Holzwerkstoffindustrie verarbeitet bisher vorrangig Nadelhölzer. In Deutschland könnte hier durch das Fichtensterben und den Trend zu Mischwäldern die Rohstoffbasis künftig aber deutlich schmaler werden. Das Fraunhofer WKI hat daher die Verwendbarkeit geringwertiger Laubhölzer für Holzfaserplatten untersucht. Ergebnis: Eine Substitution des Nadelholzes durch Laubholz bis zu 50 % sei durchaus möglich.

Als Rohstoff für Holzwerkstoffe wie Spanplatten und Holzfaserplatten setzt die verarbeitende Industrie bisher vor allem auf Nadelbäume. Diese haben zwar eine geringere Dichte und sind daher weniger fest als Laubbäume, doch gerade das ist von Vorteil, wenn das Holz ohnehin zu Fasern oder Spänen zerkleinert wird, um es dann anschließend wieder zu Holzwerkstoffplatten zusammenzusetzen. Das Weichholz von Nadelbäumen lässt sich eben besonders leicht bearbeiten. Außerdem wachsen Fichte, Kiefer, Tanne & Co. auch schneller als Laubbäume und werden preiswerter angeboten.

Marktdominanz der Nadelbäume

Die bisherige Präferenz der holzverarbeitenden Industrie für Nadelbäume spiegelt sich in der Statistik des geernteten Rundholzes wider. Obwohl Laubbäume immerhin rund 45 % des deutschen Waldbestandes ausmachen, haben sie aktuell nur einen Anteil von rund 5 % am gesamten Einschnitt. Fast 95 % der hierzulande jährlich geernteten Rundhölzer sind also Nadelbäume. Vor allem Fichten sind beliebt, da sie besonders schnell wachsen.

Auf der anderen Seite erleben wir aber seit dem deutschen Hitzesommer 2018 ein rasantes Fichtensterben. Aktuell sinkt der Anteil der Nadelbäume am Gesamtwald also. Außerdem planen Politik und Fortwirtschaft schon länger den Umbau des deutschen Waldes. Die in der Nachkriegszeit aufgeforsteten Nadelbaum-Monokulturen sollen künftig wieder zu Mischwäldern werden. Von diesen glaubt man, dass sie besser für den Klimawandel gerüstet sind. Die Folge wäre aber auch, dass es hierzulande weniger Nadelbäume gäbe. Für die Holzwerkstoffindustrie und ihre bisherigen Verwertungsprozesse wäre das problematisch.

Geringwertiges Laubholz

In jedem Fall schadet der Klimawandel unseren heutigen Fichtenwäldern. Auch das Fraunhofer-Institut für Holzforschung (Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI) sieht darin eine Bedrohung für die heimischen Nadelholzkulturen und fürchtet Versorgungsengpässe für die holzverarbeitende Industrie. Und das Institut macht sich bereits Gedanken über Alternativen.

In den Fokus rückten dabei die im deutschen Wald vorhandenen Bestände an geringwertigem Laubholz. Dabei geht um Laubbäume, deren Holz qualitativ nicht gut genug ist, um zum Beispiel für Möbel, Parkett oder Terrassendielen zum Einsatz zu kommen. Solche Hölzer wurden bisher meist „thermisch verwertet“ – sprich: als Brennstoffe verheizt. Das Fraunhofer WKI untersuchte nun neue Möglichkeiten einer stofflichen Nutzung. Im Projekt „GerLau“ ging es konkret um die Frage, inwieweit sich geringwertiges Laubholz für die Herstellung von mitteldichten und hochdichten Holzfaserplatten (MDF und HDF) eignet.

Zerfaserungs-Versuche

Holzfaserplatten – hier als Trägermaterial eines Wandpaneels – enthalten bisher meist ausschließlich Holz von Nadelbäumen. Foto: www.imi-beton.com

„Geringwertige Laubhölzer sind in Zukunft sicher verfügbar, die Nutzung als Basis für Holzwerkstoffe ist außerdem nachhaltiger als die als Heizmittel“, sagt Dr. Dirk Berthold, Leiter des Projekts GerLau, an dem sich neben dem Fraunhofer WKI auch die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) und die Georg-August-Universität Göttingen als Projektpartner beteiligt haben. Im Rahmen des Projekts wurden geeignete Methoden untersucht, um geringwertige Laubhölzer optimal zu zerfasern und das gewonnene Fasermaterial ohne Qualitätseinbußen für die Herstellung von Faserplattenwerkstoffen zu nutzen.

Zunächst wurde die Zerfaserung von Hölzern der Laubbäume Buche, Esche und Birke untersucht. Dabei ging es darum, die Fasern mittels unterschiedlicher Methoden zu fraktionieren und die Qualitäten einzuschätzen. „Wir konnten zeigen, dass bereits marktübliche Mahlscheiben-Garnituren gute Ergebnisse hinsichtlich der Faserausbeute und Größenverteilung erzielen“, kommentiert Berthold die Ergebnisse der Zerfaserungs-Versuche. „Die Faserqualitäten entsprechen denen reiner Nadelholzfasern und sind zur Herstellung von MDF- und HDF-Platten geeignet“, fasst der Projektleiter zusammen.

Einsatz für MDF- und HDF-Platten

Zu den gewonnenen Laubholzfasern fügten die Forschenden anschließend Fichtenfasern in unterschiedlichen Mengenverhältnissen hinzu und verarbeiteten die jeweiligen Mischungen zu MDF- beziehungsweise HDF-Platten. Dabei fanden sie heraus, dass eine Substitution von Nadelholz durch Laubholz von bis zu 50 % problemlos möglich ist.

Die mit maximal 50 % Laubholzanteil hergestellten Faserplatten unterschieden sich hinsichtlich der mechanischen Qualitätsanforderungen nicht von reinen Nadelholzprodukten. Auch bezüglich des Verhaltens bei Feuchtigkeit ergaben sich keine Unterschiede – zumindest bei MDF-Platten. Bei HDF-Platten dagegen war der Einsatz von Additiven notwendig, um die geforderten hygrischen Eigenschaften zu erreichen.

„Eine Verwendung geringwertigen Laubholzes in der holzverarbeitenden Industrie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten sollte ohne größere Entwicklungsschritte möglich sein“, meint Dr. Dirk Berthold. „Anpassungen in der Produktion sind nur in der Vorsortierung auf dem Holzplatz und in der Anpassung der eingesetzten Additive notwendig.“

Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: freierjournalist@rolandgrimm.com

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