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Dr. Herbert Borchert

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für Wald und Forstwirtschaft

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Autor(en): Redaktion waldwissen.net – LWF
Redaktion: LWF, Deutschland
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Douglasie: Holzsortierung und Schnittholzausbeute

In welchem Maß beeinflusst der Waldbau die Schnittholzeigenschaften? Wie kann der Wirtschafter die Festigkeit von Bauholz optimieren? Welchen Einfluss hat eine Standraumregulierung im frühen Jugendstadium von Douglasienbeständen für die späteren Verwendungsmöglichkeiten des Douglasienholzes? Und wie lässt sich die Schnittholzausbeute optimieren? Diese Fragen müssen beim Douglasienanbau beachtet werden.

Douglasienbestand
Abb. 1: Die Pflanzdichte hat eine große Bedeutung für die spätere Verwendung des Holzes - hier ein Douglasienbestand, bei dem 4.000 Bäume je Hektar gepflanzt wurden (Foto: L. Steinacker).

Physikalische und mechanische Eigenschaften sind bedeutsam für die konstruktive Verwendung eines Baustoffs. Holz variiert als natürlich gewachsener Rohstoff in seinen Eigenschaften – aber Statiker, Architekten und Holzverwender wünschen sich konstante, definierte Holzeigenschaften. Letztere sollen mit einer notwendigen Sortierung garantiert werden.

In einem Projekt hat die TU München das Wissen über Wachstum und Holzqualität von Einzelbäumen und Beständen junger Douglasien verbessert. Der Schwerpunkt der Analyse lag in der Wirkung der Bestandesdichte auf die Qualität des Schnittholzes. Daneben wurde untersucht, wie eine frühzeitige Filterung des Rundholzstromes die Schnittholzausbeute steigern kann.

Material und Methode

Auf zwei Versuchsflächen in Unterfranken (HE) und Mittelfranken (AN) wurden während einer Durchforstung 40jährige Douglasien (167 Bäume) geerntet. Die Pflanzdichten betragen 1.000, 2.000 und 4.000 Bäume pro Hektar. Die geernteten Kurzholzabschnitte (Tab. 1) wurden zu 4,1 Meter langen Schnitthölzern eingesägt, maschinell sortiert und schließlich holztechnologisch untersucht.

Baumeigenschaften
Tab. 1: Eigenschaften der Bäume und Kurzholzabschnitte in Abhängigkeit der Pflanzdichte und des Standortes (Mittelwerte)

Waldbau verbessert Schnittholzeigenschaften

Qualitative Ausbeute der Schnitthölzer
Tab. 2: Qualitative Ausbeute [in%] der Schnitthölzer aus den Erdstammstücken

Die Qualität wird bei Kanthölzern, Brettern und Bohlen an Ästigkeit, Rohdichte, Steifigkeit und Festigkeit beurteilt und nach diesen Charakteristika auch sortiert. Die Projektergebnisse zeigen, dass alle festigkeitsrelevanten Schnittholzeigenschaften sich verbessern, je dichter die Bäume gepflanzt werden. Ein signifikanter Unterschied der Ästigkeit, der Elastizität und der Festigkeit von Schnittholz wurde vor allem bei einer Pflanzdichte vom 1.000 und 2.000 sowie 1.000 und 4.000 Bäumen pro Hektar beobachtet. Die Qualitätssteigerung mit ansteigender Pflanzdichte äußert sich in ansteigenden Ausbeuten. Zudem ist die Seitenware qualitativ hochwertiger als die Hauptware (Tab. 2), denn mit zunehmendem Abstand vom Mark reduziert sich die Ästigkeit und erhöht sich die Rohdichte.

Sortierung mit verschiedenen Methoden

Anfallendes Douglasienholz wird auch künftig in erster Linie für Schnittholz verwendet werden. Entscheidend für den Einsatz im Bauwesen sind neben der Optik des Schnittholzes seine Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften, denn Konstruktionsholz muss auf dem Markt als sicherer Baustoff zur Verfügung stehen. Eine Sortierung garantiert Werte, die nur noch in engen Grenzen schwanken. Die Festigkeitssortierung am Schnittholz kann visuell oder maschinell geschehen und mündet in Sortier- bzw. Festigkeitsklassen. Bei der maschinellen Sortierung lassen sich im Vergleich zur visuellen sowohl höhere Klassen als auch bessere Ausbeuten erzielen.

Biegefestigkeit
Abb. 2: Zusammenhang zwischen Rund- und Schnittholzebene: der MOEdyn der Kurzholz-Abschnitte (a) korreliert mit der Biegefestigkeit der Schnittware besser als der maximale Astdurchmesser der Kurzholzabschnitte (b).

Sinnvoll einschätzen lässt sich die Schnittholzqualität auch mit einer geeigneten maschinellen Rundholzsortierung oder einer Ansprache am stehenden Stamm. So korreliert der dynamische Elastizitätsmodul (MOEdyn) der Kurzholzabschnitte sehr gut mit der Festigkeit der daraus geschnittenen Kanthölzer und Bretter; auch in der visuellen Rundholzsortierung stimmt der maximale Astdurchmesser gut mit den Schnittholzeigenschaften überein (Abb. 2). Es sind also auf verschiedenen Ebenen der Verarbeitungskette sowohl klassische als auch moderne Technologien für die Holzqualitätsbewertung vorhanden, um den Rundholz- und Schnittholzfluss effizient lenken zu können. Dabei sinkt die Vorhersagegenauigkeit mit steigendem Abstand der Beurteilungs- von der Schnittholzebene; die Handlungsfreiheit erhöht sich dagegen.

Konsequenzen für Forst- und Holzwirtschaft

Die Studie zeigt den waldbaulichen Einfluss auf die Holzverwendung der Douglasie: Hohe Pflanzdichten erzeugen hohe Schnittholzqualität. Dies dürfte auch für die Fichte und andere Koniferen gelten. Das sollte man wissen, um einen optimalen Ausgleich zwischen Bestandesstabilität, verwertbaren Holzmengen und ökologischem Wert zu finden. Die Untersuchung betont den technologischen Aspekt des Holzes und liefert einen wichtigen Wissensbaustein in der Diskussion um geeignete Pflanzzahlen und eine optimale Stammzahlhaltung. Aus holztechnologischer Sicht verbessert sich die Qualität vor allem zwischen den Pflanzdichten von 1.000 und 2.000 Bäumen pro Hektar.

Qualität ist auf Baum-, Rundholz- und Schnittholzebene messbar und sichtbar. So könnte bei der Bewertung von Rundholz die Holzqualität stärker gewichtet werden. Sägewerke profitieren vom besseren Rundholz, erzielen beim Schnittholz höhere Festigkeitsklassen (Tab. 2) und sind dadurch in der Lage, Rundholz hoher Qualität besser zu bezahlen. Heute wird das Rundholz in der Praxis jedoch vorwiegend auf Basis des Volumens und nicht auf Basis der Holzqualität bewertet. Eine verbesserte Qualitätsbeurteilung kann am Kurzholzabschnitt – eine lückenlose und transparente Rückverfolgung vorausgesetzt – geschehen oder am (nassen) Schnittholz. Findet die Qualitätsbeurteilung früh in der Produktionskette statt, eröffnet das einen hohen Handlungsspielraum und hilft, das sortierte Material der optimalen Verwendung zuzuführen.

Sortierung
Abb. 3: Die maschinelle Sortierung des Schnittholzes erhöht die Ausbeute qualitativ höherwertiger Schnittholzsortimente (Foto: MiCROTEC).

Die Ergebnisse beruhen auf Untersuchungen an 40jährigen Douglasien, also klassischen Durchforstungsbäumen. Zukunftsbäume sind nicht in der Stichprobe enthalten. Es ist zu erwarten, dass die Qualität von älteren Douglasien aufgrund des geringen Anteils an juvenilem Holz und der zunehmenden Holzqualität mit Abstand zum Mark (Natürlich reduzierte Ästigkeit, höhere Rohdichte) höher ist als von Durchforstungsbäumen. Aufgrund der größeren Ausbeute der Seitenware (Tab. 2) fördert eine hohe Anfangspflanzdichte vermutlich auch die Holzqualität von dickeren Bäumen.

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