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Originalartikel: Niemz, P. (2007): Von der Waschlauge bis zum Snowboard-Kern. Verwendungsmöglichkeiten von Buchenholz. Wald Holz 88, 10: 35-37.
Autor(en): Peter Niemz (ETH Zürich)
Online-Version: Stand: 06.11.2009
Redaktion: WSL, CH

Von der Waschlauge bis zum Snowboard-Kern: Zur Verwendung von Buchenholz

Der Laubholzanteil nimmt in vielen Wäldern zu – und damit oft auch die Buchen. Als Energieholz ist die Wertschöp­fung von Buchen gering, die Nutzung als Eisenbahnschwellen ist zurückgegangen. Die Zukunft liegt deshalb bei veredelten Produkten. Welche Möglichkeiten gibt es?

reiner Buchenbestand
Abb. 1 - Ein reiner Buchenbestand: Wie kann dieses Holz heute optimal abgesetzt werden?
Foto: Peter Niemz

Gemäss dem Schweizerischen Landesforstinventar (LFI) nehmen die Laubholzvorräte stärker zu als die Nadelholz­vorräte (Tab. 1). Zudem stocken die Laubholzbe­stände überwiegend auf guten und sehr guten Standorten. Verschiedene Parameter lassen deshalb darauf schliessen, dass in Zukunft die Laubholzvorräte noch stärker ansteigen werden. Schärer et. al. (2006) geben dazu folgende Ursachen an:

Langfristig ist also mit einer deutlichen Zunahme von Laubholz und einem Rückgang an Nadelholz zu rechnen. Derzeit werden etwa 24% des Holzes im Bauwesen, 33% für Zellstoff und Papier, 14% für Möbel und Heimwerkerbedarf und 28% als Brennstoff genutzt. Im Bau­wesen, einem der Haupteinsatzgebiete des Holzes, wird heute überwiegend Nadelholz eingesetzt. Es dominiert derzeit die Fichte. Langfristig müssen also geeig­nete Absatzkanäle für das verstärkt anfallende Laubholz gesucht werden. Den mengenmässig grössten Anteil des Laub­holzes stellt Rotbuche dar.

Kleinere Sägewerke, insbesondere mit Bandsägen, können meist problemlos neben Nadel- auch Laubholz einschnei­den. Bei einem Einschnitt grösserer Men­gen sind jedoch spezielle Anlagen erfor­derlich. Grosse Sägewerke sind heute meist mit Zerspanertechnik auf geringere Holzdurchmesser ausgerichtet.

Tabelle 1 - Vorrat von Nadel- und Laubholz in der Schweiz (Quelle: WSL, Schweizerisches Landesforstinventar).
In 1000m3 LFI1 (1983/85) LFI2 (1993/95) LFI3 (2004/06) Zunahme LFI1 bis LFI3
Nadelholz 265'156 288'964 297'415 32'259 (12%)
Laubholz 99'229 117'923 132'477 33'248 (34%)
Total 364'385 406'887 429'892 65'507 (18%)

Verwendung der Buche

Querschnitt eines Buchenstammes mit ausgeprägtem Rotkern
Abb. 2 - Buchenstamm mit ausgeprägtem Rotkern.
Foto: Denny Ohnesorge, www.wikipedia.de,
Creative Commons Lizenz

Rotbuche ist mit einem Anteil von 17% im Schweizer Wald vertreten. In Deutsch­land sind es 14%, in Österreich 9%. Rot­buchenreiche Laubmischwälder sind die potenziell natürliche Vegetation grosser Teile Mitteleuropas. Wagenführ (1996) gibt ein Höchstalter der Rotbuche von 250 bis 350 Jahren und ein Hiebalter von zirka 140 Jahren an.

Mit zunehmendem Alter (etwa ab 80 Jahren) und Stammdurch­messer tritt der Rotkern auf, der zu einer Wertminderung des Holzes führt (Abb. 2). Laut einer im Sommer 2002 von der Empa durchgeführten Umfrage beträgt der durchschnittliche Anteil an Rotkern schweizweit 49%. Dieser Wert basiert jedoch zum Teil nur auf Schät­zungen. Beim Vergleich der Buchenholz­preise ist ersichtlich, dass die grössten preislichen Unterschiede hinsichtlich des Rotkerns beim Stammholz zu verzeichnen sind. Bei Industrie- und Brennholz ist kaum ein preislicher Unterschied festzustellen.

Als Nutzholz war die Buche der Eiche lange Zeit unterlegen. Ursache hierfür war unter anderem die geringere Dauer­haftigkeit der Buche. Grosse Bedeutung hatte die energetische Nutzung der Buche wegen des hohen Heizwertes. Im Mittel­alter und der frühen Neuzeit diente Holzasche zur Waschlaugenherstellung und zur Glasproduktion. Besonders zur Glasherstellung wurden Buchenbestände massiv abgeholzt. Zwei Teile Buchenasche und ein Teil Sand ergaben das so ge­nannte grüne Waldglas. Für 100 kg Pott­asche benötigte man 200 m3 Holz und weitere 100 m3 um die Pottasche zu Glas aufzuschmelzen. Auch zur Textilverede­lung wurde Pottasche genutzt. Bis ins 19. Jahrhundert wurde der bei der Holzkohleherstellung anfallende Holzteer als Dichtungs- und Konservierungsmittel verwendet. Eine gute Übersicht zur chemischen Verwertung von Holz gibt Sandermann (1956).

Noch in den 1930er-Jahren wurde die Hälfte des eingeschlagenen Rotbuchen­holzes energetisch genutzt. Die energe­tische Nutzung von Holz gewinnt heute durch die gestiegenen Ölpreise wieder an Bedeutung. Die Effektivität der Feue­rungsanlagen wurde wesentlich verbes­sert. Die Herstellung von Pellets ermöglicht eine automatische Zufuhr. Hierbei ist die Wertschöpfung aber gering. Eine hohe Bedeutung gewann Buche mit der Entwicklung des Bugholzes durch Tho­net, der dieses ab 1830 entwickelte. Der T-Stuhl Nr. 14, auch als Wiener-Kaffee­hausstuhl bezeichnet, wurde bis 1930 bereits 50 Millionen mal verkauft.

Grosse wirtschaftliche Bedeutung er­langte die Buche mit der Teerölimprägnie­rung. Hierfür werden insbesondere die mittleren, in der Möbelindustrie nicht ein­setzbaren Stammabschnitte verwendet. Mit dem Verwendungsverbot von teerölimprägniertem Holz in bewohnten Gebie­ten kam es zum deutlichen Rückgang der Nutzung von Buche für Schwellen. In die­sem Bereich hatten die ausgedienten Schwellen einen festen Markt.

Holzwerkstoffe

In der Holzwerkstoffindustrie wird Buche teilweise für Spanplatten und Fa­serplatten mit eingesetzt. Dabei ist aller­dings die höhere Dichte (erhöhte Platten­dichte führt bei MDF zu erhöhter Dickenquellung) bei Fussbodenplatten nachteilig. Infolge der grossen Kapazität der heutigen Span- und Faserplattenanlagen (mindestens 1000–2000 m3/Tag; Holzverbrauch bei Hartfaserplatten 1,8 bis 1,9 m3/t, bei Spanplatten etwa 1,1 bis 1,3 fm/m3) könnten hier grosse Mengen Holz verwendet werden, wobei geringere Holzqualitäten erforderlich und grosse Holzdurchmesser eher technolo­gisch hinderlich sind.

Grössere Bedeutung hat Buche als Fur­nierholz (Messerfurnier und überwiegend Schälfurnier). So wird es für Sperrholz­platten, Formteile aus Sperrholz und auch kunstharzimprägniertes Presssperrholz nach DIN 7707 Sperrholz eingesetzt. Dabei werden Eigenschaften erzielt, die zwischen denen von Holz und Kunststoff liegen. Diese Produkte haben in Spezial­gebieten einen festen Einsatzbereich. Generell ist zu bemerken, dass für Fur­nierholz hohe Qualitäten erforderlich sind und dass die Sperrholzproduktion in Westeuropa rückläufig ist. Als Hightech-Anwendungen sind Ski- oder Snowbordkerne mit anteiliger Ver­wendung von Buche und leichten Holz­arten wie Pappel zu nennen.

Bei der Zellstoff- und Papierherstellung hat Rotbuche eine grosse Bedeutung für die Lieferung von kurzfaserigem Zellstoff. Hierfür werden in einigen Staaten (insbe­sondere Südamerika, Australien, Neusee­land) Eukalyptus und Radiata Pine aus Plantagen eingesetzt, die wesentlich kür­zere Umtriebszeiten von sieben bis zehn Jahren für die Zellstofferzeugung haben und durch Harvester sehr effektiv im Kahl­schlagverfahren geerntet werden. Inter­national tätige Konzerne der holzverarbeitenden Industrie verfügen in diesen Ländern oft über mehrere 100'000 ha Wald (einschliesslich Forstwirtschaftsbetrieben), Zellstoffwerke, Sägewerke, Plattenwerke und auch Holzverarbei­tungsbetriebe.

Insgesamt sollten, im Hinblick auf das deutlich erhöhte Aufkommen an Buchen­holz, besonders Einsatzbereiche mit hoher Wertschöpfung deutlich gesteigert und auch das Volumen des Laubholzeinsatzes deutlich erhöht werden.

Dunkler Farbton gewünscht

Rotkernige Buche vor und nach Behandlung
Abb. 3 - Rotkernige Buche (v.l): unbehandelt, thermisch, behandelt Stufe 1 und Stufe 2.
 
Holzstühle
Abb. 4 - Buche kann zu hochwertigen Produkten verarbeitet werden.

Fotos: Peter Niemz

In Deutschland wurden in den 50er-Jah­ren Arbeiten zur Modifizierung von Rotbuchenholz mit Pilzen von Luthardt durch­geführt (siehe Autorenkollektiv 1990). Dabei wurde die Dichte von 0,65 g/cm3 auf 0,42 g/cm3 reduziert und damit das Tränk­verhalten verbessert. Das Holz wurde zur Bleistiftherstellung verwendet (Lexikon der Holztechnik 1990) und als Mykoholz be­zeichnet. Dies zeigt die Vielzahl der Ver­wendungsmöglichkeiten.

In den letzten Jahren wurde auch zu­nehmend Laubholz durch Wärmebe­handlung vergütet. Durch diese Behand­lung wird zum einen die Beständigkeit des Holzes erhöht, zum anderen aber auch ein dunklerer Farbton des Holzes erzielt, der von der Kundschaft verstärkt gewünscht wird. Die Grundlagen dafür wurden bereits vor dem zweiten Welt­krieg und dann später in den 70er-Jahren erarbeitet. Seit etwa zehn Jahren erfolgt eine industrielle Umsetzung. So bieten in der Schweiz die Firmen Balz Holz, Corbat und seit kurzen Prodeo die Wärmebehandlung von Buche und anderen Holzarten in verschiedene Farbtönen an (Abb. 3). Gleichzeitig werden dadurch die Gleichgewichtsfeuchte auf etwa 50%, sowie das Quell-und Schwindver­halten auf bis zu 50% des Wertes von unbehandeltem Holz reduziert. Härte und Festigkeit sinken und es kommt zu einer leichten Versprödung. Der Rotkern der Buche kann durch die Wärmebehand­lung ausgeglichen werden. Auch andere Methoden der Holzmodifizierung werden an der Universität in Göttingen erprobt. Thermisch vergütetes Holz wird wegen der dunklen Farbe verstärkt im Möbelbau und für Parkett eingesetzt, da dunkle Far­ben wieder gefragt sind.

Möbelfertigung und Holzbau

Dass mit Rotbuche, bei entspre­chendem Einschnitt und vorheriger Sor­tierung, erfolgreich gearbeitet werden kann, zeigt die Firma Pollmeier in Deutsch­land. Diese verarbeitet jährlich etwa 500'000 m3 Rotbuchenholz zu qualitativ hochwertigen Sortimenten. Dabei wird grosser Aufwand in Einschnitt und Sortie­rung gelegt. Grösster Laubholzverarbeiter in der Schweiz ist Corbat (ca. 20'000 m3 Einschnitt pro Jahr). Ein festes Marktseg­ment hat die gedämpfte Buche mit ihrem leicht rötlichen Farbton. Buche wird für Möbel, Stühle, Tische, Gestelle, Parkett, Treppen und in der Verbindungstechnik (Dübel) eingesetzt. Auch als Spielzeug hat Buche einen festen Platz erlangt. Verein­zelt wird auch der Farbkern gezielt in Produkten genutzt, um eine optische Aufwertung zu erhalten.

Auch die Herstellung von Brettschicht­holz aus Buche wurde in mehreren For­schungseinrichtungen untersucht (z. B. E. Gehri/Schweiz, G. Schickhofer/Öster­reich und M. Freese, Universität Karlsruhe 2006). Durch die höheren mechanischen Eigenschaften werden deutlich höhere charakteristische Kennwerte im Vergleich zum Brettschichtholz aus Nadelholz er­reicht. Eine breite Einführung gelang bis­her nicht. Ebenso ist Buche für hochfeste Verbindungen im Holzbau sehr gut geeignet.

Im Bereich des Möbelbaus werden ein­schichtige, durch Breitenverleimung her­gestellte Massivholzplatten für Fronten eingesetzt. Auch die Herstellung mehr­schichtiger Massivholzplatten aus wär­mebehandeltem Holz würde eine Mög­lichkeit der Wertschöpfung ergeben. Bisher werden überwiegend einschich­tige Platten für Fronten eingesetzt.

Insgesamt gilt es zu versuchen, aus dem Laubholz durch gezielten Einschnitt und Höherveredelung verstärkt Produkte mit hoher Wertschöpfung zu erzeugen. Ansatzpunkte dazu wären der Einsatz als Konstruktionsmaterial (Brettschicht­holz, Massivholzplatten), die Herstellung von Spezialsperrholz, der Möbelbau und die Holzvergütung. Die Erlöse bei energe­tischer Nutzung, der Herstellung von Zell­stoff, Papier und Holzwerkstoffen sind gering. Hierfür sind auch qualitativ ge­ringwertigere Sortimente einsetzbar.

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der Zeitschrift Wald und Holz. Wald und Holz

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