fatuk | Fachbereich Architektur Technische Universität Kaiserslautern
t-lab | Holzarchitektur und Holzwerkstoffe

Forschung

Einsatz von Laubholz im Holzbau

Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz

Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke: dauerhaft, formstabil, hochfest

Bearbeiter

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf, Dipl.-Ing. Reiner Klopfer, 

Zielsetzung des Forschungsvorhabens ist die effektive Steigerung der stofflichen Substitutionswirkung und der CO2- Speicherwirkung durch die Verwendung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis ist die Bereitstellung dauerhafter, formstabiler und hochfester Bauteile. Der Mehrwert liegt, zur Steigerung der Holzbauquote, in der Öffentlichkeitswirksamkeit durch die Erweiterung und Sichtbarkeit von Holzbauprodukten in konstruktiv anspruchsvollen Holztragwerken. Dies fördert die steigende Akzeptanz der Gesellschaft von hochwertig verarbeiteter Holzarchitektur.

Konkretes Ziel ist in diesem interdisziplinären Forschungsteam aus Wissenschaft und Wirtschaft die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (englisch: Laminated Veneer Lumber, LVL) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert sollen sowohl der Fertigungsprozess als auch das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Als Ergebnis sollen aufgrund der vorhandenen Dauerhaftigkeit der Bauteile durch das Modifikationsverfahren der Acetylierung biege-, zug- und druckbeanspruchbare Holzbauprodukte aus Buchen-FSH für Brücken- und Turmtragwerke bereitgestellt werden (Bild 1). 

Weiterhin versprechen wir uns von diesem Material auch weitere Anwendungsfelder, wie z.B. dem Automobilbau. Hier könnten die Materialeigenschaften Dauerhaftigkeit, Formstabilität und hohe Festigkeit bei geringer Masse in Verbindung mit dem nachwachsenden Rohstoff Holz eine wichtige Rolle spielen. Dabei können vorhandene Kenntnisse der Formbarkeit des Materials aus dem Möbelbau in gebogenen Strukturen des Fahrzeugbaus zur Anwendung kommen. Dazu wird die VW -Group Innovation- im Rahmen ihrer Assoziation erste Versuche mit gebogenen acetylierten Buchenfurnieren durchführen.

Finanzierung und Kooperationspartner
Die finanzielle Förderung erfolgt von Juni 2021 bis Mai 2024 durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) als Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Kooperationspartner ist die Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte, Prof. Dr. Holger Militz.

Unterstützung aus der Industrie kommt von:

-       Accsys Technologies, NL-6827 Arnhem;

-       Deutsche Holzveredelung Schmeing GmbH & Co. KG, D-57399 Kirchhundem;G

-       Volkswagen Aktiengesellschaft, Group Innovation, Center of Innovation Battery, Manu­facturing Methods D-38436 Wolfsburg.

 

Bild 1: Turmentwurf aus acetylierten Buchen-LVL-Stäben in Zollingerbauweise

 

Bild 2: Vorversuche aus acetylierten Buchenhölzern, die untere Brettlage (rechts im Bild) besteht aus stehenden Furnieren aus Buche