Holz länger haltbar machen

6. Februar 2024

Unbehandeltes Holz ist im Außenbereich anfällig für Schimmelpilz- und Schädlingsbefall sowie Verrottung. Um die stabile Substanz des Holzes dauerhaft zu erhalten, muss es vor Feuchtigkeit geschützt werden. Dies gelingt zum Beispiel durch unterschiedliche Modifikationsmethoden.

Thermisch modifiziertes Holz (thermally modified timber TMT)

Das Holz wird unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen auf Temperaturen von 180 bis 260 Grad Celsius erwärmt. Zur Anwendung kommen drei unterschiedliche Verfahren: das Wasserdampf-Hitze-Verfahren, das Druck-Hitze-Verfahren und das Öl-Hitze-Verfahren. Durch diese verändert sich der Zellaufbau des Holzes, und dessen Wasseraufnahmefähigkeit ist stark eingeschränkt. Zu den neuen Eigenschaften des nun modifizierten Holzes gehören eine deutlich erhöhte Witterungsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit, ein verbesserter Schutz vor Pilzbefall und Fäule, eine reduzierte Ausgleichsfeuchte sowie eine Verringerung des Quell- und Schwindverhaltens. Außerdem sinkt der Anteil an Hemizellulose im Holz, wodurch das Nahrungsangebot für Schädlinge reduziert wird. Das thermisch modifizierte Holz hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit und somit ein höheres Dämmvermögen als unbehandeltes Holz. Durch die Hitzebehandlung wird das Material deutlich dunkler und weicher.

Thermisch modifiziertes Holz eignet sich zum Beispiel für Fassadenschalungen, Terrassenbeläge, Schwimmbadumrandungen, Liegepritschen, Zäune, Windschutzelemente und Spielgeräte oder auch Einsatzbereiche im Innenraum. Für tragende Konstruktionen im Dach- und Wandbereich ist es weniger gut geeignet. Die Methode wird in Europa bei heimischen Laub- und Nadelhölzern wie Buche, Esche, Fichte und Kiefer angewendet, welche im Naturzustand wenig widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Mikroorganismen oder Schädlinge sind. Durch die Wärmebehandlung erreicht zum Beispiel Buchenholz, das in Bezug auf die Haltbarkeitsklasse schlecht eingestuft ist (Dauerhaftigkeitsklasse 5, nicht dauerhaft) eine extrem erhöhte Dauerhaftigkeit (Dauerhaftigkeitsklasse 1, sehr dauerhaft, bei stark thermobehandeltem Buchenholz).

So schafft das Münchner Unternehmen Thermory® nur durch den Einsatz von Hitze und Dampf „extrem langlebige und klimabeständige Terrassendielen, Fassaden, Fußböden, Wandvertäfelungen und Saunaprodukte“. Thermory-Holz sei in mehr als 50 Ländern der Welt zu finden, in Wohnungen und öffentlichen Räumen, in einer Vielzahl von Gebäuden und Umgebungen, bei hoher Luftfeuchtigkeit und extremer Hitze, bei Kälte und Wärme, teilt der Hersteller mit. Das Holz werde sorgfältig geprüft und aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern bezogen. Es ist PEFC-, FSC-zertifiziert und ausgezeichnet mit dem Umweltzeichen „Nordischer Schwan“.

Chemisch modifiziertes Holz (chemically modified timber CMT)

Reaktive Chemikalien werden bei diesen Verfahren eingesetzt, um bestimmte Eigenschaften des Holzes dauerhaft zu verändern: Die Zellwände werden chemisch und physikalisch verändert. Durch die geringere Feuchtigkeitsaufnahme des Holzes und durch eine veränderte chemische Zusammensetzung der Zellwände wird die Dauerhaftigkeit gegenüber holzzerstörenden Pilzen und Mikroorganismen verbessert und das Quell- und Schwindverhalten reduziert. Verschiedene Verfahren der chemischen Modifizierung sind im Folgenden erläutert.

Bei der Acetylierung wird Holz mit Essigsäureanhydrid in speziellen Edelstahl-Reaktoren unter Druck und Wärme behandelt, dabei reagieren die Hydroxylgruppen des Holzes und das Essigsäureanhydrid unter Abspaltung von Essigsäure. Die molekulare Zusammensetzung des Holzes wird dadurch verändert. Das Verfahren erhöht die Dauerhaftigkeit gegenüber holzabbauenden Insekten und Mikroorganismen. Die Dichte und Härte erhöhen sich, das Holz ist stabil, seine Neigung zum Schwinden oder Ausdehnen minimiert. Es bekommt oftmals eine dunklere Färbung. Nahezu jede Holzart lässt sich acetylieren, meist wird die schnellwachsende Kiefer (Pinus Radiata) verwendet. Acetyliertes Holz wird unter anderem für Terrassen, als Fassadenverkleidung, als Konstruktionsholz, Sichtschutz, im Fensterbau oder im Garten- und Landschaftsbau eingesetzt.

Auch das Freiburger Unternehmen Accoya wendet dieses Verfahren für schnell wachsendes, zertifiziertes und nachhaltiges Holz an.  So entstehe „ein formstabiles und haltbares Produkt mit einer Garantie von bis zu 50 Jahren“, teilt das Unternehmen mit. Das Ergebnis sei ein hochleistungsfähiges Produkt mit Nachhaltigkeitszertifikaten, welche die von synthetisch geschaffenen, ressourcenintensiven und stark CO₂-belastenden Alternativen übertreffen würden.

Bei der Furfurylierung wird das Holz mit Furfurylalkohol, einem Bioalkohol, der aus Biomasse gewonnen wird, behandelt und anschließend unter Hitze getrocknet. Die in den Zellwänden verankerten Polymere machen die Holzzellen um etwa 50 Prozent dicker; dadurch wird die Wasseraufnahmefähigkeit des Holzes gesenkt und die für Holz übliche Neigung zur Verformung bei Feuchteänderung reduziert. Außerdem verbessern sich die Härte und Fäulnisresistenz. Das auf diese Weise modifizierte Holz eignet sich für Außenflächen wie Stege, Brücken, Terrassen, Fassaden oder Bootsdecks. Aber auch in Innenräumen wie stark beanspruchten Bereichen der Gastronomie kann das Material eingesetzt werden.

Verkieselungen / Silylierungen sind Oberflächenbehandlungen, bei denen Holz mit siliziumorganischen Verbindungen wie Lithiumwasserglas, Kieselsol oder Alkoxy Silane behandelt wird. Das Holz kann getränkt oder durch Druckimprägnierung modifiziert werden. Durch Einbringen von siliziumhaltigen Verbindungen in das Holz lassen sich dessen Dauerhaftigkeit, Dimensionsstabilität, Feuerfestigkeit und Härte verbessern. Außerdem ist es resistenter gegen Schädlingsbefall. Da das Holz schwerer entflammbar ist, eignet es sich für brandgefährdete Bereiche wie zum Beispiel Bühnenkonstruktionen, Gerüste oder Dachböden.

Mehr Informationen zur Modifikation von Holz finden Sie auf bauNetz Wissen.

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