Zauberformel gegen Nässe und Fäulnis - Modifizierte Buchenholzprodukte

Am 3. März 2009 präsentiert der Forscherverbund "Modifizierte Buchenholzprodukte" in Göttingen die Ergebnisse seiner vierjährigen Arbeit. Auf dem Kolloquium "Klimawandel und Ressourcenknappheit" werden praxisreife Furnierformholzprodukte aus Buche gezeigt, die auf Basis der innovativen Vernetzertechnik gefertigt wurden. Bereits jetzt haben die Produkte ihren Platz im Garten-, Park- und Feuchtraumsektor gefunden. Gefördert wurde das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderschwerpunktes "Nachhaltige Waldwirtschaft".

DMDHEU heißt die Zauberformel. Mit ihrer Hilfe verwandelt sich Buche - aus einem Holz, das bei Nässe quillt und fault in ein Material, das widerstandsfähig ist wie Eukalyptus und dauerhaft wie Teak. Und so lassen sich aus Buchenholz inzwischen Türen und Fenster, Terrassendielen und Skateboards, Gartenstühle und Saunabänke fertigen. Einst hieß es, die beste Verwendung für Buchenholz sei ein Kamin.
Was nun steckt hinter DMDHEU? Welche Prozesse führen zum hochwertigen Werkstoff? Was ist das Ergebnis? Warum überhaupt sollen die derzeit überschüssigen Mengen an Buchenholz nicht einfach verbrannt werden - sind nachwachsende Rohstoffe nicht als Energieträger heiß begehrt? Diese Fragen haben Wissenschaftler der Göttinger Georg-August-Universität in den zurückliegenden vier Jahren unter dem Dach des Verbundes "Buchenholzprodukte" verfolgt. Jetzt stellen sie ihre Produkte auf dem Kolloquium "Klimawandel und Ressourcenknappheit" vor, das am 3. März an der Universität Göttingen stattfindet.
Gemeinsam mit jeweils drei wissenschaftlichen und Industriepartnern forschten die Holzbiologen um Prof. Holger Militz und Dr. Peter Rademacher zu grundlegenden Fragen der Modifizierung von Buchenholz. Der Umbau der deutschen Forste von Nadelmonokulturen hin zu Misch- und Laubwäldern läuft seit einem Vierteljahrhundert; er gründet sich vor allem auf die Buche, die hierzulande als standortgerechte Baumart schlechthin gilt. Im Laufe der Entwicklung erhöht sich der Anteil von Buche & Co. an der Waldfläche; und auch wenn Laubbäume bis zu 40, 50 Jahre später als Nadelbäume hiebsreif sind, Laubholz wird bereits in 20 Jahren rund 48 Prozent der Holzernte ausmachen. Bisher sind es 38 Prozent. Ökologisch ist der Anbau standortgerechter Baumarten zweifelsohne ein Gewinn. Ob er es auch ökonomisch sein wird, hängt von der Nachfrage ab. Damit es sich für die Holzindustrie in Deutschland und in Mitteleuropa lohnt, von Fichte auf Buche umzusteigen, bedarf es einer Produktpalette, die quantitativ umfangreich und qualitativ hochwertig ist.
Bislang liegt diese Produktpalette in Ansätzen vor. Buchenvollholz- und Furnierprodukte sind vielfach im Holzfachhandel und in Einrichtungshäusern zu finden. Doch wenn es um Warensegmente des Außen- und Nassbereichs geht, wird üblicherweise auf Tropenhölzer zurückgegriffen oder auf behandelte Nadelhölzer. Aber diese Situation lässt sich auflösen - mit Dimethylol dihydroxy ethylene urea, kurz DMDHEU. DMDHEU wird derzeit vor allem in der Textilbranche eingesetzt; die wasserlösliche, biozidfreie Substanz reagiert stark mit den freien Hydroxylgruppen der Zellulose und Hemizellulose. Die freien Hydroxylgruppen verursachen die Anfälligkeit des Holzes. Gelangt nun DMDHEU durch einen Wechsel von Druck und Vakuum ins Innere des Holzes, binden deren Vernetzermoleküle an die Hydroxylgruppen - auf diese Weise wird das Holz dauerhaft in einen gequollenen Zustand versetzt. Zusätzliche Hitze und Magnesiumchlorid als Katalysator bewirken, dass sich die Moleküle untereinander oder mit der Zellwand vernetzen. Bei richtiger Koordination der Prozesse behält Buchenholz seine Vorzüge als herausragendes Nutzholz und gewinnt wichtige Vorteile des Tropenholzes hinzu: Hohe Dauerhaftigkeit, Dimensionsstabilität, Widerstandsfähigkeit und Festigkeit.
Mit der Resistenz gegen Fäulnis und der Beständigkeit gegenüber Nässe sowie dem Aufstieg in die Dauerhaftigkeitsklasse I und II lassen sich nun Produkte entwickeln, die bislang aus tropischen Hölzern oder nicht nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Noch müssen Anwendungen im Vollholzbereich optimiert und weitere Nutzungen zusammen mit der Holzindustrie erarbeitet werden - doch schon jetzt zeigen Picknickgarnituren, Schalensitze für Bushaltestellen, Doppeltore und Terrassenstühle was machbar ist, wenn die Zauberformel DMDHEU zum Einsatz kommt: Langlebige Produkte gefertigt aus einem heimischen, nachwachsenden Rohstoff.

Der Forschungsverbund "Modifizierte Buchenholzprodukte" gehört als eines von 25 Verbundprojekten zum Förderschwerpunkt "Nachhaltige Waldwirtschaft" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das BMBF finanziert den Förderschwerpunkt im Zeitraum 2005 bis 2010 mit rund 30 Millionen Euro. Am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) ist die wissenschaftliche Begleitung und Koordinierung des Förderschwerpunktes angesiedelt. Aufgabe der wissenschaftlichen Begleitung ist es, auf nationaler und europäischer Ebene ein Netzwerk für Wissenschaft und Praxis zu schaffen und zu koordinieren; von hier aus wird auch die Öffentlichkeitsarbeit für den Förderschwerpunkt gesteuert. In seiner Gesamtheit befasst sich der Förderschwerpunkt vor allem mit drei Fragestellungen: Wie kann die Wertschöpfungskette Forst-Holz sowohl gewinnorientiert als auch ökologisch verträglich und sozial gerecht optimiert werden? Wie können Waldlandschaften so genutzt werden, dass die Lebensqualität der Menschen verbessert wird und gleichzeitig die Ressourcen langfristig gewährleistet sind? Wie sieht der Wald der Zukunft aus?

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft e.V.

Foto: Picknickbänke aus Buchenholz - Kenner der Materie staunen, da es bislang völlig abwegig erschien, Produkte für den Außeneinsatz aus Buchenholz herzustellen. Doch mittels der Modifizierung wird das Holz in seiner Struktur so verändert, dass Wasser und Schädlinge nicht mehr ihren gewohnten Stoff "Holz" vorfinden und das Holz somit nicht mehr in gewohnter Weise schädigen können. Dr. Peter Rademacher / Verbund "Buchenholzmodifizierung", Göttingen

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