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Werkstoff-Wald

baumstark! Wald Holz Kultur
Werkstoff-Wald

Holz ist aus der Kulturentwicklung der Menschheit nicht wegzudenken. Viele technische Pionierleistungen – Rad und Schraube, Uhrwerk, Hebekran und Schreibmaschine – wurden zuerst in Holz erdacht und angefertigt. Im Haus der Wirtschaft in Stuttgart findet noch bis zum 22. Juli 2001 die Ausstellung “baumstark” statt. Der Name ist Programm, denn was dort an Materia-lien und Produkten aus Holz dargestellt wird, ist beeindruckend.

Das Projekt baumstark zeigt, dass wir diesen nachwachsenden Rohstoff auch in Zukunft brauchen – als Baustoff, Werkstoff und Brennstoff. Von der wirtschaft-lichen Bedeutung bis zu den sinnlich-ästhetischen Qualitäten von Wald und Holz reicht die thematische Bandbreite, die in zahlreichen Aktionen und in der Ausstellung mit zwei großen Erlebnis- und Informationseinheiten erfahrbar wird.

Der eine Ausstellungsteil widmet sich dem Produktionsstandort des Holzes, dem Wald und seinen lebenswichtigen sozialen und ökologischen Funktionen.
Das Begleitprogramm mit wirtschaftlichen, forstlichen und kulturellen Veranstaltungen sowie mit Aktionen für Kinder und Jugendliche im Haus der Wirtschaft und an anderen Orten ergänzt die Ausstellung und machte Stuttgart vier Monate lang zur “Hauptstadt des Holzes”. Zur Ausstellung gibt es einen Katalog zum Preis von 19,80 DM sowie das gesamte Begleitprogramm, das in einem Booklet zusammengefasst ist.
Informationen findet man auch im Internet unter www.baum-stark.de.
Der andere Teil zeigt das Thema Holz in der ganzen Fülle seiner Erscheinungsformen und seiner Anwendungsmöglichkeiten: vom Bauen und Gestalten mit Holz über seine energetische Nutzung bis zum Papier und den innovativen Holzwerk-stoffen.
Holzwerkstoffe – Holz neu kombiniert
Das Thema Holzwerkstoffe wurde von spek Design auf-bereitet und gestaltet. Nach ausführlicher Recherche fanden dort insgesamt 28 sowohl altgediente als auch innovative Holzwerkstoffe ihren Platz im “Werkstoffwald”. Viele dieser Holzwerkstoffe sind jedem Schreiner bekannt und gehören zum Tagesgeschäft. Doch es gibt auch Exoten und nicht alltägliche Holzwerkstoffe, die dort präsentiert werden und die Ausstellung – auch für den Insider – sehr sehenswert machen. Einige dieser innovativen Holzwerkstoffe stellen wir hier vor.
Gut kombiniert
Materialmix steht für die Innovative Mischplatte aus Holz und Acryl, Transparenz und Mas-sivität.
Acryl-Holz-Verbundplatten stellen eine Verbindung zwischen Kunststoffstreifen und Holzleisten dar, wobei die Dicke der einzelnen Streifen dabei variieren kann. Nachdem die Plattenteile verleimt wurden, werden die Oberflächen poliert, um die Transparenz der Acrylstreifen wieder herzustellen.
Die Platte ermöglicht Lichtdurchlässigkeit in Kombination mit der Atmosphäre von Holz und werden als Dekoratives Mittel bei Möbel- oder Zimmertüren, Tischplatte usw. eingesetzt.
Exponate von Ravier, Frankreich; PiarottoLegno, Italien.
Farbige Akzente
Color-Lagenholz besteht aus meist eingefärbten Furnierschichten. Besonders durch Fräsen und Abschrägen kommen die unterschiedlichen Farbschichten zur Geltung. Die Farbverläufe werden genau berechnet und bewusst produziert. So können vielfältige Musterungen geschaffen werden.
Anwendung: Handläufe, Tischtennisschläger, Snowboards usw.
Die Exponate sind von Alpi, teilweise auch aus dem Archiv von spek Design.
Kunstfurniere
Kunstfurniere werden aus eigens hergestellten Color-Blöcken gemessert. Die Schichtdicken und Färbungen bestimmen die Zeichnung des Kunstfurniers. Durch die Zusammensetzung des Ausgangsblocks können also gezielt farbige Muster aber auch Nachbildungen echter Furnierbilder erzeugt werden.
Die Vorteile sind ein minimaler Verschnitt, da der Block direkt auf Maß gefertigt wird und es keine Farbunterschiede innerhalb eines Furniertyps gibt.
Anwendung: Möbelindustrie, wenn unterschiedliche Zulieferer exakt gleiche Farbtöne und Maserungen in großer Stückzahl anfertigen müssen sowie fürInnenausbau und Autoteile.
Holz im Wind
Im technischen Bereich ist Holz oft verdeckt eingesetzt. Trotz leistungsstarker Metalle und Kunststoffe kann Holz bei besonderen Anwendungen immer wieder auftrumpfen – so z. B. beim Propellerbau.
Propellerblätter aus Holz werden bereits seit Anfang des 20. Jahrhunderts benutzt. Sie werden aus einem Verbund von Fichteleisten (geringes Gewicht) und Pressschichtholz (Stabilität) gefertigt und mit einer Schutzschicht aus Aluminium überzogen. Sie sind leichter als Metallpropeller und reduzieren so die dynamischen und statischen Lasten erheblich. Bei Holzpropellern wirkt nur 1/5 der Kräfte, die bei Metall entstehen.
Werden Propellerblätter mit Holzkern beschädigt, können sie angeschäftet werden, sofern mehr als 80 Prozent des Propellerblattes rissfrei erhalten sind. Beim Kunstfliegen haben die Holzpropeller einen Marktanteil von 95 Prozent erreicht.
Das Exponat wurde von mt-Propeller in Atting zur Ver-fügung gestellt.
Sperrholz “extrem”
Sperrholz, das aus Hartholz-furnieren gefertigt und unter erhöhter Harzzugabe sehr stark verpresst wird, erreicht eine Festigkeit, die sich auch für extreme Einsatzgebiete eignet. Es wird auch als “Panzerholz” bezeichnet.
Es ist extrem biegefest und hart, äußerst maßstabil, wasserfest, aber sehr schwer. Als Sondertyp – ab 40 mm Materialdicke – ist es kugel- und granatensicher.
So genanntes Panzerholz findet Verwendung in Sicherheitsbereichen, Maschinenteile wie Bolzen und Zahnräder, im Formenbau für die Fertigungstechnik, in der Transport- und Verkehrsindustrie sowie als Unterboden für Formel-1 Rennwagen.
Die Exponate der Firma OBO und Blomberger Holzindustrie/ Delignit zeigen Beispiele.
Bugholz
Holz für die Herstellung von Bugholz darf keine Äste haben, der Faserverlauf muss parallel zur Schnittkante sein. Die ausgewählten Holzkanteln werden 24 Stunden in Wasser gelagert, dann bei Hitze und Druck ca. ein bis drei Stunden gedämpft, um die Biegefähigkeit zu erreichen. Um beim Biegen zu verhindern, dass die Zugdehnung auf der konvexen Seite zu groß wird und die Fasern reißen, wird am Außenradius des Holzes ein sog. Zugband angelegt.
Es gibt zwei Biegeverfahren:
Beim Handbiegen von drei-dimensionalen Bögen wird das Holz von zwei Arbeitskräften in eine Form hineingebogen und fixiert.
Beim maschinellen Biegen sind nur zweidimensionale Bögen möglich. Maschinen biegen und pressen das Holz in Form und arretieren das Werkstück.
Nach dem Biegen muss das Holz ein bis zwei Tage bei 80 °C in die Trockenkammer, bis eine Holzfeuchte von 8 Prozent erreicht ist. Anschließend werden, soweit erforderlich, die Querschnitte nachgearbeitet.
Mit der Erfindung des Bugverfahrens von Thonet wurden Tische und Stühle zum funktionalen, industriell gefertigten Produkt für jedermann. Um 1910 stellte die Firma bereits jährlich fast 2 Millionen Bugholzmöbel her.
Vorgestaucht
Vorgestauchtes Holz lässt sich in alle Richtungen biegen und verformen, solange es “feucht” ist. Sobald die Restfeuchte verdunstet ist, erstarrt es leicht federnd in seiner Position. Erreicht wird dieser Effekt durch sog. Vorstauchen. Die Technologie des Vorstauchens wurde entwickelt, um längere Bearbeitungszeiten als beim Dämpfen zu ermöglichen.
Das Holz muss einen Feuchte-gehalt von 20 Prozent haben, es wird auf ca. 100 °C erwärmt und dann in der Stauchmaschine hohem Druck auf den Stirnholzseiten ausgesetzt. Dadurch werden die Zellen der Holz-wände quer gefaltet.
Das Format erfährt dadurch eine bleibende Verkürzung von 3 – 10 Prozent. Da die gefalteten Zellen weniger Widerstand beim Biegen haben, kann das Holz leicht in Form gebracht werden.
Welches Holz gestaucht werden kann, hängt von der Zellstruktur ab. Möglich sind: Esche, Buche – nur bedingt: Eiche, Ahorn und Kirsche – die bei Formteilen, Möbelteilen und Kanten ein-gesetzt werden.
Hersteller: Richter Furnier-technik.
Fadenholz
Diese Technik aus den 80er Jahren wird zwar nicht mehr verwendet, ihre Möglichkeiten der 3-dimensionalen Formgebung machen sie aber weiterhin interessant.
Fadenholz besteht aus Stark-furnierstreifen, die erst gedämpft, gebogen, verpresst und dann verleimt werden. Es können freie Formen und auch stark differierende Querschnitte angefertigt werden, die außerdem in sich verdreht sein können. Aufgrund von Fertigungsnachteilen, wie ein unbefriedigendes Beizergebnis (hoher Leimanteil) und den hohen Fertigungskosten wird die Fadenholztechnik nicht mehr eingesetzt.
Fadenholz kommt bei Stuhl-lehnen und dreidimensional gebogenen und verdrehten Möbelteilen zur Anwendung. Das Exponat stammt aus dem Archiv von spek Design.
Formschichtholz
Formschichtholz ist kein Sperrholz, da der Faserverlauf der Schichten vorwiegend gleichgerichtet ist, nur etwa 15 Prozent der Lagen werden zur Erhöhung der Festigkeit quer verleimt. Im Gegensatz zum Formlagenholz federt die Form bei Belastung leicht nach.
Durch das Federn wird eine Bruchfestigkeit in Richtung des Faserverlaufs erreicht, die weit über der des Vollholzes liegt. In Querrichtung ist die Bruchfestigkeit deutlich geringer und deshalb werden nur schmale Profile gefertigt.
Formschichtholz wird bei hoch beanspruchten Formteilen eingesetzt, die nur in eine Richtung gekrümmt und belastet werden; beispielsweise bei geschwungenen Stuhlbeinen, Lattenrost usw.
Dasselbe Prinzip wird auch zur Herstellung von Bauholz-Balken verwendet. Dort werden die verschiedenen Lagen, Späne oder Streifen so angeordnet und verpresst, dass unterschiedlichen Beanspruchungsrichtungen begegnet werden kann.
Die Exponate stammen von Becker KG und FinnForest.
Formsperrholz
Mit Hutschachteln und Näh-maschinendeckeln wurde Formlagenholz groß – heute ist es aus dem Stuhlbau nicht mehr wegzudenken.
Formsperrholz besteht aus rechtwinklig und sternförmig geschichteten und in Form gepressten Furnierlagen. Der Leim hält die Schichten nach dem Aus-härten in Form.
Hohe Festigkeit in beide Richtungen zeichnen Formlagenholz aus. Die Formen können in zwei Richtungen verformt und gekrümmt hergestellt werden.
Heute wird Formlagenholz bei mehrfach geformten Sitzschalen und Polstermöbelteilen, Möbelelementen, Klavierdeckeln,Radiogehäusen und Spielzeugteilen eingesetzt.
Hersteller: Teutoburger Sperrholzwerke, OWI, Fritz Becker KG.
Spanholzformteile
Pressspan ist ein Material, dem wenig Aufmerksamkeit zuteil wird. Selten stellen es Designer wie Philippe Starck ins Rampenlicht. In Bürodrehstühlen und als Endkappen für Teppichrollen findet es dennoch alltäglichen Einsatz.
So genannte Pressspanteile bestehen aus kunstharzgetränkter Holzspanmasse, die unter Druck und Wärme in Formen gepresst wird. Spanholzformteile haben in Deutschland nur einen geringen Marktanteil, verwendet werden sie hauptsächlich für Innenschalen bei Bürodrehstühlen. Im sichtbaren Bereich wurden sie von Formsperrholz völlig verdrängt.
Hersteller: Werzalit, ITA/France.
MDF-Form
MDF-Form ist ein Beispiel dafür, wie gezielte Schwächung einem Plattenmaterial neue Dimensionen erschließt.
MDF-Form ist eine industriell geschlitzte MDF-Platte, die sich aufgrund dieser gewollten Schwächung leicht biegen lässt. Dadurch können große Formen und Radien ab 17 cm mit ein-fachen Schablonen gefertigt werden. Durch die geschlossene,homogene Oberfläche, sind die Formteile einfach zu furnieren und leicht zu lackieren. Formen können mit Hilfe von einfachen Schablonen hergestellt werden.
Anwendung findet MDF-Form im Möbel- und Innenausbau für geschwungene Fronten und Bauteile.
Hersteller geschlitzter MDF-Platten sind: Hornitex, 32792 Horn-Bad Meinberg, und die Glunz AG, 37079 Göttingen.
Ringe und Röhren
Ringe und Röhren begegnen uns zwar häufig in Möbeln, Accessoires oder im Auto. Die wenigsten aber haben sich Gedanken darüber gemacht, wie sie her-gestellt werden.
Zur Herstellung gibt es zwei Methoden:
Die Wickeltechnik ist seit Beginn des 20. Jh. bekannt. Die einzelnen Furnierlagen werden beleimt, um einen Stahlkern gewickelt und mit einem Zugblech aus Stahl in Form gehalten und fixiert. Die Enden der einzelnen Lagen sind geschäftet oder stumpf gestoßen. Dieses Verfahren ist handwerklich und durch die geringen Rüstkosten für kleinere Stückzahlen geeignet. Die Rohrlängen sind auf etwa 350 mm begrenzt.
Bei der Presstechnik – ein seit 1960 angewandtes Verfahren – werden die Furnierschichten im Gegensatz zum Wickeln von innen nach außen gegen die Form gepresst. Die Formen sind in der Regel beheizt, was leistungsfähigere Leime ermöglicht. Rohr-längen von 600 – 1000 mm und Durchmesser von 80 – 1100 mm sind möglich.
Je nach Einsatzgebiet werden Schichtholz- oder Sperrholzringe – aber auch mit MDF-Schicht – gefertigt und kommen bei Tischzargen und Beinen, Gehäusen, Leuchten, Rundfenster, Spindeln für Wendeltreppen, Tabletts, Gymnastikreifen, usw. zur Verwendung.
“Den Bogen raus” haben die Firmen Sindelfinger Holzringe und K+W Formholztechnik.
Thermoplastisch
Fasal und Fasalex machen Möglichkeiten der Kunststoffverarbeitung wie Spritzgießen und Extrusion auch für Holzwerkstoffe nutzbar.
Die IFA-Tulln in Österreich betreibt die Entwicklung dieses innovativen Materials für verschiedene Verarbeitungsfirmen.
Thermoplastische Holzwerkstoffe werden als Granulat hergestellt, das dann mit Hilfe von herkömmlichen Kunststoff-maschinen verarbeitet werden kann. Das Granulat für Spritzgießen und für Profil-Extrusion unterscheidet sich in der anteiligen Zusammensetzung. Hauptbestandteil sind Holzmehl oder Späne. Sie werden mit pflanz-licher Stärke aus Mais oder Reis gebunden und nur soweit mit Leim und thermoplastischen Biopolymeren versetzt, wie es für die Verarbeitung nötig ist.
Je nach Zusammensetzung ist dieser Holzwerkstoff atmungsaktiv, wasserfest, mechanisch belastbar und kann wie Kunststoff verarbeitet werden. Die Teile können zermahlen und wiederverwertet werden – sind 100 Prozent recyclingfähig.
Türzargenprofile, Profile, Fuß-leisten, Christbaumschmuck und Spielzeugfiguren lassen sich daraus herstellen.
Exponate von Fasal und Fasalex von IFA-Tulln, Österreich.
Flüssiges Holz
Eine Innovation in Holz ist Arboform: ein Granulat, das aus Holz gewonnen und wie Kunststoff verarbeitet wird. “Flüssiges Holz” ist eine Mischung aus Naturfasern und Naturpolymeren und – im Gegensatz zu Kunststoffen auf Erdölbasis -biologisch voll abbaubar.
Hauptbestandteil ist Lignin, ein Nebenprodukt der Zellstoffindustrie. Holz besteht zu 20 – 40 Prozent aus Lignin, das dem Baum zur Aussteifung dient. Im “flüssigen Holz” ist es Bindemittel und wird mit Hanf oder anderen Naturfasern gemischt. Es wird als Granulat produziert und kann jederzeit wieder eingeschmolzen werden.
Eigenschaften: außerordentlich stabil, verhältnismäßig leicht, beachtliche Steifigkeit, wasserabweisend, temperaturbeständig wie Massivholz. Es besitzt die thermischen und mechanischen Eigenschaften von Holz, lässt sich aber wie Kunststoff verarbeiten, so beispielsweise für Spritzgießverfahren. Es ist ab 110 °C flüssig und auch eingefärbt erhältlich.
Arboform von Tecnaro kommt bei Griffen, Uhrengehäusen, Füllfederhaltern, Computergehäusen, Innenverkleidungen von Fahrzeugen, Trägermaterial für Furniere und Parkett zur Anwendung.
Holzchemie
Holz dient auch als Grundstoff für die Chemische Industrie. Aufgespalten und in Substanzen zerlegt bietet Holz ein erstaun-liches Spektrum an Einsatzgebieten und Wirkungsweise: sei es als Duftstoff, Aroma oder zum Abbinden von Farben. Der chemische Aufschluss der Holzsubstanz bringt eine Vielzahl von Stoffen.
In der Chemie
• Gewinnung von Terpentin, Teer und Pech
• Steuert Abbinden von mineralischen Baustoffen
• Bei Medikamenten als Bindemittel und Überzug, der die Löslichkeit in Wasser steuert
• Erhält Viskosität von Farben und Zahnpasta
• Früher Celluloid-Filme für Kino und Fotografie.
Düfte
• Fichtennadelöl
• Veilchenduft aus Rinde
Aromen
• Erdbeeraroma aus Sägespänen
• Vanillin aus dem Holzbindemittel Lignin
• Ahornsirup wird direkt am Baum abgezapft.
Aromen haben mit den ursprünglichen Geschmacks-trägern wie Früchten nicht unbedingt etwas zu tun. In Deutschland gilt als “natürliches Aroma” alles was aus der Natur gewonnen wird, während die USA unterscheidet zwischen FTNF (“from the named fruit”) aus der namensgebenden Frucht und WONF (“with other natural flavours”) aus anderen natür-lichen Aromen.
Bilder zaubern
Ein Vectogramm kann aus unterschiedlichen Materialen hergestellt werden. Da die innovative Darstelltechnik die besonders homogenen Eigenschaften von MDF optimal nutzt, werden Material und Verfahren meist kombiniert.
Eine Bildvorlage wird abgetastet und die unterschiedlichen Graustufen in Nutbreiten übersetzt. Zur Umsetzung im Material können nicht nur Nuten, sondern auch Punkte, Firmenlogos oder Schrift verwendet werden. Werden sie tiefer bzw. enger, so erscheint die Grauabstufung dunkler.
Unabhängig vom Farbeinsatz können so unbegrenzt große Bilder auch auf Gebäudefassaden oder Acrylscheiben über-tragen werden.
Lagert man zwei Motive über-einander, sind diese aus unterschiedlichen Richtungen getrennt oder frontal als Überschneidung zu erkennen.
(Foto: P+P Holzbau GmbH).
Veranstalter:
Landesforstverwaltung/Ministerium ländlicher Raum, Landesgewerbeamt Baden-Württemberg, Linda Katz
Konzeption
Deutscher Werkbund Baden-WürttembergDr. Margret Tränkle, Michael Andritzky und ihre Mitarbeiter (OIKOS-Team)Büro für Gestaltung: Hartmaier & Mangold, KirchentellinsfurtWeiss-Ausstellungen, Nürnberg
Konzeption/Gestaltung
„Innovative Holzwerkstoffe“: spek DESIGN, Stuttgart
Fotos
K.D. Busch und spek DESIGN
Entwicklungsgeschichte der Holzwerkstoffe
Sperrholz1793: Sir Samuel Bentham: Entwicklung eines Werkstoffes, der dem heutigen Sperrholz entspricht
  • 1865: John K. Mayo greift Benthams Idee auf, Entwicklung von Maschinen und Anlagen
  • Bugholz
  • 1830: Michael Thonet: erste Experimente mit Bugholz
  • 1837: Technik ist produktionsreif
  • Faserplatte
  • 1858: Lyman: Patent für Faserplatte
  • 1915: Carl G. Muench: Anlage zur Herstellung von Holzfaserdämmplatten
  • Spanplatte
  • 1887: Ernst Hubard: „Die Verwendung der Holzabfälle“: Beschreibung der Herstellung einer Spanplatte
  • 1936: F. Pfohl: Patent für Faserplatten
  • 1941: erstes Spanplattenwerk der Welt: Torfit Werke G. A. Haeske, Bremen
Gipskarton
Augustine Sacket gilt als Erfinder
ab 1915: Verwendung in den USA
ab 1938: auch in Europa
MDF-Platte
1945: Entwicklung durch Plywood Research Foundation
1965:
Fa. Miller-Hofft erste Anlage in Deposit/NY
1973:
erstes Werk in Europa in Ribnitz, DDR
OSB-Platte
  • 1949/54: James Clark: Patente für „Waferboard“. Zunächst nur Verpackungsmaterial
  • 1980: American Plywood Association (APA): Lockerung der Bauvorgaben macht die OSB-Platte populär
Quelle:
Geschichte der Holzwerkstoffe, Fa. Siempelkamp, Jens Fischer Dipl. Holzwirt
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Im Fokus: Vakuumtechnik
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BM-Themenseite: Innentüren
Im Fokus: Raumakustik
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Schallmessung in der Praxis: Michael Fuchs (r.) und Simon Holzer bei raumakustischen Messungen in einem Objekt (Friseursalon Max in Wallersdorf). Foto: Barbara Kohl, Kleine Fotowerkstatt
Im Fokus: Gestaltung
Alles bio? Nachhaltigkeit im Tischler- und Schreinerhandwerk

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