Verhalten sich technisch und natürlich getrocknete Hölzer unterschiedlich?

„Da stimmt doch was nicht“

Enttarnt die Trockenheit des Jahres 2018 Defizite der künstlichen Trocknung? Tischlermeister Holger Schultze stellt infrage, dass das Nachtrocknungsverhalten von technisch und natürlich getrocknetem Schnittholz gleich ist. Er fordert nun, diesem Phänomen wissenschaftlich auf den Grund zu gehen. Ein subjektiver Beitrag, der reichlich Stoff für Diskussionen bietet – was auch durchaus so gewünscht ist.

Holger Schultze

Als angestellter Tischlermeister bei einem Berufsbildungswerk in Köln bin ich mit meinen Kollegen von der HWK Köln zuständig für die Tischlerausbildung von 30 Teilnehmern des Kölner Bildungsmodells. Im September 2018 habe ich mit einer Anfängergruppe das Thema Holzfeuchte behandelt und in diesem Zusammenhang Holzfeuchtemessungen nach dem Widerstandsverfahren an Schnittholz-Lagerware als praktische Übung vornehmen lassen.

Die Messwerte der zwei unabhängig voneinander eingesetzten Messgeräte bewegten sich bei allen Massivholzbohlen und -brettern, sowohl in den Hirnholzbereichen als auch im Aufdeck, trotz unterschiedlicher Tiefe der Einstechfühler, zwischen 5,3 und 5,7 %. Diese auffällig niedrigen Werte wurden durch weitere Holzfeuchtemessungen während des Verbauens der Massivhölzer als Konstruktionsmaterial diverser Möbel sowohl in den tangentialen, den achsialen als auch in den radialen Messbereichen noch weiter unterschritten.

Wie der Zufall es wollte, erreichte mich zur gleichen Zeit die Anfrage der Geschäftsführung einer Leverkusener Holzhandelsgesellschaft, ob ich Verwendung für deren Massivholz-Restbeständen hätte. Vorgewarnt durch die eigenen Holzfeuchte-Messergebnisse wurde ich dann anlässlich einer ersten Inaugenscheinnahme und dabei durchgeführten Holzfeuchtebestimmung dieser Schnittholzware zu meiner Verwunderung mit Feuchtewerten um die 12 % konfrontiert. Dieses Massivholz-Portfolio an Laub- und Nadelhölzern unterschied sich nach der Art der Hölzer nicht wesentlich vom Lagerbestand des Berufsbildungswerkes. Gespräche mit den Leverkusener Holzhändlern ergaben, dass dieses Holz nunmehr nach einem Umzug des Gewerbebetriebes und einem damit bewerkstelligten Wechsel der Zielkundschaft vom holzverarbeitenden Handwerk zum Endverbraucher, sich länger als 15 Jahre bereits im Lagerbestand der Holzhandelsgesellschaft befindet; 85 % dieser Massivholzware waren bereits von den Vätern der heutigen Geschäftsführer zu einer Zeit eingekauft worden, in denen es noch üblich war, Holz natürlich zu trocknen, weil sich die technischen Holztrocknungsverfahren noch im Aufbau befanden.

Beobachtungen werfen Fragen auf

Der wesentliche Unterschied zwischen dem von Kölner Holzhändlern 2017/2018 gelieferten Schnittholz, das bei mir im Berufsbildungswerk zu Ausbildungszwecken gelagert war und dem der Leverkusener Holzhandelsgesellschaft war demzufolge die Art und Weise der ursprünglichen Holztrocknung. Aber warum unterschritt das künstlich getrocknete Massivholz im Gegensatz zu dem natürlich getrockneten Schnittholz um ein Vielfaches die nach den Tegernseer Gebräuchen und in der einschlägigen Fachliteratur aufgeführten Holzfeuchtewerte von 12 – 18 %? Beide Massivholzvorkommnisse waren den gleichen klimatischen Bedingungen des vergangenen Jahres ausgesetzt. Es stellte sich mir die Frage nach der Ursache für die niedrigen Feuchtewerte des künstlich getrockneten Holzes.

Seit meiner Berufsausbildung im handwerklichen Holztreppenbau und auch während meiner langjährigen Selbstständigkeit habe ich mich ausgiebig mit dem Thema Holzfeuchte beschäftigt. Es obliegt den im Treppenbau für die Sicherheit der Treppenbenutzer verantwortlichen Handwerksmeistern und Holztechnikern, aufgrund der Komplexität der aus Massivholz gefertigten Treppen die Regeln des Quellen und Schwindens sowie Grundsätze der Statik der bei der Konstruktion von Holztreppen eingesetzten Massivhölzer in besonderem Maße zu kennen und einzuhalten und folglich insbesondere die Holzfeuchten zu kontrollieren. Auch mein zusätzlich als Fachdozent für Holztreppenbau und Restaurator im Bauschreinerhandwerk erworbenes Fachwissen befähigte mich nicht, dieses Rätsel sofort zu lösen. Fest steht: Da stimmt doch was nicht.

Folglich stieg ich tiefer in die Materie der Holztrocknung ein – von wissenschaftlicher Literatur zum Thema chemischer Aufbau des Holzes bis hin zu den Orbitalstrukturen und der chemischen Zusammensetzung der Bestandteile einer Holzzelle. Nach einem langwöchigen Studium der im Internet zugänglichen Informationsquellen einschließlich dortiger Veröffentlichungen durch das Fraunhofer Institut für Bauforschung wurde mein Augenmerk von den Hauptbestandteilen des Holzes wie Lignin, Zellulose und Hemizellulosen auf weitere Inhaltsstoffe der Holzultrastruktur gelenkt.

Tief in die Zellsturktur geschaut

Anlässlich einer Recherche zu den Bestandteilen der Mittellamelle einer Holzzelle, der sogenannten Matrix, stieß ich in einer Abhandlung der ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule) zur Holz Ultra Struktur aus dem Jahre 2001 auf eines der beiden Hauptbestandteile der Mittellamelle, das Pektin. Pektin ist eine hochpolymere Substanz, die Bausteine aus Galactursäuremolekülen mit teilweise durch Methanol veresterten Carboxylgruppen enthält.

Es hat die wichtige Aufgabe, als Kittsubstanz benachbarte (Holz-)Zellen miteinander zu verbinden. In einer von Kollmann veröffentlichten Studie zum „Feinbau der Zellwand des Holzes“ fand sich dann der Ansatz einer möglichen Lösung des Rätsels: Pektine lassen sich mit relativ milden Medien aus der Zellwand lösen, z. B. mit heißem Wasser. Die zellulosehaltigen Zellwände widerstehen dieser Behandlung, nicht jedoch die pektinhaltige Mittellamelle, sodass sich die Zellen voneinander trennen. Dieser Vorgang wird auch bei der sogenannten Mazeration (Aufweichung pflanzlicher oder tierischer Gewebe bei längerem Kontakt mit Flüssigkeiten) beobachtet. Und: Pektin ist ein Bestandteil der interfibrillären Räume, die dem Wassertransport in die Zellwand dienen.

Heißes Wasser bzw. heiße Luft

Im Zuge meiner Recherchen hatte ich auch den Artikel von Dr. Oliver Dünisch „Moderne Holztrocknung“ gelesen und nun stellte sich mir die Frage, wenn dort von heißer Luft oder Wasserdampf mit einer Temperatur von um die 60 °C. die Rede ist, wie verhält sich in diesen Trocknungsbereichen das Pektin. Um hierauf eine Antwort zu erhalten, habe ich mich schriftlich an das Thünen-Institut für Holzforschung in Hamburg gewandt, und zwar an die Mitarbeiter des Ressorts zum Thema: „Auswirkungen von Umwelt- und Klimaveränderungen auf Holzbildung und Holzeigenschaften“. In meinem Schreiben stellte ich die Frage, ob es sein könne, dass durch das bei der künstlichen Trocknung eingesetzte heiße Wasser das Pektin aus den interfibrillären Zwischenräumen gelöst wird und demzufolge die Verbindung zwischen den Holzzellen derart gestört ist, dass „das Verlangen von Wasseraufnahme“ der im Holz tiefer eingelagerten Holzzellen von den wasserführenden Zellen nicht mehr „wahrgenommen“ wird und demzufolge nach einer extremen Trocknung wie in 2018 keine Wasseraufnahme mehr erfolgen kann?

In dem Antwortschreiben durch den komm. Institutsleiter, Herrn Dr. Johannes Welling, vertritt dieser die Auffassung, „dass ein Ausschwemmen von Pektin bei der Trocknung in heißem Wasser nicht auftritt (…). Bei den bei uns üblichen Trocknungsprozessen in Trockenkammern erreicht die Trocknungstemperatur zu Beginn der Trocknung allenfalls 40 bis 60 °C.“ Am Ende seines Statements schreibt er: „In aller Regel laufen aber sicher 95 % aller technischen Trocknungen gut kontrolliert und mit hoher Trocknungstemperatur zur Zufriedenheit der Kundschaft ab.“ Ich hatte mich eigentlich an das Thünen-Institut gewandt, weil ich erwartet hatte, eine auf wissenschaftlich fundierten Untersuchungen basierende Antwort zu erhalten.

Laut Aussage des Deutschen Wetterdienstes hat es seit deren Wetteraufzeichnungen eine solche Wetterlage wie 2018 noch nicht gegeben. Dementsprechend konnten die Folgen für künstlich getrocknetes Holz auch erst 2018 offensichtlich werden. Der ohne wissenschaftliche Untersuchungen pauschal erklärte Ausschluss der Möglichkeit, dass im Zuge der technischen Holztrocknung die Holzzellen des Schnittholzes gravierende Veränderungen erfahren, überzeugt mich hier nicht.

Zahlreiche Beanstandungen zu befürchten

Fakt ist, dass die dem Klima des Jahres 2018 ausgesetzte künstlich getrocknete Schnittholzware im Gegensatz zu natürlich getrocknetem Massivholz nicht nur dramatisch niedrig heruntertrocknete, sondern auch nicht in der Lage zu sein scheint, Wasser aus der zwischenzeitlich gestiegenen Luftfeuchtigkeit wieder aufzunehmen. Das zeigen jedenfalls die von meinen Auszubildenden und von mir bis zum heutigen Tage vorgenommenen Holzfeuchtemessungen, sowohl an den verbauten als auch an den eingelagerten Hölzern. Sollten diese tiefst getrockneten Massivhölzer eines Tages wieder in den normalen Bereich der Holzfeuchte zurückfinden, wird deren Quellverhalten ursächlich für eine Vielzahl von Beanstandungen sein.

Wissenschaftliche Untersuchung erforderlich

Das Potsdamer Institut für Klimaforschung warnt vor weiteren Trockenjahren wie 2018. Demzufolge sollte man dem Rätsel des unterschiedlich klimatisch bedingten Nachtrocknungsverhaltens von natürlichem und künstlich getrocknetem Schnittholz wissenschaftlich nachgehen.

Holz ist ein Naturstoff, der die Kultur des Menschen von Anfang an begleitet hat und noch immer prägt. Holz erlebt aktuell eine Renaissance als Baustoff und Energieträger, die noch vor wenigen Jahren kaum einer für möglich gehalten hätte. Wir sollten folglich sehr sorgfältig mit diesem Rohstoff umgehen und wissenschaftlich untersuchen, ob die derzeitigen Verfahren der künstlichen Trocknung frei von Nachteilen sind.


Der Autor

Tischlermeister und Restaurator Holger Schultze ist Leiter der Ausbildungswerkstatt Holz/Tischler bei der GBW Berufsbildungswerk gGmbH in Köln-Niehl.

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