Projekte an der Professur für Holztechnologie

Optimierung von Laub- und Nadelholzsortierung für die Verwendung in hochwertigen geklebten Bauprodukten

Brettschichtholz (BSH) und Brettsperrholz (BSP) ermöglichen einen hochwertigen Einsatz des Rohstoffs Holz. Durch Verwendung dieser Holzprodukte in Bereichen wie dem mehrgeschossigen Hausbau, wo klassisch nur Stahl und Beton Anwendung finden, können Treibhausemissionen vermieden werden. Um Vorteile nutzen zu können, muss die natürliche Variabilität bei der Produktherstellung berücksichtigt werden. Dies erfolgt durch Einteilung des Schnittholzes in Klassen mit definierten Eigenschaften. Ziel des Forschungsvorhabens ist es die Lamellenproduktion gezielt für die Verwendung in diesem Bereich zu optimieren. Dabei soll eine höhere Effizienz der Holznutzung vor allem für kleine und mittelgroße Sägewerke, die hauptsächlich visuell sortieren und oft nur regionales Holz einschneiden, erreicht werden. Die Normungsarbeit soll die Anwendung der erweiterten und neuen Vorschriften in der Praxis ermöglichen.
Für das Vorhaben wird die umfassende Datenbasis der HFM genutzt werden. Zusätzlich werden einige ergänzende am Laubholz durchgeführt. Es sollen die mechanischen Eigenschaften und die zerstörungsfrei messbaren Sortierparameter der Probekörper ermittelt werden. Auf Grundlage dieser Messungen erfolgt die Auswertung nach angestrebten Teil-Zielen: 1) Die visuelle Sortierung in die neuen Zugfestigkeitsklassen, die für die BSH-/BSP- Produktion vorausgesetzt werden; 2) Die Möglichkeit einer einfachen Anpassung der Sortierregeln an die regionale Holzqualität soll überprüft werden; 3) Es soll das Potential eines kostengünstigen maschinellen visuellen Verfahrens ermittelt werden
Laufzeit November 2014 – Juni 2017
Bearbeitung Kovryga, Andriy; van de Kuilen, Jan-Willem;
Finanzierung Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

Beech Connect – Optimierte Materialnutzung von Laubholz unter Verwendung moderner Verbindungskonzepte

Die Daten der aktuellen Bundeswaldinventur 3 zeigen, dass der Anteil an Laubhölzern und vor allem an der Baumart Buche (Fagus s.) in deutschen Wäldern weiterhin ansteigt. Gleichzeitig sinkt der Anteil an Nadelhölzern, vor allem der der ökonomisch wichtigen Holzart Fichte (Picea a.). Das steigende Volumen an Buchenholz erfordert, Voraussetzungen für eine stärkere stoffliche Nutzung zu schaffen. Doch insbesondere schwächere Sortimente oder Rundhölzer minderer Qualität können derzeit nur in geringem Umfang vermarktet werden oder erzielen eine geringe Wertschöpfung. Ein mengenmäßig bedeutsamer, aber bisher unzureichend erschlossener Absatzmarkt liegt in der Verwendung für statisch hochbeanspruchte Bauteile.

Im Forschungsprojekt Beech Connect wird ein 3D-Fachwerksystem entwickelt. Ziel ist ein hochtragfähiges Tragwerk mit Brettschichtholzstäben aus Buchenholz, bei dem ein hoher Anteil an Buchenholz minderer Qualität Anwendung finden kann. Arbeitspakete des Forschungsprojekts sind u.a.:

  • Ausbeuteoptimierung beim Einschnitt von Buchen-Stammabschnitten
  • Untersuchung der Eignung von Buchenbrettern minderer Qualität hinsichtlich der Verwendung in Brettschichtholz
  • Ermittlung der Zug-, Druck- und Knickfestigkeit/-Steifigkeit von Brettschichtholzstäben aus Buche mit unterschiedlichen Lamellenaufbauten
  • Beurteilung der Verklebungsqualität der Brettschichtholz-Elemente
  • Entwicklung eines Schrauben-Hirnholzanschlusses zur Lastübertragung in die Fachwerk-Knotenpunkte
  • Untersuchung des mechanischen Langzeitverhaltens von Buchenholz und von Schraubenverbindungen in Buchenholz unter wechselnden Klimaverhältnissen
  • Modellierung und Simulation als Ergänzung der experimentellen Untersuchungen
Laufzeit 01.10.2016 – 30.09.2018
Bearbeitung Westermayr, Maximilian; Khaloian Sarnaghi, Ani; van de Kuilen, Jan-Willem;
Finanzierung Bayerische Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft