Verwendung von stehend gelagertem Fichtenschadholz für Vollholzprodukte
Der Klimawandel sowie der damit verbundene Befall durch Borkenkäfer haben in Deutschland und Europa zu erheblichen Mengen an Fichtenschadholz geführt. Dies stellt die Forst- und Holzwirtschaft vor erhebliche logistische Herausforderungen, da nicht alle geschädigten Bäume zeitnah geerntet und verarbeitet werden können. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI haben gemeinsam mit Partnern untersucht, inwieweit Fichtenholz, das bis zu zwei Jahre stehend gelagert wurde, noch für die Herstellung großvolumiger, geklebter Holzbauteile geeignet ist. Die Ergebnisse zeigen, dass die Holzqualität hierfür ausreichend bleibt, während eine Nutzung für Holzwerkstoffe sogar über einen längeren Zeitraum möglich ist. Ergänzend wurde ein Leitfaden entwickelt, der der Holzwerkstoffindustrie konkrete Empfehlungen zur Verarbeitung gibt.
Hintergrund und Herausforderungen
Die Kombination aus Klimawandel, extremen Wetterereignissen und massenhafter Vermehrung von Schadorganismen hat zu gravierenden Waldschäden geführt. Besonders betroffen sind Fichten, die in den letzten Jahren vielfach durch Borkenkäferbefall abgestorben sind. Da eine sofortige Nutzung der geschädigten Bäume nicht immer realisierbar ist, verbleiben viele dieser Bäume über längere Zeit als sogenannte Dürrständer im Wald.
Waldbesitzer stehen daher vor der Entscheidung, ob befallene oder abgestorbene Bäume sofort geerntet, im Wald belassen oder in Zwischenlagern aufbewahrt werden sollen. Die Lagerung führt jedoch zu Qualitätseinbußen, die hauptsächlich durch Trocknungsschäden sowie Pilz- und Insektenbefall verursacht werden. Diese Faktoren beeinflussen die mechanischen Eigenschaften des Holzes und somit seine Verwendbarkeit.
Forschungsansatz und Ergebnisse
Im Rahmen des Projekts konzentrierten sich die Partner auf Fichten, die durch Borkenkäfer abgestorben sind. Ziel war es zu klären, ob Holz von stehenden oder liegenden abgestorbenen Bäumen, das Pilzen und Insekten ausgesetzt ist, noch für Vollholzprodukte oder Holzwerkstoffe genutzt werden kann. Da Schadholz häufig energetisch verwertet wird, geht dabei ein wertvoller Rohstoff für die Kreislaufwirtschaft verloren.
- Stehend gelagertes Fichtenschadholz kann bis zu zwei Jahre für die Herstellung von geklebten Vollholzprodukten verwendet werden.
- Für Holzwerkstoffe wie Oriented Strand Boards (OSB), Spanplatten und mitteldichte Faserplatten (MDF) ist eine Nutzung sogar bis zu mindestens vier Jahren Lagerung möglich, ohne signifikante Qualitätseinbußen.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde in Zusammenarbeit mit Industriepartnern unter der Leitung des Deutschen Säge- und Holzindustrie Bundesverbands (DeSH) ein praxisorientierter Leitfaden erstellt, der Waldbesitzern und der Holzindustrie als Orientierung dient.
Methodik und Untersuchungen
An zwei Standorten in Deutschland, im Nationalpark Harz und im Sauerland, wurden Fichten von großflächigen Kalamitätsflächen mit unterschiedlichen Absterbezeitpunkten und -dauern entnommen. Die Forscher dokumentierten systematisch den Degradationsverlauf des Holzes in Abhängigkeit von der Lagerungsdauer. Ergänzend erfolgten Versuche mit trocken gelagertem Kalamitätsholz.
Herstellung und Bewertung von Schnittholzprodukten (Bretter, Bohlen, Kanthölzer) sowie geklebten Vollholzprodukten wie Brettsperrholz (BSP) und Brettschichtholz (BSH) bildeten einen weiteren Schwerpunkt. Die Untersuchungen umfassten visuelle und maschinelle Sortierung, Prüfung der Verklebungseigenschaften sowie mechanische Tests nach Norm, darunter Biege-, Zug-, Blockscher- und Delaminierungsprüfungen.
Am Fraunhofer WKI wurden zudem Holzwerkstoffe wie OSB, Spanplatten und MDF aus stehend gelagertem Holz hergestellt und anhand geltender Produkt- und CE-Normen bewertet. Dabei wurden Parameter wie Holzfeuchte, Rohdichte, Dickenquellung, Biegefestigkeit und Querzugfestigkeit analysiert.
Praktische Anwendung und Leitfaden
Die Ergebnisse bestätigen, dass stehend gelagertes Fichtenholz für die Herstellung verschiedener Holzwerkstoffe und Dämmstoffe geeignet ist, wobei jedoch mit einem erhöhten Anteil an Feinpartikeln und Staub im Vergleich zu Frischholz zu rechnen ist. Der entwickelte Leitfaden enthält produktspezifische Sortierkriterien und unterstützt die Holzbranche dabei, aus Schadholz die bestmöglichen Holzsortimente für das jeweilige Endprodukt zu gewinnen.
Das Projekt trägt dazu bei, die Ressource Holz unter veränderten klimatischen Bedingungen effizient und nachhaltig zu nutzen. Die gewonnenen Erkenntnisse und der Leitfaden können anderen Regionen in Deutschland und Europa helfen, Kalamitätsfälle künftig besser zu bewältigen.
Projektübersicht und Förderung
- Projekttitel: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität
- Teilvorhaben:
- Fraunhofer WKI: Holzwerkstoffherstellung, Evaluation und Koordination
- IHD Dresden: Bestimmung biotischer Schadorganismen und mechanische Untersuchungen
- DeSH: Herstellung und Bewertung geklebter Vollholzprodukte, Verbraucherakzeptanz, Leitfaden
- Wald und Holz NRW: Untersuchung von Dürrständern, Trockenlagern und Risikoanalyse
- Universität Göttingen: Zustandsanalyse und technische Trocknung von Kalamitätsholz
- Fördermittelgeber: Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) sowie Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN)
- Projektträger: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
- Förderkennzeichen: 2220WK49A3 bis 2220WK49E3
- Laufzeit: 1. August 2022 bis 31. Juli 2025
Fraunhofer WKI – Institut für Holzforschung
Seit seiner Gründung im Jahr 1946 widmet sich das Fraunhofer WKI der nachhaltigen Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Der Namensgeber Dr. Wilhelm Klauditz gilt als Wegbereiter der modernen Holzwerkstoffindustrie. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Formgebung, Komponentenfertigung mit Biowerkstoffen, biobasierte Bindemittel und Beschichtungen, Funktionalisierung, Brandschutz, Werkstoffprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in Bauwesen und Fahrzeugtechnik.
Darüber hinaus zählt das Fraunhofer WKI zu den führenden Forschungseinrichtungen im Bereich der Innenraumluftqualität. Die entwickelten Verfahren und Produkte finden vielfach industrielle Anwendung und leisten einen Beitrag zum Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft.
