Holzwerkstoffe

Unter Holzwerkstoffen versteht man Formteile oder Platten, die aus zerkleinertem Holz in Form von Spänen, Fasern, Furnieren oder einzelnen Massivholzelementen hergestellt werden. Diese Holzpartikel werden entweder mit Bindemitteln unter Hitze gepresst und damit in einen Verbund gebracht, oder durch mechanische Techniken (Nägel, Schrauben, Nut-Federsysteme) miteinander verbunden. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Lagen-, Verbund-, Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen.

Die Eigenschaften dieser Werkstoffe werden wesentlich von der Größe und Form der Holzpartikel bestimmt. Man kann sagen, je kleiner die Holzpartikel sind, desto geringer ist die Festigkeit des Werkstoffes - dafür nimmt die Qualität der Oberflächenstruktur zu. Nachteil bei der Verwendung kleinerer Partikel ist der erhöhte Energiebedarf bei der Herstellung und die damit einhergehende größere Umweltbelastung.

Die Anforderungen an die Holzqualität sinken mit der Größe der verwendeten Partikel. Für Spanplatten beispielsweise gelten wesentliche geringere Anforderungen als für Brettschichtholz. Der Vorteil liegt bei Holzwerkstoffen in der Form- und Strukturbeständigkeit. Während Vollholz „arbeitet“, das heißt es verändert seine Form und Struktur durch Schwind- und Quellverhalten, ist dies bei den Holzwerkstoffen kaum bis gar nicht der Fall.

Hierzu zählen beispielsweise Brettschichtholz, Kreuzbalken, Brettsperrholz und Massivholzplatten. Die sogenannten Leimbinder werden z.B. in statisch anspruchsvollen Bereichen im konstruktiven Holzbau eingesetzt. Die statischen Eigenschaften von Brettschichtholz können unter Umständen höher sein als die von Massivholz.

Ein Beispiel hierfür wäre Sperrholz. Es werden mindestens drei Lagen von Holzplatten so verleimt und gepresst, dass die Fasern jeder Lage 90° verdreht zueinander liegen. Dadurch wird das Quell- und Schwindverhalten stark reduziert. Es gibt verschiedene Arten von Sperrholz, in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien der einzelnen Lagen. Diese Materialien können sowohl auf Holz- als auch auf Kunststoffbasis zusammengesetzt sein.

In diese Gruppe gehört auch die bekannte Spanplatte, deren fachliche Bezeichnung auch Flachpressplatte lautet. Sie besteht aus unterschiedlich großen Holzspänen die verleimt und unter Hitze gepresst wird. Die kleineren Holzspäne liegen meist an der Außenseite um glattere Oberflächen zu erhalten. Auch die sogenannte OSB-Platte gehört in diese Gruppe. Fachlich wird sie als Grobspanplatte bezeichnet.

Zur Herstellung werden lange, schmale Holzfasern im Kreuzverbund ausgerichtet und unter hohem Druck bei hohen Temperaturen verleimt. Sie besitzt höhere statische Eigenschaften als die Spanplatte und kann je nach Klassifizierung auch als tragendes Bauteil sowohl im Trocken- als auch im Feuchtebereich eingesetzt werden.

Im Bereich der Dämmung können Holzfaserplatten ebenso eingesetzt werden wie auch als Trägermaterial bei Bodenbelägen. Die Einsatzbereiche sind abhängig von der Dichte und Bindung der Fasern. Faserplatten die ohne Bindemittel und Pressverfahren hergestellt werden, haben eine geringere Dichte und eignen sich gut als Dämmstoff oder Schallschutz. Ist eine höhere Belastbarkeit gewünscht, werden die Holzfasern mit Leim oder anderen Bindemitteln versetzt und bei hoher Temperatur gepresst. Die verwendeten Fasern können sowohl aus Holz als auch aus holzfaserhaltigen Pflanzen wie z.B. Flachs oder Raps gewonnen werden.

Sie bestehen teilweise aus einer Vielzahl verschiedener Materialien die auf unterschiedliche Weise zu einem Verbund gebracht werden. Holzbestandteile werden beispielsweise mit Kunststoffen, Metallen, Papier oder auch Zement kombiniert. Es entstehen Werkstoffe, die sehr unterschiedliche Anforderung an Gewicht, Festigkeit, Dämmeigenschaften oder Lärmschutz erfüllen können.

Wie in vielen anderen Bereichen, kann man auch beim Thema Holz und Holzwerkstoffe grundsätzlich davon ausgehen, dass möglichst natürliche und unbehandelte Werkstoffe für Umwelt und Gesundheit die geringste Belastung darstellen.

Naturhölzer können sogar das Wohlbefinden steigern und Belasten am Ende ihres Lebenszyklus nicht das Ökosystem.

Um den heutigen Ansprüchen auf Oberflächenbeschaffenheit, Optik oder auch statischer Belastbarkeit gerecht zu werden, ist jedoch der völlige Verzicht auf Holzwerkstoffe nicht möglich. In den letzten Jahrzehnten wurden viele Fehler gemacht, was die Auswahl und die Verarbeitung der verwendeten Materialien und Hilfsstoffe betrifft. Man war sich der teilweise enorm negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit nicht bewusst.

Gerade im Baubestand der 1960er bis 1990er Jahre trifft man noch sehr häufig auf Giftstoffe die nachgewiesener Maßen ein hohes Gesundheitsrisiko bergen, wie beispielsweise Formaldehyd haltige Spanplatten (siehe Thema Holzschutzmittel, PCP, Formaldehyd, Lindan). Mittlerweile hat der Gesetzgeber die Auflagen verschärft. Dies bedeutet jedoch nicht, dass man generell von einer Unbedenklichkeit ausgehen kann. Daher ist bei der Auswahl der Materialien besondere Sorgfalt geboten.

Gerade Planer sollten sich ihrer besonderen Verantwortung für Gesundheit und Umwelt bewusst sein und auch alternative, innovative Produkte bei der Planung mit einbeziehen. Bei der Vielzahl an Umwelt- und Prüfzeichen ist dies nicht immer einfach. Das CE-Prüfzeichen gibt beispielsweise nur die Übereinstimmung mit europäischen Richtlinien an. Teil dieses Prüfzeichens ist auch die Formaldehydklasse (E) die in Deutschland auf E1 und damit auf maximal 0,124 mg/m3 festgelegt ist. Der Anteil an PCP (Pentachlorphenol = schweres Nervengift) darf 5 ppm (Parts per Million) nicht überschreiten. Diese Grenzwerte sind jedoch mittlerweile umstritten und sollten eher niedriger angesetzt werden. Bessere Aussagen zu Themen wie Gesundheit, Umweltschutz und Nachhaltigkeit kann man beispielsweise dem Qualitätszeichen natureplus entnehmen.