Untersuchungen zur Dichte im Prozessverlauf der Herstellung von Formholzprofilen im BauwesenNach einer Erhebung des statistischen Bundesamtes ist die Baubranche Deutschlands mit \u00fcber 60% an Abfall- und Reststoffaufkommen beteiligt. Um nachfolgende Generationen nicht weiter zu belasten, m\u00fcssen zukunftstr\u00e4chtige Baustoffe den Nachweis ihrer Kreislauff\u00e4higkeit und Nachhaltigkeit erbringen. Der Baustoff Holz kann dies in besonderer Weise erf\u00fcllen. Auch den gr\u00f6\u00dfer werdenden Umweltproblemen, vor allem dem \u00fcberh\u00f6hten CO2-Ausstoss, kann der Einsatz von Holz als Substitutionsprodukt entgegen wirken. Mit nachhaltig betriebenen Wald\u00f6kosystemen und daraus erzeugten Holzprodukten, wird eine Erh\u00f6hung der Kohlenstofffixierung erreicht.Doch der Einsatz von Holz scheidet oftmals im ?Konkurrenzkampf? vor allem der Baustoffe aus. Zu den Nachteilen von Holz in technischen Anwendungen geh\u00f6rt die relative geringe Festigkeit im Vergleich zu Strukturwerkstoffen, wie z.B. Stahl. Aber auch die g\u00e4ngigen Holzprodukte sind mit Nachteilen behaftet. So ist die Erzeugung von Holzprodukten seit Jahrzehnten durch zwei unverr\u00fcckbare S\u00e4ulen kennzeichnet; dem Auftrennen des Stammholzes und dem anschlie\u00dfenden F\u00fcgen mittels synthetischer Bindemittel. Dabei entstehen nicht nur Schnitt- bzw. Materialverluste von bis zu 50%, es werden zudem hohe Mengen an Energien f\u00fcr die Herstellung verbraucht. Naturwissenschaft und Technik sollten daher die Voraussetzungen f\u00fcr eine effizientere Nutzung dieser nat\u00fcrlichen Ressource Holz schaffen, da kein anderer Baustoff die \u00f6kologischen Anforderungen so wie Holz erf\u00fcllen kann.Ein Schritt zu neuen innovativen Holzprodukten mit verbesserten mechanischen Eigenschaften sind Formholzprofile. Unter Druck und Temperaturen von 140\u00b0C wird Holz bis auf die H\u00e4lfte seines Volumens verdichtet. Dabei werden die Holzzellen nach Erweichen des Lignins ?gefaltet? und in einen plastifizierten Zustand versetzt. Nach dem Verdichten lassen sich die Kanth\u00f6lzer aufgrund von Verformungsreserven zu technisch wertvollen Profilen formen, wie man sie bisher aus dem Stahlbau kennt. Das Verfahren und das Formholzprofil sind mittlerweile patentiert und erste Marktanalysen zeigen positive Resonanzen. Daher soll sich dieses Projekt mit der Forschung und Weiterentwicklung des Formholzprofils besch\u00e4ftigen. Die bisherigen grundlegenden Untersuchungen galten dem mechanischen Verhalten des neuen Produktes. Ergebnisse waren in erster Linie Spannungs- Dehnungsdiagramme. Eine genaue Untersuchung der Dichte fand bisher wenig statt. Da aber die Qualit\u00e4t der mechanischen Eigenschaften von Holz deutlich von der Dichte beeinflusst wird und ein Erh\u00f6hen der Dichte ein Steigern der Festigkeit bewirkt, mu\u00df die Dichte und der Verdichtungsvorgang in den einzelnen Prozessschritten (Verdichten und R\u00fcckformen) systematisch analysiert werden. Dabei sind die Dichteverteilungen f\u00fcr das unverpresste und verpresste Kant- und Rundholz, das Formrohr, sowie f\u00fcr biaxial verdichtete, doppelt gekr\u00fcmmte Hirnholzplatten, zu untersuchen. Innerhalb dieser Untersuchungen sind Faktoren zu pr\u00fcfen, welche ma\u00dfgeblichen Einfluss auf die Dichte haben. Die Faktoren sind u.a. Geometrie des Pr\u00fcfk\u00f6rpers, Homogenit\u00e4t der Verdichtung, Anisotropie des Holzes, Jahrringstruktur, Holzfehler, Holzart und Verdichtungsgrad. Um die einzelnen Verdichtungsgrade zu untersuchen, sollen Kant- und Rundh\u00f6lzer in verschiedenen Graden einfach verdichtet werden, wobei Kantholz auch biaxial verdichtet werden soll. Dabei wird eine Scheibe abgetrennt und ein Dichteprofil mittels R\u00f6ntgencomputertomographie angefertigt. Der Verdichtungsprozess l\u00e4uft mit dem Restholz weiter. Bei diesen Verdichtungsvorg\u00e4ngen sind die verschiedenen Einflussfaktoren zu qualifizieren. F\u00fcr die Formrohre und die doppelt gekr\u00fcmmten Hirnholzplatten sind ebenfalls Dichteprofile anzufertigen, um die Dichteverteilung vom Endprodukt erfassen zu k\u00f6nnen. Im Vordergrund stehen zun\u00e4chst die Holzarten Pappel und Fichte, wobei auch anderen Baumarten untersucht werden sollen.Ziel der Dichteuntersuchungen ist es, eine relativ homogene Dichteverteilung im Endprodukt zu erreichen, was letztlich die Basis f\u00fcr eine optimale Lastverteilung ist. Unter Bezugnahme auf die Einflussfaktoren muss das Verdichten zun\u00e4chst so gesteuert werden, dass ein Optimum zum bruchfreien Biegen des Holzes erreicht werden kann und damit eine Herstellung der Formholzprofile mit einer m\u00f6glichst homogenen Dichterverteilung erm\u00f6glicht wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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