Prozesskombination Schälen und Sägen von Starkholz: Geschälte Bretter für ausbeuteoptimierte Holzbauprodukte

rethink_LTprocessing

Projektlaufzeit: 10/2023 - 09/2026

Der gegenwärtige industrielle Einschnitt von Rundholz, Fokus Nadelrundholz, ist für mittlere Rundholzdurchmesser (BHD < 40 cm) optimiert. Starkholz kann folglich nur in dafür spezialisierten Anlagen einem hochindustriellen Einschnitt zugeführt werden. Der stehende Vorrat an Starkholz, gegenwärtig 25 % des Gesamtvorrats, ist in den mitteleuropäischen Wäldern allerdings erheblich (DACH-Region ~1,273 Mrd. VFM, davon 800 Mio. VFM Nadelholz) und zudem steigend. Zusätzlich wird eindringlich gefordert den Waldbestand zu verjüngen um ein ökologisches Gleichgewicht gewährleisten zu können. Dies zum Anlass nehmend und unter Einbindung der SDG’s der Vereinten Nationen mit Fokus hier auf eine Erhöhung der Ausbeute aus Rundholz, Reduktion des Energie- und Stoffeinsatzes in der Produktion von Holzbauprodukten und Erhöhung der Leistungsfähigkeit dieser ist es geplant im Rahmen des anvisierten Forschungsvorhabens „rethink_LTprocessing“ die Kombination der Prozesse Schälen und Sägen zu analysieren und betreffend geschälter Holzrohwaren den Stärkebereich deutlich zu heben.

Um die in diesem Forschungsvorhaben definierten Ziele zu verfolgen, werden folgende Arbeitspakete (APs) definiert: AP2 – Prozessoptimierung, AP3 – Klassifizierung und AP4 – Produkte und Einsatzbereiche. In AP2 gilt es die gegenwärtig bekannten Prozessschritte zur Gewinnung von geschältem (Stark-)Furnier hinsichtlich ihrer Eignung für Schichtstärken von ≥ 5-15 mm (Brettstärke) zu analysieren und zu optimieren. Zu den wesentlichen Prozessschritten zählen dabei die Vorbehandlung des Rundholzes, der Prozess des Schälens selbst sowie die Trocknung der geschälten, flächigen Holzrohwaren, welche in weiterer Folge als peeled_boards bezeichnet werden. AP3 widmet sich vordergründig der Charakterisierung und Klassifizierung einlagiger peeled_boards, daraus hergestellter Lamellen (pebo’s) und mehrlagig verklebter peeled_boards (peeled_panels). Das Fügen der peeled_panels und pebo’s wird ebenfalls behandelt. Es gilt relevante Materialeigenschaften zu bestimmen, Einflüsse aus dem Schälprozess auch auf gesägte Holzrohwaren zu quantifizieren sowie Qualitäts- und Sortierkriterien festzulegen. Im Rahmen von AP4 gilt es homogen / kombiniert aufgebaute stab- und flächenförmige form- und aufbauoptimierte lastabtragende Holzbauprodukte, hergestellt aus Holzrohwaren des Kombinationsprozesses Schälen und Sägen, etablierten brett- und plattenbasierten Holzbauprodukten gegenüberzustellen und die Vor- und Nachteile darzulegen. Neben „pebo“-Brettlamellen bzw. peeled_panels als Holzrohwaren können auch orthogonal verklebte peeled_boards zur Verwendung kommen. Weiters werden in AP4 exemplarisch die Potentiale für stab- und flächenförmige form- und aufbauoptimierte Formpressprofile sowie Schalungssysteme aus peeled_boards in Kombination mit (Stark-)Furnieren sowie gesägten Holzrohwaren analysiert.

Der Herstellprozess von geschälten Holzrohwaren in Brettstärkendimension per se und in Kombination mit einem nachfolgenden Säge- bzw. Schälprozess der Restrolle gilt bis dato als weitgehend unerforscht. Dies betrifft u.a. die Grenzen möglicher Schälstärken in Abhängigkeit der Rundholzdimension und der Vorprozesse sowie deren Optimierung, die Auswirkungen etwaiger Vorprozesse auf Schnittholzprodukte der Restrolle, den Schälprozess und dahingehend optimierte Prozessparameter selbst, die Möglichkeiten derartige Schälprodukte industriell zu trocknen und anschließend zu klassifizieren (sortieren). Das grundlagenorientierte Forschungsvorhaben „rethink_LTprocessing“ hat das Ziel, wesentliche Grundlagen zur Behandlung dieser Fragestellungen zu schaffen sowie die Potentiale dieses Kombinationsprozesses und jene der dabei erzeugten geschälten und gesägten Holzrohwaren für die Produktion von lastabtragenden Holzbauprodukten zu beleuchten. Im Zuge dessen gilt es ein optimales Setting zwischen den kombinierten Prozessen Schälen und Sägen zu finden und die Potentiale der dabei hergestellten Holzrohwaren bestmöglich in daraus homogen / kombiniert hergestellten stab- und flächenförmigen aufbau- und formoptimierten lastabtragenden Holzbauprodukten zu nutzen.

Förderprogramm BRIDGE 1

BRIDGE 1 Projekt

Das Ziel der Programmlinie BRIDGE 1 ist, die Potenziale der Grundlagenforschung und experimentellen Entwicklung gemeinsam weiter zu entwickeln. Die Linie trägt zur Vertiefung von Forschungskooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft bei, erleichtert Klein- und Mittelunternehmen (KMU) den Zugang zu wissenschaftlicher Forschung, begünstigt den ForscherInnen-Transfer von den Universitäten zur wirtschaftlichen Forschung und intensiviert die Forschungsleistung im Bereich hochwertiger industrieller Forschung und experimenteller Entwicklung.