Am Institut für Stahl- und Holzbau der Technischen Universität Dresden wurde ein neues Verfahren zur Herstellung von Formholz entwickelt. Mit diesem lässt sich Holz zu einem außergewöhnlich stabilen Material formen. So stabil, dass es vielen anderen Werkstoffen überlegen ist:

Formholz – fest wie Stahl, stabil wie Kunststoff und Beton und dabei preiswert und nachwachsend. Jens Voigt von der Sächsischen PatentverwertungsAgentur (SPVA) präsentierte das innovative Verfahren zur Herstellung des neuen Holz-Werkstoffs auf der Materialica, einer internationalen Fachmesse für Werkstoffanwendungen, Oberflächen und Product Engineering. Nun sorgt der Innovationsmanager dafür, dass das Verfahren auf den Markt kommt.

Dresden. Holz dient seit vielen Jahrhunderten als Bauelement. Als Oberflächenbeschichtung an Wänden, Decken und auf Böden, sowie als tragendes Element, beispielsweise in historischen Fachwerkhäusern. Doch Holz kann noch mehr, viel mehr. Denn Dank eines neuen Verfahrens zur Holzformung kann Holz viele Eigenschaften moderner Bauwerkstoffe erfüllen, beispielsweise so stabil wie Beton oder Kunststoff oder so zug- und biegefest wie Stahl sein. Prof. Dr. Ing. Peer Haller, Lehrstuhlinhaber des Instituts für Stahl- und Holzbau der Technischen Universität Dresden hat gemeinsam mit seinen Mitarbeitern ein Verfahren entwickelt, mit dem man Holzstücke ein- oder mehrachsig quer zur Faserrichtung unter Erwärmung verdichtet und die Stücke anschließend miteinander zu Platten verleimt. Die Faser- und Verdichtungsrichtungen der aneinandergefügten Holzstücke laufen parallel oder senkrecht in Plattenebene.

Was kompliziert klingt, birgt ein einfaches Prinzip in sich. Denn Holz ist ein filigranes Gebilde aus dünnwandigen Zellen, ein poröser Werkstoff mit verschiedenartig angeordneten Hohlräumen. So hat Nadelholz ein Porenvolumen von etwa 60 Prozent. Im natürlichen Zustand erreicht Holz darum nicht annähernd die Festigkeit und Stabilität von Stahl oder Beton. Wird es jedoch erhitzt, befeuchtet und einem bestimmten Druck ausgesetzt, quer zur Holzfaser verdichtet und plastisch verformt, schließen sich die Zellen im Holz, ohne dass dabei die Zellwände brechen. Das so entstandene Formholz weist durch seine Materialdichte eine deutlich höhere Festigkeit auf. Die Verdichtung ermöglicht die zwei- und dreidimensionale Verformbarkeit von Holz quer zur Faser, so dass viele unterschiedliche Formen bis zur mehraxial gekrümmten Holzplatte herstellbar sind.

Und dadurch reichen auch die Einsatzmöglichkeiten des Dresdener Formholzes vom vielfältigen Bauwerkstoff bis zur Herstellung von Möbeln. Je nach Funktion lassen sich die Eigenschaften der Formholz-Teile zusätzlich durch spezielle Schichten erweitern oder verstärken. So erhöht ein dünner Mantel aus Kohlefasern - beispielsweise bei Formholz-Röhren - die Festigkeit. Eine wasserabweisende Beschichtung sorgt dafür, dass das Holz keine Nässe aufnimmt. Dazu Jens Voigt, Innovationsmanager der Sächsischen PatentVerwertungsAgentur (SPVA) der GWT: „Mit dem Dresdener Formholz lassen sich sogar Hochhäuser und Brücken konstruieren.“ Patentiert wurde das zukunftsorientierte Verfahren über die SPVA. 

Prof. Haller und sein wissenschaftlicher Mitarbeiter, Jörg Wehsener, haben für ihre Holzforschung bereits mehrere Auszeichnungen erhalten, unter anderen den Collano Innovationspreis und den Wilhelm-Klauditz-Preis für Holzforschung.

Damit das Formholz schon bald an vielen Orten zum Einsatz kommt, betreibt Voigt die Vermarktung des innovativen Verfahrens. Jens Voigt: „Diese Entwicklung wird das Bauen aufgrund seiner vielseitigen Einsatzmöglichkeiten nachhaltig verändern. Für die Produktion des Formholzes braucht man deutlich weniger Material und Energie. Zudem ist Holz ein nachwachsender und preisgünstiger Rohstoff.“

Das an der TU Dresden entwickelte Verfahren sorgt dafür, dass Formholz in Zukunft Beton, Stahl und Kunststoff Konkurrenz macht. Sogar Hochhäuser oder Brücken lassen sich damit konstruieren, wie beispielsweise aus den mit Kohlefasern ummantelten Formholz-Rohren (links). Die SPVA kümmert sich nun um die Vermarktung des innovativen Produkts.