Die traditionelle Schindelherstellung hat Forschende der Empa und ETH Zürich dazu inspiriert, neuartige Holzwerkstoffplatten aus gespaltenen Holzstäben zu entwickeln.
Christian Zufferey
Selbst minderwertige oder bislang wenig genutzte Laubhölzer liessen sich damit effizient verarbeiten, schrieb die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in einer Mitteilung vom Donnerstag.
Die von Empa-Forschenden entwickelten Holzwerkstoffplatten, die aus zusammengepressten, gespaltenen Holzstäben bestehen, sollen künftig für tragende Bauteile infrage kommen.
Höhere Schnittholz-Ausbeute
Wie bei der Herstellung von Schindeln wird das Holz dafür zuerst entlang der Fasern des Holzes in Holzstäbe gespalten. «Die Schindelherstellung zeigt uns, wie Holz energieeffizient und materialeffizient verarbeitet werden kann», erklärte Ingo Burgert, Professor an der ETH Zürich und Forschungsgruppenleiter an der Empa in der Mitteilung.
Und weiter: «Holz lässt sich parallel zur Faser mit minimalem Energieaufwand und praktisch ohne Verluste spalten.» Diese Verarbeitungstechnik erhöhe die Schnittholz-Ausbeute erheblich, die in Schweizer Sägereien mit etwa 60 Prozent deutlich geringer sei.
Laubholz
In Mitteleuropa kommt insbesondere die Fichte aufgrund längerer Trockenperioden zunehmend unter Druck. Trockenheitsresistentere Laubbaumarten werden daher in Zukunft eine wichtigere Rolle spielen. Gleichzeitig wird hierzulande zurzeit der überwiegende Teil des Laubholzes zur Energieerzeugung verbrannt – und das, obwohl immer mehr mit Holz gebaut wird, auch da es als nachwachsende Ressource CO2 längerfristig im Baumaterial bindet.
In der klassischen Schindelproduktion wird allerdings meist nur ausgewähltes hochwertiges Nadelholz verwendet. Um das Verfahren für Laubholzarten geringerer Qualität anzupassen und längere Stäbe zu spalten, setzen die Forschenden auf einen zweistufigen Spaltprozess.
KI sortiert die Stäbe
Die unregelmässige Form der Stäbe, die dann zu einer Platte zusammengepresst werden sollte, stellte laut der Empa jedoch eine Herausforderung dar. Um diese zu bewältigen, setzt das Forschungsteam auf künstliche Intelligenz (KI).
Ein automatisiertes Kamerasystem erfasst Bilder jedes Holzstabes, die in ein neuronales Netzwerk eingespeist werden. Mit KI können dann für jeden Stab wichtige Holzeigenschaften wie die Steifigkeit bestimmt werden. So kann laut der Empa für jeden Holzwerkstoff die beste Kombination an Holzstäben ausgewählt werden.
