Verfärbungen bei Buchenholz vermeiden

Lagerungs- und Prozessstrategien verhindern Qualitätsminderung
Projekt der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft und des Ordinariats für Holzbiologie der Universität Hamburg

München.- Lagerungs- und prozessbedingte Verfärbungen stellen bei Buchenholz eine erhebliche Qualitätsminderung dar, die infolge der steigenden Nachfrage nach heller, gleichmäßig gefärbter Buche zu Reklamationen aus buchenholzverarbeitenden Branchen wie der Möbel- und Furnierindustrie führen. Die Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft in Hamburg (BFH) hat die unterschiedlichen Ursachen der lagerungs- und prozessbedingten Verfärbungen im Buchenholz untersucht. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „Integrierter Umweltschutz im Bereich der Holzwirtschaft“ gefördert.

Das maßgebende Qualitätskriterium für Buchenholz ist neben der Stammdimension und -form die Ausbildung eines möglichen Farbkerns, des sogenannten „Rotkerns“. Neben der möglichen Rotkernbildung im lebenden Baum treten qualitätsmindernde Verfärbungen auch während der Lagerung sowie bei der Be- und Verarbeitung des Holzes auf. Die BFH hat in ihrem Forschungsvorhaben zunächst die Ursachen dieser lagerungs- und prozessbedingten Verfärbungen untersucht, um anschließend Strategien zu entwickeln, diese zu vermeiden und damit eine bessere Wertschöpfung des Buchenholzes zu erreichen.

Die ungleichmäßigen Verfärbungen im Buchenholz entstehen durch komplexe physiologische, biochemische und chemische Reaktionen, die zur Bildung und Einlagerung der farbgebenden Stoffe führen. Dazu gehören neben der Rotkernbildung im lebenden Baum auch der Einlauf beziehungsweise das Ersticken des Holzes nach dem Einschlag sowie der Befall mit Bakterien oder Pilzen, das sogenannte „Verstocken“. Einlauf und Verstocken lassen sich durch die Begrenzung des Einschlags auf die Wintermonate, rasche Abfuhr und Aufarbeitung des Holzes sowie Wasserlagerung weitgehend vermeiden.

Prozessbedingte Verfärbungen bei der Trocknung des Buchenholzes beruhen auf Reaktionen der Inhaltsstoffe mit dem eindringenden Sauerstoff. Die intensive Farbänderung beim Dämpfen und Kochen entsteht wiederum durch eine chemische Reaktion des Lignins und Bestandteilen der Zellwand, den Hemicellulosen. Durch Untersuchungen können bereits im augenscheinlich unverfärbten Splintholz Inhaltsstoffe nachgewiesen werden, die durch prozessbedingte Wärmebehandlung in farbgebende Verbindungen übergehen.

Somit hängen die Verfärbungen im Buchenholz wesentlich von den arteigenen Reaktionen der Inhaltsstoffe ab. Eine genaue Trennung einzelner Verfärbungsursachen ist in vielen Fällen nicht möglich, da Verfärbungen auch durch kombinierte Reaktionen hervorgerufen und in den verschiedenen Verarbeitungsstadien weiter verstärkt werden können. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen leisten nicht nur einen Beitrag zur besseren Wertschöpfung des Buchenholzes, sondern können auch auf die Farbänderungen anderer Holzarten übertragen werden.

Auf der Grundlage der erhaltenen Befunde sollen nun konkrete vorbeugende Maßnahmen entwickelt werden, die auf die arteigenen Verfärbungsreaktionen und den Zeitpunkt ihrer Entstehung abgestimmt sind. Dazu zählen die Optimierung der Lagerungsbedingungen und -zeiträume des frisch eingeschlagenen Buchenholzes und der verfahrenstechnischen Prozesse durch genaue Kenntnisse chemischer Reaktionsmechanismen sowie die Entwicklung von Oberflächenbehandlungsmitteln, die ungleichmäßige Farbänderungen verhindern können. Letztendlich verhindern diese Maßnahmen ökonomische Verluste der buchenholzbe- und -verarbeitenden Betriebe und leisten einen Beitrag zur besseren Wertschöpfung des Buchenholzes.

Im Rahmen des Förderprogramms „Integrierter Umweltschutz im Bereich der Holzwirtschaft“ fördert das BMBF Forschungsarbeiten in den Bereichen Holzwerkstoffherstellung, Holzbau, Sägewerke, Holzvergütung und Klebetechnik. So sollen die umweltgerechten Anwendungsmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffs Holz aufgezeigt und genutzt werden. Über dieses und weitere Projekte innerhalb des Förderprogramms informiert die Website www.holz-und-umwelt.de, die im Rahmen des projektbegleitenden Wissens- und Technologietransfers erstellt und gepflegt wird. Dort sind auch die Adressen und Ansprechpartner der jeweiligen Zuwendungsempfänger beziehungsweise Projektbearbeiter zur Kontaktaufnahme sowie umfangreiche Links zu Forschungsinstituten und Unternehmen abrufbar.