Abb. 1: Möbel aus Kernbuche finden immer mehr Gefallen bei Designern und Verbrauchern (Foto: M. Lutze).
Die Buche deckt mit über 250 Verwendungsarten eine große Nachfragespanne ab, ist schon fast ein "Alleskönner": Sie wird verwendet bei traditionellen Holzprodukten, als Baustoff mit tragenden Funktionen und als Grundstoff für die Holzwerkstoffindustrie. Zudem wird sie als Basis für alternative Plattformchemikalien in der Bioökonomie eingesetzt.
Buchenholz und seine Eigenschaften
Buchenholz ist feinporig, homogen strukturiert und ohne auffällige Zeichnung – mit Ausnahme der Spiegel. Splint und Kern sind gleichfarbig blassgelblich bis rötlichweiß, beim Rotkern mit wolkiger Kernfärbung. Aus Kernholzbuche lassen sich dekorative und werbeständige, da widerstandsfähige Möbel herstellen (Abb. 1).
Das mittelschwere bis schwere Holz besitzt eine große Härte (Tab. 1) und damit eine hohe Abriebfestigkeit. Gedämpft lässt es sich ausgezeichnet biegen und wurde bereits vor über 150 Jahren zu den bekannten Kaffeestühlen verarbeitet (Abb. 2). Das Holz ist nicht witterungsfest, lässt sich jedoch leicht imprägnieren. Die chemischen Eigenschaften (Tab. 1) sind bedeutend für Zellstoffindustrie und Bioökonomie.
Tab. 1: Physikalische und chemische Eigenschaften von Buchenholz
Abb. 2: Buche lässt sich gut verformen. In den 1850er Jahren wurden die ersten Wiener Kaffeehausstühle produziert (Foto: Thonet GmbH, C. Meyer).
Konstruktionsholz aus Buche
Der Einsatz der Buche im Baubereich kann zwei Problemfelder lösen:
- Die derzeit hohen ungenutzten Vorräte sägefähiger Qualitäten und
- die Nachfrage nach geringer dimensionierten Bauholzprodukten mit großer Tragfähigkeit und hohem Elastizitätsmodul.
Brettschichtholz (BSH) aus Buche oder Buchen-Hybridträger (z.B. kombiniert mit Fichte) sind marktreif (Abb. 3). Beim BSH aus Buche kann der Querschnitt der Balken bei gleicher Biegefähigkeit deutlich kleiner sein als bei Fichtenholz. Allerdings ist die Ausbeute von BSH-Lamellen gegenüber Nadelholz sehr gering, wodurch die Produktkosten verhältnismäßig hoch sind.
Buchenfurniere haben eine lange Tradition, als Schichtholz für großdimensionierte Platten und Träger sind sie aber noch ein Novum im Segment der tragenden Holzbauprodukte. Dennoch wird Baubuche auf Basis von Buchen-Furnierschichtholz seit einigen Jahren vermarktet. Fein und schlank als Paneel hat die Buche Potenzial im Möbeldesign, kräftig und stark wirkt sie als "Bau-Buche Boden".
Mit der Formholztechnologie lassen sich Buchenkanthölzer über Verdichten und Erwärmen in einer Etagenpresse zu Platten und anschließend zu Rohren formen. Um solche Hölzer im Tragwerkbau einsetzen zu können, bedarf es noch weiterer Entwicklungen.
Abb. 3: Brettschichtholz aus Buche weist nicht nur eine hohe Tragfähigkeit auf, es ist auch dekorativ im Sichtbereich - wie hier im Erweiterungsbau der LWF (Foto: M. Lutze).
Sorgenkind Furnierindustrie
Aus Buchenstammholz guter Qualität produziert die Furnierindustrie Schälfurniere, insbesondere zur Herstellung von Sperrholz. Allerdings ist die Produktion in Deutschland seit Jahren rückläufig. Die Ursachen sind in erster Linie hohe Lohn- und Rohstoffkosten. Die Furnierausbeute lässt sich aber durch technologische Innovationen erhöhen: Risse und verfaulte Schwarzäste lassen sich durch ein neues Verfahren, mit Hilfe maschineller Erkennung und Sortierung, ausklippen. Durch Ausklippen und erneutes Zusammenfügen, ließe sich in Kombination mit dem Presstrocknungsverfahren die Ausbeute steigern. Allerdings sind dafür hohe Investitionen in Trocknungsanlagen erforderlich. Das Verfahren steht noch nicht im industriellen Maßstab zur Verfügung.
Buche – verfeinert und veredelt
Holz kann zu Werkstoffen modifiziert werden, die in ausgewählten Eigenschaften leistungsstärker sind als ihr Ausgangsmaterial. Das ermöglicht eine hohe stoffliche Ressourcenausnutzung. Buchenholz ist wegen seiner besonderen Eigenschaften geradezu prädestiniert für spezielle Funktionen, beispielsweise den "mitteldichten Faserplatten" (MDF). Die verglichen mit Nadelholz kürzeren und glatteren Buchenfasen liefern eine besondere Tieffräsqualität. Es ist auch möglich in die Zellstruktur der Holzzellwände einzugreifen. Dabei werden die Holzwerkstoffe durch Wärme, chemische Reaktionen oder Austausch von Strukturpolymeren modifiziert. Ein solches modernes Verfahren ist die "Belmadur-Technologie", die das Buchenholz bei der Dauerhaftigkeit in die Klasse 5 und damit auf eine Stufe mit Teakholz hebt.
Mit einer Bioraffinerie sollen fossile Rohstoffe durch nachhaltig angebaute biologische Ausgangsstoffe ersetzt werden. Eine Lignocellulose-Bioraffinerie erzeugt aus Buchenholz Plattformchemikalien, aus denen biobasierte Produkte entstehen. Damit ist es möglich, alle Hauptkomponenten des Ausgangsmaterials (Cellulosen, Hemicellulosen, Lignin) gleichwertig zu nutzen. Daraus lassen sich chemische und biotechnologische Zwischenprodukte sowie Bindemittel und Füllstoffe für Holzwerkstoffe und Kunststoffe gewinnen.
Aus Zellstoff lassen sich hochwertige Papiere herstellen. Inzwischen geht aber noch mehr: Industriell isolierte nanoskalige Cellulosefibrillen oder -micellen dienen als Grundstoff für transparente Bildschirmdisplays oder Biokunststoffe. Zudem ist Cellulose auch Rohstoff für Viskosefasern der Textilindustrie (Abb. 4).
Abb. 4: Ein Stoff mit Zukunft: Viskosefasern aus Buchenholz (Foto: Lenzing AG, M. Renner).
Klimawandel – Ja zur Buche!
Hervorragende Holzeigenschaften sowie vielfältige Nutzungsmöglichkeiten machen die Buche zum Baum der Zukunft. Hinzu kommen ökologische und ökonomische Vorzüge. Denn in reinen Fichten- oder Kiefernbeständen kann die Beteiligung der Buche nicht nur Risiken minimieren, sondern auch Produktivität und Erträge erhöhen. Mit gutem Holz, Ökologie und Ökonomie gibt es somit ausreichend Gründe für ein "Ja" zur Buche im Klimawandel.
Abb. 5: Stabile Buchen und Buchenmischbestände stehen für den Dreiklang aus gutem Holz, Ökologie und Ökonomie (Foto: J. Böhm).
