Thermoholz
Verantwortliche Hochschullehrer
Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem
Ansprechpartner
Lothar Clauder, M.Sc. Lothar.Clauder(at)hnee.de
03334 / 65 73 79
Was ist Thermoholz?
Thermisch modifiziertes Holz, Thermoholz oder TMT ist Holz, das bei Temperaturen von üblicherweise über 160 °C bei reduzierter Sauerstoffkonzentration behandelt wurde und bei dem wesentliche Eigenschaften über den gesamten Holzquerschnitt dauerhaft verändert sind. Die verschiedenen Verfahren der thermischen Modifikation von Holz führen insbesondere zu einem Abbau von Hemicellulosen, jedoch finden auch Veränderungen an den anderen Hauptkomponenten des Holzes statt.
In der Pilotanlage an der Hochschule für nachhaltige Entwicklung wird Thermoholz
- in einem ein- oder mehrstufigen thermischen Behandlungsverfahren
- bei Temperaturen von 170°C bis 250°C
- über einen Zeitraum von 2 bis 48 Stunden
- unter Sauerstoffabschluss
hergestellt.
Das Verfahren wurde zum Patent angemeldet und durch ein Gebrauchsmuster geschützt.
Pilotanlage zur Herstellung von Thermoholz
Wie verändert sich das Holz bei thermischer Behandlung?
- Das Holz verfärbt sich, je nach Behandlungsintensität, dunkel.
Die Fähigkeit zur Wasseraufnahme und -abgabe reduziert sich dauerhaft.
- Es treten Veränderungen bei Form- und Dimensionsstabilität sowie mechanischen Eigenschaften auf.
Das Holz wird resistenter gegenüber holzzerstörenden Pilzen und Insekten.
- Das Holz versprödet.
- Die Biegefestigkeit verringert sich.
Farbabstufungen bei der thermischen Modifikation von Esche
Förderrahmen
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Förderkennzeichen: KF2122221WZ4
Projektzeitraum: 01.09.2014-28.02.2017
Projektleiter und Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem (alexander.pfriem(at)hnee.de)
Dipl.-Ing. (FH) Jens-Peter Stephan (Jens-Peter.Stephan(at)hnee.de)
Europäische Zusammenarbeit
Die europäische Zusammenarbeit erfolgt im Rahmen der FPS COST Action FP0904 Thermo-Hydro-Mechanical Wood Behaviour and Processing.
Laufzeit: 27.05.2010 bis 26.05.2014
WG Member
COST Action FP1407 Understanding wood modification through an integrated scientific and environmental impact approach (ModWoodLife)
Laufzeit: 01.06.2014 bis 30.05.2018
MC Member
FPS COST Action FP1302 WoodMusiCK
Laufzeit: 06.11.2013 bis 05.11.2017
WG Member
FPS COST Action FP1303 Performance of bio-based building materials
Laufzeit: 22.10.2013 bis 21.10.2017
WG Member
Ziele des abgeschlossenen FHprofUnt Forschungsprojektes Thermoholz
Titel: Entwicklung und Einsatz einer Qualitätssicherungsmethode bei der thermischen Modifizierung von Holz
Laufzeit des Vorhabens: 01.07.2009 bis 30.06.2012
Fördermittelgeber: BMBF im Rahmen von FHprofUnt
Förderkennzeichen:1728X09
Ziele und Ergebnisse des Projektes:
- Entwicklung eines neuen Verfahrens zur thermischen Modifizierung von Holz
- Konstruktion und Bau einer Pilotanlage an der HNEE
- Optimierung der Prozessführung
- Anpassung der Parameter an die jeweilige Holzart und die gewünschten Endprodukteigenschaften
- Untersuchung zur Verarbeitung und Verwendung von Thermoholzprodukten
- Analyse der Vermarktung von Thermoholzprodukten
- Entwicklung eines standardisierten Verfahrens zur zeitnahen Qualitätskontrolle des Thermoholzes
- Heranziehen des Farbwertes als Indikator für die Thermoholzeigenschaften
Abgeschlossene MWFK Zuweisung Thermoholz
Durch Mitteln des Brandenburgischen Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur erfolgt eine Weiterentwicklung der Steuerungstechnik sowie wirtschaftliche Betrachtungen zum Gesamtverfahren.
Laufzeit des Vorhabens: 01.07.2012 bis 31.12.2012
Publikationen
Hughes, M.; Hill, C.A.S.; Pfriem, A.: The toughness of hydrothermally modified wood – A review. Holzforschung, 69 (2015) 7, S. 851–862; DOI: 10.1515/hf-2014-0184
Willems, W.; Lykidis, C.; Altgen, M.; Clauder, L.:Quality control methods for thermally modified wood. Holzforschung, 69 (2015) 7, S. 875-884; DOI: 10.1515/hf-2014-0185
Baensch, F.; Zauner, M.; Sanabria, S.J.; Sause, M.G.R.; Pinzer, B.R.; Brunner, A.J.; Stampanoni, M.; Niemz, P. Damage evolution in wood: Synchrotron radiation micro-computed tomography (SRμCT) as a complementary tool for interpreting acoustic emission (AE) behavior. Holzforschung 69 (2015) 8, 1015-1025
Baensch, F.; Cordes, D.; Melcher, E.; Pfriem, A.: Accelerated weathering tests on thermally modified and wax-impregnated wood, 11th annual meeting of the Nordic Baltic Network in Wood Material Science & Engineering (WSE), Poznan, Poland. 14-15.09.2015
Zauer, M.; Hempel, S.; Pfriem, A.; Mechtcherine, V.; Wagenführ, A.: Investigations of the pore-size distribution of wood in the dry and wet state by means of mercury intrusion porosimetry. Wood Science and Technology. 48 (2014) 6, S. 1229-1240; DOI: 10.1007/s00226-014-0671-y
Clauder, L.; Pfriem, A.: Comparative durability tests on TMT Beech – preliminary results. 10th meeting of the Nordic Baltic Network in Wood Material Science & Engineering (WSE), Edinburgh, Scotland, 13.-14.10.2014
Clauder, L.; Pfriem, A.: Qualitätssicherung –Vorhersagbarkeit der Dauerhaftigkeit von TMT. 8. Europäischer Thermoholz Workshop, 22.-23.05.2014, Dresden
Clauder; L., Pfriem, A.: Comparative durability tests on TMT Beech – preliminary results. Final Cost Action FP0904 Conference “Recent Advances in the Field of TH and THM Wood Treatment” 19.-21.05.2014, Skellefteå, Sweden
Clauder, L.; Pfriem, A.: Emissions from thermally modified wood. Final Cost Action FP0904 Conference “Recent Advances in the Field of TH and THM Wood Treatment” 19.-21.05.2014, Skellefteå, Sweden
Brösel, L.; Clauder, L.; Pfriem, A.: Flammability tests on thermally modified and untreated timbers. Final Cost Action FP0904 Conference “Recent Advances in the Field of TH and THM Wood Treatment” 19.-21.05.2014, Skellefteå, Sweden
Brösel L., Pfriem, A., Clauder, L.: Nachweis geführt – Brandschutzklasse 1. Bauen mit Holz, 05 (2014), S. 38-40
Shchupakivskyy, R.; Pfriem, A.; Clauder, L.: Statistical simulation of wood density changes due to thermal treatment. 7th European Conference on Wood Modification, Lissabon, Portugal, 10.-12.03.2014
Pfriem, A.; Clauder, L.; Linke, N.; Shchupakivskyy, R.: Application of high-frequency densitometry to detect changes in early- and latewood density of oak (Quercus robur L.) due to thermal modification. 7th European Conference on Wood Modification, Lissabon, Portugal, 10.-12.03.2014
Zauer, M.; Kretzschmar, J.; Großmann, L.; Pfriem, A.; Wagenführ, A.: Analysis of the pore-size distribution and fiber saturation point of native and thermally modified wood using differential scanning calorimetry. Wood Science and Technology, 48 (2014) 1, S. 177–193; DOI 10.1007/s00226-013-0597-9
Shchupakivskyy, R.; Clauder, L.; Linke, N.; Pfriem, A.: Application of high-frequency densitometry to detect changes in early- and latewood density of Oak (Quercus robur L.) due to thermal modification. European Journal of Wood and Wood Products, 72 (2014) 1, S. 5-10 DOI:10.1007/s00107-013-0744-x
Zauer, M.; Pfriem, A.; Wagenführ, A.: Toward improved understanding of the cell-wall density and porosity of native and thermally modified wood determined by gas pycnometry. Wood Science and Technology, 47 (2013) 6, S. 1197-1211, DOI:10.1007/s00226-013-0568-1
Maksymiv, V.; Pfriem, A.; Shchupakivskyy, R.; Clauder, L.; Kijko, O.; Andrashek, J.: Statistical simulation of wood density changes due to thermal treatment. XXI. Symposium Adhesives in Woodworking Industry, Zvolen, Slovakia, 26.-28.06.2013
Clauder, L.; Richter S.; Unger, W.; Pfriem. A.: Application of a model for the prediction of fungal degradation of thermally modified timber by Trametes versicolor. International Research Group on Wood Protection 44rd Annual Meeting, Stockholm, Sweden, 16.-20.06. 2013
Pfriem, A.; Clauder, L.; Linke, N.; Shchupakivskyy, R.: Anwendung der Hochfrequenz-Dichtemessung zur Erfassung der lokalen Dichteänderung von Eichenholz infolge einer thermischen Modifikation. Holztechnologie, 54 (2013) 3, S. 30-34
Clauder, L.; Pfriem, A.: Determination of dimensional stability of thermally modified beech and spruce wood. COST Action FP0904 Workshop “Evaluation, processing and predicting of THM treated wood behaviour by experimental and numerical methods”, Iasi, Romania, 09.-11. April 2013
Pfriem, A.: Holzkundliche Untersuchungen zu Veränderungen im Holz während der thermischen Modifizierung – Application of High-Frequency Densitometry to detect Changes in Early- and Latewood Density of Oak (Quercus robur L.) due to Thermal Modification. 2. Dresdner Holzanatomisches Kolloquium, Dresden, 18.-19.10.2012
Zauer, M.; Pfriem, A.; Wagenführ, A.: Alteration of the pore structure and the capillarity of wood due to thermal modification. 6th European Conference on Wood Modification, Ljubljana, Slowenien, 16.-18.09.2012
Clauder, L.; Shchupakivskyy, R.; Pfriem, A.: Application of High-Frequency Densitometry to detect the change in Early- and Latewood Density of Oak (Quercus Robur L.) due to thermal treatment. 8th meeting of the Nordic Baltic Network in Wood Material Science & Engineering (WSE), Kaunas, Litauen, 13.-14.09.2012
Clauder, L.: Guideline for Environmental Product Declaration for Thermally Modified Timber. International Research Group on Wood Protection. 43rd Annual Meeting, Kuala Lumpur, Malaysia, 6.-10.05.2012
Zauer, M.; Pfriem, A.; Wagenführ, A.: Alteration of the pore structure and the capillarity of wood due to thermal modification. COST Action FP0904 Workshop “Current and Future Trends of Thermo-Hydro-Mechanical Modification of Wood Opportunities for new markets? Nancy, France, 26.-28.03.2012
Pfriem, A.: Alteration of Water Absorption Coefficient of Spruce (Picea abies (L.) Karst.) due to Thermal Modification. DRVNA INDUSTRIJA 62 (2011) 4, 311-313, DOI:10.5552/drind.2011.1109
Herold, N.; Peters, J.; Zauer, M.; Fischer, S.; Pfriem, A.: Improving of the mechanical properties of thermally modified wood by a prior chemical treatment. COST Action FP0904 Workshop “Hierarchical structure and mechanical characterization of wood” Helsinki, Finnland, 24.-26.08.2011, Link zur Präsentation
