Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
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Thermoholz - Übersicht

Was ist Thermoholz?


Thermisch modifiziertes Holz, Thermoholz oder TMT ist Holz, das bei Temperaturen von ĂŒblicherweise ĂŒber 160 °C bei reduzierter Sauerstoffkonzentration behandelt wurde und bei dem wesentliche Eigenschaften ĂŒber den gesamten Holzquerschnitt dauerhaft verĂ€ndert sind. Die verschiedenen Verfahren der thermischen Modifikation von Holz fĂŒhren insbesondere zu einem Abbau von Hemicellulosen, jedoch finden auch VerĂ€nderungen an den anderen Hauptkomponenten des Holzes statt.


In der Pilotanlage an der Hochschule fĂŒr nachhaltige Entwicklung wird Thermoholz

  • in einem ein- oder mehrstufigen thermischen Behandlungsverfahren
  • bei Temperaturen von 170°C bis 250°C
  • ĂŒber einen Zeitraum von 2 bis 48 Stunden
  • unter Sauerstoffabschluss

hergestellt.

Das Verfahren wurde zum Patent angemeldet und durch ein Gebrauchsmuster geschĂŒtzt.



Wie verÀndert sich das Holz bei thermischer Behandlung?

  • Das Holz verfĂ€rbt sich, je nach BehandlungsintensitĂ€t, dunkel.
  • Die FĂ€higkeit zur Wasseraufnahme und -abgabe reduziert sich dauerhaft.

  • Es treten VerĂ€nderungen bei Form- und DimensionsstabilitĂ€t sowie mechanischen Eigenschaften auf.
  • Das Holz wird resistenter gegenĂŒber holzzerstörenden Pilzen und Insekten.

  • Das Holz versprödet.
  • Die Biegefestigkeit verringert sich.

© HNEE TMT-Material


Projekte im Zusammenhang mit Thermoholz

  • abgeschlosse MWFK Zuweisung Thermoholz

Durch Mittel des Brandenburgischen Ministeriums fĂŒr Wissenschaft, Forschung und Kultur erfolgt eine Weiterentwicklung der Steuerungstechnik sowie wirtschaftliche Betrachtungen zum Gesamtverfahren. Laufzeit des Vorhabens: 01.07.2012 bis 31.12.2012

  • CombiMod (Die Entwicklung einer Technologie zur Herstellung thermisch-chemisch modifizierter Hölzer zwecks Serienfertigung von innovativen Holzprodukten fĂŒr den Außenbereich; Teilprojekt: Entwicklung von COMBIMOD-Verfahren und Behandlungsrezepturen auf Basis von Biopolymeren)
  • CombiMod-Anlage - GerĂ€temaßnahme (Testfeld zur reproduzierbaren Erzeugung optimaler physikalisch- chemischer Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen - Thermoholzanlage)
  • QSM-Thermoholz (Entwicklung und Einsatz einer QualitĂ€tssicherungsmethode (QSM) bei der thermischen Modifizierung von Holz)
  • Wechselklimata (Herstellung hochwertiger Holzprodukte aus heimischen Hölzern zum Einsatz in neuen ZiellĂ€ndern außerhalb der EU)


Projekte zu Musikinstrumenten im Zusammenhang mit Thermoholz

  • Akustikholz (Rezepturen zur Modifikation von einheimischen Hölzern zur Herstellung von Akustikholz)
  • FOMO (Formgebung und zur thermischen Modifikation europĂ€ischer Hölzer fĂŒr stark geschwungene Bauteile von Streich- und Zupfinstrumenten)
  • Klarinetten (Entwicklung alternativer Materialien fĂŒr die Fertigung von Holzblasinstrumenten und Instrumentenkoffer aus thermisch modifizierten und polymerimprĂ€gnierten europĂ€ischen Hölzern)
  • SchwĂ€bisches RioPalisander (Identifikation und Entwicklung der Potenziale europĂ€ischer Hölzer fĂŒr den Musikinstrumentenbau)
  • SubMat4Music - Netzwerk (Substitutional Material for Musical Instruments)
  • Thermo-Orgel (Entwicklung eines verfahrens zur seriellen Modifikation von harzhaltigen Nadelhölzern fĂŒr den bau von Orgelpfeifen)


Projektleiter und Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem (Alexander.Pfriem@hnee.de)

Lothar Clauder M.Sc. (Lothar.Clauder@hnee.de)


EuropÀische Zusammenarbeit

Die europÀische Zusammenarbeit erfolgt im Rahmen der FPS:

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

Laufzeit: 06.11.2013 bis 05.11.2017
WG Member

Laufzeit: 22.10.2013 bis 21.10.2017


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 (SRÎŒCT) 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.; WagenfĂŒhr, 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.: QualitĂ€tssicherung –Vorhersagbarkeit der Dauerhaftigkeit von TMT. 8. EuropĂ€ischer 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, SkellefteĂ„, 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, SkellefteĂ„, 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, SkellefteĂ„, Sweden

Brösel L., Pfriem, A., Clauder, L.: Nachweis gefĂŒhrt – 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.; WagenfĂŒhr, 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.; WagenfĂŒhr, 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 DichteÀnderung 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 VerĂ€nderungen im Holz wĂ€hrend 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.; WagenfĂŒhr, 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.; WagenfĂŒhr, 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 PrĂ€sentation