Änderung der Holzeigenschaften

Änderung der Holzeigenschaften

Der Zweck der Holzbehandlung ist, seine guten Eigenschaften zu erhalten und gleichzeitig Schäden durch Verrottung, Schimmel, Insekten usw. zu verhindern. Üblicherweise hält Holz auch unbehandelt lange, wenn das Holz strukturell ausreichend geschützt wird. Eine Voraussetzung der Langlebigkeit von Holz ist, dass seine Feuchtigkeit gleichbleibend unter 20% liegt. Wenn Holz solchen Verhältnissen ausgesetzt werden muss, in denen strukturelle Methoden zum Schutz des Holzes nicht ausreichen, kann es chemisch geschützt werden. Solche Methoden sind zum Beispiel das Besprühen oder Streichen mit oder Tauchen in Holzschutzmittel und die Druck- oder Vakuumimprägnierung. Vor der Erfindung von chemischen Behandlungsweisen wurde Holz z.B. durch Tauchen in Salzlösung oder Verkohlung der Oberfläche geschützt.

Sprühbare und streichbare Holzschutzmittel dringen üblicherweise nur 1–2 mm unter die Oberfläche des Holzes ein, weswegen die schützende Wirkung gering ist, wenn das Holz nicht oft genug neu behandelt wird. Wenn das Holz in das Mittel getaucht wird, dringt es etwa 5 mm tief in das Splintholz ein. Neue Holzschutzmittel- und lacke werden ständig entwickelt, und ihre Auswahl ist relativ breit. Die meisten Holzschutzmittel enthalten Pentachlorofenol, Lacke und wasserbeständige Stoffe. Der Zweck der Imprägnierung von Holz ist, es gegen biologische Zerstörung und Schädlinge zu schützen. Die Klasse der Imprägnierung wird anhand der Belastung des Holzes gewählt. Bei der Vakuumimprägnierung dringt das Imprägnierungsmittel etwa 5–10 mm in das Splintholz ein. Bei der Druckimprägnierung dringt es überall in das Holz, das Kernholz ausgenommen, ein. Fichtenholz lässt das Imprägnierungsmittel wegen der Aspiration (die Zellwand schließt sich) des Splintholzes nur 10 mm tief eindringen. Ein Kubikmeter Holz nimmt einige Dutzend Kilogramm Imprägnierungsmittel auf, und die Mengen variieren je nach der Klasse der Imprägnierung.

Über die Oberflächenbehandlungsmittel und Lacke für Holzbauteile gibt es vielerlei und teilweise auch widersprüchliche Informationen. Üblicherweise stehen hier die Eigenschaften industriell hergestellter Lackprodukte und traditioneller natürlicher Lacke in Konkurrenz. Zum Beispiel hat die Verwendung von dicke Schichten bildenden Lacken für Fassadenverkleidungen, wegen zahlreichen Problemen, dem Ruf von Holz als haltbares Fassadenmaterial geschadet. Diese Probleme werden jedoch nicht immer nur durch den Lack verursacht, auch Planungs- und Baufehler zusammen mit Holz von schlechter Qualität können die Ursache sein. Der wichtigste Faktor für das Gelingen der Oberflächenbehandlung von Holzfassaden ist, dass die Konstruktionen richtig geplant und realisiert sind.

Holzflächen wurden traditionell hauptsächlich behandelt um sie zu färben und nicht um ihre Wetterfestigkeit zu verbessern. Bei der Wahl der Oberflächenbehandlungsmittel und Lacke ist es wichtig, auf die Wartbarkeit der Oberfläche und die Intervalle der Instandhaltungsarbeiten zu achten. Die Rauheit der Oberfläche einer Fassadenverkleidung beeinflusst die Haltbarkeit der Lackoberfläche. Für die Sicherstellung der Haltbarkeit eignet sich feingesägtes Holz am besten. An gehobelten Flächen, die starker Wetterbelastung ausgesetzt sind, hält Lack üblicherweise nur schlecht. Zu raue und grobe Holzflächen hingegen sind schwer zu behandeln und werden leicht schmutzig. Natürliche Teerlacke und das sog. Falunrot verwittern. Leinöl verkreidet und verwittert ebenfalls. Diese Lacke verdicken die Lackschicht bei erneutem Streichen nicht und verursachen keine zu dichte Schicht auf dem Holz, wodurch der vorhandene Lack vor erneutem oder instandhaltendem Streichen nicht mühsam entfernt werden muss. Die üblichsten Fehler im Zusammenhang mit instandhaltendem Streichen sind: nicht zu streichen, zu selten zu streichen und das Streichen über schmutzigen Lack oder schmutzige Oberflächen.

Die Eigenschaften von Holz können durch verschiedene Behandlungen verbessert und verändert werden. Holz, das den Anforderungen seines Verwendungszweck angepasst wird, wird technisches Holz genannt. Poröses Holz kann mit Hilfe von Druck, Wärme oder in das Holz eindringende Chemikalien behandelt werden. Die Modifikation und chemische Behandlung von Laubholz ist wegen seiner Zellstruktur etwas leichter als die von Nadelholz. Mit Hilfe von chemischen Stoffen, wie z.B. einer Mischung aus Maleinsäureanhydrid und Glycerin, kann die durch Feuchtigkeit verursachte Formveränderung von Holz vermindert und die Verrottungs- und Feuerbeständigkeit verbessert werden.  Viele Behandlungsmittel sind jedoch relativ teuer, und ein Teil der in ihnen enthaltenen oder als Nebenprodukt ihrer Nutzung entstehenden Stoffe schadet der Natur. Aus diesem Grund und wegen zunehmend grünen Werten wird die chemische Behandlung von Holz immer skeptischer gesehen. Die Dichte, Festigkeit und Oberflächenhärte von Holz kann durch Zusammenpressen gesteigert werden. Laubholz kann so zusammengepresst werden, dass sich sein Volumen um bis zu 50% verringert. Bei Nadelholz verringert sich  das Volumen um bis zu 40%. Wenn dieses Holz nicht chemisch stabilisiert wird, steigt sein Volumen durch Feuchtigkeit  jedoch wieder bis auf seinen ursprünglichen Wert.

Holz kann auch wärmebehandelt werden, wodurch seine durch Feuchtigkeit verursachte Formveränderung eingeschränkt und seine biologische Haltbarkeit verbessert wird. Holz wird durch Wärmebehandlung dunkler. Außerdem treten aus dem Holz verschiedene Extraktstoffe aus. Es wird auch leichter, seine Gleichgewichtsfeuchte sinkt und seine thermische Isolierungskraft steigt um fast ein Drittel. Wenn der Wärmebehandlungsprozess nicht richtig durchgeführt wird, ist das Risiko von Rissen hoch. Innere Risse wurden anfangs als größter Nachteil des wärmebehandelten Holzes empfunden, wenn es nach der Behandlung noch bearbeitet werden sollte. Die Oberfläche des wärmebehandelten Holzes wird sehr dicht, was z.B. Verleimungen erschwert und die Trocknungszeit von herkömmlichen PVAc-Leimen, die vom Holz aufgenommen werden, verlängert. Lack hingegen hält auf wärmebehandelten Holz besser. Das Schützen des Stirnholzes durch Lackierung oder Leisten ist auch bei wärmebehandeltem Holz wichtig, damit Wasser nicht in Faserrichtung absorbiert wird.