Projekte an der Professur für Holztechnologie
Easy Beech – Entwicklung wirtschaftlicher Bauteile aus Buchenholz mit Fokus auf mittelständische und dezentrale Betriebe
Der zunehmende Holzvorrat an Buche (Fagus sylvatica L.) in deutschen Wäldern könnte für den stark wachsenden Markt des Holzbauwesens eingesetzt werden. Eine technisch sinnvolle Verwendung, die gleichzeitig für mittelständische und dezentrale Betriebe leicht umsetzbar ist, bietet ein Fachwerksystem aus Buchenbrettschichtholz. Die anfallenden Lasten werden über rein zug- und druckbeanspruchte Holzstäbe abgetragen und damit ungünstige Belastungsarten wie Schub und Querbelastungen vermieden. Außerdem können die hohen Tragfähigkeiten von Buchenbrettschichtholz unter Druckbeanspruchung genutzt werden. Das Vorgängerprojekt Beech Connect hat sich bereits mit der Sortierung der Lamellen, dem Einsatz von Lamellen geringer Qualität zu Brettschichtholzherstellung, der Ermittlung von Materialkennwerten auf Lamellen- und Brettschichtholzebene sowie dem Verhalten von Druckstäben und Anschlüssen auseinandergesetzt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein effizienter kombiniert visuell - maschineller Sortieralgorithmus für Buchenlamellen zur Brettschichtholzherstellung entwickelt werden, um daraus stochastische Trägeraufbauten zu generieren. Die Tragfähigkeit der so generierten Bauteile soll untersucht und damit effiziente 2D und 3D Fachwerksysteme entwickelt werden. Geplante Arbeitspakete des Forschungsprojekts sind u.a.:
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| Laufzeit | 01.10.2019 – 31.03.2022 |
| Bearbeitung | Zeilhofer, Monika; Westermayr, Maximilian; van de Kuilen, Jan-Willem; |
| Finanzierung | Bayerische Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft |
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Einfluss der waldbaulichen Baumartenmischung auf die Schnittholzqualität der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Optimierung einer maschinellen Rundholzsortierung
| Das interdisziplinäre Projekt zwischen dem Lehrstuhl für Waldwachstumskunde und der Professur für Holztechnologie (Holzforschung München) zielt auf die Analyse des grundlegenden Einflusses forstlicher Behandlung und waldbaulicher Baumartenmischung auf elementare Holzeigenschaften der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) ab. In einem marktorientierten Ansatz soll zudem eine effizientere (maschinelle) Sortierung von Rund- und Schnittholz gegebenenfalls bereits an stehenden Bäumen ermöglicht werden. Die Erkenntnisse können dazu genutzt werden, den wertvollen Rohstoff schon früh in der Produktionskette der geeigneten, optimalen Verwendungslinie zuzuführen. | |
| Das Vorhaben gliedert sich in einen empirischen Teil, in dem an ausgesuchten Buchen-Reinbeständen und -Mischbestände morphologische Stamm- und Kronenparameter erfasst werden. Von diesen Variablen verspricht man sich, auf innere Holzeigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit oder Rohdichte schließen zu können. Die äußeren Merkmale müssen bei allen Bäumen des stehenden Bestandes gemessen werden, um eine zu erwartende hohe Streuung vollends zu erfassen und später von Einzelbaumebene auf die Bestandsebene hochskalieren zu können. Die Analyse der inneren und äußeren Qualitätsmerkmale soll zudem helfen, im Nachhinein ausgehend von klassischen waldwachstumskundlichen Datenquellen Aussagen über zu Holzqualität zu treffen. In einem letzten Schritt werden die gesammelten Daten genutzt, um Quantität und Qualität des Buchenholzes in Abhängigkeit der Waldbehandlung zu modellieren. | |
| Laufzeit | 01.04.2017 - 31.03.2020 |
| Bearbeitung | Dr. Andreas Rais |
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| Logo des Projekts: Schnitt- und Rundholzqualität der Rotbuche in Abhängigkeit der Mischung mit anderen Baumarten. | |
| Projektpartner |
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| Sägewerk Försch | |
| Finanzierung | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) |
 
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Optimierung von Laub- und Nadelholzsortierung für die Verwendung in hochwertigen geklebten Bauprodukten
| Brettschichtholz (BSH) und Brettsperrholz (BSP) ermöglichen einen hochwertigen Einsatz des Rohstoffs Holz. Durch Verwendung dieser Holzprodukte in Bereichen wie dem mehrgeschossigen Hausbau, wo klassisch nur Stahl und Beton Anwendung finden, können Treibhausemissionen vermieden werden. Um Vorteile nutzen zu können, muss die natürliche Variabilität bei der Produktherstellung berücksichtigt werden. Dies erfolgt durch Einteilung des Schnittholzes in Klassen mit definierten Eigenschaften. Ziel des Forschungsvorhabens ist es die Lamellenproduktion gezielt für die Verwendung in diesem Bereich zu optimieren. Dabei soll eine höhere Effizienz der Holznutzung vor allem für kleine und mittelgroße Sägewerke, die hauptsächlich visuell sortieren und oft nur regionales Holz einschneiden, erreicht werden. Die Normungsarbeit soll die Anwendung der erweiterten und neuen Vorschriften in der Praxis ermöglichen. | |
| Für das Vorhaben wird die umfassende Datenbasis der HFM genutzt werden. Zusätzlich werden einige ergänzende am Laubholz durchgeführt. Es sollen die mechanischen Eigenschaften und die zerstörungsfrei messbaren Sortierparameter der Probekörper ermittelt werden. Auf Grundlage dieser Messungen erfolgt die Auswertung nach angestrebten Teil-Zielen: 1) Die visuelle Sortierung in die neuen Zugfestigkeitsklassen, die für die BSH-/BSP- Produktion vorausgesetzt werden; 2) Die Möglichkeit einer einfachen Anpassung der Sortierregeln an die regionale Holzqualität soll überprüft werden; 3) Es soll das Potential eines kostengünstigen maschinellen visuellen Verfahrens ermittelt werden | |
| Laufzeit | November 2014 – Juni 2017 |
| Bearbeitung | Kovryga, Andriy; van de Kuilen, Jan-Willem; |
| Finanzierung | Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) |
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Beech Connect – Optimierte Materialnutzung von Laubholz unter Verwendung moderner Verbindungskonzepte
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| Die Daten der aktuellen Bundeswaldinventur 3 zeigen, dass der Anteil an Laubhölzern und vor allem an der Baumart Buche (Fagus s.) in deutschen Wäldern weiterhin ansteigt. Gleichzeitig sinkt der Anteil an Nadelhölzern, vor allem der der ökonomisch wichtigen Holzart Fichte (Picea a.). Das steigende Volumen an Buchenholz erfordert, Voraussetzungen für eine stärkere stoffliche Nutzung zu schaffen. Doch insbesondere schwächere Sortimente oder Rundhölzer minderer Qualität können derzeit nur in geringem Umfang vermarktet werden oder erzielen eine geringe Wertschöpfung. Ein mengenmäßig bedeutsamer, aber bisher unzureichend erschlossener Absatzmarkt liegt in der Verwendung für statisch hochbeanspruchte Bauteile. Im Forschungsprojekt Beech Connect wird ein 3D-Fachwerksystem entwickelt. Ziel ist ein hochtragfähiges Tragwerk mit Brettschichtholzstäben aus Buchenholz, bei dem ein hoher Anteil an Buchenholz minderer Qualität Anwendung finden kann. Arbeitspakete des Forschungsprojekts sind u.a.: | |
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| Laufzeit | 01.10.2016 – 30.09.2018 |
| Bearbeitung | Westermayr, Maximilian; Khaloian Sarnaghi, Ani; van de Kuilen, Jan-Willem; |
| Finanzierung | Bayerische Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft |
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