Verarbeitung des Holzes
Die Verwertung von Holz in Säge-, Papier- und Plattenindustrie oder als Christbaum
Stoffliche Verwertung
Der Rohstoff Holz kann entweder der stofflichen Verwertung in der Säge-, Papier- oder Plattenindustrie oder der energetischen Verwertung als Brennmaterial zugeführt werden. Eine weitere Form der Nutzung ist die Verwendung als Rohprodukt, z. B. als Christbaum.
Das Produkt der Sägeindustrie ist das Schnittholz. Es wird in Sägewerken hergestellt, welche sich je nach Baumart in Nadel- oder Laubholzsägewerke gliedern. Grundsätzlich ist das Sägewerk aufgebaut aus dem Rundholzplatz, wo das Holz abgeladen, sortiert, entrindet und anschließend in die Sägehalle transportiert wird, wo es mit modernster Sägetechnik zugeschnitten wird. Nach dem Zuschnitt erfolgt das Trocknen in der Trockenanlage, wo das Holz auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt gebracht wird, um es weiterverarbeiten zu können. Auf dem Schnittholzplatz erfolgen die Schnittholzsortierung, das Stapeln sowie das Paketieren. Die definierte einzustellende Holzfeuchte sowie die Sortierungskriterien (z. B. Äste, Risse, Faserneigung usw.) legen fest, ob das Schnittholz den Bau-Verordnungen entspricht und als Bauholz verwendet werden kann. Die wichtigsten Abnehmerbranchen von Schnittholz sind die Bau- und Möbelindustrie.
Die beim Sägewerk anfallenden Nebenprodukte werden weiterverarbeitet. So wird die Rinde der Energiegewinnung zugeführt, die Hackschnitzel entweder zur Zellstoffherstellung in der Papierindustrie oder ebenfalls zur energetischen Nutzung verwendet und die Sägespäne und das -mehl in der Faserplattenindustrie verwertet oder zu Pellets verpresst.
- Je nach Dicke und Breite teilt man Schnittholz in Balken, Kantholz, Bohle, Diele, Brett, Latte, Leiste, Furnier, Sägefurnier und Furnierstreifen ein.
- Nach Schnittart lassen sich Ganzholz (quadratisch zugeschnittener Stamm mit vollem Querschnitt), Halbholz (halbierter Stamm), Viertelholz bzw. Kreuzholz (geviertelter Stamm) und Rahmen (Rundholzstamm in mind. 6 Teile geschnitten) unterscheiden.
Der Prozess der Papierherstellung läuft in mehreren Etappen ab. Zu Beginn erfolgt die Stoffaufbereitung, gefolgt von der Papiererzeugung und am Ende steht die Veredelung.
Kommen die Baumstämme in das Werk, werden sie unter Wasserzufuhr zu Holzsplittern verarbeitet. Tragen sie eine Rinde, spricht man von dem Produkt als „Brauner Holzschliff“, sind sie beim Zermahlen entrindet, ist es ein „Weißer Holzschliff“. Dieser Holzschliff wird als „Halbstoff“ bezeichnet und kann entweder direkt zu Papier weiterverarbeitet werden oder in einer chemischen Lösung gekocht werden, sodass man Zellstoff erhält, welcher anschließend noch gebleicht wird, um weißes Papier zu erhalten. Dieser aufwendige Vorgang hat den Vorteil, dass die Papierqualität hoch ist, da durch den Kochvorgang Harze, Gerbstoffe, Fette usw. abgeschieden werden. Allerdings ist der Ertrag bei der direkten Verarbeitung des Holzschliffs höher.
Nun werden Holzstoff und Zellstoff im Wasser unter Beigabe von Stoffauflösern gelöst. Neben Zellstoff, ist die zweite große Rohstoffquelle in der Papierherstellung das Altpapier, welches in den Papierfabriken wiederverwertet wird. Bei der Auflösung von Altpapier werden Störstoffe und Faserbruch abgespalten, welche ca. 20 % ausmachen, und energetisch verwertet. In Österreich beträgt die gesammelte Menge Altpapier ca. 1,4 Mio. t und entspricht somit einer Recyclingquote von 73,8 %. Nach der Auflösung werden die Stoffe mit Füllstoffen (z.B. Kaolin, Calciumcarbonat), Leim, Farbstoffen und weiteren chemischen Mitteln gemischt. Durch die Vermengung der Halbstoffe entsteht der „Ganzstoff“. Für eine gute Papierqualität ist nicht nur das Mischverhältnis der Halbstoffe entscheidend, sondern ebenso die Auswahl der Halb- und Hilfsstoffe, sowie die Art der Mahlung. Je nachdem ob die Fasern lang oder kurz, geschnitten oder gequetscht werden, kann das Papier saugfähig oder reißfest sein.
Das Gemisch, welches zu 98 % aus Wasser besteht, wird nun auf der Papiermaschine weiterbearbeitet und unterläuft einer Nass- und Trockenpartie. Nach dem Auftragen auf ein Sieb, welches wie ein Fließband endlos umläuft, wird das Wasser durch Schütteln und Absaugen aus dem Papierbrei entfernt, bis sich die Fasern ablagern und verfilzen. Anschließend wird die nasse Papierbahn gepresst und getrocknet. Nun ist das Papier „maschinenglatt“ und weist noch Unebenheiten und eine matte Oberfläche auf. Sofern es nicht in diesem Zustand zu kleinen Rollen geschnitten wird, folgt nun die Veredelung.
Um eine einheitliche Oberfläche zu erzielen, wird das Papier mit Pigmentfarbe gestrichen, welche Unebenheiten ausgleicht. Ist das Ziel eine glänzende Oberfläche, wird mittels Walzen Druck und Wärme auf das Papier ausgeübt, wodurch dieses Resultat erzielt wird. Schlussendlich erfolgt das Zuschneiden in Rollen oder Bögen auf das passende Format.
Holzfaserplatten
Die Erfindung der Holzzerfaserung machte es möglich, Holzfaserplatten herzustellen. Sie unterscheiden sich von Spanplatten hinsichtlich der verwendeten Fasern, da lediglich dünne und lange verarbeitet werden. Verwendung findet nicht nur Restholz von Fichte und Kiefer, sondern ebenso verholztes Pflanzenmaterial (von z.B. Stroh, Hanf, Bambus usw.) und recyceltes Holz. Sie zeichnen sich durch eine hohe Bruch- und Biegefestigkeit aus, wodurch sie in vielen Bereich eingesetzt werden, sowie durch eine gleichmäßige Dichte und glatte Oberfläche, was sie zu einem leicht bearbeitbaren Stoff macht. Der Grund für den Zusammenhalt ist die Verfilzung der Holzfasern, es können aber auch als Unterstützung Klebe- und Bindemittel verwendet werden.
Holzfaserplatten unterscheidet man nach ihrem Herstellungsverfahren (nass oder trocken) und ihrer Dichte. Sie bestehen lediglich aus verfilzten Holzfasern und werden unter Zugabe von Wasser, selten unter Beigabe von Bindemitteln, gefertigt. Erst wird das Ausgangsmaterial mechanisch zerkleinert und in Folge durch Dämpfen, Kochen und chemische bzw. mechanische Behandlung aufgeschlossen. Um den Einsatz an Chemikalien zu reduzieren, werden heutzutage auch Enzyme beim Aufschluss und Bleichen eingesetzt. Wendet man nun das Nassverfahren an, lagern sich die Fasern der wässrigen Faserlösung auf einem Sieb ab und ein Vlies bildet sich, welches auf einer Seite den Siebabdruck aufweist. Wählt man das Trockenverfahren, erfolgt die Verdichtung zu einem Vlies ohne Wasserbeigabe durch mechanische Einwirkung und Druckluft. Am Ende werden die Vliesmatten miteinander verbunden mittels Verpressen, Verfilzen oder durch Zugabe von Bindemittel.
Faserplatten, welche im Nassverfahren hergestellt werden, sind die Poröse, Mittelharte, Harte und Extraharte Faserplatte. Sie verwendet man als Wärmedämmung und Schallschutz, als Plattenwerkstoff für Laminatfußböden, Möbel-, Innen- und Fahrzeugbau, für Schalungen, Innenausbau, Möbel, Türen und werden auch in der Autoindustrie eingesetzt. Werden die Platten im Trockenverfahren produziert, erhält man Mitteldichte Faserplatten (MDF), Hochdichte Faserplatten (HDF) und gipsgebundene Faserplatten. Sie dienen vor allem als Trägermaterial z.B. als Fußboden oder Innenwand.
Spanplatten
Spanplatten, oder auch Flachpressplatten genannt, entstanden aus dem Gedanken heraus, einen höheren Anteil der Bäume zu verwerten und Holzabfälle wie etwa Holzspäne, Sägemehl oder Äste zu nutzen. Diese werden unter Verwendung von Klebstoff zu Platten geformt und anschließend mehrere davon miteinander verpresst, wodurch Mehrschichtplatten entstehen. Die mittlere Schicht besteht aus großen, flachen Holzstücken, die Oberfläche aus eher kleineren. Um eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten, werden außerdem Säge- und Hobelspäne eingesetzt. Diese unterschiedlichen Schichten bewirken eine hohe Belastbarkeit der Spanplatte, wodurch sie zu den beliebtesten Materialien der Möbelindustrie zählt, gefolgt von der Bauindustrie im Bereich Innenausbau.
Energetische Verwertung
Der Wald ist für die Biomasseproduktion der wichtigste Lieferant, denn ca. 78 % der verwendeten Biomasse in Österreich ist Holz.
18 % der österreichischen Haushalte werden mit Holz, Hackschnitzel, Holzbriketts und Pellets geheizt. Energieholz bezeichnet Holz, welches lediglich der Energiegewinnung dient. Dafür eignet sich zwar grundsätzlich jedes Holz, da sich aber durch eine stoffliche Verwertung eine höhere Wertschöpfung erzielen lässt, verwendet man zur Energiegewinnung qualitativ minderwertiges Holz aus den Wäldern, anfallendes Restholz bei der Holzernte im Wald und der anschließenden Be- und Verarbeitung, sowie Altholz. Während die letzten Jahre hauptsächlich Brennholz den Biomassemarkt dominierte, werden nun auch biogene Brenn- und Treibstoffe wie z. B. Hackgut, Sägenebenprodukte, Pellets, Biotreibstoffe und –gas immer mehr genutzt.
Durch die Nutzung von Ökostrom aus fester Biomasse kann der Import von z. B. Erdgas und Erdöl verringert werden, wodurch Kosten gesenkt, die Unabhängigkeit erhöht, österreichische Wertschöpfung geschaffen, Arbeitsplätze gesichert und die Waldhygiene verbessert, sowie die Kohlenstoffdioxid-Emission gesenkt werden. Jährlich wird in Österreichs Holzkraftwerken 2 Mrd. kWh Ökostrom produziert, mit dem 600.000 Haushalte versorgt werden. 3,7 Mrd. kWh werden an erneuerbarer Wärme erzeugt, die über Nah- und Fernwärmenetze an die Verbraucher gelangt.
In Biomasseheizkraftwerken oder Biomassekraftwerken werden aus erneuerbaren Rohstoffen wie z. B. Holz, Wärme und Strom hergestellt. Durch die Verbrennung der Biomasse wird Wasser in einem Dampfkessel erhitzt, welches folglich verdampft und eine Dampfturbine oder Dampfmotor antreibt. Bei diesem Schritt findet die Stromgewinnung statt. Weiters entsteht dabei Abwärme, welche in Biomasseheizkraftwerken in das Fernwärmenetz eingespeist wird. Bei der kombinierten Nutzung von Strom und Abwärme spricht man von Kraft-Wärme-Kopplung.
Rohprodukt
Christbaumproduktion als Rohprodukt
© Fotoarchiv Forst/LK Niederösterreich Eine Form des Rohproduktes Holz ist die Christbaumproduktion. In Österreich kultivieren ca. 1.000 Christbaumbauern auf rund 3.500 ha unsere nadeligen Weihnachtsbäume und können so die heimische Nachfrage zu rund 90 % decken. Das bedeutet, dass von den 2,8 Mio. aufgestellten Naturchristbäumen in Österreichs Wohnzimmern ca. 2,5 Mio. aus den heimischen Christbaumkulturen und Wäldern stammen. Vor allem Niederösterreich sorgt dafür, dass rund die Hälfte der österreichischen Haushalte mit Christbäumen versorgt ist: 1,1 Mio. der aufgestellten Naturchristbäume werden in Niederösterreich aufgezogen, denn hier liegt mit 54,5 % mehr als die Hälfte der Anbaufläche von Christbäumen.
Die importierten Christbäume stammen vor allem aus Dänemark. Exportiert wird vor allem nach Ungarn, Deutschland, Tschechien, Dänemark und in die Slowakei. Wählt man zum Weihnachtsfest einen Christbaum aus der Region, trägt man außerdem zum Klimaschutz bei, denn der durchschnittliche Weg, den ein heimischer Christbaum vom Feld bis zum Verkaufsstand zurück legt, beträgt etwa 40 km. Zum Vergleich: Ein Baum aus Nordeuropa bringt es auf mehr als 1.000 km.
Da die Baumart des Christbaums Modeschwankungen unterworfen ist, muss der Christbaumproduzent sein Sortiment vorausschauend planen und dabei zusätzlich auf die benötigten Standortfaktoren der Bäume (wie z. B. Klima, Lage und Boden) Rücksicht nehmen. Der große Unsicherheitsfaktor ist die Planung, da die Kundenwünsche, die Nachfrage und die Kosten über den Produktionszeitraum von acht bis zehn Jahren variieren können.
Bei der Standortwahl sind jene Plätze geeignet, die einen Boden aus Sand oder Lehm aufweisen, da dieser leicht durchwurzelt werden kann. Ebenso sollte der Nährstoffhaushalt des Bodens im mittleren Bereich liegen. Wesentlich bei all diesen Faktoren ist aber der Schutz vor dem Spätfrost, deshalb sind Mulden, Unterhänge oder Hänge in Südlage zu vermeiden und Nordhänge zu bevorzugen.
Während die heimische Fichte und Tanne früher die Modebäume der Christbaumproduktion waren, sind dies nun fremdländische Fichten- und Tannenarten.
Die Nordmanntanne ist mit Abstand die beliebteste Baumart für Weihnachten. Das Verbreitungsgebiet erstreckt sich über das Kaukasusgebiet, d.h. vom südlichen Russland bis zur Türkei auf 1.000-2.000 Meter Höhe. Diese Baumart ist spätfrostgefährdet, anfällig für die Trieblaus und langsamwüchsig, was bedeutet, dass sie ca. 10 Jahre braucht, bis sie eine Höhe von ca. 2 Metern erreicht hat. Sie zeichnet sich durch einen gleichmäßig dichten Wuchs, starke Äste und ihre dunkelgrün glänzenden Nadeln aus, die nicht stechen und lange frisch sind.
Die Edel- bzw. Nobilistanne stammt aus dem westlichen Nordamerika, wo die Sommer kühl und niederschlagsreich sind und sie mit ihren niedrigen Ansprüchen an den Boden viele geeignete Standorte findet. Sie ist als Weihnachtsbaum nicht etabliert, da sie einen unsymmetrischen Wuchs aufweist. Da aber ihre grün-silbrigen Nadeln lange haltbar sind, wird diese Baumart gerne für Weihnachtsgestecke verwendet.
Die Colorado- bzw. Grau- oder Silbertanne ist in den Rocky Mountains beheimatet und hat ihren Namen von den silber- bis blau-grauen Nadeln, welche lange haltbar und sensenförmig gekrümmt sind. Sie ist anspruchslos und verträgt Trockenheit, jedoch ist sie aufgrund ihres frühen Austriebes spätfrostgefährdet und nur mit Formschnitten erhält sie ihren dichten Wuchs.
Die Weißtanne ist hierzulande heimisch. Ihre Nadeln glänzen grün und stechen nicht, allerdings sind sie nicht lange haltbar und fallen bald ab. Da außerdem ihre Zweige weicher sind als jene der Nordmanntanne, können sie nicht mit schwerem Christbaumschmuck behängt werden, wodurch diese Baumart an Attraktivität einbüßt.
Die Blaufichte kommt aus den Rocky Mountains. Ihr Name lässt sich auf die blau-grüne Farbe der Nadeln zurückführen, welche um den Trieb herum angeordnet sind und stechen. Diese Baumart stellt keine hohen Ansprüche an ihren Standort, außer dem großen Bedarf an Sonnenlicht. Ihr später Austriebszeitpunkt mindert das Spätfrostrisiko.
Die Rotfichte ist eine heimische Baumart, welche relativ rasch die leicht stechenden Nadeln verliert. Sie hat äußerst dünne Zweige, welche nur mit leichtem Schmuck behängt werden können
