Selbstformendes Holz

Wie bringe ich Holz dazu, dass es sich selbst verformt? Und zwar so, wie gewünscht? In Zusammenarbeit der Universität Stuttgart, der ETH Zürich und der schweizerischen Empa wurde eine Modellierungstechnologie entwickelt, mit der sich Holzplatten in einem kontrollierten Trocknungsprozess ohne mechanische Krafteinwirkung in eine zuvor berechnete Form biegen.
Das Prinzip beruht auf den natürlichen Eigenschaften des Holzes und zwar auf dessen natürlichem Quellen und Schwinden in Abhängigkeit seines Feuchtigkeitsgehaltes. Trocknet feuchtes Holz, zieht es sich senkrecht zur Faserrichtung stärker zusammen als längs der Faserung. Die Forscher haben sich diese Eigenschaft zu Nutze gemacht und haben jeweils zwei Holzschichten mit unterschiedlicher Faserorientierung verbunden. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt der „Bilayer“ genannten Holzplatte sinkt, schrumpft eine Schicht stärker als die andere. Da die beiden Schickten fest miteinander verklebt sind, biegt sich das Holz. Je nach Dicke der Schichten, Orientierung der Fasern und dem Feuchtegehalt lässt sich mit einem Computermodel berechnen, wie sich das Grundbauelement während der Trocknung verformt.

Gebogene Bauteile für Dachkonstruktionen und Wände weisen im Vergleich zu flachen Teilen eine höhere strukturelle und materialwissenschaftliche Leistungsfähigkeit auf und eröffnen neue architektonische Möglichkeiten. So konnten sich bereits bogenförmige Holzgebäudeteile von bis fünf Metern Höhe selbst formen.

Autor: Yvonne Jacoby, Market Intelligence Senior Expert, SVP Deutschland AG
Quelle: Science Advances, 13.09.2019; Baulinks, 16.09.2019

Bild: Capri23auto, pixabay.com