Im Gegensatz zu anderen Bau- und Werkstoffen, die in technischen Prozessen entstehen, entstammt Holz dem natürlichen Wachstumsprozess der Bäume. In dem von proHolz Austria im Detail Verlag herausgegebenen Buch über Holz werden die Prozesse der Holzbildung und die Differenzierung verschiedener Holzarten ausführlich beschrieben. Aus dem Kohlenstoffdioxid (CO2) der Umgebungsluft und dem Wasser (H2O), das über die Wurzeln aus dem Boden angesaugt wird, entstehen mit der Energie des Sonnenlichts im Zuge der Fotosynthese Zuckerbestandteile. Diese Zucker sind wiederum Nährstoffe für die lebenden Zellen des Holz- und Rindengewebes, wobei in einer hoch aktiven Zellteilungsschicht des Stammquerschnitts jeweils Holzzellen nach innen und Rindenzellen nach außen dupliziert werden. Dadurch wird der Stamm in den Jahrringsequenzen des Baumes immer etwas dicker. In diesem fundamentalen Prozess wird zudem eine erhebliche Menge an Sauerstoff (O2) freigesetzt, der wiederum unseren atmosphärischen Sauerstoffgehalt stabil hält, während der Kohlenstoff (C) in die Synthese der einzelnen das Holz bildenden Substanzen eingeht.
Aus dem CO2 der Luft entsteht Holz unter der Abgabe von Sauerstoff
Während also bei der Bildung von neuem Holzgewebe über den Weg der Fotosynthese Kohlenstoffdioxid der Atmosphäre entzogen und der für uns wichtige Sauerstoff an die Atmosphäre abgegeben wird, belasten die meisten technischen und sehr energieintensiven Prozesse zur Herstellung von metallischen Werkstoffen, Zement und Keramik sowie die auf fossilen Quellen basierenden Kunststoffe die Umwelt. Holz hat damit aus dem natürlichen Wachstum heraus eine sehr gute Ausgangsposition als ökologisch besonders günstiger Werkstoff. Zudem hat sich die Gewebestruktur von Holz evolutionär im Wettkampf der Pflanzen um Sonnenlicht und den Halt im Boden optimal an die Bedürfnisse des Baumes angepasst. Holz kann als ein biomimetisch optimierter Werkstoff verstanden werden, der bei geringem Eigengewicht höchste mechanische Leistungen erbringt. So erreichen Bäume, als Tragstrukturen verstanden, den Einwirkungen von Wind und Wetter zum Trotz, Höhen von 40 bis 50 und in Extremfällen bis etwa 115 Meter. Ohne Eingriff des Menschen wäre somit ein Großteil der globalen Landmasse von Wald bedeckt, weil die Bäume mit ihrer Krone alle anderen Pflanzen überragen würden. Dennoch hält das Holz für die Nutzung durch den Menschen einige Herausforderungen bereit und es bedarf vielfach größerer technologischer Prozesse, um als Holz- bzw. Holzbauprodukt Verwendung zu finden:
_ Holz ist nicht gleich Holz. Es gibt eine Vielzahl von Baumarten und damit Holzarten, die durch die jeweilige Holzstruktur der einzelnen Baumart zu einem Standortvorteil verhelfen.
_ Selbst innerhalb einer Baum- bzw. Holzart variiert das Holz in seinen Eigenschaften oft erheblich, meist in Reaktion auf äußere und innere Wachstumseinflüsse.
_ Die biologischen Gegebenheiten und die damit verbundene Morphologie des Baums bedingen eine bestimmte Stammform mit Krümmungen und Astansätzen zur Ausbildung der Stammkrone. All das führt dann zu Faserabweichungen und zur Astigkeit in den einzelnen Holzprodukten mit einem meist negativen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Holzstücks. In einem Interview mit Otmar Pruckner (Zuschnitt 48) zeigt der Autor verschiedene Wege auf, wie diesen Herausforderungen begegnet werden kann und wie das Holz in Form von Massivholz, verleimten Holzbauteilen und Holzwerkstoffen besser an die technischen Ansprüche der daraus erzeugten Produkte angepasst werden kann.
Holznutzung benötigt Technologie und Innovation
Die Holzverwendung war und ist geprägt von dem Ziel, für die angestrebten Produkte aus dem Rohstoff Holz, wie Möbel, Fußböden, Fenster, Türen, Paneele, tragende Holzbauteile usw. effiziente Be- und Verarbeitungstechnologien und Fertigungskonzepte zu entwickeln. Was historisch als Handwerk begann (Tischler, Zimmerer, Böttcher usw.), wurde, beginnend mit dem Sägewerk, zunehmend auch eine industrielle Produktion. (siehe Zuschnitt 60, Wir brauchen andere Fertigungstechniken) Mit der zunehmenden Industrialisierung der Holzbranche und ihrer Sektoren gingen und gehen vielfältige, prägende Innovationen einher, die sie in den letzten Jahrzehnten zu den erfolgreichen unseres Wirtschaftslebens machten. Skaleneffekte einer industriellen Produktion waren dabei ein wichtiger Treiber, ebenso neue Fertigungskonzepte mithilfe von CNC-gesteuerten (Computerized Numerical Control) Maschinen und Anlagen. Letztere wurden auch für gewerbliche Betriebe ein wichtiges Werkzeug für die Rationalisierung der Produktion. Somit erschließen heute Industrie und Gewerbe vielfach in Ergänzung zueinander den Markt für die vielfältigen Holzbauprodukte. Unbestritten ist die Rolle von Innovation für die Entwicklung einer Branche. Der lange Weg von einer Idee über die Forschung zur erfolgreichen Umsetzung auf dem Markt wird von den Beteiligten oft unterschätzt, und das lässt viele Projekte scheitern. Je systematischer der Prozess zur Ideenfindung und Sichtung von bestehendem und neuem Wissen, zur Produktgestaltung, Markteinschätzung und zu möglichen Fertigungsprozessen abläuft, umso größer ist die Erfolgsquote. Ausgewählte und erfolgreiche Innovationsprozesse zeigt Zuschnitt 97, Von der Forschung bis zur Marktreife am Beispiel unterschiedlicher Zielsetzungen auf:
_ Die erfolgreiche Entwicklung des Holzbauelements Brettsperrholz (BSP, engl. Cross Laminated Timber – CLT) von der einfachen Idee über die forschungsbasierte Erarbeitung von Produktkennwerten bis zur bautechnischen Zulassung hat als Ergebnis den mehrgeschossigen Holzbau maßgeblich befeuert. Zusammen mit dem schon viel länger bekannten Brettschichtholz sowie verschiedenen modernen Holzwerkstoffen und Bauelementen wurde damit, neben den vielen anderen Aktivitäten und Initiativen, die werkstofftechnische Basis für die anteilsmäßige Zunahme des Holzbaus in Österreich geschaffen.
_ Die Zusammenarbeit von Zuliefer- und Maschinenindustrie mit der Holzindustrie hat entlang der einzelnen Produktionsstufen zu einer wirtschaftlichen und gegenüber den anderen Werkstoffen wettbewerbsfähigen Fertigung von Bauelementen geführt.
_ Entwicklungen der Lack- und Leimindustrie, beispielsweise im Hinblick auf Verarbeitungsfähigkeit und Umweltfragen, waren vielfach ein wichtiger Schritt, um auf dem Markt reüssieren zu können. Die Begeisterung aller Beteiligten für den Prozess der Nutzung von Holz als Bau- und Werkstoff und die Affinität der Konsument:innen zu diesem Werkstoff verliehen der Branche in den letzten Jahren eine enorme Dynamik. Neue Herausforderungen in Gesellschaft, Umwelt und Technik stehen an, die wiederum nach neuen Ideen, Konzepten, Produktions- und Nutzungsformen von Holz verlangen. Dabei sollte Holz auch weiterhin eine tragende Rolle im Reigen der Werkstoffe spielen.
