Was macht Thermoholz zu einer stabilen Wahl für die Außenwandverkleidung?

Die Wissenschaft hinter Thermoholz: Wie die thermische Modifizierung die Stabilität verbessert

Wie der thermische Behandlungsprozess die Stabilität von Holz verbessert

Was macht Thermoholz so stabil? Es liegt an der Verarbeitung. Das Holz wird in kontrollierten Umgebungen mit begrenztem Sauerstoffgehalt zwischen 180 und 230 Grad Celsius erhitzt. Diese Erhitzung verändert die Vorgänge auf Zellebene innerhalb des Holzes selbst. Eine wesentliche Veränderung besteht darin, dass das Holz etwa nur noch die Hälfte der Feuchtigkeit aufnimmt wie unbehandeltes Standardholz normalerweise tun würde. Warum ist das wichtig? Weil bestimmte Bestandteile des Holzes, sogenannte Hemicellulosen, während der Behandlung abgebaut werden, wodurch das gesamte Material nicht mehr so stark auf wechselnde Luftfeuchtigkeit reagiert. Stellen Sie es sich so vor: Eine im vergangenen Jahr veröffentlichte Studie ergab, dass thermisch behandelte Kiefer unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit (rund 90 %) lediglich etwa 28 % dessen schrumpfte, was normale Kiefer unter gleichen Bedingungen schrumpfen würde. Solch ein Unterschied summieren sich im Laufe der Zeit erheblich für jeden, der mit Holzwerkstoffen arbeitet.

Chemische Veränderungen im Holz während der thermischen Modifizierung

Der Prozess induziert dauerhafte chemische Veränderungen: Hemicellulose wird abgebaut, wodurch ein primärer Feuchtigkeitsanzieher eliminiert wird, während Lignin zu einer steiferen Matrix polymerisiert. Dadurch wird die Hygroskopizität um 40–60 % reduziert, wie in kontrollierten thermischen Modifizierungsversuchen bestätigt. Es werden keine künstlichen Zusatzstoffe verwendet – die verbesserte Leistung resultiert ausschließlich aus umstrukturierten natürlichen Polymeren.

Temperatur und Dauer: Wichtige Faktoren für eine verbesserte Dimensionsstabilität

Die optimale Stabilität hängt von einer präzisen Steuerung ab:

• 180–190 °C : 20–30 Stunden für moderate Verbesserungen (geeignet für den Innenbereich)
• 210–230 °C : 30–40 Stunden für maximale Dimensionsstabilität (ideal für Außenverkleidungen)

Überschreiten von 230 °C birgt das Risiko der Versprödung, während kürzere Dauern verbleibende Hemicellulose hinterlassen, die die Langzeitleistung beeinträchtigt.

Vergleich der Struktur von Rohholz und thermisch modifiziertem Holz

Rohes Holz hat eine poröse Struktur (35–45 % Hohlraumanteil), wodurch es bei Feuchtigkeitsänderungen anfällig für Quellen und Schwinden ist. Die geschlossenzellige Struktur von Thermoholz, die durch mikroskopische Untersuchungen bestätigt wurde, verringert die Feuchtigkeitsaufnahme um 50–60 %. Diese strukturelle Veränderung ermöglicht es der Verkleidung, während Frost-Tau-Wechseln weniger als 2 % dimensionale Änderung aufzuweisen, im Vergleich zu 8–12 % bei unbehandeltem Holz.

Überlegene Dimensionsstabilität von Thermoholz unter extremen Witterungsbedingungen

Feuchtigkeitsbeständigkeit in thermisch modifiziertem Holz reduziert Quellen und Schwinden

Die thermische Modifikation senkt den Gleichgewichtsfeuchtegehalt um 40–60 % und verändert grundlegend, wie Holz mit Wasser interagiert. Bei Temperaturen zwischen 190–212 °C werden Hydroxylgruppen in der Cellulose abgebaut, wodurch die Bindung von Wassermolekülen eingeschränkt wird. Folglich weisen Außenverkleidungen in feuchten Umgebungen gemäß beschleunigten Alterungstests, die tropische Bedingungen simulieren, ein Quellverhalten um bis zu 70 % weniger auf.

Daten zur Feuchtigkeitsaufnahme: Thermowood im Vergleich zu herkömmlichem Weichholz-Fassadenverkleidung

Unabhängige Tests zeigen, dass Thermowood unter Sättigung 6–8 % Feuchtigkeit aufnimmt, gegenüber 12–15 % bei Standard-Kiefer. Dies entspricht einer dimensionsbezogenen Änderung von lediglich 0,3–0,5 mm/m, deutlich niedriger als die 1,2–1,8 mm/m bei herkömmlichen Weichhölzern. Im Gegensatz zu herkömmlichem Holz, das sich ungleichmäßig verzieht, weist Thermowood eine gleichmäßige lineare Ausdehnung von 0,5–1,2 % in alle Faserrichtungen auf, wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert.

Leistung von Thermowood-Fassadenverkleidungen in feuchten und Frost-Tau-Klimazonen

In einer zehnjährigen Studie an der Küste von Maine hat die Thermowood-Fassadenverkleidung 55 jährliche Frost-Tau-Wechsel überstanden, wobei nur Rissbildungen von 0,4 mm an der Oberfläche auftraten, verglichen mit 3,1 mm bei Zeder. Aufgrund seiner geschlossenzelligen Struktur verhindert es die Bildung von Eiskristallen im Inneren und bewahrt so die Integrität unter Minusgrad-Bedingungen. Untersuchungen von Holzbauspezialisten bestätigen, dass diese Platten nach wiederholter Salzwasserbelastung über 90 % ihrer ursprünglichen Stabilität behalten.

Langfristige Haltbarkeit und natürliche Fäulnisbeständigkeit von Thermoholz

Beständigkeit gegen Fäulnis, Verfall und Pilzbefall aufgrund des reduzierten Hemicellulosegehalts

Der Grund, warum Thermoholz so gut gegen Fäulnis und Schädlinge beständig ist, liegt in Veränderungen auf molekularer Ebene. Wenn Hersteller normales Holz über einen Zeitraum von 48 bis 96 Stunden bei Temperaturen zwischen 212 und 230 Grad Celsius erhitzen, geschieht innerhalb der Holzstruktur ein entscheidender Vorgang. Dabei wird das Hemicellulose praktisch zersetzt, auf das sich Pilze und Insekten als Nahrungsquelle stützen. Laut einer Studie des technischen Forschungszentrums VTT aus dem Jahr 2022 reduziert diese Behandlung den Nährstoffgehalt um etwa 80 bis 90 Prozent. Was bedeutet das? Es macht das Holz für jegliche Organismen, die es abbauen wollen, weitgehend unattraktiv. Praxisnahe Tests zeigen ebenfalls die hohe Effektivität: Fassadenverkleidungen aus Thermoholz behalten selbst nach 15 Jahren im Freien unter extremen Küstenbedingungen mit stets hoher Luftfeuchtigkeit noch rund 95 Prozent ihrer ursprünglichen Festigkeit. Im Vergleich dazu hält unbehandeltes Nadelholz unter ähnlichen Bedingungen nur etwa die Hälfte seiner Anfangsfestigkeit.

Langfristige Feldstudien zur Dauerhaftigkeit und Fäulnisresistenz von Thermoholz

Jahrzehntelange Forschung bestätigen seine Witterungsbeständigkeit. Eine finnische 25-Jahres-Studie aus dem Jahr 2023 an Wandpaneelen in Gefrier-Tau-Klimazonen ergab:

Diese Ergebnisse untermauern die Einstufung in die Dauerhaftigkeitsklasse 1 , die höchste Klassifizierung für Naturholz nach den europäischen Baunormen.

Erhöhte Haltbarkeit ohne chemische Konservierungsstoffe

Thermoholz unterscheidet sich von druckimprägnierten Produkten, die auf Chemikalien wie Kupfer oder Arsen beruhen. Stattdessen erfolgt die Behandlung durch einfache Erhitzung, wodurch das Holz auf molekularer Ebene verändert wird. Bei hohen Temperaturen karamellisieren die natürlichen Zucker im Holz und bilden stabile, wasserabweisende Strukturen innerhalb des Materials. Dadurch entsteht ein Material, das Mikroorganismen nur schwer zersetzen können. Laut Herstellerangaben überdauern ihre Produkte bei Weitem die Erwartungen. Einige Verkleidungen sind bereits über vier Jahrzehnte im Einsatz, was einer etwa dreifachen Haltbarkeit im Vergleich zu acetylierten Holzprodukten entspricht. Hinsichtlich der ökologischen Bilanz zeigen Studien, dass Thermoholz etwa eineinhalbmal geringere Umweltauswirkungen hat als die heute allgegenwärtigen Kunststoff-Verbundmaterialien.

Thermoholz vs. traditionelle Holzverkleidung: Leistung, Lebensdauer und Wert

Thermoholz vs. traditionelle Holzverkleidung: Ein Leistungsvergleich

Wenn Holz einer thermischen Modifikation unterzogen wird, verändert sich grundsätzlich, wie es auf verschiedene Umweltbelastungen reagiert. Nehmen wir zum Beispiel herkömmliches Nadelholz – Studien des Forest Products Lab aus dem Jahr 2023 zeigten, dass diese Hölzer bei steigender Luftfeuchtigkeit zwischen 15 und 25 Prozent Feuchtigkeit aufnehmen können. Nach der thermischen Behandlung sinkt die Feuchteauffnahme jedoch deutlich auf unter 8 Prozent. Das macht einen erheblichen Unterschied, da Vergleichstests zwischen behandeltem und unbehandeltem Holz eine Reduzierung von Verzug um etwa 70 Prozent ergaben. Für Architekten, die an Bauprojekten arbeiten, bedeutet diese Stabilität, dass sie mit deutlich kleineren Dehnungsfugen zwischen den Brettern auskommen. Anstatt die großen, für Zedernholz erforderlichen Abstände von 10 bis 15 mm einzuhalten, genügen nun etwa 3 bis 5 mm. Das Ergebnis? Fassaden wirken sauberer und gleichmäßiger, ohne dass störende Fugen das gestalterische Erscheinungsbild beeinträchtigen.

Lebensdaueranalyse: Außenverkleidungen aus Thermoholz halten 2–3 Mal länger

Wenn wir über die Haltbarkeit von Thermoholz im Außenbereich sprechen, zeigen beschleunigte Witterungstests, dass es etwa 25 bis 35 Jahre lang stabil bleibt. Das ist beeindruckend im Vergleich zu normalem, unbehandeltem Kiefernholz, das typischerweise nur zwischen 8 und 12 Jahren hält, bevor es ernsthafte Abnutzungserscheinungen zeigt. Einige praktische Belege stammen aus einer zehnjährigen Studie an 42 verschiedenen Gebäuden. Das Ergebnis? Nur 11 % der Thermoholz-Verkleidungen mussten durch neue Bretter ersetzt werden, während erstaunliche 89 % der herkömmlichen Fassadenmaterialien ausgetauscht werden mussten. Warum hält Thermoholz so viel länger? Hauptsächlich, weil es widerstandsfähiger gegen Sonnenschäden ist und einem speziellen Behandlungsverfahren unterzogen wird, das die Holzfasern stabilisiert und so jene lästigen Risse reduziert, die sich auf Oberflächen bilden, die den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind.

Ästhetische Entwicklung: Farbstabilität und Verwitterungsmuster

Normales, unbehandeltes Holz neigt dazu, nach etwa 18 bis 24 Monaten im Außenbereich grau und fleckig auszusehen. Bei Thermoholz verhält es sich jedoch anders. Dieses Material altert viel gleichmäßiger und entwickelt stattdessen innerhalb von etwa 5 bis 7 Jahren ein schönes, einheitliches Silbergrau. Einige Tests haben gemessen, wie rau die Oberflächen im Laufe der Zeit werden, und Thermoholz wird nur leicht rauer, und zwar um etwa 1,2 Mikrometer pro Jahr. Bei Zedernholz nimmt die Rauheit deutlich stärker zu, um fast 4,7 Mikrometer pro Jahr. Wie sieht es mit der Farbbeständigkeit aus? Auch die im Werk aufgetragenen Öle halten bei Thermoholz länger an. Diese Oberflächenbehandlungen sind in der Regel 6 bis 8 Jahre haltbar, bevor sie erneuert werden müssen – das ist doppelt so lange wie bei normalem Holz, das bereits nach etwa 2 bis 3 Jahren verblichen ist.

Rechtfertigen die höheren Anfangskosten langfristige Einsparungen?

Thermoholz ist im Vergleich zu herkömmlichem Kiefernholz zunächst mit höheren Kosten verbunden. Die Installationskosten liegen bei etwa 18 bis 22 US-Dollar pro Quadratfuß, während Kiefer in der Regel zwischen 9 und 12 US-Dollar kostet. Doch betrachtet man die Gesamtbilanz über die Zeit, sparen Eigentümer letztendlich erhebliche Beträge. Studien zeigen Einsparungen von 60 % bis 68 % bei den Gesamtkosten über drei Jahrzehnte, da deutlich weniger Wartung erforderlich ist, Beschichtungen länger halten und Ersetzungen viel seltener notwendig werden. Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil ist, dass Versicherungsunternehmen auf Gebäude, die mit Thermoholz verkleidet sind, Rabatte von etwa 10 bis 15 Prozent gewähren. Sie anerkennen, dass es gegenüber Bränden eine deutlich bessere Leistung als Standard-Holzprodukte zeigt, die normalerweise die Brandklasse C haben, während Thermoholz die bessere Klasse B erhält.

Geringer Wartungsaufwand von Thermoholz bei Außenanwendungen

Minimale Pflegebedürfnisse aufgrund der inhärenten Feuchtigkeitsbeständigkeit von Thermoholz

Wenn Holz einer thermischen Modifikation unterzogen wird, nimmt es deutlich weniger Feuchtigkeit aus der Luft auf. Dieser Prozess reduziert die hygroskopischen Eigenschaften um etwa die Hälfte, was bedeutet, dass das Quellen und Schwinden im Laufe der Zeit stark vermindert ist. Das Ergebnis? Weniger Probleme mit Verziehungen, Rissbildung oder sich lösenden Schrauben bei üblichen Verkleidungsanwendungen. Laut einer im vergangenen Jahr in Fachzeitschriften für Werkstoffkunde veröffentlichten Studie behält thermisch behandeltes Holz auch bei langfristiger Exposition gegenüber Umgebungen mit einer Luftfeuchtigkeit von über 80 % seine dimensionsstabile Form. Praktisch gesehen benötigen die meisten Installationen kaum mehr Pflege als eine jährliche Überprüfung und gegebenenfalls ein vorsichtiges Abwischen mit einer milden Seifenlösung.

Fallstudie: Wohngebäude mit Thermoholz-Wandpaneelen, die nach 10 Jahren keiner Nachbearbeitung bedurften

Wenn man sich die Ferienhäuser entlang der westeuropäischen Küste ansieht, mussten viele von ihnen trotz zehnjähriger Belastung durch salzhaltige Luft und ständigen Regen keinerlei Nachbearbeitung erfahren. Als Wissenschaftler die Oberflächen unter dem Mikroskop untersuchten, stellten sie fest, dass diese sich um etwa 0,2 mm pro Jahr abnutzen – das ist deutlich besser als bei herkömmlichem druckimprägnierten Kiefernholz, das rund siebenmal schneller verwittert und jährlich etwa 1,5 mm an Material verliert. Die Bewohner vor Ort beklagen auch keine großen Reparaturen. Die meisten nutzen einfach gelegentlich ihren Gartenschlauch, um das grüne Wachstum an Wänden und Terrassen abzuwaschen. Eine Reihe aktueller Studien aus Regionen mit ganzjährig hoher Luftfeuchtigkeit bestätigt dies ebenfalls. So konnten etwa neunzig Prozent dieser Immobilien es vermeiden, innerhalb von acht bis zwölf Jahren komplett neue Versiegelungen aufzutragen.

FAQ

Was ist Thermoholz?

Thermoholz ist Holz, das einem thermischen Modifizierungsprozess unterzogen wurde, wodurch seine Stabilität sowie Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Verrottung und Schädlingen verbessert wird.

Welche Vorteile bietet die Verwendung von Thermoholz?

Thermoholz bietet eine hervorragende Maßstabilität, geringere Hygroskopizität, hohe Haltbarkeit ohne chemische Konservierungsmittel und geringen Wartungsaufwand.

Worin unterscheidet sich Thermoholz von herkömmlichem Holz?

Im Gegensatz zu herkömmlichem Holz weist Thermoholz eine geschlossenzellige Struktur auf, die die Feuchtigkeitsaufnahme reduziert, die Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen verbessert und in rauen Klimabedingungen länger hält.

Wie lange hält Thermoholz?

Thermoholz kann zwischen 25 und 35 Jahre halten, was deutlich länger ist als unbehandeltes Holz, das typischerweise nur 8 bis 12 Jahre hält.

Ist Thermoholz umweltfreundlich?

Ja, Thermoholz hinterlässt im Vergleich zu anderen Materialien wie Kunststoff-Verbundwerkstoffen oder chemisch behandeltem Holz einen geringeren CO₂-Fußabdruck.