Inkubations-/Dekompressionsverfahren zur Holztrocknung

Bei dem Inkubations-/Dekompressionsverfahren handelt es sich um eine mechanische Holzentfeuchtung mit Gas und eine Vergleichmäßigung der Holzfeuchteverteilung. Es kann zur Entfeuchtung von Schnittholz, als auch für Rundholz bis zum Fasersättigungsbereich genutzt werden. Dieses Holzentfeuchtungsverfahren wurde erst in den vergangenen Jahren entwickeltes am IMVM (Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik) der Uni Karlsruhe (TH) und Genaues ist nachzulesen in der Veröffentlichung von Herrn Stahl in seiner Dissertation „Das Inkubations-/Dekompressionsverfahren zur Holzentfeuchtung“ aus dem Jahr 2000.

Jedes mit Flüssigkeit gesättigte poröse Feststoffsystem, wie auch Holz kann prinzipiell durch Überwindung der Kapillardrücke entfeuchtet werden. Zur Entfeuchtung müssen auf das Porensystem mechanische Kräfte einwirken, wie es beim Inkubations-/Dekompressionsverfahren der Fall ist. Bei diesem Verfahren wird das zu trocknende Holz erst einer Hochdruckatmosphäre (Inkubationsphase) ausgesetzt. Das bedeutete Inkubationsgas kann in die Holzstruktur einströmen. Die frei verschiebbare Flüssigkeit (Holzsaft, auch als Xylemsaft bezeichnet) beginnt sich zu verschieben im Porensystem und gleichzeitig sättigt er sich mit Inkubationsgas. Wenn dann nachfolgend die Dekompressionsphase also der Druckabbau einsetzt, so bilden sich Gasbläschen, welche sich ausdehnen und dabei den Holzsaft verschieben. Was bedeutet der Holzsaft wird aus dem Holz sukzessive ausgeschoben, tropft ab und das Holz entfeuchtet sich so. Einen solchen Effekt kann man beobachten bei einer Mineralwasserflasche, wenn man sie öffnet bilden sich Gasbläschen im Wasser, sollten sich zu viele Gasbläschen bilden wird das Wasser aus der Flasche gefördert. Angefangen wird der Zyklus mit einem Druck von 40bar bis zum Endzyklus von 15bar. Der hohe Druck auf das Holz sorgt für einen großen Entfeuchtungseffekt, der niedrige Druck dient ehr einer Vergleichmäßigung der Feuchte im Holz.

„Das Holz kann mechanisch innerhalb weniger Minuten bis Stunden in die Nähe der Fasersättigung entfeuchtet werden“ (verändert, nach STAHL, 1999, S. 1). So zeigen erste Erfahrungen, dass auch Buchenholz mit dieser Methode bis auf 50 % Holzfeuchte vorgetrocknet werden kann (STAHL, 2000). Darüber hinaus erwies sich, dass das Inkubations-/Dekompressionsverfahren die Holzfeuchte von rundem Buchenholz um ca. 1/3 vergleichmäßigte (STAHL, 2000). Dieses lässt vermuten das sich Wassernester und Holzfeuchtegradienten noch vor der Schnittholzerzeugung beseitigen lassen.

Versuchsergebnisse zeigen, dass das Holz nach dieser mechanischen Vorentfeuchtung mit Hilfe des Inkubations-/Dekompressionsverfahren auch auf Feuchten unterhalb des Fasersättigungsbereiches getrocknet werden kann. Durch wiederholte Druckbe- und -entlastungen („Beatmung“) wird eine zeitlich forcierte thermische Endtrocknung möglich. In dieser Phase bestimmen die Temperatur sowie der Feuchtezustand der Inkubationsluft den Trocknungsverlauf, so dass hier eine Temperaturerhöhung sinnvoll erscheint, um die Trocknungsgeschwindigkeit zu steigern. (Abschlußbericht; Fraunhofer IPA; Stuttgart, April 2001)