Die Erfindung betrifft ein Holz sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung des Holzes.

Eine Vielzahl der Holzarten tropischer Regionen weisen gegenüber den heimischen Hölzern Vorteile auf, so besitzen sie in der Regel eine größere Härte, Rohdichte, Dauerhaftigkeit, Abriebfestigkeit, Pilz- und Insektenresistenz. Der Abbau der Tropenwälder und der damit verbundene Rückgang dieser Ressource zwingen zur Findung von Alternativen.

Thermisch behandeltes (modifiziertes) Holz ist Holz, das bei Temperaturen von über 160 ⁰ C und teilweise hohen Drücken behandelt wurde, was zu einer dauerhaften Änderung der Eigenschaften des Holzes über den gesamten Holzquerschnitt führt. Die Hitzebehandlung zu einer Änderung der chemischen Zusammensetzung des Holzes und zu einem Abbau von Hemicellulose und α-Cellulose, einer Austreibung von Harzen, einer Reduzierung der Anzahl der Hydroxylgruppen und einer Erhöhung des relativen Ligninanteils .

Der pH-Wert des thermisch behandelten Holzes ist aufgrund der entstehenden organischen Säuren geringer als der von unbehandeltem Holz.

Bekannt sind Verfahren, bei denen die Dauerhaftigkeit eines Holzes durch Holzschutzmittel erhöht wird. Die Holzschutzmittel werden dabei durch Streichen, Sprühen oder Einpressen mittels Druck auf oder in das Holz eingebracht. Ein Nachteil dieser Verfahren ist der Kosten- und Zeitaufwand für die in Intervallen nötige Auffrischung der Schutzmaßnahme. Hinzu kommt, dass die Holzschutzmittel während der Verwendung durch Auswaschen unkontrolliert in den Boden gelangen können. Die nach der Verwendung erforderliche Entsorgung ist ebenso kritisch zu bewerten.

Es existieren bereits verschiedene Verfahren zur thermischen Modifikation von Holz (DE 695 Ol 588 T2, DE 698 00 790 T2) . Nachteil der bisher bekannten

Verfahren sind die in Abhängigkeit von der Holzart und je nach Art des Verfahrens erzielten unterschiedlichen Produktqualitäten .

In FR 2 786 426 Al und FR 2 857 291 Al werden Verfahren und Vorrichtungen zur Wärmebehandlung von Holz offenbart, welche in einer Inertgasatmosphäre ausgeführt werden. Allerdings schließt sich bei diesen Verfahren keine Wasserdampfbehandlung innerhalb der Konditionierungsphase an.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein thermisch behandeltes Holz (Thermoholz) bereitzustellen, das unabhängig von der Holzart in einer reproduzierbaren Produktqualität herstellbar ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Holz gelöst, welches durch Behandeln von Holz in drei oder mehr Schritten bei einem Druck im Bereich von 860 bis 1090 hPa in einer Inertgasatmosphäre bei Temperaturen im ersten Schritt im Bereich von 20 bis 150 ⁰ C und im zweiten Schritt im Bereich von mehr als 150 ⁰ C erhältlich ist. Ein Druckanstieg durch die Ausdehnung des Gases bei erhöhter Temperatur während der Wärmebehandlung des Holzes wird dabei durch einen Druckausgleich vermieden. In einem dritten Schritt wird dann das behandelte Holz innerhalb der Konditionierungsphase mit Wasserdampf behandelt .

Bevorzugt ist das Inertgas ausgewählt aus Stickstoff, Argon, Neon, Helium, Kohlendioxid (CO2) , Lachgas (N2O) oder aus deren Mischungen. Durch die Wärmebehandlung unter Inertgas, erhält man Holz in einer gleich bleibenden Qualität. Das Inertgas wird verwendet, um die Anwesenheit von Sauerstoff als Reaktionspartner bei chemischen Zersetzungsprozessen (Hitzebehandlung) zu reduzieren. Zudem kann auf den Einsatz von Holzschutzmitteln verzichtet werden, wodurch die Umweltfreundlichkeit des Holzes erhalten bleibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung behandelt man das Holz, indem man im ersten Schritt die Temperatur auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 120 ⁰ C erhöht, diese Temperatur für 5 bis 40 Stunden, insbesondere für 5 bis 15 Stunden, hält und anschließend die Temperatur weiter erhöht. Während der Haltezeit wird das Holz durchwärmt und die restliche Holzfeuchte entweicht .

Anschließend wird die Temperatur erhöht, so dass die Hitzebehandlung des Holzes beginnen kann. Dies geschieht in einem zweiten Schritt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung behandelt man das Holz im zweiten Schritt mit Temperaturen im Bereich von 160 bis 200 ⁰ C. In diesem

Temperaturbereich findet die Hitzebehandlung des Holzes statt.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem man das Holz im dritten Schritt mit Wasserdampf konditioniert und dadurch die Temperatur absenkt.

Besonders bevorzugt ist ein Holz, wobei man das Holz einer gepulsten Wärmezufuhr unterwirft, wobei als

Wärmeübertragungsmedium das Inertgas und/oder Wasserdampf verwendet wird und wobei das gepulst eingespeiste Wärmeübertragungsmedium eine höhere und/oder eine niedrigere Temperatur aufweist als die im Zeitpunkt des Pulses vorhandene Innentemperatur.

Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Holzes gelöst, bei dem man Holz in drei oder mehr Schritten bei einem Druck im Bereich von 860 bis 1090 hPa in einer Inertgas-Atmosphäre mit Temperaturen im ersten Schritt im Bereich von 20 bis 150 ⁰ C und im zweiten Schritt im Bereich von mehr als 150 ⁰ C behandelt. In einem dritten Schritt wird dann das behandelte Holz innerhalb der Konditionierungsphase mit Wasserdampf behandelt .

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung findet die Inertisierung erst ab einer Temperatur von über 105 ⁰ C statt.

Mit thermischen Modifikationsverfahren können bei diversen Nadel- und Laubhölzern positive Änderungen der Eigenschaften im Vergleich zu deren naturbelassenen Zuständen erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist zudem den Vorteil auf, dass man thermisch modifizierte Hölzer in reproduzierbarer Produktqualität durch Anpassung der Prozessparameter (Temperatur/Zeit) an die Holzart und das gewünschte Endprodukt erzielt. Das Inertgas wählt man vorzugsweise aus Stickstoff, Argon, Neon, Helium, Kohlendioxid, Lachgas oder deren Mischung aus. Die Inertisierung der Atmosphäre, beispielsweise durch Stickstoff oder Edelgase, ermöglicht es, dass das der Wärmebehandlung ausgesetzte Holz eine homogene Qualität mit gleichmäßigen Eigenschaften über den gesamten Querschnitt aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhöht man die Temperatur im ersten Schritt auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 120 ⁰ C, diese Temperatur hält man für 5 bis 40 Stunden, insbesondere für 5 bis 15 Stunden, anschließend erhöht man die Temperatur weiter. Die Temperatur wird dabei soweit erhöht, dass die Hitzebehandlung des zu behandelnden Holzes gestartet wird.

Die Wärmebehandlung des Holzes führt man bei Temperaturen im Bereich von 140 bis 260 ⁰ C durch, vorzugsweise behandelt man das Holz im zweiten Schritt mit Temperaturen im Bereich von 160 bis 200 ⁰ C.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem man das Holz im dritten Schritt mit Wasserdampf konditioniert und dadurch die Temperatur absenkt.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, wobei man das Holz einer gepulsten Wärmezufuhr unterwirft, wobei als Wärmeübertragungsmedium das Inertgas und/oder Wasserdampf verwendet wird und wobei das gepulst eingespeiste Wärmeübertragungsmedium eine höhere und/oder eine niedrigere Temperatur aufweist als die im Zeitpunkt des Pulses vorhandene Innentemperatur. Die Dauer der Wärmebehandlung ist abhängig von der Holzart und der Stärke des Holzes und kann dementsprechend variabel gestaltet werden.

Vorzugsweise führt man die Wärmebehandlung des Holzes für 55 bis 75 Stunden durch (erster und zweiter Schritt) . Die Behandlung des Holzes bei Temperaturen über 150 ⁰ C (Hitzebehandlung im zweiten Schritt) erfolgt jedoch nur für einen Zeitraum von ungefähr 5 bis 30 Stunden, insbesondere für einen Zeitraum von 15 bis 25 Stunden.

Vorzugsweise regelt man den Druck in dem Behandlungsraum mittels eines Überdruckventils. Der Druck im Behandlungsraum sollte im Bereich von 860 bis 1090 hPa liegen, dies entspricht im Wesentlichen dem Normaldruck (1013,25 hPa = 1, 01325 bar) .

In dem Behandlungsraum erzeugt man vorzugsweise vor der Behandlung des Holzes einen Unterdruck und befüllt anschließend den Behandlungsraum mit dem Inertgas. Dabei wird zunächst die sich in dem Behandlungsraum befindliche Luft herausgezogen. In das auf diese Weise entstandene Vakuum wird dann das Inertgas eingeleitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt man unter

Normaldruck durch. Dies ermöglicht, im Gegensatz zu bekannten Verfahren, einen kontrollierten, konstanten Prozessablauf der keine Druckerhöhung erfordert.

Alternativ kann während der Abkühlungsphase Luft aus der Atmosphäre durch das Überdruckventil in den Behandlungsraum eintreten, so dass kein erneuter Unterdruck im Behandlungsraum entsteht.

Damit das zu behandelnde Holz einer gleichmäßigen

Wärmebehandlung ausgesetzt wird, erzeugt man vorzugsweise während der Behandlung eine Gasströmung um das zu behandelnde Holz. Hierzu weist der Behandlungsraum ein Gebläse auf.

Die Erwärmung des Holzes kann erfindungsgemäß aber auch mittels Wasserdampf durchgeführt werden. Hierbei wird Wasserdampf mit einer Temperatur zwischen 100 ⁰ C und 140 ⁰ C verwendet. Der Wasserdampf wird direkt in den Behälter eingeblasen und bewirkt somit eine vorteilhafte Umströmung des in dem Behälter befindlichen Holzes. Diese Erwärmung mit Wasserdampf kommt dann in Betracht, wenn die Temperaturen noch deutlich unterhalb der Umwandlungstemperatur liegen.

Es ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass die

Aufwärm- und/oder Trocknungsphasen in weitere Teilphasen aufgeteilt werden können. Dabei können diese Teilphasen wiederum eine Aufwärmphase und eine Haltephase umfassen. Für diese Teilphasen kann dann für die Erwärmung gegebenenfalls Wasserdampf mit einer Temperatur zwischen 100°C und 140 ⁰ C verwendet werden.

Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung bestehend aus einem gasdichten Behandlungsraum gelöst, der mindestens eine Öffnung zum Einbringen des Holzes in den Behandlungsraum, mindestens eine verschließbare Öffnung zur Zu- oder Ableitung von Gasen, mindestens eine Wärmequelle mit Temperaturregler und ein Überdruckventil aufweist. Die Öffnung zur Ableitung von Gasen ist mit einer Vakuumpumpe verbunden, mit der man die sich im Behandlungsraum befindliche Luft vor der Behandlung des Holzes abpumpt. Durch das Abpumpen der Luft aus dem Behandlungsraum wird der Druck in dem Behandlungsraum vermindert. Den auf diese Weise erzeugten Unterdruck nutzt man, um das Inertgas durch die Zuleitung in den Behandlungsraum zu leiten. Wie oben bereits erwähnt, dient das Überdruckventil dazu, den in dem Behandlungsraum herrschenden (Normal-) Druck trotz Temperaturveränderungen konstant zu halten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung ein Gebläse zur Erzeugung einer Gasströmung um das zu behandelnde Holz auf. Dies dient dazu, die Homogenität des Wärmebehandlungsprozesses zu bewahren.

Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Holzes zur Herstellung von Möbeln, Holzvertäfelungen, Fußböden, Türen oder Fenstern gelöst.

Das erfindungsgemäße Holz, beziehungsweise dass durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte thermisch modifizierte Holz, eignet sich zum Einsatz im Außenbereich, da die Dauerhaftigkeit durch das Verfahren, ohne Einsatz von Zusatzmitteln, erhöht wird und somit die positiven Eigenschaften der aus dem Holz hergestellten Produkte verbessert werden.

Neben verminderten Schwind- und Quellungseigenschaften, besitzt das erfindungsgemäße Holz eine erhöhte Resistenz gegenüber Schädlingsbefall. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Holz insbesondere als Substitut von Tropenhölzern im Außenbereich, wie zum Beispiel im Fensterbau oder bei Terrassendecks und Gartenmöbeln sowie bei Lärmschutzwänden.

Zudem ermöglicht die angestrebte homogene dunklere Färbung des gesamten behandelten Holzquerschnitts eine große Bandbreite von Verarbeitungs- und Anwendungsmöglichkeiten im Möbel- und Innenausbau. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Holzwerkstoffe, welche aus dem erfindungsgemäßen Holz hergestellt sind. Holzwerkstoffe sind Materialien, die aus zu Partikeln oder Lamellen zerkleinerten lignocellu- losehaltigen Rohstoffen bestehen. Diese anschließend gefügten Bestandteile werden mit oder ohne Zugabe von Klebstoffen zu Platten gepresst. Derartige Holzwerkstoffe können dann zu den unterschiedlichsten Produkten weiterverarbeitet werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Verfahrenssteuerung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dadurch ist es möglich, Holz gemäß einer zuvor ausgewählten Qualität herzustellen.

Die Hitzebehandlung ist grundsätzlich ein einfacher Prozess. Ist der Ausschluss von Sauerstoff sichergestellt, ergibt sich aus der Einwirkdauer und der Temperatur die Behandlungsintensität, die sich in

Farbänderung und Vergütung auswirkt. Höhere Temperaturen oder längere Behandlungszeiten führen zu dunkleren Hölzern mit vermehrtem Masseabbau. Die prozesstechnische Herausforderung liegt darin, über den gesamten Holzquerschnitt eine gleichmäßige Behandlungsintensität zu erzielen.

Hier greift die Anlagensteuerung ein, die den Temperaturverlauf während der Behandlung vorgibt und einstellt. Da Holz als schlechter Wärmeleiter im Inneren der Querschnitte stark verzögert erwärmt wird, müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden. Ein einstufiger Prozess mit Aufwärmung, Haltezeit und Abkühlung wird zwangsläufig zu Farbunterschieden führen. Die äußeren Zonen werden hier immer deutlich intensiver behandelt, also dunkler als die inneren Bereiche werden. Alle bekannten Prozesse verwenden daher mehrstufige Verfahren mit teilweise umgekehrten Temperaturgradienten.

Der erfindungsgemäße Kombiprozess geht hier einen neuen Weg: Die Behandlungsintensität (BI) ergibt sich aus Einwirkdauer (D) und Temperatur (T) . Sie lässt sich näherungsweise durch die folgende Funktion beschreiben:

BI = a*D*T ^b

Die Parameter a und b sind holzartenspezifische empirische Werte und werden durch Versuche an dünnen Querschnitten ermittelt.

Um eine gleichmäßige Behandlung über den gesamten Querschnitt zu erzielen, wird ein Schichtenmodell eingeführt, dass den Querschnitt z.B. wie folgt aufteilt. Über die bekannten wärmetechnischen Grundgleichungen können die Temperaturverläufe in den jeweiligen Schichten aus den außen angelegten Temperaturverläufen abgeleitet werden. Durch ein geeignetes heuristisches Verfahren werden die Temperaturverläufe in einer Modellrechnung in Frequenz und Amplitude variiert und optimiert. Das Kriterium für die Optimierung ist die möglichst gleichmäßige Behandlungsintensität über den gesamten Querschnitt. Die eingeführte Steuerfunktion ermittelt einen geeigneten Behandlungsplan, kann aber auch während der Behandlung zur Anpassung der Behandlungsintensität herangezogen werden.

Dies bedeutet, dass die Wärmezufuhr in gepulster Form vorgenommen wird. Dabei werden die Wärmeträgermedien, wie Inertgas oder Wasserdampf mit unterschiedlich Temperaturen in den Behandlungsraum eingegeben. Dies führt zu einem pulsierenden Temperaturgradienten im

Inneren des zu behandelnden Holzes. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigeren und intensiveren Durchwärmung des Holzes .

Entsprechendes gilt auch für die Konditionierungsphase . Durch gepulste Zufuhr von Wasserdampf mit höherer und niedrigerer Temperatur wird die Durchwärmung bzw. Abkühlung des Holzes gleichmäßiger bewirkt. Außerdem dringt dabei der Wasserdampf gleichmäßiger in das Holz ein und führt zu einem spannungsfreien Produkt. Daher ist das gepulste Einbringen der Wärmeträgermedien besonders bevorzugt .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Beispielen näher beschrieben. Im Einzelnen zeigt

Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 den Temperaturverlauf im Behandlungsraum während des Wärmebehandlungsprozesses einer ersten Ausführungsform des Verfahrens und

Figur 3 den Temperaturverlauf im Behandlungsraum während des Wärmebehandlungsprozesses einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Holzes.

Das zu behandelnde Holz 1 befindet sich in einem

Behandlungsraum 2 und wird von erwärmtem, zirkulierendem Inertgas umströmt (dargestellt durch den Pfeil) . Vor der Wärmebehandlung des Holzes 1 wird in dem Behandlungsraum 2 ein Vakuum V erzeugt. Anschließend wird der Behandlungsraum 2 mit einem Inertgas (Schutzgas) S befüllt. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1: Die Wärmebehandlung findet in einem gasdichten

Behandlungsraum 2 statt. Als Behandlungsraum 2 kann jeder denkbare Behälter verwendet werden, der geeignet ist das zu behandelnde Holz 1 aufzunehmen und der eine genügende Stabilität aufweist, um die durch das Anlegen eines Vakuums entstehenden Druckveränderungen auszuhalten.

Der zur Wärmebehandlung verwendete Behälter wird vor Prozessbeginn mittels einer Vakuumpumpe evakuiert. Ein geringer Unterdruck von ungefähr 100 hPa (0,1 bar) ist dabei ausreichend, um das Volumen des Behälters bis ungefähr auf Normaldruck (1013,25 hPa) mit Stickstoff (N2) zu befüllen. Die bei laufendem Prozess fortschreitende Erhöhung der Temperatur und damit verbundene Ausdehnung des Gases in der Atmosphäre des Behälters wird mittels eines Überdruckventils dem Normaldruck stetig angepasst .

Die Figur 2 zeigt den Temperaturverlauf (Temperatur [ ⁰ C] in Abhängigkeit von der Zeit) im Reaktor (Prozessbeispiel 190 °C) . Die drei eingezeichneten Kurven stehen dabei für den mittleren Bereich (A) , die Oberfläche (B) und den Kern (C) des Holzes.

Wärmebehandlungsprozess Vor Prozessbeginn wird das Holz mittels technischer

Trocknung auf eine durchschnittliche Holzfeuchte von ca. 10 % getrocknet.

Erster Schritt: Die Wärmebehandlung des Holzes beginnt bei Raumtemperatur. Der Temperaturwert wird mit einer von der Materialart und Materialstärke abhängigen Aufheizrate kontinuierlich erhöht (tl-t2) . In einer sich anschließenden Haltezeit (t2-t3) wird das Holz durchwärmt und die restliche Holzfeuchte entweicht.

Zweiter Schritt:

Entsprechend der gewünschten Änderungen im Holz wird die Temperatur erhöht (t3-t4) und in einer Hochtemperaturphase gehalten (t4-t5) .

Anschließend wird die Temperatur abgesenkt (t5-t6) und der Prozess ist nach der Abkühlungsphase beendet.

Die Differenz der Temperaturwerte an der Oberfläche und im Kern des Holzes wird in den Aufheizphasen im

Wesentlichen konstant gehalten. Bei annähernd linearem Verlauf der beiden Temperaturkurven und einem Maximalwert für die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Kern kann die Qualität des Endproduktes gewährt werden.

Vergleich der Produktqualität

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu gleich bleibenden, d.h. reproduzierbaren Ergebnisse bei der Behandlung des inhomogenen Werkstoffs Holz. Verglichen mit bekannten Verfahren, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, thermisch behandeltes Holz herzustellen, das über den gesamten Querschnitt nahezu identische Eigenschaften aufweist. Ungewünschte negative Ergebnisse, wie der Verlust an Festigkeit treten aufgrund der Herstellungsweise nur in begrenztem Umfang auf.

Beispiel 2:

Kombiniertes Verfahren zur HD- Trocknung und - Konditionierung bei der thermischen Modifizierung von Holz Es werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt, welche in der Figur 3 dargestellt sind:

tl-t2 = Aufwärm- und Trocknungsphase = 20 ⁰ C - 103 ⁰ C (Wasserdampf) t2-t3 = Haltezeit = 103°C (Wasserdampf) t3-t4 = Aufwärm- und Trocknungsphase = 103 ⁰ C - 130°C

(Wasserdampf) t4-t5 = Haltezeit = 130°C (Wasserdampf) t5-t6 = Aufwärmphase = 130 ⁰ C bis Erreichen der

Zieltemperatur (Evakuierung & Inertisierung mittels Stickstoff) tβ-tl = Haltezeit Zieltemperatur (Inertisierung mittels

Stickstoff) t7-t8 = Konditionierung = 180°C/200°C - 80°C/100°C

(Wasserdampf) Abkühlung

Vor Prozessbeginn kann das Holz mittels technischer Trocknung (KiIn drying) auf eine durchschnittlichen

Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunktes von ca. 30% getrocknet werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann Holz mit einer durchschnittlichen Holzfeuchte oberhalb des Fasersättigungspunktes ohne vorherige Trocknung behandelt werden. Die Holzfeuchte sowie die Querschnittsgeometrien des Behandlungsgutes sind Richtung weisende Parameter zu Beginn der Prozessführung. Diese beeinflussen maßgeblich die Zeitdauer der Behandlungsschritte tl-t5.

Es kann jedoch auch Holz eingesetzt werden, welches keiner Vortrockung unterzogen wurde. Insbesondere dies ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Hitzebehandlung des Holzes beginnt bei Raumtemperatur. Die Temperatur wird mit einer von der Materialart und -stärke abhängigen Aufheizrate kontinuierlich erhöht. Die Wärmezufuhr erfolgt mittels Einspeisung von Wasserdampf. (tl-t2 = Aufwärmphase von 20 ⁰ C - 103 ⁰ C; Ausgleich von Zug- und Druckkräften im Holz zu Beginn der Trocknungsphase) . In einer sich anschließenden Haltezeit (t2-t3 = Halten der Trocknungstemperatur von 103 ⁰ C) wird das Holz durchwärmt und die restliche Holzfeuchte entweicht .

In einer zweiten Stufe wird die Prozess- und Holztemperatur mittels Dampf von 103°C auf 130°C weiter erhöht (t3- t4 = Restlicher Abbau der durch Trocknung auftretenden Spannungen) . In der folgenden Haltezeit passen sich Oberflächen- und Kerntemperatur des Holzes an (t4-t5 = Verlangsamter Wärmeübergang innerhalb des Holzes, da trockenes Holz in Folge gestiegener prozentualer Porenanteile in Verbindung mit größeren Porenvolumina höhere isolatorische Eigenschaft besitzt) .

Entsprechend der gewünschten Änderungen im Holz wird die Temperatur in einer dritten Stufe erhöht (t5-t6 = Evakuierung der Behandlungskammer, Zuleitung von Stickstoff, um Oxidationsvorgänge zu minimieren) . In einer Hochtemperaturphase (tβ-tl = Inertisierung mittels Stickstoff bleibt bestehen) wird die Zieltemperatur gehalten. Anschließend wird die Temperatur mittels Einspeisung von Wasserdampf mit einer Temperatur von 130 ⁰ C abgesenkt (t7-t8 = Konditionierung des Holzes mittels gesteuerter Dampfzufuhr erzeugt spannungsfreies Holz) . Nach Abfall der Temperatur unter 130°C wird die Dampfzufuhr gestoppt. Der Prozess ist nach der Abkühlphase beendet.

Die Differenz der Temperaturwerte an der Oberfläche und im Kern des Holzes wird in den Aufheizphasen im

Wesentlichen konstant gehalten. Bei annähernd linearem Verlauf der beiden Temperaturkurven und einem Maximalwert für die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Kern kann die Qualität des Endproduktes gewährt werden.

Produktqualität

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Holz zeichnet sich aus durch eine homogene Qualität mit gleichmäßigen Eigenschaften über den gesamten Querschnitt. Somit gelingt durch das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung reproduzierbarer Produktqualitäten, mittels Prozessparametern, die an Holzart und gewünschtes Endprodukt angepasst sind. Die Eigenschaften von thermisch behandeltem Holz sind: erhöhte Dauerhaftigkeit - auch im Inneren des Holzes deutlich verringertes Quell- und Schwindmaß deutlich erhöhte Dimensionsstabilität deutlich verringerte innere Spannungen Reduktion der Ausgleichsfeuchte

Erzeugung neuer Farbtöne (durchgängig und homogen über den Querschnitt) geringfügig verbesserte Wärmedämmeigenschaften umweltschonende Alternative zu druckimprägniertem Holz und Tropenhölzern

Die Behandlung wird in zwei Klassen I (Innenanwendungen) und A (Außenanwendungen) unterteilt. Empfohlene Anwendungen für Holz der Klasse I sind Einrichtungen im Innenbereich (Möbel, Innenausbau, Fußbodenbelag, Zubehör f. Sauna) . Empfohlene Anwendungen für Holz der Klasse A sind Einrichtungen im Außenbereich (Gartenmöbel, Fassaden, Türen u. Fenster)

Auch lassen sich aus dem so hergestellten Holz Holzwerkstoffe herstellen, die dann weiterverarbeitet werden können. Tabelle 1: Behandlungsklassen (Laubholz;

Tabelle 2: Behandlungsklassen (Nadelholz)