Holz-Kunststoff-Verbundplatten

Und nun endlich zum letzten Teil der Reihe über Holzwerkstoffe, den Kunststoffverbundplatten oder auch Holz-Polymer-Werkstoffe genannt. In den letzten Jahren hat sich hier materialtechnisch sehr viel getan. Durch diese Veränderungen konnten für diesen Werkstoff wichtige Marktbereiche erschlossen werden. Neben physikalischen Eigenschaften wie Festigkeiten und Dauerhaftigkeit wurden auch optische Eigenschaften dieser Kompositprodukte aus Holz und Polymeren deutlich verbessert. Aus der englischen Sprache wurde die Abkürzung ‚WPC‘ (Wood-Plastic-Composite) übernommen.

Anwendung finden die thermoplastisch verarbeitbaren Verbundwerkstoffe inzwischen vor allem im Außenbereich als Terrassenbelag oder als Fassadenverkleidung. Es wurde aber auch Fensterrahmen entwickelt, womit die bekannten PVC-Kunststoffprofile ersetzen können. Gelegentlich findet man auch in der Möbelherstellung Kleinteile aus WPC. Durch die guten Möglichkeiten der Anpassung von Eigenschaften kommen aber immer wieder neue Anwendungsgebiete hinzu.

Der Großvater von WPC könnte der Werkstoff Bakelit sein. Dieser ist ein duroplastischer Kunststoff auf der Basis von Phenolharz, dem auch Holzmehl als stützendes Medium beigemischt wurde. Schon vor knapp 100 Jahren wurde Bakelit durch den belgischen Chemiker Leo Hendrik Baekeland entwickelt. Genutzt wurde das Material seitdem für Lichtschalter, Steckdosen, Haartrockner oder Telefone (für die jüngeren Leser: das waren die klobigen Apparate, die noch eine Wählscheibe mit 10 Löchern und einen abnehmbaren Hörer hatten).

Das heutige Kompositmaterial besteht zu 60 bis 80% aus Holz, das zu feinem Mehl gemahlen wurde. Das Holz kann hier aber auch durch andere Pflanzenfasern wie Jute oder Flachs ersetzt werden. Hinzu kommen Polymere (Kunststoffe) wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) sowie Additive. Alternativ wurden auch natürliche Bindemittel entwickelt, die auf der Basis des holzeigenen Klebers Lignin hergestellt werden. Die Dichte des Materials liegt mit 1200 bis 1400 kg/m³ nur unwesentlich über der Dichte von frisch geschlagenem Laubholz, jedoch ein ganzes Stück über der Dichte von getrocknetem Holz. Die brandschutztechnischen Eigenschaften sind durch die deutsche Baustoffklasse B2 (normal entflammbar) beschrieben.

Im Normalfall werden Bauteile aus WPC durch Extrudieren hergestellt. Die Anwendung von Spritzgussteilen oder gepressten Platten ist seltener. So werden zum Beispiel die Dielen und Bretter für den Einsatz im Außenbereich durch Profilextrusion hergestellt. Formteile wie Möbelverbinder sind hingegeben Spritzgussteile.

Mechanisch gesehen weisen Kunststoffverbundplatten verglichen mit herkömmlichen Holzwerkstoffen viel bessere Kennwerte in Bezug auf Zug- und Biegefestigkeit auf. Das liegt an einem deutlich höheren E-Modul für Biegung. Solche Kennwerte sind jedoch in großem Maße produktionsabhängig und sollte im Einzelfall beim Hersteller erfragt werden.

Die Verarbeitung kann ähnlich wie bei Kunststoffen oder Holz durch Schrauben, Bohren oder Sägen erfolgen. Vorteilhaft gegenüber Holz ist jedoch die saubere und splitterfreie Schnittkante. Ein weiterer großer Pluspunkt von WPC ist die Witterungsbeständigkeit. Terrassenbretter und Fassadenplatten müssen nicht mehr in regelmäßigen Abständen mit Holzschutzmitteln behandelt werden und bleiben dennoch uneingeschränkt funktionstauglich. Damit ist das Produkt ein guter Ersatz für Tropenhölzer. Nur die Farbe kann man bei preiswerteren Produkten mit den Jahren durch Einwirkung von UV-Strahlung ein wenig verblassen. Hingegen kann man viele Farben produzieren, die reines Holz in Naturform nicht bietet.

Haben Produkte aus WPC ihren Dienst nach langen Jahren getan, kann ihr hoher Brennwert in Müllverbrennungsanlagen thermisch genutzt werden.

Wer Terrassendielen aus Holz-Polymer-Werkstoff verlegen will, sollte beim Kauf auf das Gütesiegel der Qualitätsgemeinschaft Holzwerkstoffe achten. Hiermit werden Materialeigenschaften wie Biegefestigkeit, Witterungsbeständigkeit, Formstabilität und Rutschfestigkeit aber auch die Produktherkunft bestätigt. Das Siegel erhalten nur Produkte, deren Rohstoffe zu 100 % aus nachweislich FSC– oder PEFC-zertifizierter Forstwirtschaft stammen.

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