Holzfeuchtemessung

Holzfeuchte

Was ist Holzfeuchte?

Holz besitzt eine Zellstruktur, mit Zellwänden und Hohlräumen. Im lebenden Baum sind Zellwände und Hohlräume maximal mit Wasser (Zellsaft) gefüllt. Wenn der Baum gefällt wird und das Holz trocknet, leeren sich zuerst die Hohlräume der Zellen und erst danach nimmt die Feuchte in den Zellwänden ab. Umgekehrt, wenn Holz nass wird, nehmen zunächst die Zellwände bis zur Sättigung die Feuchte auf und erst danach sammelt sich das Wasser in den Zellhohlräumen. Das passiert aber nur in Ausnahmefällen, z.B. bei Wasserlagerung.

Der Punkt, bei dem während der Trocknung die Zellhohlräume leer sind und das Wasser aus den Zellwänden abzunehmen beginnt, ist der Fasersättigungspunkt. Oder anders ausgedrückt, der Punkt ab dem die Zellwände gesättigt sind.

Holzfeuchte - Definition

Die Holzfeuchte (Kurzzeichen: u, Einheit: %) ist definiert als prozentuales Verhältnis der Masse des Wassers im Holz zur Masse des vollständig getrockneten Holzes (Darrgewicht). Praktisch wird ein Stück Holz gewogen, anschließend vollständig getrocknet und wieder gewogen. Die Gewichtsdifferenz in Prozent vom Trockengewicht des Holzes ist die Holzfeuchte, die das betreffende Stück Holz hatte. Der Rechenweg hierzu ist: ((Nassgewicht/Trockengewicht)-1)*100%. Angenommen, ein Stück Holz wiegt vor der Trocknung 125g und nach der Trocknung 100g, dann hatte das Holz ((125/100)-1)*100% = 25%.

Diese Art der Holzfeuchtebestimmung wird Darrprobe genannt, das vollständige Trocknen des Holzes wird als darren bezeichnet und das Gewicht des vollständig getrockneten Holzes ist das Darrgewicht.

Der Zusammenhang zwischen Holzfeuchte und Luftfeuchte

Holz ist ein hygroskopischer Werkstoff, der Feuchte aus der Umgebung aufnimmt oder abgibt. Die Holzfeuchte hängt von der Umgebungsfeuchte, meist der Umgebungsluft ab: je trockener die Umgebung ist, desto trockener wird das Holz und je feuchter die Umgebung ist, desto feuchter wird auch das Holz. Im Falle der Umgebungsluft gibt es einen Zusammenhang zwischen relativer Luftfeuchte, Temperatur und Holzfeuchte. Wenn das Umgebungsklima (Temperatur und Luftfeuchte) einigermaßen konstant sind, und lange genug auf das Holz einwirken, stellt sich eine bestimmte Holzfeuchte ein. Dieser Wert wird als Gleichgewichtsfeuchte (ugl) bezeichnet. Diese Gleichgewichts­feuchte ist je nach Holzart unterschiedlich.

Einige Werte für Fichte bei 20°C
Relative Luft­feuchte rF[%] Gleich­gewichts­feuchte ugl[%] Absolute Luft­feuchte pw [g/m3] Absolute Holz­feuchte uw [kg/m3]
0000
3065,221
5098,731
601110,438
651211,242
701312,146
75141349
801613,856
902015,670
1003017,3155

Die Holzfeuchte, die sich bei 100% relativer Luftfeuchte einstellt, nennt man Fasersättigung. (Würde die Holzfeuchte weiter ansteigen, z.B. bei Wasserlagerung, würde sich das Wasser in den Zellhohlräumen sammeln.) Bei Lagerung des Holzes an der Luft, kann die Holzfeuchte niemals über den Fasersättigungs­punkt steigen.

Die in der Tabelle aufgeführten werte gelten für die Holzart Fichte, können aber als Anhaltspunkt für ähnlich schwere Hölzer gelten. Schwere Holzarten und solche mit hohem Gehalt an Inhaltsstoffen haben aber andere Werte.

Aus der Tabelle ist ebenfalls zu ersehen, dass es ein Irrtum ist, zu glauben, dass einmal getrocknetes Holz nicht wieder feucht wird.

Holzfeuchte-Messmethoden

Neben der bereits oben angeführten Darrprobe, die zwar genau, aber langwierig ist, gibt es für die praxis weitere, allerdings indirekte Methoden. Alle indirekten Methoden sind nicht sehr genau, weil neben der Holzfeuchte andere Bedingungen wie Holzart, Rohdichte, Feuchteverteilung etc. den Messwert beeinflussen.

Holzfeuchtemessung mit der Widerstandsmethode

Die Holzfeuchte wird aus dem Ohmschen Widerstand abgeleitet, der mit steigender Holzfeuchte abnimmt. Dazu werden in das Holz Elektroden eingebracht, über die der elektrische Widerstand des Holzes gemessen wird.

Holzfeuchtemessung mit der Kapazitätsmethode

Das Verfahren leitet die Holzfeuchte aus der Kapazität eines Kondensators ab, wobei der Wert mit steigender Holzfeuchte zunimmt. Praktisch wird ein aufgeklappter Kondensator, meist in Form von Messbügeln auf die Holzoberfläche aufgelegt und gemessen. Dadurch wirkt das Holz als Dielektrikum (das Material zwischen den Kondensator­platten).

Genauigkeit der elektrischen Holzfeuchte­messung

Alle elektrischen Holzfeuchte-Messmethoden arbeiten im Bereich von 5-25% ausreichend genau. Werte darüber oder darunter sind bei den meisten Handgeräten sehr mit Vorsicht zu genießen. Wenn Sie also Holzfeuchte messen, ist immer zu bedenken, dass der angezeigte Wert am Gerät bedingt durch Rohdichte und unterschiedliche Feuchteverteilung sowie natürliche Schwankungen der elektrischen Eigenschaften des Holzes eine Bandbreite von plus/minus 1% beinhaltet. Alleine dadurch werden evtl. angezeigte Nachkommastellen bereits ad absurdum geführt.

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