Holzfeuchtemessung nach dem Widerstandsverfahren

Korrekte Ergebnisse sind abhängig vom Messbereich

Geräte für die Holzfeuchtemessungen nach dem Widerstandsverfahren werden oft mit Messbereichen angeboten, die bei näherem Hinsehen nicht sinnvoll erscheinen. Je trockener ein Holz ist, desto geringer ist seine elektrische Leitfähigkeit, um so höher wird also der elektrische Widerstand. Je feuchter ein Holz ist, desto höher wird seine elektrische Leitfähigkeit und um so geringer der elektrische Widerstand. Bei eher trockenem Holz ändert sich der Widerstand exponentiell, bei eher nassem Holz dagegen kaum. Nur der dazwischen liegende Bereich ergibt brauchbare Messergebnisse. Warm das so ist, erläutert Markus Friedrich vom Messgerätehersteller Trotec.

Der Spruch "Holz arbeitet" kommt nicht von ungefähr - Holz gilt als hygroskopisch. Es besitzt die Eigenschaft, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen (Folge: Quellen) und auch wieder abzugeben (Folge: Schwinden). Das Holz passt sich aber nach einer gewissen Zeit den klimatischen Bedingungen an, die sogenannte Ausgleichsfeuchte stellt sich ein. Grob lässt sich die Holzfeuchtigkeit in drei Bereiche einteilen: 0 bis 6 M-% (Masse-%): trocken; 6 bis 35 M-%: feucht (Arbeitsbereich); ab 35 M-%: nass.

Jede Holzart reagiert aufgrund Ihrer spezifischen Faserstruktur anders auf Feuchtigkeit und deren Einlagerung in die Holzzellen bzw. Zwischenräume.

Feuchtigkeit kann sich als gebundenes Wasser in der Zellsubstanz selbst und zum anderen als freies Wasser in den Zellzwischenräumen des Holzes einlagern. Die Feuchtigkeit wird zunächst in den Zellen gebunden. Erst wenn diese kein weiteres Wasser mehr aufnehmen können, erfolgt die Aufnahme von freiem Wasser in die Zellzwischenräume. Bei einer Trocknung wiederum kehrt sich die Reihenfolge entsprechend um. Es verdunstet zunächst das freie Wasser aus den Zwischenräumen. Erst danach geben die Zellen das in ihnen gebundene Wasser ab.

Den Punkt, an dem das Holz kein freies Wasser mehr enthält, nennt man Fasersättigungspunkt. In Abhängigkeit von der Holzart liegt dieser zwischen 23 und 35 M-%. Unterhalb des Fasersättigungsbereiches wird das in den Zellen gebundene Wasser an die Umgebungsluft abgegeben. Die Zelle zieht sich zusammen, das Holz schwindet. Durch die Aufnahme von Wasser, z. B. durch Luftfeuchteänderungen, kehrt sich der Prozess des Schwindens um, das Holz quillt. Eine Weiterverarbeitung z.B. zu Möbeln oder auch Bodenbelägen macht demnach erst Sinn, wenn das zu verarbeitende Holz sich dem Umgebungsklima soweit angepasst hat, dass hier mit Schwinden oder Quellen nicht mehr gerechnet werden muss.

Die Holzfeuchtemessung mit Hilfe des Widerstandsprinzips lässt sich besonders gut im Bereich zwischen 6 und 30 M-% Holzfeuchte anwenden. Warum ist das so und warum machen Messungen außerhalb dieser Grenzen wenig Sinn? Zwischen dem darr-trockenen Zustand und etwa 6 M-% Feuchte nimmt der elektrische Widerstand im Holz exponentiell ab. Das bedeutet, dass die Widerstandssprünge auch bei sich nur minimal verändernder Holzfeuchte dermaßen hoch ausfallen können, dass deren Umrechnung in gesicherte M-%-Werte nur durch sehr aufwendige und damit teure Labor-Messaufbauten möglich wäre.

Oberhalb des Fasersättigungspunktes ist das Holz quasi vollkommen "durchnässt" und sein elektrischer Widerstand damit gering. Mit zunehmender Feuchte ändert sich der elektrische Widerstand fortan nur noch so geringfügig, dass auch hier die Umrechnung dessen in gesicherte M-%-Werte nur unter Laborbedingungen möglich ist.

Zwischen 6 M-% und der Fasersättigung von etwa 30 bis 35 M-% ist der Zusammenhang zwischen Holzfeuchte und elektrischem Widerstand jedoch nahezu linear. Aufgrund dieser Linearität lässt sich die jeweilige Holzfeuchtigkeit speziell in diesem "Fenster" sehr präzise messen.

Holz "arbeitet" infolge äußerer klimatischer Einflüsse am meisten im Feuchtebereich zwischen 6 bis 35 M-%. Genau in diesem Fenster liegen die Ausgleichsfeuchte-Werte mit 6 bis 17 M-% für Innen- und Außenbereiche. Liegen die Feuchtigkeitswerte des Holzes während dessen Verarbeitung außerhalb des o. g. Feuchtigkeitsfensters, also unterhalb von 6 M-% oder oberhalb von 35 M-%, ist eine spätere Dimensionsänderung des Holzes durch Schwinden bzw. Quellen zu erwarten.

Eine zuverlässige Messung der tatsächlichen Holzfeuchte ist vor der Verarbeitung des Holzes daher zwingend notwendig. Hierfür geeignete Messgeräte müssen möglichst viele spezifische Holzfeuchtekurven für die verschiedenen Holzsorten gespeichert haben. Nur eine oder wenige allgemeine Holzkurven reichen für eine präzise Messung nicht aus, da der jeweilige Fasersättigungspunkt aufgrund anderer Faserstrukturen bei jeder Holzart verschieden ist. Zudem muss eine Temperaturkompensation im Messgerät möglich sein. Neben Feuchte beeinflusst auch die Holztemperatur die Leitfähigkeit des Holzes.

Messgeräte, die diesen Forderungen entsprechen, werden u. a. von Trotec angeboten (T2000S, T500). aus Parkett Magazin 03/12 (Wirtschaft)