Zum Thema 'Sturmholz' bearbeitet und koordiniert die Holzabteilung der EMPA zusammen mit weiteren Partnern zurzeit mehrere Forschungsprojekte mit holztechnologischen Fragestellungen. Übergeordnetes Ziel aller Projekte ist die Sammlung und Dokumentation der bei der Bewältigung der 'Lothar'- Sturmschäden gemachten Erfahrungen, um für zukünftige Schadenereignisse verbesserte Entscheidungsgrundlagen vorzubereiten.

Innerhalb weniger Stunden hat der Orkan 'Lothar' am 26. Dezember 1999 im Schweizer Wald so viele Bäume entwurzelt oder gebrochen wie normalerweise in drei Jahren gefällt werden. Die Bewältigung dieser Schäden war und ist für die schweizerische Wald- und Holzwirtschaft eine grosse Herausforderung. Der Rückgriff auf gut dokumentierte frühere Erfahrungen, wie zum Beispiel auf das von der Eidgenössischen Forstdirektion herausgegebene Waldschaden-Handbuch, ist in diesem Zusammenhang von grosser Bedeutung.

Projekt 'Holzqualität und Verwendung von Sturmholz'

Die während eines Sturmes auftretenden starken Stammverbiegungen können lokal zum Überschreiten der axialen Druckfestigkeit des Holzes führen. Daraus resultieren Faserstauchungen, so genannte "Winddruckstauchungen". Solche Zonen mit gestauchten Holzfasern sind lokale Schwachstellen in der Holzstruktur, welche bereits bei einer relativ geringen Zugbeanspruchung zu charakteristischen kurzfaserigen (Spröd-)Brüchen des Holzes führen. Aufgrund dieses Sicherheitsrisikos sind die Verwendungsmöglichkeiten von solchem Holz eingeschränkt.

Winddruckstauchungen sind natürlich keineswegs ein neues Phänomen und es wurden bereits früher eingehende Untersuchungen zu diesem Thema angestellt. Auch die Sägewerke sind sich des Problems absolut bewusst und sind besonders vorsichtig bei der Verarbeitung von Sturmholz. Aktuell stellt sich aber die Frage, ob angesichts der enormen Sturmstärke auch aussergewöhnliche Schäden im Holz zu erwarten sind. Ungelöst ist auch die möglichst frühzeitige Erkennung von Winddruckstauchungen am Rundholz oder am sägerauhen Holz. Ausser einer sorgfältigen visuellen Kontrolle gibt es zur Zeit nämlich keine praktikablen Sortiermethoden. Das ganze Problem hat zudem auch längerfristigen Charakter, weil nicht nur die geworfenen oder gebrochenen Bäume davon betroffen sind, sondern auch die stehen gebliebenen Bäume, welche erst zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden.

Das Forschungsprojekt verfolgt folgende Ziele:

• Feststellung des Schadenausmasses
• Entwicklung und Test von Strategien und Methoden zur frühzeitigen Erkennung von Winddruckstauchungen
• Beschreibung der Rahmenbedingungen zur Entstehung von Winddruckstauchungen
• Untersuchung des Einflusses der Winddruckstauchungen auf die Festigkeit von Holz in Gebrauchsdimensionen und Beurteilung der Konsequenzen für die Holzverwendung.

Am Projekt beteiligt sind die Abteilungen 'Holz' und 'Ingenieur-Strukturen' der EMPA, die Professuren 'Waldbau' und 'Holzwissenschaften' sowie die Institute 'Baustatik und Konstruktion' und 'Mechanische Systeme' der ETH Zürich und die Schweizerische Hochschule für die Holzwirtschaft in Biel. Die Finanzierung erfolgt teilweise im Rahmen der Lothar-Evaluations- und Grundlagenprojekte durch die Eidgenössische Forstdirektion.
Ergebnisse: Artikel im EMPA Activity Report 2003 "Compression Failures"

Projekt 'Rundholzlagerung'

In der Folge des Sturmes 'Lothar' wurde in der Schweiz insgesamt ca. eine Million Kubikmeter Rundholz längerfristig eingelagert. Zum Einsatz kamen verschiedene Lagerungsmethoden, jede mit spezifischen Vor- und Nachteilen.

Im Rahmen dieses Projektpakets werden folgende Fragen bearbeitet:

• Sammlung und Dokumentation der Erfahrungen mit verschiedenen Lagerungsmethoden (Schwerpunkte: Folienabdeckung, Nasslagerung und Lebendlagerung), einschliesslich Beurteilung der Qualitäts- resp. der Werterhaltung des Holzes während einer längeren Lagerung
• Erfassung und Verhinderung von Schäden durch Nutzholzinsekten, besonders durch den relativ neu auftretenden Schwarzen Nutzholzborkenkäfer (Xylosandrus germanus)
• Abklärung der Einsatzmöglichkeiten einer Ultraschallmessung zur Überwachung der Qualitätsentwicklung des Holzes
• Bereitstellung der Unterlagen zum Kapitel 'Holzlagerung' für die Überarbeitung des Waldschaden-Handbuches.

An den Projekten beteiligt sind die Abteilungen 'Holz' der EMPA, die Antenne Romande der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) sowie private Ingenieurbüros. Die Finanzierung erfolgt im Rahmen der Lothar-Evaluations- und Grundlagenprojekte durch die Eidgenössische Forstdirektion.

Ergebnisse im Schlussbericht:

• Zusammenfassung (103kB)
• Vollständiger Bericht (Achtung: 13.7MB)

Projekt 'STODAFOR - Storm damaged forest: efficient and safe harvesting and log conservation methods'

Stürme vom Ausmass des Orkans 'Lothar' haben natürlich auch eine internationale Dimension. Nach einem sehr grossen, länderübergreifenden Sturmereignis stellen der Zeitdruck und die beschränkten Kapazitäten sehr hohe Anforderungen an den Einsatz der verfügbaren Mittel (Aufrüstung, Transport, Verarbeitung), den Holzmarkt und die Arbeitssicherheit, welche z.T. nur durch eine internationale Zusammenarbeit gemeistert werden können. Ein überregionaler Austausch und eine Harmonisierung der verfügbaren Informationen ist daher notwendig.

Ein solcher Erfahrungsaustausch zu den Themenbereichen 'Holzernte' und 'Rundholzlagerung' soll durch das europäische Projekt 'STODAFOR' erzielt werden, welches als 'Concerted Action' im Programm 'Quality of Life and Management of Living Resources' im 5. Forschungsrahmenprogramm der EU gestartet wurde. 16 Partner aus 10 Ländern (A, CH, D, DK, E, F, IT, N, PT, UK) sind unter der Leitung des CTBA (Centre Technique du Bois et de l'Ameublement) in Paris daran beteiligt.

Das Projekt bezweckt die europaweite Sammlung, Auswertung und Dokumentation der vorhandenen und speziell nach den Winterstürmen 1999 gemachten Erfahrungen bezüglich Holzernte und Rundholzlagerung für eine effizientere Bewältigung von zukünftigen Schadensereignissen. Das Projekt betreibt eine eigene Homepage, auf der verschiedene Informationen und Dokumente zu den Projektarbeiten abgerufen werden können (-> http://www.stodafor.org).

Folgende Aufgaben werden bearbeitet (jeweils für Holzernte und Rundholzlagerung):

• Übersicht über verfügbare Methoden und ihre Anwendungsbedingungen
• Identifikation von ungelösten Problemen / offenen Fragen
• Übersicht über laufende Forschungsprojekte
• Empfehlung für zusätzliche Untersuchungen von ungelösten Problemen
• Erarbeitung von Merkblättern und eines Handbuches für die Praxis
• Wissensvermittlung durch Website, Handbuch und Internationale Konferenz

Die Holzabteilung der EMPA kann als Schweizer Vertreter ihre umfangreichen Erfahrungen auf dem Gebiet der Rundholzlagerung und der Holzqualität in dieses europäische Projekt einbringen. Das Projekt ergibt zudem erhebliche Synergien zu den oben aufgeführten nationalen 'Sturmholz'-Projekten. Die Schweizer Beteiligung wird durch das Bundesamt für Bildung und Wissenschaft (BBW) finanziert.

Kontakt: Martin Arnold