Bei welchen Temperaturen wird das Holz thermisch beschädigt?
setzt bei Temperaturen über 105 °C ein, wird ab 200 °C stark beschleunigt und erreicht ihren Höhepunkt bei 275 °C
Holz
Holz

=== Thermische Eigenschaften ===
Holz ist aufgrund seiner Porosität ein schlechter Wärmeleiter und eignet sich daher bedingt als Wärmedämmung. Fichtenholz hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,13 W/(m·K), zum Vergleich Stahlbeton: 2,00 W/(m·K). Bei Spanplatten liegt sie mit etwa 0,10 W/(m·K) noch niedriger. ''Dämmplatten'' aus Holzweichfaser erreichen 0,04 W/(m·K). Die Wärmeleitfähigkeit steigt mit der Holzfeuchte und der Rohdichte des Materials.
Die spezifische Wärmekapazität, d. h. die Wärmemenge, die nötig ist, um 1 kg eines Materials um 1 Kelvin zu erwärmen, ist bei Holz mit 0,472 Wh/(kg·K) fast doppelt so hoch wie bei Beton mit 0,244 Wh/(kg·K). Die Wärmedehnung kann bei Holz in der Praxis vernachlässigt werden, da sie durch das Schwindverhalten infolge Trocknung ''überkompensiert'' wird.
Die thermische Zersetzung von Holz setzt bei Temperaturen über 105 °C ein, wird ab 200 °C stark beschleunigt und erreicht ihren Höhepunkt bei 275 °C. Ein thermischer Holzabbau kann aber bei längerer ''Exposition'' schon bei Temperaturen unter 100 °C stattfinden. Der Flammpunkt des Holzes liegt zwischen 200 und 275 °C. Bei Abwesenheit von Sauerstoff kommt es zur Pyrolyse. Mitteleuropäische ''Nutzhölzer'' haben bei einem üblichen Wassergehalt von 20 % einen Heizwert zwischen 3,9 und 4,0 kWh/kg.
Holzmodifikation Holzkeramik Thermisch_modifiziertes_Holz
Links unbehandeltes Eschenholz, rechts thermisch modifiziertes Eschenholz
Holzoberfläche, Esche Thermoholz
Thermisch modifiziertes Holz (englisch: Thermally Modified Timber, kurz TMT) ist das Endprodukt einer thermischen Behandlung (Erhitzen) von Holz auf mindestens 160 °C bei Sauerstoffmangel. Der Begriff Thermoholz wird häufig synonym verwendet.
Ziel der thermischen Holzmodifikation ist es, technische Eigenschaften des Baustoffs Holz über den gesamten Holzquerschnitt für bestimmte Einsatzzwecke zu verbessern. So sorgt z. B. die durch Hitzebehandlung erzielte hohe Fäulnisresistenz dafür, dass sich auch heimische Hölzer für den Einsatz im Außen- und Nassbereich eignen, ohne dass nach kurzer Zeit Schäden durch Pilzbefall entstehen. Die verringerte Wasseraufnahmefähigkeit von Thermoholz reduziert die für Holz typische Neigung zum Quellen und Schwinden, Schüsseln und Reißen. Nach mehreren Jahrzehnten Forschung begannen die ersten industriellen Anlagen gegen Ende der 1990er Jahre, in Finnland zu produzieren.
Holzmodifikation

=== Thermisch-physikalische Verfahren oder Hitzebehandlungsverfahren ===
Bei Temperaturen über 150 °C kommt es zu hydrolytischen Spaltungen und Kondensationsreaktionen. Durch den teilweisen Abbau von Zellwandkomponenten weist Thermisch modifiziertes Holz (Thermoholz) eine geringere Dichte und Festigkeit auf als unbehandeltes Holz. Die Haltbarkeit des Holzes nimmt in der Regel mit der angewandten Hitze und Expositionszeit zu, während die Festigkeit des Holzes gleichzeitig abnimmt. Hitzebehandeltes Holz verfärbt sich dunkel. Es wird auch als Thermoholz bezeichnet. Holzkeramik

=== Holzpyrolyse ===
Holz besteht aus ca. 50 % Kohlenstoff, der in lange Cellulose- und Hemicelluloseketten eingebunden ist. Diese Ketten werden durch das Lignin verbunden und zusammengehalten und bilden die Zellstruktur des Holzes. Das Separieren des Kohlenstoffs aus dem Holzgefüge erfolgt durch eine thermische Zersetzung des Holzes.
Die thermische Zersetzung erfolgt unter Ausschluss von Sauerstoff in einer inerten Atmosphäre wie Stickstoffdioxid oder Argon. Je 1 °C/min wird das Holz bis auf 400–500 °C erhitzt. Bei 200–260 °C wird zuerst die Hemicellulose thermisch zersetzt und abgebaut, gefolgt von der Cellulose bei 240–350 °C. Zuletzt findet ein Abbau des Lignings bei Temperaturen zwischen 280 und 500 °C statt. Diese langsame Erwärmung ist notwendig, damit die entstehende Gase der abgebauten chemischen Holzkomponenten langsam aus den Poren des Holzes entweichen können, andererseits würde der entstehende Druck das Holz aufbrechen und unbrauchbar machen. Bei Erreichung der 500-°C-Grenze wird in einer Geschwindigkeit von 10–20 °C/min die Temperatur auf ca. 800 °C erhöht. Dieser langsame Prozess der thermischen Zersetzung des Holzes ermöglicht hohe Kohlenstoffausbeuten von 25–30 Gewichtsprozent des Ausgangsgewichts. Das durch die Pyrolyse entstehende Kohlenstofftemplat, welches den meisten biomorphen Keramiken als Ausgangsmaterial dient, ist eine 1:1-Kopie des Holzkörpers, d. h. die Mikrostruktur, sowie jeder kleinste Riss im Holz spiegelt sich im Templat wieder.
Während der Pyrolyse findet eine starke Schwindung in tangentialer, radialer und longitudinaler Richtung statt, sodass das Endprodukt kleinere Maße aufweist als der Ausgangskörper. Thermisch_modifiziertes_Holz
Links unbehandeltes Eschenholz, rechts thermisch modifiziertes Eschenholz
Holzoberfläche, Esche Thermoholz
Thermisch modifiziertes Holz (englisch: Thermally Modified Timber, kurz TMT) ist das Endprodukt einer thermischen Behandlung (Erhitzen) von Holz auf mindestens 160 °C bei Sauerstoffmangel. Der Begriff Thermoholz wird häufig synonym verwendet.
Ziel der thermischen Holzmodifikation ist es, technische Eigenschaften des Baustoffs Holz über den gesamten Holzquerschnitt für bestimmte Einsatzzwecke zu verbessern. So sorgt z. B. die durch Hitzebehandlung erzielte hohe Fäulnisresistenz dafür, dass sich auch heimische Hölzer für den Einsatz im Außen- und Nassbereich eignen, ohne dass nach kurzer Zeit Schäden durch Pilzbefall entstehen. Die verringerte Wasseraufnahmefähigkeit von Thermoholz reduziert die für Holz typische Neigung zum Quellen und Schwinden, Schüsseln und Reißen. Nach mehreren Jahrzehnten Forschung begannen die ersten industriellen Anlagen gegen Ende der 1990er Jahre, in Finnland zu produzieren.