Holzwirtschaftliche Forschung
Strategisch ist das Sachgebiet Holzwirtschaftliche Forschung auf die Förderung der Entwicklung neuer Holzprodukte und Produktionsverfahren zur Stärkung der Wertschöpfungskette Forst-Holz ausgerichtet.
Hierzu wird Drittmittelakquise betrieben. In diesem Zusammenhang initiiert das Sachgebiet unter anderem Projekte zum Umgang mit Kalamitätsholz, zur innovativen Verwendung von Laubholz, zum kreislaufgerechten Bauen mit Holz sowie zur weiteren Digitalisierung der Produktions- und Prozessketten in der Forst- und Holzwirtschaft.
Eröffnung des Demonstrators zum Bauen mit der Birke im Zentrum HOLZ in Olsberg
(v.l.n.r. Prof.-Dr. Ing. Thomas Uibel, Prof.‘in Katja Frühwald, Gesa Wolf, Dr. Stefanie Wieland, Eberhard von Wrede und Heiner Heile)
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Mehr InformationenProjekte
Das Team Holzwirtschaft des Zentrums für Wald und Holzwirtschaft (ZWH) untersucht derzeit im Rahmen eines Forschungsprojektes die Möglichkeiten und Vorteile der Pionierbaumart Birke für den modernen Holzbau. Neben der wissenschaftlichen Untersuchung der Verarbeitungseigenschaften wird ein zweigeschossiger Ausstellungsgegenstand gebaut, der die Ergebnisse praxisnah veranschaulicht. Aufgrund der Borkenkäferkalamität steigt die Nachfrage nach alternativen Baumarten zur Fichte. Laubholz, wie zum Beispiel die Birke, kann hierbei eine Option darstellen.
Über 200 aus NRW stammende Birkenstämme (drei Meter Länge) wurden dazu aus drei Forstbetriebsbezirken (Velen, RFA Münsterland; Rumbeck, RFA Arnsberger Wald und Bottrop, RFA Ruhrgebiet) entnommen und in einem Sägewerk nach unterschiedlichen Qualitäten sortiert und zu Brettern (sog. Schnittholz) weiterverarbeitet. Das Team untersucht unter anderem, wieviel verwertbares Schnitt- im Gegensatz zum Restholz aus den entnommenen Stämmen mit Blick auf den jeweiligen Standort gewonnen werden konnte, sowie welche Stammqualitäten sich für die Herstellung von Bauprodukten aus Birke für den modernen Holzbau eignen.
Im Anschluss wurden in Kooperation mit der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe die Bretter auf ihr dynamisches Elastizitätsmodul untersucht und visuell nach ihrer Tragfähigkeit sortiert. Die Daten sind derzeit in der Auswertung. Neben der visuellen Sortierung wurde auch eine maschinelle Sortierung durchgeführt und geeignete Bretter wurden zu Birken-Brettschichtholz Trägern verleimt.
Die Planung und der Entwurf des zweigeschossigen Ausstellungsstandes aus Birken-BSH erfolgte in Kooperation mit der Fachhochschule Aachen. Zwei Teams des Studiengangs Holzingenieurwesen präsentierten dazu in einem Wettbewerb zwei Entwürfe, aus denen die Jury einen Gewinner ernannte. Der auf diesen Entwurf basierende Ausstellungsstand, der bis Sommer 2022 realisiert wird, wird unter anderem in der Ausstellungshalle im Zentrum HOLZ in Olsberg zum Einsatz kommen.
Die Vorteile von Birkenholz im Gegensatz zu Brettschichtholz aus Fichte liegen zum Beispiel in der höheren Dichte. Dadurch können schlankere Trägerkonstruktionen und Wände realisiert werden, ohne dass sie an Festigkeit verlieren. Damit einher geht eine Volumen- und somit Materialersparnis in der Konstruktion.
In anschließenden praxisbezogenen Untersuchungen ist zudem geplant, weitere beim Holzbau relevante Eigenschaften (z.B. Festigkeit, Feuchteverhalten, Alterungsprozess) zu erforschen. Dazu ist eine Kooperation mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der Technischen Hochschule OWL und der Materialprüfanstalt für Bauwesen (MPA) in Wiesbaden beabsichtigt.
Wie verändert sich die Holzqualität und Nutzungsmöglichkeiten von stehend- und trocken gelagertem Fichten-Kalamitätsholz? Das von der Fachagentur Nachwachsenden Rohstoffe (FNR) betreute Verbundvorhaben (NUKAFI) soll die Möglichkeiten der Weiterverarbeitung von Schadholz erschließen.
Im August 2022 startete das FNR-Verbundvorhaben NUKAFI zu stofflichen Verwertungsmöglichkeiten für stehend- und trocken gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität (NUKAFI).
Ziel ist es, die Veränderung der Holzqualität an durch Borkenkäferbefall geschädigten beziehungsweise an abgestorbenen Fichten systematisch zu untersuchen, die im Sinne einer „Stehendlagerung“ ungefällt, als auch trocken gelagert über eine bestimmte Zeit im Wald verbleiben. Dabei soll geklärt werden, wie sich die Holzqualität in Abhängigkeit von der Lagerungsdauer und vom jeweiligen Standort verändert und wann eine Weiterverarbeitung für bestimmte Holzprodukte wie Brettsperrholz oder Holzwerkstoffe noch möglich ist.
Das Verbundvorhaben wird durch 5 Forschungspartner mit jeweils spezifischen Aufgabenstellungen bearbeitet. Dazu gehören das Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) als Projektkoordinator, der Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e. V. (DeSH), die Georg-August-Universität Göttingen, das Institut für Holztechnologie Dresden (IHD), sowie das Zentrum für Wald und Holzwirtschaft – Wald und Holz NRW.
Projektbegleitend beteiligt sind die Nationalparkverwaltung Harz, der Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e. V. (VHI), die ante-holz GmbH und die EGGER Holzwerkstoffe Brilon GmbH & Co. KG, die Elka-Holzwerke GmbH, die Sonae Aurauco Deutschland GmbH und die Überwachungsgemeinschaft Konstruktionsvollholz e. V.
Das Ziel des Forschungsprojektes HolzSysteMe ist es, standardisierte Lösungen für den mehrgeschossigen Holzbau zu finden auch durch die Einbeziehung von Laubholzbauprodukten auf Basis von Birke und Buche.
Im August 2023 startete das FNR-Verbundvorhaben HolzSysteMe – Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, standardisierte Lösungen für den mehrgeschossigen Holzbau zu finden, auch durch die Einbeziehung von Laubholzbauprodukten auf Basis von Birke und Buche.
Im Holzbau existiert eine große Vielfalt an Bauteilen und Verbindungen, was dazu führt, dass Holzbauprojekte meist Individuallösungen aufweisen. Andere Bauweisen wie der Stahlbau sind dagegen weitestgehend standardisiert, was mehr Effizienz und weniger Kosten bedeutet.
Um diesen Wettbewerbsnachteil auszugleichen, arbeitet eine überregionale Projektgruppe an “Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit”, kurz: HolzSysteMe an jeweils spezifischen Aufgabenstellungen. Dazu gehören die Fachhochschule Aachen als Projektkoordinator, die NR Ingenieurgesellschaft Holztragwerke mbH, die PIRMIN JUNG Deutschland GmbH, Adams – Holzbau, sowie das Zentrum für Wald und Holzwirtschaft – Wald und Holz NRW
Das Forschungsprojekt hat ein Gesamtvolumen von ca. 1,474 Millionen Euro, davon werden 1,183 Millionen Euro vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.
Im Oktober 2025 startete das FNR-Verbundvorhaben AGrandBuild – Untersuchung des Nutzungspotentials von Küstentannenholz (Abies grandis (DOUGL. EX D. DON) LINDL.) als klimaresistente Alternative zur Substitution von Fichtenholz (Picea abies KARST.) in lastabtragenden Holzbauprodukten und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Das Ziel des unter dem Lead der TH Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe durchgeführten Forschungsprojektes ist es, das Nutzungspotentials von Küstentannenholz zu untersuchen mit dem Ziel eine hochwertige Nutzung von Küstentannenholz im Bauwesen zu etablieren, um klimabedingten Herausforderungen und einer wachsenden Nachfrage nach nachhaltigem Holzbau gerecht zu werden.
Die Verknappung von Fichtenholz, bedingt durch den Klimawandel, macht es notwendig klimaresiliente Alternativen zur Deckung der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen, biobasierten Baumaterialien zu untersuchen. Das Projekt „AGrandBuild“ befasst sich mit den Verwendungspotentialen des Holzes der Küstentanne in lastabtragenden Holzbauprodukten. Bisher ist in Deutschland lediglich die Nutzung von Küstentannenholz nordamerikanischer Holzherkunft (USA, Kanada) für tragende Zwecke über das „Hemfir“- Sortiment zulässig. Das Ziel des Projekts ist es, die Verwendbarkeit des Küstentannenholzes aus deutscher Herkunft auf Basis deutscher Festigkeitssortiernorm zu prüfen und eine Einstufung in EN 1912 vorzubereiten, um langfristig die holzbasierte Rohstoffversorgung im Bauwesen sicherzustellen. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette werden Rundholzeigenschaften, Sortierkriterien, die Eignung für verklebte Bauprodukte sowie materialtechnische Modelle erforscht. So soll die Küstentanne als leistungsfähiger, biobasierter Baustoff der Zukunft etabliert werden.
Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.
Veröffentlichungen
Jansen, T.; Wieland, S.; Emmerich, L.; Uibel, T. (2025): Synchronisation der Wertschöpfungskette Forst-Holz – Etablierung der Verwendung von Birkenholz im Ingenieurholzbau. 6. Aachener Holzbautagung 2025. Aachen, Deutschland.
Wu, M.; Karthäuser, L.; Martin, L.; Emmerich, L.; Wilkens Flecknoe-Brown, K.; Hesse, L.; Hötte, C.; Militz, H. (2025): Long-term durability and flame retardancy for outdoor wood: Multifunctional enhancement using phenol-formaldehyde resin and monoguanidine phosphate salt. Industrial Crops & Products (235), Elsevier.
Pereira, K.; Costa Lima, S.J.; Santos, M.F.C.; Emmerich, L.; Brischke, C.; Batista, D.C. (2025): Colorimetric performance of temperate wood species under tropical weathering. The International Research Group on Wood Protection, Yokohama, Japan.
Emmerich, L.; Schwartz, M., Müller, K.; Wieland, S. (2025): Developing calamity management strategies: Dry and foil storage of bark beetle-infested spruce logs. InnovaWood General Assembly 2025. Poster presentation – Research and innovation session.
Brischke, C.; Purps, H.; Bollmus, S.; Emmerich, L. (2025): Intra-species variability of moisture dynamics in wood. International Wood Products Journal, 20426445251335872.
Zelinka, S.L.; Glass, S.V.;… & Emmerich, L. (2025). Interlaboratory study of the quality of water vapor sorption data for wood from automated sorption balances. Adsorption, 31(4), 74.
Ertle, C.; Köhler, R.; Emmerich, L.; Wieland, S.; Jansen, T. (2025): Potenziale der Birke zur Kohlenstoffspeicherung: Funktion in der Wiederbewaldung und neue Holzverwendungen. DVFFA Tagung „Kohlenstoffbindung in Waldökosystemen und Holzprodukten“. Göttingen, Deutschland.
Wu, M.; Emmerich, L.; Militz, H. (2025). Enhancing fire resistance in pine wood through DMDHEU resin and phosphate-nitrogen flame retardant synergies. European Journal of Wood and Wood Products, 83(2), 56.
Emmerich, L.; Kampherm, M.; Brischke, C. (2025): Impact Factors on Oven-Dry Density Measurements of Wood. Materials, 18, 4396.
Emmerich, L.; Schwartz, M., Müller, K.; Wieland, S. (2025): Holzbereitstellung im (Klima-)Wandel – Lagerung von Rundholz ein zentraler Baustein im nachhaltigen Kalamitätsmanagement. Forstwissenschaftliche Tagung „Wald – Neu – Denken“, Freiburg.
Heitkamp, F.; Nagel, R-V […]; Emmerich, L. [Autorenkollektiv Koordinierungsgruppe] (2025): Kohlenstoff im Fokus: Erkenntnisse & Empfehlungen der DVFFA-Tagung. AFZ-DerWald 80(17), 20–24.
Brischke, C.; Trautwein, J-F; Schwartz, M.; Emmerich, L.; Wieland, S. (2025): Dry storage of Norway spruce snag sections – Moisture monitoring and quality assessment. 21st Annual Meeting of the Northern European Network for Wood Science and Engineering. 08 – 09 October 2025, Växjö, Sweden.
Emmerich, L.; Kampherm, M.; Brischke, C. (2025): How test conditions can affect oven-dry density measurements. 21st Annual Meeting of the Northern European Network for Wood Science and Engineering. 08 – 09 October 2025, Växjö, Sweden.
Briers S., Ackermann A., Živojinović I., Linser S., Rinn R., Martinez de Arano I., Klapper J, Wallius V., Amato Kriján M., Barañano Orbe L., Gonzalez Dominguez M., Koivula S., Van Langenhove G.; Wieland S. (2025): Pathways to bioeconomy development: A multi-regional perspective from Europe. AMBIO A Journal of the Human Environment.
Brischke, C.; Bollmus, S.; Emmerich, L. (2024): Comparative durability tests of preservative‑treated and chemically modifed wood – Assessment and classifcation on the basis of diferent decay tests. European Journal of Wood and Wood Products. https://doi.org/10.1007/s00107-024-02065-3 Springer.
Brischke, C.; Emmerich, L. + 30 weitere Co-Autoren (2024): International joint field trial on the moisture performance of wood – Set up and first results. The International Research Group on Wood Protection. IRG-WP 24-40996. Stockholm, Sweden.
Brischke, C.; Purps, H.; Emmerich, L. (2024): Intra-species variability of moisture dynamics in wood. The International Research Group on Wood Protection. IRG-WP 24-11040. Stockholm, Sweden.
Brischke. C.; Starke, N.; Günther, B.; Meurer, A.; Trautwein, J.F.; Ueckermann, C.; Emmerich, L.; Schwartz, M. (2024): Schutz von lagerndem Rundholz – Verfahren, Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen und Qualitätseinbußen. In: Tagungsband der 32. Deutschen Holzschutztagung, Dresden, Deutschland.
Da Silva Lins, T.R.; Emmerich, L.; Militz, H.; Gonzales de Cademartoni, P.H.; Klizke, R.J.; Pereira da Rocha, M. (2024): Studies on the treatability of selected pine species and corresponding efficacies of a new non-biocidal treatment. The International Research Group on Wood Protection. IRG-WP 24-20721. Stockholm, Sweden.
Emmerich, L. (2024): Chemische Modifizierung von Holz – Überblick über Verfahren, Eigenschaften und Marktrelevanz. In: Tagungsband der 32. Deutschen Holzschutztagung, Dresden, Deutschland.
Emmerich, L.; Erdelen, K.; Militz, H. (2024): Studying the impact of a silicone oil treatment on the elastomechanical properties of wood. In: Conference Proceedings of the 11th European Conference on Wood Modification, Florence, Italy.
Frühwald-König, K., Hackel, M., Kipp, D., Lüke, K., Stracke, F., Burghaus, N., Wieland, S. (2024): Nordmann and Noble fir Lamellas for Structural Purposes – Grading and Determination of Elastomechanical Properties by Non-Destructive and Destructive Testing. In: Gonçalves, R.; Wang, X.; Ross, R. J. (Hrsg.) 23th International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium. General Technical Report FPL–GTR–350. Campinas, Brasil. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison, WI, 2024. p. 191-204. https://0cdb47ff-77aa-47e5-934f-02cbc1522dca.usrfiles.com/ugd/0cdb47_0e99942089924b718bd01f1cb897f338.pdf
Fodor, F.; Emmerich, L.; Horváth, N.; Németh, R. (2024): Thermal modification affects the dynamic vapor sorption of tree of heaven wood (Ailanthus altissima Mill.). 11th Harwood Conference Proceedings. 30-31 May 2024, Sopron, Hungary.
Fodor, F.; Emmerich, L.; Horváth, N.; Németh, R.; Hofmann, T. (2024): Studying the Impact of Heat Treatments and Distance from Pith on the Sorption Behavior of Tree of Heaven Wood (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle). Forests 15, 1223. https://doi.org/10.3390/f15071223
Klaas, P.; Emmerich, L.; Militz, H.; Jones, D. (2024): Effects of a Combined Elevated-Pressure Hybrid Wood Modification System Demonstrating Synergistic Effects on Durability Performance. Macromol 4, 634-649, https://doi.org/10.3390/
Slabohm, M.; Emmerich, L.; Marais, B.N.; Brischke, C.; Militz, H. (2024): Acetyliertes Buchen-Furnierlagenholz für tragende Anwendungen: Furniere und Verklebung. In: Tagungsband der 32. Deutschen Holzschutztagung, Dresden, Deutschland.
Siebe Briers, Anne Ackermann, Stefanie Linser, Iva
Wieland, S. (2024): Synchronisation der zukünftigen Rohstoffverfügbarkeiten im Wald mit der Holzverwendung am Beispiel Birke. In: Laubholztage 2024, Konferenz der grünen Zukunft, S. 13, 20.-21.06.2024, Göppingen
Wu, M.; Emmerich, L.; Militz, H. (2024): Studies on the durability of the reaction to fire performance of melamine formaldehyde resin and phosphorus polyol treated wood. In: Conference Proceedings of the 11th European Conference on Wood Modification, Florence, Italy.
Zelinka, S.L.; Glass, S.V.; Lazarcik, S.Q.D.; Thybring, E.E.; […]; Emmerich, L.; Li, L. (2024): Interlaboratory study of the operational stability of automated sorption balances. Adsorption, Springer, pp. 1-12. https://doi.org/10.1007/
Amanah, S.A., Martha, R.;…; Emmerich, L.; Militz, H.; Abdullah, U.H. (2024): The Effect of weathering on surface characteristics of chemically modified Scots pine (Pinus sylvestris) wood. Wood Research, 69(4), 611-624.
Slabohm, M., Emmerich, L., Valkonen, M. J., Rautkari, L., & Militz, H. (2024): Acetylation of wood: understanding the risk of de-acetylation during exposure to elevated temperature. Holzforschung,
Brischke, C.; Emmerich, L. (2023): How moisture affects the structural integrity of wood under dynamic loads. In: Conference Proceedings oft the 19th Annual Meeting of the Northern European Network on Wood Science and Engineering (WSE), Ås/Oslo, Norway.
Frühwald-König, K.; Wieland, S. (2023): Wald im Klimawandel – Einsatz von Birke im Holzbau. In: Tagungsband der 5. Aachener Holzbautagung 2023, S. 20-29, 14.-15.09.2023, Aachen.
Muting, W.; Emmerich, L.; Kurkowiak, K.; Militz, M. (2023): Combined treatment of wood with thermosetting resins and phosphorous flame retardants. European Journal of Wood and Wood Products. https://doi.org/10.1007/
Wieland, S.; Trinkert A. (2023): Das Potential der Birke nutzen; Der Zimmermann, 06.2023
Wieland, S. (2022): Potenziale der Pionierbaumart Birke beim Bauen mit Holz. In: Wald und Holz NRW (Hg.): Zentrum für Wald und Holzwirtschaft – Jahresbericht 2021. Münster, S. 39-42 www.waldwissen.net/de/waldwirtschaft/holz-und-markt/verarbeitung-und-technik/pionierbaumart-birke-beim-bauen-mit-holz
Wieland, S.; Frühwald-König, K. (2022): Wald im Klimawandel – Neue Holzarten für das Bauen mit Holz, DLG Waldtage, Lichtenau, 2022
Abschlussarbeiten
Risikoanalyse zur Stehendlagerung von Fichten-Dürrständern – Eine Betrachtung aus Perspektive der Forstwirtschaft, jagdlichen Praxis und Tourismusbranche mit Schwerpunkt in Nordrhein-Westfalen, Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Studiengang Forstwissenschaften und Waldökologie (2025)
Trockenlagerung von Fichten-Kalamitätsholz – Bewertung der Holzqualität in Abhängigkeit des Einlagerungszustandes nach 2,5 Jahren Lagerdauer, Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Studiengang Forstwissenschaften und Waldökologie (2025)
Charakteristische Biegeeigenschaften von Brettschichtholz aus Nordmanntanne (Abies nordmanniana (STEV.) SPACH), TH OWL, Fachbereich Produktions- und Holztechnik, Studiengang Holztechnik (2023)
Beurteilung der Verwendungsfähigkeit von Birkenholz (Betula pendula ROTH) mithilfe der visuellen Sortierung für die Herstellung von Brettschichtholz unter besonderer Berücksichtigung der Ausbeute, TH OWL, Fachbereich Produktions- und Holztechnik, Studiengang Holztechnik (2022)
Potenzial der Nobilistanne (Abies procera REHD.) für den Einsatz in Brettschichtholz, TH OWL, Fachbereich Produktions- und Holztechnik, Studiengang Holztechnik (2024)
Untersuchungen zur visuellen und maschinellen Festigkeitssortierung von Birkenholz, Fachhochschule Aachen, Fachbereich Bauingenieurwesen, Konstruktiver Ingenieurbau (2024)
Ermittlung ausgewählter Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften von Birkenholz, Fachhochschule Aachen, Fachbereich Bauingenieurwesen, Konstruktiver Ingenieurbau (2024)
Untersuchungen von Keilzinkenverbindungen in Birkenlamellen, Fachhochschule Aachen, Fachbereich Bauingenieurwesen, Konstruktiver Ingenieurbau (2024)
Kontakt
Bildquelle: Wald und Holz NRW/Moritz Münch
Dr. Stefanie Wieland
Teamleitung (zgl. stellvertretende Leitung ZWH / FB V)
Bildquelle: PK-Media Consulting GmbH
Dr. Lukas Emmerich
Holzwirtschaftliche Forschung & Leitung Forschungs- und Demonstrationslabor
Bildquelle: PK-Media Consulting GmbH
Tom Jansen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Projekt „HolzSysteMe“
Bildquelle: PK-Media Consulting GmbH
Moritz Rüther
Forstwirtschaftsmeister
Holzwirtschaftliche Forschung
- Telefon: folgt
- E-Mail: moritz.ruether@wald-und-holz.nrw.de