Spanplatte

Ein kleines Stück einer Flachpressplatte

Der Querschnitt einer 16 mm starken Flachpressplatte

Die Oberfläche einer Flachpressplatte

µCT-Flug durch ein Stück Spanplatte, Ansicht seitlich. Auflösung 44,5 µm/Voxel.

µCT-Flug durch dasselbe Stück Spanplatte, Ansicht von oben.

µCT-Flug durch dasselbe Stück Spanplatte, Ansicht von oben, coloriert.

Spanplatten, oft auch als Flachpressplatten (P2 bis P7, ehemals FPY) bezeichnet, sind die größte und bekannteste Untergruppe der Holzspanwerkstoffe. Sie bestehen aus unterschiedlich großen beleimten Spänen, die in zumeist drei bis fünf Schichten zu Mehrschichtplatten verpresst werden. Die äußeren Schichten bestehen dabei fast immer aus dem feineren Spanmaterial, insbesondere wenn sie anschließend zu dekorativen Zwecken beschichtet werden (zum Beispiel im Möbelbau). Da der massive Holzverbund aufgehoben ist, haben diese Platten in Richtung der Plattenebene, also Länge und Breite der Platte, nahezu die gleichen Quell- und Schwindeigenschaften, allerdings auch wesentlich geringere Festigkeiten als Vollholz.

Geschichte

Sie wurde in den 1930er-Jahren vom Deutschen Max Himmelheber erfunden, um den Verwertungsgrad von Bäumen, der damals um die 40 Prozent betrug, zu steigern. Da für Spanplatten neben Klebstoff hauptsächlich Holzabfälle wie Holzspäne und Sägemehl, aber auch Äste verwendet werden, beträgt der Verwertungsanteil heute rund 80 Prozent.

Die Grundlagen, die zur Entwicklung der NOVOPAN-Spanplatte führten, wurden seit Ende der 1930er Jahre durch Fred Fahrni (1907–1970) systematisch erarbeitet, wofür ihm später die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) in Zürich die Würde eines Ehrendoktors verlieh. 1946 entstand in Klingnau (Schweiz) das erste NOVOPAN-Werk, das erstmals in der Welt die industrielle Produktion großformatiger dreischichtiger Spanplatten aufnahm.

Seit Himmelheber hat es nur wenig Weiterentwicklung bei der Herstellung von Spanplatten gegeben. Technisch erwähnenswert ist die Entwicklung von den Etagenpressen zu den modernen Contiroll-Anlagen, die einen Produktivitätsschub von rund 50 % gebracht haben. Auf Seiten der Rohstoffe haben sich vor allem die Leimsysteme ausdifferenziert: Vom E2 Leim der 1970er Jahre zum E1 Leim, der heute Standard ist und weiter zu den E1-Halbe Leimen, die auf Anforderung von IKEA und den Umweltvorschriften Kaliforniens (CARB) entwickelt wurden. Ein weiterer Trend ist die Entwicklung von leichten Holzwerkstoffen. Hervorzuheben ist hier das von der BASF patentierte Konzept der Kaurit-Light (r)-Platten: In der Mittelschicht von Spanplatten wird Holz durch EPS (Styropor) ersetzt. Die Gewichteinsparung beträgt bis zu 30 %, wobei sowohl Leim als auch Holz eingespart werden kann. Nolte Holzwerkstoff hat als erster Hersteller derartige Spanplatten unter dem Namen AirMaxx (R) hergestellt. AirMaxx-Werkstoffe werden in der Küchenindustrie (Arbeitsplatten), aber auch im Messe- und Ladenbau sowie im Schiffbau eingesetzt.

Da seit einigen Jahren die Produktion des Brennstoffes Holzpellets stark zunimmt, entstehen Nutzungskonkurrenzen zur Holzwerkstoffindustrie, die etwa drei Viertel der Sägespäne aus Sägewerken beispielsweise für die Spanplattenindustrie nutzt.

Merkmale und Klassifizierung

Die Einteilung der Spanplatten erfolgt nach DIN EN 312-1, unterschieden nach Festigkeit und Feuchtebeständigkeit (früher V 20, V 100 und V 100 G).

allgemeine Verwendung (im statischen Sinn nicht tragend):	allgemein verwendbar, auch für im statischen Sinn tragende Bauteile	hochbelastbar für im statischen Sinn tragende Bauteile
P1 für leichte Verkleidungen im Trockenbereich	P4 Trockenbereich	P6 Trockenbereich
P2 für Möbel- und Innenausbau im Trockenbereich
P3 im Feuchtbereich	P5 Feuchtbereich	P7 Feuchtbereich

Alle Holzwerkstoffe müssen ein CE-Kennzeichen aufweisen, das garantiert, dass nicht mehr als 0,124 mg Formaldehyd/m³ abgegeben wird. Der PCP-Gehalt (Pflanzenschutzmittel Pentachlorphenol) darf maximal 5 ppm betragen. Die Brandschutzklasse D-s2,d0 bedeutet, dass die Platte normalentflammbar (D) ist und eine mittlere Rauchentwicklung (s2) beim Brennen hat. Es dürfen jedoch von der brennenden Platte keine Partikel abfallen (d0). Sollte eine Platte mit Holzschutzmitteln ausgerüstet sein, muss Art, Menge und Einbringverfahren im CE-Kennzeichen vermerkt sein.

Die Bezeichnung „Flachpressplatte“ leitet sich von der Herstellungsweise, dem Flachpressverfahren (von den großen Flächen her) ab. Dabei werden die Späne in Richtung der Plattenebene ausgerichtet. Die andere Gruppe, die in Kammern von den Kanten gepressten Strangpressplatten ES (Vollplatten) und ET (mit Röhren) haben die Späne senkrecht zur Plattenebene. Sie sind dadurch weniger biegesteif und werden für Verkleidungen und Türfüllungen benutzt.

Flachpressplatten sind wurf- und windgeschüttet, wodurch bei der Herstellung ein allmählicher Übergang von der grobspanigen Mittelschicht zur feinen Deckschicht erreicht wird. Die Rohdichte beträgt etwa 660 kg/m³. Einschichtplatten bestehen aus einer homogenen Schicht, Dreischicht- und Mehrschichtplatten aus mehreren Schichten, wobei die Mittellage grob und die äußeren Schichten immer feiner werden.

Technische Kennzahlen

Die folgenden Werte gelten für Platten der Normtypen V20 und V100:

Eigenschaften	Plattendicke in mm
	bis 13	>13–20	>20–25	>25–32	>32–40
Rohdichte (kg/m³)	750–680	720–620	700–600	680–580	650–550
Biegefestigkeit flach (N/mm²)	25–18	22–16	20–15	18–13	15–12
Biege-E-Modul flach (N/mm²)	4500–3200	4000–2800	3500–2500	3000–2000	2500–1600
Biege-E-Modul hochkant (N/mm²)	2200	1900	1600	1300	1000
Biegefestigkeit hochkant (N/mm²)	18–13	15–12	13–11	12–10	11–9
Zugfestigkeit in Plattenebene (N/mm²)	10–8	10–8	9–7	9–7	8–6
Zug-E-Modul in Plattenebene (N/mm²)	3000–2500	2800–2300	2700–2200	2600–2100	2500–1900
Druckfestigkeit in Plattenebene (N/mm²)	15–13	15–13	14–12	14–12	13–11
Druck-E-Modul in Plattenebene (N/mm²)	3000–2500	2800–2300	2700–2200	2600–2100	2500–1900
Querzugfestigkeit trocken (N/mm²)	1,0–0,5	0,8–0,4	0,7–0,35	0,6–0,3	0,5–0,25
Blockscherfestigkeit (N/mm²)	2,8–1,4	2,2–1,1	2,0–1,0	1,0–0,9	1,4–0,7
Scherfestigkeit senkrecht zur Plattenebene (N/mm²)	10–7	9–6	9–6	8–5	8–5
Abhebefestigkeit (N/mm²)	1,6–0,8	1,6–0,8	1,6–0,8	1,6–0,8	1,6–0,8
Brinellhärte	50–40	45–35	45–35	40–30	40–30

Im Handel erhältliche Abmessungen

Dicke: 8, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 38, und 40 mm, extra dünn ab 2,5 mm (dann auch Dünnspanplatte genannt) und extra dick bis 80 mm.

Format: bis 6700 × 2500 mm oder im Dünnspanplatten bereich die Endlosplatte als Coil aufgewickelt bis zu 100 Meter lang.

Nut- und Feder: 2050 x 925 mm (Deckmaße 2040 x 915) und 2050 x 615 mm (Deckmaße 2040 x 605)

Herstellung

Spanplatten werden aus Kostengründen hauptsächlich aus Holzresten (Koppelprodukten der Holzbe- und verarbeitung), Durchforstungsholz und zunehmend auch Gebrauchtholz hergestellt. Weiterhin werden Klebstoffe (Holzleime und Zementmilch) zur Verbindung der Späne und diverse Netz- und Trennmittel für den Pressvorgang eingesetzt. Während des Herstellungsprozesses können Pilzschutzmittel und Feuerschutzmittel für spezielle Plattenanforderungen beigemischt werden.

Holzaufbereitung

Da eine Spanplatte eine möglichst glatte Oberfläche haben, aber gleichzeitig auch Belastungen standhalten soll, muss das Holz in verschiedenen Größen vorliegen. Kleine Teile für die Oberfläche (Deckschicht), möglichst große, flache Teile für den Kern (Mittelschicht). Für die Oberfläche werden häufig Säge- und Hobelspäne eingesetzt. Für die Nachzerkleinerung dieser Stoffe verwendet man Zerfaserer (Refiner) oder Spezialmühlen. Die anderen Späne werden auf speziellen Zerspanermessern aus Voll- oder Sägerestholz erzeugt. Der Leim wird auf die einzelnen Holzsorten abgestimmt.

Trockner

Nach der Zerspanung wird das Material getrocknet, dabei wird die Restfeuchte auf etwa 2 % reduziert. Dieser Prozess ist feuergefährlich. Sehr häufig kommen Trommeltrockner zum Einsatz. Diese bestehen aus einer großen, leicht in Richtung Ausgang geneigten Trommel, die langsam um die Längsachse rotiert und dabei von heißer Luft durchströmt wird. In dieser bewegen sich die leichten Späne schneller fort als die schweren, dadurch wird eine gleichmäßige Trocknung erreicht.

Anschließend wandern die Späne in Sichter, in denen sie nach Größe getrennt werden, zu große Teile werden nachverarbeitet oder werden zur Energiegewinnung verbrannt.

Verpressung

Über Bunker werden die Späne zur Beleimung gefördert und anschließend verpresst. Dabei kommen fast nur noch kontinuierliche Pressen zum Einsatz, die eine „unendliche“ Platte produzieren, die am Ende auf die richtige Länge geschnitten wird.

Eine derartige Presse ist bis zu 70 m lang und besteht aus zwei Endlos-Stahlbändern (Ober- und Unterseite), zwei beheizten Pressplatten, den Rollstäben, den Presszylindern, dem Heizsystem und einer Gegenheizung. Die Rollstäbe reichen über die gesamte Pressplattenbreite, werden seitlich von Ketten gehalten und von diesen mitgenommen. Sie befinden sich zwischen der statischen Pressplatte und dem sich bewegenden Stahlband. Die Rollstäbe mindern die Reibung zwischen Heizplatte und Stahlband und garantieren die Wärmeübertragung. Zylinder und Heizsystem sind in Längsbereiche oben und unten unterteilt, um Temperatur und Druck separat steuern zu können. Quer sind jeweils mehrere Zylinder angeordnet. Die Presstemperatur liegt etwa zwischen 200 °C und 250 °C.

Die Späne werden auf ein Förderband gestreut, mittels einer Windwurfmaschine wird dabei dafür gesorgt, dass die Oberflächen aus dem feinsten Streugut bestehen und die größten Teile in der Mitte des „Kuchens“ landen. In der Presse bindet unter Druck und Wärme der zugegebene Leim ab und es entsteht die Spanplatte. Diese wird auf die gewünschte Länge gesägt und besäumt. Die Breitfläche wird normalerweise beschliffen. Vor dem Schliff kann noch eine Auskühlphase zwischengeschaltet sein. Der anfallende Staub wird teilweise in der Produktion für die Deckschicht verwendet, sonst zur Energiegewinnung verbrannt.

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  Funktionsweise Windwurfmaschine

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  Streubunker und Windwurfmaschine

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  Schema einer Spanplattenpresse

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  Sternwender zum Auskühlen der Platten

Hersteller

Zu den größten europäischen Herstellern zählen die österreichischen Unternehmen Kaindl und Egger. In Deutschland gehört Glunz, als Teil der portugiesischen Sonae Indústria, und die Kronospan GmbH zu den größten Herstellern von Spanplatten und Holzwerkstoffen. Weitere wichtige Anbieter sind die Pfleiderer AG, die Wilhelm Mende GmbH & Co, und speziell für die Möbelindustrie die Firma Nolte.

Nutzung

Hauptabnehmer von Spanplatten ist die Möbelindustrie, gefolgt von der Bauindustrie für den Innenausbau. Ungefähr 50 % der in Deutschland hergestellten Spanplatten werden zu Möbeln verarbeitet. In vielen Verwendungsbereichen kann die Spanplatte gleichermaßen wie Sperrholz eingesetzt werden und ersetzt dieses aus Kostengründen. Dort jedoch, wo hohe Anforderungen an die Festigkeit und Formstabilität des Werkstoffs gestellt werden, ist Sperrholz klar im Vorteil.

Wirtschaftliche Bedeutung

Deutschland ist der größte Hersteller von Holzwerkstoffen in Europa und die Spanplatte ist mengenmäßig das bedeutendste Produkt der deutschen Holzwerkstoffindustrie. 2008 wurden 7,5 Millionen m³ Spanplatten in Deutschland produziert. Im Vergleich zum Vorjahr sank die Produktion um 6,5 %. Im gleichen Zeitraum wurden europaweit 34,5 Mio. m³ Spanplatten produziert und die Produktion sank wie der Verbrauch um 9 %. ^[1]

Belege

1. ↑ Europäischer Holzwerkstoffverband (EPF) und Verband der deutschen Holzwerkstoffindustrie (VHI). Holz-Zentralblatt 13. Mai 2009 und 14. Mai 2009

Siehe auch

• Grobspanplatte
• Harte Faserplatte
• Holzwolle-Leichtbauplatte
• Mitteldichte Holzfaserplatte
• Mittelharte Holzfaserplatte
• Multiplex-Platte
• Tischlerplatte
• Weiche Holzfaserplatte

Literatur

• Hans-Joachim Deppe, Kurt Ernst: Taschenbuch der Spanplattentechnik. 4., überarbeitete und erweiterte Auflage. DRW, Leinfelden-Echterdingen 2000. ISBN 3-87181-349-4 .
• Karl-Reinhard Volz: Untersuchung über die Eigenschaften der Rinde von Fichte, Kiefer und Buche und ihre Eignung als Rohstoff für Flachpreßplatten. In: WKI-Bericht, Nr. 3. Wilhelm-Klauditz-Institut für Holzforschung, Braunschweig 1974.
• Manfred Dunky, Peter Niemz: Holzwerkstoffe und Leime. Technologie und Einflussfaktoren. Springer, Berlin / Heidelberg / New York / Barcelona / Hongkong / London / Mailand / Paris / Tokio 2002, ISBN 3-540-42980-8
• Peter Niemz, André Wagenführ: Werkstoffe aus Holz. In: André Wagenführ, Frieder Scholz: Taschenbuch der Holztechnik. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, München 2008. ISBN 978-3-446-22852-8. S. 127–259.

Weblinks

• Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e.V (deutsch)
• European Panel Federation (englisch)
• Gesamtverband deutscher Holzhandel e.V. (deutsch)
•  Commons: Flachpressplatte – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien