Die klassische Labormethode
Zur genauen Bestimmung von Restfeuchte in Holz wird in herkömmlichen Laboren ein Trockenofen verwendet. Dieser trocknet das Holz in 24 bis 48 Std. bei ca. 110 °C vollständig. Dieser Prozess ist sehr genau, aber leider auch sehr langwierig und Energieaufwändig wenn der Ofen nicht beliebig gut gedämmt ist und sehr lange auf Temperatur gehalten werden muss.
Mit dem Gewicht vor und nach Trocknung kann dann die Restfeuchte wie folgt berechnet werden:
Restfeuchte [%] = ((Gewicht ungetrocknet [g] – Gewicht absolut getrocknet [g]) / Gewicht ungetrocknet [g]) × 100
Hier noch mal in zwei schritten:
Restfeuchte [%] = (Wasserverlust [g] / Gewicht ungetrocknet [g]) × 100
wobei:
- Wasserverlust [g] = Gewicht ungetrocknet [g] – Gewicht absolut getrocknet [g]
Beispiel:
- Gewicht ungetrocknet: 135 g
- Gewicht absolut getrocknet: 104 g
- Wasserverlust: 135 g – 104 g = 31 g
- Restfeuchte: (31 g / 135 g) × 100 = 22,96 %
Das bedeutet: Die Probe hatte eine Restfeuchte von 22,96 % bezogen auf das ursprüngliche (ungetrocknete) Gewicht.
Die Mikrowellenmethode
Um eine ähnliche Genauigkeit bei viel schnellerem Ergebnis zu bekommen, haben wir uns einen alten Mikrowellenherd aus dem Schrott besorgt, welcher noch funktionierte.
Da Wasser bereits bei ca. 100 °C (bei Normaldruck) verdunstet, das Holz sich aber erst ab ca. 150 °C zersetzt, ist ein gewisser Spielraum vorhanden, um auch in einem Mikrowellenherd binnen weniger Minuten ein kleines Stück Holz zu trocknen, jedoch nicht zu pyrolysieren.
Da die Mikrowellen das Holz sehr gut penetrieren und sich im Vergleich zu Holz hauptsächlich an Wasser den Kopf stoßen, ist die Trocknung sehr sicher vollendet, wenn das Holz an der Oberfläche knapp über 100 °C erreicht. Wer sich nicht sicher ist, kann das Gewicht mehrfach messen und immer wieder in kleineren Etappen in der Mikrowelle trocknen. Ab dem Zeitpunkt, wo das Gewicht stagniert und bevor es wieder weiter fällt, nun allerdings bei Geruch von brennendem Holz, wurde das Trocknungsgewicht erreicht.
Beispielhafte Darstellung, Zeiten sind von größe, Restfeuchte und Leistung abhängig.
Temperaturbereiche der Zersetzung:
- Um 100 °C: Das im Holz enthaltene Wasser verdampft.
- ~150 °C bis 300 °C: Die Hauptphase der Pyrolyse beginnt; Holz wird in Gase (z. B. Kohlenmonoxid, Wasserstoff), Öle und Teere zerlegt.
- ~280–340 °C: Die entstehenden Gase zünden, das Holz beginnt zu brennen (Zündtemperatur).
- Ab 400 °C: Auch die festen organischen Bestandteile vergasen, übrig bleibt Holzkohle.
Symbolfoto, so nicht, Holz viel zu groß und viel zu lange in der Mikrowelle, die erste Phase wo Wasserdampf austrat ist lange vorbei, nach einer kleinen Pause von austretendem Dampf fängt das Holz erneut an zu „dampfen“, doch nun kein Wasserdampf sondern „Rauch“ bzw. brennbare Pyrolysegase. Diese wurden zur Veranschaulichung mit einem Feuerzeug angezündet.
