HOLZ + COMPUTER = EINE STARKE VERBINDUNG
Neuartiges Simulationsverfahren der Fachhochschule St. Pölten innoviert Österreichs
Holzindustrie
(industrietreff) - St. Pölten, 8. April 2010 – Ein neuartiges Simulationsverfahren schafft erstmals stabilste
Holzverbindungen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kostenfaktoren.
Dies stärkt die Bedeutung von Holz als wirtschaftlich kompetitives Baumaterial und steigert
die Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen Holzindustrie. Möglich macht dies ein
gemeinsames Forschungsprojekt der Fachhochschule St. Pölten und der Holzforschung
Austria, das innovative mathematische Methoden industriell nutzbar macht. Nun wird
weiteren Industriepartnern angeboten, im Rahmen von Kooperationen die
Forschungsergebnisse perfekt auf die Praxis abzustimmen.
Holz ist ein vielseitiger, umweltfreundlicher Baustoff und hierzulande ein wichtiger
Wirtschaftsfaktor. Denn im waldreichen Österreich zählt Holz, nach dem Tourismus, zu dem
zweitgrößten Devisenbringer. Eine besondere Stärke liegt in der Erzeugung von
Holzlamellen. Dabei werden einzelne, kurze Holzbretter insbesondere durch Keilzinken zu
einem langen Holzbrett verbunden. Die einzelnen Bretter werden zu Brettschichtholz
verklebt. Mit einer jährlichen Produktion von 1 Mio. Kubikmetern Brettschichtholz ist
Österreich der zweitgrößte europäische Hersteller.
Aktuell steht die Holzindustrie jedoch vor einer enormen Herausforderung: Neue
europäische Normen verlangen von Keilzinkenverbindungen eine höhere Festigkeit als
bisher üblich. Eine mögliche Lösung dazu bietet ein Forschungsprojekt der
Fachhochschule St. Pölten gemeinsam mit der Holzforschung Austria unter dem Namen
"Optwood". Dieses setzt ein neuartiges Verfahren der Computersimulation ein, um eine
optimale Keilzinkenverbindung zu designen, die die neuen Festigkeitsanforderungen
erfüllt. Diese müssen gleichzeitig aber auch so konzipiert sein, dass Material- und
Produktionskosten gering bleiben. Das soll gewährleisten, dass die heimische Holzindustrie
einen strategischen Vorteil erlangt und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigert. Um dies zu
ermöglichen, trägt jeder der Projektpartner sein spezielles Wissen bei: Die FH St. Pölten
ihre Expertise auf dem Gebiet der Computersimulation und die Holzforschung Austria ihr
holztechnologisches sowie klebetechnologisches Know-how.
Holz am aufsteigenden Ast
Die Bedeutung des Forschungsprojektes Optwood für die Holzindustrie erklärt der
Projektleiter und renommierte Simulationsexperte Dr. Thomas Schrefl:
"Keilzinkenverbindungen sind die Schlüsseltechnologie, um einzelne Holzbretter zu quasi
endlosen Brettlamellen zu verbinden. Diese bilden die Grundlage zur Herstellung von
Brettschichtholz. Erst in dieser Form wird Holz zu einem Baumaterial, das wirtschaftlich mit
anderen Materialien wie z. B. Beton mithalten kann. Derzeit liegt der Anteil von
Brettschichtholz im über eine Milliarde starken Baukonstruktionsmarkt bei 30 – 35 Prozent.
Dieser Marktanteil wird verloren gehen, wenn die Keilzinkenverbindungen nicht
entsprechend optimiert werden. Diesem Problem haben wir uns nun mittels eines
innovativen und neuartigen Verfahrens aus dem Bereich der Computersimulation
angenommen. Mit diesem entwickeln wir eine neue Software, welche die optimale
Keilzinkenverbindung kreieren wird, die sowohl den normativen als auch den
wirtschaftlichen Ansprüchen der Holzindustrie gerecht wird."
Bisher standen der Holzindustrie nur experimentelle Ansätze nach dem "trial-and-error-
Prinzip" zur Verfügung sowie Simulationsverfahren, die lediglich bestehende
Keilzinkenverbindungen testen konnten. Von diesen beiden Möglichkeiten hebt sich das
neuartige Computersimulationsverfahren, welches auf das so genannte "schnelle
Randelementverfahren" setzt, klar ab: Denn dieses basiert auf innovativen, erst kürzlich
entwickelten mathematischen Methoden, die in der industriellen Anwendung bislang noch
nie zum Einsatz kamen. Dank diesen werden mittels Integralgleichungen am Computer die
Oberflächenstruktur der Keilzinkenverbindungen und deren Belastungsverteilung
berechnet. Das ermöglicht es, gänzlich neue geometrische Formen der
Keilzinkenverbindung zu entwickeln, deren Potential und Praxistauglichkeit ohne großen
Aufwand auch gleich am Computer virtuell getestet werden kann.
Industrielles Holzwissen
Mit der Entwicklung der neuen Software zur Optimierung der Keilzinkenverbindungen
transferiert die FH St. Pölten wertvolles akademisches Wissen in ökonomisch wichtige
industrielle Anwendungen. Dr. Schrefl dazu: "Die Software wird in den Sommermonaten
fertig gestellt sein. Im Anschluss daran werden wir und unser Partner, die Holzforschung
Austria, uns mit Industriepartnern zusammensetzen, um der Software den letzten
Feinschliff zu geben. Die angewendeten Methoden und die Softwareumgebung sollen
dann weiterentwickelt und optimal an die Bedürfnisse der Holzindustrie angepasst werden.
Dabei sind wir auch für weitere Unternehmen offen, welche die innovative Software
gemeinsam mit uns in der Praxis einführen. Diese profitieren dann frühzeitig von dem
neuesten Wissen und erlangen dadurch einen klaren Wettbewerbsvorteil."
OptWood erhielt im Rahmen des Förderprogramms ModSim Computational Mathematics
der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) eine Förderung. ModSim wird von der FFG im
Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT)
durchgeführt.
Über die Fachhochschule St. Pölten
Die Fachhochschule St. Pölten ist Anbieterin praxisbezogener und leistungsorientierter
Hochschulausbildung in den Bereichen Technologie, Wirtschaft und Gesundheit &
Soziales. In mittlerweile 14 FH-Studiengängen werden mehr als 1700 Studierende betreut.
Neben der Lehre widmet sich die FH St. Pölten intensiv der Forschung. Die
wissenschaftliche Arbeit erfolgt innerhalb der Studiengänge sowie in eigens etablierten
Instituten, in denen laufend praxisnahe und anwendungsorientierte Forschungsprojekte
entwickelt und umgesetzt werden.
Über die Holzforschung Austria
Die Holzforschung Austria (HFA) ist mit derzeit 85 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern das
größte Forschungs- und Prüfinstitut für Holz in Österreich. Es befasst sich fachlich als
einziges Institut mit der gesamten Wertschöpfungskette – beginnend von der Holzlagerung
im Wald über die Holzverarbeitung bis hin zu den unterschiedlichsten Produkten. Aber
auch angrenzende Fachdisziplinen wie etwa Oberflächenbeschichtungen, Holzschutzmittel
und Klebstoffe werden behandelt.
Pressetext zum Download verfügbar unter:
http://www.fhstp.ac.at/ueberuns/presse/presseaussendungen
Kontakt FH St. Pölten:
Prof. Thomas Schrefl
Fachhochschule St. Pölten
Studiengang Communications & Simulation Engineering
Matthias Corvinus-Str. 15
3100 St. Pölten
T +43 / (0)2742 / 313 228 - 313
E thomas.schrefl(at)fhstp.ac.at
W http://www.fhstp.ac.at
Kontakt Holzforschung Austria:
Forschungsinstitut und akkreditierte Prüf- und Überwachungsstelle der Österreichischen
Gesellschaft für Holzforschung (ÖGH)
Franz Grill-Straße 7
1030 Wien
T +43 / (0)1 / 798 26 23 - 0
W http://www.holzforschung.at
Redaktion & Aussendung:
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Datum: 08.04.2010 - 14:35 Uhr
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