Holzverkohlung
Die Verkohlung von Holzoberflächen durch Brennen ist eine uralte Methode zum Schutz von Holz, die die Oberfläche vor Feuchtigkeit und Fäulniserregern schützt und ihre Witterungsbeständigkeit verbessert. Hiil hat diese alte Methode aufgegriffen und für die heutige Zeit weiterentwickelt – zu einem schnellen, schadstofffreien, energieeffizienten und abfallfreien Verfahren zum Schutz von Holz.
Geschichte der Holzverkohlung
Die Tradition der Holzverkohlung reicht Jahrhunderte zurück. Holzoberflächen wurden sowohl zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit von Fassadenverkleidungen als auch für in den Boden gerammte Zaunpfähle gebrannt.
Die Schutzwirkung der gebrannten, also verkohlten Oberfläche beruht darauf, dass die verkohlte Schicht keine Nährstoffe mehr enthält, die für Fäulniserreger von Interesse wären. Die verkohlte Oberfläche weist zudem Wasser ab und verhindert dessen Eindringen in die Holzstruktur. Die Verkohlung verbessert nicht nur die Eigenschaften des Holzes – wie Witterungs- und Fäulnisbeständigkeit –, sondern erzeugt auch eine natürliche, ästhetisch ansprechende Oberfläche, die in der zeitgenössischen Architektur und Inneneinrichtung sehr geschätzt wird.
Die Methode erhielt ihren Namen in Japan, wo sie als Yakisugi bekannt ist – was wörtlich übersetzt „das Brennen japanischer Zeder" bedeutet. Ein weiterer weltweit verbreiteter Begriff für diese Technik ist Shou Sugi Ban, der teilweise dieselben japanischen Schriftzeichen wie Yakisugi verwendet, jedoch offenbar kein authentischer japanischer Ausdruck ist, sondern eine im Westen entstandene Fehlübersetzung. Vor der Erfindung chemischer Holzschutzmittel wurde die Verkohlung auch in Europa zum Schutz von Holz vor Schädlingen und Witterungseinflüssen eingesetzt.
Wirkung der Verkohlung auf die Holzoberfläche
Die Verkohlung von Holz ist im Grunde eine chemische Umwandlung, die auf zellulärer Ebene stattfindet. Wenn Holz erhitzt wird, beginnt seine Zellstruktur sich aufzulösen und zu verändern. Durch das Brennen wird Hemizellulose von der Holzoberfläche entfernt – ein Nährstoff, der für Fäulniserreger attraktiv ist – und es bleibt hauptsächlich Kohlenstoff zurück, der für Zersetzer unverwertbar ist.
Bei der Verkohlung bildet sich eine Kohleschicht auf der Holzoberfläche, die das Holz vor verschiedenen Fäulniserregern schützt. Die Verkohlung verringert zudem die Fähigkeit des Holzes, Wasser aufzunehmen, wodurch es weniger anfällig für Fäulnis und Witterungsschäden wird. Gleichzeitig verwandelt sich das Erscheinungsbild des Holzes in ein tiefes Schwarz oder Kohlegrau, und die Oberflächenstruktur kann stärker hervortreten – so werden der einzigartige Charakter und die Maserung des Holzes betont.
Der Prozess der Holzverkohlung
Das Grundprinzip der Holzverkohlung ist seit Jahrhunderten unverändert geblieben. Die Holzoberfläche muss entzündet werden und einige Millimeter tief brennen. Das Holz darf jedoch nicht durchbrennen – Ziel ist es, gezielt die Oberflächenschicht zu schützen. So behalten Bohle, Brett oder Paneele ihre Stabilität und einfache Verarbeitbarkeit, während die Oberfläche geschützt wird. Die Holzverkohlung sollte als natürliche und schadstofffreie Alternative zur herkömmlichen Oberflächenbehandlung von Holz betrachtet werden.
Die Verkohlungsmethoden haben sich jedoch weiterentwickelt. Die von Hiil entwickelte moderne Oberflächenverkohlungsanlage entzündet das Holz, hält den Brand gleichmäßig mit der Eigenenergie des Holzes aufrecht und löscht ihn zum gewünschten Zeitpunkt. So entsteht ein gleichmäßig verkohltes Produkt bei deutlich geringerem Energieverbrauch als bei anderen Verkohlungsverfahren.
Wesentliche Faktoren, die bei der Verkohlung kontrolliert werden müssen, sind die Holzfeuchte, die Brenntemperatur und die Brenndauer. Verschiedene Holzarten erfordern unterschiedliche Einstellungen. Die Geschwindigkeit einer industriellen Produktionslinie ist zudem um ein Vielfaches höher als beim manuellen Brennen.
Die von Hiil entwickelte Brenntechnologie verwendet keinerlei Brenner oder Brennstoffe – das Feuer wird ausschließlich durch die Eigenenergie des Holzes aufrechterhalten.
Oberflächenbehandlung von verkohltem Holz
Nach der Verkohlung ist die Holzoberfläche mit fest haftendem Ruß bedeckt.
Die Kohleschicht auf der Holzoberfläche kann nach der Verkohlung auch mit einem Hochdruckreiniger abgewaschen werden. Dabei löst sich die verkohlte Schicht vom Holz und es bleibt eine dunkel geröstete, natürlich wirkende Holzoberfläche zurück, die die schöne Maserung und die Aststrukturen hervorhebt.
Nach dem Waschen kann das verkohlte Holz zusätzlich gebürstet werden. Das Bürsten macht die Oberfläche weicher und glatter, wodurch sich das Produkt besonders gut für Anwendungen wie Terrassendielen oder Saunabänke eignet.
Alle verkohlten, gewaschenen und gebürsteten Produkte werden zum Abschluss des Prozesses mit einem farblosen, speziell aufbereiteten Leinöl behandelt, dem Wasser und Nährstoffe entzogen wurden. Die Ölung bindet den feinen Ruß auf der Holzoberfläche, sodass verkohltes Holz bei Berührung nicht mehr rußt.
Verkohlte, gewaschene oder gebürstete Oberflächen können zudem eingefärbt werden, um den gewünschten Farbton zu erzielen, und mit Flammschutzmitteln versehen werden, um einen besseren Brandschutz zu gewährleisten.
Entdecken Sie die verschiedenen Oberflächen von Hiils verkohltem Holz
Einsatzbereiche von verkohltem Holz
Verkohltes Holz eignet sich für vielfältige Anwendungen im Innen- und Außenbereich, im privaten wie im öffentlichen Bauwesen.
Als Fassadenverkleidung ist verkohltes Holz eine witterungsbeständige und langlebige Lösung, die Gebäuden Charakter verleiht. Das Material eignet sich hervorragend auch für Terrassen, Zäune und Lärmschutzwände. Besonders gut passt verkohltes Holz zu naturnahen Bauwerken – dank seiner natürlichen Oberfläche und Schadstofffreiheit.
Im Innenbereich lassen sich die Produkte für Wandverkleidungen, Inneneinrichtung, Saunabänke sowie Wand- und Deckengestaltung einsetzen. Die verkohlte Oberfläche kann behandelt werden, sodass der Ruß fest gebunden ist und bei Berührung nicht abfärbt.
Bei Produkten mit Kohleoberfläche ist zu beachten, dass diese keine harten Stöße und wiederholte, punktuelle mechanische Belastung verträgt. Für solche beanspruchten Bereiche (etwa Terrassen, Geländer und Saunabänke) werden anstelle der Kohleoberfläche gewaschene oder gebürstete Produkte empfohlen.
Umweltauswirkungen der Holzverkohlung
Wir führen derzeit detaillierte Berechnungen zur Umweltbelastung unserer neuen Fabrik durch und werden die Ergebnisse im Laufe des Jahres 2026 validieren. Nach vorläufigen Berechnungen betragen die fossilen Emissionen von Hiil-verkohltem, unbehandeltem Holz lediglich 0,044 CO₂e/kg. Für ölbehandeltes Kiertopuu®-Produkt liegt der Wert bei 0,112 CO₂e/kg und für neues Holz der Güteklasse 1 bei 0,201 CO₂e/kg.
Es ist allgemein bekannt, dass der Holzbau deutlich weniger CO₂-Emissionen verursacht als Beton, Ziegel und Stahl. Holzbau fungiert grundsätzlich als Kohlenstoffspeicher: Ein Kubikmeter Holz bindet rund 1.000 kg Kohlendioxid (Quelle: Finnischer Forstindustrieverband). Hiil verarbeitet Holz mit möglichst geringem Einsatz externer Energie und Arbeit, sodass dieser natürliche Kohlenstoffspeicher in größtmöglichem Umfang erhalten bleibt.
Auch die Wahl des Holzrohstoffs beeinflusst unseren ökologischen Fußabdruck. Wir möchten die Menge an Restholz und Holzabfällen weltweit reduzieren – deshalb besteht ein großer Teil unserer Paneelproduktion aus Kiertopuu®-Produkten, die aus ungenutzten Industrierestholzströmen gefertigt werden.
Neben dem Holzrohstoff ist der Verkohlungsprozess selbst ein wesentlicher emissionsrelevanter Schritt. Auch hier haben wir unsere Technologie so weiterentwickelt, dass sie nahezu vollständig mit der Eigenenergie des Holzes arbeitet – ohne externe Energiequellen. In unserer Fabrik verwenden wir lediglich eine geringe Menge Strom für die Wärmespeicherung und die Initialzündung. Bei der Verbrennung des Holzes wird etwa das 2.500-Fache der von uns verbrauchten Strommenge an Energie freigesetzt.
Holzverkohlung und Kreislaufwirtschaft
Wir stellen derzeit einen großen Teil unserer Paneel- und Verkleidungsprodukte aus Nebenprodukten der Säge- und Hobelindustrie sowie Holzchargen her, die andernfalls nicht im Bauwesen verwendet würden. Dieses Produkt nennen wir Kiertopuu®.
Würde dieses Material nicht im langfristigen Bauwesen eingesetzt, würde ein Teil davon zur Energiegewinnung verbrannt – wobei der darin gespeicherte Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt würde. Ein Teil ginge zudem in die temporäre Nutzung der Verpackungsindustrie, wo das Holz nach einigen Jahren Umlauf in der Regel zu Hackschnitzeln verarbeitet und verbrannt wird. Im Bauwesen hingegen verbleibt das Holz über Jahrzehnte in den Gebäudewänden und dient so als Kohlenstoffspeicher.
Wir sind zudem aktiv in Netzwerken der Baubranche tätig und streben danach, möglichst viel Altholz aus der Bauindustrie für unsere Weiterverarbeitung zu gewinnen.