Grobspanplatte

Grobspanplatten, auch OSB-Platten (englisch für oriented strand board bzw. oriented structural board, „Platte aus ausgerichteten Spänen“), sind Holzwerkstoffe, die aus langen, schlanken Spänen (strands) hergestellt werden. Erfinder war Armin Elmendorf im Jahre 1963. Sie wurden ursprünglich aus Abfallprodukten der Furnier- und Sperrholzindustrie hergestellt.

Herstellung

Grobspanplatten werden in industriellen Anlagen wie folgt hergestellt.

Spanaufbereitung: Aus dem entrindeten Rundholz werden in Längsrichtung durch rotierende Messer die Späne (Strands) herausgeschnitten.
Trocknung: Die natürliche Feuchtigkeit der Späne wird bei hohen Temperaturen reduziert. Dies ist notwendig, um die Späne danach mit ausreichend Bindemittel benetzen zu können. Außerdem darf während des Pressvorgangs nicht zu viel Feuchtigkeit in den Spänen vorhanden sein, da sonst der entstehende Dampfdruck die Rohplatte zum Platzen bringen könnte.
Beleimung: Das Bindemittel wird in einer Beleimmaschine fein verteilt auf die Späne aufgebracht.
Streuung: Die etwa 100–200 mm langen, 10–50 mm breiten und 0,6–1,5 mm dicken Späne werden im Wurfverfahren längs und quer orientiert so gestreut, dass sie kreuzweise in drei Schichten angeordnet werden.
Presse: Unter hohem Druck und hoher Temperatur (Pressentemperatur 200–250 °C) werden die Platten größtenteils auf kontinuierlichen Pressen hergestellt.

Zur Verklebung werden PF-Bindemittel (USA), MUPF-Bindemittel (Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd) und PMDI-Bindemittel verwendet, wobei vor allem aus qualitativen Gründen der Anteil an PMDI überwiegt. Sehr häufig wird in der Mittelschicht PMDI eingesetzt und in den Deckschichten MUF- bzw. MUPF-Bindemittel.

Eigenschaften

Die Biegefestigkeit ist durch die langen und schlanken Späne höher als bei normalen Flachpressplatten (Spanplatten). Aufgrund des hohen Kleberanteils weist die OSB-Platte einen vergleichsweise hohen Wasserdampfdiffusionswiderstand μ von 200 (feucht) beziehungsweise 300 (trocken) auf. Die Spänestruktur verleiht der OSB-Platte ihr charakteristisches Aussehen, was sie nicht nur für die „unsichtbare“ Verwendung, sondern auch für dekorative Anwendungsgebiete nutzbar macht. Zu beachten ist diesbezüglich die Auswirkung der Formaldehydausdünstung auf die Raumluftqualität. Die Rohdichte beträgt je nach Verwendungszweck der Platten etwa 600 bis 700 kg/m³ und unterliegt produktionsbedingten Schwankungen.

Verwendung

OSB-Platten werden als Bauplatten beim Rohbau und im Innenausbau als Wand- oder Dachbeplankung eingesetzt. Im Fußbodenbereich dienen sie als Verlegeplatte (Nut- und Federprofil). Für die Montage über einer Fußbodenheizung sollten jedoch spezielle Platten verlegt werden, weil die Gefahr des Plattenverzuges durch einseitiges Austrocknen der Platten sehr hoch ist. Bei Sichtfußböden, im Dachausbau und als Fassade finden sie dekorativen Einsatz aufgrund ihrer markanten Optik, so auch im Möbelbau für Regale und Gestelle. Darüber hinaus werden sie für Verpackungen (Kisten) und als Schalung für Beton verwendet.

Wirtschaftliche Bedeutung

Grobspanplatten haben in Amerika eine große wirtschaftliche Bedeutung. 95 Prozent aller OSB-Platten wurden in den 1990er Jahren in Nordamerika hergestellt und vorwiegend im Hausbau verwendet. Insbesondere durch den wirtschaftlichen Einbruch in Nordamerika, aber auch durch Aufbau weiterer Kapazitäten in Osteuropa hat sich dieses Verhältnis mittlerweile verschoben, so dass im Jahr 2016 schon 30 Prozent der produzierten OSB-Platten außerhalb Nordamerikas produziert wurden. Im Jahr 2016 betrug die OSB-Platten-Produktion in Nordamerika rund 20,7 Millionen m³, in Europa 8,1 Millionen m³, davon in Deutschland rund 1,4 Million m³, in Asien rund 0,8 Million m³.

Qualitäten

Die Norm EN 300 definiert entsprechend ihren mechanischen Eigenschaften und der relativen Feuchtebeständigkeit folgende Klassen:

OSB/1: Platten für den Innenausbau (einschließlich Möbel) zur Verwendung im Trockenbereich
OSB/2: Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Trockenbereich (seit 2014 nicht mehr im Handel)
OSB/3: Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtebereich
OSB/4: Hochbelastbare Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtebereich

Eine weitere Möglichkeit, für OSB-Platten den Einsatz im Baubereich zu ermöglichen, ist die Überwachung im Rahmen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (Kurzform Z-9.1-XXX). Hierbei werden die technischen Anforderungen an die Platten in einem herstellerspezifischen Zulassungsdokument zusammengefasst, das Grundlage für die weitere Produktionsüberwachung ist.

In der harmonisierten Norm (EN 13986) für OSB werden folgende zwei Formaldehyd-Klassen angeführt (Bestimmung entsprechend EN 120 „Perforatormethode“, ENV 717-1 „Flaschenmethode“ und EN 717-2 „Gas-Analyse Methode“):

Klasse E1: ≤ 8 mg Formaldehyd pro 100 g Werkstoff
Klasse E2: 8 bis 30 mg Formaldehyd pro 100 g Werkstoff

In Deutschland sind Holzwerkstoffe der Emissionsklasse E2 nicht zugelassen.

Nach der DIN EN 13986 haben OSB 2, 3 und 4 Platten folgende Rechnerischen Eigenschaften um die Platten zu bemessen:

OSB/2 und OSB/3
	Nenndicke der Platte [mm]	$6\leq t\leq 10$	$10<t\leq 18$	$18<t\leq 25$	$6\leq t\leq 10$	$10<t\leq 18$	$18<t\leq 25$
	Beanpruchung	Parallel zu den Spähen in der Deckschicht			Rechtwinklig zu den Spähen in der Deckschicht
Beanspruchung als Platte	Festigkeitskennwerte [N/mm²]
	Biegung f_m,k	18,0	16,7	14,8	9,0	8,2	7,4
	Schub f_v,k	1,0
	Steifigkeitskennwerte [N/mm²]
	E-Modul E_mean	4930			1980
	Schubmodul G_mean	50			50
Beanspruchung als Scheibe oder Wandartiger Träger	Festigkeitskennwerte [N/mm²]
	Biegung f_m,k	9,9	9,4	9,0	7,2	7,0	6,8
	Zug f_t,k	9,9	9,4	9,0	7,2	7,0	6,8
	Druck f_c,k	15,9	15,4	14,8	12,9	12,7	12,4
	Schub f_v,k	6,8
	Steifigkeitskennwerte [N/mm²]
	E-Modul E_mean	3800			3000
	Schubmodul G_mean	1080			1080

OSB/4
	Nenndicke der Platte [mm]	$6\leq t\leq 10$	$10<t\leq 18$	$18<t\leq 25$	$6\leq t\leq 10$	$10<t\leq 18$	$18<t\leq 25$
	Beanpruchung	Parallel zu den Spähen in der Deckschicht			Rechtwinklig zu den Spähen in der Deckschicht
Beanspruchung als Platte	Festigkeitskennwerte [N/mm²]
	Biegung f_m,k	24,5	23,0	21,0	13,0	12,2	11,4
	Schub f_v,k	1,1
	Steifigkeitskennwerte [N/mm²]
	E-Modul E_mean	6780			2680
	Schubmodul G_mean	60			60
Beanspruchung als Scheibe oder Wandartiger Träger	Festigkeitskennwerte [N/mm²]
	Biegung f_m,k	11,9	11,4	10,9	8,5	8,2	8,0
	Zug f_t,k	11,9	11,4	10,9	8,5	8,2	8,0
	Druck f_c,k	18,1	17,6	17,0	14,3	14,0	13,8
	Schub f_v,k	6,9
	Steifigkeitskennwerte [N/mm²]
	E-Modul E_mean	4300			3200
	Schubmodul G_mean	1090			1090

Alle OSB Platten haben eine Charakteristische Rohdichte von $\rho _{k}=550kg/m^{3}$ .

Literatur

H.-J. Deppe K. Ernst: Taschenbuch der Spanplattentechnik, 4. überarbeitete und erweiterte Auflage, DRW-Verlag, Leinfelden-Echterdingen 2000, ISBN 3-87181-349-4.
Susanne Renz: Holzwerkstoff OSB. Die Bibliothek der Technik Bd. 307, Verlag Moderne Industrie, München 2007, ISBN 978-3-937889-68-9.
Peter Niemz, André Wagenführ: Werkstoffe aus Holz. In: André Wagenführ, Frieder Scholz: Taschenbuch der Holztechnik. Fachbuchverlag im Carl Hanser Verlag, Leipzig 2008; S. 127–259. ISBN 978-3-446-22852-8.
Manfred Dunky, Peter Niemz: Holzwerkstoffe und Leime. Springer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-540-42980-8.

Weblinks

Commons: Grobspanplatte – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

↑ Patent US3164511A: Oriented strand board. Angemeldet am 31. Oktober 1963, veröffentlicht am 5. Januar 1965, Erfinder: Armin Elmendorf.‌
↑ SterlingOSB-Zero – Natürlich Holz- und Ausbau. (Memento des Originals vom 28. Februar 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2 Produktbroschüre. Norbord, Genk/Belgien September 2008, auf Holz-Kogler.de, S. 8, abgerufen am 12. Februar 2017 (PDF; 1,42 MB).
↑ Europäischer Holzwerkstoffverband (EPF) und Verband der deutschen Holzwerkstoffindustrie (VHI). Holz-Zentralblatt 13. Mai 2009 und 14. Mai 2009.
↑ WPC-Boom trotz europaweiter Flaute bei Holzwerkstoffen – Wood-Plastic-Composites in Deutschland mit 78% Produktionszuwachs. In: Bio-Based News. 14. Mai 2009, auf News.bio-based.eu, abgerufen am 12. Februar 2017.
1 2 François Colling: Schneider Bautabellen für Ingenieure. Hrsg.: Alfons Goris. 19. Auflage. Werner Verlag, Köln 2010, ISBN 978-3-8041-5242-7, Kapitel 3.2.4, S. 9.12, Tafel 9.12.

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[1] Patent US3164511A: Oriented strand board. Angemeldet am 31. Oktober 1963, veröffentlicht am 5. Januar 1965, Erfinder: Armin Elmendorf.‌

[2] SterlingOSB-Zero – Natürlich Holz- und Ausbau. (Memento des Originals vom 28. Februar 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2 Produktbroschüre. Norbord, Genk/Belgien September 2008, auf Holz-Kogler.de, S. 8, abgerufen am 12. Februar 2017 (PDF; 1,42 MB).

[3] Europäischer Holzwerkstoffverband (EPF) und Verband der deutschen Holzwerkstoffindustrie (VHI). Holz-Zentralblatt 13. Mai 2009 und 14. Mai 2009.

[4] WPC-Boom trotz europaweiter Flaute bei Holzwerkstoffen – Wood-Plastic-Composites in Deutschland mit 78% Produktionszuwachs. In: Bio-Based News. 14. Mai 2009, auf News.bio-based.eu, abgerufen am 12. Februar 2017.

[SB9.12-5] 1 2 François Colling: Schneider Bautabellen für Ingenieure. Hrsg.: Alfons Goris. 19. Auflage. Werner Verlag, Köln 2010, ISBN 978-3-8041-5242-7, Kapitel 3.2.4, S. 9.12, Tafel 9.12.