Fehlerstatistik an Schälfurnierbahnen für die Sperrholzproduktion

In nachhaltig bewirtschafteten Wäldern fallen große Mengen Starkholz an, dessen wirtschaftliche Nutzung zunehmend schwieriger wird. Auch wenn sich die Situation aufgrund der aktuellen Entwicklung der Holzpreise etwas entschärft hat, müssen Nutzungspotenziale ermittelt werden, die eine hochwertige Verwendung dieses Rohstoffs ermöglichen.

Ausschnitt einer Funierbahn mit makierten Fehlstellen
© Fraunhofer WKI

Ausschnitt einer Funierbahn mit makierten Fehlstellen (große Äste blau, Risse rot, Löcher grün) und fehlerfreien Abschnitten (gelb)

Ein traditioneller Nutzer von Starkholz in Deutschland war lange Zeit die Sperrholzindustrie. Diese ist jedoch nahezu verschwunden, obwohl es nach wie vor einen hohen Bedarf an Sperrholz in Deutschland gibt. Ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Jülich (PTJ) gefördertes Verbundprojekt soll Möglichkeiten schaffen, Starkholz für die Herstellung von Schälfurnierprodukten zu nutzen. Das Arbeitsprogramm des Projektes beinhaltet forstliche, technologische und betriebswirtschaftliche Fragestellungen.

Ein wesentlicher Punkt ist dabei die Steigerung der Holzausbeute. Diese kann u. a. durch neue Verfahren bei der Verarbeitung der geschälten Furnierbahn erfolgen. Sie wird heute in den meisten Fällen quer zur Laufrichtung in Fixbreiten geschnitten (geklippt). Fehlerhafte Bereiche werden als Streifen ausgeklippt und komplett verworfen. Dadurch entstehen erhebliche Verluste in Höhe von etwa 20 %. Eine Verringerung dieser Verluste scheint möglich, falls folgende, in Zusammenarbeit mit der Buddenberg-Agentur entwickelte Maßnahmen getroffen werden:

  • Die Klipplänge in Laufrichtung ist variabel, es wird stets die maximale Länge zwischen zwei Fehlern genutzt.
  • Die fehlerfreien Stücke der Furnierbahn werden zu einer kontinuierlichen Bahn zusammengesetzt.
  • Die guten Bereiche der fehlerhaften Furnierblätter werden weiterverwendet, indem sie zusammengesetzt und an die kontinuierliche Furnierbahn angefügt werden.
  • Die kontinuierliche Furnierbahn wird auf die benötigten Maße zugeschnitten.


Auf diese Weise könnten die Klippverluste auf etwa 5 % reduziert werden, allerdings um den Preis von Mehrkosten für zusätzliche Arbeitsschritte. Als Grundlage für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung neuer Klippverfahren müssen Eigenschaften der Furnierfehler wie die räumliche Verteilung auf der Furnierbahn, Fehlergröße, Fehlerart etc. bekannt sein. Weil diese Daten beim Sperrholzproduzenten nur eingeschränkt verfügbar sind, werden im Projekt Schälversuche durchgeführt, um die Fehlerstatistik für die Holzarten Fichte und Buche experimentell zu ermitteln.

Mit einer Zeilenkamera über der Produktionslinie wurden die Oberflächen der Furnierbahnen bei etwa 80 m/min mit einer Auflösung von einem Pixel pro mm erfasst - insgesamt etwa 170 Schälrollen aus Buche und Fichte mit einer Länge von bis zu 100 m. Die Rohdaten für eine Schälrolle umfassen bis zu 200 Mbyte. Um daraus eine Fehlerstatistik zu berechnen, sind weitere Bildverarbeitungsschritte erforderlich:

  • Ortsabhängige Kontrast- und Helligkeitskorrektur
  • Verbinden der Bildserie zu einem großen Bild
  • Detektion »dunkler« Bildregionen als Fehler und Vermessung.

Das Bild zeigt ein Zwischenergebnis der Auswertung an einem Bildausschnitt: Fehler (große Äste, Löcher, Risse) wurden mit Rechtecken markiert. Deren Länge und Breite reicht aus zur Beschreibung der Fehlergröße. Anhand der gewonnenen Daten werden dann verschiedene Klippstrategien virtuell durchgespielt.