Holz biegen mit Dampf
Wie massives Holz im Dampf so weich wird, dass es sich um eine Form ziehen lässt – und warum ein Stahlband auf der Aussenseite enge Radien erst möglich macht. Mit Planer zum Ausprobieren.
Ein Stuhl aus gebogenen Stäben, eine Lehne in einem Zug, ein Ring aus einem einzigen Stück Holz: Dampfgebogenes Holz hat etwas Selbstverständliches, als wäre es so gewachsen. Dahinter steckt ein erstaunlich einfaches Verfahren – und ein kleiner physikalischer Trick.
Warum Dampf Holz biegsam macht
Holz besteht aus langen Zellulosefasern, die vom Lignin zusammengehalten werden wie von einem Kleber. Wird Holz heiss und feucht, erweicht das Lignin, und die Fasern können ein Stück aneinander vorbeigleiten. In diesem Zustand lässt sich die Leiste biegen. Kühlt sie auf der Form ab und trocknet, wird das Lignin wieder fest – und das Holz behält seine neue Form.
Dämpfen
Gedämpft wird in einem Dampfkasten, in den ein Dampferzeuger heissen Wasserdampf leitet. Als Faustregel braucht eine Leiste rund eine Stunde je 25 Millimeter Stärke, bis sie durch und durch heiss ist. Länger zu dämpfen macht sie nicht biegsamer.
Eine Stunde je 25 Millimeter
In der Dampfkammer wird das Holz durch und durch heiss und feucht. Legen Sie die Leiste ein und starten Sie das Dämpfen – die Uhr zeigt, wie lange eine Leiste Ihrer Stärke braucht.
Die Kiste ist dicht, der Dampferzeuger füllt sie mit Wasserdampf von rund 100 °C.
- Dämpfzeit
- ≈ 48 minFaustregel: eine Stunde je 25 mm
- Temperatur
- ≈ 100 °CWasserdampf bei normalem Luftdruck
Der Trick mit dem Zugband
Beim Biegen wird die Aussenseite einer Leiste länger und die Innenseite kürzer. Genau hier liegt die Grenze: Auch gedämpftes Holz lässt sich nur um ein bis zwei Prozent dehnen, aber um rund ein Viertel stauchen. Ohne Hilfe reisst eine Leiste deshalb an der Aussenseite, lange bevor die Innenseite an ihre Grenze kommt.
Ein Zugband aus Stahl auf der Aussenseite, mit Klötzen an beiden Enden, ändert das. Es hält die Aussenseite auf ihrer Länge, und die ganze Biegung geschieht durch Stauchen auf der Innenseite. So werden Radien möglich, die ein Mehrfaches enger sind als ohne Band.
Mit Band und Zwingen in die Form
Die heisse Leiste kommt mit dem Zugband auf die Form, und Schraubzwingen ziehen sie von der Mitte nach aussen hinein. Wählen Sie Stärke und Radius – und probieren Sie es auch einmal ohne Zugband.
Gut: Das Zugband hält die Aussenseite auf Länge, innen wird das heisse Holz gestaucht – das macht es mit.
- Innen gestaucht
- 10.0 %heisses Holz bis etwa 25 %
- Kleinster Radius
- 80 mmohne Zugband 667 mm
Richtwerte aus der Fachliteratur: Gedämpftes Holz lässt sich nur um 1 bis 2 % dehnen, aber um rund ein Viertel stauchen. Ohne Zugband wird aussen um Stärke ÷ (2 × Radius) gedehnt, mit Zugband innen um Stärke ÷ Radius gestaucht. Am Stück entscheiden Holzart, gerader Faserverlauf und Holzfeuchte.
Schnell sein – und dann Geduld
Ist die Leiste aus dem Dampfkasten, bleibt nur wenig Zeit: Sie kühlt schnell ab und wird wieder steif. Gebogen wird darum zügig: Leiste und Zugband kommen auf die Form, und Schraubzwingen ziehen sie von der Mitte nach aussen hinein. Danach bleibt sie auf der Form oder eingespannt, bis sie getrocknet ist und die Form hält – das dauert Tage. Etwas federt sie danach zurück, und das gleicht man mit einer etwas engeren Form aus.
Das richtige Holz
Gut biegen lassen sich Hölzer mit zähen, langen Fasern: Esche, Eiche, Buche und auch die Ulme. Wichtiger als die Holzart ist das Stück selbst: gerade gewachsen, mit durchlaufender Faser, ohne Äste – jede Unregelmässigkeit wird beim Biegen zur Bruchstelle. Luftgetrocknetes Holz biegt sich besser als technisch getrocknetes.
Bugholz: Thonet
Berühmt wurde das Dampfbiegen durch Michael Thonet. Er entwickelte im 19. Jahrhundert ein Verfahren, Buchenstäbe mit Dampf und Metallbändern über Formen zu biegen, und baute daraus Stühle aus wenigen Teilen. Sein Stuhl Nr. 14 von 1859 ist bis heute einer der meistverkauften Stühle der Welt.
Wo Dampfbiegen an seine Grenzen kommt – bei sehr engen Radien, breiten Teilen oder wenn das Ergebnis exakt berechenbar sein soll –, ist die Formverleimung mit Vakuum die Alternative. Und für grosse, flächige Teile aus Platten gibt es das Biegen mit Kerbschnitten.