Holz stabilisieren mit und ohne Vakuumkammer [Anleitung]

Holz ist ein besonders wanderbarer Werkstoff, aus dem sich sowohl Möbel und Gebrauchsgegenstände als auch Kunstwerke fertigen lassen. Allerdings hat Holz auch einen erheblichen Nachteil: Es altert und nach einer bestimmten Zeit beginnt es zu modern. Es gibt jedoch Möglichkeiten, mit denen das Holz haltbar gemacht werden kann. Es besteht dabei die Möglichkeit das Holz komplett zu stabilisieren, anstatt es nur oberflächlich zu erhalten. In diesem Ratgeber erfährst du, wie das funktioniert.

Warum muss Holz stabilisiert werden?

Viele Holzarten können aufgrund ihrer Härte für diverse Gegenstände wie beispielsweise Kunstwerke, Messergriffe und verschiedene Alltagsgegenstände geeignet. Durch das Holz wirken die Gegenstände edel und hochwertig.

Einige Holzarten hingegen sind zu weich, sodass sie bei der Verarbeitung beschädigt werden könnten. Auch im verarbeiteten Zustand sind sie nicht hart genug und verlieren mit der Zeit an Griffigkeit als auch an Substanz.

Durch die Stabilisierung von Holz kann dem natürlichen Alterungsprozess entgegengewirkt werden. Dafür eignet sich beispielsweise eine Vakuumkammer und besonders dünnflüssiges MMA (transparenter, thermoplastischer Kunstsoff). Mit Epoxidharz lässt sich Holz ebenfalls stabilisieren.

Durch die Entstehung eines Vakuums wird den Holzporen Luft entzogen. Der auf diese Weise gewonnene Platz wird von dem Stabilisierungsmedium mithilfe eines Überdrucks eingenommen. Damit sich das Stabilisierungsmedium bestmöglich verteilen kann, sollte darauf geachtet werden, dass nur noch eine möglichst geringe Restfeuchtigkeit vorhanden ist. Andernfalls kann es zu einer unzureichenden Stabilisierung kommen.

Durch die Stabilisierung entsteht ein Hybridwerkstoff, welches sowohl Merkmale des Holzes als auch des Stabilisierungsmediums aufweist. Das Holz ist nun wesentlich belastbarer und weist eine festere Struktur auf. Es ist resistent gegen Witterung, Temperaturschwankungen, Säuren, Lösemittel sowie gegen viele weitere Chemikalien. Zudem führt auch eine hohe Luftfeuchtigkeit oder starke Sonneneinstrahlung zu keinen erheblichen Beeinträchtigungen des Materials mehr.

Die so präparierten Hölzer zeichnen sich durch eine starke Maserung aus. Oft werden sie vom Künstler noch gefärbt, sodass sie besonders ansehnlich sind. Eine mechanische Bearbeitung ist gut möglich, allerdings solltest du das Holz dabei keinen zu hohen Temperaturen aussetzen. Die Oberfläche des bearbeiteten Holzes fängt bei einer Temperatur von circa 120 °C an zu schmieren, wodurch es nicht mehr so schön aussieht.

Wurde zur Stabilisierung des Holzes MMA (verflüssigtes Plexiglas) verwendet, so ist es sowohl für Menschen als auch für Tiere ungiftig. Etwas mehr Vorsicht sollte bei thermisch härtendem Harz (z.B.  Cactus Juice) geboten werden. Doch nach der Aushärtung ist auch dieses nicht gesundheitsschädlich. Auf diesen Werkstoff gehen wir im weiteren Verlauf noch näher ein. Es lässt sich im Übrigen nicht nur Holz stabilisieren, sondern auch Horn und Knochenmaterial.

Für welche Zwecke eignet sich stabilisiertes Holz?

Stabilisiertes Holz eignet sich für verschiedene Zwecke, so findet es beispielsweise bei der Herstellung von Messergriffen Anwendung. Als klassische Nutzungsmöglichkeit von stabilisiertem Holz ist das Griffstück von Stiften, der sogenannte Pen Blank. Im Grunde lässt sich aber jedes geeignete Holzstück stabilisieren, also auch Objekte aus Holz wie beispielsweise Schüsseln, Schalen sowie andere Alltagsgegenstände. Bei den Gegenständen aus dem stabilisierten Holz handelt es sich um Unikate, welche mit einem relativ großen Aufwand hergestellt wurden. Dies macht sich auch in dem Preis bemerkbar.

Stabilisierung verschiedener Arten von Holz

Von Holz gibt es viele unterschiedliche Arten, von denen nicht jede zur Stabilisierung geeignet ist. Im Allgemeinen lassen sich Holzarten mit großen Poren und einer geringen Dichte gut stabilisieren. Vor allem gestocktes Holz kann durch die großen Poren eine besonders große Menge des Stabilisierungsmediums aufnehmen, wodurch es eine außergewöhnlich schöne Struktur aufweist, besonders nach dem Polieren. Beispiele hierfür sind:

• Pappel
• Buche
• Birke

Das bearbeitete Holz ist besonders haltbar und langlebig und wirkt durch die Zugabe von Farbstoffen noch einzigartiger.

Es gibt allerdings auch Holzarten, welche für die Stabilisierung nur bedingt oder überhaupt nicht geeignet sind. Dazu zählen beispielsweise:

• Olive
• Ebenholz
• Palisander
• Nadelhölzer

Diese Hölzer besitzen besonders ölige und harzige Komponenten und weisen zudem nur sehr kleine Poren sowie eine hohe Dichte auf. Durch diese Eigenschaften sowie durch weitere Faktoren wie zum Beispiel vorhandene Gerbstoffe kommt es zu einer erheblichen Beeinträchtigung bei der Aufnahme des Stabilisierungsharzes. Das Stabilisierungsmedium kann das Holz nicht komplett durchtränken, wodurch der Aushärtungsvorgang nicht optimal verlaufen kann.

Verwendung von thermisch härtendem Harz zur Stabilisierung von Holz

Ein Vorteil von thermisch härtendem Harz besteht darin, dass es das zu bearbeitende Holz komplett durchdringt und somit für eine optimale Stabilisierung sorgt. Das Harz wird bei dem Stabilisierungsvorgang nicht nur in das Holz eingefügt, sondern es wird mithilfe von Hitze ausgehärtet. Auf diese Weise bleibt das Harz nicht nur an der Oberfläche, sondern das Holz wird damit komplett durchtränkt.

Für diese Art der Stabilisierung kannst du beispielsweise das Harz Cactus Juice verwenden. Vor der Verwendung vermischst du dieses Harz. Beim Ausheizen im Ofen erhält es seine endgültige Stabilität und Härte. Das Harz lässt sich gut einfärben. Wir empfehlen dir aber für das Färbemittel möglichst den gleichen Hersteller zu wählen, damit du am Ende keine unangenehmen Überraschungen erlebst.

Vor allem bei der Verwendung von thermisch härtendem Holz ist es wichtig, dass die Restfeuchte möglichst gering ist. Selbst wenn das Holz schon lange gelagert wurde, ist es möglich, dass die Restfeuchte für den Stabilisierungsvorgang noch zu hoch ist. Um sicherzugehen, dass dein Holz trocken genug ist, kannst du es 24 Stunden lang bei 104 °C im Ofen trocknen lassen.

Die Anwendung von Cactus Juice verläuft nach dem Anmischen prinzipiell genauso, wie wir es im weiteren Verlauf in der Anleitung zur Holzstabilisierung näher beschreiben. Beachten solltest du allerdings, dass die Raumtemperatur zur Lagerung von Cactus Juice nicht über 29 °C liegen darf. Durch eine höhere Temperatur kann es zu einer massiven Beeinträchtigung der Eigenschaften des Harzes kommen.

Mit Epoxidharz die Holzoberfläche stabilisieren

Für viele Anwendungen ist es ausreichend das Holz mit Epoxidharz zu stabilisieren und zu reparieren. Bei tragenden Teilen von Bauwerken solltest du allerdings in jedem Fall einen Statiker hinzuziehen, damit sichergestellt werden kann, dass das Holz ausreichend stabilisiert wurde. Neben den vielen Vorteilen bietet Epoxidharz nämlich auch einen Nachteil: Es stabilisiert das Holz nur an der Oberfläche und dringt nicht tief in das Holz ein. Das Holz wird so zwar etwas fester, seine ursprüngliche Härte erhält es aber nicht wieder.

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Die ideale Temperatur zur Verarbeitung von Epoxidharz liegt zwischen 15 °C und 25 °C. Das Epoxidharz besteht aus zwei Komponenten: dem Harz selbst und dem Härter. Durch das Vermischen dieser beiden Komponenten kommt es zu einer Reaktion und das Gemisch härtet aus. Bei der Verwendung des Harzes auf Holz musst du dafür sorgen, dass das Holz trocken und frei von Staub und Schmutz ist. Bröselndes Holz solltest du daher als erstes gründlich entfernen und anschließend das Holzstück reinigen.

Es empfiehlt sich einen Reaktivverdünner zum Harz zu geben, weil dieser dafür sorgt, dass das Holz das Epoxidharz optimal aufnehmen kann. Durch den Reaktivverdünner wird das Harz kriechfähiger. Zudem kannst du mit winzig kleinen Bohrungen die Aufnahmefähigkeit des Holzes verbessern.

Bei der Arbeit mit Epoxidharz solltest du immer die nötigen Sicherheitsvorkehrungen treffen. Hierzu gehört das Tragen von Handschuhen und langärmliger Kleidung. Außerdem muss dein Arbeitsbereich immer ausreichend gelüftet sein.

Verfestigung von Holzoberflächen mit Holzhärter

Um poröse Stellen im Holz zu reparieren ist Holzhärter ebenfalls gut geeignet. Wie auch das Epoxidharz hat der Holzhärter allerdings den Nachteil, dass er das Holz nicht vollständig durchdringt, sondern nur auf der Oberfläche verbleibt.

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• Durch seine tief eindringende Lösung lässt sich das Holz von innen heraus stabilisieren
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Vorteilhaft ist, dass der Holzhärter sowohl im Innen- als auch im Außenbereich verwendet werden kann und künftige Schäden damit effektiv vorbeugen. Der Holzhärter ist in der Regel transparent, sodass das Holz seine Farbe beibehält, diese aber aufgefrischt wird. Es ist einfach in der Anwendung und ist somit auch für ungeübte Handwerker ideal geeignet.

Vakuumkammer BACOENG zum Stabilisieren von Holz

Möchtest du dir eine Vakuumkammer zum Stabilisieren von Holz kaufen, können wir dir die BACOENG Vakuumkammer empfehlen. Die aus Edelstahl bestehende Vakuumkammer gibt es mit unterschiedlichen Fassungsvermögen zu kaufen. Sie weist eine gute Qualität zu einem angemessenen Preis auf.

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Die Vakuumkammer bringt folgende Vor- und Nachteile mit sich:

Die Vakuumkammer von BACOENG bietet dir alles, was du zur Stabilisierung von Holz benötigst. Beult sich der Boden des Behälters nach innen, kannst du dich an den Kundendienst wenden, damit der Fehler ausgebessert wird. Die Vakuumkammer überzeugt mit einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis, weshalb sie von uns eine klare Kaufempfehlung bekommt.

Anleitung: Holz mit thermisch härtendem Harz stabilisieren

Thermisch härtendes Harz wird, wie der Name es vermuten lässt, mithilfe von Hitze ausgehärtet, weshalb du für die Nutzung einen Ofen benötigst. Du solltest allerdings darauf achten die Temperatur nicht höher als 95 °C einzustellen. Eine höhere Temperatur führt dazu, dass das Harz stärker aus dem Holz ausblutet, wodurch es sein kann, dass das Harz nicht genügend aushärtet und das Holz somit nur unzureichend stabilisiert wird.

Wichtig ist, dass die Restfeuchte im Holz so gering wie möglich ist. Idealerweise sollte sie unter fünf Prozent liegen. Verwende daher nur Holz, welches lange gelagert wurde. Du kannst das Holz, bevor du mit dem Stabilisierungsvorgang startest, auch für 24 Stunden bei 104 °C im Ofen trocknen lassen.

Folgendes benötigst du, um morsches Holz mit thermisch härtendem Harz zu stabilisieren:

• Eine Vakuumpumpe
• Eine Vakuumkammer mit dem benötigten Zubehör (Vakuummeter, Ventile, passender Schlauch)
• Trockenes Holz, im Idealfall mit einer Restfeuchte von maximal fünf Prozent
• Eine Schutzausrüstung: Schutzhandschuhe, Schürze, Schutzbrille, ofenfeste Handschuhe
• Haushaltsübliche Alufolie
• Ein Stabilisierungsharz, in unserem Fall thermisch härtendes Harz
• Ein Ausheizofen (konstante Temperatur von 71-93 °C)
• Ein qualitativ hochwertiges Ofenthermometer, damit die Temperatur möglichst genau bestimmt werden kann
• Einen Farbstoff oder ein Färbemittel falls das Holz eingefärbt werden soll

Die Alufolie kommt beim Ausheizprozess während des Stabilisierungsvorgangs zum Einsatz. Der Unterdruck, welcher mit der Vakuumpumpe erzeugt werden kann, sollte bei 30 mmHg liegen. Mit den ofenfesten Handschuhen kannst du die heißen Blanks nach dem Ausheizen herausnehmen. Den Ofen, den du zum Stabilisieren von Holz verwendest, solltest du auch nur dafür verwenden. Nutzt du ihn anschließend für Lebensmittel, kann dies gesundheitsschädliche Folgen mit sich bringen.

Vorteilhaft an der Verwendung von thermisch härtendem Harz ist, dass sich alle benötigten Utensilien einfach mit warmem Seifenwasser reinigen lassen. Bei der Verwendung von zeitaushärtendem Harz wird hingegen ein Lösungsmittel benötigt.

Vorbereitung

Bevor du mit dem Stabilisierungsprozess beginnst, solltest du dein Equipment auf Schäden und Schmutz prüfen. Dies ist wichtig, da Schmutzablagerungen zu erheblichen Beeinträchtigungen beim Stabilisieren führen können. Vor allem bei der Vakuumkammer, welche einen wichtigen Sicherheitsfaktor darstellt, ist eine Überprüfung auf Schäden unerlässlich.

Platziere alle deine Arbeitsutensilien an einem festen, sicheren und hitzebeständigen Ort, an dem du problemlos arbeiten kannst. Beim Arbeiten solltest du immer die Sicherheitsausrüstung tragen (Schutzhandschuhe, Schutzbrille, langärmlige Kleidung mit Schürze). Bei Kontakt des Harzes mit deiner Haut oder den Schleimhäuten musst du die betroffenen Stellen direkt mit warmem Seifenwasser gründlich ausspülen und einen Arzt aufsuchen. Nachdem du alle benötigten Materialien griffbereit hast, kannst du die Vakuumkammer beladen.

Beladen der Vakuumkammer

Nun kannst du die zu stabilisierenden Blanks in die Vakuumkammer legen. Achte darauf, dass das Stabilisierungsmedium die Blanks von allen Seiten erreichen kann. Dafür solltest du darauf achten, dass die Blanks einen ausreichend großen Abstand zueinander haben. Damit die Blanks während des Stabilisierungsvorgangs nicht aufschwimmen, solltest du sie beschweren. Hierfür eignet sich beispielsweise ein großmaschiges Gitter, welches du mit Gewichten beschwerst oder eine Anti-Float-Matte, die du an die Wand des Vakuumbehälters schraubst.

Als Nächstes kannst du das Harz einfüllen, sodass die Blanks stets mit dem Stabilisierungsmedium bedeckt sind. Bedenke, dass die Blanks während der Stabilisierung Harz aufnehmen und du genügend Harz in die Vakuumkammer gibst. Das Harz sollte die Blanks mit einer Höhe von bis zu 15 mm bedecken. Schließe nun die Kammer, damit der Evakuierungsvorgang beginnen kann. Dabei entweicht die Luft, welche in den Blanks enthalten ist und das Stabilisierungsmedium beginnt zu kochen. Achte hierbei darauf, dass es zu keinem Überschäumen und Abfließen des Harzes kommt.

Bist du dir hierbei unsicher, kannst du die Luft zunächst langsam und schrittweise entweichen lassen. Sollte das Aufschäumen zu stark sein, warte lieber zwischen den einzelnen Evakuierungsschritten einige Minuten ab, damit sich der Schaum wieder lösen kann. Sobald das Harz nicht mehr aufschäumt und sich somit keine Blasen mehr an der Oberfläche bilden, ist die Luft vollständig entwichen und die Blanks sind komplett mit dem Harz durchtränkt.

Sobald dies der Fall ist, ist der Vorgang beendet. Dieser Prozess dauert in der Regel etwa eine Stunde, in einigen Fällen aber auch länger. Du kannst die Vakuumkammer nun ausschalten, belasse die Blanks aber noch eine Weile in der Kammer. Achte darauf, dass das Ventil der Vakuumkammer vor dem Abschalten geschlossen ist. Zudem solltest du die Vakuumkammer nicht zu schnell öffnen, sondern vorsichtig bei der Belüftung vorgehen.

Ausbacken/ Aushärten

Nach Abschluss des Evakuierungsvorgangs entnimmst du die Blanks und lässt sie gut abtropfen. Anschließend kannst du sie noch mit einem Küchenpapier gründlich abtupfen. Damit du das Harz weiterverwenden kannst, solltest du es in einen luftdicht verschlossenen Behälter füllen. Bewahre diesen an einem lichtgeschützten und trockenen Ort bei einer Temperatur von maximal 20 °C auf. Das Harz lässt sich lange lagern, weshalb du es auf jeden Fall aufbewahren solltest.

Im weiteren Verlauf zeigen wir dir auch, wie du das Harz sparen kannst. Reinige nun alle Arbeitsutensilien, die mit dem Harz in Berührung gekommen sind mit warmem Seifenwasser. Dafür kannst du gut die Zeit des Ausheizprozesses der Blanks nutzen, welche zwischen 60 und 90 Minuten liegt. Anschließend wickelst du jedes der Blanks in ein Stück Alufolie.

Achte dabei darauf die Alufolie eng um die Blanks zu wickeln. Die matte Seite der Alufolie sollte nach außen zeigen und die glänzende Seite muss sich eng an den Blank schmiegen. Heize als Nächstes den Ofen auf eine Temperatur zwischen 71 °C und 93 °C vor. Mit dem Ofenthermometer kannst du die Temperatur genau messen.

Sobald die entsprechende Temperatur erreicht wurde, legst du die Blanks in den Ofen und lässt sie dort für 60 bis 90 Minuten. Nach dieser Zeitspanne kannst du die Blanks mithilfe der Schutzhandschuhe aus dem Ofen holen und die Alufolie entfernen. Falls sich die Folie nur schwer lösen lässt, kannst du ein Messer oder einen anderen scharfen Gegenstand zur Hilfe nehmen.

Tipps und Tricks

• Nach dem Ausheizen tritt in der Regel etwas des Stabilisierungsharzes aus. Dies ist völlig normal. Sollte allerdings eine große Menge an Harz ausgetreten sein, liegt das vermutlich daran, dass das Holz eine zu große Restfeuchte hatte. Daher solltest du immer darauf achten, dass das Holz, welches du stabilisieren möchtest, gut durchgetrocknet ist.
• Der Druck durch die Evakuierung sollte bei 30 mmHg liegen. Je tiefer die Evakuierung vonstattengeht, umso tiefer dringt das Harz in das Holz ein und umso robuster und langlebiger wird somit das Holz.
• Nach dem Stabilisierungsvorgang weist das Holz ein wesentlich höheres Gewicht auf als davor. Das solltest du vor allem dann beachten, wenn du das Holz zum Messer- oder Stiftgriffstück verarbeiten möchtest, denn ein zu schwerer Griff macht das Schreiben unangenehm und ein zu schweres Messer lässt sich nicht mehr so angenehm führen.
• Du kannst das Stabilisierungsmedium sparen, indem du dir aus einem Plastikeimer und einer alten Salatschüssel aus Metall einen Hohlraum baust. Dafür schneidest du einfach einen Ring aus dem Plastikeimer aus und klebst diesen in den Hohlraum der Salatschüssel. Er sollte dabei ein gutes Stück überstehen. Den Ring dichtest du gut ab. Lege dieses Gefäß vollständig in die Vakuumkammer und leg das zu stabilisierende Holzstück hinein. Nun füllst du das Gefäß mit dem Harz und nutzt die Vakuumkammer dann genau so wie sonst auch. Auf diese Weise benötigst du wesentlich weniger Harz und sparst dir zu dem das Umfüllen des übrig gebliebenen Harzes.

Fragen und Antworten

Welche Farbmedien eignen sich zum Einfärben?

Zum Einfärben des Holzes gibt es spezielle Farbmedien. Nutzt du das Harz oder MMA eines bestimmten Herstellers, ist es sinnvoll die anderen Utensilien desselben Herstellers zu verwenden. Das verwendete Farbmedium und das Stabilisierungsmedium sollte also beides möglichst von der gleichen Firma sein.

Wie groß darf die Restfeuchte von dem zu stabilisierenden Holz sein?

Die Restfeuchte des Holzes sollte höchstens 5 Prozent betragen. Es gilt: Je trockener das Holz, desto effektiver verläuft die Stabilisierung. Um sicherzugehen, dass das Holz trocken genug ist, kannst du es für 24 Stunden im Ofen bei einer Temperatur von 104 °C trocknen lassen.

Charlene Lewis( Content Writer for Painting and Crafting )

Charlene ist ausgebildete Aromatherapeutin und Reflexologin. Sie arbeitet seit Jahren als Content Writer und interessiert sich sehr für Kunst und Handwerk. Seit 2019 schreibt Charlene Blogbeiträge für acrylgiessen.com zu den Themen Malen und Basteln. Im Jahr 2005 schloss Charlene ihre Wellness-Ausbildung in therapeutischer Aromatherapie und Reflexologie an der International School of Reflexology and Meridian Therapy ab. Im Jahr 2015 entdeckte sie ihre Begeisterung für das Schreiben. Seitdem arbeitet sie als freiberufliche Autorin. Da sie ein sehr kreativer Mensch ist und sich als Ausgleich zum Schreiben gerne in verschiedenen Bereichen der Kunst und des Handwerks betätigt, ist die Arbeit bei acrylgiessen perfekt für sie.

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