Bauweise: Woodcore
Die folgenden Informationen sind dem Artikel "Moderne Holzbauweisen" von Ralf Weise (Palstek, Ausgabe ?) entnommen.
Holz-Epoxy – Diagonal-Bauweise
Sie kommt ohne feste Form aus.
Zuerst werden die Schotten und Spanten über Kopf aufgestellt.
Dann werden der Kielbalken, der Steven und die Längsstringer angebracht.
Die Außenhaut wird aus mehrfach diagonal verlegten dünnen Holzstreifen aufgebaut. Sie werden mit Epoxid-Harz auf den Kielbalken und die Längsstringer geleimt.
Anschließend wird der Rumpf geschliffen, mit Epoxid-Harz getränkt und lackiert.
Leistenbauweise (auch Strip-plank-Bauweise oder „strip-planking“)
Holzlatten werden über ein Mallengerüst gelegt, gebogen, aufgeschraubt und miteinander verleimt. Anschließend werden die Schrauben wieder entfernt. Die längslaufenden Holzfasern geben dem Schiff die nötige Längsfestigkeit. Die Querfestigkeit wird nicht durch Spanten erreicht sondern durch das Glasgelege, das man innen und außen auflaminiert.
Diese Bauweise wird oft mit der GFK-Sandwichbauweise verglichen, da der Holzkern wie ein Sandwichkern wirkt. Eine Ähnlichkeit ist zwar vorhanden, aber der große Unterschied zum typischen Sandwichmaterial, nämlich Balsa oder Hartschaum, liegt darin, dass der Holzleistenkern in sich schon eine enorme Festigkeit aufweist und fast die gesamte Längsfestigkeit des Schiffes sicherstellt. Der Sandwichkern einer GFK-Yacht hingegen wirkt überwiegend als „Abstandshalter“ zwischen den Glaslagen. Die Glasfasern müssen also bei der GFK-Sandwich-Bauweise alleine sowohl für die Längs- als auch für die Querfestigkeit sorgen.
Bei der Leistenbauweise wird als Holzkern meistens eine kanadische Rot-Zeder (Western Red Cedar) genommen. Dieses Zedernholz ist ebenmäßig gewachsen, sehr leicht, bietet eine hohe Festigkeit und Steifigkeit und ist verrottungsfest. Im Vergleich zu einem Balsa- oder Hartschaumkern ist sie druckfester, was das Boot deutlich unempfindlicher gegen Stoß- und Punkbelastungen macht und im Falle eines Risses in der Glasfaser der Außenhaut weniger Folgeschäden nach sich zieht. Da für die Verleimung und die anschließende Beschichtung ausschließlich Epoxidharz benutzt wird, hat Feuchtigkeit kaum Möglichkeiten, die Konstruktion zu schwächen.
Woodcore
Diese Bauweise ist eine Variante der Leistenbauweise.
Der Holzkern wird aus Latten aufgebaut, die horizontal auf Mallen - das sind provisorische Spanten - befestigt werden. Die Latten werden miteinander mittels Epoxidharz verleimt. Der Rumpf wird durch Schotten zusätzlich quer ausgesteift.
Die Verwindungssteifigkeit erhöht sich durch ein zweifaches Glasgelege auf der Außen- und der Innenseite des Rumpfes.
(Bis hierher nach Ralf Weise)
Es gibt für diese Bauweise verschiedene Bezeichnungen:
Glassfibre-woodcore - Rundspant - Bauweise
Glasfaser-Holzkern-Bauweise
Glasfibre-Woodcore-Epoxy - Bauweise
Woodcore-Epoxidharz-Bauweise
abgekürzt auch: Woodcore-Epoxy
oder nur: Woodcore
Diese Bautechnik liefert momentan die besten Rümpfe hinsichtlich Quer- und Verwindungssteifigkeit, Scherfestigkeit und Punkbelastungsfestigkeit bei geringem Gewicht.
Holz kann Wasser aufnehmen. Es vergrößert dann sein Volumen. Wenn Holz trocknet, gibt es Wasser wieder ab und schrumpft. Holz „arbeitet“.
Um dies zu verhindern, werden verschiedene Maßnahmen bei der Woodcore – Bauweise getroffen oder sie ergeben sich automatisch aus der Bauweise bzw. den verwendeten Materialien.
- Die Leisten des Holzkerns werden vom Holzlieferanten bis auf 12 % Feuchtigkeit heruntergetrocknet.
Das entspricht den Vorgaben des Germanischen Lloyd.
- Das Epoxidharz, mit dem der fertige Rumpf getränkt und mit welchem die GFK-Bahnen aufgebracht werden, ist wasserundurchlässig.
Der Holzkern bleibt dadurch dauerhaft trocken, arbeitet nicht und rottet nicht.
- Die einzelnen Leisten werden beim Aufbau des Rumpfes mit Epoxy aneinandergefügt. Dadurch entsteht an jeder Leiste oben und unten eine wasserundurchlässige Sperrschicht. Das ist vor allem dann wichtig, wenn die äußeren GFK-Lagen im Unterwasserbereich, z. B. durch eine Havarie, verletzt werden. Das Wasser kann nicht weiter eindringen als jeweils bis zur nächsten Epoxid-Schicht. Wenn der Holzkern fertiggestellt ist, wird er glatt geschliffen.
Anschließend werden mit Epoxidharz getränkte Glasgewebebahnen diagonal darauf verlegt.
Man verwendet hierfür spezielles Glasgewebe, bei dem mindestens 80% der Fasern in Längsrichtung verlaufen. Die beiden Glasfaserbahnen werden in + 45 Grad und – 45 Grad zur Senkrechten angebracht. Die Glasfasergewebebahnen werden ohne Überlappung gegeneinander und von Bord zu Bord durchlaufend verlegt, sodass die Außenhaut glatt bleibt.
Wenn der Rumpf gedreht ist, werden in gleicher Weise GFK-Bahnen innen einlaminiert.
Das in einem Stück durchlaufende Glasfasergewebe innen und außen in Verbindung mit den anschließend eingepassten, einlaminierten Schotten sorgt für einen unglaublich steifen Rumpf.
Der Hartholzteil im Kielbereich wird mit einigen zusätzlichen Glasfaserlagen verstärkt. Später kommen hier noch die Bodenwrangen dazu, die ebenfalls zusätzlich mit Glasfaser-Gelegen versteift werden.
Nun kann der weitere Innenausbau erfolgen.
Zum Schluss wird der Rumpf außen und ggf. innen mit Epoxy-Spachtelmasse geglättet.
Van de Stadt Design stellt eine Broschüre zum Bau von Woodcore-Schiffen zur Verfügung: „Glasfibre-woodcore-Rundspant-Bauweise“
www.stadtdesign.com
Eine Bildserie, welche den gesamten Prozess erläutert, findet man ebenfalls hier.
Auch die Bilder der Entstehung unserer Summertime spiegeln diese Bauweise wider.
Meine Anfrage an Palstek (2001)
Ich bin auf der Suche nach einer Yacht in der Größe zwischen 10 und 11 Meter. Man hat mir Woodcore empfohlen: Holzlatten über ein Mallengerüst mit Epoxy aufeinandergeklebt, außen und innen eine Doppellage Rovinggewebe, ebenfalls mit Epoxy.
Eine Woodcore-Epoxy-Konstruktion soll ähnliche Festigkeitsmerkmale aufweisen wie Aluminium.
Wäre das nicht das ideale Bootsbaumaterial: Leicht, fest, kein Rost, keine Elektrolyse, keine Osmose?
Wo liegt der Haken?
Antwort hat damals erteilt: Herr Ralf Weise, Bootsbaumeister (2. 2. 2001)
"Die Festigkeit eines Baumaterials lässt sich nur in Verbindung zu seinem Gewicht darstellen.
Vergleicht man beispielsweise eine 3mm Aluminiumhaut mit einem 20mm Massivlaminat aus Polyester und Glasfasern, wird das schwerere Laminat eine höhere Festigkeit aufweisen.
Einen Unterschied gibt es aber in der Oberflächenhärte, auch Kerbschlagzähigkeit genannt. Die ist bei Aluminium höher.
So ist also die Woodcore-Technik, auch genannt Leistenbauweise oder Stripplankverfahren, nur mit Aluminium zu vergleichen, wenn das gleiche Flächengewicht zu Grunde gelegt wird. Das Flächengewicht bei der Leistenbauweise ist wiederum abhängig von der verwendeten Holzart und –güte, der Gewebeart und nicht zuletzt demjenigen, der es verarbeitet.
Ein Gewichtsvorteil gegenüber Aluminium (bei gleicher Festigkeit) ist in der Regel gegeben, allerdings nur, wenn in guter Qualität gearbeitet wird.
Die von Ihnen genannten Vorteile machen die Stripplankbauweise in der Tat zu einem sehr gut geeigneten Bootsbaumaterial. Das Attribut „leicht“ würde ich dabei allerdings nicht stehen lassen, denn eine Epoxy-Schaum-Konstruktion ist bei einer definierten Festigkeit noch leichter.
Der Haken liegt, wie in allen Bauweisen über ein Positivmodell, in dem großen Arbeitsaufwand."
Bohrwurm
Für Holzschiffe ist der Bohrwurm eine ernste Gefahr, auch in Nord- und Ostsee.
Das Holz ist aber bei Woodcore-Schiffen vollständig durch Glasfasern, getränkt mit Epoxidharz, und mir Epoxy-Spachtelmasse ummantelt.
Epoxy ist für den Holzwurm undurchdringlich.
Vor- und Nachteile von Woodcore auf einen Blick
- Kein Rost! Keine Elektrolyse! Keine Osmose!
- Außergewöhnliche Längs- und Torsionsfestigkeit
- Hohe Punktbelastbarkeit
Woodchore-Epoxy übertrifft die Festigkeit von Alu dort, wo Alu unterstützt ist (Schotten) und sich nicht dehnen kann.
- Eine Wärme-Isolierung (Kondensatbildung) ist nicht nötig.
- Leicht (5 – 10 % leichter als die gleiche Version in Aluminium oder GFK)
- Geringer Pflegeaufwand
- Leider teuer.
Unsere Yacht Summertime wurde in dieser Bauweise hergestellt
2019