Erfahrungen mit dem Druckluftnagler LignoLoc

Luft nach oben

Ein mit Druckluft schießbarer Holznagel, der Konstruktionshölzer nach dem Prinzip des Holzschweißens verbindet – so funktioniert LignoLoc. Mehrere Berufs- und Meisterschulen haben im Auftrag von Beck Fastener Group und dds Anwendungen im Möbelbau ausgelotet. Hauke Schmidt hat die neue Technik mit seinen Auszubildenden im Kölner Bildungsmodell getestet.

Hauke Schmidt ist Tischlermeister und
Ausbilder im Kölner Bildungsmodell

Besser eine genagelte Schraube als ein geschraubter Nagel – das war einer der Merksätze meiner Lehrzeit, woraus man schon schließen kann, dass ich diese in wesentlichen Teilen im Messebau verbracht habe. In dem Wortspiel steckt auch eine Wahrheit: Die in Ermangelung des Schraubendrehers mit dem Hammer eingetriebene Schraube kann ihre Kraftschlüssigkeit, wenn sie nicht abbricht, dennoch unter Beweis stellen, ein Nagel kann tatsächlich nur genagelt werden. Dann aber ist er ein zuverlässiges Verbindungsmittel, von Tischlern und Schreinern oft sträflich unterschätzt – ganz abgesehen davon, dass der richtige Umgang mit dem Hammer kaum noch gelehrt wird, was aber ein anderes Thema ist.

Es gibt für jeden Zweck Nägel aus dutzenden von Metallen, in allen Größen, Längen und Härten, mit Kammausbildung und ohne, großen Köpfen oder gar keinen, für Handhammer oder den Druckluftnagler. Was müsste ein Holznagel können, um sinnvoll und brauchbar zu sein? Holznägel wurden klassisch im Fachwerkbau verwendet, zur Auszugssicherung von eingestemmten Zapfen quer zur Faserrichtung. Um ihren Halt zu sichern, wurden vielkantige keilförmige Nägel in rund gebohrte oder etwas kleiner gestemmte eckige Löcher getrieben. Der Vorteil eines im Durchmesser nur 3,7 mm dünnen, kopflosen Nagels schient zunächst nur darin zu bestehen, dass er aus Holz ist. Er könnte zum sichtbaren Befestigen von Dielen verwendet werden, was im Renovierungsfall das lästige Nachschlagen der Nägel überflüssig machte. Aber der Clou soll ja ein anderer sein: Die beim Eintreiben entstehende Reibungshitze verschweißt den Nagel mit dem Umgebungsmaterial und somit wird der Nagel mit den zu befestigenden Teilen quasi eins. Eine tolle Idee, die Nageln in die Nähe des Verleimens rückt und sozusagen Dübel und Verleimung in einem bietet.

Begonnen haben wir damit, zu untersuchen, wie ein Werkstück auf das Nageln reagiert. Der Holznagel wurde in diverse Materialien aus massivem Holz und Holzwerkstoffen geschossen, in die Kanten und in die Flächen, mit und ohne Vorbohren. Als Ergebnis kann man festhalten, dass die Materialverdrängung des Nagels doch so groß ist, das man ohne Vorbohren nicht nur einen hinreichend großen Randabstand benötigt, sondern auch ein weiches, gut gebundenes Material, also etwa Nadelhölzer oder OSB. An einer Multiplexplatte zerschellt der Nagel regelrecht! Das lässt sich mit 2,5 mm Vorbohren zwar einigermaßen in den Griff bekommen, setzt aber ein sehr genaues Platzieren des Naglers voraus und bedeutet letztlich einen zusätzlichen Arbeitsgang.

Da insbesondere in Kopfholz die Spaltwirkung des Nagels sehr groß ist, haben wir versucht, den Nagel ähnlich wie einen Keil bei durchgestemmten Zapfen einzusetzen, oder ihn bei Brettbauverbindungen als Leimersatz durch die zusammengefügte Verbindung zu schießen, was wiederum Vorbohren erforderte. Tatsächlich ist uns die Herstellung einer belastbaren Verbindung nicht gelungen.

Es stellte sich heraus, dass das Verschweißen von Nagel und Umgebung bei unseren Anwendungen nur rudimentär geschah: Zieht man den Nagel heraus, sind nur minimale Holzfaserspuren zu erkennen. Von einer unlösbaren Verbindung (LignoLoc) kann also nicht gesprochen werden. Ein Youtube-Video der FH Biel zu LignoLoc verdeutlicht Druck und Bewegung, die aufgewendet werden, um den Schweißvorgang auszulösen; die Hitzeentwicklung ist dabei so groß, dass die Fuge eine schwarz verkohlte Linie darstellt. Es ist fraglich, ob ein so kurzer und vergleichsweise mit wenig Kraft ausgeführter Vorgang wie in unserem Fall überhaupt die nötige Energie aufbringen kann.

Dann haben wir herauszufinden versucht, welche Verbindungen überhaupt belastbar und ökonomisch hergestellt werden können. Dabei haben wir auf das Vorbohren verzichtet und Massivholz aufeinander geschossen. Das erstaunliche und für uns letztlich auch unerklärliche Ergebnis dieser Versuche ist, dass sich zwei Stücke Massivholz in gleicher Faserrichtung stabil aneinander befestigen lassen, wohingegen eine Verbindung von Lang- auf Querholz, so gut wie keine Stabilität bringt. Zusammenfassend stellt es sich für uns so dar, als ob Gerät und Verbindungsmittel im derzeitigen Zustand keine ernsthafte Alternative zu bestehenden Lösungen sind – quasi ein geschraubter Nagel. Aber man sollte weiter daran arbeiten, denn die Idee bleibt toll!

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