Flooright: Holzhärte-Tests Brinell vs. Janka

Hölzer weisen verschiedene Rohdichten auf und dadurch verschiedene Härten. Man unterscheidet zudem zwischen Hart- und Weichholzarten. Zum Bestimmen einer Holzhärte oder zum Vergleichen der Härtegrade von verschiedenen Hölzern benötigt man Messverfahren. Dazu existieren diverse Methoden auf der Welt, wobei bei uns vor allem zwei Verfahren zum Einsatz gelangen. Die Härten werden quer zu den Holzfasern oder längs dazu bestimmt. Im Normalfall werden für allgemeine Prüfungen beide Werte ermittelt.

Härteprüfung nach Brinell

Der Brinell-Härte-Test wurde nach dem schwedischen Ingenieur J. A. Brinell (1849 bis 1925) benannt. 

Wie wird nun der Brinellwert bestimmt? Der Härte-Test läuft folgendermaßen ab: Eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 10 mm wird mit einer langsam steigenden Belastung auf einen bestimmten Maximalwert in einen Holzkörper gedrückt. Bei weichem Holz wird mit 100 N, bei mittelhartem Holz mit 500 N und bei hartem Holz mit 1000 N gedrückt. Die Stahlkugel hinterlässt dann eine Eindruckfläche, welche mit einer Lupe ausgemessen wird. Anschließend erfolgt anhand einer Formel die Berechnung. Angegeben werden die Härtegrade in HB und als Einheit der Brinell-Härte gilt N/mm².

Je höher der Brinell-Wert ist, desto widerstandsfähiger und folglich härter kann das jeweilige Holz eingestuft werden.

Nun sagt dieser Wert aber ohne weitere Messdeklarationen nichts aus, da der Wasseranteil eines Holzes ganz maßgeblich zur Veränderung der Härte beiträgt. Liegt ein Prüfkörper feucht, also mit viel Wasseranteil vor, resultieren tiefe HB-Werte. Trocknet man den gleichen Prüfkörper stark aus und misst dann erneut, resultieren wesentlich höhere HB-Werte. Das heißt, die Holzfeuchte zum Zeitpunkt der Messung muss angegeben werden, ansonsten ist der Brinell-Wert nichts wert.

Allgemein deklariert die Holzbranche Härtewerte bei 10 Prozent Holzausgleichsfeuchte. Da Parkett aber nur selten derartige Feuchtewerte erreicht, werden die Brinell-Härtewerte für Parkett bei 7 Prozent Holzfeuchte bestimmt und deklariert.

Die Härte des Holzes ist also unter an­derem von der Rohdichte und der Ausgleichsfeuchtigkeit abhängig. Generell kann gesagt werden: Je größer die Rohdichte und je trockener der Prüfkörper vorliegt, desto härter ist das Holz. Diese Aussage hat sowohl parallel als auch senkrecht zur Faser Bestand. Man unterscheidet nämlich zwischen zwei Werten: quer zur Faserrichtung (HBI) und längs zur Faserrichtung (HBII). Dazu muss man wissen, dass die Härte senkrecht zur Holzfaser nur etwa halb so groß ist wie parallel dazu. Hier wird klar, warum Hirnholz immer härter ist als Längsholz.

In Europa ist der Härte-Test nach Brinell üblich und wird in Deutschland fast immer gemäß der Norm ISO 3350 in Brinell angegeben.

Härteprüfung nach Janka

Während bei uns meist der Brinell-Test ausschlaggebend ist, um einen Härte-Test in Bezug auf das Holz durchzuführen, bedient man sich in Amerika eines anderen Verfahrens. Die Rede ist vom Härte-Test nach Janka. Dieser wurde vom Holztechnologen Gabriel Janka (1864 bis 1932) aus Österreich ins Leben gerufen. Gabriel Janka hat sich intensiv mit den Problemen der Elastizität und Festigkeit von Bauhölzern unter­schied­licher österreichischer Wuchsgebiete auseinandergesetzt. Bei der Janka-Härte­prüfung handelt es sich um eine Modifikation des Brinell-Härte-Tests.

Wie wird der Härtewert nach Janka bestimmt? Es wird ebenfalls eine Stahl­kugel verwendet. Die Stahlkugel mit einem Durchmesser von 11,28 mm wird genau bis zur Hälfte ihres eigenen Durchmessers, also bis zum Äquator der Kugel, in das Holz eingedrückt. Daraus resultiert auf der Holzoberfläche eine Eindruckdurchmesserfläche von genau 1 cm². Der Härtewert richtet sich dann nach dem Widerstand, welchen das Holz dem härteren Körper entgegenstellt. Kurz gesagt, es wird die Kraft gemessen, die nötig ist, um die Kugel zur Hälfte ins Holz zu drücken.

In Bezug auf den Janka-Härte-Test gibt es keine international einheitliche Maßeinheit. Man verwendet Newton und Pound genauso wie Pound-force (lbf). In den USA wird der Härtegrad des Holzes meist in Janka angegeben. 1 Janka entspricht dort 1 lbf.

Mit Brinell oder Janka verschiedene Holzarten miteinander vergleichen

Die angegebene Härte einer Holzart stellt einen Durchschnittswert dar. Zuvor wurden dazu viele Messungen an der gleichen Holzart vorgenommen. Dazu kommt, dass die Streuung fast nie an­gegeben wird. Der ermittelte Wert kann also variieren. Weiter muss beachtet werden, ob sich die Messungen und Berechnungen auf die Faserrichtung oder Quermessung beziehen.

Die Tabellen werden insbesondere dann hilfreich, wenn unterschiedliche Holz­arten miteinander verglichen werden sollen.

Zur Veranschaulichung von Brinell- und Janka-Härtewerten im Vergleich soll folgende Tabelle beitragen:

Welcher Fußboden passt zu welchen Räumlichkeiten?

Wenn man sich für einen Echtholz-Fußboden entscheidet, ist die Belastbarkeit, je nach Einsatzort, ein wichtiges Krite­rium. Und diese hängt in erster Linie von der Härte der Holzart ab, die eingesetzt wird. Je belastbarer der Holzfußboden sein soll, desto schwerer und härter muss das gewählte Holz sein. Als zweites Kriterium ist sodann die Sortierung zu beachten. Je rustikaler und grobjähriger ein Holz vorliegt, umso weniger werden Gebrauchsspuren sichtbar. Sehr feine Holzstrukturen lassen jeden Eindruck oder Kratzer sehr deutlich sichtbar werden. Egal, ob die Wahl auf Landhausdielen, Riemen oder ein Mosaikparkett fällt: Die Holzart und -erscheinung muss stets der künftigen Beanspruchung angepasst sein!

Es ist ebenso klar, dass bei einer Entscheidung auch der preisliche Aspekt von Bedeutung ist. Hierzu kann gesagt werden, dass in der Regel härtere/ schwerere Holzarten teurer sind als leichte/weiche. Als Grund gelten zum Beispiel die längeren Wachstumsperioden. Aber auch die Herkunft und die Nachfrage bestimmen den Preis. So werden einige Exoten- oder Tropen­hölzer heute fast wie Gold gehandelt, das heißt, der Ankaufspreis des Roh­materials ist extrem hoch und daraus resultiert ein hoher Parkettpreis. Bei den einheimischen Holzarten wird die Eiche immer teurer, da diese den weitaus größten Anteil am Parkettmarkt ausmacht (> 60 Prozent aller Parketthölzer).