Holzschutzmittel

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Holzschutzmittel sind Wirkstoffe oder wirkstoffhaltige Zubereitungen, die dazu bestimmt sind, einen Befall von Holz oder Holzwerkstoffen durch holzzerstörende oder holzverfärbende Organismen zu verhindern oder einen solchen Befall zu bekämpfen. Alle ohne Wirkstoffe ausgerüsteten Anstrichstoffe wie Lacke oder Farben fallen nicht unter den Begriff "Holzschutzmittel", obwohl sie durchaus zur Behandlung von Holz verwendet werden. Ebensowenig die Mittel zum Schutz des Holzes vor Vergrauung durch die UV-Strahlung der Sonne, die sogenannten Wetterschutzmittel, und die Mittel zum Schutz der Holzoberfläche vor Flecken, Schmutz und Staub mit gleichzeitig dekorativer Wirkung, die sogenannten Holzveredelungsmittel.

[Bearbeiten] Geschichte

Der Begriff "Holzschutz" ist nicht nur auf den Einsatz chemischer Mittel zu beschränken. Der Holzschutz beginnt schon mit dem sogenannten "konstruktiven Holzschutz". Darunter sind z.B. die Auswahl der Hölzer, Fällzeiten, die Bearbeitung und die Art und Weise der Verbauung zu verstehen. Mit der Errichtung von Holzbauten begann schon ein frühzeitiges Verständnis z.B. von unterschiedlichen Holzresistenzen und dem Einfluß der Art der Konstruktion. Insofern ist der Holzschutz in der Frühzeit des Holzbaues anzusiedeln. Die Vorstellung unüberlegter, primitiver Errichtung von vorzeitlichen Holzbauwerken, wird durch diverse Erkenntnis der Archäologie widerlegt. Die Geschichte der Holzschutzmittel reicht bis in die Anfänge der Verwendung des Holzes als Baustoff zurück. So wurde schon in der frühen Geschichte des Holzbaues versucht, diesen Baustoff länger haltbar zu machen. Dabei wurden neben dem rein konstruktiven Holzschutz aber auch schon sehr früh folgende physikalische Verfahren und chemische Wirkstoffe eingesetzt:

Ankohlung, Verkohlung (ab ca. 5000 v.Chr. belegt durch Funde in der Fayum Wüste und dem Watt Qena, siehe auch Sutter 1986 S. 120)
Kälken
pflanzliche Öle wie Myrrhe, Weihrauch, Ölhefe etc. (ab ca. 2900 v.Chr. in Ägypten, Scheden 1860, S53)
Auslaugen durch Wasser und Saftentleerung (Theophrast, 4.Buch, 2.Kap. S132 nach Seidensticker 1886, S.274)
Holzdestillationsprodukte: Holzteer, Holzessig,Kreosot (ab ca. 1000 v. Chr. z.B. in Griechenland nach Hösli J.P., 1982, S.29-36)
Rauch
bituminöse Beschichtungen: Teer, Pech (belegt ab ca. 3000 v.Chr. nach Strabo (16p739) zitiert aus Hirt 1821, S160)
Salz
Quecksilber undArsenverbindungen (z.B. ca. 800 v.Chr.in China, Plinius, XXXVI, 3, 19 nach Seidensticker, 1886, S.1886)

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden durch die fortschreitende industrielle Entwicklung und Forschung zunehmend Holzschutzmittel auf Basis chlororganischer Verbindungen verwendet.

[Bearbeiten] Holzbiologie

Trockenes Holz, richtig eingebaut und richtig gepflegt, ist, wie viele Beispiele zeigen, mit seinen hohen Standzeiten extrem lang haltbar. Die Gefährdung des Holzes besteht in folgenden zu kontrollierenden Faktoren:

Witterungseinflüsse
1. Feuchtigkeit
2. Temperaturschwankungen (Temperaturschwankungen führen zu Rissbildungen)
3. UV Strahlung (die Witterungseinflüsse bewirken photochemische Abbaureaktionen durch UV Strahlung und oberflächliche Abtragung. Durch Niederschlagswasser 0,01 bis 0,1 mm im Jahr!)

Thermische Belastungen
(Feuer und hohe Temperaturen)

Chemische Einflüsse
(Auch wenn Holz in seiner Festigkeit mit Stahl oder Beton nicht konkurrieren kann, wird es im Bauwesen zum Teil dort eingesetzt, wo Stahl und Beton korrodieren. Im allgemeinen ist eine Beständigkeit des Holzes im ph-Bereich von 3 – 10 anzunehmen. Die Widerstandsfähigkeit ist natürlich von der Art des Holzes abhängig.)

Biologische Einflüsse
Diese biologischen Einflüsse durch Pilze, Insekten, Bakterien etc. stehen oft in einem direkten Zusammenhang von Holzfeuchte und Holztemperatur, können aber auch in ihrer Befallsart voneinander abhängen.

[Bearbeiten] Gesetzliche Regelungen

Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung

Die Erteilung der allgemeinen bauaufsichlichen Zulassung, die in allen Bundesländern gültig ist, erfolgt durch das zuständige Deutsche Institutes für Bautechnik (DIBt). Das DIBt gibt jährlich ein Holzschutzmittellverzeichniss heraus in dem die zugelassenen Holzschutzmittel aufgeführt sind. Die Geltungsdauer der Zulassung ist befristet (maximal 5 Jahre).
Die Erteilung der bauaufsichlichen Zulassung ist abhängig vom Wirksamkeitsnachweis, daß das Holzschutzmittel für den vorgesehenen Zweck geeignet ist und bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Holzschutzmittels die holzschützende bzw. bekämpfende Wirkung erzielt werden kann. (Prüfung z.B. durch die Bundesanstalt Materialforschung und -prüfung, BAM). Im weiteren Zulassungsverfahren wird hinsichtlich einer eventuellen Gesundheitsgefährdung der Nutzer baulicher Anlagen durch das behandelte Holz bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Holzschutzmittels eine Bewertung durch das Bundesinstitut für Risikobewertung vorgenommen. Eventuelle ökotoxikologische nachteilige Auswirkungen auf die unmittelbare "Umwelt" der baulichen Anlage, den Boden und das Grundwasser bewertet das Bundesumweltamt (UBA).
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Chemische Holzschutzmittel umfassen nach einer Definition des ehemaligen Bundesgesundheitsamtes folgende 3 Stoffgruppen:

vorbeugend wirkende Mittel zum Schutz vor holzzerstörenden Pilzen und Insekten und Mittel zum Schutz des Holzes vor verfärbenden Pilzen
Mittel zur Bekämpfung holzzerstörender Insekten mit Schutzwirkung gegen Neubefall
Mittel zur Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen (Schwamm) in Mauerwerk.

Einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nach den Bauordnungen der Bundesländer bedürfen

Mittel zum vorbeugenden Schutz von Bauprodukten und Bauteilen aus Holz für tragende und/oder aussteifende Zwecke vor holzzerstörenden Pilzen und Insekten,

Mittel zum vorbeugenden Schutz von Bauprodukten und Bauteilen aus Holzwerkstoffen vor holzzerstörenden Pilzen und Insekten,

Mittel zur Bekämpfung eines vorhandenen Befalls von Bauteilen aus Holz und Holzwerkstoffen durch holzzerstörende Pilze oder Insekten,

Mittel zur Verhinderung des Durchwachsens von Mauerwerk durch den Echten Hausschwamm (Schwammsperrmittel).

Keiner bauaufsichtlichen Zulassung bedürfen Mittel:

zum vorbeugendem Schutz von Bauprodukten und Bauteilen aus Holz für nichttragende und nichtaussteifende Zwecke (z.B. innere Wand- und Deckenverkleidungen, äußere Wand- oder Unterverschalungen, Fenster, Außentüren),

zum vorbeugendem Schutz von Gegenständen, die nicht Teil einer baulichen Anlage im Sinne der Landesbauordnung sind, (z.B. Gartenmöbel, Bänke, Obstpfähle)

zur Bekämpfung eines Befalls durch holzzerstörende Insekten von Gegenständen, die nicht Teil einer baulichen Anlage im Sinne der Landesbauordnung sind (z.B. alte Möbel).
zum vorbeugendem Schutz von Holz im Außenbereich ohne Erdkontakt einschließlich Fenster und Außentüren gegen holzverfärbende Organismen

Gefährdungsklassen
Je nach Einbausituation ist verbautes Holz in unterschiedlichem Maße dem Angriff durch holzzerstörende Pilze und/oder Insekten ausgesetzt. Die Gefährdungsklassen stellen eine Einteilung dar, mit deren Hilfe Art und Umfang eventuell notwendiger chemischer Holzschutzmaßnahmen beurteilt werden kann. In Deutschland ist hierfür die DIN 68800 Teil 3 maßgebend. Die betreffende Norm betont die primäre Notwendigkeit des konstruktiven Holzschutzes, geben umweltschonenden Holzschutzverfahren den Vorrang und lassen die Möglichkeit offen, durch Einsatz höherer Resistenzklassen der Bauhölzer auf chemischen Holzschutz zu verzichten. Je nach Gefährdungsklasse werden daher entweder Holzschutzmittel mit den entsprechenden Prüfprädikaten eingesetzt oder Hölzer der entsprechenden Resistenzklasse verwendet.

nach DIN 68800 Teil 3:

Gefährdungsklasse	Beanspruchung	Prüfprädikat	alternativ auch Hölzer der
0	für innen verbautes Holz, das ständig trocken ist, d.h., das bei maximalen Luftfeuchten bis 70 % ständig unter 20 % Holzfeuchte aufweist und mit Bedingungen, die den Befall durch holzzerstörende Insekten ausschließen.	-	-
1	für innen verbautes Holz, das ständig trocken ist, d.h., das bei maximalen Luftfeuchten bis 70 % ständig unter 20 % Holzfeuchte aufweist und mit Bedingungen, die einen Befall durch holzzerstörende Insekten nicht ausschließen.	Iv	Resistenzkl. 3
2	für Holz, das vorübergehenden Befeuchtungen, aber nicht dem Erdkontakt, direkter Bewitterung oder Auswaschung ausgesetzt ist.	Iv, P	Resistenzkl. 3
3	Holz, das der Witterung ausgesetzt ist, aber ohne Erdkontakt	Iv, P, W	Resistenzkl. 2
4	Holz in dauerndem Erdkontakt oder ständiger starker Befeuchtung ausgesetzt	Iv, P, W, E	Resistenzkl. 1

Iv = gegen Insekten vorbeugend wirksam
P = gegen Pilze vorbeugend wirksam (Fäulnisschutz)
W = Witterungskontakt, ohne ständigen Erd- und Wasserkontakt
E = ständiger Erd- und Wasserkontakt

Resistenzklassen
Die Resistenzklassen lassen sich zum Beispiel nach der etwas älteren Klassifizierung in Resistenzklassen nach DIN 68364* einteilen. Hier wird von einer gemeinsamen Eigenresistenz gegen holzzerstörende Insekten und Pilze ausgegangen.

nach DIN 68364 :

Resistenzklasse 1	Resistenzklasse 1-2	Resistenzklasse 2	Resistenzklasse 3	Resistenzklasse 3-4	Resistenzklasse 4	Resistenzklasse 5
sehr dauerhaft		dauerhaft	mäßig dauerhaft		wenig dauerhaft	nicht dauerhaft
z.B. Afzelia, Iroko, Biling, Greenhart, Padouk, asiat. Teak, Makoré	z.B. Robinie;	z.B. europ. Eiche (z.B. Stiel- oder Traubeneiche), Edelkastanie, amer. Western Red Cedar, Bankirai, Bubinga, Merbau, Bongossi, Mahogany, Meranti (Rohdichte größer 0,5 g/l)	z.B. Europ. Lärche, europ. Douglasie	z.B. Kiefer	z.B. Tanne, Fichte, Ulme, amer. Roteiche, Limba, Rüster, Gaboon, Meranti (Rohdichte kleiner 0,49g/l)	z.B. Birke, Buche, Esche, Linde,

*Durch die enge Verknüpfung mit der noch aktuellen Norm DIN 68800 gelten diese Resistenzklassen in Deutschland nur noch für das Bauwesen. Es wird nach deren Aufhebung die Europäische Norm EN 335 folgen.

Die neuere Einteilung erfolgt dann nach DIN EN 350-2. Hierbei wird dann in Resistenzklassen zwischen den Arten der Holzzerstörer (z.B. tierische, pflanzliche, Termiten, marine Holzschädlinge) unterschieden. Hier die Klassifikation der natürlichen Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze:

nach DIN EN 350-2 (gegen Pilze):

Resistenzklasse 1	Resistenzklasse 1-2	Resistenzklasse 2	Resistenzklasse 2-3	Resistenzklasse 3	Resistenzklasse 3-4	Resistenzklasse 4	Resistenzklasse 5
sehr dauerhaft		dauerhaft		mäßig dauerhaft		wenig dauerhaft	nicht dauerhaft
z.B. Afzelia, Maobi, Biling, Greenhart, Padouk, asiat. Teak, Makoré	z.B. Robinie;	z.B. europ. Eiche, Edelkastanie, amer. Western Red Cedar, Bankirai, Bubinga, Merbau, Bongossi, Mahogany	z.B. Yellow Cedar, amerik. Weißeiche	z.B. Pitch Pine	z.B. Europ. Lärche, europ. Douglasie	z.B. Tanne, Fichte, Ulme, amer. Roteiche, Yellow Meranti	z.B. Birke, Buche, Esche, Linde, White Meranti

Zum gewerblichen Einsatz chemischer Holzschutzmittel ist eine erfolgreich abgelegte Sachkundeprüfung notwendig, die durch den "Sachkundenachweis Holzschutz am Bau" beurkundet wird. Dieser Sachkundenachweis bestätigt die in DIN 68 800, Teil 4 geforderte Qualifikation und besagt, dass der Inhaber über die Kenntnisse und Fertigkeiten entsprechend dem Stand von Wissenschaft und Technik für die Vorbereitung, Anleitung, Durchführung und Prüfung von gesundheitlich unbedenklichen und umweltverträglichen Holzschutzmaßnahmen zur Bekämpfung holzzerstörender Pilze und Insekten sowie sonstiger Einflüsse verfügt.

[Bearbeiten] Chemische Holzschutzmittel

Nachfolgende Holzschutzmittelgruppen sind nach dem aktuellenHolzschutzmittellverzeichniss des DiBt in Deutschland zugelassen:

Holzschutzmittel in organischen Lösemitteln zum vorbeugenden Schutz von Holzbauteilen gegen holzzerstörende Pilze und Insekten:

Holzschutzmittel in organischen Lösemitteln Organische Fungizide und Insektizide in organischen Lösemitteln, (Xyligen AL, Permethrin, Deltamethrin, Dichlofluanid, Propiconazol, Tebuconazol, Tris-(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-Aluminium )
Holzschutzmittel in organischen Lösemitteln (ohne Wirksamkeit gegen Pilze)
Wasserverdünnbare Holzschutzmittel (ohne Wirksamkeit gegen Pilze)/ Organische Insektizide in wässriger Emulsion
Steinkohlenteer-Imprägnieröle / Steinkohlenteer-Imprägnieröl der Klassen WEI-Typ (B), C nach der Klassifizierung (W.E.I.) Mit einem Benzo(a)pyren-Gehalt bis zu höchstens 50mg/kg (ppm)
Sonderpräparate für Holzwerkstoffe / Anorganische Bor-Verbindungen, Kaliumfluoride oder Kalium-HDO<

Wasserbasierte Holzschutzmittel zum vorbeugenden Schutz von Holzbauteilen gegen holzzerstörende Pilze und Insekten:

B-Salze anorganische Bor-Verbindungen
SF-Salze Silicofluoride
CFB-Salze Fluoride mit Bor-Verbindungen; Chromate
CK-Salze* Kupfersalze; Chromate
CKA-Salze* Kupfersalze mit Arsenverbindungen; Chromate
CKB-Salze* Kupfersalze mit Bor-Verbindungen; Chromate
CKF-Salze* Kupfersalze mit Fluorverbindungen; Chromate
Quat-Präperate Quartäre Ammoniumverbindungen
Quat-Bor-Präparate Quartäre Ammonium-Bor-Verbindungen
Chromfreie Cu-Präparate(Cu-HDOCu-Quat,Cu-Triazol)(Kupfer, Kupfer HDO oder quartäre Ammoniumverbindungen z.T. mit Triazolen und/oder Bor-Verbindungen)

Es wird zwischen Mitteln gegen tierische und pflanzliche Schädlinge unterschieden, ebenso gibt es eine Unterscheidung zwischen bekämpfender und vorbeugender Behandlung.

"Biologische Holzschutzmittel"

"Biologische Holzschutzmittel" ist kein näher definierter oder geschützter Begriff. Nach Angaben ihrer Hersteller kommen diese Mittel ohne Insektizide, Fungizide und Biozide aus. Fälschlicherweise wird die Wirksamkeit dieser Mittel oft nur auf eine rein vorbeugende Wirkung beschränkt. Das hauptsächliche Wirkprinzip dieser Produkte beruht oftmals auf einem sogenannten "Coating Prinzip". Dabei werden die holzspezifischen, geruchsintensiven Aerosole verdeckt. Jedoch gibt es auch andere Verfahren ("Versteinerung") die das Wirkprinzip begründen. Ein die Holzoberfläche absuchendes zur Eiablage bereites, holzschädigendes Insekt kann infolgedessen diese Flächen nicht als Holz erkennen. Eine nachhaltige Verhinderung der Eiablage kann allerdings bei diesem Prinzip nur durch eine lückenlose Behandlung aller anfliegbaren Holzoberflächen gelingen (was aber auch bei der chemischen Behandlung notwendig ist).

Klassifizierung der Imprägnierbarkeit

Klasse 1: gut tränkbar (Kiefer(Splint), Buche)

Klasse 2: mäßig tränkbar

Klasse 3: schwere tränkbar (Douglasie, Lärche)

Klasse 4: sehr schwer tränkbar (Fichte)

In den entsprechenden EN – Normen sind die wichtigsten Holzarten hinsichtlich ihre Imprägnierbarkeit aufgelistet; die Angaben beziehen sich dabei primär auf den Splint und nur in manchen Fällen über den gesamten Querschnitt. Der Kern ist grundsätzlich nicht imprägnierbar. Bei manchen Holzarten (z.B.Fichte) sind technische Vorbehandelungen für eine erfolgreiche Imprägnierung angegeben (Laserperforation oder mech. Nadelung).

[Bearbeiten] Verfahrenstechniken des vorbeugenden Holzschutzes

Wahrscheinlich bestanden die ersten Versuche Holz zu schützen im Einreiben oder Streichen von Schutzmitteln auf der Fläche des Holzes. Durch Versuche wurden die wirkungsvollsten Schutzmittel und Verfahren ermittelt. Mit der Industrielle Revolution kamen mehr Möglichkeiten zum Holzschutz und der Bedarf nach behandeltem Holz wurde größer. Dies löste im frühen 19. Jahrhundert eine wahre Explosion an neuen Verfahren und Techniken aus, mit den größten Erneuerungen zwischen 1830 und 1840. In diesem Jahrzehnt haben Bethell, Boucherie, Burnett und Kyan mit zahlreichen Erfindungen Geschichte im Holzschutz geschrieben. Seitdem sind unzählige Erneurungen, Erfindungen und Verbesserungen von Verfahren entwickelt worden. Das Ziel des modernen Holzschutzes ist das Sichern einer hohen gleichmäßigen Eindringtiefe des Holzschutzmittels mit einem Verfahren, das wirtschaftlich und umweltfreundlich ist. Die meistgebrauchten Verfahren sind Kesseldruckimprägnierungen, aber mehrere Holzarten (Douglasie, Lärche und Fichten) eignen sich nicht für diese Behandlungen. Mittels Perforation wurden manche Erfolge erzielt, allerdings waren diese mit höheren Kosten verbunden.

[Bearbeiten] Drucklose Verfahren:

Es gibt zahlreiche drucklose Holzschutzverfahren, die unterschiedliche Schritte umfassen. Zu den meistgebrauchten Methoden zählen Streichen, Spritzen, Tauchen oder Kalt- und Heißbäder. Es gibt auch eine Reihe von nicht so bekannten bzw. veralteten Verfahren der Aufbringung wie Verkohlen, Diffusionsprozesse sowie die Saftverdrängung.

[Bearbeiten] Streichen und Spritzen

Streichen und Spritzen ist ein altes und weit verbreitetes Aufbringungsverfahren. Sie findet vor allem im zimmermannstechnischen Bereich Einsatz. Durch technologische Weiterentwickelung ist es auch möglich, Holzschutzmittel mittels Spritzverfahren aufzubringen. Vordringliches Bemühen bei der Formulierung von modernen chemischen Holzschutzmitteln ist die Entwicklung von Wirkstoffen die eine Unterbrechung des Entwicklunszykluses der holzschädigenden Larven mit geringer Toxität garantiert. Hierbei ist die Penetrationstiefe der Mittel von besonderer Bedeutung für die Wirkung der Mittel. Aufgebracht werden können Mittel auf Ölbasis, Glykolbasis sowie manche wasserlösliche und wasseremulgierbare Holzschutzmittel. Eine große Schwierigkeit bei Verwendung wasserbasierter Borate ist das vorzeitige Auskristallisieren des Wirkstoffes im oberflächennahen Bereich. Beim Streich- und Spritzverfahren mit Mitteln auf wässriger oder glykolbasierter Basis ist daher besonders bei trockenen Hölzern eine ausreichende Vorwässerung von Bedeutung. Da die die Eiablagen tierischer Holzschädlinge in Ritzen und Spalten erfolgen, ist gerade deren gewissenhafte Behandlung von besonderer Bedeutung. Bei Verwendung von Bauhölzer mit hoher Feuchte sind nach der holzschutztechnische Behandlung bei der nachträglicher Rißbildung gerade diese Risse und Spalten nicht behandelt. Bei einer nachträglichen Behandlung im verbauten Bestand ist daher besonders auf eine gründliche Behandlung der Ritzen und Spalten zu achten.

[Bearbeiten] Tauchen

Dieses Verfahren besteht aus dem Eintauchen des gesamten Holzes in ein Holzschutzmittelbad, das einige Sekunden bis Minuten dauert. Die erzielten Eindringtiefen liegen in der gleichen Größenordnung wie beim Streichen. Man benötigt größere Mengen von Mitteln und eine dafür ausgerichtete Anlage zur Durchführung, daher eignet sich dieses Verfahren nicht für kleinere Arbeiten. Häufigstes Anwendungsgebiet liegt in der Behandlung von Bauteilen wie Fenstern und Türen. Für Cu-Salze ist dieses Verfahren nicht mehr erlaubt.

[Bearbeiten] Trogtränkung

Trogtränkverfahren,Tauchtränkung (ein Nichtdruck- / Einlagerungsverfahren, geregelt in DIN 68 800, Teil 3) Das Holz wird für Stunden im Holzschutzmittel untergetaucht, was ein gleichmäßiges und tiefes Eindringen ermöglicht. Angewendet wird die Trogtränkung vor allem bei Schutzsalzimprägnierungen (für Cu-Salze verboten). Die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung DGfH hat in einem Merkblatt "Verfahren zur Behandlung von Holz mit Holzschutzmitteln, Teil 2, Nichtdruckverfahren" das Verfahren für eine solche Eigenüberwachung beschrieben.

Die Praxis hat gezeigt, dass es gerade in diesem am häufigsten angewandten Verfahren zu schwerwiegende Anwendungsfehler kommt.*

*nach Dr. Johann Müller, Einbringmengen beim Tauchtränkern oft zu gering, Holz-Zentralblatt, 10.07.2002, Nr. 81/82 Seite 999

Einsatzbereiche:

Gefährdungsklasse 1, 2 und 3

Ziel:

Randschutz, wenige mm Eindringung im Randbereich. Verlangt wird: Einlagerung des Holzes über mindestens einen bis mehrere Tage für Holzfeuchten: bis 20 % trocken und halbtrocken bis 30 %, im Sonderfall: feucht bis max.50%

Schutzmittel:

(praktisch nur) wasserlöslich

Nachbehandlung:

nicht fixierend (GF 1,2 ohne Prüfprädikat W): Lagerung danach immer regengeschützt fixierend (GF 3 mit Prüfprädikat W): bestimmte Fixierungslagerung, zeitweise (min.7Tg.) regengeschützt

[Bearbeiten] Trogsaugverfahren

Das ist ein Langzeitverfahren. Die Stämme werden mehrere Tage bis Wochen in das Holzschutzmittel eingetaucht. Wegen dieser Art der Behandlung wird es manchmal auch als Einlagerungsverfahren bezeichnet. Dieses Verfahren wurde bereits im 19. Jahrhundert von Kyan eingeführt. Die erzielten Eindringtiefen und Aufnahmemengen sind von der Holzart (Tränkbarkeit), Holzfeuchte, der Art des Schutzmittels und der Tränkdauer abhängig. Mit zunehmender Tränkzeit verlangsamen sich Schutzmittelaufnahme und Einbringung. Bei getrocknetem Holz muss nach der Behandlung ein zweites Trocknen vorgenommen werden. Pfähle werden nur beim gefährdeten Ende in den Trog gestellt. Sie müssen aber mindestens 30 cm über die spätere Erdgleiche hinaus imprägniert werden. Die Hölzer, die in den Trögen untergetaucht werden, müssen gegen Aufschwimmen gesichert sein sowie so gestapelt werden, dass das Holzschutzmittel zu allen Flächen vordringen kann. Die erzielten Eindringtiefen liegen zwischen 5 und 10mm, können aber bei Kiefer und Buche auch bis 30mm liegen. Wegen der geringeren Eindringtiefe gegenüber Druckverfahren soll eine etwas höhere Konzentration gewählt werden. Die Konzentration der wasserlöslichen Lösung muss ständig durch Spindeln überwacht und gegebenenfalls durch Salzzugabe korrigiert werden. Die Mindestkonzentration beträgt 5% und bei saftfrischen Hölzern 10%. Dieses Verfahren findet vor allem bei saftfrischen Hölzern Anwendung. Wenn aber Öle oder lösemittelhältige Präparate verwendet werden, muss das Holz mindestens halbtrocken sein. Dieses Verfahren findet heute trotz seiner ehemaligen Popularität in Europa nur minimale Anwendung.

[Bearbeiten] Kyanisieren

1823 wurde das älteste bewusst angewandte chemische Holzschutzverfahren von John Kyan, einem Engländer, erfunden. Bei diesem 1832 patentierten „Kyanizing“- Verfahren wurde getrocknetes Holz, z. B. Schwellen oder Telegraphenmasten, in eine 0,67%ige Quecksilberchlorid-Lösung getaucht. Dieses heute bedeutungslose Verfahren ist nur an der Holzoberfläche wirksam.

[Bearbeiten] Heiß - Kalt Trogtränkung

Erfunden und patentiert von C. A. Seeley, besteht dieses Verfahren aus wiederholtem Eintauchen von Holz in kalte und heiße Bäder von Holzschutzmitteln. Während des heißen Bades expandiert die Luft innerhalb des Holzes. Nach dem Wechsel zum kalten Bad (oder dem Wechsel zum abgekühlten Holzschutzmittel) entsteht ein gewisser Vakuumeffekt, und dieser führt zu erhöhter Aufnahme. Eine geringe Menge Holzschutz wird auch während des heißen Bades aufgenommen, aber die Mehrheit wird beim kalten Bad aufgenommen. Der Prozess wird mehrmals wiederholt und dabei wird eine Zeiteinsparung gegenüber anderen Trogtränkverfahren erzielt. Jedes Bad dauert 4 – 8 Stunden, in manchen Fällen auch länger. Die Holzschutz- Temperatur beim heißen Bad beträgt 60 bis 110°C und beim kalten 30 – 40°C. Sowohl wasserlösliche Präparate wie auch Mittel auf Ölbasis können in diesem Verfahren eingesetzt werden. Es wird eine durchschnittliche Eindringtiefe von 30 – 50 mm erreicht. Dieses Verfahren findet heutzutage keinen großen Einsatz mehr in der Holzschutzindustrie.

[Bearbeiten] Osmoseverfahren

Dieser Prozess wurde in Deutschland entwickelt und beruht auf dem Diffusionsprinzip. Ein Holzschutzmittel in pastöser Form wird auf das saftfrische Holz aufgebracht. Danach wird das Holz eng gestapelt und gut abgedeckt, um etwaigen Feuchteverlust zu vermeiden. Die Stapel werden dann 30 bis 90 Tage stehen gelassen, während das wasserlösliche Holzschutzmittel in das Holz hinein diffundiert. In den Vereinigten Staaten und Kanada wird das Osmoseverfahren zur Behandlung von Zaunpfosten sowie zur Nachbehandlung von stehenden Pfosten und Telefonmasten verwendet. Dieses Verfahren wird aber wegen des großen Aufwandes nicht häufig eingesetzt.

[Bearbeiten] Saftverdrängungsverfahren

Bei diesem Verfahren wird, wie bereits der Name sagt, die Tränkflüssigkeit durch Verdrängung des Zellsaftes in das Holz eingeführt. Daraus folgt, dass bei dieser Trocknungsart die zu imprägnierenden Hölzer noch stehen oder frisch geschlagen sind. Mehrere Versuche wurden über die Jahre durchgeführt, um ein praktikable Durchführungsmethode zu finden. Das ursprüngliche Boucherieverfahren bestand auch aus diesem Prinzip (siehe Boucherieverfahren). Es wurde auch öfters probiert, mit diesem Prinzip Bäume gegen Pilze, Insekten und Parasiten (Mistel) resistent zu machen, mit einzelnen Erfolgen bei Mais.

Durch Transpiration in Blättern oder Nadeln wird Wasser in die Luft abgegeben. Das verursacht einen Unterdruck innerhalb des Astes und in späterer Folge im Baumstamm. Durch Mineralien angereichertes Wasser kommt von den Wurzeln als Nachschub durch den Splint. Der Verlauf von eingebrachtem Holzschutzmittel wird hauptsächlich im Splint und in der Vertikalrichtung erfolgen.

Dieses Verfahren war in der DDR beliebt, um das Holz von Bäumen zu verfärben. Löcher wurden in den Stamm gebohrt, mit Farbstoff gefüllt und gedichtet. Das daraus resultierende Holz war mit Farbstreifen versehen. Die Einbringung der Lösung ist von allen Variationen der Verfahren das am aufwändigsten. Mit einem Schnitt um den Baum herum versuchte Levi S. Gardner dies zu lösen. Der Außenschnitt wurde dann gedichtet und die inneren Hohlräume mit Farbstoff gefüllt.

H. Renners (1929) Methode bestand darin, ein Loch durch den gesamten Baumstamm zu bohren und dann mit einer zweischnittigen Säge den Splint zu durchschneiden. Dieser Vorgang wurde mit ein Loch 30cm oberhalb im rechten Winkel dazu wiederholt. Carl Schmittutz (1934) hat das Osmoseverfahren mit dem Saftverdrängungsverfahren verbunden, indem er den Baumstamm bis in 1m Höhe schälte und ihn dann mit pasteförmigem Holzschutzmittel bestrich. Die verletzten Stellen wurden dann mit einem Schutzpapier überzogen und das Mittel diffundierte in den Splint hinein.

Weitere Lösungen wurden vom U.S. Bureau of Entomology and Plant Quarantine entwickelt. Ihre Vorschläge waren es den Baum zu fällen und auf einen anderen zu stützen, der Stamm wird dann in eine Wanne von Holzschutzmittel gestellt. Im Allgemeinen sind die Vorteile dieser Methode eine Behandlung des gesamten Splintbereichs mit wenig Energieeinsatz. Dieses Verfahren findet aber wenig Einsatz im industriellen Holzschutz.

[Bearbeiten] Druckverfahren:

Bei der Druckimprägnierung wird das Imprägniermittel unter hohem Druck (9-10 bar) mehrere Stunden lang in das Holz gepresst. Es wird dabei eine möglichst gleichmäßige und tiefreichende Schutzmittelverteilung im durchtränkbaren Teil des Holzes (Splint) angestrebt, die allerdings je nach Tränkbarkeit der Holzarten in größeren Bereichen schwankt. Im Allgemeinen erzielen Druckimprägnierungen gleichmäßigere Verteilung als drucklose Verfahren. Die Eindringtiefe ist abhängig von der Holzart. Dieses Verfahren kann adaptiert werden, um größere Mengen von Holz maschinell zu behandeln. Druckimprägnierung ist für die Behandlung von Fichte und Tanne nicht geeignet. Bei Lärche und Douglasie nur bedingt.

Sowohl die Volltränkverfahren, Spartränkverfahren und Wechseldruckverfahren sind so genannte Kesseldruckimprägnierung, die den Einsatz von Zigarrenförmigen Kessel benötigt (Die Boucherieverfahren kommt ohne Kessel aus). Es kommen unterschiedliche Techniken der Kesseldruckimprägnierung zum Einsatz, die in Abhängigkeit zu der Verwendung des imprägnierten Holzes, dem vorgesehenen oder vorgeschriebenen Holzschutzmittel, der Einbringtiefe sowie der Holzfeuchte zum Zeitpunkt der Schutzbehandlung stehen. Alle beruhen auf derselben Vorgangsweise. Das Holz wird auf Karren geladen und in Imprägnierzylinder gebracht. Je nach Technik kann (nicht immer) ein Vakuum von maximal 40 mbar Absolutdruck angelegt um Luft aus dem Holz zu ziehen, diese Vakuumphase dauert in der Regel 30-40 Minuten. Danach wird der Imprägnierzylinder mit dem Tränkmittel geflutet. Zusammen mit der Lösung werden dann diese Zylinder unter Druck gesetzt, oft auch mit erhöhten Temperaturen. Die Nachschaltung eines Schlussvakuums (meist 10-15 Minuten) nach dem Entleeren der Zylinder wird normalerweise durchgeführt, um überschüssiges Mittel zurück zu gewinnen.

[Bearbeiten] Volltränkverfahren

Dieses Verfahren wurde von William Burnett (bei wasserlöslichen Mitteln) und von John Bethell (bei öllöslichen Schutzmitteln) 1938 entwickelt. Bei diesem Verfahren ist das Ziel eine möglichst hohe Aufnahme des Holzschutzmittels. Zur Tränkung eignen sich trockene bis halbtrockene („tränkreife“) Hölzer, d. h. mit Holzfeuchten unterhalb des Fasersättigungspunktes. Eingesetzt werden vor allem wasserlösliche Holzschutzmittel. Selten Anwendung finden Steinkohlenteer- und Imprägnieröle und lösemittelhältige Präparate. Die erwünschte Holzschutzmitteldichte wird durch Konzentration der Lösung geregelt. Hauptmerkmal ist ein Vakuum vor der Beschickung des Schutzmittels.

[Bearbeiten] Spartränkverfahren

Dieses Verfahren eignet sich bei leicht imprägnierbaren Holzarten. Es wird ein großer Teil der eingebrachten Holzschutzmittel wieder abgesaugt, zurück bleibt eine Schutzschicht innerhalb der Zellen. Hauptsächlich werden Mittel auf Ölbasis eingesetzt, aber es ist auch möglich, dieses Verfahren bei wasserlöslichen Schutzmitteln anzuwenden. Schwellen, Stangen, Pfosten und Konstruktionsholz werden so behandelt. Es gibt zwei Grundverfahren, Rueping und Lowry, mit mehreren Untervariationen.

[Bearbeiten] Rueping Verfahren

Patentiert von Max Rüping aus Deutschland im Jahre 1902, das Hauptmerkmal dieses Verfahrens ist der Luftdruck am Anfang des Verfahrens.

[Bearbeiten] Lowry Verfahren

Entwickelt von C. B. Lowry 1906, dieses Verfahren ist ähnlich wie das Rueping-Verfahren, aber ohne vorheriges Vakuum und ohne Luftdruck.

[Bearbeiten] Wechseldruckverfahren

Im Gegensatz zu anderen „statischen“ Verfahren handelt es sich bei dem Wechseldruckverfahren um ein „dynamisches“ Verfahren. In kurzer Zeit wechseln einander Vakuum- und Druckphasen ab, wobei die Vakuum- und Druckübergänge im Bruchteil einer Sekunde erfolgen. Während der Vakuumphasen wird jeweils eine kleine Flüssigkeitsmenge aus dem Holz abgesaugt, in der Druckphase wird dann Schutzflüssigkeit eingepresst. Bei diesen Verfahren muss eine besondere maschinelle Ausstattung mit einer vollautomatischen Steuerung vorhanden sein. Einzubringen sind dieselben Schutzmittelmengen wie bei der Kesseldruckimprägnierung. In der Vergangenheit wurde öfters versucht, mit diesem Verfahren den Tüpfelverschluss bei der Fichte rückgängig zu machen, ohne Erfolg. Eine Eindringtiefe von maximal 10mm wird bei Fichte erreicht (ohne Perforation).

[Bearbeiten] Boucherieverfahren

Entwickelt 1838 bei Dr. Boucherie aus Frankreich. Dieses Verfahren bestand anfangs darin, einen Sack oder Behälter mit Holzschutzmittel am Ende eines gefällten Baumes anzubringen. Durch Transpiration wird so das Holzschutzmittel in den Saftfluss eingebracht (Siehe Saftverdrängung).

Beim modifizierten "Boucherieverfahren" werden die Stämme nebeneinander auf ein Holzgerüst gelegt und zwar so, dass das Stammende etwas höher als das Zopfende liegt. Die horizontal gelagerten Stammenden der frisch geschlagenen, entwipfelten und entästeten Baumstämme werden dann mit einem hoch stehenden Vorratsbehälter für die Tränkstofflösung in Verbindung gebracht und so die Lösung aus dem Behälter unter ihrem hydrostatischen Druck in die Stämme hineingedrückt.

Die Baumstämme können mit Platten, Kappen oder Stoppeln abgedichtet werden. Um eine Verbreitung der Lösung zu sichern, werden sternförmig Löcher gebohrt mit einem Zentralloch, das an der Hauptleitung angeschlossen wird. Die Verbindung der einzelnen Stämme mit den Flüssigkeitszuleitungen ist so konstruiert, dass sie an jedem Stamm unterbrochen werden kann, ohne dass dadurch der Imprägniervorgang bei den übrigen Stämmen gestört wird. Der Behälter steht auf einem Gerüst von inetwa 10 - 15 m Höhe, so dass die Flüssigkeit unter ihrem eigenen hydrostatischen Druck in die Stämme eingepresst wird.

In der Regel erfolgt die Fällung der nach diesem Verfahren zu imprägnierenden Stämme in den Monaten April bis Oktober, wonach schnellstens - in spätestens einem Tag mit der Imprägnierung begonnen werden muss. Bei diesem Verfahren ist man an die frostfreie Jahreszeit gebunden. Nach den vorliegenden Erfahrungen soll mit der Tränkung im Allgemeinen spätestens 8 - 14 Tage nach der Fällung der Bäume begonnen werden.

Die Aufnahme bei Kiefern beträgt bei Verwendung einer 1%igen Tränklösung im Mittel etwa 5,5kg und bei einer 1,5%igen Lösung etwa 8kg kristallisiertes Kupfersulfat je Kubikmeter (Wert stammen aus noch aus dem Jahr 1970). Der Einsatz von öllöslichen Mitteln ist bei diesem Verfahren nicht ratsam. Dieses Verfahren findet Einsatz in der Behandlung von Stangen wie auch größeren Bäumen und seit dem letzten Jahrzehnt findet es auch häufig Verwendung zum Schutz von Bambus in Staaten wie Costa Rica, Bangladesch, Indien und im US-Bundesstaat Hawaii.

[Bearbeiten] Hochdruck Saftverdrängungsverfahren

Entwickelt auf den Philipinen. Diese Methode verwendet eine Pumpe angeschlossen an einem Dieselmotor (statt des erhöhten Behälters) um den nötigen druck zu erzeugen. Einsetzbar bei Bäumen sowie Bambus.

[Bearbeiten] Perforierung

Erstmals patentiert von Kolossvary, Haltenberger und Berdenich aus Österreich 1911 und 1912 (U.S. pats. 1,012,207 und 1,018,624), verbessert von O. P. M. Goss, D. W. Edwards und J. H. Mansfield u.a.. Die Perforation des Holzes erhöht die Aufnahme des Holzschutzmittels. Als Perforation (auch Perforierung, vom lat. foramen = Loch) bezeichnet man allgemein das Durchlöchern bzw. das Durchlöchertsein eines flächigen Gegenstandes. Ein Beispiel für den Einsatz von Perforation in einem anderen Bereich ist die so genannte „convenient food“ Packung. Die Haltbarkeit dieser Produkte wird im Wesentlichen durch den Luftaustausch und die Feuchtigkeitskonservierung bestimmt. Laserperforationstechnologien bieten die Möglichkeit, gezielt Mikro-Löcher in die Verpackung einzubringen, so dass die Luftzirkulation gewährleistet ist, jedoch die Feuchtigkeit konserviert wird.

Bei der chemischen Druckimprägnierung besteht das Problem, dass unser wichtigstes Bauholz, das Fichtenholz, sich nur sehr schlecht imprägnieren lässt. Die geringen Eindringtiefen von meist nur wenigen Millimetern reichen für einen wirksamen Schutz von Holzbauteilen in der Regel nicht aus. Um die Imprägnierbarkeit von Fichtenholz zu verbessern, wurde die Perforation schon seit den 50er des vorigen Jahrhunderts eingesetzt. Diese Methode besteht darin, in verhältnismäßig engem Raster Schlitze oder Löcher in der Holzoberfläche anzubringen, das heißt, das Holz bis zu einer gewünschten Tiefe zu „perforieren“. In Nordamerika, wo dieses Verfahren verbreitet angewendet wird, werden die Schlitze mit speziellen Maschinen eingepresst. Dabei wird das Holz zwischen sich drehenden Walzen, die mit Zähnen oder messerähnlichen Spitzen bestückt sind, durchgeführt. Ausgehend von den Einstichen beträgt die Eindringdistanz des Schutzmittels durchschnittlich etwa 20 mm in Faserrichtung und etwa 2 mm quer dazu. Daraus leitet sich der für eine lückenlose Imprägnierung der perforierten Zone erforderliche Loch- beziehungsweise Schlitzraster ab.

In Nordamerika, wo großteils mit kleinen Holzquerschnitten gebaut wird, haben sich Perforationstiefen von 4 bis 6 mm durchgesetzt. Für große Holzquerschnitte, wie sie in Europa üblich sind, ist dies jedoch kaum ausreichend. Um frei bewitterte Holzbauteile dauerhaft zu schützen, sind Eindringtiefen von etwa 10 bis 12 mm erforderlich. Die Einstiche sind für das bloße Auge recht deutlich sichtbar, was in Europa eher als in Amerika als gewisser ästhetischer Mangel angesehen wird. Durch schlanke Zähne einer neueren kanadischen Maschine werden schmälere Einstiche erzielt. Im Übrigen ist darauf zu verweisen, dass sich die Schlitze während der Imprägnierung in wässriger Salzlösung durch die Holzquellung teilweise wieder schließen. Durch Laserstrahlen oder Wasserstrahlen lassen sich noch wesentlich feinere Löcher technisch sehr elegant erzielen. Durch das Eindrücken von Nadelkissen kann ebenfalls perforiert werden. Dieses Verfahren ist aber im Gegensatz zur Schlitzperforation teuer. Die Kosten für die verschiedenen Perforationsverfahren belaufen sich ungefähr pro m² bei beidseitiger Schlitzperforation auf €0,50; bei Laserperforation auf €3,60/m²; und bei Nadelperforation auf €1,00)(Werte stammen aus d Jahr 1997).

Die durch die Schlitze verursachten Festigkeitsverluste sind gering, sie sind bei Querschnittsdicken des Bauholzes über ca. 8 cm sogar vernachlässigbar. Vorteilhaft ist, dass die vielen Schlitze bei der Holztrocknung die oberflächlichen Schwindspannungen verteilen und so der Ausbildung einzelner großer und tiefer Trocknungsrisse entgegenwirken.

Die mechanische Schlitzperforation wird als technisch einfaches und robustes Verfahren in der industriellen Anwendung außer in Nordamerika auch in Europa eingesetzt. Derzeitige Entwicklungen zielen auf eine Verbesserung des Materials für die Schlitzscheiben ab, um die Oberflächenveränderungen der perforierten Produkte durch schlankere Zahnformen so gering wie möglich zu halten. Die Nadelperforation verbessert die Imprägnierqualität bei gleichzeitig minimaler ästhetischer Beeinträchtigung der Holzoberflächen und der Festigkeit. Allerdings bestehen noch immer verfahrenstechnische Probleme bei kontinuierlichem Vorschub: Ein Praxiseinsatz wird bisher erschwert, weil die abbrechenden Nadeln zu hohen Stillstandzeiten führen.

Durch berührungsfreies Arbeiten umgeht die laseroptische Perforation die Nachteile des mechanischen Incising- Verfahrens. Trotz insgesamt positiver Verarbeitungseigenschaften ist eine Praxisanwendung bislang an den hohen Kosten gescheitert. Zukünftige Veränderungen auf dem Gebiet der Lasertechnologie können hier aber zu Verbesserungen führen. Obgleich die Nadelperforation hinsichtlich der geringeren Faser- und Holzoberflächenstörung Vorteile aufweist, nimmt die Schlitzperforation, aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und technischen Realisierbarkeit, eine überlegene Stellung ein und wird für weite Anwendungsbereiche auch in Zukunft eingesetzt werden, zum Beispiel für sägeraue Verkleidungen, Lärmschutzwände etc.

[Bearbeiten] Siehe auch

Schädlingsbekämpfung, Biologische Schädlingsbekämpfung, Holzschutz & Holzschutzverfahren, Holzschädlingsbekämpfung

[Bearbeiten] Literatur

Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt)(Hrsg.) Holzschutzmittelverzeichnis. Verzeichnis der Holzschutzmittel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung - Auflistung der Holzschutzmittel mit RAL-Gütezeichen - Auflistung der Bläueschutzmitel nach VDL-Richtlinie. 53. Auflage 2005, 307 Seiten, 14,4 x 21 cm, kartoniert, Erich Schmidt Verlag Berlin ISBN: 3-503-08395-2
Müller Jochen, Holzschutz im Hochbau, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-8167-6647-1
Grosser Dietger, Pflanzliche und tierische Bau- und Werkholzschädlinge, München 1984
Sutter Hans Peter, Holzschädlinge an Kulturgütern erkennen und bekämpfen, Verlag Paul Haupt, Bern Stuttgart Wien 2002, ISBN 3-2580-6443-1
Becker G, Untersuchungen über die Ernährungsphysiologie der Hausbockkäfelarven, 1941, Z.vergl. Physiologie,29/3,315-388
Behrenz W und Technau G, Untersuchungen zur Immunisierung des Holzes durch Heißluftbehandlung, 1956
Holzschutz Erläuterungen zur DIN 68800 Teil 2, 3, 3, Beuth Verlag, Berlin 1998, ISBN 3-410-13959-1

[Bearbeiten] Weblinks

--Cjesch 12:20, 26. Nov. 2006 (CET)

Von „http://de.wikipedia.org../../../h/o/l/Holzschutzmittel.html“

Kategorien: Wikipedia:Redundanz November 2006 | Holzschutz | Beschichtung (Baustoff)