klein baustoffimmissionen und wohngesundheit
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Baustoffemissionen und Wohngesundheit

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 Baustoffemissionen und Wohngesundheit

  • Aspekte der Wohngesundheit beim Bauen mit Holz und Holzwerkstoffen Open or Close

    Bearbeiter: Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) in Braunschweig in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene des Universitätsklinikums Freiburg (Prof. Dr. Rainer Marutzky, Prof. Dr. Volker Mersch-Sundermann)

    Beschreibung: Seit Jahren wird diskutiert, ob flüchtige Kohlenwasserstoffe aus Holz und Holzwerkstoffen die Gesundheit gefährden. Der Beitrag erläutert grundlegende Sachverhalte und Begriffe zu dieser Thematik. Darüber hinaus stellt er die Ergebnisse einer aktuellen Studie des Fraunhofer-Instituts WKI und der Uniklinik Freiburg vor, die vor Kurzem abgeschlossen wurde und sich erstmals unter medizinischen Gesichtspunkten mit der Thematik beschäftigte.

    Luft von Innenräumen enthält in der Regel höhere Konzentrationen luftverunreinigender Stoffe als Außenluft. Die bessere Wärmedämmung von modernen Gebäuden und ein geändertes Nutzerverhalten haben die Belastungssituation der Innenraumluft zusätzlich erhöht. Auch ohne den Nachweis einer konkreten Gesundheitsgefährdung wird die Belastung der Innenräume mit luftverunreinigenden Stoffen wie Feinstäube, organische Stoffe und Geruchsstoffe öffentlich seit Jahren thematisiert. Seitens des Gesetzgebers wird die Minderung der Raumluftbelastung vor allem durch Reglementierung der Baustoffemissionen vorangetrieben. Dies ist in Deutschland das 2000 vorgestellte und 2005 bauaufsichtlich für Fußbodenbeläge eingeführte sogenannte AgBB-Schema (AgBB: Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten). Das inzwischen auch bei der Kommission der Europäischen Union notifizierte Mess- und Bewertungssystem soll auf andere Baustoffe ausgeweitet werden.

    1. Begründung des Regelungsbedarfs

    Als Begründung für den gesetzlichen Regelungsbedarf wird in der Regel der Anhang I der Europäischen Bauproduktenrichtlinie herangezogen, der »Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz« als eine von sechs wesentlichen Anforderungen an Bauprodukte ausweist. Für die Umsetzung dieses Hinweises wird bauaufsichtlich in Deutschland die in der Musterbauordnung enthaltene Definition der Wohngesundheit verwendet (Misch 2006). Hier heißt es in § 13: »Bauliche Anlagen müssen so angeordnet, beschaffen und gebrauchstauglich sein, dass durch Wasser, Feuchtigkeit, pflanzliche und tierische Schädlinge sowie andere chemische, physikalische oder biologische Einflüsse Gefahren oder unzumutbare Belästigungen nicht entstehen.« Bezogen auf Emissionen von Baustoffen ist der Regelungsbedarf also ausdrücklich darauf begrenzt, dass damit Gefahren oder unzumutbare Belästigungen durch Freisetzung giftiger oder gefährlicher Gase oder Teilchen bei Verwendung des Baustoffs in Innenräumen zu erwarten sind.

    Unter »Gefahren« müssen Gefährdungen der Gesundheit bei kurz- und langzeitigem Kontakt mit den giftigen oder gefährlichen Emissionen aus dem Baustoff verstanden werden. Beeinträchtigungen des Wohlbefindens sind zum einen Kopfschmerzen, Übelkeit, Ermüdung und andere Erscheinungen. Zum anderen kann es sich um irritative oder geruchliche Beeinträchtigungen handeln. Irritationen sind Reizungen der Augen, der Schleimhäute und des Atmungstraktes. Schwieriger ist die Festlegung bei Gerüchen, denn für geruchliche Beeinträchtigungen sind weder der Geruch als solcher noch individuelle Aversionen ein Entscheidungsmerkmal. Eine Beeinträchtigung kann nur dann als gegeben angesehen werden, wenn es sich um einen intensiven und dabei mehrheitlich als unangenehm empfundenen Geruch handelt.

    Die Expositionsversuche dauerten jeweils zwei Stunden und wurden in Gruppen zu je vier Personen durchgeführt. Die Probanden mussten zur Erhöhung der Atemfrequenz während der Versuche Ergometer im Leistungsbereich von 1 W/h treten.

    2. Fallbeispiel Formaldehyd

    Ein Präzedenzfall für die bauaufsichtliche Regelung von Baustoffemissionen betrifft die Formaldehydabgabe von Spanplatten. Bauspanplatten für den Innenraum wurden in den sechziger und siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts mit formaldehydreichen Harnstoffharzen verleimt. Ihre Verwendung im Innenraum verursachte damals Konzentrationen von zum Teil deutlich mehr als 1000 µg/m³. Bei diesen Konzentrationen tritt ein scharfer Geruch verbunden mit merklichen Reizungen der Augen und Schleimhäute auf. Die Bauaufsicht führte daher 1980 mit der sogenannten ETB-Richtline (ETB: Einheitliche Technische Baubestimmungen) die weltweit erste Emissionsbegrenzung für einen Baustoff ein. Die damals definierte Emissionsklasse E1 ist heute noch der europaweit akzeptierte Standard zur Bewertung der Emissionen aus Spanplatten und anderen Holzwerkstoffen sowie damit gefertigten Produkten. Der Grenzwert der Emissionsklasse E1 von 0,1 ml/m³ (entsprechend 125 µg/m³) wurde mehrfach überprüft und bestätigt, letztmals 2006 durch das Bundesinstitut für Risikobewertung. Auch die Weltgesundheitsorganisation WHO hat vor Kurzem ihren nur wenig davon abweichenden Grenzwert von 100 µg/m³ bestätigt.

    Die Begrenzung der Formaldehydabgabe von Spanplatten und anderen Baustoffen ist in Fachkreisen unstrittig. Die hohe Toxizität von Formaldehyd, verbunden mit seinen irritativen Eigenschaften und einem wahrscheinlichen krebserzeugenden Potenzial erfordert im Sinne der Definition der Wohngesundheit gemäß Musterbauordnung eine Begrenzung. Auch wenn Holz selbst Formaldehyd in Spuren abgibt und formaldehydhaltige Leimharze nur schwer zu ersetzen sind, ist die Definition eines Emissionsgrenzwerts keineswegs nur eine pragmatische Lösung, sondern begründet sich auch im wissenschaftlich abgeleiteten Schwellenwert, unterhalb dessen gesundheitliche Wirkungen nicht zu erwarten sind.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Messung der Innenraumluftemissionen während der Bauphase eines modernen Holzhauses. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft Open or Close

    Bearbeiter: Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene des Universitätsklinikums Freiburg: Schulte-Hubbert F., Rehmers A., Schuster A., Gminski R., Hurraß J.

    (2013):, 73 (3): 81–86.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Untersuchungen der raumrelevanten Emissionen von Innentüren zur Bewertung des Verhaltens von Bauprodukten in Bezug auf Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz Open or Close

    Bearbeiter: Fraunhofer-Institut für Holzforschung / ift, Rosenheim: Dipl.-Ing. (FH) Benno Bliemetsrieder, Dipl.-Ing. (FH) Patrick Wortner

    Ausgangssituation/Problemstellung: Eine der wesentlichen Anforderungen der neuen europäischen Bauproduktenverordnung betrifft die Punkte Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz. Für im Innenraum eingesetzte Bauprodukte betrifft dies vor allem mögliche schädliche Emissionen in die Innenraumluft, welche die Gesundheit der Gebäudenutzer gefährden würden. In der künftigen DIN EN 14351-2 für Innentüren wird auch der Abschnitt „Gefährliche Stoffe" enthalten sein, der sich mit der von Produkten ausgehenden Gesundheitsgefährdung und Beeinträchtigung des Wohlbefindens befasst.

    I. d. R. ist dem Hersteller selbst weitgehend unbekannt, welche potenziellen Emittenten in den Innentüren verbaut sind und welche VVOC-, VOC- und SVOC-Emissionen durch diese verursacht werden. Aus anderweitigen Untersuchungen ist aber bekannt, dass eine Vielzahl von zur Fertigung von Türen eingesetzten Werkstoffen und Materialien flüchtige organische Stoffe abgeben. Zudem kommt es durch innovative Entwicklungen zu einer stetigen Zunahme unterschiedlichster Materialien in Bauprodukten, zu deren Umfang und Wechselwirkungen bezüglich ihres Emissionsverhaltens kaum Erkenntnisse vorliegen.

    Zielsetzung: Übergeordnetes Ziel des Projekts war die Erforschung des bislang weitgehend unbekannten Emissionsverhaltens von Innentüren sowie Untersuchungen von Möglichkeiten zur Optimierung dieser Produkt­eigenschaft. Dabei sollte der Schwerpunkt hauptsächlich bei Türauf­bauten aus Holz und Holzwerkstoffen liegen, die bei Innentüren eine dominierende Stellung einnehmen und gleichzeitig ein nennenswertes Emissionspotenzial erwarten lassen. Im durchgeführten Vorhaben sollten die grundlegenden Untersuchungen an kompletten Innentürelementen erfolgen. Um den Aufwand der Probenahme zu reduzieren und eine repräsentative Produktauswahl zu ermöglichen, sollten mittels vorgela­gerter Screeninguntersuchungen Einzelmaterialien wie z. B. Oberflächen­beschichtungssysteme vergleichend untersucht werden.

    Durch die Erkenntnisse der Untersuchungen sollten Grundlagen für die Erarbeitung eines Konzepts für die zukünftige normative Handhabung der Thematik im Bereich Innentüren gewonnen werden, die sowohl für die Vereinheitlichung des Messverfahrens als auch auf Produktebene zur Normierung des Prüfablaufs und der Probennahme verwendet werden können. Unter Umständen wäre es denkbar, dass die Klassifizierung von spezifischen Aufbauten in Zukunft anhand von Tabellen erfolgen könnte, sogenannten CWFT-Tabellen (Classification Without Further Testing).

    Ergebnisse: Das im Forschungsvorhaben erarbeitete Untersuchungsverfahren für Emissionsmessungen an Innentüren (Türblätter, Türzargen) hat sich bewährt und als praxistauglich erwiesen. Dabei wird eine Untersuchungsabfolge vorgeschlagen, bei der repräsentativ ausgewählte Prüfstücke (Türblätter, Türzargen) im Werk produktionsfrisch entnommen werden, kontaminationsfrei an das Untersuchungslabor geschickt und nach einer 7-tägigen Reifelagerung nach dem Emissionsprüfkammer­verfahren untersucht werden.

    Innentüren, bestehend aus Türblättern und Türzargen, sind eine Emissionsquelle für VOC und Formaldehyd im Innenraum. Die Höhe der VOC-Emission wird dabei im Wesentlichen von der Art der Oberflächenbeschichtung geprägt. Die Höhe der Formaldehydemission hängt hauptsächlich von den jeweils verwendeten Klebstoffen ab.

    Alle untersuchten Türblätter und Türzargen erfüllen die nationalen Anforderungen hinsichtlich zulässiger Emission von Formaldehyd. Bei einigen Produkten liegen die Emissionen sogar weit unterhalb dieser Anforderungen. Alle untersuchten Varianten von Innentüren (Türblätter, Türzargen) erfüllen auch die Anforderungen des AgBB-Schemas – die entsprechenden Grenzwerte wurden (auch als Kombination von Türblatt und Türzarge) ausnahmslos sehr deutlich unterschritten. Im Rahmen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (DIBt, AgBB) könnten die untersuchten Produkte (einzeln oder als Kombination von Türblatt und Türzarge) als wft (without further testing) oder wt (without testing) eingestuft werden. Bei der Bewertung gemäß den französischen Emissionsklassen könnten die Produkte (einzeln oder als Kombination von Türblatt und Türzarge) als wft oder wt der Emissionsklasse A zugeordnet werden. Im Einzelfall könnte durch Untersuchungen der Nachweis für eine Einstufung in die Emissionsklasse A+ erbracht werden.

    Laufzeit: 01.09.09–31.08.11

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Untersuchungen der Emissionen von Holzfenstern zur Bewertung des Verhaltens von Bauprodukten in Bezug auf Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz Open or Close

    Bearbeiter: Fraunhofer-Institut für Holzforschung / ift, Rosenheim: Dipl.-Ing. (FH) Benno Bliemetsrieder

    Ausgangssituation/Problemstellung: Eine der wesentlichen Anforderungen der neuen europäischen Bauproduktenverordnung betrifft die Punkte Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz. Für im Innenraum eingesetzte Bauprodukte betrifft dies vor allem mögliche schädliche Emissionen in die Innenraumluft, welche die Gesundheit der Gebäudenutzer gefährden würden. Die Bewertung von Emissionen aus Baustoffen und Bauprodukten sowie die Herstellung und Vermarktung möglichst emissionsarmer Produkte gewinnt daher zunehmend an Bedeutung.

    In dem bereits Anfang 2011 abgeschlossenen Forschungsvorhaben »VOC-Emissionen von Bauelementen« konnte ein Überblick über das Emissionsverhalten von Fenstern im Rahmen der Produktnorm EN 14351-1 gewonnen werden. Während die bisher durchgeführten Untersuchungen an Metall- und Kunststofffenstern bereits als repräsentativ betrachtet werden können, ist die Ausgangslage bei der Produktgruppe der Holzfenster derzeit gänzlich anders. Hier ist vor allem eine sehr viel höhere Anzahl möglicher Variationen von unterschiedlichen Holzarten und Beschichtungssystemen zu berücksichtigen. Aufgrund der großen Anzahl möglicher Variationen ist zudem der bei Fenstern mit anderen Rahmenwerkstoffen gut anwendbare Prüfablauf für den Bereich der Holzfenster nicht ohne Weiteres und nur unter erheblichen Aufwand umsetzbar.

    Seit November 2011 läuft daher zu dieser Thematik ein neues Forschungsprojekt mit dem Titel »Untersuchung der Emissionen von Holzfenstern zur Bewertung des Verhaltens von Bauprodukten in Bezug auf Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz« (Kurztitel: VOCEmissionen von Holzfenstern). Das Projekt ist eine Kooperation zwischen dem Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz- Institut WKI in Braunschweig und dem ift Rosenheim. Die Hauptaufgabe des ift Rosenheim liegt dabei – in enger Abstimmung mit den Projektpartnern aus der Holzfenster- und Lackbranche – bei der Auswahl der Elemente, der Logistik der Probennahme sowie in der Auswertung und Interpretation der Ergebnisse. Aufgrund der vorhandenen Prüfmöglichkeiten liegt der Schwerpunkt des WKI auf den Emissionsmessungen sowie der Auswertung und Interpretation der Ergebnisse.

    Zielsetzung: Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die detaillierte Erforschung des vermutlich sehr weit streuenden Emissionsverhaltens von beschichteten Holzfenstern. Im Speziellen sollen dabei Oberflächenbeschichtungen für Holz bzw. deren Kombination mit unterschiedlichen Holzarten betrachtet werden. Durch die Erkenntnisse der Untersuchungen sollen erweiterte Daten für die Anpassung eines Konzepts zur zukünftigen normativen Handhabung der Thematik, speziell im Bereich Holzfenster, gewonnen werden, die sowohl für die Vereinheitlichung des Messverfahrens als auch auf Produktebene zur Normierung des Prüfablaufs und der Probennahme verwendet werden können.

    Als mögliches Projektergebnis ist es denkbar, dass auch bei Holzfenstern die Klassifizierung bzw. Einstufung von spezifischen Aufbauten in Zukunft als cwt (classification without testing) erfolgen kann. Aus den Erkenntnissen des Projektes sollen weiterhin Möglichkeiten zur Minderung der Emissionen durch Variation der verwendeten Materialien erarbeitet werden.

    Da VOC-Emissionen an Holzfenstern maßgeblich auf lackierte Holzoberflächen sowie die verwendeten Dichtstoffe zurückgeführt werden können, sollen auch die weiteren Betrachtungen im Projekt hierauf konzentriert werden. Um ein möglichst breites Spektrum unterschiedlicher Oberflächenbeschichtungen betrachten zu können, werden zunächst aus dem Portfolio der Projektpartner maßgebliche Systeme ausgewählt.

    Mithilfe von Screening-Untersuchungen werden sowohl eine große Anzahl einzelner Systemkomponenten als auch die kompletten Oberflächensystemaufbauten auf Kleinproben aus Holz untersucht und verglichen. Mittels der Erkenntnisse werden repräsentative Varianten von Oberflächenbeschichtungssystemen und Dichtstoffen ausgewählt.

    Die ausgewählten Varianten werden im Weiteren am kompletten Fensterelement in einer großen Emissionsprüfkammer sowie als Materialproben in einer kleineren Emissionsprüfkammer untersucht. Die Messwerte werden auf mögliche Korrelationen hin überprüft und stellen die Basis für Aussagen zur Produktbewertung dar. Im Projekt erfolgt eine Bewertung nach dem AgBB-Schema des DIBt sowie nach dem aktuell für den französischen Markt erforderlichen neuen Bewertungssystem.

    Laufzeit: 01.11.2011–31.10.2013

    Projektinfo... (12.03.2014)

  • Emissionen aus Bauelementen Open or Close

    Untersuchung der Emissionen aus Fenstern und Außentüren zur Bewertung des Verhaltens von Bauelementen in Bezug auf Hygiene, Umweltschutz und Gesundheit

    Bearbeiter: ift Rosenheim: Dipl.-Ing. (FH) Ingo Leuschner

    Ausgangssituation/Problemstellung: Im Zuge des energiesparenden Bauens können immer dichter werdende Gebäudehüllen zu verstärkten Anreicherungen gefährlicher Substanzen in der Innenraumluft führen. Die Bewertung der Emissionen organischer Bestandteile (VOC, SVOC) aus Baustoffen und Bauelementen gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.

    Abgeleitet aus der europäischen Bauproduktenrichtlinie ist in der Produktnorm DIN EN 14351-1 für Fenster und Außentüren bereits der Abschnitt 4.6 „Gefährliche Substanzen" enthalten, der sich mit der Gesundheitsgefährdung, die von Produkten ausgeht, befasst. Bisher fehlen sowohl umfassende Untersuchungen zum Emissionsverhalten von Bauelementen wie Fenster und Außentüren als auch allgemein­verbindliche gesetzliche Vorgaben und Grenzwerte.

    Zielsetzung: Als Beitrag zur Umsetzung der in der europäischen Bauproduktenrichtlinie formulierten Anforderungen sollen die Emissionen von VOC und SVOC aus Bauelementen und deren Komponenten aus dem Bereich der Fenster und Außentüren untersucht werden.

    Ergebnisse: Sämtliche untersuchten Elemente sowie Komponenten erfüllen die Entscheidungskriterien des AgBB-Schemas. Kunststoff- und Metallfenster sowie deren Komponenten verursachen sehr geringe bis nahezu keine VOC-Emissionen. Holzfenster sowie deren Komponenten zeigen zwar etwas höhere VOC-Emissionen, doch auch hier werden die AgBB-Entscheidungskriterien deutlich erfüllt.

    Großer Einfluss auf spätere Messwerte geht von der produktspezifischen Auswahl und Probenahme aus. Zufällige Probenauswahl bzw. unklare Probenahmezeitpunkte führen, trotz der generell eher unkritischen Emissionen von Fenstern und deren Komponenten, zu Messwerten ohne Aussagekraft, Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit.

    Sollten europäische Emissionsklassen für Bauprodukte verfügbar werden, wird auf Basis der Erkenntnisse des Forschungsvorhabens eine Anerkennung von Fenstern als Produkte „without testing" bzw. „without further testing" (wt/wft) oder zumindest eine fakultative Einstufung in eine der vorgefassten Emissionsklassen empfohlen. Eine Untersuchung wäre in diesem Fall nur bei besonderen Anforderungen an das Emissionsverhalten oder zur Erreichung einer strengeren als der vorgefassten Emissionsklasse notwendig.

    Eine Untersuchung der VOC-Emissionen an den maßgeblichen Komponenten von Fenstern in Kleinkammern ist umsetzbar. Speziell für Weiterentwicklungen, Vergleichsuntersuchungen oder Austauschvorgänge bestimmter Komponenten stellt diese Vorgehensweise eine Vereinfachung des Ablaufs dar und erhöht die Aussicht auf reproduzierbare und nachvollziehbare Messwerte.

    Um reproduzierbare Messwerte sicherzustellen, muss bei einer Untersuchung der VOC-Emissionen an kompletten Elementen bei der Probenahme nachvollziehbar sein, aus welcher Phase des Produktlebenszyklus die einzelnen Komponenten stammen und wie der Fertigungsablauf stattgefunden hat. Eine Untersuchung der VOC-Emissionen an kompletten Elementen ist ausschließlich in einer Großkammer möglich, dabei sollten die speziellen Vorgehensweisen der Projektarbeit berücksichtigt werden. Aufgrund der Komplexität des Produkts Fenster sind Vorgehensweisen, die bei anderen Bauprodukten zur Anwendung kommen, nicht ohne Weiteres umzusetzen.

    Auf EU-Ebene wird die Einführung von Emissionsklassen für Bauelemente beabsichtigt. Wie die abgeschlossenen Untersuchungen zeigen, sind nur einige wenige Komponenten am Fenster mögliche Emissionsquellen. Deshalb wäre es vorteilhaft, wenn bei Fenstern die Einstufung in Emissionsklassen auf der Basis von Messungen an Komponenten erfolgen könnte. Möglicherweise könnte dabei aus den Messwerten der einzelnen Komponenten durch ein „Rechenverfahren" auf die Emissionen des kompletten Fensters geschlossen werden. Basis für ein solches Verfahren wären jedoch eingehendere und speziell darauf ausgerichtete wissenschaftliche Untersuchungen.

    Laufzeit: November2008 bis Dezember 2010

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Entwicklung eines Berechnungsmodells für VOC- und Aldehyd-Emissionen in der Innenraumluft von Bauobjekten in Modulbauweise Open or Close

    Bearbeiter: Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau: Urs von Arx

    Beschreibung: Nach der Implementierung des Modells und Überprüfung anhand eines 1 m3-Prüfraumes erfolgt eine Erweiterung des Modells und Abgleich der prognostizierten Werte mit Messwerten eines Mustermoduls. Nach erfolgreicher Erweiterung endet das Projekt mit einem Praxistest an einem aktuellen Bauvorhaben des Industriepartners.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • VOC Emissionen – toxikologische Aspekte Open or Close

    Bearbeiter: Holzforschung Austria: Mag. Dr. Gerald Aschacher

    Beschreibung: Im Projekt wurden Kriterien erarbeitet, mit deren Hilfe besonders emissionsarme Holzprodukte identifiziert werden können. Diese Kriterien reichen von der Berücksichtigung der holzarten- und wuchsgebietspezifischer Faktoren bis hin zur weiteren Verarbeitung des Rohstoffes Holz.

    Im Projektrahmen soll besonderes Augenmerk auf das toxikologische Risiko jener flüchtigen Substanzen gelegt werden, die aus Holz und seinen Produkten freigesetzt werden können. Auf Basis der Ergebnisse soll ein Bewertungsschema der aus Holzprodukten emittierenden flüchtigen organischen Substanzen entwickelt werden, das als Hilfestellung für die Herstellung emissionsarmer Produkte dient.

    02. Juli 2010 abgeschlossen

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Verminderung der Formaldehydemission von Holzwerkstoffen Open or Close

    Bearbeiter: Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI Dr. Brigitte Dix

    Beschreibung: Die Verminderung der Formaldehydemission von Holzwerkstoffen und daraus hergestellten Produkten wird von der Forschung, Klebstoff- und Holzwerkstoffindustrie seit Jahren verfolgt. Die Einstufung von Formaldehyd als »krebserzeugend für den Menschen«, die 2004 von der International Agency for Research on Cancer (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sowie 2011 vom U.S. Department of Health and Human Services vorgenommen wurde, raumhygienische Empfehlungen, regulative sowie normative Entwicklungen auf nationaler und europäischer Ebene, privatrechtliche Formaldehydregelungen und die Einführung anderer Bewertungssysteme mit niedrigeren Grenzwerten für Formaldehyd sind aktuelle Herausforderungen zur verschärften Begrenzung der Formaldehydemission von Holzwerkstoffen.


    In Deutschland gilt seit 1986 ein gesetzlich festgelegter Grenzwert für die Formaldehydemission von 0,1 ppm (Emissionsklasse 1, Prüfkammerverfahren EN 717-1). Grenzwerte für die Formaldehydemission gelten z. B. auch für das F****-System in Japan, die Regelungen des California Air Resources Board CARB und die auf CARB Bezug nehmende Regelung der IKEA-Spezifikation ISO-MAT-0003. So betragen nach dem CARB-System Phase 2 die äquivalenten Grenzwerte nach EN-Kammerprüfung 0,065 ppm für Spanplatten und 0,03 ppm bei Sperrholz. Die European Panel Federation EPF vereinbarte im Sommer 2011 eine Reduzierung der Formaldehydemission auf maximal 0,065 ppm (Prüfkammerverfahren EN 717-1) für CE-gekennzeichnete unbeschichtete Holzwerkstoffe für den Einsatz im Baubereich (EN 13986). Der vorgeschlagene Grenzwert soll in die europäische Normung aufgenommen werden. Es ist davon auszugehen, dass auch vom Gesetzgeber der derzeitige gesetzlich vorgeschriebene Formaldehydemissionswert für alle Holzwerkstoffe weiter abgesenkt wird.

    Die Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen ist von zahlreichen Faktoren abhängig, wie Holzart, Aufbereitung des Holzes, Recyclingmaterial, Klebstoff, Additive, Feuchtegehalt, Plattenaufbau, Pressbedingungen, Nachbehandlung und Alterung des Holzwerkstoffs.

    Die wichtigsten Verfahren zur Verminderung der Formaldehydabgabe von Aminoplastharz-gebundenen Holzwerkstoffen sind:

    • Verwendung von formaldehydarmen oder formaldehydfreien Harzen

    • Verwendung von modifizierten Harnstoff-Formaldehydharzen

    • Optimierung der Herstellungsparameter (Holzart, Plattenaufbau, Feuchte, Pressbedingungen)

    • Einsatz von Formaldehydfängern

    • Aufbringung einer Diffusionssperre

    • Nachträgliche Behandlung der Holzwerkstoffe mit Formaldehyd bindenden Systemen

    • Lagerung der Holzwerkstoffe

    Im Rahmen eines Verbundforschungsvorhabens mit der Universität Ljubljana/Slowenien wurde am Fraunhofer-Institut für Holzforschung die Wirkung von Formaldehydfängern auf die Verminderung der Formaldehydemission von mit Harnstoffformaldehydharz gebundenen Holzwerkstoffen untersucht. Die Arbeiten betrafen insbesondere den Einsatz von Tannin als Formaldehydfänger. Tannine sind polyphenolische Extraktstoffe aus Holz und Rinden. Durch Reaktion mit dem Formaldehyd können die z. B. aus Akazienrinde oder Quebrachoholz kondensierten Tannine vernetzte Polymere bilden, die sich als Bindemittel für Holzwerkstoffe eignen. 
    Für die Untersuchungen wurde dreischichtiges Buchenfurnier-Sperrholz mit Harnstoffformaldehydharzen unterschiedlichen Formaldehydgehalts hergestellt. Als Formaldehydfänger wurden Harnstoff und Quebrachotannin eingesetzt. Die Formaldehydemission von Sperrholz, gemessen nach der Prüfkammer-Methode (EN 717-1), wurde durch Tannin insbesondere bei dem formaldehydreicherem Harnstoffformaldehydharz deutlich vermindert (Abb. 1), die Formaldehydemission lag unter dem von der EPF vorgeschlagenen Grenzwert von 0,065 ppm. Mit dem formaldehydarmen Harnstoffformaldehydharz wurden bei Einsatz von Harnstoff bzw. Harnstoff in Kombination mit Tannin als Formaldehydfänger Emissionswerte erzielt, die im Bereich von unbehandeltem, natürlichem Holz liegen. Die Zugscherfestigkeit der mit formaldehydarmem Harnstoffformaldehydharz gebundenen Sperrhölzer wurde durch das Tannin erhöht.

    Die Formaldehydabgabe von Spanplatten (Abb. 2) und mitteldichten Faserplatten wurde durch den Einsatz von Tannin geringfügig und durch die Zugabe von Harnstoff deutlich vermindert.
    Weitere Arbeiten zur Verminderung der Formaldehydabgabe von Spanplatten und MDF betreffen insbesondere den Einfluss der Partikelfeuchte, des Plattenaufbaus und der Pressbedingungen.

    Laufendes Projekt

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Über die Emissionen von Formaldehyd ausgewählter Holzarten Open or Close

    Bearbeiter: Universität Hamburg, Holztechnologie/Holzphysik, Bachelorarbeit: Jan-Hendrik Saltz
    Beschreibung: Seit vielen Jahren werden in der Holzwerkstoffindustrie die Grenzwerte für Formaldehyd in Platten mit formaldehydhaltigen Harzen immer weiter verschärft. Grundlage ist hier die Gefahrenstoffverordnung vom 26. Oktober 1986, die im Oktober 1993 in die Chemikalien-Verbotsverordnung umbenannt wurde. Sie verbietet den Verkauf von Holzwerkstoffen, die in einem Prüfraum die Ausgleichskonzentration von 0,1 ml/cbm (ppm = 0,124 mg/cbm) Formaldehyd überschreiten (ChemVerbotsV 1993). Aber auch der Handel drängt die Hersteller zu immer niedrigeren Emissionswerten. Ein Beispiel hierfür ist das schwedische Unternehmen IKEA. Es verlangt eine niedrigere Emission bei den gelieferten Holzwerkstoffen als die in Europa standardisierte E1-Klassifizierung von < 0,1 ppm. - Das letztendliche Ziel, eine Platte, die keine Formaldehydemission aufweist, ist nicht erreichbar. Formaldehyd ist ein natürliches Stoffwechselprodukt, das aus vielen organischen Produkten entweichen kann. Es sollte daher auch das Holz selbst betrachtet werden. - Es stellt sich die Frage, wie viel Formaldehyd aus massivem Holz überhaupt entweichen kann und inwieweit dies von der Holzart abhängig ist. Daher soll in der Arbeit die Abgabemenge von vier verschiedenen Holzarten ermittelt und in einem Fall ein Blick auf die Unterschiede zwischen Splint- und Kernholz eingegangen werden. Die Prüfung wird mit Hilfe von drei genormten Methoden durchgeführt. Anschließend werden die Ergebnisse mit denjenigen anderer Arbeiten verglichen.

    Publikationsjahr: 2011

    Titel 106
    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Nutzung von Holz im Krankenhaus unbedenklich. Studie zur antimikrobiellen Wirkung von Kiefernholz gegen Erreger von Krankenhausinfektionen Open or Close

    Bearbeiter: Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene des Universitätsklinikums Freiburg: Strehlein M, Wirmer J, Schmidt-Eisenlohr E, Daschner F

    Erschienen im Holz-Zentralblatt, 2004; 71: 951–953

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • „Holz ist gesundheitsfördernd!“ Open or Close

    Bearbeiter: Medizinische Universität Graz, Institut für Physiologie: Prof. Dr. phil. Maximilian Moser

    Beschreibung: Immer wieder gibt es Befürchtungen, dass „flüchtige organische Verbindungen“ (VOCs) gesundheitsschädlich sein konnten. Prof. Dr. med. Maximilian Moser von der Universität Graz forscht in eine gegenteilige Richtung: Er untersucht die gesundheitsfördernden Wirkungen von Holz. Seine Langzeitstudie „Schule ohne Stress“ (SOS) sorgte in Österreich für Aufsehen.

    Bei dem Schulversuch waren der Boden aus Eiche, die Decke aus Tanne, eine Wand aus Fichte und die Möbel aus Zirbe und Buche – also bei uns heimische Hölzer. Gerade über die Zirbe gibt es ja schon einige Studien, die aufzeigten, dass z. B. das Schlafen in einem Bett aus ihrem Holz sehr schlaffördernd ist. Wir sind hier aber wissenschaftlich noch nicht so weit, wie wir gerne wären.

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Gesundheitliche Auswirkungen von Holz Open or Close

    Bearbeiter: BOKU Wien, Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe: Karl Dobianer

    Beschreibung: Die natürlichen Emissionen von Holz können die Gesundheit sogar positiv beeinflussen. Von Terpenen ist dieser Einfluss schon nachgewiesen.

    Quelle: Lingovisionen: Schriftreihe des Institutes für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe am Department für Materialwissenschaften und Prozesstechnik der Universität für Bodenkultur Wien. Titel: Interaktion Mensch und Holz Hrsg. Alfred Teischinger (2012)

  • Untersuchungen über den Einfluß ausgesuchter Prozessparameter auf die Emission flüchtiger organischer Verbindungen von thermisch modifiziertem Holz Open or Close

    Bearbeiter: Universität Hamburg, Holztechnologie/Holzphysik, Bachelorarbeit: Ole Hansen
    Beschreibung: Die Emission von VOCs aus Holz, sowie Holzwerkstoffen und anderen Baustoffen ist für den Innenbereich von großer Bedeutung. Dies zeigt sich in stetig verschärften AgBB-Bewertungsschemata. Auch wenn diese bisher nur einen Richtwert vorgeben, wird dieser von vielen Unternehmen bereits als fest einzuhaltender Wert gesehen, den es nicht zu überschreiten gilt. - Das Ziel der Arbeit ist es, ausgesuchte Parameter auf die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen hin zu untersuchen. Dabei hat sich gezeigt, dass der Schwerpunkt der Emissionen je nach Holzart unterschiedlich liegt. Buche und Esche emittieren bereits im nativen Zustand große Mengen Essigsäure. Die Kiefer hingegen weist große Emissionen an Terpenen, insbesondere alpha-Pinen, 3-Caren und Limonen auf. Zwischen Kiefer und den Laubhölzern liegt die Fichte, deren Emissionen sich aus ähnlich großen Teilen Säure und Terpenen zusammensetzen. Hexanal konnte als der häufigste Aldehyd in den nativen Prüfstücken nachgewiesen werden.

    Publikationsjahr: 2012

    Projektinfo... Titel 39 (15.11.2015)

  • Untersuchungen zur qualitativen und quantitativen Erfassung der emittierten Geruchsstoffe in Thermoholzprodukten unter Berücksichtigung der Feuchteaufnahme sowie zur Reduzierung der Emission durch technologische Maßnahmen Open or Close

    Bearbeiter: TU Dresden, Institut für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ, Dr.-Ing. Alexander Pfriem

    Beschreibung: Die thermische Modifikation von Holz hat unter anderem das Ziel, seine Dauerhaftigkeit so zu erhöhen, dass es ohne zusätzlichen chemischen Holzschutz im Außenbereich verarbeitet werden kann. Durch die Wärmebehandlung wird das Holz in seinen chemischen, physikalischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften modifiziert. Die bei der thermischen Vergütung entstehenden Abbauprodukte sind zum derzeitigen Kenntnisstand noch ungenügend erforscht. Weiterhin sind problematische Geruchsstoffe der Produkte noch nicht erkannt, deren Emissionspotential bestimmt und keine technischen Möglichkeiten zur Eliminierung aufgezeigt. Durch die zunehmende Verwendung dieses Materials auch im Innenbereich verschärft sich die Frage, ob vom Thermoholz gesundheitliche Gefahren für den Menschen ausgehen.
    Im Rahmen eines DFG-Projektes in enger Kooperation mit dem Institut für Holz- und Pflanzenchemie der TU Dresden werden die während des Thermoprozesses abgebauten bzw. modifizierten flüchtigen oder durch Wasser und andere Lösungsmittel extrahierbaren Stoffe analysiert und ihre Bildungswege nachvollzogen. Besonderes Augenmerk gilt dabei Substanzen, von denen nachweislich gesundheitliche Gefahren für den Menschen ausgehen sowie solchen, die zu besonderen Eigenschaften des Thermoholzes wie Farbe, Wasseraufnahmevermögen oder biologische Resistenz beitragen. Durch eine Veränderung und Weiterentwicklung der Verfahrensparameter bei der Vergütung des Holzes sollen Rückschlüsse auf die während der thermischen Behandlung ablaufenden chemischen Prozesse gezogen sowie technische Möglichkeiten zur Eliminierung potentiell gesundheitsschädlicher bzw. geruchsintensiver Stoffe geprüft und entwickelt werden.
    abgeschlossen
    Projektinfo... (15.11.2015)

  • In-Door Air Quality - Untersuchung des Einflusses von Baumaterialien auf die Raumluftqualität Open or Close

    Bearbeiter: Holzforschung Austria: DI Sylvia Polleres

    Beschreibung: Die energetische Optimierung von Gebäude führt zu immer luftdichteren Gebäudehüllen. Als Ergebnis dieser Entwicklung zeigen sich moderne Häuser mit verringerten Energieverlusten, gleichzeitig jedoch mit zunehmenden Risken hinsichtlich der Anreicherung von problematischen Substanzen in der Innenraumluft aufgrund der verringerten Durchlüftung.

    Im Projekt ist ein Monitoring der Reduktion der Luftschadstoffe durch kontrollierte Belüftung vorgesehen. Es sollen die unterschiedlichen Innenraumluft-Qualitäten beim Einsatz verschiedener Kombinationen von Baumaterialien analytisch untersucht werden. Diese Laborerkenntnisse sollen in Folge in Testräumen im Realmaßstab überprüft werden.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Flüchtige Emissionen aus Holzwerkstoffen (VOCs – volatile organic compounds) Open or Close

    Bearbeiter: Kompetenzzentrum für Holzwerkstoffe und Holzchemie

    Beschreibung: Holzinhaltstoffe, Bindemittel und Holzpolymere wie Hemicellulosen und Lignin können durch Autooxidation oder thermische Hydrolyse zu niedermolekularen flüchtigen Verbindungen (VOCs – volatile organic compounds) abgebaut werden. So bilden sich bei der Herstellung von Holzwerkstoffen aus Kiefernholz z. B. oxidative Abbauprodukte wie Hexanal oder Pentanal.

    Bestimmte Stoffe können einen negativen Einfluss auf das fertige Produkt ausüben oder zu Geruchsbeeinträchtigungen führen. Versuche im Labormaßstab haben gezeigt, dass durch einen gezielten enzymatischen Abbau von VOC-Vorläufersubstanzen vor der Trocknung die Emissionen des fertigen Produktes signifikant vermindert werden können. Parallel dazu werden neue, schnellere bzw. automatisierbare Analyseverfahren entwickelt.

    Laufendes Projekt

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Emissionswege von Wirkstoffen aus Lärmschutzwänden – Untersuchung zum Verhalten alternativer Holzschutzmittel im bewitterten Außenbereich Open or Close

    Bearbeiter: Holzforschung Austria: Mag. Notburga Pfabigan

    Beschreibung: Das Projekt dient der Erweiterung der derzeitigen Kenntnisse über das Verhalten neuer, alternativer Holzschutzmittel im bewitterten Außenbereich. Dazu werden Untersuchungen zum Abwaschverhalten sowie zu einem ev. Wirkstoffeintrag in Boden und Gewässer durchgeführt.

    Des Weiteren werden das Verhalten neuer alternativer Holzschutzmittel in Kombination mit hydrophobierenden Beschichtungen und mit Verbindungsmitteln untersucht. Am Beispiel Lärmschutzwand aus Holz sollen die Erkenntnisse dazu dienen, die technisch-naturwissenschaftlichen Grundlagen zur Erreichung der künftig geforderten Standdauer von mindestens 25 Jahren zu legen.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Reduktion der VOC-Emissionen von Büromöbeln unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses Open or Close

    Bearbeiter: Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau: Urs von Arx

    Beschreibung: Für die Erreichung eines emissionsarmen Möbels werden folgende relevanten Einflussgrößen untersucht: Evaluation der zur Anwendung gelangenden Holzwerkstoffe; Untersuchung der zur Anwendung gelangenden lösungsmittelbasierten, wasserbasierten und UV-härtenden Lacksysteme; falls notwendig Neuformulierung der Lacksysteme, Optimierung der Lackapplikation. Abschließend wird eine kalkulatorische Abschätzung der Emission eines Möbels aufgrund der eingesetzten Komponenten erstellt.

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Technologische Untersuchungen zur Herstellung von emissionsarmer Räuchereiche für Produkte des Innenraumes Open or Close

    Bearbeiter: IHD ChemieDipl.- Chem. Karsten Aehlig, Dr. Sebastian Weidlich, M.Sc.Stefan Keller

    Beschreibung: Zur Gestaltung von Innenräumen werden zunehmend dunkle Farbtöne für Fußböden, Treppen, Möbel und Türen nachgefragt. Mit einheimischen Holzarten lassen sich ohne eine nachträgliche Farbgebung nur helle bis bräunliche Farbtöne auf deren Oberflächen realisieren. Da aus ökologischen Gründen auf dunkle tropische Hölzer weitgehend verzichtet werden sollte, sind Alternativen gefragt. Man besinnt sich auf „alte“ Holzfärbeverfahren und „räuchert“ Eichenholz wieder mit Ammoniak. Es wurden Verfahren entwickelt, mit denen eine vollständige Durchfärbung erreicht werden kann. Die Bildung bzw.Vermeidung gesundheitlich relevanter Verbindungen, die nachträglich aus Produkten emittieren können, wurde bisher wenig betrachtet. Das Forschungsziel bestand deshalb in der Schaffung von Grundlagen zur Herstellung gesundheitlich unbedenklicher und verbraucherfreundlicher Produkte für den Innenraum aus „Räuchereiche“, der Beseitigung bestehender Hemmnisse für deren Anwendung als zulassungspflichtige Produkte und der Gewinnung weiterer wissenschaftlicher Erkenntnisse auf dem analytischen Gebiet. Als kritische Verbindungen werden jene angesehen, die einer bauaufsichtlichen Zulassung entgegenstehen, d.h. solche, die die Kriterien des AgBB-Schemas nicht erfüllen. Problematische Verbindungen können Acetamid, Ammoniak und Essigsäure sein.

    2012

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Entwicklung emissionsarmer, hochfeuchtebeständiger Spanformteile Open or Close

    Bearbeiter: IHD: Dr. rer. nat. D. Krug, Dipl.-Ing. A. Weber

    Beschreibung: Spanformteile gehören zu den Holzspanwerkstoffen. Sie finden als Innenverkleidungen von Fahrzeugen, Fensterbänke, Fassaden-, Wand- und Deckenelemente oder Tischplatten Anwendung. Die beleimten Späne werden unter Einwirkung von Druck und Wärme in einem Urformprozess zu zwei- und dreidimensionalen Erzeugnissen verformt. Dabei ist die Klebstoffwahl, wie auch bei Spanplatten gemäß EN 312, abhängig vom Verwendungszweck. Spanholzformteile können je nach Anwendungsgebiet mit Kunststofffolien oder Furnieren beschichtet werden. Bei der Herstellung von Spanformteilen herrschen gegenüber Spanplatten andere Verhältnisse beim Aushärtungsprozess durch die Dimensionierung, die Art des Spanvlieses und durch das Heißpressen in Presswerkzeugen. Gegenwärtig werden vorrangig MUF- oder MUPF-Harze mit hohen Melaminanteilen zur Produktion von Spanformteilen für den Außeneinsatz eingesetzt. Die Klebstoffanteile liegen mit bis zu 30 % verhältnismäßig hoch, um die angestrebte Witterungsbeständigkeit auch tatsächlich zu erreichen. Die Verwendung dieser MUF-Harzsysteme mit Anteilen über 20 % bewirkt aber auch, dass solche Bauteile erhöhte Formaldehydemissionen aufweisen. Die Hersteller von Spanformteilen hatten bisher auf Grund der i. d. R. nachfolgenden Beschichtung keine Probleme, das E1-Level einzuhalten, zumal für die Außenanwendung die Formaldehydemission keine wesentliche Rolle spielte. Jedoch könnten zukünftig auch für das Einsatzgebiet „Spanformteile“ die verschärften Anforderungen an die Formaldehydabgabe gelten, wie sie IKEA mit seiner Spezifikation IOS-MAT-0003 an Möbelteile oder die EPF demnächst mit „einer Emissionsklasse unterhalb E1“ (0,065 ppm) stellen. Daher sollten sich perspektivisch Spanformteilproduzenten auf diese Anforderungen einstellen.

    2011

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Herstellung formaldehydemissionsarmer Harnstoff-Formaldehyd(UF)-Harzgebundener Holzwerkstoffplatten Open or Close

    Bearbeiter: IHD: Dipl.-Chem. Erika Hoferichter

    Beschreibung: Die Hersteller von Holzwerkstoffen sind verpflichtet, den in der Chemikalienverbotsverordnung §1, Anhang, Abschnitt 3 für Formaldehyd fixierten Grenzwert von 0,1 ppm einzuhalten. Die Holzwerkstoffplatten, die diesen Mindestanforderungen entsprechen, gehören zur Formaldehyd-Emissionsklasse E1 und waren bisher für die meisten Anwendungen im Möbelbau ausreichend qualifiziert. Einen neuen Impuls bekam die Formaldehyd-Diskussion vor dem Hintergrund der Mitteilung der WHO im Juni 2004 zur Gefahrenidentifikation für Formaldehyd. Die „International Agency for Research on Cancer“ (IARC) hat die Umstufung von Formaldehyd aus der Kategorie 3 (Wirkung noch nicht klassifizierbar) der kanzerogenen Stoffe in die Kategorie 1 (nachweislich humankanzerogen) vorgenommen und in der im Dezember 2006 erschienenen Monografie begründet. Aufgrund dieser Umstufung kommt es gegenwärtig weltweit zu einer Absenkung der Grenz- und Richtwerte für die Formaldehydabgabe. Die Bindemittelhersteller stehen derzeit vor der Herausforderung, die Leime den neuen Anforderungskriterien für Formaldehyd u.a. durch Modifikation der Formulierungen mit geeigneten Formaldehydfängern anzupassen. Sowohl der Bindemitteltyp und die Rezeptur als auch die jeweilige firmenspezifische Technologie beeinflussen dabei die nachträgliche Formaldehydabgabe der Holzwerkstoffe in Konzentration und Zeit.

    2008

    Projektinfo (PDF)... (07.02.2016)

  • Untersuchungen zur Entwicklung eines Verfahrens zur Minimierung der Furfuralemissionen aus Holzfaserdämmstoffen Open or Close

    Bearbeiter: IHD: Dipl.-Chem. Karsten Aehlig, Dr. rer. nat. Martin Fischer

    Beschreibung: Bei der Herstellung von Holzfaserdämmstoffen nach dem Trocken- oder Nassverfahren kann es zu erheblichen Emissionen an Furfural aus den fertigen Dämmstoffen kommen, insbesondere dann, wenn diese Verfahren für hohe Stoffdurchsätze und damit drastischere Aufschlussbedingungen eingestellt werden. Furfural ist eine flüchtige organische Verbindung (VOC), die im Verdacht steht, eine kanzerogene Wirkung zu haben. Bauprodukte, zu denen die Holzfaserdämmstoffe gehören, werden zunehmend einer gesundheitlichen Bewertung, wie z.B. in den Anforderungen des Gütezeichens natureplus® oder des AgBB-Schemas, unterzogen. Obwohl das AgBB-Schema für Holzfaserdämmstoffe nicht verbindlich ist, sollten diese Produkte die gesundheitlichen Anforderungen auch aus Gründen der besseren Vermarktung erfüllen. Furfural entsteht beim Holzaufschluss in einem mehrstufigen Prozess aus Polyosen. Diese werden durch eine sauer katalysierte Hydrolyse zu Einfachzuckern (Pentosen, Hexosen, Uronsäuren) abgebaut. Die ebenfalls sauer katalysierte Dehydration der Pentosen führt zum Furfural, im Fall der Hexosen entsteht das 5-Hydroxymethylfurfural. Furfural entsteht daneben durch Decarboxylierung und Dehydration von Hexuronsäuren. Die für die Entstehung von Furfural durchweg benötigte Säure stammt aus dem Holz selbst. Es handelt sich überwiegend um Essigsäure und Ameisensäure. Zielstellung des Forschungsprojektes war es, Prinziplösungen zu finden, die in bestehende Anlagentechnik zur Herstellung von Holzfaserdämmstoffen integriert werden können und welche die nachträgliche Emission von Furfural und anderen gesundheitlich bedenklichen Verbindungen auf ein vertretbares Maß reduzieren.

    2008

    Projektinfo... (15.11.2015)

  • Entwicklung eines Sanierungsverfahrens für geruchsbelastete ältere Holzhäuser durch bauphysikalische und chemisch-physikalische Maßnahmen Open or Close

    Bearbeiter: Fraunhofer-Institut für Holzforschung – Wilhelm-Klauditz-Institut WKI: Dr. Jan Gunschera

    Beschreibung: In älteren Holzhäusern treten gelegentlich starke, unangenehme Gerüche auf, die von den Bewohnern als »schimmelig« oder »muffig« charakterisiert werden. Ergebnisse aus dem WKI zeigten, dass Chloranisole die wesentliche Ursache dieser Gerüche sind.

    Die Untersuchungen zum Entstehungsprozess ergaben, dass die Bildung der Chloranisole, die für die Gerüche verantwortlich sind, in einem Sekundärprozess stattfindet (Abb. 1). Gesundheitliche Beeinträchtigungen sind jedoch bisher nicht bekannt und können nach heutigem Informationsstand ausgeschlossen werden. Um für das beschriebene Problem Lösungen anbieten zu können, sollten geeignete Sanierungsmaßnahmen unter Berücksichtigung bauphysikalischer und chemisch-physikalischer Aspekte im Rahmen eines AiF-Projekts entwickelt werden. Ziele dieses nunmehr abgeschlossenen Projekts waren die Entwicklung effektiver und kostenverträglicher Sanierungsmaßnahmen, um mit Chloranisolen kontaminierte Häuser wieder geruchlich unbelastet nutzen zu können.

    Im Rahmen des Projekts wurden in insgesamt 15 Gebäuden bzw. 39 Räumen Raum- und/oder Wandluftproben untersucht. Hieraus ergab sich zunächst ein vertieftes Verständnis der das Phänomen beeinflussenden Randparameter. Dabei stellte sich heraus, dass zunächst über lange Zeiträume Pentachlorphenol aus dem Ständerwerk entweicht und an anderen Materialien in den Gefachen (Folien, Dämmmaterialien, Werkstoffplatten) adsorbiert. Berechnungen ergaben, dass phasenweise Materialfeuchten erreicht werden können, die ein für Chloranisolbildung durch mikrobielle Umsetzungen ausreichendes Wachstum von Mikroorganismen erlauben. Dies geschieht vornehmlich in nach Norden, Nordwesten und Westen orientierten Gefachen, da diese am wenigsten durch Sonneneinstrahlung austrocknen (Abb. 2). Der Prozess kann sich aber weiter ausbreiten. Zusätzlich erfolgt eine Ausbreitung der Chloranisole durch Diffusion. Die Materialfeuchten, die die Chloranisolbildung auslösen, führen nicht zur Bildung von Holz zerstörenden Pilzen und schädigen die Bausubstanz physikalisch nicht.

    Zur Behebung wurden diverse Ansätze verfolgt, da sich relativ schnell herausgestellt hatte, dass die Lösung des Problems nicht in einem starren Sanierungsverfahren für alle betroffenen Häuser bestehen kann. Vielmehr müssen mehrere Maßnahmen gebündelt werden, um die Ursache vollständig und dauerhaft zu beseitigen. Darüber hinaus erwies es sich als notwendig, auch einzelne lindernde Maßnahmen zu definieren, die zwar die Ursachen nicht bekämpfen, aber kostengünstig zumindest vorübergehende Besserung bringen. Hierfür bietet sich z. B. der Einbau einer Lüftungsanlage an, die später in ein Belüftungssystem im Rahmen eines Gesamtkonzeptes integriert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Aufbringen einer absorptiven Aktivkohletapete die Chloranisolkonzentration vorübergehend senken.

    Neben diesen Zwischenlösungen kann mittels verschiedener Maßnahmen sanierend in den Prozess eingegriffen werden. Mindestens sollten die Gefache, wenn möglich von außen, geöffnet und die dadurch entfernten Werkstoffplatten ersetzt werden. Gleiches gilt für Dämmmaterialien und Folien. Der nächste wichtige Schritt ist die Beschichtung des Ständerwerks mit einem Pentachlorphenol sperrenden Anstrich, soweit zugänglich. Mit dem erneuerten Aufbau der Gefache erfolgt die Einbringung eines wirksamen Wärmedämmverbundsystems, das dauerhaft niedrige Feuchten garantiert. Die Sanierung kann je nach Lage der betroffenen Gefache und Räume als Teil- oder Totalsanierung erfolgen. Optional bzw. je nach Stärke der Geruchsbelastung können offene Stellen wie Steckdosen abgedichtet werden. Zur Beseitigung von Emissionen aus verbliebenen Bauteilen kann im Gefach, z. B. in die Dämmung, Aktivkohle eingebracht werden. Im Innenraum sollten alle adsorptiven Materialien, besonders Gardinen, Teppiche, Möbel, Kleidungsstücke etc. ausgetauscht bzw. gründlich gereinigt werden. Zusätzlich können eventuell in der Raumluft verbleibende Chloranisole durch das Aufbringen einer Aktivkohletapete entfernt werden. Unabhängig von der Zusammenstellung der jeweils gewählten Sanierungsverfahren ist dabei immer auf eine sorgfältige und fachlich versierte Durchführung zu achten, da bei unsachgemäßer Ausführung bzw. Kombination mit anderen Maßnahmen die Wirksamkeit beeinträchtigt werden kann.

    Laufendes Projekt

    Projektinfo... (07.02.2016)

  • Wohngesundheit zwischen Holz und Keratin Open or Close

    Bearbeiter: Jacobs, R.

    Beschreibung: In Herzogenaurach wurde kürzlich ein Bürohaus bezogen, das konsequent mit umweltfreundlichen und geprüften Baustoffen gebaut wurde. Die Brettsperrholzkonstruktion mit der unterseitigen Bekleidung mit keratinhaltigen Gipsfaserplatten bietet dabei ein nachweislich wohngerechtes Raumklima.
    Quelle: Bauen mit Holz [v. 115(3) p. 14–18] Dokumentennummer: T1 13 750 (2013).

    Zur Datenbank... (15.11.2015)

  • ÖKONFLEX Open or Close

    Bearbeiter:Uni Innsbruck: Anton Kraler, Verena Krismer, Hermann Glatzl

    Beschreibung:

    ÖKONFLEX: AN IT-TOOL FOR CONFIGURING WOODEN HOUSE CONSTRUCTIONS

    Projektinfo... (07.02.2016)

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