6. Holzschutz 6.1. Aufgaben, Bedeutung und Entwicklung des Holzschutzes

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1 6. Holzschutz 6.1. Aufgaben, Bedeutung und Entwicklung des Holzschutzes Holzschutz dient der Werterhaltung und Verlängerung der Funktionstüchtigkeit der Gebrauchsdauer von Holz und Holzwerkstoffen und beginnt schon in der Planungsphase. Der Schutz erfolgt gegen biotische Schäden wie Insekten, Muscheln, Pilze, andere Pflanzen und Bakterien sowie gegen abiotische Schäden wie Feuchtigkeit, Feuer und UV-Strahlung. Durch UV-Strahlung wird Lignin in wasserlösliche Komponenten gespalten, die bei wechselnden Holzfeuchten ausgewaschen werden können. Damit verlieren die obersten Zellulosefaserschichten ihren Zusammenhalt und stellen keinen tragfähigen Untergrund für eine Beschichtung mehr dar. Es gelangt Luft in die Zwischenräume der Zellulosefasern. Durch Reflexion des Lichtes in den obersten Schichten erscheint das Holz milchig-trüb. Vollständig ausgewitterte Holzoberflächen erscheinen silbergrau, da das die Eigenfarbe der Zellulose ist. Farblose oder schwach pigmentierte Anstrichtstoffe gewährleisten aus diesem Grunde keinen ausreichenden Schutz gegenüber UV-Strahlung. In der Tabelle 1 sind Ursachen, Schadensart, Bedingungen und Folgeschäden einiger wichtiger Holzschadsymptome aufgeführt. Tab. 1 Überblick über die wichtigsten Holzschäden (aus GRAMMEL, S. 47) Seite 1 von 10

2 Darunter folgende Schadinsekten: - Anobium punctatum, Anobien allgemein auch Nagekäfer, Klopfkäfer, Totenuhr, Holzwurm an verarbeiteten Laub- und Nadelholz, besonders im Frühholz des Splintes - Hylotrupes bajulus (Hausbock), gefährlichster Zerstörer verbauten Nadelholzes, kein Kernholz, beste Bedingungen bei 30 % Feuchte und C - Parkettkäfer - Frischholzinsekten, Holzbewohner an lebenden oder frisch gefällten Bäumen - Splintholzkäfer, Lyctus brunneus, bis 7 % Holzfeuchte, Laubholz, außer Birke und Buche Wohin geht die Entwicklung des Holzschutzes? In den letzten Jahren hat sich das Umweltbewußtsein der Bevölkerung wesentlich verbessert. Durch die Diskussionen zum Umweltschutz wurde die Anwendung chemischer Holzschutzmittel in Frage gestellt. Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen rückten in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses. Die neue DIN Holzschutz dient dazu, die Anwendung chemischer Holzschutzmittel auf ein Mindestmaß zu beschränken und nur noch umweltfreundliche Stoffe einzusetzen bzw. im Inneren von Wohngebäuden auch bei tragenden Teilen weitgehend auf chemischen Holzschutz zu verzichten, so daß eine Beeinträchtigung der Raumluft ausgeschlossen werden kann. Architekten und Holzbauunternehmer konnten bisher haftbar gemacht werden sowohl für Gesundheitsschäden als auch für die Haltbarkeit der Bauwerke und Einhaltung der Vorschriften. Das Schwergewicht des Holzschutzes wird demzufolge auch mehr auf organisatorischer und technischer Holzschutz baulich-konstruktiven Holzschutz und biologischen Holzschutz gelegt, statt auf chemischen Holzschutz zur Werterhaltung, da die Nachteile bei der Entsorgung des imprägnierten Holzes und bei der Verschlechterung der Raumluft eine entscheidende Rolle spielen. Imprägniertes Holz konnte noch bis zum Jahre 2005 im Hausmüll entsorgt werden. Jetzt ist die Entsorgung nur noch in geeigneten Feuerungsanlagen möglich Natürliche Dauerhaftigkeit des Holzes Neben baulich-konstruktiven Maßnamen bietet sich die Verwendung natürlich dauerhaften Holzarten an. Einige Holzarten lagern im Kernholz Inhaltsstoffe ein, die auf Schadorganismen toxisch wirken. Die Dauerhaftigkeit ist also neben der Feuchte des Holzes von den biozid wirkenden Inhaltsstoffen des Kern- und Splintholzes abhängig. Da Splintholz bei allen Holzarten nicht sehr dauerhaft ist, ist eine Verwendung von Holzarten mit ausreichender natürlicher Resistenz nur dann sinnvoll, wenn die verwendeten Hölzer splintfrei sind. Die natürliche Dauerhaftigkeit wird separat gegenüber Pilzen und Insekten eingeschätzt. Es gilt also generell: Splintholz ist nur wenig dauerhaft. Bei Kernholz gibt es große Unterschiede in Abhängigkeit von der Art und Menge der Kerninhaltsstoffe. Hier gilt: Dunkleres Kernholz ist dauerhafter als helles! Angaben zur natürlichen Dauerhaftigkeit für ausgewählte Holzarten bei Erdkontakt ohne Holzschutz: sehr dauerhaft > 25 Jahre Teak, Robinie dauerhaft " Eiche, Eßkastanie, Eibe, Bongossi, Thuja pl. mäßig dauerhaft " Lärche, Douglasie, Kiefer wenig dauerhaft 5-10 " Fichte, Tanne, Ulme nicht dauerhaft 0-5 " Buche, Ahorn, Erle, H-Buche, Linde, Birke, Pappel Seite 2 von 10

3 Die Normen DIN und DIN EN geben an, welche natürliche Dauerhaftigkeit das splintfreie Holz der einzelnen Holzarten besitzt. Die neuere DIN zeigt nicht nur die Dauerhaftigkeit gegenüber Pilzen, sondern auch gegenüber Insekten an. Einheimische Hauptbaumarten sind somit relativ wenig dauerhaft, mit Ausnahme von Eiche. Die Dauerhaftigkeit erhöht sich erheblich, wenn kein Erdkontakt vorliegt Methoden und Verfahren zum Schutz des Holzes Organisatorischer und technischer Holzschutz Durch technisch-organisatorische Maßnahmen soll bereits nach dem Einschlag der Wertminderung und dem Verderb des Holzes ohne Verwendung chemischer Holzschutzmittel Einhalt geboten werden: - Senkung der Lagerzeiten (damit Vermeidung von Rißbildung, oxidativer Verfärbung und Schädlingsbefall) - Verringerung der Lagerbestände - farbempfindliche und wenig dauerhafte Holzarten sind unverzüglich aufzuarbeiten - geordnete Vorratshaltung mit großen Lagerplätzen - Wahl der richtigen Einschlagszeit (für empfindliche Hölzer im Winter, Sommereinschlag nur für Nadelholz schlechterer Qualitäten, Wintereinschlag für Laubholz und besserer Qualitäten von Nadelholz) Also besteht organisatorischer Holzschutz im wesentlichen aus Planungsmaßnahmen hinsichtlich Fäll- und Lagerzeiten. Technischer Holzschutz umfaßt z. B. die Art der Lagerung: - Trockenlagerung - Naßlagerung - Wasserlagerung (Tüpfelmembranen werden bakteriell abgebaut, dadurch besser lagerbar und besser tränkbar) Baulich-konstruktiver Holzschutz Baulicher Holzschutz bedeutet heute, ohne Chemie eine Zerstörung des verbauten Holzes durch Organismen über einen längeren Zeitraum zu verhindern. Viele Holzarten haben bereits von Natur aus in ihrem Kernholz chemische Stoffe, die z.b. Pilzen oder Insekten den Appetit verderben. Einen besonders ausgeprägten natürlichen Holzschutz weisen die einheimischen Holzarten Kiefer und Lärche auf. Unter Dach verbautes Bauholz benötigt aus diesem Grunde bei den genannten Holzarten wenig oder keinen chemischen Holzschutz, da schon seine Trockenheit den Schädlingsbefall verringert. Unter dem Motto "konstruktiver statt chemischer Holzschutz" sollen die Verordnungen zum Schutz des Holzes sinnvoll genutzt werden, damit das Produkt aus Holz sich besser vermarkten läßt, besonders, wenn der Holzschutz nicht nötig ist. Konstruktiver Holzschutz beginnt mit der Auswahl der richtigen Holzart für das entsprechende Produkt. Warum werden Holzfenster hauptsächlich aus Fichte gefertigt, statt aus Kiefer oder Lärche? Dachstühle müßten nicht aus Schwachholz, sondern aus mehrstieligen Kanthölzern aus dem Kernbereich gefertigt werden, da holzzerstörende Insekten und Fäule insbesondere das Splintholz befallen. Grundprinzip ist der Schutz des Holzes vor zu hoher Feuchtigkeit (u größer gleich 20 %) und Schutz vor hohen Feuchteschwankungen. Demzufolge ist Holz mit dem Feuchtegehalt einzubauen, der während der Nutzung als Mittelwert zu erwarten ist. Damit ist ein Schutz gegen die meisten Holzschädlinge gegeben. Seite 3 von 10

4 Maßnahmen dazu sind: - Einbau von trockenem Holz - Verwendung geeigneter Holzarten und Leimen - Verhinderung der Wiederbefeuchtung durch geeignete Profile, Bodenabstand und Niederschlagsschutz/Tauwasser/Spritzwasser - Ermöglichung der Wiederaustrocknung - Schutz gegen Feuchtigkeitsübertragung aus angrenzenden Stoffen - in Leimhölzern treten kaum Insekten und Pilze auf Biologischer Holzschutz Verfahren des biologischen Holzschutzes - Heißluftverfahren, bei Raumtemperaturen von 80 bis 100 C werden Hölzer in Wohngebäuden und Stallungen 2 bis 5 Stunden gegen tierische Schädlinge behandelt. Dabei erreichen die Hölzer in einer Tiefe bis zu 15 cm eine Temperatur von 55 C im Zeitraum von 15 bis 20 min. Gefahr der Entzündung von Holz besteht nicht, da der Flammpunkt bei C liegt. - Hitzebehandlung bei Fichte vorbeugend Mittel und Möglichkeiten des biologischen Holzschutzes Der Einsatz von Parasiten gegen Holzschädlinge, wie das z.b. gegen Waldschädlinge möglich ist, ist nicht praktikabel, da nicht vorbeugend möglich und bei Anwendung zur Bekämpfung keine völlige Vernichtung erfolgt. Als Mittel werden eingesetzt: - Pheromone, Antibiotika, Hormone, Chitinsynthesehemmer wie Dimilin - Schutzgas und Lagerung unter Sauerstoffausschluss (Wood Packer) - Bio-Diesel - Palmenfettbehandlung des Splintholzes von Lärche und Kiefer Vorteile : gezielter Einsatz gegen den zu bekämpfenden Schädling Nachteile: nicht wirksam gegen andere Schädlinge, geringe Persistenz Alle vorgestellten Verfahren sind technisch noch nicht ausgereift. Aus Naturstoffen bestehende baubiologische Präparate wie Borax, Holzessig, Holzpech nur zur Holzschutzbehandlung und Naturöle, Naturharze, Leinöl und Bienenwachs zur Oberflächenbehandlung. Seite 4 von 10

5 Chemischer Holzschutz Übersicht über chemischen Holzschutzmittel Die Behandlung erfolgt mit Mitteln in flüssigem, pastösem oder gasförmigem Zustand. Außerdem gibt es Präventivmaßnahmen zur Ergänzung und Unterstützung des konstruktiven Holzschutzes. Für die Anwendung der Holzschutzmittel gilt die DIN Holzschutzmittel sollen in der erforderlichen Menge eingebracht werden, jedoch nicht überdosiert werden. Anwendungsbereiche für den chemischen Holzschutz und dazugehörige Verfahren werden in Tabelle 1 gezeigt. Tab. 1 Anwendungsbeispiele für den chemischen Holzschutz (aus GRAMMEL, S. 54) In den jeweiligen Gefährdungsklassen (GK) werden folgende Prüfprädikate verwendet 1) : GK 1 Iv gegen Insekten vorbeugend GK 2 Iv gegen Insekten vorbeugend P gegen Pilze vorbeugend (also gegen Fäulnis) ) IMSCHLER, H.-J.; QUITT, H. (2003) Holzschutzmittelverzeichnis Erich Schmidt Verlag, Berlin, 303 Seiten Seite 5 von 10

6 GK 3 Iv gegen Insekten vorbeugend P gegen Pilze vorbeugend (also gegen Fäulnis) W für Holz, das der Witterung ausgesetzt ist, nicht mit ständigem Erdund/oder Wasserkontakt GK 4 Iv gegen Insekten vorbeugend P gegen Pilze vorbeugend (also gegen Fäulnis) W für Holz, das der Witterung ausgesetzt ist, nicht mit ständigem Erdund/oder Wasserkontakt E für Holz mit ständigem Erd- und/oder Wasserkontakt außerdem: Ib gegen Insekten bekämpfend F Flammschutzmittel (P) gegen Pilze vorbeugend wirksam bei Anwendung in Holzwerkstoffen M Mittel zur Verhinderung des Durchwachsens von Hauschwamm durch das Mauerwerk (Schwammsperrmittel) GK 1 gilt für Innenbauteile bei Luftfeuchte bis 70 % GK 2 gilt für Innenbauteile bei Luftfeuchte über 70 % GK 3 gilt für Außenbauteile ohne ständigen Erd- und/oder Wasserkontakt und für Innenbauteile in Nassräumen GK 4 Holzteile mit ständigem Erd- und/oder Süßwasserkontakt Früher gab es noch: (S) zum Spritzen und Tauchen von Bauholz in stationären Anlagen geeignet S zum Streichen, Spritzen, Sprühen und Tauchen St zum Streichen und Tauchen geeignet, sowie zum Spritzen und Sprühen in stationären Anlagen geeignet Einteilung der Holzschutzmittel in: - Wasserlösliche Holzschutzmittel - Lösemittelhaltige Holzschutzmittel - Lösemittelhaltige und wasserverdünnbare Holzschutzmittel - Steinkohlenteer-Imprägnieröle - Sonderpräparate für Holzwerkstoffe - sonstige Holzschutzmittel Wasserlösliche Holzschutzmittel eignen sich für Hölzer mit einer Holzfeuchtigkeit unter 30 %. Sie sind geruchsfrei und bewirken keine Erhöhung der Brandgefahr. Durch Quellen des Holzes kommt es allerdings zu Maßveränderungen. Auch Korrosionsgefahren für Metallteile sind zu bedenken. Wasserlösliche Holzschutzmittel werden in fixierende und nicht fixierende Präparate unterteilt. Nicht fixierende Holzschutzmittel bleiben auswaschbar und sind somit grundsätzlich vor Niederschlägen zu schützen. Fixierende Präparate wandeln sich während und nach der Imprägnierung durch chemische Reaktionen um, wodurch ihre Wasserlöslichkeit vermindert wird. Demzufolge ist eine angemessene Fixierzeit von bis zu 6 Wochen zu beachten. In wasserlöslichen Holzschutzmitteln werden die Hauptwirkstoffe Bor, Fluor und Kupfer sowie Chromzusätze zur Fixierung im Holz verwendet. Lösemittelhaltige Holzschutzmittel werden vorwiegend für Hölzer mit einer Feuchtigkeit unter 20 % eingesetzt. Probleme gibt es bei Hölzern, die mit Mensch und Tier bzw. mit Seite 6 von 10

7 Nahrungsmitteln und Futtermitteln in Berührung kommen. In diese Gruppe gehören auch Teerölpräparate, welche wegen intensiven Geruchs nur zur Außenanwendung geeignet sind. Teerölpräparate sind Destillate aus Steinkohlenteeröl (z.b. Carbolineum), vorbeugend gegen Pilze auch bei Witterungseinflüssen und Erdkontakten einzusetzen, z.b. für Masten, Schwellen Zu den sonstigen Holzschutzmitteln zählen Ölemulsionen, Schutzmittel gegen Feuer, Bläueschutzmittel und Sonderpräparate für Holzwerkstoffe. Schutzmitteltypen und Wirkstoffe von wasserlöslichen Holzschutzmitteln: 1. CKF-Salze Kupfersalze unter Zusatz von Fluorverbindungen; Chromate auch geeignet für Holz mit Erdkontakt oder ständigem Wasserkontakt 2. SF-Salze Silicofluoride vorbeugend gegen Pilze und Insekten, nicht für Erdkontakte 3. B-Salze anorganische Borverbindungen vorbeugend gegen Pilze und Insekten, nicht bei Erd- und Wasserkontakt, auch bei Moderfäule 4. CK-Salze Kupfersalze, Chromate vorbeugend gegen Pilze und Insekten auch bei Erd- und Wasserkontakten 5. CFB-Salze Fluoride unter Zusatz von Borverbindungen; Chromate, vorbeugend auch bei Witterungseinflüssen, aber kein dauernder Erdkontakt (Produkte sind ätzend) 6. CKB-Salze Kupfersalze unter Zusatz von Borverbindungen; Chromate geeignet für Holz mit Erdkontakt oder ständigem Wasserkontakt 7. CKA-Salze Kupfersalze unter Zusatz von Arsenverbindungen; Chromate geeignet für Holz mit Erdkontakt oder ständigem Wasserkontakt 8. Chromfreie Kupfer, Kupfer-HDO oder Ammoniumverbindungen, z.t. unter Cu-Präparate Zusatz von Triazolen und Borverbindungen im Innen- und Außenbau mit und ohne Erdkontakt eingesetzt z.b. als Korasit im Imprägnierwerk Finowfurt 9. Bläueschutz als Bestandteil eines Beschichtungssystems, z.b. bei Fi, Ki, Lä, T, auch bei Meranti und Sapelli Seite 7 von 10

8 Verfahren des chemischen Holzschutzes Die wichtigsten Einbringungsverfahren werden in Tabelle 2 gezeigt. Tab.: 2 Übersicht über die wichtigsten Einbringungsverfahren (aus GRAMMEL, S. 53) Einteilung nach den Druckverhältnissen Druckverfahren: Holzschutzmittel werden über Druckunterschiede in die Hohlräume des Holzes gebracht. Dies geschieht in druckdichten und verschließbaren Kesseln. Kesseldruckverfahren eignen sich für Hölzer, die extremen Beanspruchungen ausgesetzt sind und für die eine lange Dauerhaftigkeit konzipiert ist, z.b. für Masten. Dabei wird unterschieden im Kesseldruckverfahren nach: - Volltränkung - Spartränkung (Rüping) und im Niederdruckverfahren nach: - Wechseldrucktränkung - Vakuumtränkung - Doppelvakuumtränkung (DV) Seite 8 von 10

9 Nichtdruckverfahren: Im Trogsaugverfahren werden saftfrische entrindete Stämme in zunächst leeren Trögen gelagert. An den Stammfüßen und Zopfenden werden Saugkappen angeschlossen und über Vakuumpumpen wird der Baumsaft angesogen. Gleichzeitig wird der Trog mit Schutzsalzlösung gefüllt, so daß beim Ansaugen die Salzlösung über die Mantelflächen in den Stamm gelangt. Diese Verfahren eignen sich besonders für schwer tränkbare Hölzer wie Fichte, Tanne und Douglasie. Vorteile: keine Abtropfverluste geringe Gefahr der Verstopfung von Leitungsbahnen größere Imprägnierkapazitäten kürzere Tränkzeiten Beim Saftverdrängungsverfahren wird bei frisch eingeschlagenem Holz der Baumsaft durch eingepresste oder einzusaugende Holzschutzsalzlösungen verdrängt. Bei der Drucktränkung (Boucherieverfahren) werden unentrindete Nadelholzmasten schwach geneigt gelagert. In die Stammenden fließt über Kappen und Rohrleitungen aus höhergelegenen Schutzmittelbehältern die Salzlösung in den Stamm. Das Verfahren dauert 6 bis 12 Tage und ist mit hohen Abtropfverlusten behaftet, was zu einer Salzausbeute von nur 50 % führt. Einteilung nach der Zeitdauer Langzeit- und Kurzzeitverfahren: Langzeitverfahren sind Trogtränkung Heiß-Kalt-Tränkung Einstelltränkung Kurzzeitverfahren sind Spritzen Streichen (Str) Tauchen (Trogtränkung) Fluten (F) Gießen Spritztunnelverfahren Sonderverfahren des Holzschutzes: Dazu zählen insbesondere Verfahren zur Nachbehandlung oder Bekämpfung, weniger als vorbeugende Maßnahmen: Bohrlochtränkung (Tr) Bandagen (Mastennachpflege) Leimuntermischverfahren Injektionsverfahren (In) Begasung Heißluftverfahren Verpressung (V) Beispiele zur Benennung der Verfahren nach unterschiedlichen Gesichtspunkten (gemäß Holz-Lexikon S.364) technologischen Vorgang: Tauchverfahren benutztem Material : Bandagen Erfinder : Rüping Eindringtiefe : Vollschutz benutzte Ausrüstung : Pressen Druckverhältnissen : Vakuum erreichten Füllungsgrad der Holzzellen : Volltränkung Zeitdauer : Kurzzeitverfahren Seite 9 von 10

10 Probleme des chemischen Holzschutzes Chem. Holzschutzmittel enthalten Stoffe, die für Menschen gesundheitsschädlich sein können, z.b. Lösungsmittel und Pestizide. Aus diesem Grunde - sind bei der Verwendung von chemischen Holzschutzmitteln Vorsichtsmaßnahmen zu beachten - ist in Innenräumen auf chemischen Holzschutz zu verzichten, da viele chemischen Holzschutzmittel flüchtige Inhaltsstoffe enthalten - sind auch giftige Auswirkungen auf die Umwelt zu beachten. Zu beachten ist ferner, daß großtechnische Verfahren geringere Verschmutzungen verursachen, als handwerkliche Verfahren. Weitere Probleme entstehen bei unsachgemäßer Lagerung von frischbehandeltem Holz, beim Verbringen von chemischen Holzschutzmittelresten und bei der Entsorgung von geschütztem Alt- und Restholz bei Wiederverwertung, Wiederverwendung, Weiterverwertung und Weiterverwendung bis hin zur energetischen Verwendung Schädlingsbekämpfung in befallenem Holz Bei Pilzbefall des Holzes werden folgende Maßnahmen empfohlen: - Beseitigung des befallenen Holzes - Ursachenerkennung und Beseitigung (meist Feuchtigkeitsquellen) - Chemische Bekämpfung mit bereits genannten Mitteln - Austrocknen der befallenen Teile durch Entfernen von Anstrichen Bei Insektenbefall des Holzes werden folgende Maßnahmen empfohlen: - Austausch von nicht mehr tragfähigen Teilen - Bekämpfung mit Heißluft, auch gegen Pilze (siehe Folie Hausschwammbekämpfung) - Chemische Bekämpfung mit bereits genannten Mitteln Feuerwiderstandsklassen und Methoden des Feuerschutzes Es wird eingeteilt in anorganische Feuerschutzsalze und in schaumbildende Feuerschutzmittel. Einige Prinzipien: - mechanischer Feuerschutz Sauerstoffzutritt wird durch Deckschichten verhindert, Deckschichten können aus Wasserglas oder Kunstharzen bestehen. - Abkühlung der Brennzone, durch Verdunstung kristallwasserhaltiger Salze wird Verdampfungswärme entzogen - Ersticken der Flammen durch Salze, bei Erhitzung werden sauerstoffabsorbierende Gase gebildet - Bildung einer feuerhemmenden Kohleschicht Wärmedämmende Mittel wie Natronwasser und Kaliumwasserglas bilden Schaumschichten Wärmebindende Mittel wie Kaliumphosphat und Ammoniumphosphat bilden Löschgase und binden Wärme durch Schmelzvorgänge Feuerwiderstandsklassen: F 30, F 60, F 90 und F 120 (gilt für bestimmte Bauteile) Die Zahl hinter dem F bestimmt die Zeit in Minuten, in welcher das Material bei voller Brandbelastung standhält. Für feuerschutzmittelbehandeltes Holz ist F 90 erreichbar. Was ist mit dem Holz bzw. Bauteil nach 30 min geschehen? Ist es z.b. nur verkohlt und hat aber seine konstruktive funktionale Aufgabe noch erfüllt? Die Feuerwiderstandsklasse ist also neben der Feuerschutzbehandlung und dem Querschnitt des Bauteiles auch von seiner Funktion abhängig (siehe Holz-Lexikon S ). Seite 10 von 10