Gesundheit und Verbraucherschutz

Holz wird durch verschiedene Organismen angegriffen, wenn die Umgebungsbedingungen (u.a. Feuchte und Temperatur) hierfür günstig sind. Im natürlichen Stoffkreislauf ist dies ein notwendiger Prozess, der nicht zuletzt die biologische Abbaubarkeit des Werkstoffs Holz bedingt. Die Gebrauchsdauer von Holzprodukten ist allerdings insbesondere im Außenbereich limitiert.

Die natürliche Dauerhaftigkeit von Holz variiert zwischen Holzarten und gegenüber den verschiedenen Organismengruppen, die in der Lage sind, Holz abzubauen. Dies sind vor allem holzzerstörende Pilze, Käfer, Termiten und marine Holzzerstörer. Reicht die natürliche Dauerhaftigkeit unter bestimmten Nutzungsbedingungen nicht aus, um die gewünschte Gebrauchsdauer zu erreichen, lässt sie sich durch technische Verfahren erhöhen. Neben dem Einsatz von biozidhaltigen Schutzmitteln kommen hierfür auch die thermische und chemische Modifizierung des Holzes in Frage. Auch die Anwendung von Hydrophobierungsmitteln und Beschichtungen zum Feuchteschutz des Holzes zielen auf die Erhöhung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen ab.

Um Holz auch im Außenbereich zielgerichtet, effizient und ressourcenschonend einsetzen zu können, ist es unerlässlich, detaillierte Informationen zu seiner biologischen Dauerhaftigkeit zu kennen. Am Standort Hamburg-Bergedorf und in Kooperation mit in- und ausländischen Partnern wird deshalb die biologische Dauerhaftigkeit von Holzarten und unterschiedlich behandelten Hölzern gegenüber verschiedenen Organismen bestimmt. Hierzu stehen zahlreiche mykologische Labore und Versuchsflächen im Freiland zu Verfügung. Darüber hinaus werden Mechanismen des biologischen Abbaus und seiner Vermeidung untersucht und Verfahren zur Vorhersage der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen entwickelt. Kenntnisse über den Lebenszyklus von Holzbauteilen sind essentiell für eine nachhaltige Nutzung von Holz, die Bestimmung der Lebenszykluskosten und Umweltwirkungen von Holzprodukten sowie für eine Einbindung von Holzbauteilen in eine Kreislaufwirtschaft. Hierzu werden am Thünen-Institut sowohl Materialkenndaten ermittelt als auch Methoden und Modelle zu ihrer Bestimmung und Berechnung entwickelt.

Neben der Feststellung von einheimischen holzzerstörenden Insekten- und Pilzarten erlangen durch zunehmenden globalisierten Handel die gebietsfremden Spezies (Neobiota) größere Bedeutung. Die umfassende Dokumentation (Charakterisierung, Herkunft, Umfang) dieser immense wirtschaftliche Schäden verursachenden Arten nimmt im Sinne des Holzschutzes und Verbraucherschutzes eine herausragende Rolle der wissenschaftlichen Arbeit ein. Die Vorlaufforschung dient damit direkt der Politikberatung hinsichtlich des Schadenspotentials der Insekten bzw. Pilze wie auch bezüglich der Import- und Exportereignisse von Holz und Holzprodukten.

Die Charakterisierung der holzzerstörenden Schadorganismen mit ihren Merkmalen und in ihren Lebensräumen (u. a. auch im Hinblick auf das Global Warming), ihre zentralisierte Erfassung (Monitoring) sowie ihre Bekämpfung im Sinne der geltenden Bau- und Behandlungsvorschriften sind grundlegende wissenschaftliche Aufgaben, die national und international bearbeitet werden und zunehmend in der Zukunft erforscht bzw. begleitet werden müssen.

Infokarten zu holzzerstörenden Schadorganismen

Insekten und Pilze können beträchtlichen Schaden am Holz verursachen. Jeweils 6 häufig vorkommende holzzerstörende Insekten und Pilze sowie deren Befallsmerkmale werden auf den folgenden Infokarten übersichtlich vorgestellt.

Infokarten zu holzzerstörenden Organismen (pdf; 6.7 MB)

Holzeigenschaften bestimmen den Einsatz des Rohstoffes in unserem täglichen Leben, z.B. in Möbeln, Fenstern oder als Bauprodukt. Viele dieser Eigenschaften werden von der spezifischen Struktur einer Holzart und der Holzfeuchtigkeit beeinflusst. Um Holz optimal und nachhaltig nutzen zu können, ist ein umfangreiches Verständnis dieser Parameter notwendig. Deshalb untersuchen wir in unseren Laboren die wesentlichen technische Eigenschaften: Festigkeiten, E-Modul und Quell- und Schwindmaße in den unterschiedlichen anatomischen Richtungen sowie die Dichte, Materialfeuchte, Wasseraufnahme und den Wassertransport.

Die Umgebung (Nährstoffe, Licht, Wasser etc.) eines Baumes beeinflusst sein Wachstum. Diese wiederum haben einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des Holzes. Deshalb stellt der Klimawandel eine große Herausforderung für die Forstwirtschaft und die Holznutzung dar. Aus diesem Grund untersuchen wir die klimabedingten Veränderungen der technologischen Eigenschaften von Holzarten (Fichte, Kiefer, Buche u.a.).  Des Weiteren ermitteln wir die Eigenschaften von Holzarten, die im Rahmen des Waldumbaus zukünftig als Rohstoff auf dem Holzmarkt relevant werden.

Die Forschungsarbeiten werden aus Sicht der gesamten Wertschöpfungskette „Waldwirtschaft-Holzwirtschaft-Nutzung“ durchgeführt. Es können so die verschiedenen Interessen der einzelnen Parteien miteinander verbunden werden, um langfristig für die Gesellschaft tragfähige Ergebnisse zu erhalten.

 Ansprechpartner

Dr. Martin Nopens

Holz emittiert flüchtige organische Verbindungen (VOC), da es Substanzen beinhaltet, die unter normalen Bedingungen volatil sind. Da sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene Bauprodukte hinsichtlich ihrer Abgabe flüchtiger Substanzen bewertet werden, hat diese Eigenschaft für Holz eine besondere Bedeutung.
© Thünen Institut, Christina Waitkus
1 m³-Prüfkammer zur Messung der Formaldehyd- und VOC-Emissionen

Verschiedene Mechanismen der Bildung, Abgabe und Toxikologie von VOCs aus Holzprodukten sind bisher noch nicht aufgeklärt. Das Verständnis dieser Zusammenhänge ist aber für Anwendungsempfehlungen und ggf. Minderungsstrategien erforderlich.

Grundlegende Arbeiten des Thünen-Instituts für Holzforschung konnten bereits einen wichtigen Beitrag für das Verständnis der VOCs aus Holz leisten. Weitere Forschung, vor allem im Hinblick auf die tatsächliche Auswirkung der Holzverwendung in den Bauteilen auf die Innenraumluft, sind erforderlich.
Ansprechpartner

Dr. Martin Ohlmeyer