Welchen Einfluss haben Baustoffe aus Holz auf die Luftqualität von Wohnräumen?

Projekt

Versuchshäuser aufgebaut aus unterschiedlichen Wandkonstruktionen (© Thünen-Institut/Ch.Waitkus)

Erarbeitung eines objektiven Verfahrens unter der Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität

Holzprodukte emittieren flüchtige organische Verbindungen (VOC) in unterschiedlicher Zusammensetzung und Menge. Mit diesem Projekt soll ein objektives Verfahren entwickelt werden, das eindeutige Aussagen über die Auswirkung von VOC-Emissionen verschiedener Bauprodukte auf die Innenraumluftqualität in realen Einbausituationen zulässt.

Hintergrund und Zielsetzung

Flüchtige organische Verbindungen werden durch viele biogene und anthropogene Prozesse in die Umwelt freigesetzt. Neben Menschen, Tieren, Böden und Meeren zählen zu den natürlichen Emittenten auch Pflanzen sowie das Holz der Bäume. Holz und Holzwerkstoffe sind wichtige Bauprodukte, deren Verwendung nach dem Aktionsplan zur stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe der Bundesregierung zukünftig weiter gesteigert werden soll. In Innenräumen werden sie als eine potenzielle Quelle von VOC angesehen, da sie dort großflächig verbaut sein können. Vor diesem Hintergrund und der Tatsache, dass sich der Mensch überwiegend in Innenräumen aufhält, stellt sich die Frage, inwieweit VOC aus Bauprodukten die Luftqualität in Innenräumen beeinflussen.

Emissionen aus Holz, Holzwerkstoffen sowie Produkten aus diesen Materialien sind gut untersucht. Bisherige Studien zu VOC in der Innenraumluft zeigen jedoch die hohe Komplexität der beteiligten Prozesse und Wechselwirkungen. Vor allem bei Holz und Holzprodukten und ihren speziellen Einbauweisen sind Unterschiede in den Absorptionskapazitäten verschiedener Baumaterialien zu erwarten. Nach derzeitigem Stand ist lediglich vorgesehen, die Ergebnisse der Emissionsprüfung eines Baustoffs auf die vorgesehene Verwendung hochzurechnen, um Aussagen über die spätere Innenraumluftqualität zu treffen.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, inwieweit die Bestimmung der Emissionen aus einzelnen Komponenten für die Beurteilung der im realen Gebäude vorgefundenen Situation ausreichend bzw. aussagekräftig ist. Deshalb ist es notwendig, solche Wechselwirkungen und Einflüsse näher zu untersuchen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen Untersuchungen der Emissionen einzelner Baumaterialien (einfache Kombinationen sowie komplette Wand- und Fußbodenaufbauten) unter kontrollierten Bedingungen (Prüfkammer) mit der realen Einbausituation und der dort vorgefundenen Innenraumluftqualität verglichen werden (Modellräume). Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen es ermöglichen, die unterschiedlichen Einflussfaktoren korrekt bewerten und gewichten zu können. Daneben sollen synergistische und antagonistische Effekte erforscht werden.

Zielgruppe

  • Anwender/Verbraucher (Planer und Bauherren)
  • Industrie (Hersteller und Verarbeiter)
  • Behörden

Vorgehensweise

Für die Umsetzung des Projekts muss zunächst das genaue Szenario zur Simulation von Realraumbedingungen definiert werden. Insgesamt werden mindestens vier verschiedene Außenwand- (und Fußboden-)elemente hergestellt und sowohl im Labor als auch in realen Gebäuden eingebaut getestet. Dabei werden Außenwandkonstruktionen gewählt, die nach einer Umfrage unter Bauunternehmen sowie den Erfahrungen der beteiligten Projektpartner regelmäßig Verwendung finden. Bei den dafür verwendeten Baustoffen wird geprüft, in wie weit sie den Vorgaben des Ausschusses zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) entsprechen. Zusätzlich müssen Rahmenbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchte, Luftwechsel, Dauer der Prüfung sowie eventuelle Prüfzyklen mit sich ändernden Randbedingungen festgelegt werden.

Die eingebauten Wand- (und Fußboden-)elemente sollen z.T. über einen Zeitraum von mehreren Monaten getestet werden, so dass eine Aussage über die mittelfristig zu erwartende Innenraumluftkonzentration flüchtiger organischer Verbindungen möglich ist. Gleiches gilt für eine Auswahl der Untersuchungen in Prüfkammern. Zusätzlich wird eine Geruchsprüfung (gem. ISO 16000-28 und ISO 16000-30) durchgeführt.

Aus den Erkenntnissen sollen Schlussfolgerungen für eine zukünftige Betrachtung von Holzprodukten im verbauten Zustand bzgl. ihrer Emissionsbewertung gezogen und Handlungsempfehlungen für Anwender, Industrie, Behörden, Ausschreibung und Auftragsvergabe abgeleitet werden. Ebenso soll abgeschätzt werden, ob eine Aussage über das Langzeitverhalten der Materialien bei einer Untersuchung über den normativ vorgesehenen Zeitraum von 28 Tagen repräsentativ ist.

Unsere Forschungsfragen

Sind Ergebnisse von Emissionsprüfungen einzelner Baustoffe ausreichend aussagekräftig für die Betrachtung von Luftkonzentrationen in realen Innenräumen/Einbausituationen?

Können Untersuchungen von Konstruktionen bzw. Anpassungen der Prüfbedingungen an die reale Einbausituation zu genaueren Aussagen hinsichtlich der zu erwartenden VOC-Konzentration in der Innenraumluft im realen Gebäude beitragen?

Ist eine Emissionsprüfung über maximal 28 Tage für das Langzeitverhalten repräsentativ?

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Beteiligte externe Thünen-Partner

  • Fraunhofer-WKI
    (Braunschweig, Deutschland)
  • Verband der deutsche Holzwerkstoffindustrie e.V.
    (Gießen, Deutschland)
  • Deutsche Säge- und Holzindustrie, Bundesverband e.V.
    (Berlin, Deutschland)
  • Bundesverband Deutscher Fertigbau e.V.
    (Bad Honnef, Deutschland)
  • 81fünf high-tech & holzbau AG
    (Lüneburg, Deutschland)
  • Deutscher Holzfertigbau-Verband e.V.
    (Ostfildern, Deutschland)
  • Informationsverein Holz e.V.
    (Berlin, Deutschland)
  • Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V.
    (Wuppertal, Deutschland)
  • Verband Holzfaser Dämmstoffe e.V.
    (Wuppertal, Deutschland)
  • ZimmerMeisterHaus Service&Dienstleistungs GmbH
    (Schwäbisch Hall, Deutschland)
  • Holzbau Deutschland im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes e.V.
    (Berlin, Deutschland)
  • Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V.
    (Berlin, Deutschland)

Geldgeber

  • Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
    (national, öffentlich)

Zeitraum

4.2016 - 3.2019

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektfördernummer: 22008514
Förderprogramm: FNR
Projektstatus: läuft

Versuchshaus in der Bauphase (© Thünen-Institut/S.Poth)