Forschungsprojekt - Optimierung des chemischen Holzschutzes von Kiefern- und Fichtenholz im Fensterbau

 


Ausgangssituation

Schäden durch holzzerstörende und holzverfärbende Pilze führen in den letzten Jahren zu einem erheblichen Image- und Umsatzverlust des Holzfensters. Konstruktive Maßnahmen, die dauerhaft sicherstellen, dass die Holzfeuchte an allen Stellen eines Fensters stets unter ca. 25 % bleibt, können das Pilzwachstum verhindern. Wenn die Holzfeuchte des Fensters jedoch aufgrund von nie auszuschließenden kleineren Mängeln über die kritische Holzfeuchte ansteigt, soll ein chemischer Holzschutz unter anderem die Reaktionszeit zur Ausbesserung der Mängel verlängern. An dieser gängigen Praxis des vorgeschriebenen chemischen Holzschutzes von Holzfenstern sind erhebliche Zweifel aufgetreten. Es ist tatsächlich nicht sicher, ob die kritischen Stellen von Fenstern hierdurch überhaupt nennenswert geschützt werden, da die Besiedelung durch holzzerstörende Pilze überwiegend über die chemisch nicht geschützten Eckverbindungen erfolgt.

Weiterhin können die Angaben für die Eindringtiefe und -menge des Holzschutzes durch Imprägnierungsmethoden sowie Tauchen und Fluten kaum eingehalten werden. Deutschland ist im europäischen Vergleich nahezu das einzige Land, das den chemischen Holzschutz von Fenstern aus empfindlichen Holzarten wie der Kiefer ausschließlich durch Tauchen oder Fluten, also mit einem Randschutz praktiziert. Im europäischen Ausland wird entweder auf den Einsatz von Kiefernholz gänzlich verzichtet (z. B. Niederlande), oder aber ein konsequenter Tiefenschutz des Holzes durch Druckimprägnierung vorgenommen (z. B. Skandinavien). Es kann als gesichert angenommen werden, dass durch die Übernahme von technischen und legislativen Konzepten des europäischen Auslandes eine deutliche Verbesserung des chemischen Holzschutzes in Deutschland erreichbar wäre.

Zielsetzung

  • Abschätzung der Schadenshäufigkeit durch Bläue und Fäulnis
  • Entwicklung einer zerstörungsfreien Prüfmethode zur Beurteilung der Fehlverleimungen von Eckverbindungen
  • Messung der Aufnahmemengen mit den bestehenden Methoden der Holzschutzeinbringung
  • Analyse der Holzschutzkonzepte der europäischen Nachbarstaaten
  • Voruntersuchungen zum Einsatz eines biozid eingestellten Klebstoffes mit gezielten Schutz der Eckverbindungen
  • Hauptziel: klare Handlungsempfehlungen für einen sachgerechten, chemischen Holzschutz im Fensterbau


Ergebnisse

Eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung von Bioziden ist der Nachweis ihrer Wirksamkeit gegen holzzerstörende Pilze. Er fehlt jedoch für die in Deutschland gängige Praxis der vorbeugenden Behandlung von Fenstern auf Fichte und Kiefer am bereits verklebten Rahmen.

Die diesem Projekt durchgeführte systematische Untersuchung von mehr als 2100 deckend weiß beschichteten Fenstern bezüglich vorhandener Behandlung, Belastungssituation und Auftreten von zerstörendem Pilzbefall ergab keinen eindeutigen Beleg für eine Wirksamkeit der derzeitigen Praxis des vorbeugenden chemischen Holzschutzes. Zudem waren nur bei einer Minderheit der untersuchten Fenster überhaupt in nennenswerter Menge eingebrachte Wirkstoffe nachweisbar. Weitere Untersuchungen in repräsentativ ausgewählten Fensterbaubetrieben belegen, dass die vorgeschriebenen Soll-Einbringmengen in einmaliger Behandlung mit wässrigen Produkten unter Praxisbedingungen tatsächlich nicht zu erreichen sind.

Statistisch eindeutig nachgewiesen werden konnte der Zusammenhang zwischen der Intensität der Witterungsbelastung, resultierend aus ungeschützter Einbaulage und Gebäudehöhe und einer zunehmenden Schadenshäufigkeit durch holzzerstörende Pilze. Nach 10-jähriger Nutzungszeit beträgt die Schadensquote in den unteren drei Stockwerken etwa 0,5 %. Im zehnten und elften Obergeschoss lag die Quote der von Fäulnis betroffenen Fenster bereits bei ca. 10 % und liegt damit in einer Höhe, die für Ausführende und Nutzer in keiner Weise als akzeptabel bezeichnet werden kann. Der zerstörende Pilzbefall trat an den betroffenen Fenstern ausschließlich im Bereich undichter bzw. undicht gewordener Rahmenverbindungen auf. Dagegen wurden keine vergleichbaren Schä­den, ausgehend von vorhandenen Mängeln, einer unzureichend gewarteter Oberflächenbeschichtung oder von auftretenden Rissen im Holz festgestellt. In Labor und Praxisversuchen wurde hierzu das Verfahren der LUS-Thermographie (LUS = leistungsultraschallangeregt) als Hilfsmittel zur Erkennung geöffneten Eckverbindungen erprobt.

Aufbauend auf den in Deutschland bestehenden technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und Anforderungen sind insbesondere chemische Behandlungsmethoden erfolgversprechend, die zielgerichtet oder punktuell verstärkt das Holz im Inneren der Rahmenverbindungen schützen. Die bereits häufiger anzutreffende chemische Holzschutzbehandlung der Einzelteile im Tauch/Flutverfahren stellt eine technisch bereits gut verfügbare und ökonomisch vertretbare Alternative zur aktuellen Praxis dar. In Laborversuchen wurde nachgewiesen, dass Leimfugen handelsüblicher PVAc-Leime prinzipiell von holzzerstörenden Pilzen durchwachsen werden. Die Ausrüstung mit Bioziden verhinderte die Durchwachsung, so dass dieser erfolgversprechende Weg zum Schutz von Fenstern weiter in einem Folgeprojekt untersucht werden sollte.

Projektinformationen


Projektleiter:
Dr.-Ing. Odette Moarcas

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Siegfried Lechner

Projektlaufzeit:
02/2006 bis 02/2008

Förderstellen

Forschungspartner