Quellen

Mantau, U. et al. (2010): EUwood. Real potential for changes in growth and use of EU forests. Final report. Univercity of Hamburg.

Mantau, U., Saal, U. (2011): Holzverknappung in der EU fordert Branche heraus. Szenarien des Rohstoffaufkommens und der Holznachfrage in Europa – Zusammenfassung der EU-Wood-Studie. Holzzentralblatt 13: 327-328.

Schutzgemeinschaft Deutscher Wald

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Charakteristische Emissionen

Emissionen bei der Trocknung von Vollholz

Nach Wagner et al. (2009) werden bei der Trocknung von 1 m³ Vollholz 0,167 kg VOC (flüchtige organische Verbindungen), 0,002 kg Formaldehyd, 0,002 kg Acetaldehyd und 0,022 kg Methanol emittiert.

Emissionen bei der Verbrennung von Holz

Zur Energiegewinnung, u.a. zur Bereitstellung von Trocknungswärme wird bei der Herstellung von Holzprodukten Holz verbrannt. Zusammensetzung der Emissionen und ihre relativen Beiträge zu den laut Normierung nach den deutschen Gesamtemissionen (%/100 der deutschen Gesamtemissionen) relevantesten Ökobilanzwirkungsindikatoren zeigt folgende Tabelle.

Für die einzelnen Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe charakteristische Emissionen finden Sie unter den jeweiligen Produktgruppendatenblättern, wie bspw. unter "Nadelschnittholz, Herstellung".

Holzmodifikation

Als Alternative zum Einsatz von Hölzern mit einer hohen natürlichen Dauerhaftigkeit und zur Anwendung von Holzschutzmitteln gibt es verschiedene Verfahren, um die Dauerhaftigkeit, Dimensionsstabilität und das Stehvermögen von Holz zu verbessern.

Chemische Modifizierung

Unter dem Begriff chemischen Modifizierung werden unterschiedliche Verfahren verstanden, bei denen die funktionellen Gruppen des Holzes (va. Hemicellulose und Lignin) mit den eingesetzten reaktiven Chemikalien reagieren: Neben Modifizierungsverfahren mit Ölen und Wachsen oder Silikon / Silan sind die Furfurylierung und Holzvernetzung (Belmadur®) bekannt. Das aktuell bedeutendste chemische Modifizierungsverfahren von Holz ist die so genannte Acetylierung. Hierbei wird Essigsäure-Anhydrid in das Holz eingebracht, und bei erhöhter Temperatur (ca. 120 °C) unter Überdruck erfolgt dann eine Reaktion des Anhydrids mit den Hydroxylgruppen des Holzes. Diese werden dabei in Acetylgruppen verestert und Essigsäure wird freigesetzt. Um eine unerwünschte Geruchsbelästigung des Produktes durch Essigsäure zu vermeiden, ist eine Nachbehandlung mit einer Vakuumextraktion erforderlich. Dabei werden überschüssiges Essigsäure-Anhydrid und die entstandene Essigsäure aus dem Holz extrahiert. Durch dieses Verfahren wird die Fähigkeit des Holzes Wasser aufzunehmen strak reduziert (Sorptionsvergütung). Das hat zur Folge, dass die Gleichgewichtsfeuchte und dadurch auch das Quell- und Schwindvermögen des Materials deutlich vermindert ist, d.h. das Stehvermögen des Holzes ist besser. Aufgrund der geringeren Feuchte ist auch die Dauerhaftigkeit des Materials erhöht, weil die für das Pilzwachstum notwendige Mindestfeuchte nicht mehr erreicht wird. Ein Vorteil der Acetylierung ist, dass die mechanischen Eigenschaften des Holzes durch dieses Verfahren im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden.

Thermische Modifizierung

Bei der thermischen Modifizierung werden keine Chemikalien in das Holz eingebracht, sondern es wird Temperaturen von über 150 °C (meist darüber: 180 °C bis max. 250°C) unter Sauerstoffabschluss ausgesetzt. Dafür kommen unterschiedliche Medien zum Einsatz: z. B. Wasserdampf, Stickstoff oder pflanzliche Öle. Durch diesen Prozess werden die Hydroxylgruppen der Holz-Zucker, die Hemicellulose und teilweise auch die Cellulose verändert oder abgebaut. Dabei entsteht vornehmlich Essigsäure und Furfural bzw. 5-Methylfurfural, die im Produkt verbleiben und den typischen „Thermo-Holz-Geruch“ ausmachen. Dieses Verfahren hat ebenfalls eine Sorptionsvergütung zur Folge, so dass das Stehvermögen und die Dauerhaftigkeit des Material erhöht ist. Allerdings nimmt die Festigkeit des Holzes dabei ab und es tritt Versprödung ein. Hitzebehandeltes Holz ist oft dunkel verfärbt, wobei der Grad der Verfärbung kein Qualitätsmerkmal ist.

Hydrophobierung

In der Herstellung von Spanplatten und MDF werden Paraffinemulsionen i. d. R. während der Beleimung zugegeben. Sie sind gegen kurzzeitigen Kontakt mit flüssigem Wasser wirksam, nicht jedoch gegen Luftfeuchteeinwirkung. Paraffine mindern das Quellen von Partikelwerkstoffen. Durch ihren Einsatz wird ein zeitlich begrenzter Schutz gewährt, gleichzeitig kann es jedoch zu Beeinträchtigungen der Verklebung kommen. 

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, vornehmlich durch Tränkung der Späne oder Auftrag auf Vollholzprodukte, Öle in das Zelllumen einzubringen, und so die Wasseraufnahme/Abgabe zu minimieren bzw. zu verhindern. Da keine Einlagerung in die Zellwand erfolgt, handelt es sich bei der Hydrophobierung um keine echte Modifizierung des Holzes. Daher ist der Begriff Öl-Modifizierung für diesen Prozess irreführend.

Flammschutzmittel

Durch den Einsatz von Flammschutzmitteln kann die Entzündbarkeit von Holzprodukten deutlich herabgesetzt werden. Grundsätzlich wird in schaumschichtbildende Brandschutzmittel und Feuerschutzsalze unterschieden.

Schaumschichtbildende Mittel

Schaumschichtbildende Brandschutzmittel sind wässrige Anstrichstoffe mit schaumbildenden Stoffen (z.B. Milchsäure). Sie schäumen im Brandfall zu einer wärmeisolierenden Schutzschicht auf, die mehrere cm dick werden kann und so das Entzünden des Holzes verzögert. Der klare, lasierende oder deckende Anstrichstoff wird mit Pinsel, Rolle oder Spritzgerät aufgebracht, weist keine besonderen gesundheitlichen Gefährdungen für den Verarbeiter auf und enthält keine toxischen Bestandteile.

Mit schaumschichtbildenden Mitteln behandelte Holzteile dürfen nicht der Witterung ausgesetzt werden. Es besteht die Gefahr der Auswaschung, die eine Verringerung der Schutzwirkung zur Folge hätte.

Ein evtl. notwendiger chemischer Holzschutz gegen Insekten oder Pilze ist vor der Behandlung mit schaumschichtbildenden Feuerschutzmitteln auszuführen. Das benutzte Holzschutzmittel muss auf das Brandschutzmittel abgestimmt und vor der Brandschutzbehandlung ausreichend getrocknet sein.

Feuerschutzsalze

Feuerschutzsalze sind in Wasser gelöste Salze, die im Kesseldruckverfahren ins Holz eingebracht werden. Sie verringern die Entflammbarkeit des Holzes im Brandfall hauptsächlich durch die verstärkte Bildung und Verfestigung einer isolierenden Kohleschutzschicht auf der Holzoberfläche. Auch Feuerschutzssalze weisen eine nur geringe Fixierung auf und sollten nicht der Witterung ausgesetzt werden. 

Für Zellulose-Dämmstoffe und andere natürliche organische Faserdämmstoffe kommt Borax zum Einsatz. Nach Einschätzung des Umweltbundesamtes ist die Anwendung von Borax als Flammschutzmittel unter toxikologischen und ökotoxikologischen Gesichtspunkten akzeptabel. Für diese Beurteilung wesentlich ist, dass Borax kaum flüchtig ist und nicht in den Nahrungsketten akkumuliert. Bislang fehlen jedoch Untersuchungen zu Borkonzentrationen in Wohnungen, die mit borhaltigen Dämmstoffen ausgerüstet sind. Aus einer Untersuchung zu Naturfaserdämmstoffen geht indes hervor, dass selbst während des Einbauverfahrens borhaltiger Zelluloseflocken unter worst-case-Bedingungen der bestehende Grenzwert für Bor im Gesamtstaub deutlich eingehalten wird. Neben Borax kann darüber hinaus auch die unter SVHC Liste fallende Borsäure in verwendeten Flammschutzmitteln für Holz enthalten sein, die nach REACH als reproduktionstoxisch (d.h. es kann die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigt werden und das Kind im Mutterleib kann geschädigt werden) zu bewerten ist.

Da Feuerschutzssalze nur im Kesseldruckverfahren aufgebracht werden können, haben sich in der betrieblichen Praxis weitestgehend schaumschichtbildende Mittel durchgesetzt.

Transport

Nach Borcherding (2007) liegt der LKW-Anteil an der Gesamttransportleistung von Rundholz in Deutschland bei ca. 81 %. 18,1 % werden mit der Bahn und 1,1 % auf dem Wasser transportiert.

Durchschnittliche Transportdistanzen von Rundholz zum Sägewerk

Für den Transport auf der Straße kommen Kurzholztransporter (für Stammabschnitte bis 8 m), Sattelauflieger und Spezialfahrzeuge für Langholztransporte zum Einsatz. Maximal können Stammabschnitte bis 22 m transportiert werden.

Quellen

Borcherding, M. 2007: Rundholztransportlogistik in Deutschland - eine transaktionskostenorientierte empirische Analyse, Dissertation Universität Hamburg, 250 S.

Holz Lexikon 2003: DRW-Verlag Weinbrenner GmbH & Co., Leinefelden Echterdingen. ISBN 3-87181-355-9

Rapp, A. O., Sailer, M. und Peek, R.-D. 2000: Innovative Holzvergütung zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit. in: Mitteilungen der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft Nr. 200, 27-34

Rüter, S; Diederichs, S:2012, Ökobilanz Basisdaten fürBauprodukte aus Holz, Hamburg, Johann Heinrich von Thünen Institut, Institut für Holztechnologie und Holzbiologie, Abschlussbericht.

Umweltbundesamt: Erarbeitung von Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel, UBA-Texte 25/01, 26/01, 27/01, Berlin 2001
Fuehres, M.; Faul, L.: Bewertung natürlicher organischer Faserdämmstoffe, Forschungsbericht T 2902, Stuttgart 2000

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Instandhaltung

Die verwendeten Bauprodukte aus Holz können mitunter je nach Wechselwirkung durch Klima und Beanspruchung durch den Nutzer einer Wartung bedürfen. Jedoch ist dieser Aufwand durch richtige Wahl der verwendeten Werkstoffe/Holzarten und/oder Beschichtungen zu minimieren und kann somit schon durch konstruktiven und/oder chemischen Holzschutz bei Planung und Aufbau berücksichtigt und definiert werden. Generell ist dabei zu unterscheiden, ob eine Holzkonstruktion unter Dach ist oder aber ständiger Bewitterung ausgesetzt ist.

Holz in Außenanwendung

In Außenanwendung verbautes Holz ist durch regelmäßige Wartungsintervalle gut instand zuhalten. Holzprodukte unterliegen jedoch teilweise irreversiblen Alterungsprozessen. So neigt die Oberfläche in Außenanwendung zum Vergrauen und sollte somit bei der Planung von z. B. einer Lärchenholzfassade bedacht werden. Im Wesentlichen wird Holz im Außenraum beansprucht durch:

• Sonneneinstrahlung
• Schlagregen und Spritzwasser
• Temperatur
• Luftfeuchte
• Schmutzablagerungen
• Bewuchs von Flechten, Moosen, Schimmelpilzen

Diese Beanspruchungen lassen sich aber weitestgehend reduzieren. Sonneneinstrahlung, Schlagregen und Spritzwasser können durch einen geeigneten Dachüberstand minimiert werden. Die Temperatur der Holzoberfläche ist durch geeignete Farbwahl des Anstriches zu regulieren.

Durch regelmäßige Wartungsintervalle sind Schmutzablagerungen und evtl. Bewuchs zu entfernen. Des Weiteren ist die Qualität der Lasur bzw. der Anstriches zu begutachten. Bei entsprechender Rissbildung in Lasur oder Lackoberfläche sollte ein neuer Anstrich vorgenommen werden.

Holz in Innenanwendung

Holz im nicht bewitterten Verbau dunkelt i. d. R. nach. Holz als Bodenbelag wie z. B. Parkett neigt durch Nutzung und Abrieb bei gleichzeitiger Beschädigung der Lack-, Wachs- oder Ölschichtoberfläche zum Vergrauen. Dem kann je nach Nutzungsgrad durch geeignetere Oberflächensysteme oder regelmäßige Wartungsintervalle (i. d. R. mehrere Jahre) vorgebeugt werden.

Quellen

Back, E.L., Johansson, I., Nussbaum, R. und Östman, B., (2000): Effect of wood resin on timber and building boards. In: E.L. Back and L.H. Allen (Hrsg.), Pitch Control, Wood Resin and Deresination. Atlanta: TAPPI Press

Englund, F., Nussbaum, R. (2000): Monoterpenens in Scots Pine and Norway Spruce and their emission during kiln drying. Holzforschung 54 (5).

Fengel, D. und Wegener, G., 1989. Wood - Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin, New York: Walter de Gruyter, 613 S.

Gminski, R., Kevekordes, S., Ebner, W., Marutzky, R., Fuhrmann, F., Bürger, W., Hauschke, D., Mersch-Sundermann, V. (2011): Sensorische und irritative Effekte durch Emissionen aus Holz- und Holzwerkstoffen;eine kontrollierte Expositionsstudie. Arbeitsmedizin Sozialmedizin Umweltmedizin, S. 459-468.

Makowski M, Ohlmeyer M, Meier D (2005): Long-term development of VOC emissions from OSB after hot pressing. In: Holzforschung 59: 519–523.

Mersch-Sundermann, V., Marutzky, R. (2011): Holz – ein gesundheitsverträglicher Baustoff? Holz- Zentralblatt, S. 186

Shmulsky, R. (2000): Influence of lumber dimension on VOC emissions from kiln-drying lobolly pine lumber- Forest Products Journal 50 (3).

Sjöström, E., (1993). Wood Chemistry - Fundamentals and Applications. New York: Academic Press, 277 S.

Steckl, V. (2011): Einfluss von Trocknungs- und Prüfbedingungen auf die Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen aus Kiefer (Pinus sylvestris L.) und Fichte (Picea abies (L.) H. Karst.). Dissertation. Universität Hamburg.

Informationsdienst Holz 2013: Bauen und Leben mit Holz

Holz Lexikon 2003: DRW-Verlag Weinbrenner GmbH & Co., Leinefelden Echterdingen. ISBN 3-87181-355-9.

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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe können im Falle eines selektiven Rückbaus nach Beendigung der Nutzungsphase problemlos wiederverwendet oder weiterverwertet werden.

In Deutschland erfolgt die Nutzung von Altholz zu ca. 2/3 energetisch und zu 1/3 stofflich. Europaweit werden 38 % stofflich, 34 % energetisch und 28 % anderweitig (als Kompost, Mulch oder auf der Deponie) verwertet/entsorgt. (Kaltschmitt et al. 2009). Gemäß Kreislaufwirtschaftsgesetz sind ab 11 MJ/kg (Heizwertkriterium) thermische und stoffliche Verwertung gleichzustellen.

Die Nutzung richtet sich u.a. nach der Altholzkategorie in die das Produkt nach dem Rückbau (Gebrauchtholz) oder bei der Produktion anfallendes Industrierestholz (Verschnitte, Sägespäne etc...) einzustufen ist. Folgende Altholzkategorien werden nach Altholzverordnung 2012 unterschieden:

• A1 – naturbelassenes und ausschließlich mechanisch bearbeitets Holz
• A2 – verleimtes, gestrichenes, beschichtetes, lackiertes oder anderweitig behandeltes Altholz, das keine halogenorganische Verbindungen in der Beschichtung und keine Holzschutzmittel enthält
• A3 – Altholz mit halogenorganischen Verbindungen in der Beschichtung, jedoch ohne Holzschutzmittel
• A4 – Altholz, das aufgrund seiner Schadstoffbelastung nicht den Altholzkategorien A1 bis A3 zugeordnet werden kann und mit Holzschutzmitteln behandelt ist (z.B. Bahnschwellen, Leitungsmasten etc..) sowie sonstiges, ausgenommen ist PCB-Altholz

PCB-haltiges Altholz, wie alte Dämm- und Schallschutzplatten sind im Sinne der PCB/PCT-Abfallverordnung zu entsorgen.

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Gemäß der Branchen-Umweltproduktdeklarationen für KVH^®, Brettschichtholz, Balkenschichtholz, Brettsperrholz, HDF, MDF, Spanplatte uns Röhrenspanplatte sind bei bestimmungsgemäßer Anwendung nach heutigem Erkenntnisstand keine gesundheitlichen Schäden und Beeinträchtigungen während der Nutzung durch diese Produkte zu erwarten. Daraus abgeleitet sind auch bei Rückbau, unter Beachtung der jeweiligen Einbausituation und möglicher Holzstaubemission, keine Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten.

Wiederverwendung

Gemäß der Branchen-Umweltproduktdeklarationen für KVH^®, Brettschichtholz, Balkenschichtholz, Brettsperrholz, HDF, MDF, Spanplatte und Röhrenspanplatte können diese Produkte bei einem selektiven Rückbau problemlos wieder- bzw. weiterverwendet werden.

Stoffliche Verwertung

Eine stoffliche Verwertung von Altholz findet hauptsächlich in der Holzwerkstoffindustrie statt. Nach der Altholzverordnung ist der Einsatz von A1-Hölzern uneingeschränkt möglich. Eine eventuelle Verunreinigung durch Metalle wie Schrauben etc. erfolgt nach Zerkleinerung des Holzes durch Hammermühlen mit Magnetabscheidern. A2- und A3-Hölzer können nur dann eingesetzt werden, wenn Lackierungen und Beschichtungen durch eine Vorbehandlung entfernt wurden. Aus Kostengründen ist die Aufbereitung und Verwendung von A1- und A2-Hölzern weit verbreitet. Für die Aufbereitung von A3 Hölzern gibt es in Deutschland aktuell nur eine Anlage. Altholz der Kategorie 4 wird stofflich nicht verwertet. 

Althölzer finden vor allem in der Spanplattenindustrie, aber auch bei der Herstellung von MDF-Platten Verwendung sowie in geringem Maße in Nischenanwendungen, wie z.B. als Streu für Reitsporthallen (Kaltschmitt et al. 2009).

Energetische Verwertung

Aufgrund des mit ca. 16 bis 19 MJ/kg (bei einer Feuchte von u=12 %) hohen Heizwerts von Holz wird Altholz in der Regel einer thermischen Verwertung zugeführt. Die Verbrennung in Feuerungsanlagen erfolgt vor allem zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung. Während A1-Holz hierbei in sämtlichen Kesseln benutzt werden darf, ist der Einsatz von Altholz der Kategorien A2-A4 nur in Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von über 1 MW zulässig. Als Ausnahme hiervon dürfen A2 Hölzer darüber hinaus auch in kleineren Anlagen (>50 kW und < 1 MW) der holzverarbeitenden Industrie verbrannt werden. Laut Bundesimissionsschutzgesetz sind für die energetische Verwendung von A3/A4-Hölzern umfangreiche Abgasreinigungstechnologien notwendig, die jedoch erst sinnvoll sind ab einer Feuerungswärmeleistung von mehr als 10 MW. Als Sekundärbrennstoff werden Holzreststoffe insbesondere in der Zementindustrie verwendet. Für das Brennen von Zementklinker in Deutschland kamen 2005 74 kt zum Einsatz (Kaltschmitt et al. 2009).

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Eine Deponierung von Altholz ist nach §9 AltholzV nicht zulässig.

EAK-Abfallschlüssel

Unbehandelte Holzprodukte werden nach Anhang III der Verordnung über Anforderungen an die Verwertung und Beseitigung von Altholz (AltholzV) vom 15.08.2002 dem Abfallschlüssel 17 02 01 zugeordnet. Je nach Holzschutzmitteltyp ist für behandeltes Holz der Abfallschlüssel 17 02 04 maßgeblich. Bau- und Abbruchabfälle, die PCB-haltige Farbanstriche enthalten, sind nach 17 09 02 zu entsorgen.

Quellen

Kaltschmitt, M., Hartmann, H. und Hofbauer, H. (2009): Energie aus Biomasse - Grundlagen, Techniken und Verfahren.

www.lfu.bayern.de/altlasten/schadstoffratgeber_gebaeuderueckbau/suchregister/baustoffe.htm

AltholzV 2012: Verordnung über Anforderungen an die Verwertung und Beseitigung von Altholz (Altholzverordnung- AltholzV) vom 15.08.2002. Zuletzt geändert durch Art. 5 Abs. 26 G v. 24.2.2012 I 212.

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