Äußerlich sieht man dem Kiefernholzstück seine Behandlung nicht an. „Es ist imprägniert, aber die typische Holzoberfläche bleibt erhalten“, sagt Dr. Thomas Hübert, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin. Das Geheimnis sind Nanopartikel aus Silizium- oder Titanverbindungen, die im Holz entstehen und dieses dauerhaft vor Pilzbefall schützen. Und mehr noch: Forschergruppen der BAM und dem Burkhardt-Instituts der Georg-August-Universität Göttingen konnten zeigen, dass auch der Brandschutz und die Härte des Holzes durch die Behandlung verbessert werden. „Bereits der Zusatz von einem Masseprozent Titandioxid reicht dafür aus“, sagt Muhammad Shabir Mahr, der an der BAM und der Uni Göttingen dazu seine Doktorarbeit schreibt.
Im Projekt hat man auch untersucht, ob es nicht umweltfreundlichere Alternativen zu den herkömmlichen Verfahren gibt. Im ersten Schritt wurde dafür der sogenannte Sol-Gel-Prozess auf ofengetrocknetes Kiefernsplintholz angewendet. „Diese Gele bedecken gleichmäßig in dünnen Schichten die Zellen des Holzes – meist in Zellhohlräumen, aber auch in Zellwänden“, berichtet Mahr. Die Einlagerung führt zu einem deutlich messbaren Schutz gegen holzzerstörende Braunfäulepilze.
Die imprägnierten Proben zeigten eine verringerte Feuchtigkeitsaufnahme bis 50 % im Vergleich zu unbehandelten Holz, während sich die Biegefestigkeit um bis zu 40 % erhöhte. Sie wurde durch einen Biegetest bestimmt, bei dem durch die Sol-Gel-Imprägnierung eine Erhöhung von 4,3 auf 6,1 kN/mm³ festgestellt wurde. Weitere Untersuchungen stehen noch aus.
Das Material zeigte auch eine bessere Beständigkeit gegenüber Feuer. „Im optimalen Fall lag die flammenhemmende Wirkung bei bis zu 80 %“, freut sich Mahr. Die Kohlenmonoxid-Bildung wie auch die Rauchentwicklung könnten damit in der Praxis deutlich gesenkt werden.
Die Wissenschaftler sehen bei der Behandlung von Holz mit Stoffen, die keine toxischen Substanzen freisetzen, sowie in der einfachen Handhabung und den relativ niedrigen Kosten großes Potenzial. Im nächsten Schritt streben sie einen Austausch der derzeit noch verwendeten Lösungsmittel wie Ethanol oder Isopropanol durch Wasser an
Im Projekt hat man auch untersucht, ob es nicht umweltfreundlichere Alternativen zu den herkömmlichen Verfahren gibt. Im ersten Schritt wurde dafür der sogenannte Sol-Gel-Prozess auf ofengetrocknetes Kiefernsplintholz angewendet. „Diese Gele bedecken gleichmäßig in dünnen Schichten die Zellen des Holzes – meist in Zellhohlräumen, aber auch in Zellwänden“, berichtet Mahr. Die Einlagerung führt zu einem deutlich messbaren Schutz gegen holzzerstörende Braunfäulepilze.
Die imprägnierten Proben zeigten eine verringerte Feuchtigkeitsaufnahme bis 50 % im Vergleich zu unbehandelten Holz, während sich die Biegefestigkeit um bis zu 40 % erhöhte. Sie wurde durch einen Biegetest bestimmt, bei dem durch die Sol-Gel-Imprägnierung eine Erhöhung von 4,3 auf 6,1 kN/mm³ festgestellt wurde. Weitere Untersuchungen stehen noch aus.
Das Material zeigte auch eine bessere Beständigkeit gegenüber Feuer. „Im optimalen Fall lag die flammenhemmende Wirkung bei bis zu 80 %“, freut sich Mahr. Die Kohlenmonoxid-Bildung wie auch die Rauchentwicklung könnten damit in der Praxis deutlich gesenkt werden.
Die Wissenschaftler sehen bei der Behandlung von Holz mit Stoffen, die keine toxischen Substanzen freisetzen, sowie in der einfachen Handhabung und den relativ niedrigen Kosten großes Potenzial. Im nächsten Schritt streben sie einen Austausch der derzeit noch verwendeten Lösungsmittel wie Ethanol oder Isopropanol durch Wasser an
