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HOLZSCHUTZMITTEL

 

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1. Allgemeines

Holz ist ein beliebter und weit verbreiteter Baustoff. Er ist überall erhältlich, leicht zu verarbeiten, ansprechend in Farbe, Geruch und Struktur, ausgleichend für das Wohnklima und preiswert. Er findet im Wohnbereich Verwendung als tragendes Element (Balken), zu dekorativen Zwecken (Vertäfelung) oder zum Möbelbau.

Das Knochenhaueramtshaus zu Hildesheim, eines der berühmtesten 
Fachwerkhäuser der Welt (Quelle: www.hildesheim.de)

Als natürlicher Werkstoff unterliegt Holz einer Reihe von Abbauvorgängen, die seine Eigenschaften in unerwünschter Weise verändern. Ohne spezielle Gegenmaßnahmen ist Holz nicht dauerhaft; es wird im Laufe der Zeit vollständig zerstört und in seine Grundbausteine zerlegt, es verrottet.
 

 

2. Zerstörungsmechanismen von Holz

Zerstörung durch Mikroorganismen, (z.B. Hausschwamm)

Zersetzung der Faseranteile durch Zelluloseabbau (Rotfäule), Zersetzung der Holzanteile (Weißfäule), Farbveränderungen durch Freisetzung von Farbstoffen (Blaufäule).

Echter Hausschwamm (Serpula lacrymans) an einer Balkendecke
(Quelle: www.holzfragen.de)

Vor allem Rot- und Weißfäule führen zu einem Festigkeitsverlust, dem bei tragendem Bauholz begegnet werden muß. Bewuchs, z.B. mit Algen, Flechten, Schwämmen und Muscheln (Fouling), führt zu unerwünschten Veränderungen der Oberflächeneigenschaften, Holzstufen werden schlüpfrig, Bootskörper werden rauh.

 

Zerstörung durch Schadinsekten (z.B. "Holzwürmer")

Schädlinge an lebendem Holz, z.B. Fichtenborkenkäfer, können Bestände durch Schädlingskalamität stark schädigen. Schädlinge, die in totem Holz leben, z.B. Holzwespen und Termiten, können Bauholz befallen und tragende Elemente dadurch zerstören.

"Holzwürmer" sind tatsächlich Larven z.B. von Nagekäfern
(Quelle: www.holzfragen.de)

 

Zerstörung durch Wirbeltiere (z.B. Nager)

Nagetiere können Holz auf der Suche nach Futter, bei der Beseitigung von Hindernissen oder beim Nestbau durch Zerfressen zerstören. Wildtiere wie Hirsch und Reh beschädigen oft lebende Bäume durch Fegen des Geweihs und durch Verbiß.

 

Zerstörung durch physikalische Einflüsse

Der natürliche UV - Anteil im Sonnenlicht zerstört den Holzstoff (Lignin), führt zu einer Verfärbung der Oberfläche ("Nachdunkeln" des Holzes) und letztlich zu einem immer mehr in die Tiefe verlaufenden Abbau des Materials. Durch die Freisetzung von Abbauprodukten werden Bewuchs und Befall gefördert.

Hitze, speziell Feuer, zerstört Holz bekanntlich. Dabei werden bei der Überschreitung der Zersetzungstemperatur zunächst brennbare Gase freigesetzt (Verkohlung), die mit heller Flamme abbrennen oder auch explosionsfähige Luftgemische bilden ("Holzgasautos"). Dabei bleiben Maße und Festigkeit des Holzes zunächst teilweise erhalten. Anschließend brennt die übrigbleibende Holzkohle mit unscheinbarer Flamme unter großer Wärmeentwicklung ab. In dieser Phase verliert das Holz endgültig seine Festigkeit und Form. Die übrigbleibende Asche besteht größtenteils aus Pottasche (Kaliumcarbonat) und reagiert stark alkalisch. Die Asche und der wäßrige Auszug, z.B. Sickerwasser und Löschwasser, greifen Haut und Schleimhäute stark an.

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3. Schutzmaßnahmen

Gegen alle vorgenannten Schadmechanismen werden in aller Regel Maßnahmen getroffen, um das Holz vor unerwünschte Veränderungen und Zerstörung zu bewahren. Die dabei zur Anwendung kommenden Mittel werden unterteilt in:

 

Fungizide : Mittel gegen Pilzbefall

Insektizide : Mittel gegen Insektenbefall

Herbizide, Algizide : Mittel gegen pflanzlichen Bewuchs

Anti - Fouling Mittel : Mittel gegen tierischen Bewuchs

Repellantien : Mittel gegen Verbiß

Rodentizide : Mittel gegen Nagetiere

 

Mittel, die durch ihre unspezifische Wirkung auf Organismen mehrere Eigenschaften in sich vereinigen, werden zur Gruppe der Pestizide oder Biozide zusammengefaßt.

Als Schutzmaßnahmen gegen physikalische Einflüsse sind in erster Linie die Flamm- oder Brandschutzmittel zu nennen. Einige sind flüchtig, verdampfen bei erhöhter Temperatur und setzen die Zündfähigkeit der sich entwickelnden Gase herab, andere bilden beim Brand eine voluminöse Schlacke, die thermisch isolierend wirkt und die Abnahme der Festigkeit des Holzes bei einem Brand verlangsamt. 

Zum Schutz gegen UV - Licht werden UV - absorbierende Mittel auf die Oberfläche aufgetragen, die den Abbau durch Licht verlangsamen.

Neben der Behandlung mit chemischen Mitteln kann das Holz durch Rücksicht auf seine speziellen Eigenschaften z.T. auch durch andere Maßnahmen geschützt werden, z.B. durch die Wahl für die spezielle Aufgabe besonders geeigneter Hölzer, z.B.:
 
 

Harthölzer wie Steineiche bei drohendem Insektenbefall

standorttypische Arten im Forst bei drohendem Insekten- und Pilzbefall

verrottungsfeste Hölzer wie Weide beim Eingraben ins Erdreich

Edelhölzer wie Teak oder Pitchpine beim Einsatz in Nässe
 
 

Eine interessante Alternative zum chemischen Holzschutz bietet die werkstoffgerechte Verarbeitung des Holzes nach den Maßgaben des konstruktiven Holzschutzes. Die Vermeidung staunasser Bereiche an Bauhölzern schützt diese meist weit besser vor Pilzbefall, als der Einsatz von Fungiziden. Auch Befall mit holzzerstörenden Insekten tritt bei gehobelten Hölzern, die in den Wohnraum einbezogen sind, praktisch nicht auf, da Insekten Holz nur anfliegen, wenn es längere Zeit in einem ruhigen Umfeld (Speicher) steht. Der Gesetzgeber hat den neueren Erkenntnissen durch Abänderung der DIN 68 800 dahingehend Rechnung getragen, daß der chemische Holzschutz an tragenden Balken nun nicht mehr zwingend vorgeschrieben ist, sofern die Maßgaben des konstruktiven Holzschutzes erfüllt und eine visuelle Kontrolle der Bauteile jederzeit möglich ist.

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4. Wirkstoffe

Klassisch ist die Imprägnierung des Holzes mit Steinkohleteeröl (Carbolineum), das durch seinen Gehalt an PAKs (Polyzyklische, aromatische Kohlenwasserstoffe) und ähnlichen Stoffen unspezifisch gegen praktisch alle in Frage kommenden Lebewesen wirkt. Außerdem schützt es durch seine dunkle Farbe das Holz vor

UV - Strahlen. Es muß aufgrund seiner Breitbandwirkung zu den Pestiziden gestellt werden. Holzbalken viele Jahrhunderte alter Fachwerkbauten wurden ebenfalls häufig mit Holzteerölen und Schwermetallsalzen imprägniert, um sie vor Insektenbefall und dem Verrotten zu schützen.

In den sechziger Jahren wurde mit dem DDT eine chemische Substanz eingesetzt, die sich durch ein sehr breites Wirkungsspektrum auszeichnete und als das "klassische" Pestizid gilt. Nachdem die gesundheitsschädliche Wirkung dieser Substanz und seiner produktionsbedingten Begleitstoffe (z.B. Dioxine und Furane) zutage traten, wurde die Anwendung in Deutschland 1974 verboten.

Nach dem Verbot von DDT fanden im Holzschutz die dem DDT sehr ähnlichen Pestizide PCP (Pentachlorphenol), LINDAN (g - HCH), Endosulfan, die "Drine" Aldrin, Dieldrin und Endrin, sowie Chlornaphthaline Verwendung. Diese Substanzen waren im menschlichen Körper und in der Umwelt ebenfalls außerordentlich schwer abbaubar (persistent) und reicherten sich daher in der Nahrungskette stark an. Zur Schädlingsbekämpfung im Forst wurde vor allem Lindan eingesetzt, für diese Anwendung ist es in Ausnahmefällen heute noch zugelassen. In Holzschutzmitteln werden die genannten Substanzen seit 1980 nicht mehr verwendet, für PCP gilt seit 1990 ein generelles Anwendungsverbot.

Modernere Holzschutzmittel enthalten in der Regel eine Reihe hochspezifischer Substanzen, die im menschlichen Körper und in der Umwelt wesentlich leichter abbaubar sind als ihre Vorgänger. Zur Anwendung kommmen typischerweise die Fungizide Dichlofluanid, Furmecyclox, Tebuconazol, Propiconazol und Chlorthalonil, sowie als Insektizide diverse Pyrethroide, z.B. das auch zum Schutz von Wolle gegen Mottenfraß eingesetzte Permethrin.

Flammschutzmittel enthielten früher polychlorierte Biphenyle (PCBs), polybromierte Biphenyle (PBBs) und polybromierte Diphenylether (PBDEs) als wirksame Komponenten. Die PCBs wurden aufgrund ihres erheblichen Schadpotentials bald verboten. Auch PBBs und PBDEs sind in modernen Flammschutzmitteln praktisch nicht mehr zu finden. Alle drei Stoffgruppen neigen dazu im Feuer, in gewissem Umfange aber auch schon bei Zimmertemperatur, Dioxine und Furane zu bilden. Modernere Flammschutzmittel enthalten neben verschiedenen chlorierten und bromierten Kohlenwasserstoffe häufig organische Phosphorsäureester, die dringend verdächtig sind, neurotoxische Wirkungen bis hin zu Lähmungserscheinungen verursachen zu können. Auch Hautirritationen werden, speziell bei den nichthalogenierten Vetretern dieser Stoffgruppe, beschrieben. Ansonsten kommen verschiedene anorganische Phosphate, Silikate und Borate zum Einsatz, die durch ihren geringen Dampfdruck aber praktisch nicht in die Raumluft übertreten und nur bei der Verarbeitung problematisch sein können. Zu den nach heutigem Stand des Wissens harmlosen Substanzen zum Holzschutz zählen Borax und Eisensalze.

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5. Vorkommen

Teeröle wurden aufgrund ihres ausgeprägten Geruches fast nie in Innenräumen verwendet. Als Wohngifte spielen sie daher nur eine untergeordnete Rolle. Allerdings kann das Ausgasen z.B. von PAKs aus den Balken alter Fachwerkhäuser nicht ausgeschlossen werden, vor allem, wenn diese zu dekorativen Zwecken freigelegt werden.

DDT wird in vielen Dachbalken, die in den 60er Jahren mit Holzschutzmitteln behandelt wurden, sowie in Gebäuden auf dem Gebiet der früheren DDR, wo DDT-haltige Holzschutzmittel ("HYLOTOX") bis zur Wende häufig eingesetzt wurde, auch heute noch in großen Mengen angetroffen. Obwohl es nun praktisch überall verboten ist, wird es uns durch seine große Beständigkeit und seine Neigung zur Akkumulation in der Umwelt noch lange erhalten bleiben.

Von den Nachfolgern des DDT im Holzschutzbereich sind zunächst vor allem PCP und Lindan, später dann Endosulfan, Furmecyclox und die "Drine" Aldrin, Dieldrin und Endrin zu nennen. Sie fanden breite Anwendung, auch und gerade bei Heimwerkern. Da es die Hersteller von Holzschutzmitteln seinerzeit leider versäumt haben mit dem nötigen Nachdruck darauf hinzuweisen, daß diese Mittel nur und ausschließlich für Holz im Außenbereich geeignet waren, existiert derzeit noch ein erschreckender Bestand an Vertäfelungen, Möbeln, Parkettfußböden usw., deren Anstriche erhebliche Gehalte an PCP und Lindan aufweisen und die Raumluft durch Ausgasen mit diesen Substanzen belasten.

Ältere Vertäfelungen enthalten oftmals erhebliche Mengen Holz- und Flammschutzmittel

Die moderneren Substanzen Dichlofluanid, Tebuconazol, Chlorthalonil, Permethrin und eine Reihe weiterer Wirkstoffe kommen ebenfalls in den genannten Holzprodukten vor, wobei ihre Verbreitung aber insgesamt geringer ist. Einerseits sind sie noch nicht so lange im Handel wie ihre Vorgänger, andererseits wird auf hochwirksamen Holzschutz im Innenraum zunehmend verzichtet, da sich langsam die Erkenntnis durchsetzt, daß es sich dabei um eine in aller Regel unnötige Maßnahme handelt. Dichlofluanid wird als Fungizid gegen Bläuepilze in Holzschutzpräparaten für den Außenbereich eingesetzt. Außerdem findet es sich in wasserverdünnbaren Lacken, z.B. Parkettversiegelungen, für den Innenbereich, in denen es als sog. "Topfkonservierer" gegen den Pilzbefall des unverstrichenen Mittels zugesetzt wird.

Neuere Präparate enthalten häufig Arsen-, Chrom- und Fluor- und Borsalze, die zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Holz eingesetzt werden und als unbedenklicher eingestuft werden.

PCBs, PBBs und PBDEs waren früher als Flammschutzmittel weit verbreitet. Da für tragende Holzbauteile wie Dachstühle eine feuerhemmende Ausrüstung vorgeschrieben ist, sind sie immer noch häufig anzutreffen, da diese Konstruktionen naturgemäß langlebig sind. Aus neuerer Zeit stammen verschiedene bromierten und chlorierten Kohlenwasserstoffe, wie Chlorparaffine und Bromphenole, sowie halogenierte Phosphorsäureester, die sich ähnlich häufig finden.

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6. Wirkungen auf den Menschen

Die Beschreibung der Wirkungsweise der verschiedenen Substanzen auf den Menschen wird dadurch erschwert, daß die sich entwickelnden Beschwerden und Krankheitsbilder oft außerordentlich diffus und untypisch sind. Dazu treten häufig auch große individuelle Unterschiede in der Sensibilität gegenüber den Substanzen auf. Von größter Wichtigkeit ist dabei die individuelle Vorgeschichte eines jeden, da ein einmaliger Kontakt mit größeren Mengen eines bestimmten Wirkstoffes, der lange zurückliegen kann und vielleicht nicht einmal bemerkt wurde ("Massive Erstexposition"), eine Sensibilisierung gegen den Stoff bewirkt haben kann, die schon bei vergleichsweise geringe Mengen des Stoffes zu Beschwerden führt.

Von den zahlreichen Bestandteilen der Teeröle besitzen vor allem die PAKs ein nicht zu unterschätzendes Schadpotential, da zu dieser Gruppe einer Reihe krebserregender Substanzen gehört, z.B. das gefährliche Benzo-(a)-pyren.

Die Wirkungen des DDT auf den Menschen muß als schlichtweg verheerend bezeichnet werden. Die Spanne reicht von Erbschäden über Nervenerkrankungen und Hormonstörungen bis hin zu akuten Vergiftungen. Während immer mehr Insekten und Mikroorganismen resistent wurden, traten die schädlichen Wirkungen auf den Menschen durch die Anreicherung im Laufe der Zeit immer deutlicher zutage.

Die Wirkungen von PCP (Pentachlorphenol), g - HCH (Lindan), Endosulfan, die "Drine" Aldrin, Dieldrin und Chlornaphthalinen sind ähnlich gravierend. Als klinische Symptome wurden Allergien, asthmatische Beschwerden, Nervenentzündungen, Blutgerinnungsstörungen, Herzrhythmusstörungen, Immunschwäche, Kopfschmerzen, vegetative Störungen, Hautunreinheit (Chlorakne), Haarausfall, Konzentrationsstörungen, Fahrigkeit und eine Reihe weiterer Symptome beschrieben. Da viele dieser Substanzen im menschlichen Körper weder vollständig abgebaut noch ohne weiteres ausgeschieden werden können, reichern sie sich im Fettgewebe und in den Nerven zunächst an. Nach einer Latenzzeit wird irgendwann der kritischer Pegel erreicht und die beschriebene Symptome treten auf.

Die Wirkung von PCBs ist ähnlich verheerend wie die von DDT, auch weil die verwendeten technischen Produkte oft in erheblichem Umfange Dioxine enthielten, bzw. bei Erwärmung bildeten. Sie reichern sich im Körper ebenfalls stark an und können erhebliche gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen.

In neuerer Zeit verdichten sich die Hinweise, daß etliche Chemikalien, darunter einige PCBs, aber auch Endosulfan, DDT und andere im menschlichen Körper Rezeptoren für Östrogene besetzen und als sogenannte "Xeno-Östrogene" wirken. Eine Belastung mit diesen Stoffen kann zu Hormonstörungen und hormonbedingtem Brustkrebs führen bzw. diesen verschlimmern.

Die moderneren Wirkstoffe Dichlofluanid, Tebuconazol, Chlorthalonil und die Pyrethroide sind wesentlich leichter abbaubar als ihre Vorgänger und reichern sich daher längst nicht so stark im menschlichen Körper und in der Umwelt an. Dennoch sind neurotoxische Wirkungen, allergische Reaktionen und andere Gesundheitsstörungen bei längerer Exposition nicht selten zu finden.

Furmecyclox und Tebuconazol sind Fungizide gegen holzzerstörende Pilze. Tebuconazol gehört zur Gruppe der Azole (Imidazole), von denen einige auch bei der systemischen Therapie von schweren Pilzerkrankungen beim Menschen eingesetzt werden (Ketoconazol, Fluconazol, Iatroconazol u.a.). Wenn der Mensch mit Tebuconazol belastet ist besteht die Gefahr, daß die Pilze in seinem Körper gegen diese Medikamente resistent werden und nicht mehr auf eine Behandlung ansprechen.

Die ebenfalls verwendeten Arsen-, Chrom- und Fluorsalze können schwere Gesundheitsschäden bis hin zu akuten Vergiftungen verursachen, wenn sie, z.B. bei unsachgemäßer Handhabung am Bau, in den Körper gelangen. Da diese Substanzen aber praktisch nicht flüchtig sind, gasen sie nach der Verarbeitung auch nicht aus und tragen somit nicht zur Belastung der Raumluft bei.

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7. Empfehlungen

Die Schadwirkung der eingesetzten Substanzen lassen sich aus ihrer humantoxischen Wirkung meist nur schwer ableiten, da die in den menschlichen Körper gelangenden Mengen danach eher gering erscheinen. Bei einer toxikologisch abgeleiteten Beurteilung der Belastungssituation muß allerdings bedacht werden, daß sich Schadwirkungen bei jahrzehntelanger, praktisch pausenloser Expositon im Niedrigdosisbereich im Tiermodell nur sehr schwer modellieren lassen, so daß diese Herangehensweise bei der Beurteilung mit Vorsicht zu genießen ist. Die große Häufigkeit des Auftretens massiver Beschwerden beim Vorhandensein der beschriebenen Wirkstoffe und ihr Verschwinden nach deren Entfernung legt jedenfalls den Verdacht nahe, daß hier auch nicht vollkommen verstandene Wirkmechanismen eine Rolle spielen, die zur Vorsicht gemahnen.

Grundsätzlich gilt, daß alle Substanzen, die zum Holzschutz verwendet werden, bei dauerndem Kontakt auch dem Menschen gefährlich werden können. Was für Insekten und Mikroorganismen tödlich giftig ist, ist auch für den Menschen auf die Dauer nicht völlig unbedenklich. Wer Holzschutz betreibt, schafft eine potentielle Schadstoffquelle und geht ein gesundheitliches Risiko ein. In einigen Fällen ist dies unvermeidlich, z.B. wenn tragende Balken vor Feuer, dem Verrotten oder dem Befall mit holzzerstörenden Insekten geschützt werden müssen. Hier überwiegt der zu erwartende Nutzen die Gefahr ganz eindeutig, zumal solche Konstruktionselemente in aller Regel keine großen Flächen repräsentieren und mit dem Wohnraum nicht direkt in Verbindung stehen. Das kann sich natürlich sehr schnell ändern, wenn z.B. ein Dachgeschoß ausgebaut wird und die Dachbalken als dekoratives Element in die Wohnraumgestaltung einbezogen werden. Hier sollten Maßnahmen gegen den Übertritt problematischer Substanzen in die Raumluft getroffen werden, sei es durch Abtragen der Oberfläche, Überstreichen mit einem undurchlässigen Lack oder durch das Verblenden tragender Balken mit anderen Baustoffen.

Gänzlich unverantwortlich ist die immer noch beliebte, großflächige Anwendung von Holzschutzmitteln in Innenräumen, z.B. auf Vertäfelungen. Hier steht dem auch bei modernen Mitteln stets vorhandenen Risiko keinerlei Nutzen gegenüber. Holz kommt in Innenräumen grundsätzlich ohne Schutzausrüstung aus. Eine Behandlung mit Leinöl oder Hartwachs zur Versiegelung der Oberfläche ist hier das Äußerste, was der gesunde Menschenverstand verantworten kann.

Grundsätzlich muß für den Holzschutz gelten: Soviel wie unbedingt nötig, sowenig wie irgend möglich!

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