Forschungsbericht Kombinierte Behandlung von Holz mit Nanopartikeln

Verbesserung der Eigenschaften von einheimischen Holzarten für die Anwendung im Außenbereich durch kombinierte Tränk- und Oberflächenbehandlung mit nanopartikulären Kompositmaterialien

Holz ist ein nachwachsender Rohstoff, der eine neutrale CO₂-Bilanz aufweist. Daraus erwächst im Vergleich zu anderen Materialien wie Kunststoff, Metall oder Beton ein Vorteil für die Ökobilanz. Obwohl der Werkstoff Holz ein hohes Ansehen genießt, ist der Anteil des Holzes insbesondere im Fenster- und Fassadenbau stark rückläufig. Nachdem sich der Marktanteil von Holzfenstern und -fassaden in den siebziger Jahren stark verringert hat, erreicht er derzeit einen neuen Tiefstand. Die Tendenz ist weiter abnehmend. Im Wesentlichen sind aus technischer Sicht zwei Parameter gleichzeitig verändert worden.

Zum einen wurde auf den Einsatz resistenter und dauerhafter tropischer Hölzer verzichtet, ohne die Konstruktionen der Fenster und ihre Beschichtungen darauf hin abzuändern. Die nun verwendeten einheimischen Holzarten weisen jedoch geringere Resistenzklassen auf als die vorher verwendeten tropischen Holzarten. Zudem werden aus Preisgründen zunehmend geringwertige Holzqualitäten mit erhöhtem Splintholzanteil und breiten Jahrringlagen eingesetzt, was die
Dauerhaftigkeit und Witterungsbeständigkeit zusätzlich vermindert.

Die veränderten Holzeigenschaften betreffen die erhöhte Quellung und Schwindung, geringere Dauerhaftigkeit und Dimensionsstabilität. Weiterhin wurden die früher üblichen lösemittelhaltigen Lacke durch so genannte Wasserlacke ersetzt. Diese wurden aus Marketinggründen praktisch biozidfrei eingestellt. Gleichzeitig wurde auf die biozidhaltige Imprägnierung als Grundlage der anschließenden Anstrichbehandlung verzichtet.

Die gewünschten Dauerhaftigkeitseigenschaften der Fenster, die gerade bei Holzfenstern aus Kundensicht zentrale Bedeutung haben, können durch geänderte Fensterkonstruktionen, eine geschützte Lage im Baukörper, die Eigenschaften der Beschichtung und durch den Einsatz geeigneter Holzschutzmittel kompensiert werden.

Während bei der Konstruktion der Fenster deutliche Fortschritte erreicht wurden, ist bei der Lage der Fenster im Baukörper eher ein gegenläufiger Trend festzustellen. Die Fenster rücken wegen gewünschter glatter Fassaden nach vorne, in die Bewitterung hinein, zudem werden die Dachüberstände bei immer höheren Baukörpern eher geringer.