Kaskadennutzung statt Verbrennung

Alte Balken bekommen neues Leben

Die Recycling von Balken der Teakholzbrücke in Myanmar ist ein Beipiel für Kaskadennutzung. © Fraunhofer WKI/Peter Meinlschmidt

Altes Holz wird bislang entweder zum Heizen verbrannt oder zerkleinert und zu Spanplatten verarbeitet. Ziel des EU-Projekts CaReWood ist es, den Rohstoff mehrfach wiederzuverwerten – etwa für den Hausbau. Die Forscher haben herausgefunden, dass sich große Balken ohne Qualitätsverlust recyceln lassen. Die Techniken zum Erkennen und Entfernen von Kontaminationen wurden im Projekt erarbeitet.

Holz lässt sich nicht nur vielfältig einsetzen, sondern in Kaskaden auch mehrfach nutzen. Bisher geschieht diese allerdings erst ansatzweise, auch wenn es in neuen Konzepten wie der "Charta für Holz" angedacht ist. In einigen EU-Ländern wie Frankreich landet Holz sogar immer noch auf der Deponie, berichtet das Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI. In Deutschland sei dies verboten. Hier wird gebrauchtes Holz meist für die Energieerzeugung verwendet, ohne es vorher als Baumaterial oder für andere Zwecke einzusetzen.

Upcycling statt Downcycling

Sinnvoller wäre es, Gebrauchtholz mehrfach wiederzuverwerten. Diesen Ansatz verfolgen die Partner des EU-Projekts CaReWood (Cascading Recovered Wood). 15 Projektpartner aus fünf Ländern wollen den Rohstoff in einer Kaskadennutzung als Massivholz werterhaltend aufarbeiten und so zu einer besseren Ressourceneffizienz beitragen.

Beim Gebäuderückbau fallen große Mengen Bauholz in hervorragender Qualität an, die sich prinzipiell recyceln lassen. "Dies trifft auch auf Althölzer zu, die oberflächlich mit Holzschutzmitteln behandelt wurden, wie wir bei unseren Tests feststellen konnten", sagt Peter Meinlschmidt, Wissenschaftler am WKI. Es gelte aber, Techniken zur Wiederverwertung von Gebrauchtholz zu entwickeln.

Aufgabe des Physikers und seiner Kollegen war es, Messtechniken für das Erkennen von Kontaminationen im Holz zu finden und Verfahren zur Oberflächenreinigung zu schaffen. Denn viele Hölzer gelten nach der Altholzverordnung als potenziell belastet. Sie enthalten entweder Kunststoffe wie PVC oder schwermetallhaltige Farben wie Bleiweiß auf der Oberfläche oder Holzschutzmittel wie DDT und PCB im Inneren und müssen daher verbrannt werden. "Selbst in diesem oberflächlich kontaminierten Material befindet sich aber eine nicht unbeträchtliche Menge verwertbaren Holzes, das es durch adäquate Trenn- und Sortierverfahren zurückzugewinnen gilt", sagt Meinlschmidt.

Wenige Millimeter abhobeln reicht

Per Röntgenfluoreszenz, LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), der GC-Faims-Technik (Gas Chromatography-Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry) und der Nahinfrarotspektroskopie stellen die Wissenschaftler fest, ob Hölzer kontaminiert sind, wie tief die Verunreinigungen sitzen und wieviele der Deckschichten abgetragen werden müssen. Die beiden erstgenannten Verfahren eignen sich zum Detektieren von Schwermetallen. Mithilfe der beiden letztgenannten Methoden wiederum werden organische Holzschutzmittel aufgespürt.

Das Ergebnis der Untersuchungen: "Wenn man die Deckschichten wenige Millimeter tief abtrennt, so ist das ausreichend. Unabhängig von der Holzart und unabhängig davon, ob Holzschutzmittel, Kunststoffe oder Lacke eingesetzt wurden, ist das Holz dann frei von unerwünschten Stoffen", sagt der Forscher. Auch die Querzug- sowie die Biegefestigkeit prüften die Wissenschaftler, um die mechanische Stabilität des unter den Deckschichten liegenden Rohstoffs zu ermitteln.

Zum Reinigen der Oberflächen wandten die Forscher unterschiedliche Verfahren an: Neben dem Abbürsten mit rotierenden Bürsten und dem Sandstrahlen mit diversen Strahlenmitteln wurde das Absägen und Abhobeln eingesetzt.

Für die Tests nutzten die Forscher am Fraunhofer WKI Paletten sowie Altfensterrahmen. "Für den Upcycling-Gedanken spricht auch, dass Altholz qualitativ oftmals von besserer Qualität mit besseren mechanischen Stabilitäten ist, da Baumbestände früher langsamer gewachsen sind als in den letzten Jahrzehnten angepflanzte Wälder", sagt der Physiker.

Mit CaReWood leisten die Projektpartner darüber hinaus einen Beitrag zum Umweltschutz. "Wälder werden europaweit wieder vermehrt abgeholzt, Primärholz ist in Europa im Rückgang begriffen. Deutschland ist hier allerdings eine Ausnahme. In früheren Jahrzehnten gepflanzte Nadelholzwälder werden wieder sich selbst überlassen – in der Hoffnung, dass sich die ursprünglich hierzulande heimische Buche wieder ausbreitet, die besser an Klimaschwankungen angepasst ist", weiß Meinlschmidt.

Altholzverordnung wird derzeit überarbeitet

Den Umweltschutzgedanken umsetzen konnten der Physiker und seine Kollegen bereits in Myanmar: Dort unterstützten die Forscher Restauratoren beim Recyceln der weltweit längsten Teakholz-Brücke, der U-Bein-Brücke, deren tragende Balken derzeit sukzessive ersetzt werden. Die über 1000 Pfähle wurden schon einmal recycelt – sie stammen aus einem ehemaligen Königspalast. Jetzt bleiben die alten, teils zehn Meter langen Stämme, im Ganzen erhalten und werden als Handgeländer oder zu Sitzbänken für den 1,2 Kilometer langen Fußgängerübergang genutzt.

Meinlschmidt ist zuversichtlich, dass Gebrauchtholz künftig auch in Deutschland verstärkt wiederverwertet wird und nicht auf kürzestem Weg in die Verbrennung wandert. Der Grund: Die Altholzverordnung wird derzeit überarbeitet und voraussichtlich 2018 in Kraft treten. Das Update sieht einen Vorrang der stofflichen vor einer energetischen Verwertung vor – ganz im Sinne der CaReWood-Projektpartner. WKI / sue

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