Das Projekt "Schnellcharakterisierung von nicht naturbelassenem Holz mittels FT-NIR Spektroskopie (F-95/14)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Ausgangssituation: Die Sortierung von nicht naturbelassenem Altholz verursacht aufgrund der Vielfalt der zur Impraegnierung verwendeten Holzschutzmittel bzw der zur Oberflaechenbehandlung eingesetzten Lacke und biozidhaltiger Anstrichstoffe grosse Probleme. Darueber hinaus muessen beim Abriss von Gebaeuden oder auf dem Sortierplatz schnelle Entscheidungen ueber den Entsorgungsweg des Holzes getroffen werden. Forschungsziel: Die Arbeiten sind auf die Anwendung der FT-NIR-Spektrometer zur Differenzierung von Holzschutzmitteln und anderen holzfremden Zusatzstoffen ausgerichtet. Von den gaengigen Holzschutzmitteln sollen in Kombination mit einheimischen Holzarten FT-NIR-Spektren aufgenommen und die Methode soweit entwickelt werden, dass sie auch von Nichtchemikern zuverlaessig an Altholzproben eingesetzt werden kann. Forschungsergebnis: Fuer die Untersuchungen wird ein Buehler-FT-NIR-Spektrometer eingesetzt, das fuer die beruehrungslose Vermessung von Holzproben nach dem Prinzip der diffusen Reflexion mit Hilfe einer externen Glasfaseroptik im Bereich von 1000-2200 nm (Wellenzahl 10000-4500 1/cm) geeignet ist. Die Messzeit betraegt ca drei Sekunden. Im Rahmen der Voruntersuchungen wurden die Parameter, die von den Holzproben her die Ergebnisse beeinflussen koennen, sorgfaeltig geprueft. Hierzu gehoeren die Holzart, Feuchtigkeit, Oberflaechenbeschaffenheit, anatomische Richtung und Korngroesse im Falle von gemahlenen Proben. Es zeigte sich hierbei, dass die NIR-Spektroskopie empfindlich auf die physikalische Beschaffenheit und chemische Zusammensetzung der Hoelzer reagiert, so dass diverse Holzarten gut spektroskopisch unterschieden werden koennen. Das NIR-Geraet erfasst von jedem Spektrum 500 wellenlaengenabhaengige Datenpunkte. Diese werden mit dem geraeteeigenen chemisch analytischen Softwarepackage nach diversen Methoden der multivariaten Statistik (PCA, PLS, PCR und CA) ausgewertet. Wenn die Versuchsparameter konstant gehalten werden, zeigen die NIT-Spektren je nach Salztyp und Konzentration mehr oder weniger deutliche Veraenderungen. Die spektralen Veraenderungen - fuer das blosse Auge zT kaum sichtbar - koennen im Laufe der Kalibrierung reproduzierbar und hinreichend genau erfasst und mathematisch ausgewertet werden. Wenn ein bestimmter Salztyp untersucht wird, sind semiquantitative Aussagen ueber die verwendete Konzentration moeglich. Fuer die Erkennung der Salze im Holz hat sich die Cluster Analyse (CA) als einer in der Praxis leicht anwendbare Methode bewaehrt. CA bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mit dem gleichen Holzschutzmittel behandelte Proben in einem n-dimensionalen Raum (mit statistischen Faktoren als Koordinaten) eine zusammenhaengende Punktwolke bilden, wenn die Salzkonzentrationen aehnlich sind. Es hat sich zB gezeigt, dass die behandelten Hoelzer immer einen eigenen Cluster bilden, dh sie sind NIR-spektroskopisch von den unbehandelten Hoelzern eindeutig zu unterscheiden.