Der Blaue Engel ist ein zentrales Instrument für die Auswahl von emissionsarmen und umweltfreundlichen Produkten. Vor dem Hintergrund geänderter Prüfbedingungen gemäß Chemikalien-Verbotsverordnung stellte sich die Frage, ob Bodenbeläge, die bereits mit dem Blauen Engel ausgezeichnet sind, die Anforderungen unter den neuen Prüfbedingungen erfüllen und ob die für Formaldehyd genannten Prüfbedingungen auch für die Bewertung der weiteren Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen zugrunde gelegt werden können. Hierzu wurden unterschiedliche Bodenbeläge gemäß DIN EN 16516 in den Prüfszenarien nach ChemVerbotsV und AgBB-Schema sowie einige gemäß EN 717-1 vergleichend untersucht. Der Bericht enthält darauf aufbauend Vorschläge für die Weiterentwicklung der Vergabekriterien des Blauen Engel in Bezug auf Formaldehyd und VOC. Veröffentlicht in Texte | 43/2026.
Die thermische Modifikation von Holz hat unter anderem das Ziel, seine Dauerhaftigkeit so zu erhöhen, dass es ohne zusätzlichen chemischen Holzschutz im Außenbereich verarbeitet werden kann. Durch die Wärmebehandlung wird das Holz in seinen chemischen, physikalischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften modifiziert. Die bei der thermischen Vergütung entstehenden Abbauprodukte sind zum derzeitigen Kenntnisstand noch ungenügend erforscht. Weiterhin sind problematische Geruchsstoffe der Produkte noch nicht erkannt, deren Emissionspotential bestimmt und keine technischen Möglichkeiten zur Eliminierung aufgezeigt. Durch die zunehmende Verwendung dieses Materials auch im Innenbereich verschärft sich die Frage, ob vom Thermoholz gesundheitliche Gefahren für den Menschen ausgehen.rnIm Rahmen eines DFG-Projektes in enger Kooperation mit dem Institut für Holz- und Pflanzenchemie der TU Dresden werden die während des Thermoprozesses abgebauten bzw. modifizierten flüchtigen oder durch Wasser und andere Lösungsmittel extrahierbaren Stoffe analysiert und ihre Bildungswege nachvollzogen. Besonderes Augenmerk gilt dabei Substanzen, von denen nachweislich gesundheitliche Gefahren für den Menschen ausgehen sowie solchen, die zu besonderen Eigenschaften des Thermoholzes wie Farbe, Wasseraufnahme-vermögen oder biologische Resistenz beitragen. Durch eine Veränderung und Weiterentwick-lung der Verfahrensparameter bei der Vergütung des Holzes sollen Rückschlüsse auf die während der thermischen Behandlung ablaufenden chemischen Prozesse gezogen sowie technische Möglichkeiten zur Eliminierung potentiell gesundheitsschädlicher bzw. geruchsintensiver Stoffe geprüft und entwickelt werden.
Holz ist eine wichtige und zuverlässige CO2-Senke und gleichzeitig eine nachwachsende Ressource als Grundlage für Bau- und Werkstoffe. Aufgrund der Klimaänderungen ändern sich die Wachstumsbedingungen, die Holzarten reagieren unterschiedlich auf die Herausforderung. Aufgabe der Forschung zur Waldwirtschaft ist es, den Wald nachhaltig zu erhalten, frühzeitig Änderungen zu erkennen und Vorhersagemodelle für Wachstum, Baumarten und Erhaltungsmaßnahmen auf zu stellen. Hierbei helfen Datenfernerkundung und zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden. Die Dichteverteilung innerhalb eines gewachsenen Baumstammes erlaubt Rückschlüsse auf die Wachstumsbedingungen und die Eigenschaften des Holzes. Durch eine computertomographische Untersuchung kann die Dichtefunktion als dreidimensionales digitales Modell erstellt und zur weiteren Informationsverarbeitung herangezogen werden. Durch die Verknüpfung mit weiteren Daten, z. B. Klimadaten oder Daten aus Geoinformationssystemen und Fernerkundung, sollen standortspezifische Vorhersagemodelle zur Holzqualität oder zukünftige Waldumbau-, Bewirtschaftungs- und Schutzmaßnahmen im Wald ermöglichen. Holz gewinnt im Bauwesen zunehmend an Bedeutung, da aufgrund der guten Trageigenschaften energieintensive Materialien wie Stahlbeton oder andere mineralische Baustoffe teilweise substituiert werden können. Aufgrund des zunehmenden Einsatzes und schwierigeren Wachstumsbedingungen ist es notwendig, den Rohstoff Holz besser auszunutzen, die Bearbeitungsprozesse zu optimieren und neue Holzarten zu erschließen. Holz ist ein anisotroper, inhomogener Werkstoff, dessen Festigkeitseigenschaften wesentlich von der Faserrichtung, der Dichte und den Holzmerkmalen (Äste, Wachstumsgeschwindigkeit etc.) abhängen. Diese lassen sich mittels Computer-Tomographie (CT) am unbearbeiteten Stamm erkennen. Daraus können digitale Modelle erstellt werden, die die Bearbeitungstechnologie und den Einsatz des Rohmaterials im Bauwerk optimieren. Der Computer-Tomograph mit notwendiger Peripherie dient der Datenakquise im Bereich der Holzforschung als Grundlage für den Aufbau eines CT-Labors. Dieses ist eingebunden in das Center for Data Science an der HNEE zur Weiterverarbeitung der Daten mit KI-Methoden. Das Ziel des CT-Labors ist es, Daten über das Wachstum und den Aufbau des Holzes, vom rohen Stamm bis zum bearbeiteten oder wieder zu nutzenden Balken oder Holzwerkstoff, zu generieren, zu analysieren und Modelle zu entwickeln. Daraus sollen Rückschlüsse und Vorhersagemodelle für den Waldbau, die Holztechnologie und den Holzbau erstellt werden, die einen ressourcenschonenden Umgang mit dem Rohstoff Wald und die Erschließung neuer Holzarten und Anwendungen erlauben.
Zahlreiche Holzarten sind besonders reich an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), weshalb einige Anstrengungen unternommen wurden, ihre flüchtige Zusammensetzung zu ergründen. Solche Untersuchungen wurden oft in Hinblick auf die Auswirkungen der flüchtigen Emissionen von Holz und Holzwerkstoffen auf die Luftqualität in Innenräumen und damit auf ihre möglichen physiologischen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit motiviert. Holzemissionen wurden dabei oft als kritisch angesehen, da sie möglicherweise die Atemwege beeinträchtigen oder allergische Reaktionen hervorrufen können. In letzter Zeit gewinnt das Thema Holzgeruch jedoch zunehmend an Aufmerksamkeit, was die Wahrnehmung von Natürlichkeit und deren positiven Einfluss auf das Wohlbefinden betrifft. In dieser Hinsicht fühlt sich der Mensch zum Geruch von Bergwäldern und Bäumen hingezogen und sucht Entspannung in Verbindung mit solchen Gerüchen. Das Holz der Zirbe (Pinus cembra L.) ist eine besonders geschätzte Art, die auch als Zirbelkiefer und "Königin der Alpen" bekannt ist. Dieses Holz wird in Mitteleuropa häufig für den Möbelbau verwendet und wird wegen seines charakteristischen und langanhaltenden Geruchs geschätzt sowie in der Aromatherapie eingesetzt. Sein Geruch soll Stress abbauen, wobei physiologisch nachgewiesen wurde, dass durch Aufenthalt in der Umgebung von Zirbenholz die Herzfrequenz gesenkt werden kann. Es wurde auch berichtet, dass der Geruch einen gesunden Schlaf fördert, insbesondere bei Personen, die in Betten aus Zirbenholz schlafen. Einige wenige Studien haben sich bis dato mit der Zusammensetzung der ätherischen Öle beschäftigt, welche vorwiegend aus Nadeln und Zapfen gewonnen werden. Doch speziell die Geruchsstoffe aus dem Holz, welche für die physiologischen Effekte ursächlich scheinen, sind noch unzureichend untersucht. Zudem ist wenig über den Einfluss von Umwelt- und Trocknungsfaktoren während der Erstlagerung auf dieses charakteristische Holzgeruchsprofil bekannt. Ziel dieses Projektes ist es daher, die molekularen Grundlagen dieses hochwertigen Materials zu klären, wobei die VOC- und Geruchsstoffzusammensetzung identifiziert und quantifiziert sowie die Beziehungen zu allgemeinen holzchemischen Parametern hergestellt werden sollen. Hierzu werden ausgewählte Holzproben hinsichtlich der enthaltenen Zucker und Extraktstoffe bezüglich ihres Gehalts und ihrer Zusammensetzung mit etablierten Standardmethoden charakterisiert. Darüber hinaus werden Proben unterschiedlicher Herkunft vor und nach der Holztrocknung in einem arbeitsgruppenübergreifenden Ansatz komplementären Analysen unterzogen, die sowohl multidimensionale hochauflösende Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC/MS) als auch GCxGC-MS, Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie, Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie und GC-MS mit Flüssiginjektion nach Silylierung umfassen. Weiterhin wird das Holzmehl mittels Pyrolyse-GC/MS (Py-GC/MS) sowie Thermodesorptions-GC/MS (TD-GC/MS) analysiert.
Im Vorgängerprojekt 'Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe' CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Prä-Polymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Prä-Polymeren verarbeitet. Produktcharakterisierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Prä-Polymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können.