Ob im Innenausbau, als Konstruktionsholz, Bodenbelag oder für Möbel – als universeller Baustoff ist Holz in nahezu jedem Gebäude zu finden. Neben anderen Bauprodukten emittieren auch Holz und Holzwerkstoffe flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOC) und belasten dadurch die Innenraumluft. Die VOC stammen entweder aus holzeigenen Stoffen (z. B. Terpene aus den Harzkanälen von Nadelbäumen) oder bilden sich erst bei der Holzbearbeitung durch den Einfluss von Sauerstoff, Wärme und Feuchtigkeit (z. B. Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren).

Holz besteht chemisch betrachtet vor allem aus Cellulose, Hemicellulosen und Lignin, die als Strukturelemente das Gerüst der verholzten Zellwände bilden. Daneben sind Extraktstoffe wie Harze, Fette oder Terpene im Holz enthalten. Je nach Holzart variieren die Anteile der einzelnen Holzinhaltsstoffe und beeinflussen sowohl die charakteristischen Eigenschaften der verschiedenen Hölzer als auch deren mögliche Emissionen.

Typische Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen

Bei den Holz-Emissionen unterscheidet man VOC, die entweder direkt aus Holzinhaltsstoffen stammen und bei Raumtemperatur ohne weitere Einwirkung – als primäre Emissionen – aus dem Holz ausdünsten (z. B. Terpene). Daneben gibt es VOC, die sich bei der Lagerung oder Holzbearbeitung aus holzeigenen Stoffen durch chemische Reaktion bilden – die sekundären Emissionen (hierzu zählen z. B. Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren).

• Terpene
  Terpene finden sich insbesondere in den Harzkanälen von Nadelbäumen (z. B. Kiefern oder Fichten) und sorgen für den typischen Holzgeruch. Zu den Terpenen in Hölzern zählen Monoterpene wie α-Pinen, β-Pinen, 3-Caren oder Limonen und Sesquiterpene wie Longifolen.

• Aldehyde und Ketone
  Diese Stoffgruppe bildet sich aus Fettsäuren, die Nadel- und Laubbäume in ihren Zellen zur Nährstoffspeicherung nutzen. Die Fettsäuren sind zunächst nicht flüchtig, erst durch Kontakt mit Sauerstoff und durch enzymatische Prozesse reagieren sie zu flüchtigen Substanzen und zersetzen sich u. a. zu Aldehyden und Ketonen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Bäume gefällt oder das Holz weiterbearbeitet wird. Hohe Temperaturen – z. B. bei der Holztrocknung oder -pressung – initiieren bzw. fördern zusätzlich den Abbau von Fettsäuren. Je nach Art der Fettsäure bilden sich bei der Reaktion bevorzugt bestimmte Aldehyde wie Hexanal, Octanal, Nonanal, 2-Octenal und 2-Heptenal. Furfural ist ein weiteres Aldehyd, das allerdings nicht – wie die anderen Aldehyde – durch den Abbau von Fettsäuren entsteht, sondern dadurch, dass unter thermischem Einfluss (z. B. beim Trocken oder Dämpfen von Holz) die holzeigenen Hemicellulosen mit Wasser reagieren.

• Formaldehyd
  Formaldehyd, das ebenfalls zur Gruppe der Aldehyde zählt, dünstet aus natürlich gewachsenem, unbehandeltem Holz – wenn überhaupt – nur in geringen Mengen aus. Werden Hölzer bearbeitet, kann die Abgabe von Formaldehyd (wie auch anderer Aldehyde) allerdings ansteigen. Dies hängt von der Holzfeuchte sowie der Trocknungs- oder Presstemperatur ab. Die einzelnen Holzarten emittieren aufgrund der abweichenden chemischen Zusammensetzung auch unterschiedliche Formaldehydmengen. Bei Holzwerkstoffen, bei denen formaldehydhaltiger Leim zum Einsatz kommt, ist die Formaldehydabgabe entsprechend höher.

• Essigsäure
  Diese Carbonsäure bildet sich – wie Furfural – durch die Reaktion von Hemicellulosen mit Wasser. Hohe Essigsäure-Emissionen lassen sich vor allem bei Laubhölzern (z. B. Eiche oder Buche) messen – diese enthalten im Vergleich zu Nadelhölzern mehr Hemicellulosen. Hohe Temperaturen verstärken die Freisetzung der Essigsäure – das betrifft beispielsweise Bearbeitungsprozesse wie Holztrocknung oder Heißpressverfahren.

Faktoren mit Einfluss auf die Holz-Emissionen

Holz-Emissionen werden von vielen Faktoren im gesamten Wuchs- und Bearbeitungsprozess beeinflusst. Zu den natürlichen Einflussfaktoren gehören z. B. Holzart, Holzfeuchte und Wuchsumgebung.

Bei der Bearbeitung von Holz und Holzwerkstoffen wirken sich vor allem physikalische und chemische Faktoren wie Feuchte, Wärme, Sauerstoff und Bindemittel auf die Emissionen aus.

Mehr Informationen zum Thema Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen finden Sie im Band 6 der Fachzeitschrift „Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft“.

Grafiken: Karin Roth

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