Holz als Roh- und Werkstoff35 (1977) 79--84 HoIz"'"~176 W e r k s l o f f

�9 by Springer-Verlag 1977

Untersuchungen iiber die Einwirkung von Regen bei frisch impr~ignierten Kiefern-Masten im Hinblick auf mtigliche Umweltbelastungen*

Bernd Wischer und Huber! Willeitner

Institut flit Holzbiologie und Holzschutz der Bundesforschungsanstalt ftir Forst- und Holzwirtschaft l-iamburg

1. Einleitung

Bet der Kesseldruckimpr:dgnierung yon Holz mit wasserl~Ssli- chen Schutzmitteln vollzieht sich der eigentliche hnpfiignier- prozeg in einem geschlossenen Kreislauf, yon dem keine di- rekte Umweltbelastung ausgeht. Erst nach Beendigung des Tr~inkvorgangs treten die frisch impriignierten Masten in un- mittelbaren Kontakt zur Umwelt. wobei eine belastende Aus- waschung yon Schutzmittelbestandteilen durch Regen m6g- lich ist. Im Laufe von mehreren Wochen geht dann das zu- n~ichst leicht 16sliche Schutzsalz durcb die sog. Fixierung in schwerl/3sliche Komponenten tiber.

Often ist nun die Frage, inwieweit es w~ihrend der Fixie- rungszeit bet Einwirkung yon Regen zu einer Auswaschung yon umweltsch~idlichen Schutzmittelkompo,mnten kommen kann. Dabei interessieren vor allem folgende Fragen :

1. In welchen Mengen k6nnen bet flisch impr:dgnierten Masten die Schutzmittel ausgewaschen werden '?

Bet den bisherigen umfangreichen Untersuchungen tiber das Auswaschverhalten yon Schutzmitteln im Holz [u.a. Bek- ker 196l: Gersonde 1959: Herzig 1955: McCarthy, Wilson 1957] stand stets die Frage nach den im Holz verbliebenen Mengen im Vordergrt, nd ; sie geben jedoch keine ausreichende Auskunft dariiber, wann und wo diese Auswaschung erR~lgt. Andererseits zeigten Laborversuche mit kleinen Proben und S'agemehl [u.a. Becker, Buchnaann 1966: H:dger 1969: Jonas 1957], dab unabh~,ingig yon einer hohen Endfixierung kurz nach der hnpriignierung beachtliche Schulzsalzmengen ausge- waschen werden kannen. Eine Umweltbelastung ist dann an- zunehmen, wenn eine derartige Auswaschung ,Srtlich und zeit- lich konzentriert auftritt.

2. In welchem Umfang ver~indern sich die auswaschbaren Schutzmittelmengen im Laufe der Fixierungszeit ?

Die m,Sglichst enge Eingrenzung des Zeitpunktes einer Umweltbelastung ist Voraussetzung For wirtschaftlich trag- bare Gegenmagnahmen.

3. Wie und in welchem Umfang kann das Auswasch- verhalten beeinfluBt werden, ohne die Impr:,ignierqualit~t zu beeintr~ichtigen ?

Zur Beantwortung dieser Fragen wurden umfangreiche Laboratoriumsuntersuchungen durchgefiihrt und durch Be- obachtungen in der Praxis erg:,inzt. Um den ArbeitsauD~'and in Grenzen zu halten, mul3ten die Versuche zun:,ichst attf Kie-

* Erweiterte Fassung eines Vortrags des 1. Verfassers. gehalten auf der 14. lnternationalen Holzschutztagung der Deutschen Gesell- schaft ftir Holzforschung in Mainz am 8. Oktober 1976. Auszug aus der Dissertation des 1. Verfassers. Univ. Hamburg. 1976. Fachbe- reich Biologic

fernmasten und einen kupfer- und chromhaltigen Schutzmit- teltyp beschrbinkt werden.

Weitere Versuche mit Fichtemnasten und zt,s:dtzlichen Holzschutzmitteltypen werden z.Z. durchgeftihrt.

2. Material und Methode

Kiefern-Mastabschnitte yon 77 cm LS.nge aus der laufenden Produktion eines lmpriignierwerks, die in ihrer QualitS.t der FTZ-Richtlinie 737 I11 R 11 entsprachen, wurden mit abge- dichteten Stirnfl~.ichen in der Laboratoriums-Kesseldruck- tr:ankanlage des lnstituts im Vollzellverfahren (45 rain Va- kuum 40mbar, 100rain l]berdruck 8daN/era 2) imprfigniert.

Zur Kl~irung der Frage einer Beeinflussmag des Auswasch- verhaltens dutch variierte Tr,inkprogramme wurden an den aus Vakuum und Druckphase IVDJ beslehenden Tr~inkzyklus eine Vakuumphase (30 rain 40 mbar) sowie z.T. eine Druck- phase (30rain 5daN/cm-') angeschlossen, so dal3 folgende Triinkprogramme entstanden: VDV. VDVD und VDVDV. Die hierbei erzielten Aufnahmemengen sind in Tab. i zusam- mengestellt.

SS.mtliche Proben lagen w~ihrend der gesamten Versuchs- zeit einschlieNich Lagerung bet 18 C und 60 bis 70?/,, rel. Luftfeuchtigkeit stets mit derselben Mantelfl:~iche nach oben.

Umnittelbar vor der Beregnung wurde aus der Mitte der 77 cm langen Proben eine 7 cm dicke Kontrollscheibe zur Be- stimmung der quantitativen Schutzmittelverteilung entnom- men (Bild 1). Die verbleibenden Probenh:dlften wurden mit V2A-Stahlstiften wieder zu ether 70 cm langen Beregnungs- probe zusammengeftigt und die Schnittfuge im Auftreffbereich des Regens mit Uhu-Kleber abgedichtet,

Nach verschieden Iangen Lagerzeiten wurden die Proben auf einer besonders konstruierten Anlage (Bild 2) mit ionen- fl'eiem Wasser unter folgenden, den natiJrlichen Verh~_iltnissen angepal3ten Bedingungen l beregnet

Regenbeginn nach Tr~inkung: 1 h 2 4 h = l d 96 h = 4 d

696 h = 24 d

1 Bet 5j~hrigen Beobachtungen yon Diem [1956] in Karlsruhe w~ihrend der Sommermonate war jeder 3. Tag ein Regentag mit 3 Regen von 60 rain Dauer, wobei 81,4% der Regen eine Intensifiit yon <3 mm/h besitzen, weitere 16.3% eine lntensitfit von 3 bis 12mm/h und nur 2,3% eine solche yon >12mm/h. Die Tropfen~6ge der Regen liegt nach Diem [1963] fiir 73% after Re- gen im mitteleuropiiischen Raum zwisehen 0.51 und 1.25 mm und nach Diem [1968] fi.ir 95% aller Regen auf der Erde bet bis 1 mm

80 H olz als Roll- und Werkstoff 35 (1977)

Tabelle 1. M ittlere Schutzmittelatffnahme bet verschiedenen Tr~ink- verl'ahre,1 (V = Vakuumphase, D = Druckphase)

Verfahren Schutzmittelaufnahme

kg/m 3 Vermmderung gegentiber VD %

VD 20,8 - - VDV 18,0 13,5 VDV D 17,9 13,9 VDVDV 16,8 19,2

Aus ZeitgrLinden kamen nicht s~imtliche m6glichen Kom- binationen zur Durchftihrung.

Die Proben waren wiihrend der Beregnung in waagerech- ter Lage flei schwebend aufgeh~mgt. Die am Mast ablaufenden und in einer kleinen Wanne gesammelten Auswaschw{isser wurden in kurzen Intervallen entnomanen und analysiert.

Zur Bestimmung der Schutzmittelverteilung im Holz wur- den nach der Beregnung weitere Kontrollscheiben abgetrennt und aus unterschiedlichen Teilen der Mantelfliiche Analysen- proben entnommen. Um differenzierte Aussagen zu erhalten, mu[~ten statt der i.iblichen 5 mln dicken KI/3tzchen Scheibchen yon nut 0,5 mm Dicke analysiert werden.

Die Analyse sowohl der Auswaschw~isser als auch der Hotzproben erfolgte mit Hilfe der Atom-Absorption lnit ei- nero Spekt,alphotometer der Firma Beckman. Modell 495, gegen gesondert hergestellte Eichl(Ssungen. wobei Chrom und Kupfer jeweils getretmt bestimmt wurden. Die Auswertung erfolgle tiber ein Rechenprogramm in der Programmsprache Focal.

Alle Proben ether Beregnungsserie mit unterschiedlichen Regenbe~nnzeiten und Regenintensitiiten stammten arts je- wells einer Tr~.inkcharge. Die Hauptversuche wurden an 3 bis 5 Proben durchgeff~hrt. Erg~inzende Versuche mit einer Re- genintensit~.it yon 36inm/h mit nur 1 Probe. Die gesamten Versuchsdaten sind in der Dissertation des 1. Verfassers zu- sammengestellt [Wischer 1976].

Bild 1 a u.b. Vorbereitung der l]eregnungsprobell, a gntnahme der Kontrollsehcibe fi.ir quantitative Analysen. In dem linken Proben- tell sind 2 V2A-Stahlstifte eingeschlagcn, um die Probe wieder zu- sammenzufiigen, b Zusammengefi, igtc Beregnungsprobe mit abge- dichteter Sclmitlfuge und deutlich sichtbaren Tropfenbahnen des ablaufenden Regenwassers

lntensil,il (crmitteh mil einem Rcgenmesser nach Helhnann):

mittlere Beanspruchtmg 9 mm/h extreme Beanspruchung 36 mm/h

Regendaucr: t h und 4 h H~ufigkeit: I und 3 Regen/d TropfengriSBe: i'd. 1 mm 52~

3. Ergebnisse

3.1 At,sgewaschene Schutzmilte lmengen bet Vollzelltriinkung

Die bet Beregnung mit ether mittleren lntensitiit yon 9 mm/h an Proben mit Vollzelltriinkung in den Auswaschwiisscrn fest- gestellte, n Chrom- und Kupfe,mengen sind in den Bildern 3 und 4 graphisch dargestellt. Absolute Mengen sind in Tab.2 au~eftihrL

Unmittelbar nach der Imprtignierung werden beachtliche Mengen Chrom und Kupfer ausgewaschen, und zwar am st~_irksten zu Beginn des Regens mit einer deutlichen Abnahme wahrend der Beregmmgszeit (Bild 3).

Bereits 24 h nach der Tr~inkung sinken die ausgewasche- nen Chrom- und Kupfermengen aufrd. ~,:a der Ausgangswerte

Bild 2a u. b. Beregntmgsanlage. a Gesamtansicht; b Sdtenansicht der Sammelwanne mit Beregmmgsprobe. Die Mastabschnitte (1) werden durch zwei ill die Stirnenden eingeschlagene Stifle (2) fret in der Anlage aul)eh~ngt. Als ,,Regen" tritl aus einer [)rise im Hinter- grund bogenf/3rmig ionenfreies Wasser und trifft in genau dosierler Menge die Oberseite des Maslabschniti, s. Das ablaufende Wasser wird in einer kleinen Sammelwanne aus V2A-Stahl (3), die gleich lang wie der Mastabsclmitt ist, autgefangen und in Glasgef:,igen (4) gesammelt. Regenableitbleche (5) stellen sicher, dab atlsschlieglich das am Mast ablaufende Wasser au~efangen wird

B. Wischer u. H. Willeimer : Regeneinwirkung auf impr~ignierte Kiefernmasten und mggliche Umwehbelastung 81

200 mg

"]50

%

50

i I Regenbeginr, I I I , nnch ~[r~nkung Cu [.r

O 10 20 30 z,O 50 rain 80 Regendouer

Bild 3. Mittlere absolute Cl~om- und K uptizrauswaschung wMn'end einstfmdiger Beregnung mit 9 mm/h von Proben mit Vollzelltrfin- kung nach unterscbiedlicher t.agerzeit in Abh~mgigkeit yon der Re- gendauer

7OO, mg

600

500

%400 g

W 300 %

I00'

' ] 7

O 4, ?L h 898 Regenbeginn noch erster Ser egnunrj

I I I [ 1 2 3 4

Zuh[ der Beregnungen

Symbol 1. Beregnung [2.8eregnung I 3. Beregnung I z, Beregnung Cu Cr Regenbeginn noch Tr~nkung[hl O--I

+ - - x

/,# /

1 5 24 696 24 Z9 ~8 720 g5 SOS 128 797

695 701 720 1397 Verg[eichbore Regenbeginnzeilen noch der 7rankung

Bild4. MiUlere absolute Gesamtauswaschung je Beregnung yon Chrom und Kupfer bei mehrmaliger Beregnung mit 9 turn/It yon Proben mit Vollzelltr~.inkung nach unterschiedlicher Lagerzeit in Abh~ingigkeit von der Regenzahl

und nehmen bei l~:ingerer Lagerung des Holzes w)r Beregnung weiter ab, wenn auch in wesentlich geringerem Ausmal3 als innerhalb des ersten Lagerungstages. W~.ihrend des Regens ver~indern sich die ausgewaschenen Mengen bei l~_inger gela- gertem Holz wesentlich weniger als bei Beregnung yon fiisch impr:Jgnierten Mastabschnitten.

Vier Wochen nach der ImprZdgnierung ist die Auswa- schung auf unbedeutende Mengen abgesunken.

Bei wiederholter Beregnung der gleichen Proben (Bild 4) ninmlt die ausgewaschene Chrom- und Kupfermenge mit der Lagerzeit der Proben ab. Bemerkenswert ist dabei, dab die Auswaschung durch sine dritte Beregnung 24h nach der Tr:,inkung etwa gleich grog ist wie dutch eine erstc Beregnung, were1 diese ebenfalls erst 24 h nach der Tr:4nkung einsetzt, d. 11. der Einflug der Fixierungszeit fiberlagert den Einflug von vor- ausgegangenen Auswaschungen. Dies kommt auch in der un- terschiedlichen Abnahme der durch die 2. nnd 3. Beregnung ausgewaschenen Mengen nach I und 24 h Lagerzeit der Pro- ben vor Regenbeginn zum Ausdruck.

Im Vergleich der beiden Komponenten Chrom und Kup- fer ist die absolute Menge an ausgewaschenem Chrom mehr als doppelt so hoch wie diejenige an Kupfer (Bild 3 und 4. Tab.2), wobei der Chromanteil in dem verwendeten Schutz- satz nur das 1.5fache des Kupferanteils betriigt. Mit zuneh- mender Lagerungszeit ~.indert sich dieses Verh'41tnis zugunsten des Chroms, bis nach 4 Wochen weniger Chrom als Kupfer ausgewaschen wird. Eine ErkF, irung fi_ir dieses unterschiedli- che Verhalten di.irfte in der mehr als doppelt so starken Spon- tanfixierung des Kupfers durch Absorptions- und Austausch- reaktion liegen [Dahlgren, Hartford 1972], die bereits w~ih- rend der Impr~ignierung einsetzt [Smith, Williams 1973].

Durch eine stiirkere Be,egnung (36 ram/h) wird ebenso wie dutch eine liingere {4 h) zwar eine erhghte Auswaschung ver- ursacht, die Zunahme erfolgt jedoch nicht proportional der grtigeren absoluten Wassermengen, mit denen die Proben be- ansprucht werden. Dabei ist die Auswaschung unabh;ingig yon den Versuchsbedmgungen stets ilmerhalb der ersten Re- genstunde am hgchsten und nimmt mit der Beregnungszeit ab (Bilder 5 und 6). Die absolut ausgewaschenen Mengen sind innerhalb einer ununterbrochenen 3sti.indigen Beregnung h/3- her als bei 3real einsti.indiger Beregnung innerhalb von 24 I1, was z.T. durch eine Schutzmitteldiffusion wiihrend der Lang- zeitberegnung, z.T. durch eine fortschreitende Fixierung bei der dreimaligen Beregnung erkI~trt werden kann.

3.2 Beeinflussung des Auswaschverhaltens dureh veri~nderte Tr~inkverfahren

Die Auswirkung yon Ver:dnderungen des Triinkzyklus auf die ausgewaschenen Chrom- und Kupfermengen wird in Tab.2 sowie in den Bildern 5 und 6 deutlich. Als Folge eines Schlug- vakuums werden die dutch einen einstimdigen Regen yon 9 mm/h ausgewaschenen Chrommengen bei Regenbeginn 1 h nach der Tr'ankung auf 25% der Auswaschung yon Mastab- schnitten ohne Schlugvakuum vermindert, ftir Kupfer auf 18%. Die absoluten Werte liegen noch unter den Werten bei Beregnung 2411 nach der Tr~-inkung ohne SchluBvakuum (Tab. 2).

Der Einflug des SchluBvakuums ist 24 h nach der Trfin- kung welt geringer, und 96 h nach der Tl~inkung unbedeutend. Entsprechend is/ auch (tie Verminderung bei dreimaliger Be- regnung innerhalb yon 24 h weniger ausgepriigt. Gleiches gilt bei einsti.indiger Beregnung mit der vierfachen Intensit:,it yon 36 mm,'h (Bild 5).

Aufschlugreich ist auch die Beobachtung, dab bei intensi- ver Langzeitberegnung mit Beginn 1 h nach der Trfinkung die Auswaschung wiihrend der Beregnung bei Mastabschnitten mit Schlu[~,vakuum linear abnimmt, bei allell i.ibrigen Proben dagegen degressiv [Bild 6). Dies wird durch die geringere An- fangsauswaschung bei Proben mit Schlugvakuum bedingt.

Folgt dem SchluI]vakunm eine nochmalige kurze Druck- phase, so werden 1 h nach der Yriinkung graBere Chrom- und Kupfermengen ausgewaschen als bei Abschlug des Tr~inkzT-

82 Holz als Roh- und Werkstoff 35 09771

Tabelle 2. Verminderung der absoluten Chrom- und Kupferauswaschung durch Anwendung eines SchluBvakuums (V = Vakuumphase. D = Druckphase), bei ciner Regenintensit:,it yon 9 min/h

Beregnungsbedingungen Ausgewaschene Mengen

Beginn nach Tr~inkung Dauer Chrom Kupfer

VD VDV VDV/VD VD VDV VDV.,'\:D h h mg mg % n]g mg %

1 1 700 175 25 247 45 18 I+ 5+ 24 3 x l 1230 440 36 408 116 28

24 1 209 133 64 64 40 63 24+29+48 3 x I 523 361 69 162 116 72 96 1 128 109 85 53 52 98

1800 mg

1500

%00

1200

gi000

8ao % < 500

400

200

VD VOV VD VOVVOVD (1) VD 9 9 36 36 36 (21 9

Kupfer

I

I

I

VDV 9

,

lh I

i !

�84 : I

VD VOV VOV 35 36 36mm/h

[hrom

Bild 5. EinfluB yon Tr~inkprogramm {l) und Regeninlensit~it 121 auf die Chrom- und Kupferauswaschung bet Regenbeginn 1 h und 96 h nach der Trfinkung. VD - Vollzelhri.inkung; VDV = Tr,inkung rail Schlul3vakuum

klus mit eincr Vakuumphase. Erst ein weiteres SchluBvakut,[n in der Programmfolge VDVDV fiihrt wieder zu ether Vermin- derung der Auswaschung, die geringffigig tiber die Wirkung des erslen SchluBvakuums hinausgeht.

AufP, illig ist in diesem Zusammenhang die unterschiedliche Veriinderung des Verhiiltnisses Cr :Cu in den Auswaschw:ds- sern bet den einzelnen Tff.inkverfahren, was auf eine unter- schiedliche Mobilit:4t der Schutzmit te lkomponenten schlieBen 1'4Bt. Es betriigt in der Ausgangsl6sung 1,5 und liegt in den Auswaschw~issern 1 h nach Tr,inkung bet ether VD- und einer VDVD-Behandhmg fiber 2, bet VDV-Behandhmg fiber 3 und bet VDVDV-Behandlung nahe 4.

3,3 Schulzmittelgehalt im I..lolz

Durch umfangreiche Analysen an 0.5 mm dicken Holzproben konnte im iiuBersten Bereich der Mastabschni t te als Folge sowohl der Lagerung als auch der Beregnung eine deutliche Verfinderung des Schutzmittelgehalts beobachtet werden, fiber die an anderer Stelle ausfi]hrlich berichtet werden soil.

ls trat durch die Beregnung keine deutliche Verarmung der ~iugersten Mantelzone an Sclmtz- mittel ein, was darauf zurtickzuftihren ist, dab bereits wbihrend der Beregnung eine Schutzmitteldiffusion zur Oberfl~iche ein- setzt und durch den Regen in erster Lmie die Holzoberfl:,iche

1750 I

m T\ 1500 LX

1250 ~ \ 3

1000

750

Chrom I

o~ E

5o0

< 250

0

2501~

01t 3 h 4

I

2 3 h 4 Regendauer

Regen- beginn lh nach Ir~nkung

Regen- beginn 24h noch Tr~nkung

Cu Cr

0 �9

Tr~nkverfahren

VD VO V3V VDVD

Regenintensilfil (ram/h]

9 36 36 36

Bihl6. Mittlere absolute Gesamtauswaschung yon Chrom und Kupfer bet kangzeitberegnung ]nit 9 und 36 mm/1 ftir verschiedene Tr~inkverfahren in Abh~ingigkeit yon der Regcnzeil

betroffen wird. Nach der Beregnung setzt sich die Schutzmit- telwanderung fort (Bild 7)..Diese Wanderung, die u.a. auch yon der Regenr idmmg abh~ingig ist, fiihrte in den '&16eisten 0,5 mm des Hotzes zu Schutzmittelmengen von rd. 100 kg/m-L Bet Berticksichtigung von 5 m m Zonen entsprechen die Schutzmittelmenge und der Schutzmittelgradient tiber den Mastquerschnit t den aus dem Schrifttum bekannten Vertei- lungen [z.B. Bellmann 1974; Gersonde, Becket 1965: v. Krue- dener 1964].

Bet Mastabschni t ten [nit emem Schlul3vakuum konnte un- mit telbar nach der Tr: inkung lediglich in den 5,ul?,ersten 0,5 mm ein etwas geringerer Schutzmittelgehalt gegentiber Proben ohne SchluBvakuum festgestellt werden. Dabei liegen die Schutzmittelmengen im ~iuSeren cm deutlich tiber dem Grenzwert von CKB-Salzen gegeni_iber ModerFaulepilzen nach At,swaschung.

B. Wischer u. H. Willcitner : Regeneinwirkung auf impriignierte Kiefernmasten und m6gliche Umwehbelastung 83

. j ' J

11

\ . \ unmittelbar vog Beregnung ~ -

. . . . unmiHelbar noch 9eregnun B \ - - - - - 1 Woche noch Beregnung

" - ~ / Regendchlung " - < . ~ .

j . J J

18,2kglm 5

Bild 7. Schutzmittelverteilung (iber den Mastquerschnitt vor und nach Beregnung I h nach der Tr~inkung mit 9 mm/h

5t kg/mSh

~ 2 E

[ vDv

2L % h 5% Lc~gef d0c, er

Bihl 8. Fli.issigkeitsabgabe jc Stunde yon Proben nach hnpriignie- rung rail und ohne SchluBvakuum

hn Anschlul3 an die TrLinkung erfolgl auch an den mit Schlul3vakuum impr~.ignierten Proben eine intensive Schutz- mitteldiffusion. 4 Wochen nach der Tfiinkung ergab sich da- her auch in den iiu6ersten 0,5 mm kein Unterschied zu Kie- fernmasten mit Vollzelltr:dnkung ohne Schlul3vakuum mehr. Eine Verminderung der Holzqualilfit dutch em Schlu6- vakuum ist somit nicht anzunehmen, hn i.ibrigen k/onnte die durch das Schlul3vakumn um rd. 13% verminderte L/Ssungsaufnahlne (vgl. Tab. l) dutch eine entsprechende h6here L6sungskonzentration ausgeglichen werden.

3.4 Beobachtungen an den Mastabschnitten

Aufschlul3reich f'tir das Umwehverhalten flisch impr~ignierter Kiefernmasten sind auch die folgenden Beobachtungen an den Mastabschnitten. Bereits unmittelbar nach Offlmn des hn- pr:,ignierkessels war die Oberfliiche der Proben, bei denen der Tr:4nkzyklus mit einer Vakuumphase abschlol3 {VDV, VDVDV/, weniger nab als derienigen mit abschlief3ender Druckphase (VD, VDVD). Bei den mit einem Schlul3vakuum behandelten Proben befanden sich zu keinem Zeitpunkt nach der Triinkung Schutzmittettropfen auf der Holzoberfl~iche. Demgegentiber trat bei den im Vollzellverfahren (VD) ge- tr~inkten Proben nach der TrLinkung SchutzmittellLSsung auf die OberflLiche aus und tropfte in den ersten beiden Stunden at, f die l-rde, wo sich deutliche Schutzmittellachen bildeten. Proben mit VDVD-lmpr~.ignierung zeigten ebenfalls kleine Tr6pfchen auf der Holzoberfl{iche, ohne da{3 diese abtropflen, sie verschwanden nach 1 bis 2 h.

Die Wirkung des SchluBvakuums di.irfte auf Luftreste im Holz zurtickzuffihren sein, wie sie von Schmitt und Bauer [1966] auch nach intensivem, tiber 10h andauerndem Va- kuum noch im Holz festgestelh wurden. [X, hnliche Ergebnisse fanden Petty und Preston [1969.], die beim Evakuieren ver- schiedener Nadel- und Laubholzproben weniger Lull entfer- hen konnten, als es dem tatsiichlich verffigbaren Zellvolumen entsprach.

Ein Vergleich der Holzfeuchtigkeit in den iiul3eren Holzbe- reichen zeigt in Ubereinstimmung mit den Ergebnissen der Schutzznittelverteilung im Holz, dab durch das SchluBva- kuum iediglich der Bereich bis max. l mm Tiefe betroffen wird. Deutliche Unterschiede sind dabei nur innerhalb der ersten 24 h nach der TrLinkung festzustellen. 96 h nach Tr'Lin- kung liegt in dem ~iu[~,ersten Millimeter unabhiingig yore TrLinkprogramm eine einheitliche Feuchtigkeit yon rd. 25% vor. 696 h nach der Tr:,inkung wurden bis in 2,5 mm Holztiefe gleichm~Big rd. 13% Holzfeuchtigkeit gemessen.

Die unterschiedlichen FeuchtigkeitsverhLihnisse im ~iul3e- ten Mantelbereich der Masle kommen auch in der Abtropf- und Verdunstungskurve yon Proben mit und olme Schlul.~;xa - kuum zum Ausdruck, die durch regelmLif3iges Verwiegen der Einzelproben gewonnen wurde (Bild 8). Dabei ist die Ann~ihe- rung der beiden Kurven rtach 96stiindiger Lagerung beson- ders bemerkenswert.

Bei der Beregnung 1 h nach Tr~inkung tropfte yon Proben mit Vollzelltr~.inkung noch beim Einspannen in die Bereg- nungsvorrichtung Scht,tzmittel ab, was sich nach Einsctzen des Regens verstiirkte. Bei Proben mit Schlul3vakuum begann das Regenwasser dagegen erst etwa 2,5 rain nach Regenbeginn abzutropfen. Diese Beobachtung wurde durch die Verimde- rung des Probengewichls infolge der Beregnung bestiitigt. Die im Vollzellverfahren getriinkten Proben wurden wiihrend der einsttmdigen Erstberegnung Ieichter. d.11. sie gaben Fli.issig- keit ab. w~_ihrend die Proben mit Schlul3vakut,m schwerer wu rd en, d. 11. R egenwasser a ufna h men.

Nach 4w6chiger Lagerung wurden alle Proben, unabhiin- gig yore Triinkverfahren. in[olge Wasseraufnahmc bei der Be- regnung schwer, l-ine derartige Wasseraufllahme ist auch die Erkkirung fur die Beobachtung an 121agigen Mastpohern auf dem Lagerplatz eines Tr'dnkwerkes. wo erst nach liingerem Reg~en Fliissigkeit yon der untersten Mastlage abtropfte. Da- bei fief das Regenwasser sowohl im Laborversuch als auch in der Praxis nicht gleichmiiBig, sondern m Bahnen yon der Mastoberfl~.iche ab (Bild I b).

Auf der Mantelfliiche der Mastabschnitte traten bei unbe- regneten Proben am 4. Tag, bei beregneten Proben nach 14 tii- giger Lagerung weil31iche Scht, tzmittelkristalle auf. Sie ent- hie]ten fast doppelt so vieI K upfer wie Chrom. Dieses Auftreten yon Kristallen entspricht der bereits oben erw:4hnten Schutz- mittelwanderung im Holz. Eine ~.ihnliclae Kristallablagerung wird auch yon Johanson und Dale [1973] beschrieben.

4. Beurteilung einer Umwellbelastung

Zur Beurteilung einer Umweltbelastung durch ausgewaschene Hoizschutzmittel kSnnen die auf die Einbringmengen bezoge- nen Chrom- trod Kupferanteile in den Auswaschw:dssern her- angezogen werden. Durch die einsttindige Beregnung mit ei- nero durchsclmittlichen Regen yon 9 mm/h wurden aus den Mastabschnitten 1 h nach Tr'Linkung rd. 1% der eingebraehten Schutzsalzmenge ausgewaschen; durch eine dreimalige Bereg- hung innerhalb des ersten Tages knapp 2%. Mit Mengen in dieser Gr/3Benordnung mul3 auch in der Praxis ge,echnet wer- den, wenn Kiefcrnmaste unmittelbar nach dem Ziehen einem Regen ausgesetzt sind.

84 Holz als Roh- und Werkstoff 3511977]

Die Fixierung der Schutzmit te lkomponenten setzl jedoch sofort nach der Impr~ignierung ein, und zwar fi]r Kupfer ra- scher als ftir Chrom. Die Schutzmittelauswaschung sinkt be- reits 24 h nach der Tr~,inkung auf rd. 0,25% bet einsltindiger Beregnung bzw. auf 0,8% der eingebrachten Menge bet drei- maI einsttindiger Beregnung innerhalb eines Tages.

In gleicher Gr613enordnung liegen auch die Mengen bet Beregnung unmit telbar nach dem Tr~inken, wenn die Maslen mit einem Schlul3vakuum behandelt worden sind. Wie die obenstehenden Beobachtungen an den Mastabschni t ten zei- gen, wird durch das Schlu3vakuum dem ,!iul3ersten Mantelbe- reich des Holzes in der GrLSl3enordnung yon unter I mm i_iber- sch~Sssige Tr~inktgsung entzogen und kann damit nicht mehr zu ether Umweltbelastung ftihren.

Nach 4wiSchiger kagerung betr~igt die Auswaschung nut noch 0,03% und ist damit vernachl~issigbar.

Die hLSchsien Auswaschwerte wurden dutch die extrem starke Beregnung yon 4 h mit 36 mmql Intensitiit bet Beginn I h nach der Tr~inkung gefunden. Sie lagen bet fast 11% der eingebrachten Mengen. Es mul3 jedoch betont werden, dab es sich hierbei um einen theoretischell Fail handelt, dessen Ein- treffen in der Praxis "iiuBerst t, nwahrscheinlich ist. Laut Stati- stik des Wetteramtes Trier tritt ein derartig intensiver Regen nt, r alle 20 Jahre auf.

lnsgesamt dfirften die in der Praxis ausgewaschenen Schutzmittetmengen unterhalb der im Labor gefundenen lie- gen, da in einem Trtinkwerk die Masten nicht einzeln, sondern in Stapeln oder Poliern beregnet werden. Hierbei besitzen die lagernden Masten ein beachllichcs W'asserhalteverm~igen, so da[,~ bet ktirzeren Regenlifllen der Boden unter den Poltern trocken bleibt.

Ftir die Beurteilung ether Um~ehbe las tung in der Praxis ist auch ztt beachten, dab nach dem meteorologischen Schrift- ltllll [Diem 1956] tiber 90% aller Regenfiille in Deutschland eine I)auer yon bis zu 1 h bet ether mittleren oder geringen Intensit.fit aut\veisen Lind damii durch die gew{ihlten Versuchs- bedingungen yon 9 mm/h Intensit~it bet 1 h f)auer erfal3t wur- den.

5. Folgerungen f i i r die Praxis

Aus den l!rgebnissen lassen sich folgende Schlul3folgerungen fi.ir die Praxis ziehen.

I. l)t, rch Beregnung fiisch impr~.ignierter Maste k~Snnen unmit telbar nach der Impriig,~ierung I b i s 2% der Einbring- mengen ausgewaschen werden.

2. Die auswaschbaren Mengen nehmen rasch ab und be- tragen bereits 24 h nach der Tr~inkung nur noch ~ '4 der An- fangsmenge. Durch einc entsprechend lange kagerung der Masten unter Dach bzw. emer geeigneten Abdeckung kann die m~igliche Umweltbelastung bet Beregnung entscheidend vermindert werden.

3. Nach 4w6chiger Lagerung der Masten ist eine Umwelt- belastung nicht mehr ,'mzunehmen.

4. Um abtropfende Schutzmittell(Ssungen aufzufangen, sollte der Boden im Ausziehbereich befestigt und mit ether geeigneten Auffangvorrichtung ausgestattet sein.

5. Ein Schlul3vakuum ist geeignet, die Anfangsauswa- schung bet frisch impr~ignierten Masten entscheidend zu ver- ringern. Die Impr:<ignierqualitLit wird hierdurch nach bisheri- gen Untersuchungen nicht herabgesetzt.

6. Durch ein Schluf~vakuum wird auBer einer Verminde- rung der Schutzmiltelauswaschung auch das Abtropfen yon Schutzmittell/3sung yon den flisch impriignierten Masten oder aus den Triinkwagen unterbunden.

7. Frisch impriignierte Masten sollten bet Regen nicht auf den Lagerplatz gebmcht werden.

8. Mastpolter solhen grunds~itzlich so rasch wie m6glich bis zur endgtiltigen H6he aufgesetzt werden, da die Gesamt- aufnahmef:,ihigkeit des Polters ftir Regen mit jeder Mastlage w~ichst.

6. Schrifitum

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