DE19618210C2 - Verfahren und Einrichtung zum Bekämpfen von Schädlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bekämpfen von Schädlingen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In dem Artikel von D. Ognibeni, Restauro 4, 1989, S. 283 ff sind zur Bekämpfung von Holzschädlingen Gase wie Ethylenoxid, Blausäure, Methylbromid und Phosphorwasser­ stoff vorgeschlagen. Diese Gase sind hochtoxisch und ihr Einsatz ist immer mehr in Frage gestellt. Zudem ist Methylbromid krebsverdächtig und stark ozonschädlich.

In der DE 44 12 296 A1 ist ein Verfahren zum Abtöten von Schädlingen angegeben, bei dem bei erhöhter Temperatur die Schädlinge mittels Stickstoff und Kohlendioxid abge­ tötet werden. Durch die Temperaturerhöhung kann es jedoch zu Schäden an den zu behandelnden Kunstwerken kommen und dieses Verfahren eignet sich nicht für Räume, sondern für Kammern und Container.

In der US 4 966 755 ist eine Anlage zum Begasen von soge­ nannten Bubbles angegeben. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für toxische Gase, wie Methylbromid, aber auch Methylformiat. Das Verfahren ist auf Räume erfin­ dungsbedingt nicht übertragbar und an hochgasdichte Bubbles gebunden. Im Römpps Chemie-Lexikon, Band 1, 8. Auf­ lage, 1979, ist auf Seite 163 Ameisensäuremethylester beschrieben und aufgeführt, daß dieser zur Kornkäferbe­ kämpfung verwendet wird.

Von Ameisensäuremethylester und Ameisensäureethylester ist bekannt, daß sie sich zur Begasung von Getreide in geschlossenen Apparaturen eignen. Man spricht vom soge­ nannten Areginal-Verfahren. Außerdem wird es zur Begasung von trockenen Lebensmitteln, Trockenfrüchten und zur Bekämpfung von Kleiderläusen eingesetzt. Nachteilig sind die hohen Dosierungen, die zwischen 100 bis 150 g/m³ liegen.

In Australien wird Ameisensäureethylester als Begasungs­ mittel für Sultaninen und Rosinen in Containern zur Bekämpfung von Oryzaephilus surinamensis, Oryzaephilus mercator, Plodia interpunctella und Carpophilus hemipteru sowie Tribolium confusum und Tribolium castaneum einge­ setzt. Ameisensäureester wurden bisher nur gezielt und in geringem Umfang gegen Vorratsschädlinge und Läuse einge­ setzt. Zur Bekämpfung von Holz- bzw. Museumsschädlingen sind noch keine Verfahren bekanntgeworden, die Ameisen­ säureester einsetzen, auch fehlt es bisher an Wirksam­ keitsstudien der Ameisensäureester für diese Art von Insekten.

In der DE 34 27 330 A1 ist eine Vorrichtung zum Bekämpfen von Schädlingen in einem Bienenvolk beschrieben. Die Vor­ richtung arbeitet mit einer mit konzentrierter ameisen­ säuregetränkten Weichfaserplatte. Für eine Bekämpfung von Schädlingen in Gegenständen eignet sich diese Vorrichtung nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das mit einem Begasungsmit­ tel arbeitet, welches weniger toxisch ist als Ethylen­ oxid, Blausäure, Methylbromid und Phosphorwasserstoff und bei dem die Schädlinge abgetötet werden. Weiter­ hin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeich­ nenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine Ein­ richtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus den Ansprüchen 14 und 15.

Der Ameisensäureester, der auch aus einem Gemisch aus Ameisensäureestern bestehen kann, wird in den hinreichend abgedichteten Behandlungsraum, Folienkäfig oder Zelt eingeleitet. Im gasförmigen Zustand wirkt er auf die Schädlinge ein.

Die Einwirkzeiten liegen je nach Temperatur zwischen bei­ spielsweise 24 bis 140 Stunden. Je höher die Temperatur ist, umso geringer kann die Einwirkzeit und/oder die Anfangskonzentration des Ameisensäureesters sein. Während der vorgesehenen Einwirkzeiten sollen die zu behandelnden Gegenstände, wie Kunstgegenstände, insbesondere in Kir­ chen- und Museumsräumen, möglichst keinen Schaden nehmen.

Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß bei Insekten der Familien Dermestidae, Ptinidae, Lyctidae, Anobiidae, Cerambycidae, Tineidae und Blattellidae sowie Blattidae, die Eier und Puppen die tolerantesten Stadien gegenüber Ameisensäureester sind. Die Adulte sind äußerst empfind­ lich gegenüber Ameisensäureester und sterben rasch ab. Vor allem bei Eiern der Anobien sind längere Einwirkzeiten und höhere Gaskonzentrationen an Ameisensäureester notwendig. Günstig sind hier Einwirkzeiten, die zwischen 55 und 90 Stunden liegen. Die Konzentrationen an Ameisensäureester müssen dann zwischen 20-70 mg/l liegen, je nach Temperatur. Der Vorteil der Ameisensäureester liegt darin, daß sie Vergoldungen und Metalle, insbesondere in Kircheninnenräumen, nicht angreifen. Besonders bei hohen Gaskonzentrationen ab ca. 20 mg/l können Bindemittel von Farbpigmenten negativ verändert werden. Auch organische Farbstoffe, wie Indigo, können sich in ihrem Farbwert durch die Einwirkung von Ameisensäureestern ändern. Durch Zumischen von Kohlendioxid zum Ameisensäureester können diese negativen Begleiterscheinungen vermieden werden. Das Kohlendioxid wirkt als Schutzgas. Es hat gleichzeitig die angenehmen Nebeneffekte, daß es die Insektenrespirationsrate erhöht und die Brennbarkeit der Ameisensäureester herabsetzt. Günstig haben sich Kohlendioxid-Konzentrationen von 5-60 Vol.%, bevorzugt 10-20 Vol.% erwiesen.

Als besonders günstig hat sich herausgestellt, den Ameisensäureester außerhalb des zu begasenden Raumes durch Wärmetauscher oder Erwärmung zu verdampfen und über Schlauchleitungen in den zu begasenden Raum einzuleiten. Besonders günstig ist es, hierzu Kohlendioxid als Treibgas zu verwenden, welches z. B. durch flüssigen Ameisensäureester geleitet wird und das Kohlendioxid den Ameisensäureester mitführt, wobei dieser in den gasförmigen Zustand übergeht. Die Gefahr durch Entzündung bzw. Explosion aufgrund von Erwärmung und Sauerstoffzutritt ist somit vermieden.

Bei Begasungsversuchen hat sich herausgestellt, daß trotz Abdichtung der zu begasenden Räume diese Undichtigkeiten aufweisen, über die Ameisensäureester gasförmig entweicht. Durch die dadurch ständig erniedrigte Gaskonzentration des Ameisensäureesters läßt dieser in seiner Wirksamkeit nach. In Fig. 1 sind die ermittelten ct-Produkte für die eingangs genannten Schädlinge angegeben, die bei den entsprechenden Temperaturen erreicht werden müssen, damit eine 100%ige Mortalität unter den Schädlingen und ihren Stadien erreicht wird. Beispielsweise muß bei ca. 10°C ein ct-Produkt von ca. 3000 g/cmb . h zur 100%igen Mortalität erreicht werden. (siehe Fig. 1). D. h. bei einer Einwirkzeit von z. B. 100 h ergibt sich dann eine Konzentration von 30 mg/l Ameisensäureester in Luft. Bei Anwesenheit von Kohlendioxid reduzieren sich die ct-Produkte um ca. 20-40% mit steigender Konzentration von Kohlendioxid.

Um das Erreichen der ct-Produkte sicherzustellen, muß während der Einwirkzeit der Ameisensäureester deren Konzentration gemessen werden. Dies erfolgt bevorzugt über vom Behandlungsraum nach außen ins Freie verlegte Schlauchleitungen, über die mit Hilfe von, z. B. einer Fördereinheit oder Pumpe, Gasatmosphäre in ein Meßgerät geführt wird, welches die Gaskonzentration der Ameisensäureester mißt. Hierfür eignen sich z. B. Wärmeleitfähigkeits-Meßgeräte, Gaschromatographen und PID-Meßgeräte. Auch IR- Analysatoren eignen sich sowie NDIR-Meßgeräte. Wird bei der entsprechenden Temperatur das dazugehörige ct-Produkt aus Fig. 1 nicht erreicht (nach Extrapolation auf den Lüftungszeitpunkt), dann muß die entsprechende Gaskonzentration an Ameisensäureester im Behandlungsraum erhöht werden, um den fehlenden Restbetrag des ct-Produktes zu ergänzen. Wird der Ameisensäureester im Gemisch mit Kohlendioxid eingesetzt, dann müssen zur Messung der Gaskonzentration IR-Meßgeräte oder Gaschromatographen eingesetzt werden, da diese die Anwesenheit von Kohlendioxid durch selektive Messung berücksichtigen.

Besonders günstig hat sich das Verfahren zur Bekämpfung des Messingkäfers (Niptus hololeucus) und des Kugelkäfers (Gibbium psylloides), die zur Familie der Ptinidae gehören, in Wohnhäusern, insbesondere Pfarrhäusern, erwiesen. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die Häuser in gasdichte Folie eingepackt, um den Gasverlust an Ameisensäureester möglichst gering zu halten. Der Ameisensäureester dringt insbesondere in die Balkenzwischenfelder und Deckenhohlräume ein und tötet die darin enthaltenen Schädlinge ab. Es ist auch möglich, insbesondere die Fußböden mit Folien oder Planen abzudichten und den Hohlraum zwischen den Deckenbalken bzw. zwischen Fußboden und Decke mit Ameisensäureester zu begasen. Hierbei hat sich gezeigt, daß vorteilhafterweise auch Mäuse, Ratten und andere Warmblüter-Schädlinge abgetötet werden. Besonders rasch sterben auch die meist in den Küchen vorkommenden Schaben (Blattidae, Blattellidae) ab.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird als Ameisensäureester der Ameisensäure­ methylester eingesetzt, da er einen sehr niedrigen Siedepunkt und geringe Adsorptionseigenschaften aufweist. Es ist jedoch auch möglich, Ameisensäureethylester und/oder Ameisensäurevinylester und/oder Ameisensäure-isopropylester zu verwenden.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, vor Einleiten des Ameisensäureester bzw. des Ameisensäureesters/Kohlendioxid-Gemisches, das Raumvolumen des Behandlungsraumes mittels Einbringen eines Hohlkörpers, der mit Luft gefüllt ist, zu verringern. Geringere Mengen an Ameisensäureester und Kohlendioxid müssen dann eingesetzt werden. Günstig hat sich auch eine Erhöhung der Raumtemperatur erwiesen, da dann die Schädlinge rascher Atmen und geringere Mengen an Ameisensäureester bzw. Kohlendioxid eingesetzt werden müssen. Am Ende der Einwirkzeit wird bevorzugt das Behandlungsgas aus dem Behandlungsraum abgeleitet und dabei insbesondere der Ameisensäureester ausgefiltert oder auskondensier bzw. zurückgewonnen. Zur Filterung eignen sich Laugen oder Säuren, da in diesen der Ameisensäureester hydrolysiert wird, wobei Alkoholate/Formiate bzw. Alkohol/Ameisensäure entstehen. Auch Aktivkohle, Fette und Öle eignen sich.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispiel und den Figuren.

Anwendungsbeispiel (siehe Fig. 2)

In einem Kircheninnenraum (1) sind von Schädlingen befallene Gegenstände (2) aufgestellt. Zur Reduktion des Raumvolumens ist ein Hohlkörper (3) eingebracht. Zur Gleichverteilung der Gasatmosphäre im Behandlungsraum (1) ist wenigstens ein Ventilator (4) aufgestellt. In einem Behälter (18), bevorzugt Druckbehälter, ist Ameisensäuremethylester (17) flüssig eingebracht und mit dem Behandlungsraum (1) über die Leitung (19) und (21) verbunden. Die Leitung (19) ist mit einem Ventil (12), bevorzugt Magnetventil, ausgestattet, dem ein Heizelement (20), bevorzugt Heizspirale, nachgeschaltet ist. Das Magnetventil (12) ist über die Steuerleitung (11) mit dem Steuergerät (9) verbunden. Das Steuergerät (9) kann auch gleichzeitig ein Meßgerät zur Messung der Gaskonzentration für Kohlendioxid und/oder Ameisensäuremethylester enthalten. Zum Messen der Gaskonzentration des Ameisensäuremethylesters und Kohlendioxids können die Meßleitungen (8) und (7) bzw. die Gasfühler (5) und (6), - auch alternativ - verwendet werden. Vom Steuergerät (9) führt eine Steuerleitung (10) zu einem Ventil (13), bevorzugt Magnetventil, von dem die Leitungen (16), (15) und (22) abzweigen. Die Leitung (15) führt zu einer Kohlendioxid- oder Stickstoffgasquelle (14) und die Leitung (16) führt in den Vorratsbehälter für Ameisensäuremethylester (18). Die Leitung (22) führt direkt in den Behandlungsraum (1). Aus dem Vorratsbehälter für z. B. Kohlendioxid (14) wird nach Öffnen des Magnetventils (13) der Gasweg zu den Leitungen (15) und (16) freigegeben, so daß Kohlendioxid aus dem Behälter (14) in den Ameisensäuremethylesterbehälter (18) strömt und Ameisensäuremethylester in die Leitung (19) mitführt. Das Magnetventil (12) wird über die Steuerleitung (11) vom Steuergerät (9) geöffnet und das Gasflüssigkeitsgemisch durch das Heizelement (20) geleitet. Dort verdampft zusätzlich Ameisensäuremethylester und dieser strömt dann gasförmig, gemischt mit Kohlendioxid, über die Leitung (21) in den Behandlungsraum (1) ein. Sobald über die Meßleitungen (8) bzw. (7) das Steuergerät (9) registriert, daß die gewünschte Gaskonzentration an Ameisensäuremethylester im Behandlungsraum (1) erreicht ist, wird das Magnetventil (12) geschlossen und es ist möglich, das Magnetventil (13) so zu öffnen, daß nur noch Kohlendioxid über die Leitung (15) und (22) in den Behandlungsraum strömt, falls es erwünscht ist, die Kohlendioxid-Konzentration im Behandlungsraum (1) zusätzlich zu erhöhen. Dies kann erforderlich werden, wenn die Kohlendioxid-Konzentration im Behandlungsraum (1) gewünschtermaßen wesentlich höher sein soll als die Gas-Konzentration des Ameisensäuremethylesters. Es ist auch möglich, aus Sicherheitsgründen zuerst Kohlendioxid über die Leitung (22) in den Behandlungsraum (1) einzuleiten und den Weg über (16) zu schließen und bei Erreichen der gewünschten Kohlendioxidkonzentration dann den Weg über die Leitung (22) zu schließen und den Weg über die Leitung (16) freizugeben.

Wenn Kohlendioxid mit Ameisensäuremethylester über den Ventilator (4) innig gemischt ist und die gewünschten Gaskonzentrationen an Ameisensäuremethylester und Kohlendioxid erreicht sind, dann sind die Magnetventile (12) und (13) geschlossen. Sinkt nun im Laufe der Gaseinwirkzeit durch Gasverlust die Gaskonzentration an Ameisensäuremethylester bzw. Kohlendioxid im Behandlungsraum (1), so wird dies über die Meßleitungen (7) und (8) vom Steuergerät (9) erfaßt und ggf. nach Öffnen der Ventile (12) und (13) Ameisensäuremethylester und/oder Kohlendioxid nachdosiert. Im beschriebenen Beispiel dient das Kohlendioxid als Treibgas. Es ist jedoch möglich, hierauf zu verzichten und den Ameisensäuremethylester lediglich durch Erwärmung des Behälters (18) bzw. der Ameisensäuremethylesterflüssigkeit (17) zu verdampfen und über die Leitung (21) in den Behandlungsraum einzuleiten.

Das Magnetventil (13) kann auch noch bevorzugt eine Dosiereinrichtung (Durchflußregler o. ä.) aufweisen, um Kohlendioxid oder Stickstoff dosiert in den Behälter (18), bevorzugt Druckbehälter, einfließen bzw. einströmen zu lassen.

Claims (15)

1. Verfahren zum Bekämpfen von Schädlingen in oder an Gegenständen und Bauteilen, wie Kunstwerken, Textilien, Kircheninterieur, Decken etc., die in einem Behandlungs­ raum, wie Gebäude, Kirchen- oder Museumsraum, Hohlraum, Folienkäfig oder Zelt eingebracht sind, durch Einleiten eines Gases in den Behandlungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behandlungsraum ein Ameisensäureester einge­ leitet wird, der gasförmig bei Temperaturen zwischen 5°C und 37°C mit Konzentrationen von 5 mg/l bis 90 mg/l auf Schädlinge der Familien Dermestidae, Ptinidae, Lyctidae, Anobiidae, Cerambycidae, Tineidae und Blattellidae sowie Blattidae einwirkt und diese abtötet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkzeiten zwischen 24 h und 140 h liegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ameisensäureester, Ameisensäuremethylester und/oder Ameisensäureethylester und/oder Ameisensäure­ vinylester und/oder Ameisensäureisopropylester verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ameisensäureester vor dem Einleiten in den Behand­ lungsraum oder im Behandlungsraum mit Kohlendioxid oder Stickstoff gemischt ist oder wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ameisensäureester-Anfangsgaskonzentrationen sowie nachzudosierende Mengen des Ameisensäureesters und Einwirkzeiten je nach herrschenden Temperaturen im Behand­ lungsraum, aus den zu diesen Temperaturen korrespondieren­ den ct-Produkten (Fig. 1) ergeben oder hiernach bestimmt oder berechnet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Nachdosieren des Ameisensäureesters dessen Konzentration über einem bestimmten Sollwert gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ameisensäureester vor oder während des Einleitens in den Behandlungsraum vom flüssigen in den gasförmigen Zustand mittels Erwärmung überführt wird und/oder mittels eines Treibgases, bevorzugt Kohlendioxid oder Stickstoff, verdampft wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ameisensäureester bevorzugt bei Behandlungraum- Temperaturen zwischen 12 und 27°C und mit Konzentrationen von 15 bis 70 mg/l, mehr bevorzugt 20 bis 50 mg/l, eingesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskonzentrationen des gasförmigen Ameisensäure­ esters im Behandlungsraum mittels eines Gaschromato­ graphen und/oder IR-Analysator und/oder NDIR-Analysators und/oder PID-Analysators gemessen werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Einwirkzeit der Ameisensäureester und/­ oder das Ameisensäureester/Gasgemisch ins Freie entleert wird und dabei der Ameisensäureester herausgefiltert oder auskondensiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtermedium ein Fett oder Öl und/oder Aktivkohle und/oder eine Lauge und/oder eine Säure verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lauge Natronlauge und/oder Kalilauge, bevorzugt 0,1 bis 50%ig, mehr bevorzugt 2 bis 10%ig, verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einleiten des Ameisensäureesters oder des Ameisensäureester/Kohlendioxid-Gemisches oder des Kohlen­ dioxids oder des Ameisensäureester/Stickstoff-Gemisches oder des Stickstoffs ein Hohlkörper im Behandlungsraum zu dessen Raumvolumenreduktion eingebracht wird.

14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter (18) für Ameisensäureester über Leitungen (19, 21) mit dem Behandlungsraum (1) verbunden ist und in den Leitungen (19 bzw. 21) das Ventil (12) und/oder das Heizelement (20) eingebracht sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter für Ameisensäureester (18) über die Leitungen (15, 16) mit dem Vorratsbehälter für Kohlen­ dioxid oder Stickstoff (14) verbunden ist und in die Lei­ tungen (15 bzw. 16) das Ventil (13) eingebaut ist und von diesem die Leitung (22) abzweigt und in den Behandlungs­ raum (1) einmündet, und die Ventile (12, 13) über die Steuer­ leitungen (10, 11) mit dem Steuergerät (9) verbunden sind, wobei das Steuergerät (9) über ein Meßgerät zur Messung der Gaskonzentration des Ameisensäureesters verfügt und mit den Meßleitungen (7, 8) mit dem Behandlungsraum (1) ver­ bunden ist.