DE19619792A1

DE19619792A1 - Verfahren zur Wiederverwertung von schutzmittelbehandeltem Altholz

Info

Publication number: DE19619792A1
Application number: DE1996119792
Authority: DE
Inventors: Andreas Mohr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1997-11-20

Description

In der Bundesrepublik fallen jährlich bis zu 1 Million Tonnen Altholz aus dem Bauwesen an. Darin enthalten sind Althölzer aus dem Neubau und der Renovierung sowie dem Abriß. Während es sich bei den Hölzern aus dem Neubau v.a. um Verpackungsmaterialien sowie Schalungshölzer handelt, deren Belastungspotential mit Holzschutzmitteln organoleptisch (mit den Sinnesorganen erkenn bar) erscheint, gibt es bei den Althölzern aus Renovierung und Abriß derzeit kein praktisches Verfahren zur Schadstoffschnell erkennung. Nur damit wäre eine Sortierung in Hölzer mit Holz schutzmittelbehandlung und solche ohne eine solche Behandlung möglich. Die Kenntnis über eine eventuelle Holzschutzmittelbe handlung entscheidet aber wesentlich über deren weitere Verwer tung.

Generell können Althölzer verbrannt, kompostiert oder wieder- bzw. weiterverwertet werden. Einer direkten Wiederverwendung dieser Hölzer stehen z.Z. nicht nur wirtschaftliche Gründe entgegen. Sofern keine definitiven Aussagen über die jeweilige Holzschutzmittelbehandlung vorliegen, muß gerade für die attrak tiven Balkendimensionen mit Pentachlorphenol gerechnet werden. Eine Wieder- oder Weiterverwendung ist aufgrund der Chemikalien-Verordnung ausgeschlossen.

Bei der Betrachtung der Zusammensetzung des verbauten Holzes fällt für alle Gebäudekategorien der besonders hohe Dachstuhl anteil von 50 bis 70% am verbauten Holz auf. Erfolgt die Bewer tung für das Holz sowohl im Dachstuhlbereich als auch in weite ren typischen Einsatzbereichen (z. B. Balkendecken) als wahr scheinlich mit Holzschutzmitteln behandelt, so muß bei 80 bis 90% der insgesamt verbauten Holzmasse eine Belastung mit Holz schutzmitteln angenommen werden. Dabei kann beim Holz von Dach stuhl mit größter Wahrscheinlichkeit von einer Schutzmittelbe handlung ausgegangen werden, da eine Norm im Bauwesen die Schutzmittelbehandlung konstruktiv tragender Holzteile vor schreibt.

Bisher werden die augenscheinlich unauffälligen Althölzer aus der Renovierung und dem Abriß - und hier v.a. der Dachstuhl - einer Kompostierung sowie der stofflichen Verwertung in der Holzwerkstoffindustrie zugeführt. Daneben werden Teilmengen auch in Verbrennungsanlagen eingesetzt. Darin ist aber der Einsatz schutzmittelhaltiger Hölzer untersagt. Aufgrund der umfangrei chen Anforderungen an die Technik gibt es aber bisher kaum sol che Anlagen in der Bundesrepublik, und auch in Zukunft stehen deren Errichtung erhebliche Genehmigungshürden im Wege.

Das hier vorzustellende Verfahren stellt eine Möglichkeit vor, Hölzer aus der Renovierung und dem Abriß zu dekontaminieren. Die stoffliche Abgrenzung erfolgt zu Hölzern, die im Außenbereich eingesetzt waren, da hier mit Kesseldruckimprägnierungen zu rechnen ist. Bei Hölzern, die im Haus verbaut sind, wurden Schutzmittel dagegen nur mittels Streichen oder Tauchen aufge bracht, und die Schutzmittel befinden sich aufgrund der geringen Eindringtiefe nur an der Holzoberfläche.

Die Abfallverwertung hat Vorrang vor der sonstigen Entsorgung, wenn

- es technisch möglich ist,
- die Mehrkosten nicht unzumutbar sind und
- für die gewonnenen Stoffe oder Energie ein Markt vorhanden ist oder geschaffen werden kann.

Grundlage für die Verwertung der anfallenden Althölzer sind Kenntnisse über ihre Mengen, die Schadstoffbelastung und die jeweiligen Einsatzbereiche.

Im Baubereich werden folgende Holzschutzmittel verwendet:

1. Anorganische Schutzsalzkomponenten und Ersatzpräparate

1. Quecksilber: ohne große Bedeutung; fast nur für Ma sten, Rebpfähle etc. eingesetzt;
2. Arsen: vorwiegend bei Holz im Außenbau (Erdkontakt);
3. Chrom: im Außen- und Innenbereich (Dachstühle) nach wie vor große Bedeutung, bei Holz aus dem Baubereich steigende Mengen;
4. Kupfer: z.Z. bedeutungslos, in der Zukunft größere Mengen (Verwendung ab Ende der 80er Jahre);
5. Fluor: in Form von Fluorsilikaten in Dachstuhlkon struktionen; sehr häufig;
6. Bor: z.Z. im wesentlichen in Holz aus dem Außenbe reich;
7. Zink: gemeinsam mit Fluor in Dachstühlen; sehr häufig.

Schutzsalzimprägnierungen sind klassisch für Holzverwendun gen im Außenbereich und werden durch die Kesseldruckimprä gnierung je nach Holzart bis zum Kern eingebracht.

Daneben gibt es auch Salzimprägnierungen für Holzverwendun gen unter Dach. Hierfür wird das Schutzmittel durch Auf streichen, Spritzen oder Tauchen aufgebracht. Hier kommen besonders die nicht fixierenden Salze zum Einsatz, und generell kann festgestellt werden, daß salzimprägnierte Hölzer aus dem Innenbereich aufgrund der Aufbringungsver fahren nur in den äußersten Schichten schutzmittelbehandelt sind.

2. Organische Wirkstoffe und Wirkstoffverbindungen

Insgesamt wurden oder werden über 50 verschiedene Wirkstof fe eingesetzt. Die Belastung wird im wesentlichen von vier Komponenten bestimmt:

1. Wirkstoffe mit Quecksilber, wie Phenyl-Quecksilber-Verbindungen;
2. Wirkstoffe mit anderen Metallen, wie TBT-Verbindungen oder Al-HDO;
3. Wirkstoffe mit Halogenen, wie PCP, Lindan, Endosulfan oder Dichlorfluanid;
4. Wirkstoffe ohne Halogene, wie Furmecyclox oder Para thion.

Steinkohlenteeröle und Chlornaphthaline spielen nur im Außenbereich bei Schwellen, Masten etc. eine Rolle und lassen sich hierdurch ausscheiden.

In den meisten Holzschutzmitteln sind außer den bioziden Wirkstoffen auch sog. Zusatzstoffe enthalten. Folgende Liste solcher Zusatzstoffe soll verdeutlichen, daß die ausschließliche Betrachtung biozider Wirkstoffe in Holz schutzmitteln unter Entsorgungsgesichtspunkten zu kurz greift, da für die Entsorgbarkeit von Stoffen deren Toxizi tät nur einen Teilaspekt darstellt. Sowohl bei der Verbren nung als auch bei der Kompostierung ist z. B. der Gehalt an Schwermetallen (v.a. Blei und Zink) oder Halogenen wichti ger, unabhängig, ob als Wirk- oder Zusatzstoffe einge bracht.

Hölzer mit folgenden Zusatzstoffen müssen entsorgt werden:
halogenhaltig:

1. Chlorparaffin,
2. Dichlorbenzol,
3. Di-tributyl-Zinn-tetrachlorphthalat,
4. Trichlorethylen;
schwermetallhaltig:
1. Bleinaphthenat,
2. Di-tributyl-Zinn-tetrachlorphthalat,
3. Eisenoktoat,
4. Eisenoxid,
5. Kobaltnaphthenat,
6. Zinknaphthenat,
7. Zinkoktoat,
8. Zinkoxid,
9. Zinkstearat.

Die meisten Holzschutzmittel auf Basis organischer Wirkstoffe werden auf Lösemittelbasis auf das Holz aufgebracht. Die Anwen dung erfolgt meist durch Handwerker, im Fertigbau oder als Be kämpfungsmaßnahme gegen Insekten. Bei allen diesen Anwendungen wird das Holzschutzmittel durch Oberflächenverfahren wie Strei chen, Spritzen oder Tauchen auf das Holz aufgebracht.

Eine Besonderheit stellen die Teeröle in der Form von Steinkoh lenteeröl oder Teerölpräparaten dar. Damit behandelte Hölzer werden als Bahnschwellen oder als Holz im Garten- und Land schaftsbau eingesetzt und können aufgrund ihrer Färbung bzw. ihres Geruchs leicht aus dem Altholzstrom aussortiert werden. Chlornaphthaline wurden in früheren Jahrzehnten ebenfalls nur im Außenbereich eingesetzt, denn ihr Geruch verhinderte den Einbau unter Dach.

Die obigen Angaben verdeutlichen, daß bei Althölzern mit einer Vielzahl verschiedener Holzschutzmittelarten und Aufbringungs arten gerechnet werden muß, die sich im nachhinein aus prakti schen Gründen kaum überprüfen lassen, es sei denn mit einer sehr aufwendigen Laboranalyse. Faßt man die Auswahlkriterien für die Wiederverwendbarkeit von Althölzern sehr weit, erhält man zwar eine relativ große Menge an wiederverwendbarem Holz, jedoch ist die Sicherheit vor Schutzmittelresten relativ gering. Im Falle der Wiederverwertung etwa bei Spanplatten muß dann ein relativ hoher Frischholzanteil zugemischt werden, was dem Bestreben nach einem hohen Anteil von Althölzern zuwiderläuft. Faßt man ande rerseits die Kriterien für die Wiederverwendbarkeit von Althöl zern relativ eng, ist der Anteil des wiedergewonnenen Altholzes gering und steigen die Kosten für die Entsorgung des kontami nierten Holzanteils.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, das auf einfache Weise eine sichere Dekontamination von schutzmit telbehandelten Althölzern und eine wirtschaftliche Wiederver wendung von Altholzanteilen erlaubt.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Wiederverwertung von schutzmittelbehandeltem Altholz vorgeschlagen, umfassend:

a) Auswählen von im Innenbereich von Gebäuden, insbesondere von renovierten oder abgerissenen Gebäuden, verbauten Alt hölzern bezüglich der zu erwartenden Schutzmittelbelastung nach Maßgabe der ursprünglichen Anordnung der Althölzer in dem Gebäude,
b) Einstellen einer Abtragvorrichtung in Anpassung an die Dimensionen jeweiliger einzelner der ausgewählten Althölzer oder Gruppen dieser Althölzer zum Abtragen einer standardi sierten Schichtdicke, die zum Freilegen eine unmittelbare Wiederverwendung gestattender Holzkerne der ausgewählten Althölzer von diesen abzutragen sind,
c) Abtragen, insbesondere allseitiges Abtragen, der standardi sierten Schichtdicke von den Althölzern,
d) Bereitstellen des schutzmittelhaltigen abgetragenen Materi als zur Entsorgung,
e) Bereitstellen der freigelegten Holzkerne zur Wiederverwer tung.

Die Auswahl der zur Wiederverwendung geeigneten Althölzer ge schieht bereits an der Baustelle, d. h. dort, wo die Althölzer anfallen. Ausgeschieden werden hier solche Hölzer, die regelmä ßig druckmittelimprägniert sind, also auch deren Holzkern schutzmittelbelastet ist, denn im Innenbereich von Gebäuden verbaute Hölzer sind mit größter Wahrscheinlichkeit nur äußer lich behandelt, etwa durch Aufstreichen, Aufspritzen, Aufrollen oder dgl. Man erhält hierdurch Holzmaterial, das einen schutz mittelfreien Holzkern enthält und deren Außenschichten nur so weit kontaminiert sind, wie Schutzmittel bei der äußerlichen Auftragung in das Holz eindringen kann:

Umfangreiche Vergleichsuntersuchungen zeigten, daß für die orga nischen Wirkstoffe in lösemittelbasierten Holzschutzmitteln je nach Holzart von Eindringtiefen von wenigen mm (Fichte, Kiefern kernholz) bis zu maximal 10 mm (Kiefern-splint) ausgegangen werden kann. Hieraus läßt sich eine standardisierte Abtragtiefe ermitteln, die sich aus der typischen Eindringtiefe - bei den bisher untersuchten Hölzern bis etwa 10 mm - und einer Sicher heitsschichtdicke ergibt. Dies gilt insbesondere auch für alle künftig angelieferten Althölzer, die nach den obigen Kriterien aus dem Innenbereich von Gebäuden ausgewählt sind.

Man braucht nur noch die Abtragvorrichtung - etwa eine Bandsä ge - in Anpassung an die Dimensionen jeweiliger einzelner der ausgewählten Bauhölzer oder Gruppen dieser Bauhölzer so einstel len, daß die standardisierte Schichtdicke abgetragen wird. Diese gesonderte Einstellung ist deswegen erforderlich, weil die ange lieferten Althölzer unterschiedliche Abmessungen haben, gleich wenn die Eindringtiefe des Schutzmittels im wesentlichen gleich ist. Hierbei wird der holzkernhaltige Teil des Altholzes zwi schen Abtrageschneide bzw. dem Sägeblatt und einem Anschlag hindurchgeführt. Die Schneide und der Anschlag sind so kurz dimensioniert, daß auch verzogene und verwundene Altholzbalken sicher geführt und bearbeitet werden können, woraus sich in der Praxis gegenüber der nachgenannten Variante ein Zeitvorteil ergibt.

Der Einfachheit halber kann man auch den Anschlag so einstellen, daß die abzutragende Schicht zwischen der Schneide und dem An schlag läuft und eine individuelle Einstellung von Holz zu Holz oder Holzgruppe zu Holzgruppe entfällt. Dies erhöht jedoch die Anforderungen an eine sichere Führung des holzkernhaltigen Teils des Altholzes in der Abtragvorrichtung. Diese Variante ist be vorzugt, wenn die Holzbalken sehr kurz oder gekürzt sind und es nicht auf die Länge des freigelegten Kernmaterials ankommt, etwa bei Weiterverarbeitung als Spanplatte.

Nach dem Abtragen, insbesondere allseitigen Abtragen, wird das schutzmittelhaltige abgetragene Material zur Entsorgung und der freigelegte Holzkern zur Wiederverwertung bereitgestellt.

Eine besondere Auswahlsicherheit ergibt sich, wenn aus dem Ge bäude standardisierte Balken, insbesondere Wand- oder/und Dach- oder/und Deckenbalken, ausgewählt werden.

Zur Sicherheit und zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlich keit des Verfahrens wird bevorzugt von jeder bearbeiteten Gruppe von Althölzern, die etwa aus einem bestimmten Altbau stammen, wenigstens ein Holzkern, insbesondere an dessen Oberfläche, auf Schutzmittelreste überprüft. Nach Maßgabe des Überprüfungsergeb nisses läßt sich die standardisierte Abtrageschichtdicke kor rigieren.

Diese Überprüfung kann mittels herkömmlicher Labortestverfahren geschehen, was jedoch im Alltagsbetrieb zu zeitaufwendig ist. Bevorzugt ist daher ein Schnelltest für Materialproben von der Oberfläche des freigelegten Holzkerns mit Hilfe einer an Ort und Stelle zu verwendenden Prüfvorrichtung. Es kann sich hierbei um einen Gaschromatographen handeln, dem zur Prüfung auf Schutz mittelreste vergaste Materialproben zugeführt werden. Bevorzugt wird das Holz mittels eines Laserstrahls von der Oberfläche her punktförmig oder durch Bewegen des Laserstrahls entlang einer Linie vergast und gleichzeitig etwa mittels eines flexiblen Schlauchs abgesaugt und unmittelbar oder mittelbar einer Gas analysevorrichtung wie etwa einem Gaschromatographen oder einem chemischen Schnelltest wie einem Einmal-Schnelltest zugeführt.

Die standardisierte Schichtdicke beträgt vor einer etwaigen Korrektur 5 bis 30 mm, bevorzugt 10 bis 20 mm, weiter bevorzugt ca. 12 bis ca. 18 mm, insbesondere standardisiert ca. 15 mm. Das Abtragen, insbesondere Absägen, einer 15 mm dicken Schicht er wies sich als sehr zuverlässig und gleichzeitig ausreichend wirtschaftlich, so daß sich in vielen Fällen eine Nachkorrektur dieser voreingestellten Schichtdicke erübrigte. Die Dickenanga ben sind Mittelwerte der von einem Holz oder einer Gruppe von Hölzern abgetragenen Schichtdicke.

Der freigelegte Holzkern läßt sich dann als Massivholz oder Holzwerkstoff weiterverarbeiten, insbesondere zu Altholzfurnier, als Altholz zur Restauration, Möbelbau und Schreinerei, zu Fuß bodendielen, Antikdielen, Paletten, Schichtholz oder Spanplatten oder Papier oder Pappe.

Die Erfindung betrifft ferner ein holzhaltiges Produkt, herge stellt unter Verwendung eines nach dem Verfahren freigelegten Holzkerns.

Besonders hervorzuheben ist die Materialbereitstellung zu Alt holzfurnier, als Altholz zur Restauration und dgl., bei der es auf die besondere Struktur alten Holzes im Vergleich zu Frisch holz ankommt. Gerade das Holz, das über 30 Jahre und mehr troc ken verbaut war, bekommt eine besondere Holzfarbe, die für die genannten Zwecke nicht durch Frischholz ersetzt werden kann.

Der Sortierung des Holzkerns kommt daher eine besondere Bedeu tung zu. Die Hölzer werden nach Holzart und Dimension gemäß Mindestanforderungen des Abnehmers sortiert. Dann wird die Char ge einer Güteprüfung unterzogen, bei der nach Qualitätsmerkma len, wie Holzfehler und Farbe, sortiert wird.

Je nach Verwendungszweck und Marktlage können so verschiedene Märkte bedient werden, und mit der Maschinenausstattung eines kleinen Sägewerks können die unterschiedlichsten Produkte gefer tigt werden. Von besonderer Bedeutung ist, daß es sich bei Alt hölzern aus Renovierung und Abriß um fast ausnahmslos trockene Hölzer handelt, für deren Einsatzfähigkeit keine Energie zur künstlichen Trocknung aufgewendet werden muß.

Vor dem Abtragen der standardisierten Schichtdicke kann das Altholz ein Metallsuchgerät durchlaufen, um Nägel und sonstige Metallteile zu deren Entfernung zu erkennen, um eine Beschädi gung der Abtragvorrichtung zu vermeiden.

Als Ausführungsbeispiel wird von einem Dachbalken aus Fichten holz in der Dimension 8×12 cm allseits ein Deckbrett in der Stärke von ca. 15 mm mit Hilfe einer Bandsäge abgeschnitten. Hierbei läuft der kernhaltige Teil des Balkens zwischen Säge blatt und Anschlag, was eine sichere Führung des Balkens er laubt. Dann wird der Anschlag verstellt und das Holz um 90° gedreht erneut durch die Säge geschoben und so fort. Das ver bleibende unbehandelte Holzstück hat eine Dimension von 5×9 cm und stellt 47% des Ausgangsvolumens dar.

Ohne das hier vorgestellte Verfahren müßten 100% des behandel ten Balkens kostenpflichtig entsorgt werden. Nach Abtrennung der Seitenbretter verbleiben 53% zur Entsorgung, und 47% können für andere Verwendungszwecke weiterverwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Wiederverwertung von schutzmittelbehandeltem Altholz, umfassend:

a) Auswählen von im Innenbereich von Gebäuden, insbesondere von renovierten oder abgerissenen Gebäuden, verbauten Alt hölzern bezüglich der zu erwartenden Schutzmittelbelastung nach Maßgabe der ursprünglichen Anordnung der Althölzer in dem Gebäude,
b) Einstellen einer Abtragvorrichtung in Anpassung an die Dimensionen jeweiliger einzelner der ausgewählten Althölzer oder Gruppen dieser Althölzer zum Abtragen einer standardi sierten Schichtdicke, die zum Freilegen eine unmittelbare Wiederverwendung gestattender Holzkerne der ausgewählten Althölzer von diesen abzutragen sind,
c) Abtragen, insbesondere allseitiges Abtragen, der standardi sierten Schichtdicke von den Althölzern,
d) Bereitstellen des schutzmittelhaltigen abgetragenen Materi als zur Entsorgung und
e) Bereitstellen der freigelegten Holzkerne zur Wiederverwer tung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gebäude standardisiert Balken, insbesondere Wand- oder/und Dach- oder/und Deckenbalken ausgewählt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von jeder bearbeiteten Gruppe von Althölzern wenigstens ein Holzkern, insbesondere an dessen Oberfläche, auf Schutzmittelreste überprüft wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Oberfläche des Holzkerns Materialproben abgenommen und in einer Prüfvorrichtung, etwa einem Gaschromatographen, auf Schutzmittelreste geprüft werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die standardisierte Schichtdicke nach Maßgabe der Über prüfung des Holzkerns auf Schutzmittelreste korrigiert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die standardisierte Schichtdicke vor einer etwaigen Korrektur ca. 5 bis 30 mm, bevorzugt ca. 10 bis 20 mm, insbesondere ca. 15 mm, beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freigelegten Holzkerne als Massiv holz oder Holzwerkstoff weiterverarbeitet werden, insbeson dere zu Altholzfurnier, als Altholz zur Restauration, Mö belbau und Schreinerei, zu Fußbodendielen, Antikdielen, Paletten, Schichtholz- oder Spanplatten oder Papier oder Pappe weiterverarbeitet werden.

8. Holzhaltiges Produkt, hergestellt unter Verwendung eines nach dem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche frei gelegten Holzkerns.