EP0946340B1 - Verfahren zur konservierenden lagerung von frischem rund- und schnittholz - Google Patents

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EP0946340B1
EP0946340B1 EP97952739A EP97952739A EP0946340B1 EP 0946340 B1 EP0946340 B1 EP 0946340B1 EP 97952739 A EP97952739 A EP 97952739A EP 97952739 A EP97952739 A EP 97952739A EP 0946340 B1 EP0946340 B1 EP 0946340B1
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Gerold Mahler
Christoph Richter
Martin Gross
Andreas Weber
Thomas Maier
Jürgen König
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Technische Universitaet Dresden
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Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Wuerttemberg
Technische Universitaet Dresden
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/0095—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00 by employing wrappers

Definitions

  • the invention relates to a method for preserving Storage of fresh logs and fresh sawn timber, such as Softwood and hardwood, for storage over long periods without loss of quality.
  • Pesticide use is associated with the endangerment of nature and humans.
  • a safe preservation option is the rapid processing and drying of the wood. This forces large cutting and drying reserves to be able to quickly process a large mass of logs (calamities, windthrow). Attempts to preserve fresh logs in dry pile are also known. However, the procedure is associated with a high risk of fungal and insect attack.
  • DE-A-28 57 355 a method for the microbiological modification of hardwood by the action of microorganisms is known.
  • the microorganisms bring about a selective change in the hardwood, the temperature, the moisture content of the wood, the O 2 content and the CO 2 content being regulated with regard to the microorganisms.
  • DE-A-34 34 551 a specific color change is caused on logs by treatment with wood-destroying fungi. The color change occurs at the point where the mushroom culture was applied. The application of several wood cultures is also described, which is associated with an advantageous boundary layer formation.
  • the invention is based on the object of a method develop with fresh logs with reasonable effort or fresh sawn timber of all tree types for a longer one Period without compromising quality and Strength properties can be stored without first sterilized, moistened, dried or with special Shielding gases must be treated.
  • the airtight envelope does not guarantee this Oxygen can enter from the outside and no other generated carbon dioxide can escape from the envelope.
  • This low oxygen content is achieved in that a further cycle begins after the breathing processes customary in fruit storage, in which CO 2 and H 2 O are released and which have ended with the consumption of O 2 . Fermentation processes take place in which additional CO 2 is released so that the proportion of CO 2 can increase further.
  • the start of fermentation processes is in the invention (in Contrary to the storage of fruit) of essential advantage. On Cellulose and lignin breakdown is not associated, as it is only slight soluble sugars are broken down. Thus, the strength of the Get round or sawn timber.
  • the biotechnological process started after the air is closed can be accelerated by minimizing the air volume involved in the casing.
  • a housing advantageously a film with high diffusion resistance, is used to produce the air seal.
  • the film can be doubled to reduce the risk of leakage.
  • the advantage of a flexible cover is that the air volume can be reduced to a minimum (suction until the film tightly encloses the pile or lumber stack surface).
  • the air seal can also be achieved in specially prepared warehouses, containers, ship holds, lined pits, silos or mine tunnels. After a short opening of the airtight casing for the removal of wood, the almost oxygen-free atmosphere is restored after a few days. Regardless of the time of year, the microorganisms are able to bring them back into their favorable condition. In addition, CO 2 , which is stored in the wood as a porous body and dissolved in the water bound in the wood, can be released again to produce a new gas equilibrium.
  • the main advantage of the method according to the invention is in that the preservative storage without an additional Fumigation comes out.
  • Duplicate dual films 2 were spread out on a flat surface and covered with 30 cbm of non-bared profiled wood, spruce 1, diameter groups 15-25 cm.
  • Two measuring hoses 5 were laid without pressure in the pile and fastened to the film 2 with bulkhead screw connections 4 . According to FIG. 1, the protruding film 2 was then pulled over the pile and the two films 2 - separately from one another - were welded with a double seam.
  • the oxygen content drops below 0.1%.
  • the carbon dioxide content levels out at around 40% (cf. FIG. 4). After 24 months of storage, there is no evidence of blueness, red streaking or Halli-mash infestation.
  • the flexural strengths measured according to DIN 52186 after storage are not lower than those of fresh comparative samples (cf. FIG. 5).
  • a maple veneer trunk with a center diameter of 35 cm and a length of 3 m is rolled into double dual film 2 .
  • a bulkhead screw connection is attached near the end faces of trunk 1 .
  • the foils 2 are then double-welded 3 . After 2 weeks there is an atmosphere that contains less than 0.1% oxygen and whose carbon dioxide content is up to 30%.
  • the wood is sealed in airtight Holds, filling the hold volume if possible, layered. Since the holds are already watertight thanks to bulkheads can only be closed, the air seal must be on top through airtight or sealed hatches. Around Shortening the setting time is called initial fumigation Combustion gases from the ship's diesel are fed into the hold.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konservierenden Lagerung von frischem Rundholz und frischem Schnittholz, wie Nadel- und Laubholz, zur Aufbewahrung über längere Zeiträume ohne Qualitätsverlust.
Bisher übliche allgemeine Konservierungsverfahren betreffen vorzugsweise Lebensmittel, die entweder unter Luftabschluß und Erhitzung sterilisiert werden (einkochen) oder im trockenen Zustand mit Kohlendioxid begast werden (Getreideschutz gegen Kornkäferbefall) oder mit Schutzgasen spezieller Zusammensetzung behandelt werden (Früchtelagerung und -reifung unter Stickstoff-Kohlendioxid-Atmosphäre) oder unter reinem Stickstoff von Insekten befreit werden (Restaurierung von Holzgegenständen, deren Farbpigmente von Kohlendioxid angegriffen würden).
Bisher speziell bei der Konservierung von frischem Rundholz angewendete Verfahren beruhen auf Wasserlagerung oder Berieselung mit Wasser. Ziel ist es, eine hohe Holzfeuchte von über 100 % zu erhalten, damit Pilzwachstum verhindert wird. Nachteilig sind der hohe Wasserverbrauch und die Grundwasserkontamination mit Holzinhaltstoffen, verbunden mit unterschiedlicher Feuchte im Polterinneren, mit der möglichen Folge von Pilzbefall (Hallimasch).
Ferner kann mit Hilfe von Insektiziden und Fungiziden Rund- und Schnittholz zeitweise konserviert werden. Pestizideinsatz ist mit der Gefährdung von Natur und Mensch verbunden.
Eine sichere Konservierungsmöglichkeit besteht in der raschen Aufarbeitung und Trocknung des Holzes. Dies zwingt zur Bildung von großen Einschnitt- und Trocknerreserven, um einen großen Massenanfall von Rundholz (Kalamitäten, Windwurf) schnell verarbeiten zu können.
Versuche, frisches Rundholz in Trockenpoltern zu konservieren, sind ebenfalls bekannt. Das Verfahren ist aber mit einem hohen Risiko des Pilz- und Insektenbefalles verbunden.
Verfahren, die mit Hilfe von Pilzkulturen auf die Holzeigenschaften einwirken, sind aus der DE-A- 28 57 355 und der DE-A- 34 34 551 bekannt.
Nach der DE-A- 28 57 355 ist ein Verfahren zur mikrobiologischen Veränderung von Laubholz durch Einwirkung von Mikroorganismen bekannt. Durch die Mikroorganismen wird eine selektive Veränderung des Laubholzes bewirkt, wobei die Temperatur, der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes, der O2-Gehalt und der CO2-Gehalt mit Rücksicht auf die Mikroorganismen geregelt werden.
Bei DE-A- 34 34 551 wird an Rundholz eine gezielte Farbveränderung durch Behandlung mittels holzzerstörender Pilze hervorgerufen. Die Farbveränderung erfolgt an der Stelle, an der die Pilzkultur aufgetragen wurde. Es wird auch das Auftragen mehrerer Holzkulturen beschrieben, was mit einer vorteilhaften Grenzschichtbildung verbunden ist.
Bei US-A-2 617 202 wird frisches Schnittholz der Holzart Black Oak 3 - 5 Tage lang gestapelt und der gesamte Stapel oder nur die Spitze des Schnittholzstapels mit einer Folie abgedeckt, was durch eine Erwärmung des Holzes Gärungsvorgänge bewirken kann. Anschließend wird in einer zweiten Verfahrensstufe jedes Brett auf den Erdboden gelegt und in regelmäßigen Abständen gedreht, was eine schonende Trocknung ermöglichen und damit unerwünschte Rißbildungen vermeiden soll.
In der Druckschrift Mahler, G.: Konservierung von Holz durch Schutzgas. AFZ 47 (1992), 19, S. 1024 - 1025 wird über Versuche berichtet, Holz durch Schutzgas zu konservieren. Bei den Versuchen wurden Hölzer in standardisierten Dimensionen in Silofolie eingepackt. Die Polter wurden mit Stickstoff als auch mit Kohlendioxid begast; an Gasvolumen wurde jeweils etwa die dreifache Menge des Holzvolumens benötigt. Damit wurde der Sauerstoffgehalt auf 4 bis 5 % reduziert und über einen längeren Zeitraum (mehr als 6 Monate) aufrechterhalten. Nach dem Öffnen der Polter wurde ein pilzlicher Überzug an den Hölzern festgestellt, dem eine antagonistische Wirkung zugeschrieben und darauf hingewiesen wird, daß durch Förderung antagonistisch wirkender Pilze ein Befall von holzzerstörenden Pilzen verhindert werden könnte.
Nachteilig erscheint der beschriebene Begasungsaufwand und der relativ hohe Sauerstoffrestgehalt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem bei vertretbarem Aufwand frisches Rundholz oder frisches Schnittholz aller Baumarten für einen längeren Zeitraum ohne Beeinträchtigung der Qualität und Festigkeitseigenschaften gelagert werden kann, ohne daß vorher sterilisiert, befeuchtet, getrocknet oder mit speziellen Schutzgasen behandelt werden muß.
Die Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 genannten Verfahrensmerkmalen gelöst. Vorteilhafte Varianten ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zunächst ist festzustellen, daß eine gewisse Überraschung darin besteht, daß das feuchte, unentrindete Holz unter einer austauscharmen Atmosphäre nicht stockt und fault. Wesentlich an der Erfindung ist aber, daß durch Atmungsprozesse noch lebender Holzzellen und ggfs. Durch Stoffwechselprozesse von Pilzen, Bakterien, die mit dem frischen Rund- oder Schnittholz in die Umhüllung eingelagert werden, eine nahezu sauerstofffreie und kohlendioxidangereicherte Atmosphäre erzeugt wird.
Die luftdichte Umhüllung gewährleistet einerseits das kein Sauerstoff von außen zutreten kann und andererseits kein erzeugtes Kohlendioxid aus der Umhüllung austreten kann.
Entgegen der in Mahler, G.: Konservierung von Holz durch Schutzgas. AFZ 47 (1992), 19, S. 1024 - 1025 dargelegten Auffassung ist nicht die Wirkung der pilzlichen Antagonisten von ausschlaggebender Bedeutung, holzzerstörende Pilze am Wachstum zu hindern. Vielmehr ist der sehr geringe Sauerstoffgehalt von unter 0,1 Vol.-% von wesentlicher Bedeutung einer dauerhaften Lagerung.
Dieser geringe Sauerstoffgehalt wird dadurch erreicht, daß nach den bei der Obstlagerung üblichen Atmungsprozessen, bei denen CO2 und H2O freigesetzt wird und die mit der Aufzehrung des O2 beendet sind, ein weiterer Zyklus beginnt. Dabei finden Gärungsprozesse statt, bei denen zusätzlich CO2 freigesetzt wird, so daß sich der Anteil an CO2 weiter erhöhen kann.
Die Ingangsetzung von Gärungsprozessen ist bei der Erfindung (im Gegensatz zur Früchtelagerung) von wesentlichem Vorteil. Ein Cellulose- und Ligninabbau geht nicht einher, da nur leicht lösliche Zucker abgebaut werden. Somit bleibt die Festigkeit des Rund- bzw. Schnittholzes erhalten.
Der nach Luftabschluß in Gang gesetzte biotechnologische Prozeß kann durch Minimierung des beteiligten Luftvolumens in der Umhüllung beschleunigt werden.
Zur Herstellung des Luftabschlusses wird eine Einhausung, vorteilhaft eine Folie mit hohem Diffusionswiderstand, verwendet. Zur Verminderung des Risikos einer Leckage kann die Folie gedoppelt werden. Der Vorteil einer flexiblen Hülle besteht darin, daß das Luftvolumen auf ein Minimum gesenkt werden kann (Absaugung, bis die Folie die Polter- bzw. Schnittholzstapeloberfläche eng umschließt).
Der Luftabschluß kann aber auch in eigens hergerichteten Lagerhallen, Containern, Schiffsladeräumen, ausgekleideten Gruben, Silos oder Bergwerkstollen erreicht werden.
Nach kurzzeitiger Öffnung der luftdichten Umhüllung zur Entnahme von Holz stellt sich nach Wiederverschluß in wenigen Tagen die nahezu sauerstofffreie Atmosphäre wieder ein. Die Mikroorganismen sind - unabhängig von der Jahreszeit - in der Lage, den für sie günstigen Zustand wieder herbeizuführen. Außerdem kann CO2, das im Holz als porösem Körper gespeichert und dem im Holz gebundenen Wasser gelöst ist, zur Herstellung eines neuen Gasgleichgewichtes wieder abgegeben werden.
Bei Folielagerung wird der Luftabschluß der Schicht- oder Langholzpolter, bei wertvollen (Furnier)stämmen auch der Einzelschutz, rationell mit einer doppelten Schweißnaht an der umhüllenden Folie bzw. durch Verkleben erreicht oder durch Festklemmen der glatt aufeinander liegenden Folienbahnen mit Leisten, um die anschließend die Folie straff gewickelt und mit Klemmen gegen Wiederaufrollen gesichert wird.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die konservierende Lagerung ohne eine zusätzliche Begasung auskommt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine Anordnung mit mehreren Rundhölzern verschweißter bzw. verklebter doppelter Folienumhüllung
Fig. 2
eine Anordnung mit einem Rundholz mit verschweißter bzw. verklebter doppelter Folienumhüllung
Fig. 3
eine Klemmverbindung an den Folienrändern
Fig. 4
ein Diagramm mit Darstellung der Gasentwicklung bei Lagerung unter Luftabschluß
Fig. 5
ein Diagramm mit Darstellung der Biegefestigkeit im Lagerverlauf nach Lagerung unter Sauerstoffentzug mit Nullprobe und DIN-Wert
Beispiel 1
Gedoppelte Dualenfolien 2 wurden auf eine plane Fläche ausgebreitet und mit 30 cbm unentrindetem Profilzerspanerholz Fichte 1 Durchmessergruppen 15-25 cm, belegt. Zwei Meßschläuche 5 wurden druckfrei im Polter verlegt und mit Schottverschraubungen 4 an der Folie 2 befestigt. Gemäß der Fig. 1 wurde anschließend die überstehende Folie 2 über das Polter gezogen und beide Folien 2 - getrennt voneinander - mit doppelter Naht verschweißt. Im Sommer sinkt nach ca. 3 Tagen, im Winter nach ca. 10 Tagen der Sauerstoffanteil unter 0,1 %. Der Kohlendioxidgehalt pegelt sich bei ca. 40 % ein (vgl. Fig. 4). Nach 24 Monaten Lagerdauer sind weder Bläue, Rotstreifigkeit noch Hallimaschbefall nachweisbar. Die nach DIN 52186 gemessenen Biegefestigkeiten liegen nach Lagerung nicht unter denen frischer Vergleichsproben (vgl. Fig. 5).
Beispiel 2
1 m3 Schichtholz Kiefer 1 wurde wie in Fig. 3 in doppelte Dualenfolie gehüllt. Beide Folienenden wurden glatt zwischen zwei Leisten 6 geklemmt und in diese Leisten 6 straff gewickelt. Mittels Klammern 7 wurde der so entstandene Verbund gegen Aufdrehen gesichert. Damit kann ohne Schweißnaht mit vor Ort vorhandenen Mitteln die Voraussetzung zur Einstellung der Gasatmosphäre geschaffen werden.
Beispiel 3
Nach Fig. 2 ist ein Ahorn-Furnierstamm von 35 cm Mittendurchmesser und 3 m Länge in doppelte Dualenfolie 2 eingerollt. In der Nähe der Stirnflächen des Stammes 1 wird je eine Schottverschraubung angebracht. Anschließend werden die Folien 2 doppelt 3 verschweißt. Nach 2 Wochen stellt sich eine Atmosphäre ein, die weniger als 0,1 % Sauerstoff enthält und deren Kohlendioxidanteil bis zu 30 % beträgt.
Beispiel 4
Um Überseetransporte von frischem Rundholz schadlos zu ermöglichen, wird das Holz in luftdicht abgeschlossenen Laderäumen, möglichst das Laderaumvolumen ausfüllend, geschichtet. Da die Laderäume durch Schotte bereits wasserdicht verschlossen werden können, muß nur oberseits der Luftabschluß durch luftdichte oder abgedichtete Luken hergestellt werden. Um die Einstelldauer zu verkürzen, werden als Initialbegasung Verbrennungsgase der Schiffsdiesel dem Laderaum zugeführt.

Claims (14)

  1. Verfahren zur konservierenden Lagerung von frischem Rund- und Schnittholz, bei dem das Holz unter einer Abdeckung eingelagert wird, wodurch Atmungs- und Gärungsprozesse von Pilzen, Bakterien sowie Atmungsprozesse noch lebender Holzzellen begünstigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
    das frische Rund- oder Schnittholz (1) in einer luft- und lichtdicht schließenden Umhüllung (2) eingelagert wird,
    Sauerstoff unter Bildung von CO2, H2O und organischen Säuren abgebaut wird, wobei im wesentlichen Hemicellulosen und Zucker umgesetzt werden,
    und somit der Sauerstoffgehalt in der Umhüllung nach einer Einstelldauer von 3 bis 10 Tagen während der gesamten Lagerung weniger als 0,1 Vol.-% und der CO2-Gehalt über 21 bis 40 Vol.-% beträgt, wodurch das Wachstum holzzerstörender Pilze weitestgehend ausgeschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung der Einstelldauer durch zusätzliche Begasung mit CO2 der CO2-Gehalt auf über 21 Vol-% sofort nach der Einlagerung eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn der Atmungs- und Gärungsprozesse das Luftvolumen in der Umhüllung minimiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Umhüllung eine feste oder flexible Einhausung verwendet wird, wobei der Innenraum der Einhausung zur Umgebung luft- und lichtdicht abgeschlossen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Umhüllung eine einfache oder doppelte, UV-beständige Plastikfolie (2) mit hohem Diffusionswiderstand verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Folie (2) eine zweischichtige Folie verwendet wird, deren schwarze Innenseite Lichtzutritt und damit Algenwachstum verhindert und deren weiße Außenseite Sonnenstrahlung reflektiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (2) jeweils einzeln oder gleichzeitig mit doppelter Schweißnaht (3) verschlossen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (2) miteinander verklebt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (2) plan aufeinander liegen, zwischen zwei Leisten (6) eingeklemmt werden, um diese straff gewickelt und mit einer Halterung (7) fixiert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Folien Schottverschraubungen (4) für Gasmeßschläuche (5) angebracht werden, die die Folie durchdringen.
  11. Verfahren nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottverschraubungen innerhalb der Umhüllung Verlängerungsschläuche aufweisen, und die Schlauchenden in entgegengesetzte Enden des Innenraumes der Umhüllung verlegt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gasmeßschläuchen über Schnellkupplungen Meßgeräte angekoppelt werden, mit denen der Lagerungsverlauf anhand der Gaszusammensetzung kontrolliert werden kann.
  13. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als feste Einhausung Container oder Laderäume verwendet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Container oder Laderäume mit Abgasen aus dem Verbrennungsprozeß der Transportmittel bzw. stationären Anlagen beaufschlagt werden.
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