Abschlussbericht zum Vorhaben "Modifizierung von einheimischen Hölzern durch Imprägnierung mit überkritischem Kohlendioxid"

Einheimischen Hölzern sind aufgrund Ihrer Eigenschaften (z.B. Beständigkeit, Dimensionsstabilität) eine Vielzahl von Anwendungen insbesondere im Baubereich verschlossen, auch mittels üblicher Imprägnierungsmittel und -methoden kann keine ausreichende Verbesserung erreicht werden. Im Rahmen des Projektes wurde untersucht, inwieweit mit siliciumhaltigen Imprägnierungsmitteln (Silikone, Nanosole), die durch überkritisches Kohlendioxid (scCO2) in das Holz eingebracht werden, eine ausreichende Qualitätssteigerung erreicht werden kann. Die Untersuchungen wurden an Buchen-, Fichten- und Kiefernholz durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden die Löslichkeiten von zwei Silikonen und einem Nanosol in scCO2 untersucht, und die Bedingungen für die Imprägnierung festgelegt. Die Imprägnierungen mittels scCO2 wurden in einer Pilotanlage mit einem Druckbehältervolumen von 4 L durchgeführt, parallel fanden mit denselben Imprägnierungsmittel Versuche zur konventionellen Imprägnierung statt. Zur Verhinderung von Absplitterungen insbesondere beim Fichtenholz wurde für die Anwendung von scCO2 der Druckabbau optimiert. Es konnte gezeigt werden, dass, obwohl mittels scCO2 nur geringe Mengen Imprägnierungsmittel eingebracht wurden, eine vollständige Durchdringung erreicht wurde. Ausgleichsfeuchte, Quellschwind-Vergütung und Wasseraufnahme wurden verbessert. Die Ergebnisse mit scCO2 entsprachen der konventionellen Imprägnierung, wobei aber die Behandlungszeit wesentlich verkürzt werden konnte. Die Beständigkeit wurde nur wenig beeinflusst, da die Imprägnierungsmittel selbst keine fungizide Wirkung besitzen und aufgrund der geringen eingebrachten Mengen kein vollständiger Verschluss der Mikroporen gelang. Mit der vorgestellten Studie konnte gezeigt werden, dass die vorgestellte Methode nach weiterer Optimierung das Potential besitzt, einerseits dem nachhaltigen Rohstoff Holz neue Anwendungsbereiche zu erschließen und andererseits die deutsche Forstwirtschaft zu fördern.