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Dauerhafte Holzbauten bei chemisch-aggressiver Beanspruchung holzbau handbuch Reihe 1, Teil 8, Folge 2 2.3.4 Antibakterielle Wirkung von Holz Für die Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Holzbauwerken in chemischaggressiven Medien ist im Regelfall die Resistenz von Holz gegen chemische Einflüsse maßgeblich. In Sonderfällen, etwa zur Lagerung von hochreinen Speisesalz- Sortimenten, für Transportpaletten oder allgemein bei Kontakt mit Lebensmitteln, ist darüber hinaus das hygienische Verhalten zu berücksichtigen. Gleiches gilt für spezielle bauliche Anwendungen im landwirtschaftlichen Bereich. Zur bakteriellen bzw. antibakteriellen Wirkung von Holz im Vergleich mit Werkstoffen aus Stahl oder Kunststoff herrschen in Fachkreisen durchaus erhebliche Meinungsverschiedenheiten. Für eine sachgerechte Beurteilung sind die nachstehenden Randbedingungen stets zu beachten: • Holzart • Holzzone (Kern- und Splintbereich, insbesondere bei Kiefer- und Lärche) • Ausrichtung der beanspruchten Kontaktflächen zur Wuchsrichtung des Baumes • Holzfeuchtigkeit • Vorbehandlung des Holzes (Trocknung, Dämpfung, Anstriche, Imprägnierung usw.) • Äußere Einwirkungen auf das Holz (Luftfeuchtigkeit, Temperaturen, Kontakt mit Chemikalien u.a.m.) Im Rahmen eines Forschungsprojektes [4] wurden daher die hygienischen Eigenschaften verschiedener mitteleuropäischer Holzarten mit mikro- und molekularbiologischen Methoden untersucht und Kunststoffen vergleichend gegenüber gestellt. Es sollten Wirkmechanismen zwischen Holz und Bakterien ermittelt werden, auch eine mögliche antibakterielle Wirkung von Holz. Der Keimgehalt an mehreren Proben aus Holz- und Kunststoffspänen über einen Zeitraum von 4 Tagen ist in Abbildung 2.5 wiedergegeben. Die wesentlichen Ergebnisse der Untersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: a) Hygroskopische Wirkung von Holz Bakterien bzw. Keime benötigen zum Wachstum ausreichende Temperatur- und Feuchteverhältnisse. Das hygroskopische Verhalten von Holz, also die Fähigkeit, an Ober- 8 Abbildung 2.5 Bestimmung des Keimgehaltes von Holz- und Kunststoffspänen nach Beimpfung mit E.coli plE639 (5 x 109 KBE/g), T= 21 °C, Luftfeuchte = 55% [4] flächen schnell Feuchtigkeit aufzunehmen, erschwert Keimen somit deren Entwicklungsfähigkeit. Die poröse Oberfläche von Holz sorgt dabei für größere Berührungsflächen mit den anliegenden Keimen als dies bei glatter Ebene der Fall ist. Der Feuchteentzug der Keime wird hierdurch verstärkt. Feuchteundurchlässige Oberflächen, wie sie bei vielen Kunststoffarten (und auch Metallen) vorliegen, begünstigen das Wachstum von Bakterien. b) Antibakterielle Wirkung von Holz Neben der hygroskopischen Wirkung sind auch Holzinhaltstoffe für die Reduktion der Keime verantwortlich. Besonders extraktstoffreiche Hölzer wie Kiefer- und Lärchenkernholz, weiterhin Eiche besitzen antibakterielle Wirkung. Die in Abbildung 2.6 erkennbare Abnahme der Keime innerhalb von 24 h ist primär auf den stattfindenden Trocknungsprozess und dem damit verbundenen Feuchteentzug zurückzuführen. Auf extraktstoffarmen Oberflächen von Kunststoffen oder den Laubhölzern Ahorn und Buche bleiben die restlichen Bakterien danach über längere Zeiträume erhalten. Im Vergleich dazu schreitet die Keimzahlreduktion an Kiefern- und Lärchenholz (ebenso Eiche) rasch voran. In Folge einer Interaktion mit Holzinhaltstoffen werden Bakterien abgetötet. Abbildung 2.6 Vergleich des Überlebens von E.coli plE639 nach 24 h auf Kunststoff (links) und Kiefernspänen (rechts), Inokulum = 1 x 10 9 cfu/g, RT = 21 °C, Luftfeuchte = 55% [4]
Dauerhafte Holzbauten bei chemisch-aggressiver Beanspruchung holzbau handbuch Reihe 1, Teil 8, Folge 2 3 Konstruktive Vollholzprodukte Der moderne Holzbau ist gekennzeichnet durch die Verwendung variantenreicher und vielfältiger Holzsortimente. Dies trifft in besonderer Weise für Bauwerke mit chemisch-aggressiver Beanspruchung zu. Beginnend bei Rundholzsortimenten und Schnittholz bis hin zu weiterveredelten Massivholz- und Holzwerkstoffprodukten finden Auftraggeber und Planer vielfältige Konstruktions- und Gestaltungsmöglichkeiten. Weiterführende Schriften des INFORMATIONSDIENSTES HOLZ zu Materialien und Werkstoffen sind in Kapitel 8 angegeben. 3.1 Baurundholz Die Verwendung von Rundstämmen vorzugsweise in den Holzarten Fichte, Kiefer, Tanne, Lärche und Eiche kann auf eine Jahrhunderte alte Bautradition zurückblicken. Abbildung 3.1 zeigt eine historische Scheune in Blockbauart, die Rundbohlen stehen in direktem Kontakt mit Streu- und Futtermitteln. Abbildung 3.1 Historische Scheune in Rundstamm- Blockbauweise, Sölden (Tirol) Der moderne Holzbau hat Rundstämme für besonders wirtschaftliche Konstruktionen wieder entdeckt. Abbildung 3.2 zeigt die Verwendung von Rundholzsortimenten an einem landwirtschaftlichen Betriebsgebäude neueren Datums. Abbildung 3.2 Außenklimastall mit Stützen und Pfetten aus Rundstämmen Abbildung 3.3 Einschnittarten für Massivholzprodukte [16] 3.2 Bauschnittholz Bauschnittholz aus Nadel- oder Laubholzarten, je nach Art der Bearbeitung und Querschnittsabmessungen als Latte, Brett, Bohle oder Kantholz hergestellt. Unter Berücksichtigung von Rissfreiheit oder Formstabilität sind verschiedene Einschnittarten möglich, vgl. Abbildung 3.3. Die Hölzer werden für überdachte Anwendungen im Regelfall technisch getrocknet. Die Oberflächen reichen von sägerauh bis gehobelt, gefräst oder profiliert. Konstruktionsvollholz ist eine veredelte Form des Nadel-Bauschnittholzes mit Unterscheidung in sichtbare (KVH-Si) und nicht sichtbare (KVH-Nsi) Anwendung. In Abhängigkeit zu Gefährdungsklassen und Baukonstruktion werden Schnittholzprodukte im Bedarfsfalle mit einem vorbeugenden chemischen Holzschutz versehen. Baulich-konstruktive Maßnahmen zur dauerhaften Sicherstellung des Holzschutzes besitzen dabei Vorrang. 9
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