Warum setzen Holzwerkstoffe Formaldehyd frei?
Nicht nur Spanplatten, sondern auch weitere Holzwerkstoffe, wie Sperrholz, Tischler-,
MDF- oder OSB-Platten werden oft noch mit Kunstharzen auf Formaldehydbasis verleimt,
da diese die technisch am billigsten herzustellenden Leime sind. Bei der Herstellung
der Leime wird Formaldehyd mit Harnstoff versetzt, wobei Wasser entsteht, das
abtrocknet. Dieser Prozess ist jedoch reversibel, so dass das Kunstharz während
der Nutzungszeit durch die Einwirkung von Luftfeuchtigkeit wieder in Harnstoff
und Formaldehyd gespalten wird und Formaldehyd aus dem Holzwerkstoff ausgast.
Dieser Prozess findet während der gesamten Nutzungsdauer statt, d.h. so
lange wie Kunstharz vorhanden ist, das die Holzspäne zusammenhält,
und so lange, wie diese nicht in die einzelnen Späne zerfallen sind. So
kann auch nach Jahrzehnten durch Ausgasen von Formaldehyd aus Spanplatten und
Furnierverleimungen der vom ehemaligen Bundesgesundheitsamt (BGA) festgelegte
Richtwert in Wohnräumen von 0,1 ppm deutlich überschritten werden.
Mit reinen Formaldehyd-Harnstoff-Harzen lässt sich die
in der Chemikalien-Verbotsverordnung vorgeschriebene E1-Qualität nicht erreichen.
Um die Formaldehydabspaltung von Holzwerkstoffen auf Formaldehydkunstharzbasis
zu begrenzen, werden zusätzlich zum Harnstoff Phenol oder Melamin eingesetzt,
was jedoch den Herstellungsprozess verteuert.
Die E1-Qualität ist der zurzeit gesetzlich zulässige
Mindeststandard. Eine Konzentration von 0,1 ppm darf in einer Prüfkammer
nicht überschritten werden, in der sich die Luft in der Stunde einmal komplett
austauscht (Luftwechsel: 1/h) und das Raumbeladungsverhältnis einem Quadratmeter
Spanplattenoberfläche auf einem Kubikmeter Prüfkammervolumen entspricht
(Raumbeladung: 1m2/m3). Beide Parameter sind fern der praktischen Wohnrealität.
So liegt in modernen Wohnungen der Luftwechsel bei unter 0,2/h. Die Raumbeladung
von 1m2/m3 kann bereits mit einem typischen Kleiderschrank im Schlafzimmer überschritten
werden, da jeweils beide Seiten einer Platte inklusive der Regalböden zu
zählen sind. Zusätzlich müssen die Flächen von Formaldehydharz-verleimten
Paneelen oder Fußböden berücksichtigt werden.
Da jedes Absenken der Formaldehydabgabe von Formaldehydharz-gebundenen
Holzwerkstoffen die Produktionskosten erhöht, wurde seitens der Hersteller
in die Diskussion eingeführt, dass auch natürliches Holz Formaldehyd
abgibt. Grundlage hierfür ist eine Veröffentlichung des WKI (Wilhelm-Klauditz-Instituts)
aus dem Holz-Zentralblatt vom Oktober 1994. Hier wurde Formaldehyd mit dem veralteten
jodometrischen Verfahren erfasst. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass eine Vielzahl
von oxidierbaren Verbindungen, die aus natürlichem Holz ausgasen, ebenfalls
erfasst werden. Dennoch werden die gewonnenen Werte allein auf Formaldehyd bezogen,
so dass deutlich zu hohe Formaldehyd-Werte gemessen werden. In der Veröffentlichung
heißt es hierzu ohne weiteren Kommentar: "Auf die Problematik jodometrischer
Bestimmungen ist in der Literatur mehrfach hingewiesen worden".
Wie viel Formaldehyd kommt aus natürlichem Holz?
Richtig ist, auch natürliches Holz kann Formaldehyd freisetzen,
das insbesondere beim industriellen Trocknen durch Thermolyse (Aufspaltung) des
Lignins entsteht (2). Getrocknete Holzspäne weisen daher gegenüber
Vollholz erhöhte Formaldehydemissionen auf (3), wodurch auch Spanplatten,
die nicht Formaldehydharz-gebunden sind, Formaldehyd abgeben. Im Unterschied
zu Formaldehydharz-gebundenen Holzwerkstoffen gast dieses jedoch mit der Zeit
aus.
Zum Thema Formaldehyd aus natürlichem Holz referierte
Hans-Ulrich Krieg vom eco-Umweltinstitut auf dem AGÖF-Kongress Umwelt, Gebäude & Gesundheit,
in Nürnberg. Auf Basis von Untersuchungen durch AGÖF-Institute und
Literaturrecherchen kam er zu folgendem Ergebnis (4):
Der Formaldehyd-Gehalt von natürlich gewachsenem Vollholz
ist sehr gering. Die meisten Material-Kennwerte liegen in einem Bereich, der
mit der Routineanalytik nicht mehr sicher nachgewiesen werden kann. Die Emissionen
betragen maximal ein Zehntel des E1-Grenzwertes oder liegen zum Teil ebenfalls
in dem der Routineanalytik nicht mehr zugänglichen Bereich.
Die in der Literatur (1) angegebenen Werte für Formaldehyd-Abgabe
von natürlich gewachsenem Holz in der Prüfkammer sind nach DIN V ENV
717-1 zwischen 0,009 ppm bei Eiche und bis 0,002 bei Buche; Douglasie, Fichte
und Kiefer liefern Werte zwischen 0,003 und 0,004 ppm.
Fazit: Vollholz leistet somit keinen signifikanten Beitrag zu Formaldehyd-Belastungen
in Innenräumen.
Uwe Münzenberg, Jörg Thumulla
Baubiologen VDB
AnBUS e.V. Fürth
Literatur:
1) Meyer, B. und Boehme, C. 1994: Formaldehyd-Abgabe von natürlich gewachsenem
Holz. Holz-Zentralblatt 120, 1969ff
2) Roffael, E. 1982: Die Formaldehyd-Abgabe von Holzspanplatten und anderen Werkstoffen.
DRW-Verlag
3) Månson, B. und Roffael, E. 1999: Formaldehydfrei wie gewachsenes Holz:
Was bedeutet das? Holz-Zentralblatt 125, 98ff
4) Krieg, H.U. 2001: Formaldehyd aus natürlichem Holz, in: Umwelt, Gebäude & Gesundheit.
Ergebnisse des 6. Fachkongresses der Arbeitsgemeinschaft Ökolog. Forschungsinstitute
(AGÖF), ISBN 3-930576-03-1 (zu beziehen über AnBUS e.V., Mathildenstraße
48, D-90762 Fürth)
IBN Institut für Baubiologie + Oekologie
Neubeuern
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