Altholz als Rohstoff

Die Kaskadennutzung von Holz gewinnt aufgrund von Rohstoffpreisen, drohender Knappheit und eines sich wandelnden Umweltbewusstseins immer mehr an Bedeutung. Mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz kann bisher jedoch nur zu geringen Anteilen in den Kreislauf zurückgeführt werden. Zu ungewiss ist in den meisten Fällen das Ausmaß der Schadstoffbelastung. Etwa 8 Mio. t/J Altholz fallen in Deutschland an, wovon deswegen nur ein Drittel stofflich weiterverwendet wird. Von den vier Altholzklassen dürfen nur zwei, etwa in Spanplatten, weiterverarbeitet werden. Zehn Grenzwerte müssen zudem eingehalten werden. Deren Kontrolle bedarf einer aufwändigen Laboranalyse.

Es muss einfacher gehen

Um mehr Altholz vor dem Heizkraftwerk zu „retten“, sind einfache und vor allem schnelle Messmethoden gefragt, welche die Sortierung vor Ort ermöglichen. Dirk Mauruschat, Chemiker am WKI, untersuchte deswegen drei Varianten auf ihre Anwendbarkeit in der Praxis. Er befasste sich mit der Nahinfrarot(NIR)-Spektroskopie, der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) und einer Kopplung der Gaschromatografie mit der Ionenmobilitätsspektrometrie (GC-FAIMS). „Keine der genannten Techniken ist in der Lage, allein alle Holzschutzmittel oder sogar alle im Altholz potenziell enthaltenen Verunreinigungen zu erkennen.
Die Methoden ergänzen sich und überschneiden sich teilweise“, erklärt der Wissenschaftler. Das geeignete Einsatzgebiet sei außerdem unterschiedlich. Sehr stark belastete Proben führten bei GC-FAIMS etwa zu Problemen, weil es zu einer Überladung des Spektrometers kommen kann, in dessen Folge die Leitungen und das Gerät selbst langwierig gespült werden müssten, wie Mauruschat ausführt.

Vergleich dreier Methoden

Bei der NIR-Spektroskopie von festen Holzproben wird die diffus reflektierte Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 bis 2500 nm analysiert. Über die spezifische Absorption können Rückschlüsse auf die enthaltenen Substanzen gezogen werden. Die Ergebnisse sind eher schwierig auszuwerten und bedürfen aufwändiger mathematischer Auswertealgorithmen, die jedoch automatisiert werden können.
Die RFA-Analyse ermöglicht den Nachweis bestimmter Elemente, wie Kupfer oder Chlor, deren erhöhtes Vorkommen auf die Behandlung mit Holzschutzmitteln hindeutet. Ein Röntgenstrahl steht dabei mit der Probe in Wechselwirkung. Die Wellenlängen der entstehenden Fluoreszenzstrahlung lassen Rückschlüsse auf die Elementzusammensetzung zu. Mit einem Handgerät (s. Bild u. li.) wurde die Analysetechnik in einem „Feldversuch“ an beliebigem Altholz getestet und dabei ein Kalibriermodell entwickelt.
Mit der GC-FAIMS-Methode sind verdampfbare, also hauptsächlich organische Holzschutzmittel nachweisbar. Sie werden ionisiert und in einem elektrischen Feld getrennt.