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Organisationseinheit der BAM
Verschiedene Labor- und Freilandstudien zeigen, dass Antrodia vaillantii ein Braunfäuleerreger ist, der chemisch geschütztes Holz (gemäss den Anforderungen der Gefährdungsklasse 4) stark abbauen kann. Hierbei spielt die erhöhte Oxalsäureproduktion des Pilzes und die daraus resultierende Kupferoxalatausfällung im Holz die entscheidende Rolle. Das Kupfer wird auf diese Weise für den Pilz weitgehend unschädlich gemacht und andere Holzschutzmittelbestandteile wie z.B. Chrom- und Arsenverbindungen verlieren ihre Fixierung im Holz und werden wasserlöslich. Dies führt zu Frühausfällen von chemisch geschütztem Holz im Erdkontakt innerhalb weniger Jahre. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass der Holzabbau durch A. vaillantii bei hoher Wasserverfügbarkeit außerhalb des Holzes angeregt werden kann. Das hohe Feuchtigkeitsbedürfnis des Pilzes ist möglicherweise die Ursache für den Befall von Holz in bis zu 1,2 m Bodentiefe. Neben der hohen Bodenfeuchte gibt es Anhaltspunkte für weitere Parameter, die zur positiven Selektion von A. vaillantii und damit seiner stellenweise starken Ausbreitung führen. Diese sind hohe Toleranz gegenüber bereits vorhandenen niedrigen pH-Werten im Boden, das aktive Einstellen niedriger pH-Werte im Boden durch Säureabgabe und die Festlegung von Kuper als Kupferoxalat.
Most research in the last few decades has focused on the development of new strategies to control biological attack and the means to quantify this. Comparatively little work has been done to examine the effect that treated timber might have on its surrounding environment. This presentation will describe a methodology that attempts to detect any changes which might occur in the soil microflora following the introduction of timber treated with a number of chemical agents containing organic active ingredients (a.i.). It was also the purpose to isolate organisms that can break down organic a.i.. A technique was developed to determine whether the presence and nature of a timber preservative influenced the size and composition of a microbial population that colonised timber when buried in soil. Samples of treated timber were incubated in a solution eluted from soil that contained a diverse, viable microbial population. After incubation, the size and composition of the microflora both in the eluate and adhering to the timber was examined.
The paper descibes a novel method to detoxify pine wood (Pinus silvestris L.) treated with CCB-, CCF- CC-, and Cu-HDO-type salt preservatives. In the process of biological detoxification organic acids produced by strains of Antrodia vaillantii and other brown rot fungi are used for the dissolution of the previously fixed inorganic compounds. These findings are the basis for applying an acid pulping process (FORMACELL) developed by Nimz and Schone (1992) at the BFH, Hamburg, to detoxify salt impregnated wood waste with a mixture of acetic and formic acid. First results achieved with wood chips from treated poles after approximately 20 years of service life show that the obtained pulp contains less than 100 ppm of Cr and Cu. The pulp properties were neither influenced by the Cr and Cu ions nor by the age of the poles. The extracted quantities of Cr and Cu remain with the lignin whereas the acids are evaporated and recycled in the pulping process.
The fungus cellar test is a common means to get reliable data on the long term performance of treated wood in soil contact. A constantly high humidity and a suitable of water holding capacity for a range of micro-organisms provide high decay rates in untreated wood and produce intensive microbial pressures on wood treated with biocides. Presently a range of biocides are under test in the BAM fungus cellar and the results will be presented for the following types of biocides: Tebuconazole in combination with copper and boron (5 years fungus cellar), quats with copper and boron (5 years fungus cellar) and Cu-organic compound combined with copper and boron (3 years fungus cellar). Figures will be shown on the development of the Modulus of Elasticity (MOE) over the years and on an assessment of the stakes according to EN 252.
Environmental Risk Assessment of Treated Timber in Service - the Environment Focus Group Approach
(2000)
In the context of the Biocidal Products Directive (98/8/EC), and of the OECD work on wood preservatives, the Environment Focus Group (EFG), comprising 8 institutes and the European Wood Preservative Manufacturers Group, has been working on the environmental risk assessment of treated timber in service. A literature review of emissions from treated timber has revealed that very little existing data is usable for environmental risk assessment; the most relevant data are kinetic curves of emissions over time, which show clearly the non-linear emissions behaviour of treated wood over time. The EFG has suggested real exposure conditions for treated timber in the environment, and listed typical exposure scenarios. Five representative scenarios are characterised in detail, for use in the calculation of Predicted Environmental Concentrations (PECs). The existing methods to determine emissions from treated wood have been reviewed. Most existing experimental models cannot be used to predict environmental emissions. Monitoring of commodities in service has its specific constraints. Chemical analysis and ecotoxicity testing have also been reviewed and their relationship has been discussed. Principles for the design of experimental models, for the determination of emission fluxes from treated wood to the environment, have been established.
Fungizide in Beschichtungen
(2007)
Wann ist es sinnvoll ein Biozid in ein synthetisches Material einzubringen? Wenn dadurch ein Problem gelöst wird. Deshalb sollte bei jeder Versuchsplanung die Frage stehen: Was ist das Problem, das man durch Biozieinsatz lösen will? Wie kann es im Laborversuch dargestellt werden? Konnte der Laborversuch zeigen, dass bei Biozideinsatz das Problem kleiner wird, beziehungsweise nicht mehr existiert? Je höher die Teststufe ist, umso mehr muss der Prüfablauf auf die Praxisbedingungen in der Gebrauchsphase des biozidhaltigen Erzeugnisses abgestimmt werden. Auf Stufe 1 werden in der Regel einzelne Wirkstoffe getestet. Ziel ist, die prinzipielle Wirksamkeit nachzuweisen, um die Ergebnisse für die Zulassung auf die Positivliste biozider Wirkstoffe der Biozidrichtlinie einzureichen. Während auf Stufe 1 bereits Normmethoden unter Einbeziehung einer relevanten Materialmatrix angewendet oder für die Fragestellung adaptiert werden können, ist dies für Stufe 2 oftmals nicht gegeben. Stufe 2 zeichnet sich durch Prüfmethodik mit praxisrelevanten Belastungen zur zeitraffenden Alterung des Biozids in seiner Materialmatrix aus. Hier stellt sich auch die Frage zur Langzeitwirksamkeit. Anstelle eines einzelnen Wirkstoffs wird oftmals ein Gemisch verschiedener Wirkstoffe und zusätzlichen Additiven, die wiederum Einfluss auf beispielsweise die Verteilbarkeit, Stabilität und Bioverfügbarkeit haben können. Es wird also kein Wirkstoff, sondern ein Biozidprodukt geprüft. In dem Biozidprodukt dürfen aber nur Wirkstoffe eingesetzt werden, die im Rahmen der Biozidrichtlinie bereits zugelassen sind und auf der Positivliste zu finden sind. Stufe 3 wird diskutiert im Zusammenhang mit Biozidprodukten mit Außeneffekt. Sie beschäftigt sich mit dem Nachweis von Vorteilen durch die Biozidnutzung. Hier gilt es den Verbraucher- und Umweltschutz gegen den Nutzen der möglichen Wertschöpfung oder auch den Gesundheitsschutz durch Biozideinsatz abzuwägen.
Untersuchung von Transport- und Schädigungsprozessen mittels lokal angeregter aktiver Thermografie
(2010)
Als schnelles und berührungsfreies Messverfahren kann die aktive
Thermografie auch in-situ eingesetzt werden, d.h. während sich Materialeigenschaften
aufgrund direkter oder indirekter Einflüsse ändern.
In diesem Beitrag stellen wir die Methode der aktiven Thermografie mittels lokaler
Laseranregung und deren Anwendung auf unterschiedliche Materialien wie Holz,
Sandstein und Keramiken vor. Mit der im Folgenden beschriebenen Methode
wurden der Einfluss von Holzschutzmitteln auf die thermischen Eigenschaften von
Holz, Feuchtetransportprozesse in Naturstein sowie die thermischen Eigenschaften
von Siliziumcarbid unterschiedlicher Dicke und von Hochtemperaturkeramiken
nach zunehmender thermischer Belastung in-situ untersucht.
Experimentelle Ergebnisse werden u. a. im Vergleich mit numerischen Simulationen
vorgestellt.
Seasonal shifts of fungal community structure at the interface of treated or untreated wood and soil
(2010)
Guidance on the European Biocidal Products Regulation concerning Efficacy of Wood Preservatives
(2017)
In Europe wood preservatives belong to Product Type 8 (PT8) of the Biocidal Products Regulation (BPR, EU n. 528/2012), which regulates the authorisation of biocidal active substances and products in the European market.
The applicant, who aims to obtain authorization to place a product onto the European market, needs to submit data to substantiate the label claims for the intended uses. Label claims are a central issue in the assessment of efficacy.
The aim of this paper is to raise awareness of the recently issued “Guidance on the Biocidal Products Regulation” concerning the evaluation of efficacy of wood preservatives. This guidance document is addressed to the applicants as well as to the competent authorities of the member states of Europe in charge of assessing efficacy data, and has been in the public domain, in its latest version, since February 2017.
The CEN/Technical Committee 38 “Durability of wood and wood based products” / WG 22 "Performance, assessment and specification” decided to bring the Guidance to a wider audience with the aim of disseminating the information and to trigger discussion among the experts of IRGWP.
An excerpt of the Guidance that is relevant to wood preservative products is presented in an Annex to this paper.
Keywords: Biocidal Products Regulation, BPR, authorisation, Guidance, PT8, curative wood preservatives, preventive wood preservatives.
Drei grundlegend verschiedene Ansätze für Umweltsimulation werden an Beispielen illustriert:
(i) Ganzheitlicher Ansatz - Nachstellen von Umweltmilieus im Labor
Ziel ist hier das Nachstellen von (kombinierten) Umweltbedingungen im Labor; die Umweltparameter werden mit all ihren Wechselwirkungen aufgebracht.
Hauptnutzen ist eine gegenüber der natürlichen Beanspruchung erhöhte Reproduzierbarkeit der Umweltbedingungen. Hat man sein Laborsetup entwickelt, ist es auf verschiedene Materialien anwendbar.
Unter solchen Laborbedingungen ermittelte Lebensdauern sind dabei nicht auf die typischerweise sehr variablen Real-Umweltbedingungen übertragbar.
(ii) Parametrisierter Ansatz - Ermittlung einzelner Materialempfindlichkeiten
Hierbei werden im Labor die Wirkungen separater Umweltparameter auf Materialien nachgestellt. Für eine solche Separation der Einflussfaktoren ist insbesondere die Aufschlüsselung möglicher Wechselwirkungen der Umwelt-parameter (z.B. Mikroklima an bestrahlten Oberflächen) erforderlich. Einzelne (meist Alterungs-) Empfindlichkeiten können qualitativ nachgewiesen werden oder sogar – als Beanspruchungs-Wirkungs-Funktionen – quantifiziert werden, was einen wesentlichen Schritt in Richtung der Digitalisierung der Material¬prüfung darstellt. Insbesondere ist dann auch eine Lebensdauer-vorhersage für vorgegebene Zeitreihen der Beanspruchungs¬parameter umsetzbar.
(iii) Rückwirkungen auf die Umwelt
Umweltbeanspruchungen können zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt führen. Durch die Nachstellung kritischer, aber realitätsnaher Einsatzszenarien kann die Menge an freigesetzten Substanzen abgeschätzt werden.
Egal, welcher Ansatz verfolgt wird – ein Vergleich mit der oder einer Real-beanspruchung ist unerlässlich, ebenso wie die Messdatenaufzeichnung (data logging) aller potenziell relevanten Beanspruchungsparameter während dieser Realbeanspruchung.
Obwohl die naturnahe Umwelt – sowohl in der BAM als auch bei der GUS – gegenüber der technischen Umwelt eher untergeordnet auftritt, werden zur Illustration Beispiele aus der naturnahen Umwelt verwendet.