@misc{LenzWolffBeyeretal.2023, author = {Lenz, Claudia and Wolff, Ian and Beyer, Mario and Koch, Gerald and Pfriem, Alexander}, title = {DMP: Predictability of color changes of wood used indoor - A new approach to evaluate the colour change as a function of the radiation dose. Research Data Management Questionnaire}, doi = {10.5281/zenodo.8084673}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:eb1-opus-8237}, pages = {47}, year = {2023}, abstract = {This is a data management plan for the DFG research project "Predictability of color changes of wood used indoor - A new approach to evaluate the color change as a function of the radiation dose". DFG Funding code / Project number: 442135169 Project website: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/442135169?language=en This data management plan (DMP) applies to the Research Data Management Organizer (RDMO) questionnaire and was operated with the RDMO software: https://rdmorganiser.github.io/en/}, language = {en} } @inproceedings{LenzKochPfriem2024, author = {Lenz, Claudia and Koch, Gerald and Pfriem, Alexander}, title = {Analyse von bestrahlten, unbehandelten Holzoberfl{\"a}chen mittels UV-Mikrospektralphotometrie (UMSP)}, series = {Tagungsband 6. Holzanatomisches Kolloquium}, booktitle = {Tagungsband 6. Holzanatomisches Kolloquium}, editor = {Dresden, IHD}, address = {Dresden}, organization = {TU Dresden}, doi = {10.57741/opus4-892}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:eb1-opus-8921}, pages = {122 -- 130}, year = {2024}, abstract = {Das DFG-Forschungsprojekt „Vorhersagbarkeit der Farb{\"a}nderungen von Holz im Innenbereich - Die Auswertung in Abh{\"a}ngigkeit von der Strahlungsdosis als neuer Ansatz" besch{\"a}ftigt sich mit den Farbver{\"a}nderungen der Oberfl{\"a}chen von in Mitteleuropa wachsenden Holzarten. Die optischen Eigenschaften des Holzes sind sehr unterschiedlich und im Wesentlichen abh{\"a}ngig von den im Holz vorhandenen chromophoren funktionellen Gruppen (z.B. phenolische Hydroxylgruppen, Doppelbindungen, Carbonylgruppen) und chromophoren Systemen (Chinone, Chinomethide, Biphenyle) (Hon 2001; Rowell et al. 2012). Sowohl zwischen verschiedenen Arten als auch innerhalb einer Holzart gibt es zum Teil erhebliche Farbschwankungen. Eine ver{\"a}nderte Lichtbrechung durch Strukturmerkmale wie Dreh- und Wechseldrehwuchs hat auch Einfluss auf das optische Erscheinungsbild. Farb{\"a}nderungen treten bereits beim Trocknen oder D{\"a}mpfen der H{\"o}lzer auf (Aydin und Colakoglu 2005). Zudem ver{\"a}ndert sich die Farbe der Oberfl{\"a}che sowohl beim Auftragen von transparenten Oberfl{\"a}chenbeschichtungen („Anfeuerung des Holzes") und durch Kombination von beidem. Licht ist der sichtbare (englisch: visible (Vis)) Teil des elektromagnetischen Spektrums, neben weiteren Spektralbereichen wie ultravioletter (UV) und infraroter (IR) Strahlung. UV-, VIS- und IR-Strahlung haben als Teile des Sonnenstrahlungsspektrums eine energetische Wirkung auf Holzoberfl{\"a}chen. Die Farb{\"a}nderungen bei nat{\"u}rlicher Alterung werden durch Strahlung von UV-, VIS- und IR-Licht und der dadurch induzierten Photooxidation hervorgerufen (Hon und Chang 1982; Feist und Hon 1984; Hon und Minemura 2001). Zur optischen und chemischen Erfassung der Ver{\"a}nderungen der Holzoberfl{\"a}chen wurden in dem Projekt u.a. Farbmessungen im CIE L*a*b*-Farbraum (DIN EN ISO/CIE 11664-4:2020-03), abgeschw{\"a}chte Totalreflexions-Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie (ATR-FTIR) und Spektroskopie im ultraviolett-visuellen Bereich (UV-Vis)sowie regelm{\"a}ßige Farbscans der Probenoberfl{\"a}chen durchgef{\"u}hrt. Zudem wurden die Methoden der Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC- MS) und die zellul{\"a}re UV-Mikrospektralphotometrie (UMSP) angewandt. Letzte wird im Folgenden n{\"a}her erl{\"a}utert. Koch 2004 f{\"u}hrte umfangreiche, topochemische Untersuchungen {\"u}ber Inhaltsstoffe im Holzgewebe und deren Bedeutung f{\"u}r die Holzverf{\"a}rbung durch. Die grundlegenden Untersuchungen zur fakultativen (an Fagus sylvatica L.) und obligatorischen (an Prunus serotina Borkh.)Farbkernbildung beinhaltete die UMSP-Methode. Damit k{\"o}nnen aromatische Verbindungen in einzelnen Zelltypen und Zellwandschichten hochaufl{\"o}send, topochemisch detektiert werden. Zudem ist eine qualitative Charakterisierung bzw. Reaktionen von Inhaltsstoffen {\"u}ber UV-Spektren vor und nach einer Sonnenlicht-Simulation m{\"o}glich. Mit Hilfe der zellul{\"a}ren UV-Mikrospektralphotometrie k{\"o}nnen aromatische Verbindungen (Lignin, phenolische Extraktstoffe) in einzelnen Zellwandschichten bei einer Aufl{\"o}sung von 0,25 μm x 0,25 μm lokalisiert werden. Die qualitative Charakterisierung von Inhaltsstoffen erfolgt {\"u}ber die Aufnahme von UV/Vis- Spektren im Wellenl{\"a}ngenbereich von 240 bis 700 nm (Messbereich f{\"u}r das UMSP 80, siehe Kapitel 2). Durch das spektroskopische Fl{\"a}chen-Scanning k{\"o}nnen die Verteilung und semi-quantitative Konzentration von Lignin und phenolischen Extraktstoffen graphisch dargestellt werden (Koch et al. 2003, Koch und Kleist 2001). Vor allem die genaue Visualisierung der farbgebenden Komponenten in den unterschiedlichen Zelltypen und Zellwandschichten sowie deren {\"A}nderung durch die Sonnenlicht-Exposition liefert weitere grundlegende Erkenntnisse {\"u}ber die photochemischen Reaktionen im Holzgewebe. F{\"u}r die chemische Charakterisierung der Stoffe k{\"o}nnen zudem Punktmessungen mit einer Aufl{\"o}sung von 1 μm² durchgef{\"u}hrt werden. Diese UV/Vis-Extinktionsspektren werden in einem Wellenl{\"a}ngenbereich von 240 bis 580 nm aufgenommen. Ein Absorptionsmaximum im Wellenl{\"a}ngenbereich von 276 bis 280 nm ist z.B. typisch f{\"u}r aromatische und konjugierte Verbindungen. Nach Koch 2004 entstehen mit zunehmender Trocknungstemperatur h{\"o}herkondensierte Verbindungen, die durch eine starke Verschiebung der Absorptionsmaxima in den l{\"a}ngerwelligen Spektralbereich und insgesamt h{\"o}heren Absorptionswerten charakterisiert werden. Diese Reaktionsmechanismen erkl{\"a}ren auch das Farbverhalten des Holzes bei l{\"a}ngerer Lichteinstrahlung, durch die ein intensives Nachdunkeln (Lichtalterung) einsetzt. Aufgrund der erheblichen Datens{\"a}tze von bis zu 60.000 Messpunkten f{\"u}r jedes Scanning-Feld (Gr{\"o}ße ca. 50 μm x 50 μm) wird die Auswertung der topochemischen Analysen im Gesamtvorhaben exemplarisch auf drei Holzarten und zwei Schnitttiefen mit vier Messzeitpunkten pro Setup und Behandlung (unbehandelt/extrahiert) reduziert. Die UMSP-Methode findet seither in vielen Bereichen der Holzanalytik Anwendung, z.B. in der Holzbiologie und in der Holzchemie (Andersons et al. 2016, Biziks et al. 2020, Ehmcke et al. 2020, Lewandrowski et al. 2022, R{\"u}ggeberg et al. 2008, Schmitt et al., 2015, etc.)}, language = {de} }