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Drei verschiedene Phenolharze wurden auf ihre Witterungsbeständigkeit in
einem künstlichen Bewitterungstest in Anlehnung an DIN 927-6:2006 geprüft.
Die Phenolharze wurden aufgrund des unterschiedlichen Molekulargewichts
ihrer Vorkondensate ausgewählt. Anschließend wurde Buchenfurnier (Fagus
sylvatica) mit den Phenolharzen bei 100 mbar Unterdruck für 24 h getränkt
und anschließend bei 150 °C ausgehärtet. Zur Bewertung der Photostabilität
der phenolharzimprägnierten Proben wurde über den Prüfzeitraum die Farbänderung
aufgenommen. Des Weiteren wurde zur Bewertung der chemischen
Stabilität der Phenolharze in der Holzsubstanz ATR FT-IR Messungen
durchgeführt. Die Phenolharze mit niedrigem und mittleren Molekulargewichts
zeigten verbesserte Witterungsstabilität im Vergleich zu dem Phenolharz höheren
Molekulargewichts.
Three various phenol-formaldehyde resins with varying molecular weight were investigated in respect to their potential to protect wood surfaces against photooxidative degradation. Thin beech veneers (Fagus sylvatica L.) were impregnated with the phenol-formaldehyde resins under vacuum conditions for 24 h. Subsequently, the phenolic pre-polymers were cured for 1.5 h at 150 °C. The weathering test was performed in an artificial weathering test according to the European standard EN DIN 927-6 (2006). After the test period of 960 h of UV irradiation the specimens were evaluated in respect to their colour changes, their chemical stability and the structural changes on the specimen surfaces. Thus, CIELab colour measurements, infrared spectroscopy and field emission environmental scanning electron microscope investigations were applied. It can be concluded, that phenol-formaldehyde resins with low and medium molecular weight indicating increased resistance against weathering compared to high molecular weight phenol-formaldehyde resin. However, for all investigated wood properties each treatment displayed significant increased performance compared to the untreated control.
The aim of this study is to examine the treatability of European beech (Fagus sylvatica L.) with phenol-formaldehyde and their potential as plasticizing agent of beech for moulding applications. Conclusions were drawn from swelling of the wood in combination with dynamical mechanical thermal analysis. Swelling of the cell walls can serve as indicator for plasticizing effects and provides information about the impregnability of the veneers with phenol-formaldehyde (PF) resins. Thus, macroscopic swelling of beech blocks and microscopic swelling of single cell walls was measured after PF impregnation and compared to water-saturated dimensions. Additionally, the bulking effect of the treated specimens was measured after curing of the specimens to evaluate the potential of PF to penetrate the cell walls. Dynamic mechanical thermal analyses (DMTA) were employed to assay the plasticizing effect of the PF after impregnation during heating. Therefore, three commercially available PF resols were used, representing a low molecular weight, a medium molecular weight and a high molecular weight resin. It was found that low and medium molecular weight prepolymers induced slightly increased swelling values compared to water saturated beech wood, indicating an improved plasticizing effect on beech wood. DMTA studies demonstrate the influence of temperature on the wood plasticization. The measured storage modulus E’ and the loss factor tan δ suggest a different potential of the used PF for veneer plasticization. With decreasing swelling values, plasticizing effects are also decreasing. Furthermore, the study indicates, that swelling of wood might be not the determining factor to evaluate plasticizing of wood.
Three phenol-formaldehydes with varying molecular weight are investigated according to their suitability to improve the dimensional stability of beech wood (Fagus sylvatica L.). Focus of the work is to investigate the relation of the bulking effect of the wood substance caused by the varying phenolformaldehydes treatments to the corresponding dimensional stability on macroscopic level of small wood blocks compared to microscopic level of single cell walls. Therefore, beech blocks are treated with the certain phenol-formaldehydes, bulking is determined and subsequently the wood is exposed to three soaking-drying cycles. The evaluation was performed according to the anti swelling efficiency and leaching of the phenol-formaldehydes. On microscopic level, changes of the transverse area of the cell walls due to phenol-formaldehyde treatment and subsequent water soaking is estimated. The obtained results indicate, that penetration into the cell walls are the decisive factor for dimensional stability of the treated wood. Phenol-formaldehyde residuals in the cell lumina contribute negligibly to the dimensional stability.
The aim of the study is to examine the potential of Phenol/formaldehyde for a plasticizing effect of wood veneer and the treatability of thin veneer stripes (0.6 mm thickness) with Phenol/formaldehyde for moulding applications. Swelling of the cell walls can serve as indicator for plasticizing effects. Thus, swelling of cell walls of beech veneer (Fagus sylvatica L.) was measured after Phenol/formaldehyde impregnation and compared to water saturated cell wall dimensions. Furthermore, the potential of Phenol/formaldehyde uptake in respect to the dimensional stability of the treated wood was examined on cell wall level. In addition Phenol/formaldehyde resin penetration into veneers was evaluated in respect to the veneer moisture content and the impregnation parameter time. Therefor three commercially available Phenol/Formaldehydes prepolymers were used, representing a low molecular weight, a medium molecular weight and a high molecular weight resin. It was found that low and medium molecular weight prepolymers caused similar swelling values like water indicating a comparable plasticizing effect on wood. Moisture contents up to 10% of the untreated veneer affect the resin uptake only at negligible values. Full penetration of veneers was attained only for low molecular weight PF during short term impregnation.
Certain Basidiomycetes that cause brown rot are capable of precipitating copper oxalate from wood impregnated with wood preservatives. This study investigates the precipitation of copper oxalate from the water-soluble, copper-based wood preservative copper sulphate in association with the Basidiomycete Poria placenta on Pinus sylvestris L. The focus of the investigations is on light and scanning electron microscopic analyses with regard to the in situ precipitation of copper oxalate.
Die Berglandwirtschaft im Alpenraum befindet sich in einem Spannungsfeld: Während Klimawandel, Ernährungswandel und agrarpolitische Reformen neue Spielräume für den Anbau pflanzlicher Nahrungsmittel in der Bergzone eröffnen, bleibt das Fördersystem auf die Viehhaltung ausgerichtet. Die vorliegende Studie untersucht auf Basis leitfadengestützter Interviews mit Landwirtinnen und Landwirten sowie Expertinnen und Experten aus der Schweiz, Österreich und Südtirol, welche Triebkräfte den Anbau von Acker- und Spezialkulturen für die menschliche Ernährung im Berggebiet fördern oder hemmen. Die qualitative Auswertung zeigt komplexe Wechselwirkungen: Als starkes Potenzial erweist sich die intrinsische Motivation der Landwirtinnen und Landwirte, die über Kooperation und Retroinnovation tragfähige Nischen schafft und zur Erhaltung der Agrobiodiversität beiträgt. Dem stehen fehlendes Know-how in der Beratung, unzureichende Verarbeitungsinfrastruktur, Wissensverlust und eine asymmetrische Förderpolitik gegenüber. Drei Feedbackschleifen verdeutlichen, wie diese Faktoren ineinandergreifen und das bestehende System stabilisieren. Die Studie zeigt, dass Acker- und Spezialkulturen eine wertvolle standortspezifische Ergänzung der weidebasierten Tierhaltung darstellen und die betriebliche Resilienz im Berggebiet stärken können. Ob sich dieses Transformationspotenzial über einzelne Pionierbetriebe hinaus entfaltet, hängt davon ab, ob Beratung, Verarbeitungsstrukturen und Förderinstrumente gezielt weiterentwickelt werden.
In dem Artikel werden die neuesten Erkenntnisse zur Wirkung von Paludikultur auf die Biodiversiät aufgegriffen. Es werden die großen Chancen des Erhalts einheimischer Lebensvielfalt erläutert, aber auch die Grenzen des Erwartbaren aufgezeigt und die Möglichkeiten der Beeinflussung durch angepaßte Bewirtschaftung angesprochen.
Das DFG-Forschungsprojekt „Vorhersagbarkeit der Farbänderungen von Holz im Innenbereich - Die Auswertung in Abhängigkeit von der Strahlungsdosis als neuer Ansatz“ beschäftigt sich mit den Farbveränderungen der Oberflächen von in Mitteleuropa wachsenden Holzarten. Die optischen Eigenschaften des Holzes sind sehr unterschiedlich und im Wesentlichen abhängig 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 veränderte Lichtbrechung durch Strukturmerkmale wie Dreh- und Wechseldrehwuchs hat auch Einfluss auf das optische Erscheinungsbild. Farbänderungen treten bereits beim Trocknen oder Dämpfen der Hölzer auf (Aydin und Colakoglu 2005). Zudem verändert sich die Farbe der Oberfläche sowohl beim Auftragen von transparenten Oberflächenbeschichtungen („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 Holzoberflächen. Die Farbänderungen bei natürlicher 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 Veränderungen der Holzoberflächen wurden in dem Projekt u.a. Farbmessungen im CIE L*a*b*-Farbraum (DIN EN ISO/CIE 11664-4:2020-03), abgeschwächte Totalreflexions-Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie (ATR-FTIR) und Spektroskopie im ultraviolett-visuellen Bereich (UV-Vis)sowie regelmäßige Farbscans der Probenoberflächen durchgeführt. Zudem wurden die Methoden der Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC- MS) und die zelluläre UV-Mikrospektralphotometrie (UMSP) angewandt. Letzte wird im Folgenden näher erläutert. Koch 2004 führte umfangreiche, topochemische Untersuchungen über Inhaltsstoffe im Holzgewebe und deren Bedeutung für die Holzverfärbung durch. Die grundlegenden Untersuchungen zur fakultativen (an Fagus sylvatica L.) und obligatorischen (an Prunus serotina Borkh.)Farbkernbildung beinhaltete die UMSP-Methode. Damit können aromatische Verbindungen in einzelnen Zelltypen und Zellwandschichten hochauflösend, topochemisch detektiert werden. Zudem ist eine qualitative Charakterisierung bzw. Reaktionen von Inhaltsstoffen über UV-Spektren vor und nach einer Sonnenlicht-Simulation möglich. Mit Hilfe der zellulären UV-Mikrospektralphotometrie können aromatische Verbindungen (Lignin, phenolische Extraktstoffe) in einzelnen Zellwandschichten bei einer Auflösung von 0,25 μm x 0,25 μm lokalisiert werden. Die qualitative Charakterisierung von Inhaltsstoffen erfolgt über die Aufnahme von UV/Vis- Spektren im Wellenlängenbereich von 240 bis 700 nm (Messbereich für das UMSP 80, siehe Kapitel 2). Durch das spektroskopische Flächen-Scanning können 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 Änderung durch die Sonnenlicht-Exposition liefert weitere grundlegende Erkenntnisse über die photochemischen Reaktionen im Holzgewebe. Für die chemische Charakterisierung der Stoffe können zudem Punktmessungen mit einer Auflösung von 1 μm² durchgeführt werden. Diese UV/Vis-Extinktionsspektren werden in einem Wellenlängenbereich von 240 bis 580 nm aufgenommen. Ein Absorptionsmaximum im Wellenlängenbereich von 276 bis 280 nm ist z.B. typisch für aromatische und konjugierte Verbindungen. Nach Koch 2004 entstehen mit zunehmender Trocknungstemperatur höherkondensierte Verbindungen, die durch eine starke Verschiebung der Absorptionsmaxima in den längerwelligen Spektralbereich und insgesamt höheren Absorptionswerten charakterisiert werden. Diese Reaktionsmechanismen erklären auch das Farbverhalten des Holzes bei längerer Lichteinstrahlung, durch die ein intensives Nachdunkeln (Lichtalterung) einsetzt. Aufgrund der erheblichen Datensätze von bis zu 60.000 Messpunkten für jedes Scanning-Feld (Größe 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, Rüggeberg et al. 2008, Schmitt et al., 2015, etc.)
Die Schutzgebietsbetreuung in Deutschland hat sich seit den 1970er Jahren und besonders in der letzten Dekade stark weiterentwickelt. Dies belegt die Studie zur Situation der Schutzgebietsbetreuung in Deutschland 2023 durch den Anstieg auf aktuell 114 Einsatzstellen mit insgesamt 852 hauptberuflich Beschäftigten. Der vorliegende Bericht bietet einen Gesamtüberblick hinsichtlich der quantitativen und organisatorischen Aufstellung der Schutzgebietsbetreuung in den unterschiedlichen Schutzgebietskategorien in Deutschland.
Während die 16 Nationalparke über vergleichsweise personalstarke Rangerdienste verfügen, ist die Ausstattung der Biosphärenreservate sehr heterogen und als eher stagnierend zu bewerten. Hinsichtlich der Naturparke trugen der Beschluss des Wartburger Programms und die „Qualitätsoffensive Naturparke“ zur Schaffung neuer Rangerstellen bei. Zudem förderten mehrere Bundesländer die Einstellung hauptberuflichen Personals für die Betreuung von Natura 2000-Flächen. In mehreren Ballungsräumen, in denen nicht zuletzt seit der Corona-Pandemie der Druck auf urbane Naturräume gestiegen ist, wurden erstmalig Ranger*innen für den Außendienst eingestellt.
Ursprünglich waren die Aufgaben der Schutzgebietsbetreuung auf Arten- und Biotopschutz-maßnahmen, technische Arbeiten und Gebietskontrolle konzentriert. Mit der zunehmenden Bedeutung des Naturschutzes (Biodiversitätsstrategie, Klimainitiative, Natura 2000 Richtlinie, etc.), der Bildung für Nachhaltige Entwicklung und der Digitalisierung hat sich das Berufsbild Ranger/Rangerin weiterentwickelt. Von einfachen Schutzmaßnahmen hin zu zunehmend komplexen Aufgabenstellungen haben Rangerdienste heute eine Schlüsselrolle zum Erreichen der Ziele des Gebietsschutzes und zur Erfüllung internationaler Verpflichtungen.
Der Wandel spiegelt sich auch in der wachsenden Zahl weiblicher und jüngerer Fachkräfte wider, ebenso wie in dem Trend zu höheren akademischen Qualifikationen. Angesichts der steigenden Anforderungen an die Rangerdienste ist es wichtig, diese Entwicklung fortzusetzen und den Generationswechsel als Chance für Verbesserungen zu nutzen.
Die EU-Biodiversitätsstrategie fordert bis 2030 ein effektives Management der bestehenden Schutzgebiete, ihre Ausweitung auf 30 % der Land- und Meeresfläche sowie einen strikten Schutz von 10 % dieser Gebiete. Um diese Ziele zu erreichen, ist nicht nur eine Professionalisierung des Schutzgebietsmanagements nötig, sondern auch ein Ausbau des Stellenkontingents erforderlich. Die zukünftige Gestaltung der Schutzgebietsbetreuung ist daher ein zentrales Thema im Kontext der Erreichung der Biodiversitätsziele.