Holzwerkstoffe in Innenräumen by Lignum

Technische Dokumentation der Lignum

Holzwerkstoffe in Innenr채umen Grundlagen und Massnahmen zur Sicherstellung einer tiefen Formaldehyd-Raumluftkonzentration

BAG eco-bau Empa Lignum

Formaldehyd

Inhalt Seite

Einleitung

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Formaldehyd Stoffbeschreibung Verwendung und Vorkommen Raumluftkonzentrationen und Wirkungen auf den Menschen Aktuelle Belastungssituation

3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2

Gütezeichen und Grenzwerte Klassifizierung von Holzwerkstoffen bezüglich Formaldehydabgabe Emissionsklasse E1 Weitere Gütezeichen Empfehlungen für Formaldehyd-Innenraumluftkonzentrationen Richtwert Bundesamt für Gesundheit Zielwert Minergie-Eco Prüfmethoden und Nachweise Prüfmethoden für die Bewertung von Holzwerkstoffen Raumluftmessung

4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6.1 4.6.2

Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen Allgemeines Einfluss der Klebstoffsysteme Klebstoffsysteme und deren Eigenschaften Formaldehyd-Abgabepotential wichtiger Klebstoffsysteme Veränderung der Formaldehydabgabe mit der Zeit Umweltbelastung der Klebstoffsysteme Einfluss der Herstellung Einfluss des Plattentyps Einfluss des Holzes Einfluss der Plattenbeschichtung Wirkungsweise Empfohlene Plattenbeschichtungen

5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.5

Einflussfaktoren für Formaldehyd-Raumluftkonzentrationen Einflussfaktoren in der Projektierung Einbausituation Raumbeladung Einflussfaktoren in der Ausführung Handwerkliche Beschichtung Bearbeitung der Plattenoberfläche Weitere Einflussfaktoren Raumlufttemperatur und Luftfeuchtigkeit Luftwechsel Senkeneffekte Weitere Formaldehydemissionen aus Baustoffen Einflüsse durch Ausstattung und Nutzung

6 6.1 6.2

Produkte- und Anwendungsempfehlungen Wichtige Einflussfaktoren Richtige Produktwahl und Verarbeitung

Qualitätssicherungsmassnahmen

26 27 27 28

8 9 10

Normen, Literatur Hilfsmittel Projektpartner Impressum

Formaldehyd

Einleitung Die Belastung der Innenraumluft durch Formaldehyd beschäftigt die Holzindustrie seit den siebziger Jahren. Durch zahlreiche Entwicklungen in der Klebstoff- und Verfahrenstechnik konnte das Emissionspotential von Holzwerkstoffen kontinuierlich reduziert werden. In der Normierung hat sich die Emissionsklasse E1 durchgesetzt. Zudem bietet die Holzindustrie heute eine Vielzahl von Holzwerkstoffen an, welche ein deutlich geringeres Formaldehyd-Emissionspotential als E1 aufweisen. Das Wissen um die Eigenheiten der einzelnen Holzwerkstoffe und die Auswirkungen auf die Innenraumluft sind jedoch vielen Bauverantwortlichen zu wenig bekannt. Auch heute noch kommt es gelegentlich zu Schadensfällen mit überhöhten Formaldehydbelastungen der Raumluft, die auf mangelnde Kenntnisse im Umgang mit Holzwerkstoffen zurückzuführen sind. Hier setzt diese Publikation an; sie will im Zusammenhang mit der Formaldehydproblematik wichtige Grundlagen und Einflussfaktoren erläutern, Planer und Verarbeiter bei der Wahl der Produkte unterstützen und damit zur korrekten Anwendung von Holzwerkstoffen beitragen. Die Qualität der Innenraumluft hat einen direkten Einfluss auf das Wohlbefinden der Menschen. Da sich grosse Teile der Schweizer Bevölkerung die meiste Zeit in Innenräumen aufhalten und täglich bis zu 20 kg Luft ‹konsumieren›, sollte die Innenraumluft bezüglich Qualität und Schadstoffbelastung wie ein Lebensmittel behandelt werden. Die Freisetzung von Schadstoffen aus Materialien und Produkten muss deshalb soweit als möglich verhindert werden. Eine schadstofffreie Innenraumluft ist allerdings nicht realisierbar.

Formaldehyd wird in diversen Produkten eingesetzt, da die Eigenschaften der Vernetzung und die Fähigkeit zur starken Oxidation dem Stoff einen grossen Anwendungsbereich öffnen, z. B. in Pharmaka, in Kosmetikprodukten und Reinigungsmitteln wegen Konservierungs- und Desinfektionseigenschaften, in der Flugzeug- und Autoindustrie als Vulkanisationszusatz in Reifen, als Ausschäumer oder polymerisiert als Kunststoff, in der Textilveredelung für knitterfreie Produkte, in Farbstoffen und als Klebstoffbestandteil in Holzwerkstoffprodukten. Die grosse Verbreitung von Formaldehyd ruft nach einer weitgehenden Reduktion des Formaldehyd-Abgabepotentials in jeder Anwendung, vor allem bei einer Nutzung in Innenräumen. Holzwerkstoffe können über lange Zeiträume Formaldehyd emittieren und stehen gerade daher im Brennpunkt des Interesses. Durch vorsorgliches Planen und Handeln können beim Bauen die Formaldehydemissionen aus Bauprodukten auf ein Minimum reduziert werden. Weitere Faktoren wie Luftfeuchtigkeit, Raumlufttemperatur, Luftwechsel und Nutzung beeinflussen die Formaldehydkonzentration. Um Gesundheitsgefährdungen zu vermeiden, empfiehlt das Bundesamt für Gesundheit, dass die Formaldehyd-Raumluftkonzentration in Wohn- und Aufenthaltsräumen einen Wert von 0,1 ppm nicht übersteigt. Da in bewohnten Räumen der Nutzer einen grossen Einfluss auf die Innenraumbelastung hat, gilt es die Raumluftbelastungen durch die Bausubstanz vor dem Bezug der Räumlichkeiten möglichst gering zu halten. Aus diesem Grund wurde beim Standard MinergieEco ein Zielwert von 0,05 ppm definiert. Dieser Zielwert kann bei richtiger Produktwahl und fachgerechter Verarbeitung auch bei grossflächigem Einsatz von Holzwerkstoffplatten erreicht werden. Entscheidend ist die Formaldehydemission in die Raumluft und somit die effektive Formaldehydemission beim fertig eingebauten Produkt. Nur bei falscher Produktwahl oder unsachgemässer Verarbeitung können Schadensfälle mit erhöhten Formaldehyd-Innenraumluftkonzentrationen entstehen.

Formaldehyd

Formaldehyd 2.1

Stoffbeschreibung

Formaldehyd ist ein farbloses, stechend riechendes Gas. Es ist in polaren Lösungsmitteln wie Wasser und Alkohol sehr gut löslich. Formaldehyd ist sehr reaktiv, d. h., der Stoff kann leicht mit zahlreichen anderen chemischen Stoffen und auch biologi-

Figur 1: Strukturformel

schen Molekülen chemisch reagieren. Er kann sich an andere Moleküle binden und/oder andere Moleküle miteinander vernetzen. Formaldehyddämpfe sind brennbar und können mit Luft explosive Gemische bilden.

0,1 ppm = 0,12 mg/m3

2.2

Verwendung und Vorkommen

Formaldehyd ist ein bedeutender Grundstoff in der chemischen Industrie und wird in grossen Mengen hergestellt. Die Verwendung ist vielseitig. Hauptanwendungsgebiet ist die Herstellung von Kunstharzen – Harnstoff-Formaldehyd-Harze (UF), Melamin-Formaldehyd-Harze (MF), Phenol-Formaldehyd-Harze (PF). Diese Harze werden vor allem als Klebemasse für Spanplatten und andere verleimte Holzwerkstoffe verwendet. Formaldehyd kann auch enthalten sein in Wärmedämmungen, in Klebstoffen wie z. B. Furnierleim, in Harzen für die Knitterfrei- und Pflegeleichtausrüstung von Textilien, in Papierprodukten und in Bindemitteln für den Textildruck. Formaldehyd ist auch ein sehr gutes Desinfektionsmittel mit einem breiten Wirkspektrum. Es wird eingesetzt zur Konservierung von Geweben, zur Flächendesinfektion, als Konservierungsmittel in

Figur 2: Quellen von Formaldehyd in der Innenraumluft (nach [1], modifiziert durch die Autoren)

KfZ-Abgase

Kosmetika, zur Topfkonservierung von wasserbasierten Produkten wie Anstrichen und Putzen oder auch als Wirkstoff in Anti-Schimmel-Farben. Eine weitere Quelle für Formaldehyd sind Verbrennungsprozesse, in Innenräumen vor allem der Tabakrauch oder das Abbrennen von Räucherstäbchen. Formaldehyd kann auch durch chemische Reaktionen vor Ort gebildet werden, beispielsweise bei der Reaktion von Ozon mit ungesättigten organischen Verbindungen oder bei Abbauprozessen von Baustoffen. Naturbelassenes Holz gibt auch Formaldehyd ab, allerdings nur in geringen Mengen.

Abgase aus Feuerungsanlagen

Innenraumluft

Reinigungs- und Desinfektionsmittel

Konservierungsmittel in Kosmetika

Nagelhärter, Nagellack

Industrieabwässer und -abfälle

aus der Atmosphäre durch Oxidation von natürlich vorkommenden Alkenen

Aussenluft

Tabakrauch

Kochen (z.B. von Fisch)

Textilien

Papierprodukte

Baumaterialien/ Wohnungseinrichtung

Bindemittel in Mineralwolle

Säurehärtende Lacke

Tapeten und Teppichböden

Möbel/Paneele aus Holzwerkstoffen

Topfkonservierung z.B. Anstrichstoffe, Putze

2.3

Raumluftkonzentrationen und Wirkungen auf den Menschen

Im Körper von Menschen und Säugetieren wird Formaldehyd in kleinen Mengen als normales, natürliches Stoffwechselprodukt gebildet und liegt dabei zum grossen Teil in gebundener Form vor. In der Innenraumluft anzutreffende Konzentrationen führen nicht zu einer Erhöhung dieser inneren Belastung. Im Vordergrund stehen die gesundheitlichen Effekte auf die direkt der Luft ausgesetzten Gewebe. Formaldehyd in der Luft führt konzentrationsabhängig zu Schleimhautreizungen der Augen und der oberen Atemwege (Nase, Rachen, Hals). Dies äussert sich in Symptomen wie Augenbrennen, Stechen in Nase und Hals, laufender oder verstopfter Nase, oft begleitet von Kopfschmerzen, Müdigkeit und Unwohlsein. Die akute Wirkung beginnt mit der sensorischen Wahrnehmung und Reizung von Formaldehyd. Mit ansteigender Konzentration treten dann eigentliche toxische Irritationen mit Schädigungen des Gewebes auf. Sehr hohe Konzentrationen (Bereich ab 10 ppm) verursachen Tränenfluss, Husten, Atemnot, Krämpfe in den Bronchien und können bis zum Lungenödem führen. Langfristig erhöhte Raumluftbelastungen mit Formaldehyd können zu Schleimhautschäden führen, die Lungenfunktion beeinträchtigen und das Risiko für chronische Atemwegserkrankungen erhöhen.

Figur 3: Wahrnehmung und Wirkung von Formaldehyd bei Kurzzeit-Expositionen [2]

Formaldehyd

Tierexperimentelle Studien zeigen, dass chronische Formaldehydbelastungen, die Schädigungen der Nasenschleimhaut verursachen, auch zur Ausbildung bösartiger Tumore im Nasen-/Rachenraum führen können. Formaldehyd wurde 2004 von der Internationalen Krebsforschungsagentur IARC neu als krebserregend für den Menschen eingestuft [3]. Dieser Entscheid ist jedoch in der Fachwelt stark umstritten, da die meinungsbildende Studie bedeutende Mängel aufweist [4] [5]. Unbestritten ist dagegen, dass bei Konzentrationen, bei denen noch keine Gewebeschäden auftreten, das Krebsrisiko so gering ist, dass es vernachlässigt werden kann [2] [6]. Bei den üblichen Innenraumluftkonzentrationen im Bereich 0,1 ppm müssen somit keine Krebserkrankungen befürchtet werden. Weiter weist Formaldehyd auch eine sensibilisierende Wirkung auf. Nach direktem Hautkontakt mit formaldehydhaltigen Lösungen kann sich eine Kontaktallergie entwickeln. In seltenen Fällen mit hohen Luftbelastungen können auch Inhalationsallergien auftreten. Neuere epidemiologische Untersuchungen bei Kindern und Erkenntnisse aus Tierstudien weisen zudem darauf hin, dass Formaldehyd die Entwicklung von Allergien auf Hausstaubmilben begünstigen kann.

Konzentrationsbereich für Effekte µg/m3 ppm Geruchsschwelle: Wahrnehmung bei 10 % der Bevölkerung 50 % der Bevölkerung 90 % der Bevölkerung Augenreizungen Reizschwelle Nase und Rachen Verringerter Schleimfluss, Nase Stechendes Gefühl in Augen, Nase und Rachen Verringerte Lungenfunktion bei starker Anstrengung Tränenfluss, für ca. eine halbe Stunde erträglich Atemnot, Husten; starker Tränenfluss, ca. eine Stunde anhaltend Lungenödem, Pneumonie; Lebensgefahr

2.4

30 180 600 100 –2000 100 –3100 500 –2000 2500 –3750 3700 5000 – 6200 12 500 –25 000 ab 37 500

0,024 0,144 0,48 0,08 –1,6 0,08 –2,5 0,4 –1,6 2–3 3 4–5 10 –20 ab 30

Aktuelle Belastungssituation

Repräsentative Untersuchungen zur aktuellen Formaldehyd-Raumluftbelastung in der Schweiz sind nicht vorhanden. Aus Deutschland und Frankreich liegen Daten von aktuellen, repräsentativen Untersuchungen in Wohnungen vor. Dabei wurde die Formaldehydbelastung jeweils während einer Woche bei normaler Nutzung bestimmt. Die Ergebnisse sind vergleichbar (siehe Figur 4). Es ist nicht

davon auszugehen, dass sich die Belastungssituation in Schweizer Wohnungen wesentlich anders darstellt. In Neubauten und nach Sanierungen sind in den ersten Wochen bis Monaten etwas höhere Belastungen zu erwarten, da die Emissionen von formaldehydharzgebundenen Produkten am Anfang am höchsten sind und zusätzlich mit vorübergehenden

Emissionen von trocknenden/härtenden Produkten gerechnet werden muss. Weiter hat die Art der Probenahme einen Einfluss auf die gemessenen Konzentrationen: Bei Kurzzeitmessungen mit aktiver Probenahme, welche unter Standardbedingungen durchgeführt werden (Räume über Nacht geschlossen, keine Lüftung, Messung am anderen Morgen), können sich höhere Konzentrationen ergeben als während der normalen Nutzung bzw. bei üblichen Lüftungsbedingungen. Sie zeigen eine realistische ‹Worst-Case›-Situation auf, die sich z. B. bei ungenügender Lüftung einstellen kann. Die Stadt Zürich führt solche Messungen bei ihren Bauten als festen Bestandteil der Qualitätssicherung durch. Vom Amt für Hochbauten der Stadt Zürich liegen Daten von insgesamt 146 Formaldehydmessungen in der Raumluft aus den letzten sieben Jahren vor (siehe Figur 5). Die Messungen wurden in verschiedenen Schulhäusern, Wohnbauten, Bürogebäuden und weiteren öffentlichen Gebäuden durchgeführt. Dabei lag die Hälfte aller Messwerte unterhalb 36 µg/m3 (0,03 ppm), der Mittelwert über alle Messungen beträgt 45 µg/m3 (0,038 ppm). Knapp 85% der Messwerte unterschreiten den Zielwert Minergie-Eco von 60 µg/m3 (0,05 ppm). Bei 4% der Messungen wurden Werte über dem BAG-Richtwert von 120 µg/m3 (0,1 ppm) festgestellt.

Figur 4: Aktuelle Formaldehydbelastung in Deutschland und Frankreich. Ergebnisse repräsentativer Studien. Die Probenahme erfolgte mittels Passivsammlern (DNPH), in der Regel in Schlafräumen bzw. Kinderzimmern

Figur 5: Resultate FormaldehydAbnahmemessungen beim Amt für Hochbauten der Stadt Zürich [9]

Minimum (µg/m3) Median (µg/m3) Mittelwert (µg/m3) Maximum (µg/m3) 1) 2) 3) 4) 5)

2001/02 5 39 44 224 1)

In einer kürzlich abgeschlossenen Untersuchung der Raumluftbelastung in 18 neu erstellten Holzhäusern [10] wurden die Formaldehydkonzentrationen zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Baus gemessen. Die Gebäude wurden nicht speziell im Hinblick auf die Innenraumluftbelastung optimiert. Unmittelbar nach Abschluss des Innenausbaus lagen die Konzentrationen bei 15 von 16 gemessenen Objekten im Bereich von 21–97 µg/m3 (0,017–0,08 ppm). In einem Objekt wurden 235 µg/m3 (0,19 ppm) gefunden. Dieser Wert ist auf hohe Temperaturen während der Messung zurückzuführen und konnte bei einer Nachmessung nicht bestätigt werden. In acht Objekten wurden zusätzlich Messungen in der Nutzungsphase durchgeführt, rund 40 Tage nach Abschluss der Ausbauarbeiten. Die Konzentrationen lagen dabei im Bereich von 15–117 µg/m3. Der Richtwert des BAG wurde also in allen Objekten eingehalten. Durch Reduktionsmassnahmen an der Quelle, insbesondere bei Holzwerkstoffen, konnten die Belastungen gegenüber früher massiv reduziert werden: Messungen, die von der ETH Zürich Anfang der achtziger Jahre in verschiedenen Neubauten in der Schweiz durchgeführt wurden [11], ergaben Formaldehydkonzentrationen im Bereich 0,2–0,7 ppm. Gemessen wurde im Frühling. Die Belastungen stiegen im Sommer vorübergehend um rund 0,1 ppm an und sanken danach bis zum nächsten Frühling auf etwa die Hälfte ab, wobei sich in den meisten Objekten Konzentrationen im Bereich 0,1–0,2 ppm einstellten.

554

Formaldehydkonzentrationen (Werte in µg/m3) in der Wohnung (Wochenmittel) 50. Perzentil (Median) 95. Perzentil Maximalwert 19,6 46,6 86,3

586

23,5

Campagne nationale Logements 2003 –2005 Frankreich [7] Kinder-Umwelt-Survey 2003 –2006 Deutschland [8]

Formaldehyd

2003 4 28 38 136 2)

47,7

2004 10 41 45 110 3)

2005 6 30 35 86

68,9

2006 13 53 67 244 4)

2007 11 38 45 176 5)

Messung in einem Werkraum furnierte MDF-Platten, einseitig klarlackiert mit nachträglicher Lochung (Akustikplatten) oder Schlitzung (Fenstersims) PMDI-gebundene MDF-Platte mit formaldehydhaltigem Leim furniert und nachträglich gelocht Formaldehydemissionen aus kunststoffgebundenem Akustikputz UF-gebundene MDF-Platte mit exponierter Anwendung (Oblichtverkleidung mit hohen Temperaturen) und Formaldehydemissionen aus alten Möbeln

Gütezeichen und Grenzwerte 3.1

Klassifizierung von Holzwerkstoffen bezüglich Formaldehydabgabe

3.1.1 Emissionsklasse E1 Die Anforderungen an Holzwerkstoffe sind in den Produktnormen festgelegt (SN EN 300 für OSB, SN EN 312 für Spanplatten, SN EN 622 für Faserplatten, SN EN 634 für zementgebundene Spanplatten, SN EN 636 für Sperrholz, SN EN 13353 für Massivholzplatten, SN EN 14374 für Furnierschichtholz).

Figur 6: Prüfmethoden und Grenzwerte für Holzwerkstoffe der Emissionsklasse E1

Formaldehyd

Unbeschichtete Spanplatte Unbeschichtete Faserplatte Unbeschichtetes Sperrholz

Beschichtete Platten

1) 2)

Für die Klassifizierung bezüglich Formaldehydabgabe ist die Emissionsklasse E1 massgeblich. Die Emissionsklasse E1 legt für die verschiedenen Holzwerkstoffe die Prüfmethoden (vergleiche Kap. 3.3.1: Prüfmethoden für die Bewertung von Holzwerkstoffen) und deren einzuhaltende Grenzwerte fest:

Prüfkammermethode: Ausgleichskonzentration ≤ 0,1 ppm Perforatormethode: ≤ 6,5 mg/100 g atro Platte 1) Prüfkammermethode: Ausgleichskonzentration ≤ 0,1 ppm Perforatormethode: ≤ 7,0 mg/100 g atro Platte 1) Prüfkammermethode: Ausgleichskonzentration ≤ 0,1 ppm Gasanalysemethode: Sofortprüfung ≤ 5,0 mg/(m2 · h) Prüfung nach vier Wochen ≤ 2,5 mg/(m2 · h) 1) Prüfkammermethode: Ausgleichskonzentration ≤ 0,1 ppm Gasanalysemethode: ≤ 3,5 mg/(m2 · h) 2) Perforatorwert Trägerplatte: ≤ 10,0 mg/100 g atro Platte 2)

Mittelwert: gleitender Halbjahreswert Einzelwert: 95%-Perzentilwert (kein Wert darf eine Toleranzschwelle von + 10 % oberhalb des 95%-Perzentilwertes überschreiten)

3.1.2 Weitere Gütezeichen Neben der in den Normen verankerten Emissionsklasse E1 werden von der Industrie, von Organisationen und Institutionen weitere Gütezeichen für Bauprodukte vergeben, welche über die Norm hinausgehende Qualitätsanforderungen erfüllen. Die Vergabekriterien der verschiedenen Gütezeichen sind uneinheitlich, was die Vergleichbarkeit zum Teil erschwert. Folgend sind Gütezeichen aufgeführt, die für Formaldehyd tiefere Grenzwerte fordern. Die Angaben beschränken sich auf die Anforderungen betreffend Formaldehyd: Umweltzeichen Blauer Engel RAL-UZ 38 Dieses Umweltzeichen gilt für Produkte aus Holz oder Holzwerkstoffen (z. B. Möbel, Paneele und Fertigparkett). Bei diesem Standard dürfen Holzwerkstoffe im Rohzustand, d. h. vor einer Bearbeitung oder Beschichtung, eine Ausgleichskonzentration (Prüfkammermethode) von 0,1 ppm oder einen Perforatorwert von 4,5 mg/100 g atro Platte sowie die fertigen Produkte eine Ausgleichskonzentration (Prüfkammermethode) von 0,05 ppm oder einen Gasanalysewert von 3,5 mg/(m2 · h) nicht überschreiten [12].

Umweltzeichen Blauer Engel RAL-UZ 76 Dieses Umweltzeichen gilt für beschichtete oder unbeschichtete Holzwerkstoffplatten. Diese dürfen eine Ausgleichskonzentration von 0,05 ppm nicht überschreiten. Diese Anforderung gilt auch für Rohplatten, die nachträglich beschichtet werden. Bei der Bewertung ist nur die Prüfkammermethode nach EN 717-1 zulässig [13]. natureplus Holz und Holzwerkstoffplatten, welche über das Qualitätszeichen natureplus verfügen, dürfen eine Ausgleichskonzentration von 0,03 ppm nicht überschreiten. Die Bewertung erfolgt nach dem Prinzip der Prüfkammermethode, jedoch weichen die Prüfbestimmungen (z. B. Luftwechselrate = 0,5 h–1, je nach Holzwerkstoffgruppe unterschiedliche Beladungszahl) von den Normbedingungen nach EN 717-1 ab [14].

3.2

Formaldehyd

Empfehlungen für Formaldehyd-Innenraumluftkonzentrationen

3.2.1 Richtwert Bundesamt für Gesundheit Um eine Gesundheitsgefährdung durch Formaldehyd in der Raumluft zu vermeiden, müssen Konzentrationen verhindert werden, welche zu Schädigungen der Schleimhäute in den oberen Atemwegen führen können. Das Bundesamt für Gesundheit hat daher folgende Empfehlung zu Formaldehyd abgegeben [2]: In bewohnten Wohn- und Aufenthaltsräumen soll die Formaldehydkonzentration 0,1 ppm nicht übersteigen. Dieser Richtwert basiert auf einer toxikologischen Einzelstoffbetrachtung. In der Innenraumluft können neben Formaldehyd noch eine Reihe weiterer Reizstoffe vorhanden sein, die mit Formaldehyd zusammenwirken. Zudem gibt es ernstzunehmende Hinweise, dass Formaldehyd mit der Wirkung von Allergenen interagieren kann. Aus diesen Gründen empfiehlt das BAG zusätzlich, dass ‹im Sinne der Vorsorge die langfristigen Formaldehydbelastungen in Wohnräumen so gering wie möglich gehalten werden sollen›.

3.2.2 Zielwert Minergie-Eco Beim Erstellen von Gebäuden können durch Massnahmen bei der Material- und Produktwahl und der Verarbeitung die Formaldehydbelastungen der Raumluft gering gehalten werden. Minimalziel ist die sichere Einhaltung des BAG-Richtwertes von 0,1 ppm während der Nutzungsphase. Weil die Formaldehydemissionen in Abhängigkeit von Feuchtigkeit und Temperatur schwanken und durch die Bewohner verschiedene zusätzliche, meist diffuse Quellen in die Innenräume eingebracht werden (Mobiliar, Haushaltprodukte), muss die Raumluftbelastung vor dem Bezug der Räumlichkeiten deutlich unterhalb des Richtwertes von 0,1 ppm liegen. Der Verein eco-bau hat für Formaldehyd in der Raumluft nach Abschluss der Bauarbeiten einen Zielwert von 0,05 ppm festgelegt. Dieser Zielwert wurde auch dem neuen Standard Minergie-Eco zugrundegelegt [15] [16]. Werden die Hinweise dieser Publikation eingehalten, kann dieser Zielwert von 0,05 ppm für Formaldehyd in der Raumluft eingehalten werden.

3.3

Prüfmethoden und Nachweise

Prinzip der Prüfung

Prüfkammermethode Messung der Ausgleichskonzentration. Gemessen wird die infolge der Formaldehydabgabe sich einstellende Konzentration an Formaldehyd in der Raumluft.

Prüfbestimmungen

Die Messung erfolgt unter folgenden Normbedingungen: Raumtemperatur: 23°C; Luftfeuchtigkeit: 45%; Luftwechselrate: 1,0 h-1; Beladungszahl: 1 m2 Plattenoberfläche/m3 Raumvolumen; Anteil Schmalflächen an der Gesamtoberfläche: 10%; Anströmgeschwindigkeit: 0,1– 0,3 m/s

Werte Prüfnorm

ppm bzw. mg/m3 EN 717-1 Holzwerkstoffe – Bestimmung der Formaldehydabgabe. Teil 1: Formaldehyd-Abgabe nach der Prüfkammermethode

Figur 7: Anerkannte Prüfmethoden für die Bewertung von Holzwerkstoffen bezüglich Formaldehydabgabe [17] [18]

Figur 8: Prüfraum für die Messung der FormaldehydAusgleichskonzentration (Prüfkammermethode)

Formaldehyd

Perforatormethode Messung des Formaldehydgehaltes einer Platte. Gemessen wird die in einer Platte verfügbare Formaldehydmenge (freier Formaldehyd), indem diese aus der Platte extrahiert und photometrisch bestimmt wird. Die Werte gelten für eine Materialfeuchte u von 6,5%. Liegt die Feuchte der Platten im Bereich (3% ≤ u ≤ 10%), ist der Perforatorwert mit einem Faktor F (F = – 0,133 u + 1,86) zu multiplizieren. Das Verfahren darf nur bei unbeschichteten Span- und Faserplatten angewendet werden. mg/100 g atro Platte EN 120 Holzwerkstoffe – Bestimmung des Formaldehydgehaltes. Extraktionsverfahren genannt Perforatormethode

3.3.1 Prüfmethoden für die Bewertung von Holzwerkstoffen Es existieren verschiede Prüfmethoden für die Bestimmung der nachträglichen Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen. In Figur 7 werden die drei wichtigsten anerkannten Prüfmethoden erläutert. Unter diesen Verfahren geben die Werte der Prüfkammermethode die Bedingungen in Innenräumen am exaktesten wieder. Da sich diese Methode aufgrund des aufwendigen Verfahrens für die Qualitätssicherung nicht eignet, hat sich in der Industrie insbesondere die Perforatormethode durchgesetzt. Dies begründet, dass nicht für alle Produkte die Prüfkammerwerte zur Verfügung stehen. Für die Bestimmung der Korrelation zwischen den Prüfverfahren ist die Datenlage für einzelne Holzwerkstoffe zum Teil unzureichend. Die Werte können je nach Produkt bei den Herstellern angefordert werden. Für unbeschichtete Spanplatten gilt folgende Korrelation: 0,1 ppm bzw. 0,12 mg/m3 (Prüfkammermethode) = 6,5 mg/100g atro Platte (Perforatormethode).

Gasanalysemethode Messung der unter bestimmten Bedingungen erfolgten Formaldehydabgabe. Gemessen wird die aus einer Probe entweichende Formaldehydmenge. Die Temperatur des Prüfraumes beträgt 60 °C. Die Proben werden mit praktisch trockener Luft (60 l/h) umspült. Die Seitenkanten der Proben sind abgedeckt. Das Verfahren darf nur bei unbeschichteten Sperrholzplatten sowie bei beschichteten Platten (Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten) angewendet werden. mg/(m2 · h) EN 717-2 Holzwerkstoffe – Bestimmung der Formaldehydabgabe. Teil 2: Formaldehyd-Abgabe nach der Gasanalyse-Methode

3.3.2 Raumluftmessung Es existieren verschiedene Verfahren zur Messung von Formaldehyd in der Raumluft von Gebäuden [19]. Das Vorgehen ist in der VDI-Richtlinienreihe 4300 [20] bzw. DIN ISO 16000-2 beschrieben. Zwischen den einzelnen Messverfahren bestehen erhebliche Unterschiede in der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse, in der Probenahmedauer und auch im Preis. Für die Überprüfung von Richtwerten hat sich vor allem die aktive Probenahme nach dem DNPH-Verfahren bewährt. Dabei wird Formaldehyd mit Hilfe einer Luftpumpe auf einem Trägermedium aufkonzentriert, was typischerweise zwischen einer halben und einer Stunde dauert. Danach wird im Labor die Formaldehydkonzentration bestimmt und auf die Konzentration in der Raumluft umgerechnet.

Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen 4.1

Allgemeines

Holzwerkstoffe bestehen aus zerkleinerten Holzbestandteilen, die in den meisten Fällen mit Klebstoffen vermischt, neu zusammengesetzt und zu grossflächigen Platten mit optimierten technischen Werten verpresst werden. Die eingesetzten Bindemittel können je nach Klebstoffsystem mehr oder weniger bis kein Formaldehyd enthalten bzw. abgeben. Ganz ohne Bindemittel kommen die im Nassverfahren hergestellten Faserplatten aus. Bei ihnen wirken die durch die Feuchte und die Wärme aktivierten holzeigenen Polymere, welche die kreuz und quer liegenden vernetzten Fasern verkleben [21]. Das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen hängt von diversen Faktoren ab, so [22] [23]: • vom eingesetzten Klebstoffsystem; dies ist die grösste Quelle von Formaldehydemissionen aus Holzwerkstoffen • von den Produktionsbedingungen (Einstellung der Klebstoffflotte, Pressbedingungen, Lagerung) • vom verwendeten Holz; hier können über natürliche Inhaltsstoffe wie Terpene und Fettsäuren Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) auftreten (z. B. der typische Geruch von Holz); als sekundäre Emission kann Formaldehyd gebildet werden • von der Art der Veredelung (Beschichtung)

Quelle: Datensammlung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig

Formaldehydemission (ppm) 3,5 Gefahrenstoffverordnung

3,0 ETB-Richtlinien

Figur 9: Entwicklung der Formaldehydemissionen von Holzwerkstoffplatten

Das Formaldehyd-Abgabepotential von Holzwerkstoffen wurde in den letzten 30 Jahren in mehreren Schritten stark verringert. Die Reduktion ging einher mit dem Anspruch der Konsumenten, gesetzlichen Grundlagen und technischen Möglichkeiten. Massgeblich waren die normativen Entwicklungen in Deutschland: Die ETB-Richtlinie von 1980/81 forderte erstmals 0,1 ppm für Spanplatten der Emissionsklasse E1, was in die entsprechende Norm (Anforderungen an Spanplatten DIN 68763) übernommen wurde. Die Gefahrenstoffverordnung von 1986 verbot das Inverkehrbringen von Holzwerkstoffen, die nicht E1 einhalten konnten, und die Chemikalienverbotsverordnung verbindet den Produkt-Richtwert von 0,1 ppm mit einer Produkthaftung. Parallel dazu wurden die industriellen Grundlagen verbessert, indem die potentielle Formaldehydabgabe bereits bei der Produktplanung mitberücksichtigt, die Leimsysteme auf eine bessere Formaldehydeinbindung modifiziert und die Herstellungsprozesse in ihren Press-, Temperaturund Rezepturparametern angepasst wurden. Diese Reduktionsmassnahmen haben wesentlich zur Verringerung der Raumluftbelastung mit Formaldehyd beigetragen [1] [11].

2,5 2,0 1,5

Chemikalienverbotsverordnung

Formaldehyd

1,0 0,5 0,1 0 1978

1982

1986

1990

2000

2004

4.2

Einfluss der Klebstoffsysteme

4.2.1 Klebstoffsysteme und deren Eigenschaften Eine Zusammenstellung der wichtigsten Klebstoffsysteme (formaldehydhaltige und formaldehydfreie Systeme) und deren Haupteigenschaften sind in Figur 11 abgebildet. Der häufige Einsatz von Formaldehyd in den Klebstoffsystemen ist auf die Eigenschaft der Vernetzung zurückzuführen: Formaldehyd verbindet die Moleküle, somit beeinflusst er wesentlich die Reaktivität des Leims und die Festigkeit des Endprodukts. Wenn die Vernetzung gelöst wird, tritt Formaldehyd als freies Gas auf und kann die Innenraumluftqualität negativ beeinflussen [18] [23] [24]. 4.2.2 Formaldehyd-Abgabepotential wichtiger Klebstoffsysteme Bei der Reaktion von Formaldehyd mit seinen Reaktionspartnern können neben stabilen MethylenBindungen auch weniger stabile Methylen-EtherBindungen gebildet werden, welche wieder in freies Formaldehyd rückreagieren können. Dies ist vor allem bei Harnstoff als Reaktionspartner von Formaldehyd der Fall. Wird Harnstoff durch Melamin ersetzt, entstehen stabilere Bindungen. Gleichzeitig werden die Feuchtebeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften verbessert, jedoch die Reaktivi-

tät des Leimes vermindert. Phenol- oder resorcinhaltige Leime gehen nahezu vollumfänglich stabile Verbindungen mit Formaldehyd ein. Formaldehydfreie Systeme emittieren keinen Formaldehyd aus dem Klebstoffsystem. Dass die Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen eine starke Abhängigkeit vom eingesetzten Bindemittel aufweist, zeigt nachfolgende Grafik (Figur 10). Ihr ist aber auch zu entnehmen, dass die Spannbreite innerhalb desselben Klebstoffsystems gross ist, hauptsächlich bedingt durch unterschiedliche Einstellungen im Produktionsprozess (siehe Kap. 4.3 Einfluss der Herstellung). Eine intensive Entwicklung findet momentan bei den neuen UF-/MUF- und MUPF-Klebstoffen statt, die eine deutlich geringere Formaldehydemission aufweisen (siehe Figur 10). Das Angebot diesbezüglich hat insbesondere bei OSB und Spanplatten für bauliche Anwendungen stark zugenommen. Bei Platten des Möbelbereiches (Spanplatten und MDF) dürfte eine analoge Entwicklung stattfinden.

Ausgleichskonzentration (ppm) 0,10

Mögliche Spannweite (oberster und unterster Wert) Häufigste Ausführung

0,09

Referenzvergleich: naturbelassenes Holz

0,08 0,07 0,06 Quelle: Marutzky 1998, aktualisiert 2007

Figur 10: Formaldehydabgabe von Spanplatten in Abhängigkeit vom Bindemittel mit möglichen Spannbreiten [22] [28]

Formaldehyd

0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 UF/MUFIndustrielle Leime

PF-Leim

PMDI-Leim

UF/MUF neue Leimharze

Massivholz unverleimt

Holzspäne unverleimt

Formaldehyd

Formaldehydhaltige Systeme Klebstoffsysteme Haupteigenschaften Duroplaste haben eine organische Grundstruktur, sind synthetisch hergestellt und binden chemisch ab (Abbindung entsteht erst durch Zugabe zusätzlicher Komponenten, z. B. von Härter). Sie erreichen einen festen, unlöslichen Endzustand aufgrund einer molekular netzförmigen, engmaschigen Raumstruktur. Bei Wiedererwärmung werden sie daher nicht mehr schmelzbar. Harnstoffbasierte Systeme: säurehärtend, verbrennt vollständig (guter Ausbrand) Aminoplaste (Polykondensation von Aminogruppen) Harnstoff-Formaldehydharz • Rückreaktion zu freiem Formaldehyd möglich (Urea-Formaldehydharz: UF) • hell, dunkelt nicht nach, daher häufig verwendet bei dekorativen Platten mit dünnen Dekorfolien • geringe Feuchtebeständigkeit, Anwendung daher im Innenbereich • kostengünstig • häufigste Anwendung bei industriell gefertigten Holzwerkstoffplatten, v. a. für Möbel – umfasst rund 90% aller Span- und MDF-Platten sowie nahezu alle Sperrhölzer Melamin-Formaldehydharz (MF) bzw. • Melamin ersetzt Harnstoff teilweise (MUF-Harz) oder vollständig (MF-Harz); Melamin bindet Formaldehyd stärker ein als Harnstoff, womit das Abgabepotential an Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz (MUF) freiem Formaldehyd mit höherem M-Anteil sinkt • hell bis braun, geeignet für dekorative Oberflächen • Feuchtebeständigkeit (durch Melamin), hohe Beständigkeit bei MF-Platten, Anwendung im erhöhten Feuchtebereich innen und im geschützten Aussenbereich • verbessert mechanische Eigenschaften • teuer, daher sind reine MF-Platten selten, meist wird der günstigere Harnstoff beigemischt (MUF) • häufige Anwendung für Span- und MDF-Platten mit erhöhten Anforderungen gegenüber Feuchte (z. B. Arbeitsplatten, Küchenablagen, Laminatfussböden) alkalihärtend, verminderte Ausbrandqualität, verbesserte Qualität gegenüber Phenolbasierte Systeme: Phenoplaste nachträglicher Formaldehydabgabe (Polykondensation von Phenolgruppen) • sehr geringe nachträgliche Formaldehydabgabe, da Phenol eine starke und Phenol-Formaldehydharz (PF) fast vollständige Bindung mit Formaldehyd eingeht • dunkelbraun, daher nicht geeignet für dekorative Platten (Verfärbung) • feuchte- und wetterfest, somit geeignet für Anwendungen im Innen- und Aussenbereich • temperaturbeständig, daher geeignet für Platten mit hoher Temperaturbeanspruchung • beständig gegen Mikroorganismen, daher schlechte Verrottung • teuer • zweithäufigste Anwendung bei industriell gefertigten Holzwerkstoffplatten nach UF-Harzen, hier vor allem für Platten mit höheren Ansprüchen betreffend Feuchtigkeit und Beständigkeit (z. B. für Bauplatten wie OSB, Sperrholz) • sehr geringe nachträgliche Formaldehydabgabe, da Resorcin eine starke und fast vollständige Resorcin-Formaldehydharz (RF) Bindung mit Formaldehyd eingeht (noch stärker als bei Phenol) Phenol-Resorcin-Formaldehydharz (PRF) • dunkelbraun, nicht geeignet für dekorative, mit Dekorfilmen beschichtete Platten • wasser-, temperaturund wetterbeständig, daher für den Innen- und Aussenbereich geeignet • härtet in kürzester Zeit aus, wird deshalb oft als Montagekleber verwendet • teurer, Preis noch höher als bei Phenol; aufgrund des hohen Preises oft mit Phenol kombiniert (PRF) Figur 11: Wichtige Klebstoffsysteme und deren Haupteigenschaften, Teil 1: Formaldehydhaltige Systeme

Formaldehydfreie Systeme Klebstoffsysteme Polyurethanklebstoffe PU (Hydrierung von Isocyanaten zu Polyharnstoffen) Polyurethan PU/PUR

Formaldehyd

Haupteigenschaften formaldehydfreie Verleimung, gute mechanische Eigenschaften, bei Verbrennung entsteht Blausäure (zu beachten beim thermischen Rückbau)

• formaldehydfrei verleimt, daher im Emissionsverhalten frei von Formaldehyd aus dem Leimsystem • als Ein- oder Zweikomponenten-Klebstoffe erhältlich (1K-PUR, 2K-PUR); entstehen aus der Mischung von Polyolen und Isocyanaten • 1K-PUR werden meist für die Verklebung bei Zwei- und Dreischichtplatten eingesetzt, 2K-PUR vor allem bei Spezialverklebungen (z. B. Verklebung unterschiedlicher Werkstoffe) • 1K-PUR härten unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit und Wärme, 2K-PUR durch Polykondensation/-addition • farblos, transparent, 2K-PUR können bräunlich sein, Farbstoffe können jedoch beigemischt werden • gute mechanische Eigenschaften für konstruktive Verklebungen; je nach Typ sind die Klebstoffe nach dem Aushärten spröde (hart) bis elastisch (weich) • formaldehydfrei verleimt, daher im Emissionsverhalten frei von Formaldehyd Polymeres Di-Phenyl-Methan-Di-Isocyanat aus dem Leimsystem, Platten werden oft als F0-Platten bezeichnet (PMDI) • Verarbeitung nur in geschlossenen Systemen möglich, wird daher ausschliesslich für die Herstellung von OSB, Span- und Faserplatten verwendet • hell, transparent, daher geeignet für dekorative Platten (farbneutral) • hohe Beständigkeit gegenüber Feuchte, Anwendung im Innen-/Aussenbereich • gute mechanische Eigenschaften, beständig gegenüber dynamischer Belastung, daher geeignet für Platten im Möbel- wie im Baubereich • teurer als UF-Harz Thermoplaste haben eine organische Grundstruktur, sind synthetisch hergestellt und binden physikalisch ab (Abbindung entsteht durch Verdunstung von Wassermolekülen). Sie behalten einen dynamischen Zustand aufgrund einer molekular fadenförmigen Raumstruktur. Bei Wiedererwärmung können sie erneut weich gemacht werden. • formaldehydfrei verleimt, daher im Emissionsverhalten frei von Formaldehyd Poly-Vinyl-Acetat-Klebstoff (PVAc) aus dem Leimsystem • weiss, transparent • geringe Temperaturbeständigkeit, durch Wärme kann reversibel ein plastischer Zustand erreicht werden • nicht wasserbeständig, aber auch nicht wasserlöslich, daher für Innenanwendung (nur modifizierte Systeme für Aussenbereich) • hohe Scherfestigkeit, die bei Dauerbelastung jedoch sinkt, Anwendung daher meist als Montageklebstoff im Möbelhandwerk, z. B. zum Verkleben von Fenstern, Türen, Parkett etc. • handelsübliche Formen: Weissleim, Dispersionsleim, Montageleim • formaldehydfrei verleimt, daher im Emissionsverhalten frei von Formaldehyd Schmelzklebstoff (bestehend aus Styrolaus dem Leimsystem Butadien, Polyester) • ähnliche Eigenschaften wie PVAc, bindet jedoch nur unter Erwärmung ab • Anwendung vor allem in der Möbelindustrie zur Abdeckung von Kanten mit aufgeklebten Laminaten

Figur 11: Wichtige Klebstoffsysteme und deren Haupteigenschaften, Teil 2: Formaldehydfreie Systeme

Weitere Systeme sind bezüglich Formaldehydabgabe nicht relevant oder aufgrund der Verbreitung von sekundärer Bedeutung. Die mineralischen Bindemittel basieren auf einer anorganischen Grundstruktur und binden physikalisch mit Hydratation (Wasseraufnahme) ab. Die Bindemittel sind daher nicht brennbar. Der Bindemittelanteil ist mit 20–30% Trockenmasse (vor dem Abbinden) relativ hoch, da die spezifische Oberfläche ca. 1000mal kleiner ist als bei organischen Bindemitteln [25]. Der Gewichtsanteil mineralischer Bindemittel ist im fertig hergestellten Produkt nochmals bedeutend höher, denn zu Zement und Gips kommen Magnesitbinder und Wasser hinzu, so dass üblicherweise eine Verteilung von 65% Bindemittel, 25% Holzspäne und 10% Zusatzstoffe erreicht wird [26]. Das macht die Endprodukte entsprechend schwer mit einem meist doppelt so hohen Gewicht wie organisch gebundene Platten. Mineralisch gebundene Platten emittieren keinen Formaldehyd aus dem Bindemittel. Sie werden im Innenbereich (Gips, Magnesiazement) wie auch in Aussenanwendungen (Portlandzement) eingesetzt, meist im Trokkenausbau oder in der Fassadenanwendung [25]. Natürliche Bindemittel basieren auf Eiweissen von tierischem Gewebe (Knochen, Leder, Milcheiweiss) oder auf den Stärkemolekülen von Pflanzen (Kleister). Sie wurden bereits vor über 5000 Jahren bei den Ägyptern eingesetzt und werden aktuell stark beforscht. Beispielsweise liefern tanninbasierte Kleber sehr interessante Resultate, da Tanninextrakte 80% Phenolsubstanz enthalten; es sind hervorragende Kleber mit rund 100mal schnellerer Aushärtung als synthetische Kleber. Die nachträgliche Formaldehydabgabe ist meistens sehr gering, je nach Anteil an eingesetztem Formaldehyd und verwendetem Naturkleber [27]. 4.2.3

Veränderung der Formaldehydabgabe mit der Zeit Die Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen nimmt mit der Zeit ab, da die unstabilen Verbindungen in die Ausgangssubstanzen rückreagieren und der entstehende Formaldehyd ausgast. Allerdings wird über die Hydrolyse ständig eine geringe Menge an Formaldehyd frei. Langfristig pendelt sich die Formaldehydabgabe daher auf einem tiefen Niveau ein. Bei 30 Jahre alten Holzwerkstoffen mit ursprünglich sehr hohen Emissionen (siehe Figur 9) kann aber die Formaldehydabgabe auch nach langer Zeit noch von Bedeutung sein.

Formaldehyd

4.2.4 Umweltbelastung der Klebstoffsysteme Materialien und Produkte führen über ihre gesamte Lebensdauer zu verschiedenen Umweltbelastungen. In der Regel stehen dabei die Belastungen durch Herstellung, Transport und Entsorgung im Vordergrund. Die Umweltbelastung während der Nutzung ist dagegen meist unbedeutend. Für die Innenraumluftqualität und damit die Gesundheit und das Wohlbefinden der Gebäudenutzer hingegen sind nur die Materialemissionen während der Nutzungsphase relevant. Von einer geringen Umweltbelastung kann deshalb nicht auf eine geringe Raumluftbelastung geschlossen werden. Umgekehrt können Produkte, die für die Raumluft vorteilhaft sind, die Umwelt insgesamt stärker belasten. In der gesamtökologischen Betrachtung der am häufigsten verwendeten Leimsysteme (Harnstoff-Formaldehydharz UF, Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz MUF, phenolverstärktes MUF-Harz MUPF, Isocyanat (PMDI) schneiden die UF-Harze am besten ab. Es gilt jedoch zu beachten, dass diese funktional nicht gleichwertig sind wie die anderen Leimsysteme (physikalische Eigenschaften, unter anderem in bezug auf Feuchtebeständigkeit). Betrachtet wurden die für eine Ökobilanz üblichen Wirkungsgebiete nichterneuerbare Energie, treibhausrelevante Wirkung, Ozonabbau in der oberen Atmosphäre, bodennahe Ozonbildung, Bodenversauerung, Überdüngung. Umweltrelevant wirken bei der Entsorgung der Klebstoffe durch Verbrennen von Holzwerkstoffen die NOx-Emissionen (Stickoxide) beim Einsatz stickstofforganischer Bindemittel (UF, MUF, PMDI) bzw. die verminderte Ausbrandqualität beim Einsatz alkalihaltiger Phenolharze. Der Ersatz chlorhaltiger Härter durch chlorfreie Systeme reduziert die Bildung von Dioxinen bei der Verbrennung von PF-gebundenen Holzwerkstoffen drastisch. Gemeinhin gilt, dass Holzwerkstoffe gut in entsprechend ausgerüsteten Feuerungsanlagen (KVA, Altholzfeuerungen, Zementöfen) energetisch verwertet werden können [29].

4.3

Figur 12: Industrielle Herstellung von Holzwerkstoffplatten Oben: Produktion von MDF-Platten Unten: Fachgerechte Lagerung von Holzwerkstoffen

Formaldehyd

Einfluss der Herstellung

Das Formaldehyd-Emissionspotential aus Holzwerkstoffen hängt nicht allein vom eingesetzten Bindemittel ab. Mit gezielten Massnahmen im Herstellungsprozess kann eine wesentliche Optimierung diesbezüglich erreicht werden (siehe dazu Figur 10; die Spannbreite der Formaldehydabgabe ist wesentlich auf Herstellungsparameter zurückzuführen). Die wesentlichen Einflussfaktoren sind [30]: • Rezeptur: Die Zusammenstellung der Rezeptur mit dem Verhältnis eingesetzter Stoffe bestimmt wesentlich die technischen Eigenschaften der Platte, aber auch das Emissionsverhalten. Wird Formaldehyd verwendet, bestimmt die Rezeptur die Stabilität der Formaldehydeinbindung. Neben den eingesetzten Reaktionspartnern (Harnstoff, Melamin, Phenol etc.), die unterschiedlich starke Bindungen mit Formaldehyd eingehen, spielt auch die Mengenzusammensetzung (Mol-Verhältnis) eine bedeutende Rolle für das Formaldehyd-Abgabepotential der fertigen Platte. Moderne UF-Harze emittieren dank geringer Formaldehydbeladung deutlich weniger, wobei die technischen Grenzen erreicht sein dürften. Eine weitere Verschiebung des Mol-Verhältnisses (zugunsten des Harnstoffanteils) würde reaktivere Härter und eine gesamthaft höhere Leimbeladung bedingen, um nicht schlechtere mechanische Eigenschaften in Kauf nehmen zu müssen. • Formaldehydfänger: Der Einsatz von Formaldehydfängern reduziert die nachträgliche Emission freien Formaldehyds. Eingesetzt werden hier meist Produkte auf Stickstoffbasis (Polyamine). Formaldehydfänger werden normalerweise zum Leim zugegeben, sie können aber auch bereits vorher eingesetzt werden (z. B. bei der Hackschnitzelbehandlung vor dem thermomechanischem Aufschluss für MDF-Herstellung). Die Rinde des Holzes wirkt ebenfalls als Formaldehydfänger. Dies gilt auch, wenn Rindenteile dem Plattenkuchen (Spanplatten) beigegeben werden.

• Parameter der Plattenherstellung: Gewisse Pressparameter können einen Einfluss auf das spätere Formaldehyd-Abgabepotential haben. Je vollständiger die Kondensationsreaktion des Leimes abläuft, desto höher ist der Anteil fester, nicht rückreagierbarer Verbindungen und desto geringer die nachträgliche Formaldehydemission. Entscheidende Produktionsparameter für eine stabile Harzreaktion sind Presstemperatur, Pressgeschwindigkeit und Dampfdruck, natürlich nebst dem viel grösseren Einfluss der Harzinhaltsstoffe selbst. • Fachgerechte Lagerung: Mit zunehmender Ausreifung des Holzes und einer fachgerechten Lagerung nach abgeschlossener Verarbeitung, bei der die Platten auskühlen können, nehmen die Emissionen ab (primäre und sekundäre Emissionen, Thermolyse). • Platten aus Frischholz haben tendenziell ein geringeres Formaldehyd-Abgabepotential als Platten aus Gebrauchtholz, da bei letzteren bereits aus dem Rohstoff Formaldehydbelastungen eingebracht werden können.

4.4

8 Figur 13: Plattenförmige Holzwerkstoffe 1 Weichfaserplatte 2 Hartfaserplatte 3 MehrschichtMassivholzplatte 4 Sperrholz 5 OSB 6 Spanplatte 7 Mitteldichte Faserplatte MDF 8 Zementgebundene Spanplatte

Formaldehyd

Einfluss des Plattentyps

Das Formaldehyd-Abgabepotential wird auch durch den Plattentyp beeinflusst. Grundsätzlich gilt: Je höher der Aufschluss des Holzes, desto grösser ist die innere Oberfläche der Platte, was üblicherweise einen höheren Beleimungsgrad nach sich zieht. Durch Vergrösserung von innerer Oberfläche und Beleimungsgrad steigt das Potential der nachträglichen Formaldehydabgabe. Die nachfolgende Übersicht gilt als eine Orientierungshilfe. Die wirkliche Formaldehydabgabe hängt wesentlich vom eingesetzten Klebstoffsystem, dem Klebstoffanteil und den Produktionsbedingungen ab [18] [30]. Der KIebstoffanteil ist nachfolgend in Gewichtsprozenten angegeben. • harte, mittelharte und poröse Faserplatten: Diese Platten werden nach dem Nassverfahren hergestellt; dabei wird die klebende Wirkung des im Wasser freigesetzten Lignins genutzt, womit auf die Beigabe eines synthetischen Klebers verzichtet werden kann. Die Formaldehydabgabe dieser Platten ist deshalb gering und nur auf die holzeigenen Emissionen zurückzuführen. Normalerweise haben diese Platten keinen synthetischen Klebstoffanteil. • Mehrschicht-Massivholzplatten: Neben Art und Menge des verwendeten Klebstoffs sind die Lamellendicke und -breite sowie die Lagenanzahl entscheidende Faktoren für die Formaldehydabgabe. Da die Platten normalerweise nicht beschichtet werden, ist eine entsprechend geringe Barrierewirkung zu erwarten, denn Holz ist nicht ‹dicht›. Das Absperrverhalten ist jedoch bei zunehmender Holzdichte tendenziell höher; so schneiden diesbezüglich gewisse Tropenhölzer sehr gut ab. Je mehr Holzschichten zusammengeführt werden, desto mehr Leimschichten müssen aufgetragen werden. Klebstoffanteil 1–3 %, je nach Anzahl verklebter Schichten.

• Sperrholz, Furnierschichtholz: Der Beleimungsgrad ist aufgrund der zahlreicheren (weil dünneren) Holzfurniere höher als bei den aus Lamellen zusammengesetzten Holzwerkstoffen, weshalb das Formaldehyd-Abgabepotential wesentlich auf den eingesetzten Klebstofftyp zurückzuführen ist. Dies gilt um so mehr, als die Platten üblicherweise nicht beschichtet sind. Die Holzschichten haben nur eine geringe Barrierewirkung. Klebstoffanteil 6–8 %. • OSB: ausgerichtete, lange Späne, geringere innere Oberfläche; aufgrund der mechanisch hohen Anforderungen zur Verwendung als Bauplatte wird die Beleimungsmenge je nach verlangten Eigenschaften variiert. Da meist als Rohplatte eingesetzt, werden meist formaldehydfreie Leimsysteme eingesetzt (PMDI, Phenolharze). Klebstoffanteil 3–10 %. • Spanplatten: hoher Zerkleinerungsgrad des Holzes, hohe innere Oberfläche, entscheidend für Formaldehyd-Abgabepotential ist verwendeter Verleimungstyp und Beschichtung. Klebstoffanteil 6–10 %. • MDF-/HDF-Platten: extrem hoher Zerkleinerungsgrad, bei dem die Holzstruktur bis auf die Faser aufgeschlossen wird, sehr hohe innere Oberfläche, höhere Beleimung notwendig, grösseres Formaldehyd-Abgabepotential als Spanplatten. Klebstoffanteil 9–12 %. • zementgebundene Spanplatten sind anorganisch und somit formaldehydfrei gebundene Platten. Ihr Formaldehyd-Abgabepotential ist minim und nur auf die holzeigenen Emissionen zurückzuführen. Bindemittelanteil ca. 65 %.

4.5

Einfluss des Holzes

Holzarten enthalten unterschiedliche Holzinhaltsstoffe bzw. unterschiedliche Mengen an Einzelstoffen. Formaldehydemissionen entstehen vor allem [22] [31] [32] [33]: • aus dem chemischen Abbau von Holzextraktstoffen wie Terpenen und ungesättigten Fettsäuren; Formaldehyd entsteht als sogenannte sekundäre Emission • aus der Thermolyse (Abbau unter Einfluss von Wärme, etwa bei der Holztrocknung) der Holzhauptbestandteile wie Lignin, Hemicellulose und Cellulose; dieser Vorgang ist jedoch meist nur während des Herstellungsprozesses von Bedeutung Buche Fichte Kiefer Douglasie Eiche

4.6

Figur 14: Beschichtung mit Dekorpapieren (industrielle Fertigung)

Formaldehyd

Holzarten mit hohem Anteil an Extraktstoffen sind z. B. Eiche (Quercus robur), Birke (Betula pendula), Kiefer (Pinus silvestris), als Holzarten mit geringem Anteil dagegen gelten Fichte (Picea abies) und vor allem die Pappel. Die Extraktstoffe von Buche sind ebenfalls gering. Die nachfolgende Auflistung zeigt die Formaldehydabgabe von natürlich gewachsenem Holz. Die Emissionswerte sind bei allen Holzarten derart gering, dass sie für die Belastung von Innenräumen vernachlässigt werden können (Werte liegen im ppb-Bereich: 1 ppb = 0,001 ppm; E1-Richtwert = 0,1 ppm).

frisch/feucht: 0,002 ppm frisch/feucht: 0,003 ppm frisch/feucht: 0,003 ppm frisch/feucht: 0,004 ppm frisch/feucht: 0,009 ppm

getrocknet: 0,003 ppm getrocknet: 0,004 ppm getrocknet: 0,005 ppm getrocknet: 0,005 ppm getrocknet: 0,004 ppm

Einfluss der Plattenbeschichtung

4.6.1 Wirkungsweise Die Beschichtung mit Dekorpapieren wirkt als Diffusionssperre, z. B. bei Laminatfussböden, Küchenfronten bzw. Arbeitsplatten aus Span- oder Faserplatten. Die geschlossenen Oberflächen verhindern sowohl ein Diffundieren von aussen nach innen (Schmutz, Feuchtigkeit) als auch von innen nach aussen (Formaldehyd, organische Säuren des Holzes etc.). Damit können beschichtete Holzwerkstoffe im oder gar unterhalb des Formaldehyd-Abgabepotentials (und anderer organischer Stoffe) von naturbelassenem Holz sein [34]. Neuere Erkenntnisse belegen, dass industriell gefertigte Plattenbeschichtung mit modernen, standardisierten Methoden den Werkstoff sowohl im Formaldehydverhalten als auch in der Ausgasung von VOC (flüchtigen organischen Substanzen) stark beschränkt (bis zu Faktor 1:100) [35].

Die Sperrwirkung einer Beschichtung kann am Beispiel von Laminatfussbodenbelägen illustriert werden (Figur 15). Die Untersuchung zeigt, dass Platten der Klasse E1 mit einer MelaminharzLaminat-Beschichtung im Formaldehyd-Emissionsbereich von naturbelassenem Holz liegen. Die Verwendung einer E1-Platte im Innenbereich hängt also wesentlich davon ab, ob das Produkt industriell beschichtet oder roh ist [36].

ppm 0,120

nach Abschliff roh Paneele verlegt

0,110 0,100

E-1-Grenzwerte Blauer-Engel-Grenzwert naturbelassenes Holz tief naturbelassenes Holz hoch

0,090 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0 MDF 1

MDF 2

MDF 3

MDF 4

4.6.2 Empfohlene Plattenbeschichtungen Die Plattenbeschichtungen können bedeutende oder geringere Absperrwirkung aufweisen. Eine Beschichtung wirkt nur dann emissionsmindernd, wenn alle massgebenden Oberflächen (Ober- und Unterseite) mit einer diffusionsdichten Schicht belegt sind. Ungenügend sind Ausführungen mit nur einer beschichteten Oberfläche (meist sichtbare Plattenseite). Folgende Beschichtungen können empfohlen werden [34]: • werkmässig aufgebrachtes, melaminharzgetränktes Papier mit einem Rohpapiergewicht von mindestens 70 g/m2 (Beschichtungsverfahren gemäss europäischen Normen analog DIN 68765), z. B. industriell beschichtete Möbelplatten, industriell gefertigte Laminatfussböden (HPL, CPL); die Melaminbeharzung wirkt als Duroplast und kommt in Kombination mit dem Papier einer Versiegelung der Oberfläche gleich. • werkmässig aufgebrachte formaldehydfreie Grundierfolie mit einem Rohpapiergewicht von mindestens 120 g/m2 und einer Lackbeschichtung mit einer Auftragsmenge von mindestens 100 g/m2

MDF 5

MDF 6

Spanplatte 1

Quelle: Marutzky, gutachterliche Stellungnahme WKI Nr. 642/96

Figur 15: Formaldehydanalyse Laminatfussboden (nach Abschliff der Rohplatte und als verlegte Paneele). Massgebend für die Innenraumbelastung sind die Emissionswerte der verlegten Paneele [36].

Formaldehyd

Spanplatte 2

• werkmässig aufgebrachte AcrylatharzbasisDispersion (deckende Lackbeschichtung) mit einem Festkörpergehalt von mindestens 53 % und einer Auftragsmenge von ≥ 95 g/m2, abgedeckt mit einem UV-härtenden, acrylatharzbasierenden Decklack von ca. 98 % Festkörpergehalt und einer Auftragsmenge von mindestens 8 g/m2 • Zweikomponenten-Polyurethanlack (deckende Lackbeschichtung) mit einem Festkörpergehalt von ca. 85 % und einer Auftragsmenge von mindestens 300 g/m2 • Echtholzfurniere mit Dicken nach EN 636/14279 und einer transparenten Lackbeschichtung (Klarlack) mit Auftragsmengen von mindestens 150 g/m2, abhängig vom Lacksystem Die werkmässige Beschichtung entspricht einer industriellen Fertigung mit standardisierten Herstellungsverfahren und qualitätsüberwachten Parameter-Steuerung. Details siehe Richtlinie über Klassifizierung und Überwachung von Holzwerkstoffplatten bezüglich der Formaldehydabgabe (DIBt-Richtlinie 100) [34].

Formaldehyd

Einflussfaktoren für Formaldehyd-Raumluftkonzentrationen 5.1

Einflussfaktoren in der Projektierung

5.1.1 Einbausituation Formaldehydemissionen aus Holzwerkstoffen spielen nur in Innenräumen eine Rolle. Anwendungen im Aussenbereich sind in dieser Hinsicht nicht relevant. In Innenräumen können an exponierten Stellen lokal durch Heizwärme oder Sonneneinstrahlung hohe Temperaturen entstehen, welche die Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen stark erhöhen. Je nach Einbauort können auch erhöhte Feuchtebelastungen bestehen, welche die Emissionen verstärken (Hinweise zum Einfluss der Raumlufttemperatur und der Luftfeuchtigkeit siehe Kap. 5.3.1). Als exponierte Einbausituationen gelten insbesondere: • Einbauten nahe an Heizkörpern, Verkleidungen von Heizungsleitungen • Fenstersimse/-leibungsverkleidungen, Oblichtverkleidungen • Einbauten bei Feuchtquellen (z. B. Badezimmer) bzw. bei lokal erhöhter Luftfeuchtigkeit (z. B. Fensterbereich) 5.1.2 Raumbeladung Unter Raumbeladung wird das Verhältnis emittierender Oberflächen zum Raumvolumen (A/V) verstanden, d. h. konkret die Menge an verwendeten Holzwerkstoffen in m2 pro m3 Rauminhalt. Kleine Zimmer weisen eine grössere Raumbeladung auf als deren analog ausgestattete Grossraumvarianten, da das Verhältnis A/V mit abnehmendem Volumen zunimmt. Da die Freisetzung von Schadstoffen über die Oberfläche von Materialien erfolgt, wird sich – unter denselben Lüftungsbedingungen – bei hoher

5.2

Raumbeladung eine höhere Raumluftkonzentration einstellen als bei einer geringen Raumbeladung. Unter kontrollierten Bedingungen, wie sie in einer Emissionsprüfkammer herrschen, lässt sich aus der Raumluftkonzentration die Menge an Schadstoff berechnen, die pro Zeit und Fläche aus dem Material austritt (= Emissionsrate). Bei bekannter Emissionsrate kann umgekehrt die Raumluftkonzentration berechnet werden, die sich bei einer bestimmten Beladung und bei einem bestimmten Luftwechsel einstellen wird. In realen Räumen sind derartige rechnerische Abschätzungen allerdings unzuverlässig (vor allem wegen Senkeneffekten, siehe Kap. 5.3.3). Grundsätzlich gilt: Je grösser die Fläche an formaldehydemittierenden Produkten, desto grösser wird die Formaldehydkonzentration in diesem Raum sein. Dieser einfache Zusammenhang wird aber durch diverse Faktoren überlagert, die für die Abschätzung einer effektiven Raumkonzentration berücksichtigt werden müssen (siehe Kap. 6.1: Wichtige Einflussfaktoren). Entscheidend sind die richtige Produktwahl und die sachgemässe Verarbeitung. Werden die Empfehlungen (siehe Kap. 6.2: Richtige Produktwahl und Verarbeitung) eingehalten, kann die Formaldehydkonzentration in Innenräumen auch bei grossflächigem Einsatz von Holzwerkstoffen tief gehalten werden.

Einflussfaktoren in der Ausführung

5.2.1 Handwerkliche Beschichtung In der Weiterverarbeitung kommt mit der handwerklichen Beschichtung ein weiterer Baustoff dazu, nämlich das Bindemittel zwischen Holzwerkstoff und dem Beschichtungsmaterial. Falls das Beschichtungsmaterial ein Furnier ist, wird zudem häufig eine weitere Komponente verwendet: ein Lack für optische Differenzierungen. Somit besteht ein

handwerklich beschichteter Holzwerkstoff häufig aus bis zu vier Komponenten, die auf ihr Formaldehyd-Abgabepotential überprüft werden sollten. Aus Erfahrung treten bei handwerklicher Beschichtung nachträglich gelegentlich Formaldehydprobleme auf, weil folgende Grundsätze nicht beachtet wurden:

Formaldehydabgabe [ppm] 0,12

0,10

0,08 Quelle: Kronospan Schweiz AG/WKI

Figur 16: Einfluss der Beschichtung von UF-verleimten MöbelSpanplatten auf die Formaldehydabgabe [37]

Formaldehyd

0,06

0,04

0,02

0 Spanplatte unbeschichtet

Spanplatte beschichtet, Schmalseite versiegelt

Spanplatte beschichtet, nicht versiegelt

• Problematische Kombination eingesetzter Komponenten bezüglich Formaldehydabspaltung. So können z. B. die in der Beschichtung eingesetzten säureabspaltenden PVAc-Leime mehr Formaldehyd aus einer MUF-Rohplatte herauslösen, als diese jemals emittieren würde. Ebenso können zusätzliche und verstärkte Formaldehydemissionen aus dem Beschichtungsmaterial oder einer Oberflächenlackierung kommen [35]. • Die Materialkombination (Trägerplatte, zusätzlich eingesetzte Klebstoffe, Beschichtungsmaterial, allfällige weitere Lackbeschichtungen) muss als Gesamtsystem verstanden werden. Chemische Interaktionen zwischen den Komponenten sollten verstanden und im Zweifelsfall mit den Herstellern besprochen werden. • Bei der Verwendung von marktgängigen UFverleimten Rohplatten E1 wird die gesamte Oberfläche (nicht nur die Kanten und Bohrlöcher) Formaldehyd emittieren, falls die handwerkliche Beschichtung nicht mit einem diffusionsdichten Beschichtungsmaterial ober- und unterseits vorgenommen wird. Aufgrund der Komplexität des Themas (eingesetzte Leimkomponenten in Trägerplatte und Beschichtung können interagieren) gilt die Empfehlung, in allen Komponenten formaldehydfreie Produkte zu verwenden. Bei der Verwendung einer nicht formaldehydfrei verleimten Rohplatte E1 ist besonders wichtig, die Angaben gemäss Kap. 4.6.2 (Empfohlene Plattenbeschichtungen) zu berücksichtigen.

Spanplatte beschichtet, 2 Längskanten versiegelt

Spanplatte beschichtet, 2 Längskanten versiegelt inkl. Bohrlöcher

5.2.2 Bearbeitung der Plattenoberfläche Werden beschichtete Platten eingesetzt, deren Träger auf Basis formaldehydemittierender Leimsysteme hergestellt wurden (z. B. UF-Leimharze), sollte die schützende Beschichtung nicht durch starke Veränderung der Plattenoberfläche reduziert werden. Die emissionsrelevante Oberfläche wird verändert durch • Lochungen/Schlitze für Akustikplatten • Lüftungsschlitze in Fenstersimsen • eine grosse Anzahl Bohrlöcher/Schlitze für Tablaraufhängungen Besonders sorgfältig muss die Herstellung von Akustikplatten geplant werden. Ein typischer Lochraster einer Akustikplatte führt ungefähr zu einer Verdoppelung der Oberfläche. Bei Mehrschichtplatten können durch die Bohrungen zudem die Leimschichten angebohrt und damit die Formaldehydemissionen um ein Mehrfaches verstärkt werden.

5.3

Weitere Einflussfaktoren

5.3.1 Raumlufttemperatur und Luftfeuchtigkeit Hohe Temperaturen und hohe relative Luftfeuchtigkeiten begünstigen das Entweichen von Formaldehyd aus Holzwerkstoffen und können so zu erhöhter Formaldehydkonzentration in der Raumluft führen [11]. Erhöhte Luftfeuchtigkeit ist jedoch für die Formaldehydemission nicht von Belang bei Platten, die mit formaldehydfreien oder Formaldehyd stark einbindenden Systemen verleimt wurden (z. B. PMDI bzw. Phenolharze). Dies gilt ebenso für beschichtete Holzwerkstoffe, da hier die Harzfolie als Diffusionsbarriere wirkt. Umgekehrt verhält es sich mit niedrigen Temperaturen und niedrigen relativen Luftfeuchtigkeiten. Aus diesen Gesetzmässigkeiten lassen sich gewisse Regeln zur Beurteilung von gemessenen Formaldehydkonzentrationen ableiten. In einem Gebäude wurde in der Raumluft eine Formaldehydkonzentration von 60 µg/m3 gemessen. Die Messung fand im Herbst bei typischen Raumklimabedingungen (Temperatur 23°C, relative Luftfeuchtigkeit 45%) statt. Im Jahresverlauf können sowohl niedrigere als auch höhere Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten auftreten. Dementsprechend können die Formaldehydkonzentrationen variieren und im Hochsommer den Bereich des BAG-Richtwertes erreichen. Die gleiche Konzentration von 60 µg/m3, bei winterlichen Verhältnissen mit einer Temperatur im Gebäude von 21°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30% gemessen, birgt dagegen ein erhebliches Risikopotential; es muss damit gerechnet werden, dass im Sommerhalbjahr häufige Überschreitungen des Richtwertes auftreten. 5.3.2 Luftwechsel Der Gehalt von Schadstoffen in der Raumluft von Gebäuden ist stark von der Dichtigkeit der Gebäudehülle bzw. vom vorherrschenden Luftwechsel abhängig [11] [38]. In Gebäuden mit Fensterlüftung, dichter Gebäudehülle und Luftwechselraten von 0,1–0,2 h-1 können sich deutlich höhere Schadstoffkonzentrationen aufbauen, als dies in mechanisch belüfteten (Luftwechsel üblicherweise 0,3–0,6 h-1) oder schlecht isolierten Gebäuden mit undichter Gebäudehülle (bis zu mehrfachem Luftwechsel) der Fall ist. Eine Erhöhung der Luftwechselraten durch

5.4

Formaldehyd

häufiges Fensterlüften oder eine höhere Betriebsstufe einer mechanischen Lüftungsanlage kann Raumluftbelastungen vermindern. Dies kann als Begleitmassnahme in den ersten Wochen in Neubauten oder nach Sanierungen sinnvoll sein. Grundsätzlich sollte aber eine Bausubstanz mit möglichst niedrigen Schadstoffemissionen angestrebt werden und nicht die Schadstoffkonzentration nachträglich mit technischen Massnahmen (mechanische Lüftung) reduziert werden [38]. Dies gilt in besonderem Masse für langanhaltende Emissionen. 5.3.3 Senkeneffekte Als Senken werden Baustoffe bezeichnet, die einen Schadstoff absorbieren können. Formaldehyd aus der Raumluft kann sich an Materialoberflächen festsetzen. Je nach Material wird der Formaldehyd mehr oder weniger gut zurückgehalten und kann wieder an die Raumluft abgegeben werden. Dadurch werden einerseits Konzentrationsspitzen in der Raumluft vermindert, auf der anderen Seite halten die Belastungen jedoch über längere Zeiträume an [39]. So kann z. B. eine Gipsdecke in einem Innenraum selber zu einer relevanten Quelle werden und nach einiger Zeit sogar stärkere Formaldehydemissionen aufweisen als die ursprüngliche Quelle, deren Emission zurückgegangen ist (Fallbeispiel in [40]). Bei einer kurz andauernden und befristeten Formaldehydemission können Senken die Formaldehydkonzentrationen in der Raumluft tatsächlich begrenzen oder gar vermindern. Ist die Emission jedoch von Dauer, wirkt der Senkeneffekt nur bis zur ‹Füllung des Lagers›. Jede Senke kann unter bestimmten Bedingungen zu einer Quelle werden, z. B. bei erhöhter Temperatur oder Luftfeuchtigkeit (Ausgasung von Formaldehyd aus Gipsplatten) [40]. Senkeneffekte dürfen deshalb nicht als planbare Minderungsmassnahme verstanden werden.

Weitere Formaldehydemissionen aus Baustoffen

Im Innenraumbereich werden heute anstelle lösemittelhaltiger Baustoffe wie Anstriche und Klebstoffe meist wasserbasierte Produkte verwendet, denen zur Topfkonservierung (Verhinderung von Schimmelbefall) biozide Wirkstoffe zugesetzt werden. Seit einigen Jahren werden dafür wieder vermehrt

formaldehydabspaltende Substanzen eingesetzt. Sie kommen vor allem in Kunstharzdispersionen zum Einsatz. In Anstrichstoffen dürfte dies bei den geringen Schichtdicken nur zu kurzfristig (einige Tage) erhöhten Formaldehydkonzentrationen in der Raumluft führen. Beim Einsatz von Konservierungsmitteln

in Kunstharz-Akustikputzen mit Schichtdicken von mehreren Millimetern und systembedingt sehr grossen Oberflächen können die Formaldehydkonzentrationen hingegen stark erhöht sein und ohne weiteres über mehrere Wochen bis Monate andauern. Dabei kann es im Einzelfall zu deutlichen Richtwertüberschreitungen kommen. Hohe Raumluftbelastungen mit Formaldehyd können durch säurehärtende Parkettversiegelungen verursacht werden. Dabei wurden Fälle mit mehrfachen Überschreitungen des Richtwertes dokumentiert. Wegen der sehr hohen Anfangsemission können überhöhte Belastungen unter Umständen noch nach mehreren Wochen festgestellt werden. Aus diesem Grund gilt die Empfehlung, diese Produkte nicht mehr anzuwenden. Geeignet sind Werkversiegelungen (werkseitig versiegelte Fertigparkette), bei welchen formaldehyd- und lösemittelfreie Acrylatprodukte eingesetzt werden. Für Baustellenversiegelungen eignen sich moderne Wasserlacke (PU-Acryldispersionen). Für Spezialbehandlungen können Polyurethanlacke (DD-Lacke) eingesetzt werden. Bei bestimmten chemischen Reaktionen zwischen Stoffen und/oder Materialien kann Formaldehyd gebildet und als sogenannte sekundäre Emission an

5.5

Formaldehyd

die Raumluft abgegeben werden. So stellte man in Experimenten, in denen man Ozon in Innenräume mit verschiedenen Baumaterialien geleitet hatte, meist einen Anstieg der Formaldehyd-Raumluftkonzentrationen fest [41]. Formaldehyd entstand dabei vermutlich vor allem an den Materialoberflächen, wo ungesättigte organische Verbindungen rasch mit Ozon chemisch reagieren können (Oxidation) [42]. Bestimmte Naturstoffe wie etwa die Terpene reagieren besonders stark mit Ozon, so dass diese Reaktionen sogar in der Raumluft ablaufen können. Eine weitere Möglichkeit ist der Abbau von Materialien unter Einfluss von Feuchtigkeit und Wärme, ähnlich der beschriebenen Rückreaktion von Formaldehydharzen. Diese Problematik ist noch ungenügend erforscht. In der Regel dürften sekundäre Quellen nur einen geringen Beitrag zur Raumluftbelastung leisten. Aus der Praxis gibt es aber Hinweise, dass in seltenen Fällen und bei grossflächigen Quellen solche Emissionen bedeutsam sein könnten, z. B. bei Reaktionen zwischen Bodenbelagsklebstoff und (zu) feuchtem Untergrund (weiterführende Literatur: [39] [43]).

Einflüsse durch Ausstattung und Nutzung

Durch die Gebäudenutzer und Bewohner können weitere Quellen für Formaldehyd in die Innenräume eingebracht werden. Von Bedeutung für die Raumluftqualität sind dabei insbesondere Möbel aus verleimten Holzwerkstoffen, wobei wie auch beim Einsatz von Holzwerkstoffen im Bau die Höhe der Emissionen vom verwendeten Bindemittel, von der Qualität der Platten und insbesondere von Einflüssen der Verarbeitung wie offenen Kanten und Bohrlöchern abhängig ist. Eine weitere bedeutende Quelle können Textilien wie z. B. Vorhänge darstellen, die mit Formaldehydharzen zur Knitterfreiausrüstung behandelt sind. Formaldehyd wird bei allen Verbrennungsprozessen gebildet, wobei die bedeutendste Quelle in Innenräumen der Tabakrauch ist [38]. Das Rauchen in einem Raum mit tiefem Luftwechsel kann rasch zu Formaldehyd-Spitzenkonzentrationen weit über 0,1 ppm führen. Zudem zeigen längerfristige Messungen, dass der Tabakrauch bis zu einem Viertel der durchschnittlichen Formaldehydbelastung ausmacht. Auch während des Abbrennens von Räucherstäbchen können Konzentrationen von über 0,1 ppm auftreten [44]. Bei häufiger Verwendung können sie damit einen relevanten Beitrag zur Gesamtbelastung darstellen [45]. Von geringer Bedeu-

tung für die Raumluftbelastung sind weitere Quellen wie z. B. die Verwendung eines Gasherdes oder das Abbrennen von Kerzen. Auch die Aussenluft hat mit Formaldehyd-Gehalten von nur wenigen Mikrogramm pro Kubikmeter keinen relevanten Einfluss auf die Raumluftkonzentrationen. Eine Reihe von weiteren Quellen wie Reinigungsmittel und Kosmetika (z. B. Nagellack), sowie gewisse Geräte (z. B. Toaster) können Formaldehyd in die Raumluft abgeben. Ihr Beitrag zur Raumluftbelastung ist schwierig zu quantifizieren. Aufgrund von rechnerischen Abschätzungen mittels Expositionsszenarien kann aber davon ausgegangen werden, dass sich diese meist sporadischen Emissionen nur sehr schwach auf die Raumluftkonzentrationen auswirken [1].

Formaldehyd

Produkte- und Anwendungsempfehlungen 6.1

Wichtige Einflussfaktoren

Für die Formaldehyd-Raumluftkonzentration sind verschiedene Einflussfaktoren von Bedeutung. Folgende Punkte sind massgebend: Wichtige Faktoren bei der Produktwahl Welche Klebstoffsysteme werden verwendet? Ist die eingesetzte Platte beschichtet (diffusionsdichte, industriell aufgebrachte Beschichtung)?

Kap. 4.2: Einfluss der Klebstoffsysteme Kap. 4.6: Einfluss der Plattenbeschichtung

Wichtige Faktoren in der Projektierung Werden die Produkte an exponierten Stellen eingesetzt Kap. 5.1.1: Einbausituation mit erhöhten Temperaturen (z. B. bei Heizkörpern) und/oder erhöhter Luftfeuchtigkeit (z. B. im Fensterbereich)? Werden die Produkte grossflächig eingesetzt? Kap. 5.1.2: Raumbeladung Wichtige Faktoren in der Ausführung Wird die Platte nachträglich in der handwerklichen Verarbeitung beschichtet? Werden die Platten nachträglich für die Nutzung modifiziert durch Schlitzen, Bohren etc.? Weitere Einflussfaktoren besonders dichte Gebäudehülle und geringe Luftwechsel formaldehydhaltige Materialien in Anstrichen, Konservierungsmitteln etc. nutzungsbedingte Faktoren durch Einbringen formaldehydemittierender Ausstattung (z. B. Vorhänge) oder Verbrauchsmaterialien (z. B. Zigarettenrauch)

Kap. 5.2.1: Handwerkliche Beschichtung Kap. 5.2.2: Bearbeitung der Plattenoberfläche

Kap. 5.3.2: Luftwechsel Kap. 5.4: Weitere Formaldehydemissionen aus Baustoffen Kap. 5.5: Einflüsse durch Ausstattung und Nutzung

6.2

Formaldehyd

Richtige Produktwahl und Verarbeitung

Die richtige Produktwahl ist ein entscheidender Faktor zur Beherrschung der Anforderungen an den Bau (Klima, Statik, Wohnkomfort etc.). Dies gilt in besonderem Masse auch für die gesundheitlichen Anforderungen. Zu beachten sind dabei einerseits die Angaben der Hersteller für den Eignungsbereich (z. B. betreffend Feuchteresistenz), andererseits

Rohplatten im Innenraum

Werkseitig (industriell) beschichtete Platten

Bei handwerklicher Beschichtung

Bearbeitung

Akustikbereich

An exponierten Stellen mit erhöhten Temperaturwerten und im Feucht-/Nassbereich

Für anwendungsbezogene Empfehlungen siehe auch Hilfsmittel 1: Anwendungsmatrix zur fachgerechten Verwendung von Holzwerkstoffen in Innenräumen

können die Grundsätze zu den Klebstoffsystemen (Haupteigenschaften und Anwendungsbereich) berücksichtigt werden. Bezüglich Formaldehyd sind zusammenfassend folgende Kriterien von Bedeutung:

Formaldehydfrei verleimte Platten (PMDI, PU/PUR, PVAc) oder stark formaldehydbindende Systeme (Phenolharze) verwenden. E1-Trägerplatten mit aufgebrachter diffusionsdichter Beschichtung (z. B. Melaminharzbeschichtung) verwenden. Als Trägerplatte können mit MUF-/ UF-Harz verleimte Produkte verwendet werden. In allen Komponenten (Trägerplatte, zusätzlich eingesetzte Klebstoffe, Beschichtungsmaterial, allfällige weitere Lackbeschichtungen) formaldehydfreie Produkte verwenden (z. B. PMDI-Rohplatte mit einem PVAc-Leim zur Beschichtung). Sollte ein nicht formaldehydfrei verleimter Holzwerkstoff eingesetzt werden, müssen eine E1-Trägerplatte und eine diffusionsdichte Beschichtung ober- und unterseitig verwendet werden. Beschichtete Platten sollen nachträglich nicht geschlitzt werden (starke Vergrösserung der Oberfläche). Normale Bearbeitungen (z. B . Anzahl Bohrlöcher wie für Einbaumöbel üblich, Schneiden der Längsseiten auf Mass) haben geringen Einfluss auf die Formaldehydabgabe. Akustikplatten verwenden; die Trägerplatten sollen formaldehydfrei oder stark formaldehydbindend (Phenolharze) verleimt sein. Keine nachträgliche Schlitzung/Bohrung von E1-Platten (starke Vergrösserung der Oberflächen). Nur formaldehydfrei verleimte Platten oder Platten mit industriell aufgebrachter, diffusionsdichter Beschichtung verwenden mit Eignung für den entsprechenden Anwendungsbereich. Produkt nicht durch Schlitzung modifizieren.

Formaldehyd

Qualitätssicherungsmassnahmen

Zur Qualitätssicherung während der Projektierung und Ausführung müssen folgende Punkte beachtet werden:

Ausführung

Arbeitsschritt Anforderungen an Produkte definieren: Die Anforderungen an die Produkte müssen in Absprache mit dem Bauherrn vom Planer definiert werden. Dazu gehören neben technischen und gestalterischen Eigenschaften auch solche des Emissionsverhaltens. Die Anwendungsmatrix kann hierzu als Entscheidungsgrundlage dienen. Ausführungsplanung: Materialisierung und Detailplanung sowie Ausschreibungsunterlagen mit präzisen Materialanforderungen erstellen. Vor der Vergabe ist zu prüfen, ob die eingesetzten Produkte die Anforderungen erfüllen. Spezifikationen der Holzwerkstoffe auf deren Formaldehydrelevanz einfordern: Alle einzusetzenden Holzwerkstoffe (wie auch andere Bauprodukte) müssen den Anforderungen entsprechen. Die Lieferanten bzw. Verarbeiter haben die Spezifikationen ihrer Produkte betreffend Emissionsverhalten (Emissionsklasse, Formaldehyd-Emissionsgrenzwerte) offenzulegen. Produktions- und Montageplanung: Die geplanten Bearbeitungsschritte (industrielle oder handwerkliche Beschichtung, weitere Bearbeitung der Plattenoberflächen, Einbau) sind zu berücksichtigen und die notwendigen Massnahmen für die fachgerechte Ausführung einzuleiten. Produktprüfung: Angelieferte Produkte müssen auf deren Konformität gemäss Anforderungsprofil überprüft werden. Endkontrolle fertig verbauter Anwendungen: Nach dem Einbau ist mit einer Endkontrolle sicherzustellen, ob die Produkte entsprechend der geplanten Verwendung verarbeitet und verbaut wurden.

Lieferant

Projektierung

Planer

verantwortlich x beteiligt

Unternehmung

•

Hilfsmittel Anwendungsmatrix

•

• •

Produktliste

Anwendungsmatrix

Formaldehyd

Normen, Literatur

Normen Formaldehydbestimmungen SN EN 120: Holzwerkstoffe – Bestimmung des Formaldehydgehaltes. Extraktionsverfahren genannt Perforatormethode SN EN 717: Holzwerkstoffe – Bestimmung der Formaldehydabgabe Teil 1: Formaldehydabgabe nach der Prüfkammer-Methode Teil 2: Formaldehydabgabe nach der Gasanalyse-Methode Teil 3: Formaldehydabgabe nach der Flaschenmethode SN EN 1084: Sperrholz – Formaldehydabgabe-Klassen nach der Gasanalyse-Methode Holzwerkstoffe SN EN 300: Platten aus langen, schlanken, ausgerichteten Spänen (OSB) – Definitionen, Klassifizierung und Anforderungen SN EN 312: Spanplatten – Anforderungen SN EN 622: Faserplatten – Anforderungen Teil 1: Allgemeine Anforderungen Teil 2: Anforderungen an harte Platten Teil 3: Anforderungen an mittelharte Platten Teil 4: Anforderungen an poröse Platten Teil 5: Anforderungen an Platten nach dem Trockenverfahren (MDF) SN EN 634: Zementgebundene Spanplatten – Anforderungen SN EN 636: Sperrholz – Anforderungen SN EN 13353: Massivholzplatten – Anforderungen SN EN 13986: Holzwerkstoffe zur Verwendung im Bauwesen – Eigenschaften, Bewertung der Konformität und Kennzeichnung SN EN 14374: Holzbauwerke – Furnierschichtholz für tragende Zwecke – Anforderungen Innenraumklima/Gesundheit DIN ISO 16000: Innenraumluftverunreinigungen prEN 15052: Elastische, textile Bodenbeläge und Laminatböden – Bewertung und Anforderungen an Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) Verklebung EN 204: Klassifizierung von thermoplastischen Holzklebstoffen für nichttragende Anwendungen EN 205: Prüfverfahren für Holzklebstoffe für nichttragende Bauteile. Bestimmung der Klebfestigkeit von Längsklebungen im Zugversuch EN 302: Klebstoffe für tragende Holzbauteile – Prüfverfahren EN 12765: Klassifizierung von duroplastischen Holzklebstoffen für nichttragende Anwendungen

Literatur [1] BfR Bundesinstitut für Risikobewertung: Inhalative Exposition des Verbrauchers gegenüber Formaldehyd. Diskussionspapier des BfR vom 30. April 2005, aktualisiert am 24. Juli 2006 [2] BAG Bundesamt für Gesundheit: Formaldehyd in der Innenraumluft – Informationen für Fachleute. Bern, 2008, http:// www.wohngifte. admin.ch > Schadstoffe [3] IARC: Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 88 Formaldehyde, 2-Butoxyethanol and 1-tertButoxypropan-2-ol. International Agency for Research on Cancer, Lyon, Dez. 2006 [4] Marutzky, R.: Formaldehyd – chemischer Grund- und Gefahrstoff. Sachstand und kritische Anmerkung zur aktuellen Diskussion um die Einstufung als krebserzeugender Arbeitsstoff, in: HolzZentralblatt 28, S. 818, 14.07.2006

[5] Gehrmann, S.: Wissenschaftler geben Entwarnung für Formaldehyd. Deutliche Kritik an der IARC-Einstufung, in: Holz-Zentralblatt 46, S. 1293, 16.11.2007 [6] WHO: Regional Publications, Air Quality Guidelines for Europe. 2nd Edition, European Series No. 91, WHO Regional Office for Europe, Copenhagen, 2000 [7] Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI): Campagne nationale Logements: Etat de la qualité de l’air dans les logements français. Rapport final. Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), Département Développement Durable, Division Santé, Nov. 2006 [8] Bekanntmachung des Umweltbundesamtes: Vergleichswerte für flüchtige organische Verbindungen (VOC und Aldehyde) in der Innenraumluft von Haushalten in Deutschland. Ergebnisse des repräsentativen Kinder-Umwelt-Surveys (KUS) des Umweltbundesamtes, in: Bundesgesundheitsblatt – Gesundheitsforschung – Gesundheitsschutz 51, S. 109–112, 2008 [9] Amt für Hochbauten Stadt Zürich: Jahresberichte Raumluftmessungen, 2001–2007 [10] LIWOTEV: Luftqualität in Wohnbauten mit tiefem Energieverbrauch, Schlussbericht. Bau- und Umweltchemie Beratungen und Messungen AG, Zürich/HTA Luzern, 2007 [11] Wanner, H.U. and Kuhn, M.: Indoor air pollution by building materials, in: Environment International 12, S. 311–315, 1986 [12] RAL: Vergabegrundlage für Umweltzeichen. Emissionsarme Produkte aus Holz und Holzwerkstoffen RAL-UZ 38. RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V., Sankt Augustin, Ausgabe April 2002 [13] RAL: Vergabegrundlage für Umweltzeichen. Emissionsarme Holzwerkstoffplatten RAL-UZ 76. RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V., Sankt Augustin, Ausgabe Feb. 2006 [14] Natureplus: Vergaberichtlinie 0200 für die Produktegruppe ‹Holz und Holzwerkstoffe›. Natureplus e.V., Neckargmünd, Ausgabe Nov. 2004 [15] Verein eco-bau: Nachhaltigkeit im öffentlichen Bau, http:// www.eco-bau.ch [16] Verein Minergie: http://www.minergie.ch [17] Marutzky, R., Wijinendaele, K., Meyer, B.: EPF Formaldehyde Testing Project – Results and First Evaluation. Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig, 2007 [18] Dunky, M., Niemz, P.: Holzwerkstoffe und Leime. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 2002 [19] DGfH Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V.: Merkblatt Richtlinie zur Durchführung von Formaldehydmessungen in Häusern aus Holz und Holzwerkstoffen. Empfehlungen für Minderungsmassnahmen. München, August 1993 [20] VDI-Richtlinie 4300 Blatt 3: Messen von Innenraumluftverunreinigungen. Messstrategie für Formaldehyd (1997), Düsseldorf [21] Deppe, H.-J., Ernst, K.: Taschenbuch der Spanplattentechnik. DRW-Verlag, 4. überarbeitete Auflage (2000), Leinfelden-Echterdingen, 1977 [22] Marutzky, R.: Volatile organische Verbindungen aus Holzwerkstoffen und Möglichkeiten der Verminderung, in: Umweltschutz in der Holzwerkstoffindustrie, Fachtagung Juni 1998, Göttingen, S. 131–151, 1998 [23] Roffael, E.: Die Formaldehyd-Abgabe von Holzspanplatten und anderen Werkstoffen. DRW-Verlag, Stuttgart, 1982 [24] Roffael, E.: Einfluss des Formaldehydgehaltes in Harnstoffharzen auf ihre Reaktivität und die Formaldehydabgabe damit gebundener Spanplatten. Holz als Roh- und Werkstoff, 34. Jahrgang, S. 385–390, 1976

[25] Ambrozy, H.G., Giertlová, Z.: Holzwerkstoffe, Planungshandbuch. Technologie – Konstruktion – Anwendung. Springer-Verlag, Wien, 2005 [26] Sambeth, B. Holz und Holzwerkstoffe, in: Haefele et al., Baustoffe und Ökologie, Bewertungskriterien für Architekten und Bauherren, Ernst Wasmuth Verlag, Tübingen, 1996 [27] Pizzi, A., Pichelin, F.: Forschungsreihe alternativer Klebstoffsysteme. Biel, 2004 [28] Marutzky, R.: Formaldehydabgabe von Spanplatten in Abhängigkeit vom Bindemittel, Arbeitstitel: Regulated Dangerous Substances: Stand der Diskussionen in Deutschland und Europa – Auswirkungen auf den Holzwerkstoffbereich. 7. Holzwerkstoffkolloquium des Instituts für Holzforschung, Dresden, 14.12.2007 [29] Richter, K.: Ökologische Beurteilung von Holzwerkstoffen, in: tec21, sia-Sonderdruck aus Heft 13/2002, Werkstoffe aufgerollt, Zürich, 2002 [30] Boehme, C.: Einfluss verschiedener Prozessstufen bei der Herstellung von Holzwerkstoffen auf die Formaldehydabgabe dieser Platten. Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-KlauditzInstitut WKI, Braunschweig, 2007 [31] Mànson, B., Roffael, E.: Formaldehydfrei wie gewachsenes Holz: Was bedeutet das?, in: Holz-Zentralblatt 125, S. 98ff, 1999 [32] Krieg, H.U.: Formaldehyd aus natürlichem Holz, in: Umwelt, Gebäude und Sicherheit, Ergebnisse des 6. Fachkongresses der Arbeitsgemeinschaft ökologischer Forschungsinstitute AGÖF, 2001 [33] Meyer, B., Boehme, C.: Formaldehyd-Abgabe von natürlich gewachsenem Holz, in: Holz-Zentralblatt 120, S. 1969ff. 1971, 1972 bzw. als WKI-Mitteilung 623/94, 1994 [34] DIBt-Richtlinie 100: Richtlinie über die Klassifizierung und Überwachung von Holzwerkstoffplatten bezüglich der Formaldehydabgabe. Mit Anlage zum Verzeichnis von Beschichtungen. Deutsches Institut für Bautechnik, 1994 [35] Zeppenfeld G., Grunwald D.: Klebstoffe in der Holz- und Möbelindustrie. 2. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage, DRW-Verlag, Weinbrenner, Stuttgart, 2005

Hilfsmittel Die nachfolgenden Hilfsmittel stehen unter www.lignum.ch zur Verfügung: Hilfsmittel 1: Anwendungsmatrix zur fachgerechten Verwendung von Holzwerkstoffen in Innenräumen Hilfsmittel 2: Produktliste: Laufend nachgeführte Liste geeigneter Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenraum

Projektpartner Amt für Hochbauten Stadt Zürich BAG Bundesamt für Gesundheit Empa Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt FRM Fédération suisse romande des entreprises de menuiserie, ébénisterie et charpenterie holz 21, Förderprogramm des Bundesamtes für Umwelt BAFU Holzbau Schweiz HWS Holzwerkstoffe Schweiz Kronospan Schweiz AG Verein eco-bau VGQ Schweizerischer Verband für geprüfte Qualitätshäuser VSSM Verband Schweizerischer Schreinermeister und Möbelfabrikanten

Formaldehyd

[36] Marutzky, R.: Gutachterliche Stellungnahme Nr. 642/96 zu umweltrelevanten Eigenschaften von Laminatfussböden., Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig, 1996 [37] Kronospan Schweiz AG/WKI: Formaldehydabgabe in der 1m3-Prüfkammer. WKI-Prüfbericht Nr. B953 zu einer Messreihe von unterschiedlich bearbeiteten Spanplatten der Kronospan Schweiz AG, 1996 [38] Waeber, R. und Wanner, H.U.: Luftqualität in Innenräumen. Schriftenreihe Umwelt Nr. 287, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL (heute Bundesamt für Umwelt BAFU), Bern, 1997 [39] Zellweger, C., Hill, M., Gehrig, R., Hofer, P.: Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen, Methodik und Resultate (2. Auflage). Empa, Dübendorf, 1997 [40] Coutalides, R., Ganz, R. und Streuli, W.: Innenraumklima – Keine Schadstoffe in Wohn- und Arbeitsräumen. Werd-Verlag, Zürich, 2002 [41] Moriske, H.J., Ebert, G., Konieczny, L., Menk, G. und Schöndube, M.: Untersuchungen zum Abbauverhalten von Ozon aus der Aussenluft in Innenräumen, in: Gesundheits-Ingenieur 119, Heft 2, S. 90–97, 1998 [42] Weschler, C. J. Ozone in Indoor Environments: Concentration and Chemistry, in: Indoor Air 10, S. 269–288, 2000 [43] Schmid, P., Mengon, W., Schlatter, C.: Wohngifte – Fremdstoffe in der Luft von Innenräumen und mögliche Wirkungen auf den Menschen, in: Mitt Gebiete Lebensm. Hyg. 87, S. 587–603, Schwerzenbach, 1996 [44] Eggert, T. and Hansen, O. C.: Survey and emission of chemical substances from incense. Survey of chemical substances in consumer products, No. 39. Danish Environmental Protection Agency, 2004 [45] Ho, S. S. H. and Yu, J. Z.: Concentrations of formaldehyde and other carbonyls in environments affected by incense burning, in: J. Environ. Monit. 4, S. 728–733, 2002

Formaldehyd

Impressum Holzwerkstoffe in Innenräumen Grundlagen und Massnahmen zur Sicherstellung einer tiefen Formaldehyd-Raumluftkonzentration Herausgeber Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, Zürich Christoph Starck, Direktor Massgebliche Unterstützung BAG Bundesamt für Gesundheit holz 21, Förderprogramm des Bundesamtes für Umwelt BAFU Verantwortlich Bernhard Furrer, dipl. Ing. HTL, Lignum, Zürich Autoren Hanspeter Fäh, dipl. Bauing. HTL/STV, Ingenieur- und Beratungsbüro für Holzbau, Thalwil Bernhard Furrer, dipl. Ing. HTL, Lignum, Zürich Beni Isenegger, lic. phil. nat., im puls GmbH, Bern Michael Pöll, Bauökologe, Amt für Hochbauten Stadt Zürich, Zürich Roger Waeber, dipl. Natw. ETH/SIA, Bundesamt für Gesundheit, Bern

Bildnachweis Titelbild: Erweiterung Scuola media, Castione Architekt: arch. dipl. eth fas Lorenzo Felder, Lugano Fotograf: Milo Keller, Lausanne Figur 8: Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig Figur 13: Schmölzer, proHolz Austria, Wien Alle weiteren Figuren gemäss Quellen- bzw. Literaturangaben oder © Autoren, Projektpartner und Lignum. Das Copyright dieser Publikation liegt bei Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, Zürich. Eine Vervielfältigung ist nur mit ausdrücklicher schriftlicher Genehmigung des Herausgebers zulässig. Haftungsausschluss Die vorliegende Publikation wurde mit grösster Sorgfalt und nach bestem Wissen und Gewissen erstellt. Die Herausgeber und Autoren haften nicht für Schäden, die durch die Benützung und Anwendung der vorliegenden Publikation entstehen können.

Wissenschaftliche Begleitung Dr. Klaus Richter, Diplom-Holzwirt, Empa, Dübendorf

LIGNUM Holzwirtschaft Schweiz Falkenstrasse 26, 8008 Zürich Tel. 044 267 47 77 Fax 044 267 47 87 info@lignum.ch www.lignum.ch

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1. Auflage Erschienen im Juli 2008

Druck Kalt-Zehnder-Druck AG, Zug