Untersuchung der Penetration und Verteilung von Schutzsystemen im Holz mittels bildgebenden Verfahren
(Themenfeld A.2)

– In welchen anatomischen Strukturen bewegen sich (neuartige) Schutzmittel im Holz? Computertomographische 3D-Darstellungen helfen dies zu beantworten –

In Folge der industriellen Ausbeutung der natürlichen Ressourcen ist ein effizienter Umgang mit nachwachsenden Rohstoffen ein wichtiger Schritt zum Erhalt einer nachhaltigen Umwelt und Gesellschaft. Neben einer gezielten Kaskadennutzung ist dafür ebenfalls eine möglichst lange stoffliche Nutzung der nachwachsenden Rohstoffe von entscheidender Bedeutung.
Bei dem Naturprodukt Holz ist für einen langfristigen Einsatz von vor allem wenig dauerhaftem Holz (u. a. Buche, Fichte) eine tiefgreifende und homogene Schutzbehandlung (chemischer Holzschutz, Holzmodifizierung) der Hölzer ausschlaggebend. Bei der Einbringung der Schutzstoffe in das Holz verteilen sich diese allerdings nicht immer homogene im Holzkörper, so dass oft lokal Bereiche mit verringerter Schutzwirkung auftreten. Welche (anatomischen) Ursachen diese Ungleichverteilung hat und über welche Holzstrukturen sich dabei die Schutzstoffe verteilen, ist nicht vollkommen bekannt und wird zudem in der Forschung oft kontrovers diskutiert. Die Gründe für das limitierte Wissen über das Penetrations- und Verteilungsmuster von Behandlungsstoffen ist die bis dato eingeschränkte Einsicht in die präparationsfreie Holzstruktur mit den herkömmlichen Untersuchungsmethoden (Licht- und Rasterelektronenmikroskopie).
Als primäre Untersuchungsmethode wird in dieser Forschungsarbeit daher die neuartige auf Röntgenstrahlen basierende Mikro-Computertomographie (nanotom® s, GE, Wunstorf, Deutschland) eingesetzt. Diese Technik ermöglicht erstmals die zerstörungsfreie und dreidimensionale Darstellung von Holz im Mikrometerbereich. Mittels dieser innovativen Untersuchungsmethode sollen in dieser Arbeit detaillierte Erkenntnisse über die noch unzureichend bekannte Verteilung und Penetration von vor allem neuartigen weniger toxischen Behandlungsmittel (z. B. mikronisiertes Kupfer) im Holz gewonnen werden. Vor dem Hintergrund des stetig steigenden ungenutzten Ressourcenpotenzials von Laubholz stehen in dieser Arbeit neben Nadelhölzern (Kiefer, Fichte) vor allem die Untersuchung des Penetrations- und Verteilungsverhaltens in Laubhölzern (Buche, Esche, Pappel) im Vordergrund.
Durch den Erkenntnisgewinn des Stoffverhaltens in Laubhölzern ließe sich eine Anpassung der Schutzsysteme auf Laubholz, welche bis dato noch auf Nadelholz ausgerichtet sind, bewirken. Dies könnte zudem eine gesteigerte und nachhaltige Nutzung von einheimischen (wenig dauerhaften) Laubholzarten in der praktischen Anwendung fördern.