Minerale sorgen für bessere Raumluft

Seit den 1950er Jahren ist Formaldehyd Bestandteil vieler Kunstharze und Leime, die für Span- und Sperrholzplatten verwendet werden. Es wird geschätzt, dass mehr als 85 Prozent aller Holzwerkstoffe formaldehydhaltige Kleber enthalten. Die Substanz entweicht aus den Werkstoffen und belastet – neben anderen Quellen – die Raumluft. Daher wurden zahlreiche Maßnahmen zur Emissionsminderung entwickelt. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation WHO hat Formaldehyd sogar als krebserregend für den Menschen eingestuft. Daraufhin wurden sowohl der in Deutschland bereits seit 1977 bestehende Richtwert des Bundesgesundheitsamtes von 0,1 ppm als auch der Richtwert der WHO von 100 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) nochmals bestätigt.


Strukturmodell eines Minerals mit eingelagertem Schadstoffmolekül. Eingebracht in Spanplatten reduziert das Mineral die Formaldehydemission aus dem Holzwerkstoff.Strukturmodell eines Minerals mit eingelagertem Schadstoffmolekül. Eingebracht in Spanplatten reduziert das Mineral die Formaldehydemission aus dem Holzwerkstoff. Strukturmodell eines Minerals mit eingelagertem Schadstoffmolekül. Eingebracht in Spanplatten reduziert das Mineral die Formaldehydemission aus dem Holzwerkstoff.
Bild: © Fraunhofer ISC

Eine neue Methode, um die Formaldehydemissionen aus Spanplatten zu verringern, haben jetzt die Forscher der Fraunhofer-Institute für Holzforschung WKI in Braunschweig und für Silicatforschung ISC in Würzburg gefunden: modifizierte Zeolithe. Dabei handelt es sich um Minerale beziehungsweise Alumosilicate, die aufgrund ihrer extrem großen inneren Oberfläche und ihrer porösen Struktur als Molekularsieb dienen und Formaldehyd besonders gut aufnehmen können. »Zeolithe werden zwar bereits als Füllmaterial in Spanplatten eingesetzt. Sie zum Adsorbieren von Schadstoffen in Holzwerkstoffe einzubringen, ist jedoch ein Novum«, sagt Dr. Katrin Bokelmann. Die Projektleiterin vom ISC war mit ihrem Team für die Herstellung der mineralischen Verbindungen verantwortlich.

Bei ihren Tests konnten die Forscher mit verschiedenen, kommerziell erhältlichen und natürlich vorkommenden Mineralen keine ausreichend hohen Adsorptionsraten erzielen. Beste Adsorptionseigenschaften dieser Alumosilicate zeigte der synthetische Zeolith Y, den die Experten daher mit Aminogruppen modifizierten und dadurch verbesserten. »Nachdem wir dem bearbeiteten Material in unseren Messkammern Formaldehyd zugeführt hatten, konnten wir eine Steigerung der Adsorptionsrate von 70 Prozent feststellen. Anschließend haben wir fünf Gewichtsprozent des Zeolithpulvers direkt in Probe-Spanplatten aus Fichtenrundholz eingebracht. Das Ergebnis: Die Formaldehydemission aus der Platte verringerte sich um 40 Prozent. Sowohl Kurzzeit- als auch Langzeittests von einem Monat zeigten dieses Resultat. Die Raumluft wird also eindeutig verbessert. Unsere Tests deuten darauf hin, dass Schadstoffe aus der Innenraumluft sogar abgebaut werden können«, erläutert Dr. Jan Gunschera, Projektleiter am WKI. Die Eigenschaften der Holzwerkstoffe seien durch die Zeolithe nicht negativ beeinflusst worden.

Die Forscher haben das neue Verfahren mittlerweile zum Patent angemeldet. Sie halten es für denkbar, dass die modifizierten Zeolithe – eingearbeitet in Möbel oder auch Deckenverkleidungen – künftig nicht nur Formaldehyd, sondern auch andere Aldehyde in der Raumluft abbauen könnten. Derzeit sind die Wissenschaftler auf der Suche nach Partnern aus der Holzwerkstoffindustrie, um die Spanplatten in Massenproduktion herzustellen. Eine Probeplatte ist auf der Messe Bau in München vom 17. bis 22. Januar am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle C2, Stand 131 zu sehen.

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Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft