S&E Glossary

– kein chemischer Holzschutz vorhanden (was rein rechtlich ein Mangel ist) – kein Befall mit holzzerstörenden Pilzen fest- stellbar (in dieser giftigen Atmosphäre auch kaum möglich) – die Statik war zwar „ausgereizt“, aber rech- nerisch nachweisbar – kein Substanzverlust (Holzabbau) feststell- bar – das Holz in der Bruchzone hatte einen pH- Wert von 3 (Substrat pH-Wert 8) – mikroskopisch deutliche Schädigungen der Holzstruktur erkennbar (Auflösung von Zell- wänden und Ablösung von Zellverbänden) Fachbereiche Holzschutz Die Lösung des Problems ergab sich aus dem Studium früherer Veröffentlichungen von For- schungsergebnissen zur Mazeration (u. a. Erler, Besold, Fengel, Schwar) und dem Wissen um der im Gärraum ablaufenden chemischen Pro- zesse in Verbindung mit der eigentlichen Funk- tion des Holzdaches. Neben dem erwünschten Methan entsteht bei der Fermentation durch Bakterien u. a. Schwefelwasserstoff (H 2 S). Die- ses hochgiftige und aggressive/korrodierende Gas muss eliminiert werden. Dazu gibt es ne- ben aufwendigen externen Verfahren das re- lativ einfache Mittel des Einsatzes von sog. Thiobakterien, die sich in o. g. Baumwollvlies ansiedeln. Diese Thiobakterien wandeln unter Zugabe von Luftsauerstoff den Schwefelwasser- stoff zu elementarem Schwefel um, der sich an den Holzteilen absetzt und zurück in das Sub- strat fällt (Abb. 5). Bei diesem Umwandlungsprozess bildet sich jedoch auch Schwefelsäure, die auf die Holzoberfläche gelangt. Nach gegenwärtigem Wissenstand zur Mazeration ist Holz gegen- über Schwefelsäure relativ widerstandsfähig. Das Problem in diesem Fall ist, dass die Holzbau- teile aufgrund der umgebenden Atmosphäre mit einer relativen Luftfeuchte von rd. 100% und einer Temperatur von rd. 35–40 °C permanent eine Holzfeuchte aufweisen, die knapp unter der Fasersättigungsfeuchte liegt. Damit bleibt die Schwefelsäure nicht nur auf der Holzoberfläche, sondern kann über Diffusion den gesamten Holz- querschnitt durchdringen. Es kommt also zu einem sog. „sauren Angriff“ auf die Holzbestandteile. Der pH-Wert sinkt, die Holzstruktur löst sich auf und die Festigkeit nimmt ab, bis es letztlich zum Bruch kommt. Dies ist keine Mazeration nach her- kömmlicher Definition (Erler), sondern eine bio- chemische Zersetzung über den gesamten Holz- querschnitt. Hinzu kommt, dass die Bakterien, die die Biomasse zersetzen, auch Cellulose zerset- zen, also weitere Schäden am Holz verursachen. Da das ein genereller Prozess in dieser Art von Biogasanlagen ist, habe ich diese Holzdachkon- struktion generell als gefährdet und schadens- trächtig bewertet. Viele Fragen sind allerdings bis heute offen: – Warum brachen bei dieser Anlage die Dach- balken schon nach fünf Jahren durch und bei anderen Anlagen nicht? – Welche chemischen Prozesse laufen genau im Gärraum ab? – Wie ist der zeitliche Verlauf des Eindringens der Säure in das Holz? – Welche chemischen Verbindungen bewirken welche Schädigungen der Holzbestandteile? – Welche Schäden verursachen die Bakterien? Über Hinweise zu analogen Schadensfälle bin ich immer dankbar. Einige der aus dem zweiten geschädigten Fermenter stammenden Holzbalken wurden von mir am Tage des Abbruchs geborgen und wur- den und werden weiter in der HS Wismar (Prof. Claudia v. Laar) untersucht. Auf die Ergebnisse darf man gespannt sein. Es schreibt für Sie: Dipl.-Ing. (FH) Detlef Krause ö. b. u. v. SV für das Holz- und Bautenschutz- gewerbe der HWK Ostmecklenburg- Vorpommern Geschäftsführer des BuFAS e.V. Dorfstraße 5, 18246 Groß Belitz Telefon (038466) 20591 Mobil (0173) 2032827 E-Mail: post@ingkrause.de Web: www.ingkrause.de Abb. 4: Fermenter in der Sanierung (oben). Abb. 5: Schwefelablagerungen. Schützen & Erhalten · Juni 2013 · Seite 10