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Feuerhemmende Lacke für Holzbauteile
Eine Forschergruppe an der Nationalen Universität der Bio- und Umweltwissenschaften der Ukraine untersuchte, wie sich Holzmaterialien mit Hilfe von Beschichtungen vor thermischer Einwirkung schützen lassen. Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung einer effizienten Schutzbeschichtung, die im Brandfall eine wirksame Barriere auf der Holzoberfläche bildet, die die Entzündung, Ausbreitung und Intensität des Feuers verzögert oder verhindert.
Aktuell gibt es in erster Linie zwei Methoden, um Holzoberflächen vor der Einwirkung von Feuer zu schützen: Die erste besteht in der Imprägnierung mit Flammschutzmitteln – meist auf Basis anorganischer Salze. Kommt das Holz allerdings mit Feuchtigkeit in Kontakt, lösen sich die Flammschutzmittel und werden allmählich an der Oberfläche ausgewaschen, wodurch die feuerhemmende Wirkung im Lauf der Zeit abnimmt. Produkte auf Säurebasis haben zwar kein signifikantes Auswaschungsproblem aufgrund von Feuchtigkeit, allerdings dringen sie tief in die Holzstruktur ein und interagieren mit der Zellulose, was die Festigkeitsparameter des Holzsubstrats verschlechtert. Daher ist die Verwendung dieser Produkte für tragende, sicherheitsrelevante Holzkonstruktionen nicht unbedenklich.
Organische oder anorganische Beschichtung
Die zweite Methode besteht darin, eine organische oder anorganische Beschichtung auf die Holzoberfläche zu applizieren. Rein organische Lacke ohne entsprechende Füllstoffe erzeugen vermehrt Rauch und setzen toxische Substanzen frei, weshalb ihre Verwendung als gefährlich gilt. Aus diesem Grund beschäftigte sich die Forschergruppe mit der Entwicklung von organischen Lacken, die Füllstoffe enthalten und eine wärmeisolierende Schicht auf der Oberfläche von Bauteilen bilden, wodurch die Hitzeübertragung ins Holz deutlich reduziert wird.
Die Ergebnisse des im Januar 2025 abgeschlossenen Forschungsprojekts zeigen, dass die Zugabe von 4% Aluminiumhydroxid als Füllstoff eine effektive Steigerung der Brandschutzwirkung zur Folge hat. Konkret zeigte sich eine Verringerung des Masseverlusts der Proben sowie der Rauchgastemperatur. Dies ist auf die Bildung hitzebeständiger Verbindungen auf der Oberfläche der Brandschutzschicht zurückzuführen, die bei der Reaktion von Aluminiumhydroxid mit Ammoniumpolyphosphat entstehen. In nachfolgenden Studien planen die Wissenschaftler, weitere Stoffe als Füllstoffe zu entwickeln und deren Einfluss auf die Brandschutzwirkung auf Holz zu untersuchen.
Zum Netzwerken:
Nationale Universität der Bio- und Umweltwissenschaften der Ukraine, Fakultät für Technologie und Design von Holzprodukten, UA-Kiew, Prof. Yuriy Tsapko, Tel. +38 044 531-36-52, yuriyts@ukr.net, www.nubip.edu.ua
