<p>Trends von Trifluoressigsäure in Bäumen von 1985 bis 2022</p><p>Trifluoressigsäure ist ein persistenter und sehr mobiler Stoff, dessen Gehalte in Laub- und Nadelbäumen in den letzten 25 Jahren stark angestiegen sind. Eine aktuelle Studie untersucht diese Entwicklung anhand von archivierten Blättern und Nadeln der Umweltprobenbank des Bundes.</p><p><strong>Methodik und Probenahme</strong></p><p>Die Untersuchung bezog sich auf Trifluoracetat (TFA), das ist das Anion der Trifluoressigsäure. Gemessen wurden Blattproben von Rotbuche und Pyramidenpappel sowie Nadelproben von Waldkiefer und Gemeiner Fichte der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umweltprobenbank-des-bundes">Umweltprobenbank des Bundes</a>. Die Proben stammen aus verschiedenen Probenahmegebieten in Deutschland. Sie wurden im Zeitraum von 1985 bis 2022 entnommen.</p><p>Die Analyse erfolgte mittels Ionenchromatographie gekoppelt mit der Tandem-Massenspektrometrie, wobei Proben mit niedrigen TFA-Gehalten zur Validierung der Messmethode dienten.</p><p><strong>Ergebnisse</strong></p><p>Die TFA-Gehalte in den Blatt- und Nadelproben zeigen einen deutlichen Anstieg über die Jahre:</p><p>Bei den Blattproben konnte festgestellt werden, dass die Proben derselben Baumart in einem ähnlichen Konzentrationsbereich liegen, obwohl sie aus unterschiedlich belasteten Biotopen stammen.</p><p><strong>Statistische Signifikanz</strong></p><p>Für beide Standorte der Pyramidenpappel, drei Standorte der Rotbuche und die Nadelbaumarten konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden.<br>Relevanz und Ausblick.<p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a> innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>-Beschränkung</strong>im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a> eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p></p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a> innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>-Beschränkung</strong>im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a> eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p><p></p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der Trifluoracetat-Gehalte in Blättern der Rotbuche für untersuchte Probenahmegebiete. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p></p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der TFA-Gehalte in Nadeln der Waldkiefer und der Gemeinen Fichte. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt. Ergebnisse der Proben der Gemeinen Fichte aus dem Nationalpark Harz dienen dem Vergleich verschiedener Probenahmestandorte und wurden dem ersten Bericht (Freeling und Scheurer, 2021) entnommen.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p></p>
Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch.
Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden.
Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden.
Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. (Text gekürzt)
Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. Das IKV übernimmt hierbei im AP 3 die gezielte Anpassung der Anlagentechnik für eine schonende Verarbeitung der stärkebasierten Compounds bei gleichzeitig guter Einmischung des Treibmittels. Hierzu werden ebenfalls ideale Prozessparameter für verschiedene Materialrezepturen ermittelt und die Schaumfolienherstellung prozesstechnisch optimiert. Im AP4 charakterisiert das IKV in Kooperation mit den Partnern die hergestellten Stärkeschaumfolien hinsichtlich ihrer Schaumeigenschaften. Zusätzlich werden die Schaumfolien bezüglich ihrer Nachexpansionsneigung untersucht. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Zusammenhänge zwischen den ermittelten Schaumeigenschaften und mechanischen Kennwerten in Abhängigkeit der jeweils gewählten Schäumprozessparametern (Treibmittelrezeptur, Durchsatz, Schmelzetemperaturen und -drücke) herausgearbeitet werden.
Nach den Methoden der Quantenthermodynamik dh einer Synthese der Quantenchemie und der statistischen Thermodynamik werden die Idealsgasdaten neuer umweltfreundlicher Kaeltemittel theoretisch berechnet.