CycloPlasma – nachhaltige Sanierung kontaminierter Holzoberflächen

Warum brauchen wir eine neue Lösung?

In den 70er und 80er Jahren wurden Holzkonstruktionen in Gebäuden vorsorglich gegen Schimmelbefall und Insektenfraß mit PCP- und Lindan-haltigen Holzschutzmitteln behandelt. Die in den gängigen Produkten »Xyladecor« und »Xylamon« enthaltenen Stoffe gelten mittlerweile als krebserregend und neurotoxisch. In Deutschland gibt es ca. 3 Millionen Wohn- und Großgebäude, die potenziell mit diesen Schadstoffen belastet sind. Um eine gesundheitliche Schädigung von Gebäudenutzern zu vermeiden oder wenigsten zu verringern, werden die behandelten Holzbaustoffe entweder als Sondermüll entsorgt, die kontaminierten Bereiche eingehaust bzw. isoliert oder die Luftwechselrate der betroffenen Räume erhöht. Diese Methoden stellen aber weder aus gesundheitlicher, energetischer oder denkmalpflegerischer Sicht eine nachhaltige Lösung dar. 

© Fraunhofer IBP
Innenraum der historischen Mühle – Demonstrationsobjekt im Freilichtmuseum Glentleiten

Wem nützt diese neue Technologie?

Mit der CycloPlasma-Technologie können die Schadstoffe in den Bauwerken rückstandslos entfernt werden. Sie verbindet den Gesundheitsschutz der Gebäudenutzer mit wirtschaftlichen Interessen der Eigentümer durch den Erhalt der Bausubstanz sowie dem Anspruch der Denkmalpflege, Zeitdokumente zu erhalten. Die Technologie soll künftig von Sanierern und Bauträgern genutzt werden. Insbesondere kann die Technologie helfen, den denkmalgeschützten Gebäudebestand der öffentlichen Hand zur sanieren – wie Archive, Dokumentationszentren oder Freilichtmuseen. Nicht nur die Gebäude an sich, sondern auch darin enthaltene Exponate wurden mit Lindan- und PCP- belasteten Holzschutzmitteln konserviert. Bund, Länder und Kommunen könnten daher eine wichtige Rolle als Vorreiter zur Nutzung der Technologie einnehmen.

© Fraunhofer IBP
Das Fängermolekül »Cyclodextrin« kann Giftstoffe wie Lindan (r. o.) und Pentachlorphenol (r. u.) in seinem zentralen Hohlraum einkapseln.

Wie funktioniert die neue Lösung?

Zur Sanierung kontaminierter historischer Holzkonstruktionen wird eine Kombination zweier Technologien eingesetzt: Zunächst wird eine Flüssiglösung mit einem Fänger-Molekül auf die Holzoberfläche aufgebracht. Die ringförmigen sogenannten Cyclodextrine schließen die Schadstoffe in ihrem zentralen Hohlraum ein und verkapseln sie im Holz. Wird die Sättigung der aufgetragenen Lösung überschritten, erfolgt ein Sogstrom, der die verbleibenden Schadstoffe in die Raumluft überführt. Dort werden diese sofort inaktiviert, indem ein Luftreiniger, basierend auf Plasmatechnologie, die Giftsstoffe (hier Lindan und PCP) durch elektrische Spannung zerstört. Auf diese Weise können sowohl die Hölzer als auch die kontaminierten Innenräume nachhaltig, rückstandslos und gesundheitlich unbedenklich behandelt werden. Der Projektname »CycloPlasma« leitet sich aus der Verbindung der beiden Reinigungsprozesse ab.

Was macht das Projekt einzigartig?

Das Projekt kombiniert erstmalig zwei etablierte Methoden: die Adsorptionstechnologie als denkmalpflegerisch erhaltende Vorgehensweise zum Entgiften von Holz und das Plasmaverfahren zur Reinigung der Raumluft von bereits ausgetretenen Schadstoffen. Dieses kombinierte Verfahren wird zudem erstmals für den Anwendungsbereich der Holzsanierung eingesetzt.

© Fraunhofer, Markus Friemann
Projektleiterin Dr. Andrea Burdack-Freitag am Forschungsort im Freilichtmuseum Glentleiten. Der Plasma-Luftreiniger (rechts im Bild) macht in der Luft verbliebene Schadstoffe unschädlich.

Warum fördert die Fraunhofer-Zukunftsstiftung das Projekt?

Das Projekt »CycloPlasma« stellt eine Lösung zur Verfügung, die die umwelt- und gesundheitsschädliche Kontamination von Holzkonstruktionen in Gebäuden auf eine nachhaltige Weise entfernt. Damit bringt sie gesellschaftliche, wirtschaftliche und umweltbezogene Interessen in Einklang. Im Bereich der Sanierung, des Umbaus und der Modernisierung historischer Gebäude stellt das »CycloPlasma«-Verfahren eine völlig neue Methode dar und erschließt einen neuen Markt.

Wie entwickelte sich die Technologie nach unserer Förderung weiter?

Mit Unterstützung der Fraunhofer-Zukunftsstiftung konnte das Team um Dr. Andrea Burdack-Freitag die hohe Wirksamkeit der »CycloPlasma«-Technologie in Labor- und Feldversuchen nachweisen. Die Ergebnisse belegen ein klares Wirkprinzip: Das Plasma senkt innerhalb kurzer Zeit die Schadstoffbelastung der Raumluft deutlich und eignet sich als Sofortmaßnahme. Die Cyclodextrine-Beschichtung bindet Schadstoffe direkt an der Quelle und sorgt damit für eine mittel- bis langfristige Sanierung.

Die Tests unter Realbedingungen erfolgten in einem mit Holzschutzmitteln belasteten Dachstuhl des Freilichtmuseums Glentleiten (Thürlmühle, Großweil) und im historischen Marstall von Schloss Nymphenburg. Dort sanken die Emissionen von Lindan um rund 76 bis 97 %, von PCP um 46 bis 68 % und von krebserregenden PAKs um 78 %. Trotz Abrieb, Reinigung und wechselnder Umgebungsbedingungen erwarten die Forschenden aufgrund von Modellrechnungen eine Wirkdauer von 10 bis 15 Jahren.

Während des Projekts stießen sie zudem auf ein weiteres Anwendungsfeld: Noch heute kommen PAK-belastete Baustoffe etwa in Dachabdichtungen und Bodenbelagsklebern vor. Die Ergebnisse hierzu veröffentlichte Dr. Andrea Burdack-Freitag im EIPOS-Tagungsband „Sachverstand im Bau. Holzschutz“ (2025).

Inzwischen ist das Verfahren am Markt verfügbar. Die Lizenzierung erfolgt über die RESA Chemicals GmbH, die Vermarktung im Sanierungsbereich übernimmt die spezialisierte Ausgründung Object Aid.

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