Stickstoff-Behandlung gegen Materialschädlinge
Nitrogen treatment against material pests
Journal für Kulturpflanzen, 65 (3). S. 99–109, 2013, ISSN 1867-0911, DOI: 10.5073/JfK.2013.03.04, Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart
Der Brotkäfer Stegobium paniceum gehört mit zu den häufigsten Schädlingen in Haushalten, Apotheken und in Drogerien. Aber auch in Archiven kann er massive und irreversible Schäden an Leder und Einbänden wertvoller historischer Bücher verursachen.
Anhand von Fallbeispielen und umfangreichen Erläuterungen aus der Literatur wird die praktische Umsetzung alternativer Verfahren zur Abwehr (Vorbeugung und Bekämpfung) Material-zerstörender Insekten in Archiven demonstriert. Neben mobilen elektrischen Kälteanlagen zur Absenkung der Raumtemperatur zur Eindämmung der Massenentwicklung der Schadtiere wird der Einsatz biologischer Gegenspieler des Brotkäfers, Verwendung Pheromon-beköderter Klebefallen zur Früherkennung und der Einsatz bekämpfender Maßnahmen mittels Stickstoffbegasung geschildert.
Stichwörter: Brotkäfer, Stegobium paniceum, Materialschutz, Stickstoff, inerte Atmosphären
The drugstore beetle Stegobium paniceum belongs to the most frequent pest insects in households and drugstores. But it can also cause massive and irreversible damages on leather and bindings of precious historical books. Case studies together with broad discussions of literature data demonstrate the practical use of alternative measures to prevent material pest insect infestation in archives or control it. Mobile electrical cooling units for reducing the temperature for prevention of mass development of insect pests, application of biological antagonists as possible control agents of the drugstore beetles, use of sticky traps with pheromone baits for early pest detection and finally the use of nitrogen for pest control are described and discussed.
Key words: Drugstore beetle, Stegobium paniceum, material protection, nitrogen, inert atmospheres
Brotkäfer Stegobium paniceum (Abb. 1) gehören zu den häufigsten Schädlingen in Haushalten, Apotheken und in Drogerien (Zacher, 1927; Madel, 1938; Weidner, 1979c; 1983; Pospischil, 1997; Reichmuth, 1997; Engelbrecht und Reichmuth, 2005). Als Allesfresser bevorzugen die Larven dieses Käfers besonders trockene Back- und Teigwaren, stärkehaltige, trockene pflanzliche Stoffe, Lagergetreide, außerdem getrocknete Pflanzen und Drogen, Kakao und Schokolade und verdauen mit Symbionten im Darmtrakt selbst Tabak, ohne Schaden zu nehmen. Die Larven ernähren sich von Brot, kommen aber auch an Leder, Trockensträußen oder Salzteigfiguren vor. Fast jede trockene, organische Substanz kann verdaut werden. Selbst Bitterstoffe, Alkaloide und Gerbstoffe werden problemlos vertragen. Im Englischen besitzt er den Namen „drugstore beetle“, was auf sein häufiges Auftreten in Drogerien und Lebensmittelläden hindeutet.
Abb. 1. Brotkäfer Stegobium paniceum, rechts Aufsicht.
Dieser klassische Vorratsschädling tritt aber auch an Einbänden alter Bücher insbesondere in Archiven auf (Abb. 2 und 3), wo er sich von den organischen Bestandteilen einschließlich der Leime ernährt und unwiederbringliche Schäden verursachen kann. An seinen Fraßspuren (Abb. 4 bis 6) erkennt man Ähnlichkeiten zu Spuren holzzerstörender Insekten wie dem Holzwurm Anobium punctatum, deren Larven ebenfalls typische Gänge ins Holz fressen (Kemper, 1941; Madel, 1952). Zusammen mit dem Holzwurm Anobium punctatum (Weidner, 1979a, 1979b) gehört der Brotkäfer zur Familie der Nagekäfer (Anobiidae). Der Holzwurm kann mit Hilfe von Symbionten im Darmtrakt auch Lignine – wichtige Bestandteile von Holz – verdauen.
Abb. 2. Kostbare alte Archivmaterialien vor der Behandlung gegen Schadinsekten.
Abb. 3. Kostbare historische Bücher vor der Behandlung gegen Schadinsekten.
Abb. 4. Schadbild an Einbänden und Papier bei altem Archivmaterial nach Befall durch den Brotkäfer Stegobium paniceum.
Abb. 6. Fraßschäden an historischen Büchern, verursacht durch den Brotkäfer Stegobium paniceum.
Abb. 5. Schadbild nach Brotkäferbefall an historischen Büchern.
In einem großen Stadt-Archiv in Bayern wurde die praktische Umsetzung alternativer Verfahren zur Vorbeugung und Bekämpfung erprobt. Befallen waren teilweise wertvolle Archivalien, deren Alter bis ins 11. Jahrhundert reicht. Im Ganzen waren Archivunterlagen auf 2400 Regalmetern gelagert (Abb. 2 und 8).
Abb. 8. Notfallprogramm in einem befallenen Archiv zum Einsatz von Nützlingen; Lagererzwespe Lariophagus distinguendus versuchsweise gegen Brotkäfer Stegobium paniceum; Ausbringung: 600 Individuen in einer Etage; Gesamtlänge der Regale ca. 2,3 km.
Am Beispiel des insektenbefallenen Archivs wird der typische Lochfraß des Brotkäfers dokumentiert (Abb. 4 bis 6). Diese irreversiblen Schäden sind aus archivarischer Sicht eine Katastrophe, weil kulturhistorisch wertvolle Materialien, hier zum Teil aus dem 14. Jahrhundert, unwiederbringlich verloren gehen.
Die Feststellung aktiven Befalls erfolgte 2009. Mit „Häuschenfallen“, Klebefallen, die auf dem Boden stehend zur Früherkennung kriechender Insekten eingesetzt werden, und großen Gelbtafeln für fliegende Insekten wurde die Anzahl der Brotkäfer im Archivraum grob erfasst (Abb. 10).
Abb. 10. „Häuschenfalle“ mit Klebeflächen und Pheromonköder auf einem Regalboden des befallenen Archivs zur Erfassung kriechender Insekten, hier Brotkäfer Stegobium paniceum.
Die Lagererzwespe Lariophagus distinguendus (Abb. 9) wird in der Literatur als biologischer Gegenspieler des Kornkäfers Sitophilus granarius und anderer vorratsschädlicher Rüsselkäfer (Maiskäfer S. zeamais, Reiskäfer S. oryzae) erwähnt (Reichmuth, 1997). Steidle et al. (2007) beschreiben die Möglichkeiten und Grenzen der Bekämpfung holzzerstörender Käfer mit Lagererzwespen. Steidle und Reichmuth (2003) berichteten über ihre effektive Abtötungsleistung in Lagergetreide im Versuchssilo. Auf diesen Grundlagen wurden von der Firma Biologische Beratung Ltd. in Berlin Wespen für den Einsatz gegen den Brotkäfer in dem befallenen Archiv zur Verfügung gestellt. Auf Abb. 6 und 7 erkennt man die Räume, in denen die Wespen freigesetzt wurden. Mittels Pheromonfallen (Abb. 10) und Gelbtafeln (Abb. 6 und 7) wurde die Anzahl der Brotkäfer in den Archivräumen grob erfasst.
Abb. 9. Lagererzwespe Lariophagus distinguendus (ca. 3 mm groß, Photo: Schöller), bekannt als Gegenspieler des Kornkäfers Sitophilus granarius und anderer vorratsschädlicher Rüsselkäfer (Maiskäfer S. zeamais, Reiskäfer S. oryzae).
Abb. 7. Einsatz konventioneller Gelbtafeln zur Überwachung des Brotkäferbefalls.
Die Wespen wurden jedoch nur im Versuch zur groben Reduzierung von Käfern eingesetzt. Eine erfolgreiche Bekämpfung konnte damit nicht erreicht werden. Womöglich gelang es den Wespen nicht, Brotkäferlarven in den Befallsgängen der Buchrücken zu erreichen.
In einer weiteren historischen Bibliothek trat Stegobium paniceum unter den Dielen in Weizenstroh auf, das als Dämmmaterial eingesetzt worden war, und als Schädling in Rücken von Büchern aus dem 16. bis 18. Jahrhundert. Auch dort entstand unwiederbringlicher Schaden. Die Bücher wurden in eine Kammer zur Begasung und Entwesung mit Stickstoff ausgelagert. Nach der Behandlung und dem Rücktransport traten wieder Käfer auf, die wohl aus den Dielenritzen ausgewandert waren. Nun wurden bei recht geringem Käferbefall erfolgreich die o.g. Schlupfwespen eingesetzt (Schöller, 2010; Schöller und Prozell, 2011).
Ein weiterer Einsatz der Schlupfwespen gegen den Brotkäfer wurde von Wilamowski et al. (2008) aus Israel beschrieben. Die Wespen fanden dort die Wirtslarven zwischen und innerhalb der befallenen Bücher. Querner und Biebl (2011) berichteten über teilweisen Erfolg beim orientierenden Einsatz der Wespen gegen Brotkäferbefall in alten Büchern. Die Verminderung der Befallsdichte des Brotkäfers, die während des folgenden Jahres durch Monitoring belegt werden konnte, ließ sich allerdings nicht eindeutig den Wespen zuordnen, weil zusätzlich auch Stickstoff gegen die Brotkäfer eingesetzt worden war. Querner und Biebl wiesen auf das Potential der Wespen in einem integrierten Bekämpfungskonzept hin und betonten auch deren wirksamen Einsatz im Zuge einer Prophylaxe einer Massenentwicklung des Brotkäfers durch Freilassung von Wespen bereits bei sehr geringem Schädlingsbefall.
Alternativ wurde zunächst auch versucht, mit moderater Kälte von 15°C–17°C, die mit Kühlaggregaten eingeregelt wurde (Abb. 11), die massenhafte Entwicklung des Brotkäfers vorübergehend zu stoppen, bis eine durchgreifende Bekämpfung mittels Stickstoff gestartet werden konnte.
Abb. 11. Notfallprogramm zur Klimatisierung (Kühlen); Kältegeräte im Archiv; Temperatur 15°C bis 17°C, um den weiteren massenhaften Aufbau der Schadinsektenpopulation zu unterbinden.
Des Weiteren wurde für ca. 5 Monate ein großes Kunststoffzelt gebaut (Abb. 12, 13 und 14) und die befallenen Bestände des Archivs aus 2,4 Regalkilometern in Kartons mit ca. 750 000 Dokumenten, wie z.B. Reichsstädtischen Beständen ab dem 13. Jahrhundert, mit 30 Lkw-Ladungen umgelagert und in das 400 m3 große Zelt (15 m × 12 m × 2 m) befördert. Abb. 12 zeigt die Vorbereitung des Bodens als gasdichten Untergrund für die Zeltkonstruktion. Holzplatten wurden zum mechanischen Schutz der darunter liegenden gasdichten Folie ausgelegt, um später die Archivunterlagen ohne Zerstörung der gasdichten Unterschicht zu deponieren.
Abb. 12. Vorbereitung des Bodens in einer Lagerhalle, zur späteren Errichtung eines gasdichten Kunststoffzeltes zur Entwesung insektenbefallener Materialien.
Abb. 13. Aufbau eines Quarantänetunnels zum Stickstoffzelt.
Abb. 14. Fertig abgedichtetes Kunststofffolienzelt zur Entwesung von Archivmaterial mit Stickstoff.
Der 1. Durchlauf mit 90 Paletten umfasste bereits 150 000 Dokumente. Anschließend sollte befeuchteter Stickstoff so lange eingeblasen werden, bis die zunächst mit eingeschlossene Luft mit ihrem Sauerstoff durch Stickstoff ausgetauscht war, und die Archivmaterialien in sauerstoffarmer Atmosphäre lagerten. Nach den herrschenden Temperaturbedingungen sollte die sauerstoffarme Atmosphäre so lange einwirken, bis alle Stadien des Brotkäfers nachweislich abgetötet wären.
Stickstoff gehört zu den reaktionsträgen bzw. inerten Gasen, die ungiftig sind und durch Verdrängung des lebenswichtigen Sauerstoffs auf die meisten Organismen erstickend und abtötend wirken. Die Faktoren Temperatur, Sauerstoffrestgehalt in der Behandlungsatmosphäre, Wassergehalt der zu entwesenden Materialien, relative Luftfeuchte in der Gasmischung sowie die vorhandenen Arten und ggf. Entwicklungsstadien der Schadtiere beeinflussen maßgeblich den abtötenden Effekt und die Dauer der letalen Behandlung (Aliniazee, 1972; Reichmuth, 1987; Adler, 1995, 1996, 1998; Adler und Reichmuth, 1989; Adler et al., 2000; Calderon und Barkai-Golan, 1990; Reichmuth, 2000, 2007; Reichmuth et al., 1991, 1993, 1994). Stickstoffbegasungen sind nicht meldepflichtig. Sie beeinträchtigen wegen der Reaktionsträgheit des Stickstoffs die Qualität der behandelten Güter und Materialien nicht, wenn die relative Feuchte bei 50–55% stabil gehalten wird, wie es auch in Museen in den Ausstellungsräumen zur Schonung der Exponate üblich ist. Die Inertgas-Anwendung erfolgt im Zuge einer Sanierung von Bauwerken (Kirchen, Museen) oder auch von transportablen Einzelobjekten in gasdichten Kammern oder Folienzelten. In Deutschland kam Stickstoff zum ersten Mal zur Entwesung gegen holzschädigende Käfer 1992 zum Einsatz (Unger et al., 1992a, b). Dieses aus dem Vorratsschutz entlehnte Schädlingsbekämpfungsverfahren hat sich inzwischen als Routineverfahren zum Materialschutz gegen Insekten etabliert (Unger und Unger, 1986, 1992; Unger et al., 1992a; Valentin und Preusser, 1990; Daniel et al., 1993; Piening, 1996; Biebl, 1997). Tab. 1 gibt Einsicht in die für unterschiedliche Schädlingsarten und Befallsorte bei verschiedenen physikalischen Faktoren beschriebenen letalen Behandlungsbedingungen mit Stickstoff und/oder Argon. Die letalen Einwirkzeiten schwanken beträchtlich, je nach Randbedingungen. Auch das Diffusionsverhalten der Inertgase und des Sauerstoffs durch Holz unterschiedlicher Baumarten wurde ausführlich beschrieben (Charuk et al., 1973; Biebl, 1997).
Tab. 1. Entwesung (100% Mortalität, wenn nicht anders angegeben) mit sauerstoffarmem Stickstoff
Species | Temp.°C | rel. F. | Rest O2 | Dauer Tage | Material | Autor(en) |
Anobium punctatum, Larven, 95% Mortalität | 16 | 0 | 35 | Holzproben | ||
Anobium punctatum, Larven, 95% Mortalität | 20 | 0 | 30 | Holzproben | ||
Anobium punctatum, Larven, 95% Mortalität | 22 | 0 | 28 | Holzproben | ||
Anobium punctatum | 25 | 45 | 0,04 | 10 | Skulptur | |
Anobium punctatum | 25 | 40 | 0,03 | 14 | Klavier | |
Anobium punctatum, alle Stadien | 30 | 50 | 4–5 | |||
Anobium punctatum, Larven | 35 | 55–60 | 1,1 | 21 | Holzkörper | |
Hylotrupes bajulus | 20 | 60 | 20 | |||
Hylotrupes bajulus | 30 | 50 | 99,9% Argon | 10 | ||
Hylotrupes bajulus, Larven | 35 | 55–60 | < 1,5 | 28 | Holzkörper | |
Lasioderma serricorne | 40 | 35 | 0,03 | 14 | Pflanzen | |
Lyctus brunneus, Larven, 95% Mortalität | 20 | 0 | 22 | Holzproben | ||
Lyctus brunneus, alle Stadien, 95% Mortalität | 25 | 0 | 19 | Holzproben | ||
Lyctus brunneus, Imagines, 95% Mortalität | 28 | 0 | 1,4 | Holzproben | ||
Lyctus brunneus, Larven, 95% Mortalität | 28 | 0 | 12 | Holzproben | ||
Lyctus brunneus | 30 | 40 | 0,02 Argon | 4 | Bücher, gebundene Dokumente | |
Lyctus brunneus, alle Stadien, 95% Mortalität, | 35 | 0 | 21 | Holzproben | ||
Stegobium paniceum | 30 | 40 | 0,02 Argon | 4 | Bücher, gebundene Dokumente | |
Stegobium paniceum, alle Stadien | 30 | 50 | 99,9% Argon | 4–5 | ||
Tineola bisselliella, Eier, 95% Mortalität | 25 | 2 | 7 | Käfige | ||
Tribolium confusum und T. castaneum, alle Stadien | 26,7 | 38 | 0 | 3 | ||
Lyctus brunneus L | 30 | 65–70 | 0,42 | 7–21 | ||
Lasioderma serricorne | 30 | 65–70 | 0,42 | 7–21 | Holzkäfig | |
Lyctus brunneus A | 30 | 70 | 0,42 | 3 | Holz | |
Lyctus brunneus E | 30 | 70 | 0,42 | 6 | Holz | |
Lyctus brunneus L | 30 | 70 | 0,42 | 8 | Holz | |
Lyctus brunneus P | 30 | 70 | 0,42 | 12 | Holz | |
Anobium punctatum ELPI | 30 | 35 | 0,9 | 10 | Bücher | |
Lasioderma serricorne | 30 | 70 | 0,4 | 21 | Holz |
Aus dem Vorratsschutz ist diese Inertgastechnik zur Schädlingsbekämpfung bereits über Jahrzehnte bekannt und seit etwa 1980 im umfangreichen technischen Einsatz (Bailey und Banks, 1975, 1980; Banks und Annis, 1990; Reichmuth, 2000), nachdem Oxley und Wickenden die Empfindlichkeit von Schadinsekten in Lagergetreide gegenüber sauerstoffarmen Atmosphären bereits 1963 beschrieben hatten. Hermetische Lagerung von Vorräten, die für den Einsatz moderner Techniken von New und Rees (1988) für verpackte Lebensmittel beschrieben wurde, war zum Schutz gegen Schadinsekten schon bei historischen menschlichen Kulturen bekannt, ohne dass die Details der erstickenden Wirkung durchschaut worden waren (Adler et al., 2000).
In der Praxis des Materialschutzes wird Stickstoff entweder aus Gasflaschen oder Tanks, aus Membran- (Abb. 15) oder Pressure-Swing-Anlagen genutzt oder auch durch Einsatz Sauerstoff-bindender Chemikalien, wodurch der atmosphärische Luftsauerstoff in gasdicht eingeschweißten Kulturgütern durch Absorption von etwa 20 Vol.-% auf Werte bis unter 1 Vol.-% abgesenkt wird. Die Wirksamkeit der unter dem Namen AGELESS käuflichen Sauerstofffänger (Gilberg und Roach, 1993) lässt sich durch einen Farbindikator überwachen, der sich bei Sauerstoffgehalten von mehr als 0,5 Vol.-% blau färbt und der bei Gehalten von weniger als 0,1 Vol.-% rosa ist (Gilberg und Roach, 1993). Durch Verbrennung des Luftsauerstoffs kann mit Generatoren eine sauerstoffarme inerte Atmosphäre mit ca. 80 Vol.-% N2, 19 Vol.-% CO2 und 1 Vol.-% O2 erzeugt werden. Die Abb. 15a gibt grob den bei Biebl (1997) erwähnten, nichtlinearen Zusammenhang zwischen der Temperatur und der jeweils erforderlichen Einwirkzeit wieder, um bei 40% bis 60% relativer Feuchte mit Atmosphären aus Inertgasgeneratoren mit 50 bis 150 m3/h alle Stadien von Schadinsekten in Getreide, Gewürzen, Saatgut und Holz (Anobium punctatum in Erle, Ahorn, sowie auch in Büchern) abzutöten (Biggerstaff, 1965). Die Abb. 15a enthält auch eine mit Excel ermittelte Funktion zur Berechnung der Letalzeit im angegebenen Temperaturbereich. Durch Katalyse wird der bei der Verbrennung von Kohlenstoffträgern entstehende Gehalt an Kohlenmonoxid auf maximal 10 ppm und der von Stickoxid auf maximal 50 ppm begrenzt. Storey berichtete 1975 und 1980 über den Einsatz eines Inertgasgenerators bei der Entwesung von Silogetreide. Puppenstadien der Rüsselkäfer erwiesen sich dabei als besonders widerstandsfähig. Die exzellente Abdichtung der zu entwesenden Materialien bestimmt letztlich den Preis der Behandlung (Reichmuth, 1991). Die Erzielung und Überprüfung der Gasdichtigkeit wurde von Newman (1990), Wohlgemuth (1990) und Reichmuth (1993) ausführlich beschrieben. Zurück diffundierender Sauerstoff der Luft verhindert die Abtötung der Schadtiere, wenn nicht mit Stickstoff nachgespült wird, um den Sauerstoffgehalt der eingeschlossenen Atmosphäre mehrere Wochen niedrig zu halten.
Abb. 15. Stickstofferzeugung mit einer transportablen Stickstoff-Membrananlage mit Luftkompressor und Kältetrockner.
Abb. 15. Zusammenhang zwischen der Temperatur und der jeweils erforderlichen Einwirkzeit, um bei 40% bis 60% relativer Feuchte mit Atmosphären aus Inertgasgeneratoren mit 50 bis 150 m3/h alle Stadien von Schadinsekten in Getreide, Gewürzen, Saatgut und Holz (Holzwurm Anobium punctatum in Erle, Ahorn, sowie auch in Büchern) abzutöten (nach Biggerstaff, 1965). Durch Katalyse wird der Gehalt an Kohlenmonoxid auf maximal 10 ppm und der von Stickoxid auf maximal 50 ppm begrenzt.
Beim Einsatz toxischer Gase zur Schädlingsbekämpfung werden Kunststofffolien, z.B. aus Polyethylen, bereits seit vielen Jahren zur Abdichtung unterschiedlichster Objekte, wie z.B. ganzer Gebäude und Kirchen verwendet. Bei der Inertgasbehandlung – insbesondere auch z.B. kleinerer eingeschweißter Kulturgüter – mit Stickstoff oder Argon werden wegen der zu erreichenden und zu haltenden niedrigen Sauerstoffrestgehalte besondere Anforderungen an die Dichtigkeit und die geringe Gasdurchlässigkeit gestellt. Relativ gut geeignet sind nach Unger (1993) Folien aus Polyvinylidenchlorid und Nylon (Tab. 2). Auch die Reißfestigkeit und Versiegelbarkeit sind in diesem Zusammenhang maßgeblich.
Tab. 2. Gasdurchlässigkeit bei 20°C (in cm3 0,1 mm/m2 d bar, d = Dicke in mm) von Kunststofffolien nach Unger (1993)
Kunststofffolie | Abkürzung | N2 | O2 | CO2 |
Polyethylen, geringe Dichte | LDPE | 510 | 1350 | 8000 |
Ployethylen, hohe Dichte | HDPE | 160 | 450 | 2000 |
Polypropylen | PP | 100 | 550 | 1700 |
Polyvinylchlorid | PVC | 6 | 50 | 250 |
Polyvinylidenchlorid | PVDC | 0,3 | 1,0 | 7 |
Polyester | PETP | 2 | 10 | 70 |
Polystyren | PS | 200 | 1500 | 5000 |
11-Polyamid | 11-PA | – | 80 | – |
6-Polyamid | 6-PA | 0,68 | 5,6 | 24,8 |
Polycarbonat | PC | – | 650 | – |
Celluloseacetat | CA | 60 | 400 | – |
Zur Beurteilung der Begasungsfähigkeit größerer Objekte als ca. 50 m3 beschrieb Reichmuth (1993) ein Drucktestverfahren, bei dem entweder bei konstantem Druck von ca. 10 Pascal kontinuierlich eine abgemessene Menge Luft in das abgedichtete Objekt geblasen wird, um diese Druckdifferenz zu halten, oder eine Druckdifferenz von etwa 10 Pascal zur Umgebung durch Einblasen von Luft erzeugt wird, um anschließend – ohne weitere Luftzugabe – die Geschwindigkeit des Druckausgleichs durch Undichtigkeiten zu erfassen. In beiden Fällen lässt sich eine Kennzahl ermitteln, die als Luftwechselrate n pro Tag oder pro Stunde angegeben wird. n sollte bei 10 Pascal Druckdifferenz nicht größer als 2,4 pro Tag oder 0,1 pro Stunde sein.
Im vorliegenden Fall waren die Eckdaten der Entwesung mit Stickstoff:
Behandlungsdauer: 8 Wochen
Sauerstoffrestwert: 1–2 Vol.-%
Temperatur: 20–22°C
Relative Luftfeuchte: 50%
Zur Erfolgskontrolle der Feststellung der vollständigen Abtötung der Brotkäfer dienten gekäfigte Versuchstiere der o.g. Firma aus Berlin. Nach der Stickstoffbehandlung wurden die gekäfigten Tiere auf überlebende Käfer oder Larven untersucht.
In weiteren Versuchen mit 1500 Kartons Archivmaterial, die insgesamt ca. 15 t wogen, wurden gleichfalls materialschädigende Insekten mit Stickstoff abgetötet.
Auch bei historischen Trachten, die von Kleidermotten befallen waren, kam diese Technik zum Einsatz (Abb. 16 und 17). Brokerhoff et al. (1993) sowie Wudtke (2002) beschrieben die Möglichkeiten des alternativen Einsatzes tieferer Temperaturen zur Abtötung aller Stadien der Kleidermotte. Wudtke (2002) hat sich eingehend mit der Möglichkeit der Abtötung aller Entwicklungsstadien dieses Materialschädlings befasst, wobei auch inerte Gase einbezogen waren. Tallafus (1996) gab gleichfalls Informationen zum Einsatz arktischer Kälte gegen Schadinsekten wie auch Hallas und Hansen (1995).
Abb. 16. Abgeplante Textilmaterialien im Depot zur Entwesung mit sauerstoffarmem Stickstoff.
Abb. 17. Eingeschweißte Textilmaterialien zur Behandlung mit Stickstoff gegen Schadinsekten (Kleidermotten Tineola bisselliella).
Wudtke berichtete 1995 auch über die Behandlung eines Anobium-befallenen vergoldeten Schnitzwerks aus dem Schloss Sanssouci in Potsdam. Das Objekt wurde in eine 9 m3 große Blase eingeschweißt und mit Stickstoff mit einem Restsauerstoffgehalt von etwa 0,8 Vol.-% über 6 Wochen behandelt. Die relative Luftfeuchte über einer gesättigten Magnesiumnitratlösung zur Regelung lag dabei unter 55%.
Für kleinere Mengen insektenbefallener Kulturgüter, wie z.B. Möbel, eignen sich aus Sauerstoff-absorbierende Substanzen (Gilberg und Roach, 1993) (Abb. 18). Durch den Sauerstoffentzug der eingeschlossenen Luft entsteht gleichfalls eine sauerstoffarme Stickstoffatmosphäre die bei ausreichend langer Exposition zur Abtötung aller mit eingeschlossenen Insekten führt.
Abb. 18. Eingeschweißte insektenbefallene Kulturgüter im Museum zur Behandlung mit Stickstoff gegen Schadinsekten (Holzwurm Anobium punctatum).
Im vorliegenden Fall wurde mit Kühlaggregaten moderate Kälte von ca. 15°C erzeugt, um die massenhafte Weiterentwicklung der Schadinsekten zu unterbinden. Diese Verfahren sind zwar recht Material-schonend, aber doch wesentlich teurer als der allerdings länger dauernde Einsatz inerter Atmosphären (Reichmuth, 1991). Legt man Stickstoffkosten von bis zu 1 € pro m3 zugrunde, muss man im Spülverfahren zunächst das gesamte eingeschlossene Volumen maximal ca. 6 Mal mit passend vorgefeuchtetem Stickstoff spülen, um den Luftsauerstoff auf Werte unterhalb 1 Vol.-% anzureichern. Bei 100 m3 Raum wären dafür reine Gaskosten von 600 € erforderlich. Der weitere Verbrauch wird durch die Art und das widerstandsfähigste anwesende Entwicklungsstadium des Schadinsekten bestimmt sowie die Temperatur (Abb. 15a). Bei 30°C sind dies ca. 10 Tage, bei 21°C ca. drei Wochen. Je nach Leckrate bzw. Zurückdiffusion des Sauerstoffs muss nun Stickstoff nachgespült werden. Reichmuth (1991) gab für Silozellengetreideentwesung in einem halbwegs dichten Silo ca. weitere 2 €/m3 Volumen für die Spülung über 28 Tage an. Hinzu kommen die Kosten für das Bewegen, Einschlagen und wieder Abtransportieren der befallenen Güter sowie möglicherweise eine Klimatisierung. Insgesamt ist diese Technik wegen ihres geringen nachteiligen Einflusses auf Mensch und Umwelt sehr vorteilhaft, relativ sicher und nicht übermäßig teuer.
Meinem Mitautor Prof. Dr. Christoph Reichmuth danke ich für die anregende Betreuung meiner Diplomarbeit am Berliner Institut für Vorratsschutz und den Kontakt mit dem interessanten Thema des Stickstoffs und seiner Anwendung bei der Schädlingsbekämpfung, die mich heute im Beruf begleitet.
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