Prüfkammeruntersuchungen/Thermoextraktion

Immer mehr Hersteller lassen ihre Produkte in Prüfkammern auf die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen hin untersuchen. Für viele Produktgruppen gibt es bereits Klassifizierungssysteme und standardisierte Prüfverfahren.

Ansicht Prüfkammer
Prüfkammeruntersuchungen haben den Vorteil, dass ihre Ergebnisse besser als bei anderen Prüfverfahren auf reale Raumverhältnisse übertragbar sind - vorausgesetzt, die Randbedingungen (Raumbeladung, Luftwechselrate, Temperatur, Luftfeuchte, Dauer der Prüfung) sind praxisgerecht ausgewählt. Diesem Vorteil stehen leider die Kosten einer solchen Untersuchung gegenüber. Diese sind wesentlich höher als z.B. bei einer Headspace-Materialuntersuchung, da die Prüfkammer über einen Zeitraum von mehreren Tagen bis Wochen mit dem Prüfkörper belegt ist.

Darüber hinaus haben sich Prüfkammer- bzw. Prüfzellenuntersuchungen auch als ein wichtiges Instrument bei der Quellensuche in Zusammenhang mit Schadstoffbelastungen in Raumluft bewährt. Hierbei können einzelne Materialien oder auch mehrschichtige Boden- und Wandaufbauten untersucht werden.

AgBB-Bewertungsschema für VOC aus Bauprodukten

Bauprodukte müssen auf gesundheitliche Risiken von Inhaltsstoffen, die sie in den Innenraum abgeben könnten, bewertet werden. So schreibt es das Bauproduktengesetz vor. Der Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) hat im Jahr 2002 ein Bewertungsschema veröffentlicht, durch welches die Abgabe von flüchtigen und schwerflüchtigen organischen Stoffen geprüft und bewertet werden kann. Zentrales Prüfmittel ist eine Prüfkammeruntersuchung der Bauprodukte. Das Bewertungsschema wurde in einer Einführungsphase bis Mitte 2004 getestet. Das Schema ist seit August 2004 Grundlage für die gesundheitliche Bewertung bei Zulassungen von Bauprodukten durch das Deutsche Institut für Bautechnik. ALAB hat an Ringversuchen im Rahmen der AgBB-Einführungsphase teilgenommen und ist daher in der Lage, qualitätsgeprüfte Prüfkammeruntersuchungen gemäß dem AgBB-Bewertungsschema anzubieten.

Prüfverfahren nach RAL-UZ (Umweltzeichen "Blauer Engel")

Das Umweltbundesamt hat für eine Vielzahl von Produktgruppen Vergabegrundlagen erstellt, bei deren Erfüllung einzelne Produkte das Umweltzeichen "Blauer Engel" verliehen bekommen können.

Hierbei werden Vorgaben zum Beispiel bezüglich Rohstoffauswahl, des Emissionsverhaltens und Verwertung und Entsorgung gemacht. Die detaillierten Kriterien können den jeweiligen Vergabegrundlagen entnommen werden. Zur Überprüfung des Emissionsverhaltens werden Produkte zunächst in Prüfkammern eingebracht. Nach vorgegebenen Zeitspannen wird die Prüfkammerluft auf eine Vielzahl von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) sowie Formaldehyd und weitere Aldehyde untersucht. Bei Erfüllung der Vergabekriterien kann die Nutzungserlaubnis für den Blauen Engel bei der RAL (Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e. V.) beantragt werden. Das RAL überprüft den Antrag und schließt mit dem Unternehmen einen zeitlich befristeten Zeichennutzungsvertrag ab. Die Produkte können dann mit dem "Blauer Engel" und dem jeweiligen RAL- Umweltzeichen (RAL-UZ) gekennzeichnet werden.

ALAB ist für Prüfung von Formaldehyd und anderen flüchtigen organischen Verbindungen für die Vergabe folgender Umweltzeichen anerkannt:

  • RAL UZ 38 - Emissionsarme Möbel und Lattenroste aus Holz und Holzwerkstoffen
  • RAL-UZ 113 - Emissionsarme Bodenbelagsklebstoffe und andere Verlegewerkstoffe (z.B. Dispersionsklebstoffe, Pulverklebstoffe und Fixierungen)
  • RAL-UZ 120 -Emissionsarme Elastische Fußbodenbeläge (z.B. Kunststoffbodenbeläge, Bodenbeläge aus künstlichem und natürlichem Kautschuk, Linoleum)
  • RAL-UZ 123 - Emissionsarme Dichtstoffe für den Innenraum (Fugendichtstoffe aus Silikon auf Wasser-, Acetatbasis und neutralvernetzende Silikone - ausgenommen sind oximvernetzende Systeme; Fugendichtstoffe auf Acrylatbasis)
  • RAL-UZ 128 - Emissionsarme textile Bodenbeläge gemäß DIN ISO 2424
  • RAL-UZ 130 - Emissionsarmes Holzspielzeug gemäß Richtlinie 88/378/EWG (z.B. neben Vollholz auch holzähnliche natürliche Materialien sowie Holzwerkstoffe)
  • RAL-UZ 132 - Emissionsarme Wärmedämmstoffe und Unterdecken für die Anwendung in Gebäuden (Die Vergaberichtlinie gilt für Wärmedämmstoffe nach DIN EN 13162 bis 13171, Unterdecken nach DIN EN 13964 für die Anwendung in Gebäuden sowie bauaufsichtlich zugelassene Dämmstoffe und Unterdecken)
  • RAL-UZ 148 - Emissionsarme Polsterleder (Die Vergaberichtlinie gilt für im Innenraum einzusetzende Leder, insbesondere Polsterleder gemäß DIN 68871)
  • RAL-UZ 156 - Emissionsarme Verlegeunterlagen für Bodenbeläge (Verlegeunterlagen aus Holzfasern, Korkgranulat, Pappe, Polyethylen-, Polystyrolschaum, Kautschukgranulat, Polyurethan)
  • RAL-UZ 176 - Emissionsarme Bodenbeläge, Paneele und Türen aus Holz und Holzwerkstoffen für Innenräume

Prüfverfahren nach GEV

Die "Gemeinschaft emissionskontrollierter Verlegewerkstoffe e.V" (GEV) hat für die Produktgruppen dünnflüssige Verlegewerkstoffe (z.B. Grundierungen), pulverförmige Verlegewerkstoffe (z.B. Spachtelmassen), pastöse Verlegewerkstoffe (z.B. Bodenbelagsklebstoffe) sowie sonstige Verlegewerkstoffe (z.B. Unterlagen, Dämmstoffe) das Prüfzeichen "EMICODE" entwickelt. Dazu wird das Emissionsverhalten der Verlegewerkstoffe nach definierter Lagerung in einer Prüfkammer ermittelt. ALAB hat an den entsprechenden GEV-Ringversuchen teilgenommen und ist daher in der Lage, qualitätsgeprüfte Prüfkammeruntersuchungen nach GEV-EMICODE anzubieten.

natureplus®

Für Baustoffe, die zu mindestens 85% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, gibt es seit einigen Jahren das Qualitätszeichen "natureplus". Für die Zeichenvergabe ist u.a. eine Prüfkammeruntersuchung durch ein von natureplus zugelassenes Labor vorgeschrieben.

Oberflächen-Emissionsmesszelle (FLEC®)

Oberflächen-Emissionsmesszellen werden direkt auf den Prüfling aufgesetzt. Eine elastische Dichtung schließt die nur etwa 30 cm3 fassende Kammer zur Umgebung ab. Die Kammer wird mit gereinigter und befeuchteter Luft durchspült. Probenoberfläche, Kammervolumen und Luftwechsel werden so abgestimmt, dass eine Raumbeladung von 1m2 Probenbeladung/m3 simuliert wird. Daher sind die Untersuchungsergebnisse vergleichbar mit den Ergebnissen von Prüfkammeruntersuchungen.

Grafik Querschnitt einer Oberflächen-Emissionsmesszelle
Querschnitt einer Oberflächen-Emissionsmesszelle

Oberflächen-Emissionsmesszellen haben den Vorteil der zerstörungsfreien Prüfung und des geringeren Aufwandes gegenüber einer großen Prüfkammer. So können z.B. Emissionen aus Bodenbelägen bzw. kompletten Bodenaufbauten direkt vor Ort gemessen werden. Allerdings kann eine Oberflächen-Emissionsmesszelle nur auf glatten Flächen eingesetzt werden, da z.B. auf Teppichboden keine ausreichende Abdichtung der Kammer möglich ist. Mit Hilfe eines speziellen Adapters können zwar auch Teppichböden untersucht werden, jedoch muss dafür eine Probe entnommen werden und der Vorteil der zerstörungsfreien Prüfung ist dahin. ALAB verfügt über eine Oberflächen-Emissionsmesszelle und bietet entsprechende Untersuchungen an.

Dynamische Headspace-Untersuchungen

Materialproben werden in Glasgefäßen in der Regel zwei Stunden lang auf 60°C erwärmt. In dieser Zeit wird gereinigte Luft über die Probe gezogen und die ausgasenden Substanzen auf den jeweiligen Adsorbentien (Aktivkohle, Anasorb747, DNPH oder Tenax TA) aufgefangen. Die Auswertung geschieht entsprechend den Luftproben.

Diese einfache Methode hat sich besonders bewährt beim Aufspüren von Emissionsquellen von Baustoffen und Einrichtungsgegenständen. Obwohl die Ausgasung der schwerer flüchtigen Komponenten oft nicht quantitativ erfolgt, ist sie dennoch ein wichtiges Mittel, über Mustervergleich mit Chromatogrammen von Raumluftmessungen den Emittenten auf die Spur zu kommen.

VDA-Empfehlung 278

Lange bevor in Wohnungen und Büros die ersten Fälle von Fogging auftraten, machten viele Käufer fabrikneuer Autos Bekanntschaft mit diesem unangenehmen Phänomen. Fettig-schmierige Beläge auf der Frontscheibe und ein vor allem bei Sonneneinstrahlung intensiver Geruch nach Chemie, dazu Schleimhautreizungen, Kopfschmerzen und allergische Reaktionen sorgten zunehmen für Reklamationen der Kundschaft. Als Ursache dieser Beschwerden wurden u.a. Weichmacher, Flammschutzmittel und Lösemittel ausgemacht. Sie entweichen vor allem bei hohen Temperaturen - im Sommer kann die Temperatur im Auto bis zu 90°C erreichen - aus Armaturenbrettern, Hutablagen, Türverkleidungen, Sitzen und Fußbodenbelägen. Im Durchschnitt fast 100 Kilogramm Kunststoffe, viele davon angereichert mit unterschiedlichsten Additiven, sind in einem modernen Auto verbaut.

Mittlerweile versuchen die Automobilhersteller, das Fogging-Problem durch Kontrolle der Kunststoffmaterialien in den Griff zu bekommen. Die Firma Mercedes hat hierfür eine Untersuchungsmethode entwickelt, die in eine Empfehlung des Verbandes der Automobilindustrie - die VDA-Empfehlung 278 - Eingang gefunden hat. Nach diesem Verfahren werden die Materialproben mit verschiedenen Temperaturprogrammen im Gasstrom erhitzt, die ausgasenden Substanzen werden in einer Kühlfalle ausgefroren. Ist die Ausgasung beendet, werden die Substanzen durch schnelles Aufheizen der Kühlfalle auf ie Trennsäule eines Gaschromatographen überführt, dort aufgetrennt und mit Hilfe eines Massenspektrometers identifiziert.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens können nicht nur Kunststoffe für den Automobilbau untersucht werden; auch zum Nachweis foggingaktiver Substanzen in Wandfarben, Teppichböden und Baumaterialien ist die Untersuchungsmethode geeignet. Vorteil des Verfahrens: es werden nur kleinste Materialmengen benötigt, etwas abgekratzte Wandfarbe oder ein paar Teppichfasern reichen für eine vollständige Untersuchung aus. Neben den schwerer flüchtigen foggingaktiven Substanzen können auch leichtflüchtige Verbindungen wie Lösemittel in einem Analysengang nachgewiesen werden. Da die Ausgasung der Materialprobe und die gaschromatographische Analyse in einem Arbeitsgang ohne manuelle Eingriffe erfolgt, ist die Methode unempfindlich gegen äußere Einflüsse, z.B. Blindwerte.

Falls Sie an einer Prüfkammeruntersuchung interessiert sind, rufen Sie uns bitte an.

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