Umweltwirkungen von Materialien

Untersuchung von Umweltwirkungen von Materialien auf dem Freilandversuchsgelände
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Untersuchung von Umweltwirkungen von Materialien auf dem Freilandversuchsgelände

Viele Materialien können durch Ausgasung oder Auswaschung bei Kontakt mit Regenwasser bestimmte Stoffe in die Umwelt freisetzen, Witterungseinflüsse (z. B. UV-Licht) zudem Inhaltsstoffe von Materialien chemisch verändern. Ob und wie Inhaltsstoffe und deren Transformationsprodukte mit der Umwelt in Wechselwirkung treten und ob sie zu einer Beeinträchtigung des Ökosystems führen, ist immer häufiger Gegenstand der öffentlichen Diskussion.

Umwelteigenschaften von Materialien lassen sich auf zwei Arten ermitteln: entweder mittels individueller chemischer Analyse der freisetzbaren Stoffe oder durch Überprüfung der Wirkung eines Materialauszugs anhand vonökotoxikologischen Testverfahren an lebenden Organismen. Während bei der spurenanalytischen Herangehensweise bekannte Stoffe identifiziert und ihre Konzentrationen bestimmt werden, erfassen die ökotoxikologischen Testverfahren die Wirkung der Gesamtheit der freigesetzten Stoffe.

Für genormte Prüfverfahren und Bewertungsschemata verwenden wir ausschließlich unter Laborbedingungen gewonnene Eluate (Gemisch aus Lösungsmitteln und gelösten Substanzen). Auf unserer Freilandversuchsfläche ist es zudem möglich, das Verhalten von Baustoffen unter realen Klimabedingungen zu untersuchen. Die Zusammenführung der Ergebnisse von Labor- und Freilanduntersuchungen bietet die Möglichkeit, bestehende Bewertungskonzepte im Hinblick auf ihren Realitätsbezug zu prüfen und weiterzuentwickeln.

Verfahren:

  • DIN CEN/TS 16637-2: Bauprodukte – Bewertung der Freisetzung von gefährlichen Stoffen – Teil 2: Horizontale dynamische Oberflächenauslaugprüfung
  • DIN EN 16105: Beschichtungsstoffe – Laborverfahren zur Bestimmung der Freisetzung von Substanzen aus Beschichtungen in intermittierendem Kontakt mit Wasser
  • DIN EN 19529: Elution von Feststoffen – Schüttelverfahren zur Untersuchung des Elutionsverhaltens von anorganischen und organischen Stoffen mit einem Wasser/Feststoff-Verhältnis von 2 l/kg
  • DIN EN 12457-4: Charakterisierung von Abfällen – Auslaugung; Übereinstimmungsuntersuchung für die Auslaugung von körnigen Abfällen und Schlämmen – Teil 4: Einstufiges Schüttelverfahren mit einem Flüssigkeits-/Feststoffverhältnis von 10 l/kg für Materialien mit einer Korngröße unter 10 mm (ohne oder mit Korngrößenreduzierung)
  • DIN 38407-35: Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung – Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) – Teil 35: Bestimmung ausgewählter Phenoxyalkancarbonsäuren und weiterer acider Pflanzenschutzmittelwirkstoffe – Verfahren mittels Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS)
  • DIN 38407-36: Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung – Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) – Teil 36: Bestimmung ausgewählter Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und anderer organischer Stoffe in Wasser – Verfahren mittels Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS bzw. -HRMS) nach Direktinjektion
  • DIN EN 1484: Wasseranalytik – Anleitungen zur Bestimmung des gesamten organischen Kohlenstoffs (TOC) und des gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC)
  • DIN EN ISO 10304: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung von gelösten Anionen mittels Flüssigkeits-Ionenchromatografie – Teil 1: Bestimmung von Bromid, Chlorid, Fluorid, Nitrat, Nitrit, Phosphat und Sulfat
  • DIN EN ISO14911: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung der gelösten Kationen Li⁺, Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺ und Ba²⁺ mittels Ionenchromatographie – Verfahren für Wasser und Abwasser
  • DIN EN ISO 17294-2: Wasserbeschaffenheit – Anwendung der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) – Teil 2: Bestimmung von ausgewählten Elementen einschließlich Uran-Isotope
  • ISO 6341: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung der Hemmung der Beweglichkeit von Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea) – Akuter Toxizitäts-Test
  • ISO 8692: Wasserbeschaffenheit – Süßwasseralgen-Wachstumshemmtest mit einzelligen Grünalgen
  • DIN EN ISO 11348: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung der Hemmwirkung von Wasserproben auf die Lichtemission von Vibrio fischeri (Leuchtbakterientest)

Industrieprojekte

  • Entwicklung eines Modells zur Bewertung der umweltrelevanten Eigenschaften üblicher Putze und Mörtel im Außenbereich
  • Eluierbarkeit von Topfkonservierern aus Bauprodukten
  • Umwelteigenschaften mineralischer Werkmörtel und pastöser Produkte
  • Freisetzung von Bioziden aus Fassadenbeschichtungen
  • Umwelteigenschaften mineralischer Werkmörtel

Forschungsprojekte

  • Validierung des Laborversuches nach DIN CEN/TS 16637-2 zur Freisetzung von Radiziden aus Bitumendachbahnen
  • Verhalten von aus Baustoffen ausgelaugten Bioziden bei der Bodenpassage
  • Freisetzung von Mecoprop aus Polymerbitumendachbahnen – Modellierung des Transportverhaltens von Mecoprop bei der Bodenpassage
  • Freisetzung von aromatischen Aminen aus Bauwerksabdichtungen – Erarbeitung eines Verfahrens zur anal. Quantifizierung
  • Freisetzung von Durchwurzelungsschutzmitteln aus Dachabdichtungen
  • Untersuchung der Auswaschungen von Bauelementen aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas zur Bewertung der Auswirkungen auf Boden und Grundwasser
  • Energieoptimiertes Bauen: Entwicklung innovativer Produkte zur Vermeidung von Algenbewuchs auf Bauteiloberflächen