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wlb - Wasser, Luft und Boden 1/2017

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LUFTREINHALTUNG/KLIMASCHUTZ Olfaktorische Spurensuche Identifizierung der Quellen von Gerüchen in der Innenraumluft Nach den Schadstoffen in der Luft gewinnen Gerüche eine immer größere Bedeutung. Allerdings ist ihre Identifikation wesentlich schwieriger, da sie meistens nur in geringsten Konzentrationen in der Luft vorhanden sind. Um die chemische Struktur der Geruchsstoffe feststellen zu können, müssen daher z. T. sehr große Luftmengen gesammelt werden. Im Folgenden werden die analytischen Probleme zur Identifizierung von Gerüchen in Innenräumen darstellt. Die Reinhaltung der Luft spielt in Deutschland seit vielen Jahren eine sehr wichtige Rolle. Nach den Schadstoffen in der Innenraumluft rücken inzwischen vermehrt auch Gerüche in den Fok us. Auf dem DGUV-Forum Forschung Extra „Gefahrstoff-Forschung – Gerüche und Reizstoffe“ wurden die unterschiedlichsten Aspekte dieser Thematik dargestellt. Die Schwerpunkte der Veranstaltung lagen auf den Bereichen Arbeitsplatz, Schulen/Kitas und Büros. Gerade in diesen Bereichen können Gerüche das Wohlbefinden von Personen massiv beeinträchtigen. Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, die Gerüche bzw. ihre Quellen identifizieren zu können. Identifizierung von Gerüchen Wird ein Prüfinstitut beauftragt, Innenraum-Luftmessungen durchzuführen, dann werden diese nach der VDI-Richtlinie 4300 realisiert. Allerdings wurden diese Analysevorschriften entwickelt, um Schadstoffe und deren Konzentrationen in der Innenraumluft zu bestimmen. Für die in der Richtlinie aufgeführten chemischen Verbindungen existieren Grenzwerte in der Innenraumluft. Unter dieser Vorgabe führt eine Analyse der Luft zu dem Ergebnis, dass keine Schadstoffe vorliegen. Entweder gehören die vorhandenen Geruchsstoffe zu keiner der untersuchten Verbindungsklassen oder ihre Konzentration ist so gering, dass sie unter der Erfassungsgrenze der verwendeten analytischen Methode liegen. Auf den ersten Blick ist dieses Problem einfach zu lösen, man erhöht das Proben- Autor: Dr. Hans-Jürgen Buschmann, Leiter F&E, Dipl.-Ing. Jörg Brandes, Leiter Sachverständigenwesen, beide GFI-Gesellschaft für Innenraumhygiene mbH, Geldern 32 wlb 1/2017

LUFTREINHALTUNG/KLIMASCHUTZ volumen und damit die Konzentration der Geruchsstoffe in den verwendeten Adsorber-Röhrchen. Allerdings gestatten die üblicherweise verwendeten Pumpen keine Vergrößerung des Probenvolumens. Mit den kommerziell verfügbaren Probenentnahmegeräten, wie sie für die Bestimmung von Schadstoffen in der Luft verwendet werden, ist daher in den meisten Fällen keine Identifizierung von Geruchsstoffen möglich. Neue Wege leistung. Durch die Adsorbereinheit wird eine Luftmenge von 250 l/min geleitet. Die Geräusche liegen bei ca. 35 dB. Daher können Langzeitmessungen durchgeführt werden, ohne die Nutzer der Räume einer Geräuschbelästigung auszusetzen. Außerdem ist er recht klein (15 × 15 × 8 cm) und stört daher auch optisch sehr wenig. Der Luftsammler verfügt über einen Betriebsstundenzähler, so dass er nicht für eine quantitative Analytik geeignet ist, aber er ermöglicht die Abschätzung der Konzentrationen der geruchsverursachenden Verbindungen. Untersuchung in der Praxis Ein Klassenzimmer im Kellerbereich einer Grundschule konnte wegen der vorhandenen Geruchsbelästigung nicht mehr genutzt werden. Allerdings befindet sich der Raum nur ca. 1,50 m unterhalb der Außenniveaus und verfügt über mehrere Fenster. Im Außenbereich hatte es einen Schaden im Bereich der Regenwasserableitung gegeben, sodass zwecks Trocknung der Außenwand ein Luftentfeuchter im Raum aufgestellt worden war. Trotz Trocknung verringerte sich die Geruchsbelästigung nicht. Durch den Einsatz des Luftsammlers sollte nach Möglichkeit eine Emissionsquelle identifiziert werden. In der Betriebszeit von 115 Stunden wurden 1720 m³ Raumluft durch die Adsorbermatte geleitet. Anschließend wurden die enthaltenen Verbindungen analysiert. Die gefundenen Pinene, 3-Caren und Limonen werden als „natürliche“ Lösemittel bezeichnet. Sie sind auch Bestandteile von Terpentinöl. Pinene sind im Holz von Nadelhölzern enthalten. Terpentinöle werden zum Holzschutz oder zur Holzpflege verwendet. Limonen wird häufig als Duftstoff Reinigungsmitteln zugesetzt. Diese Quelle kann aber ausgeschlossen werden, da der Fußbodenbelag im gesperrten Klassenzimmer nicht gereinigt wurde. Die Verbindung 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutryat wird industriell als Zusatz zu Klebstoffen und Farben eingesetzt. Sie kann auch in Mitteln zur Holzkonservierung enthalten sein. Es ist aus der Literatur bekannt, dass diese Verbindung aus Latexfarben freigesetzt werden kann. Da in dem Klassenzimmer eine Holzverkleidung an der Außenwand angebracht worden war, ist sie mit sehr großer Wahrscheinlichkeit die Quelle der Geruchsbelästigung. Als Auslöser ist aber der Wasserschaden im Außenbereich anzusehen. Das Wasser, was in das Luftsammler mit Adsorbermatte (ca. 10 x 10 cm), die durch Emulsionspolymerisation von Divinylbenzol und Styrol hergestellt wird Klassenzimmer gelangte, löste auf seinem Weg die gefundenen Substanzen in kleinsten Mengen kontinuierlich aus der Holzverkleidung und transportierte sie so in das Klassenzimmer. Zusammenfassung Das Beispiel verdeutlicht, dass es möglich ist, Gerüche und damit auch die Geruchsquellen zu identifizieren. Allerdings muss man dazu das untersuchte Luftvolumen extrem vergrößern. Mihilfe des verwendeten Luftsammlers ist dies ohne großen Aufwand möglich. Die Bestimmung der adsorbierten Bestandteile der Luft erfolgt ganz klassisch nach Extraktion der Adsorbermatten mithilfe der Gaschromatografie mit Massenspektrometrie-Kopplung. Daher fallen neben den normalen Kosten bei der Analyse keine zusätzlichen Kosten an. www.gfi-brandes.de Daher wurde ein völlig neuer Weg eingeschlagen, um Geruchsstoffe in der Luft zu identifizieren und damit ihre möglichen Quellen aufzuspüren. Zum Einsatz kam ein „Luftsammler“. Als Adsorbermaterial enthält er eine Matte (ca. 10 × 10 cm), die durch Emulsionspolymerisation von Divinylbenzol und Styrol hergestellt wird. Dieses Material übertrifft Aktivkohle in seiner Absorber- Substanz Konzentration [mg/g Probe] α – Pinen 20 β – Pinen 2 3 -Caren 12 Limonen 50 2,2,4-Trimethyl-1,3- 20 pentandiolmonoisobutryat 1-Butanol 15 2-Ethyl-1-hexanol 14 wlb 1/2017 33