TY - RPRT A1 - Heisterkamp, I. A1 - Gartiser, S. A1 - Kretzschmar, M. A1 - Schoknecht, Ute A1 - Kalbe, Ute A1 - Happel, O. A1 - Ratte, M. T1 - Methoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten N2 - Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten, die in Kontakt mit Regen- oder Sickerwasser kommen, wurde durch Kombination normierter Elutions- (DSLT, Perkolationstest) und Ökotoxizitätstests (Algen, Daphnien, Fischeier, Leuchtbakterien) sowie Gentoxizitätstests (Ames, umu) untersucht. Ziel des Projektes war es einerseits, einen Beitrag zur Harmonisierung der Prüfmethoden unter CEN/TC 351 zu leisten und andererseits potentielle Produktgruppen, die sich für die Umweltzeichenvergabe des Blauen Engels eignen würden, zu erkennen. Durch umfangreiche qualitative und quantitative chemische Analysen (u. a. GC-MS- sowie LC-MS-Screening) wurden einige der freigesetzten Stoffe identifiziert und anhand von Literaturdaten ökotoxikologisch charakterisiert. Insgesamt wurden 34 Bauprodukte (Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites, Pflasterfugenmörtel, Korkgranulate, Schaumglasschotter, Wegedecken, Dichtmassen) untersucht. Hierbei wurden insbesondere bei den Fugenmörteln und Korkgranulaten sehr hohe Ökotoxizitäten (bis LID = 16384 bei den Fugenmörteln und LID = 24578 bei den Korkgranulaten) beobachtet. Algen- und Leuchtbakterientests waren in der Regel deutlich empfindlicher als der Daphnien- und Fischeitest. Die untersuchten Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites und Schaumglasschotter zeigten hingegen keine oder nur sehr geringe Ökotoxizitäten. Zur Qualitätssicherung und Validierung wurde ein Europäischer Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Hierzu wurde ein Fugenmörtel als flächiges Produkt im DSLT und als gebrochenes körniges Produkt im Perkolationstests eluiert und die Eluate nachfolgend in den 29 teilnehmenden Laboren hinsichtlich ihrer Ökotoxizität untersucht. Hierbei wurden insgesamt plausible Ergebnisse und gute (<50 %) bis sehr gute (<20 %) Reproduzierbarkeiten erzielt. Es wird empfohlen, für die Produktgruppen Dachbahnen, Kunstrasen und Sportböden sowie Fugenmörtel Vergabekriterien für den Blauen Engel zu entwickeln KW - Bauprodukte KW - Umweltbewertung KW - Ökotoxizität PY - 2022 UR - https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/methoden-kriterien-zur-bewertung-der-oekotoxizitaet SN - 1862-4804 VL - 151 SP - 1 EP - 135 CY - Dessau-Roßlau AN - OPUS4-56679 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Gartiser, S. A1 - Heisterkamp, I. A1 - Schoknecht, Ute A1 - Burkhardt, M. A1 - Ratte, M. T1 - Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten N2 - Die Europäische Bauprodukteverordnung (EU) Nr. 305/2011 ermöglicht den Mitgliedstaaten Vorschriften zur Bewertung der Umweltauswirkungen ihrer Bauwerke zu erlassen. Ziel des Pro-jektes war es, Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Um-weltverträglichkeit von Bauprodukten für die Außenanwendung zu erarbeiten, die zur Europä-ischen Harmonisierung von Prüfmethoden beitragen. Aus einer Auswahlliste von 39 Produkten wurden 20 Produkte in das ökotoxikologische Untersuchungsprogramm einbezogen. Monoli-thische und flächige Bauprodukte wurden in der horizontalen dynamischen Oberflächenaus-laugprüfung (DSL-Test) nach CEN/TS 16637-2, granulare Produkte im Schütteltest nach DIN EN 12457-1 eluiert. Die Eluate wurden in vier aquatischen Toxizitätstests (Algen, Daphnien, Leuchtbakterien, Fischeier), einem Gentoxizitätstest (umu-Test) und im Respirometertest (OECD 301 F) untersucht. Hierbei wurden niedrige bis sehr hohe Ökotoxizitäten (bis Verdün-nungsstufe 1536) bestimmt. Zudem wurde ein Europäischer Ringversuch mit 17 Teilnehmern und zwei Bauprodukten konzeptionell vorbereitet, durchgeführt und gemäß DIN ISO 5725 ausgewertet. Nach Ausschluss der nicht validen bzw. als Ausreißer identifizierten Biotests war die laborübergreifende Streuung des Gesamtverfahrens zur ökotoxikologischen Charakterisie-rung von Bauprodukten akzeptabel. Der Variationskoeffizient für die Konzentration, die einen 50%igen Effekt induziert (EC50) lag für die verschiedenen Tests und Bauprodukte zwischen 9 und 110% und beschreibt die Variabilität des gesamten, komplexen Verfahrensablaufs vom Elutionsprozess über Probenlagerung bis hin zur eigentlichen Biotestdurchführung. Es wurden Empfehlungen zur Planung und Durchführung von Ökotoxizitätstests zur Bewertung von Bau-produkten erarbeitet und bei der für die europäische Harmonisierung von Auslaugtests für Bauprodukte zuständigen CEN-Arbeitsgruppe eingereicht. KW - Freisetzung KW - Schadstoffe KW - Umweltbewertung KW - Ökotoxikologische Testverfahren KW - Bauprodukte PY - 2016 UR - http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/empfehlungen-fur-eine-testbatterie-zur SN - 1862-4804 VL - 74/2016 SP - 1 EP - 161 CY - Dessau-Roßlau AN - OPUS4-38559 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Heisterkamp, I. A1 - Gartiser, S. A1 - Kalbe, Ute A1 - Bandow, Nicole T1 - Ökotoxikologische Bewertung reaktiver Brandschutzbeschichtungen N2 - Kurzfassung Die Umweltverträglichkeit reaktiver Brandschutzbeschichtungen wurde anhand einer Kombination von Auslaugprüfungen und nachfolgender Ökotoxizitätstestung bewertet. Hierzu wurden drei repräsentative reaktive Brandschutz-beschichtungssysteme, die vom Anwendungsbereich her einer direkten Bewitterung ausgesetzt sein können, untersucht. Der Aufbau bestand aus einem Stahlkörper, der Grundierung, einem Haftvermittler, der reaktiven Komponente sowie einem Deckanstrich. Die Prüfkörper wurden in Auslaugversuche nach DIN EN 16105 (Intermittierender Wasserkontakttest mit 9 Immersionszyklen je 1 h Tauchen, 4 h Trocknung und erneut 1 h Tauchen, Flüssig-zu-Flächen (L/A) Verhältnis 25 L/m²) und CEN/TS 16637-2 (Horizontale dynamische Oberflächenauslaugprüfung, DSLT, 8 Fraktionen mit einem L/A Verhältnis von 25 L/m²) getestet. Nachfolgend wurden die DSLT-Eluate hinsichtlich ihrer ökotoxischen Effekte im Algentest (DIN EN ISO 8692), Daphnientest (DIN EN ISO 6341), Fischeitest (DIN EN ISO 15088), Leuchtbakterientest (DIN EN ISO 11348-2) und umu-Test (ISO 13829) sowie bei einem TOC über 10 mg/L im Respirometertest (OECD 301 F) untersucht. Es wurden je eine Eluatmischung der beiden ersten DSLT-Fraktionen sowie ein Eluat nach längerer Exposition (Fraktion 7) untersucht. Zusätzlich wurden Blindwertkontrollen über das gesamte Verfahren mitgetestet. In den DSLT-Eluaten wurden mit Ausnahme von Zink (Zn) und Barium (Ba) geringe Konzentrationen an Kationen bestimmt. Im GC-MS Screening wurden insbesondere Phenol, 1-Methoxypropylacetat und Benzaldehyd detektiert. Der TOC war in der Fraktion 1 und 2 (Gesamtelutionsdauer 24 h) deutlich geringer, als in der 7. Fraktion (Gesamtelutionsdauer 36 Tage). Als Grund sind ein Aufweichen der Beschichtung sowie die um Faktor 20 verlängerte Kontaktzeit zu nennen. Die Ökotoxizitäten stiegen in der 7. Fraktion deutlich an und erreichten im Leuchtbakterientest Werte bis zu LIDL = 256, während in den vereinigten 1. und 2. Fraktionen lediglich bis zu LIDL=24 bestimmt wurden. Der Daphnientest sprach nur in der 7. Fraktion eines Herstellers an (LIDD = 8), der Fischeitest zeigte in keinem Eluat Effekte. Keine der Proben war im umu-Test gentoxisch. Die Eluate der Fraktion 7 zeigten eine deutliche Abbaubarkeit der organischen Inhaltsstoffe von 69 bis 88%. Im intermittierenden Tauchtest wurden nur geringe Konzentrationen an Kationen und Anionen im Eluat nachgewiesen. Die berechneten kumulativen Freisetzungen bewegen sich zwischen 10 und 54 mg/m² für Phosphat, zwischen 0,3 und 3 mg/m² für Zn sowie zwischen 0,2 und 0,7 mg/m² für Ba. Im Gegensatz zum DSLT lagen die TOC-Werte der Eluate deutlich niedriger (bis 5 mg/L) und nahmen mit Zunahme der Versuchsdauer ab. Es wurden Vorschläge für ein geeignetes Untersuchungskonzept für reaktive Brandschutzbeschichtungen erarbeitet. N2 - The environmental compatibility of reactive flameproof coatings was investigated by a combination of leaching tests and subsequent ecotoxicological testing. Three representative flameproof coating systems were chosen, which are directly exposed to outside weathering in their range of application. Such flameproof coating systems comprise a base body of steel a priming coat, an adhesion-promoting agent, the reactive flameproof component and a top coat. The test specimens were tested using two leaching procedures: DIN EN 16105 (tank test applying intermittent contact with water in 9 immersion cycles whereby each cycle consists of 1 h submerging, 4 h drying, and again 1h submerging of the sample at an liquid-to-surface area (L/A) ratio of 25 L/m²) as well as CEN/TS 16637-2 (Horizontal dynamic surface leaching test DSLT comprising 8 fractions at an L/A ratio of 25 L/m²). The eluates of the DSL test were then studied considering their ecotoxicological effects using algal toxicity test (DIN EN ISO 8692), acute Daphnia toxicity test (DIN EN ISO 6341), fish egg test (DIN EN ISO 15088), luminescent bacteria test (DIN EN ISO 11348-2) and umu-genotoxicity-test (ISO 13829) as well as manometric respirometry test according to OECD 301F at TOC (Total Organic Carbon) contents above 10 mg/L in the eluate. A mixture of the first two eluate fractions of the DSL test as well as a fraction representing a longer immersion time (fraction 7) were analysed in the ecotoxicological tests. Additionally, blank test control eluates covering the whole procedure were also tested. In the DSLT eluates low concentrations of the cations analyzed were found except for zinc (Zn) and barium (Ba). In the GC-MS screening in particular, phenol, 1-methoxypropylacetate and benzaldehyde were detected. The TOC content of the first two eluate fractions (at a total test duration of 24 h) was significantly lower compared to the TOC content in the seventh fraction (at a total test duration of 36 days) probably due to maceration of the coating and the longer contact time by a factor of 20. The ecotoxicological effects in the seventh eluate fraction increased significantly and reached values up to LIDL = 256 for the luminescent bacteria test whereas only values up to LIDL=24 were determined for the combined first two fractions. Effects in the daphnia toxicity test were only observed in the seventh fraction for one of the three investigated systems of flameproof coatings (LIDD = 8). No effects were found using the fish egg test and no genotoxicity was observed for all investigated eluates. The eluates of the seventh fractions showed a significant biodegradability of organic ingredients of 69 to 88%. In the tank test using intermittent contact with water only low concentrations of cations and anions were analyzed in the eluates. The cumulative release calculated ranges between 10 to 54 mg/m² for phosphate, 0.3 to 3 mg/m² for Zn and 0.2 to 0.7 mg/m² for Ba respectively. Unlike observed with the DSLT, the TOC values of the eluates were much lower (maximum 5 mg/L) and decreased with increasing test duration. Recommendations for a suitable approach in testing of reactive flameproof coatings were derived from the results. N2 - L’éco-compatibilité des revêtements de protection contre le feu réactifs a été évaluée en utilisant une combinaison d’élution et de tests d’écotoxicité. Trois systèmes de revêtements ignifuges réactifs représentatifs, qui sont directement exposés aux intempéries à l'extérieur dans leur application, ont été examinés. Les systèmes sont composés d'un corps métallique, une couche primaire, un agent de liaison, un élément réactif et une couche de finition. Les spécimens d’éssai ont été testé selon la norme DIN EN 16105 (test de contact avec l'eau intermittent avec 9 cycles d'immersion : 1 heure d’immersion, 4 heures de séchage et 1 heure d'immersion, relation liquide á superficie (L/A) de 25 L/m2) et CEN / TS 16637-2 (test de lixiviation de surface horizontale dynamique DSLT, 8 fractions avec une relation L/A de 25 L/m2). Ensuite, les éluats de DSLT ont été étudiés concernant leurs effets écotoxicologiques par le test d'algues (DIN EN ISO 8692), le test de daphnie (DIN EN ISO 6341), le test des œufs de poissons (DIN EN ISO 15088), le test de bactéries luminescentes (DIN EN ISO 11348-2), le test umu (ISO 13829) et par un test de respirometer (OECD 301 F) lorsque le TOC était plus de 10 mg/L). Respectivement aux deux premières fractions DSLT, une mixture d’éluat a été examinée, ainsi qu’un éluat après une exposition prolongée (fraction 7). Additionnellement, des contrôles de valeurs à blancs ont été testés pendant toute la procédure. Dans les éluats DSLT, des faibles concentrations de cations autres que le zinc (Zn) et le baryum (Ba) ont été déterminées. Dans le cadre du dépistage GC-MS, en particulier du phénol, du 1-méthoxypropyle et du benzaldéhyde ont été détectés. Le TOC a été significativement inférieur pour la première et seconde fraction (élution de durée 24 h) pour la 7ème fraction (élution durée 36 jours). La raison est un ramollissement du revêtement et la durée prolongée par un facteur de 20 fois. Les effets écotoxicologiques ont augmenté significativement pour la septième fraction et ont atteint des valeurs jusqu'à LIDL = 256 pour le test de bactéries luminescentes, alors que dans le combiné de la première et la seconde fraction, seulement LIDL = 24 ont été déterminés. La test de daphnie ne montre une toxicité que dans le septième fraction (LIDD = 8), le test des œufs de poisson n’a montré aucun effet des éluats. Les échantillons n’étaient pas génotoxiques dans le umu test. Les éluats de la septième fraction ont montré une biodégradabilité significative des ingrédients organiques de 69-88%. Dans l'essai d'immersion intermittent, des concentrations de cations et anions faibles ont été détectés dans l'éluat. Les rejets cumulés calculés constituent de 10-54 mg/m² pour le phosphate, entre 0,3 et 3 mg/m² pour le Zn et de 0,2 à 0,7 mg/m² pour le Ba. Contrairement au DSLT, les valeurs TOC des éluats étaient beaucoup plus faibles (jusqu'à 5 mg/L) et abaissaient avec l'augmentation de la durée de l'essai. Des propositions d’un concept d'étude approprié pour les revêtements de protection contre le feu réactifs ont été élaborées. KW - Reaktive Brandschutzbeschichtungen KW - Elutionsverhalten KW - Ökotoxikologische Bewertung PY - 2016 SN - 978-3-8167-9836-1 VL - T3342 SP - 1 EP - 152 PB - Fraunhofer IRB Verlag AN - OPUS4-38538 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -