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 T2 - UBA-Texte 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 - JOUR A1 - Heisterkamp, I. A1 - Gartiser, S. A1 - Kalbe, Ute A1 - Bandow, N. A1 - Gloßmann, A. T1 - Assessment of leachates from reactive fire-retardant coatings by chemical analysis and ecotoxicity testing JF - Chemosphere N2 - The environmental compatibility of reactive fire-retardant coatings (intumescent paints) was investigated by a combination of leaching and ecotoxicological tests. Three representative fire-retardant coating systems were tested using two leaching procedures: “Horizontal Dynamic Surface Leaching Test” (DSLT) and the “Intermittent Immersion Test” (IIT). All eluate fractions (8 for DSLT and 9 for IIT) were analyzed for pH, conductivity, concentration of total organic carbon and selected anions und cations. Additionally, a GC-MS screening of selected fractions was conducted for identification of organic compounds. Eluate fractions 1 + 2 and fraction 7 of the DSLT were analyzed in four ecotoxicological tests (algae, daphnia, fish egg, luminescent bacteria) and in one genotoxicity test (umu). Concentration of most analytes was rather low or below limit of detection for many eluates. Analytes detected in eluates of all three products are Zn, Ba, SO4(2−) and PO4(3−). Release patterns do not indicate a general trend: some compounds show maximum release in the first fractions while for others the maximum was observed in later test stages. Ecotoxic effects in eluates were found, which were higher in the eluate fraction 7 (maximum lowest ineffective dilution for luminescent bacteria (LIDL) 256) than in the eluate fraction 1 + 2 (maximum LIDL = 24). The sensitivity of the test systems was very different with highest effects for luminescent bacteria, followed by algae and daphnia and without effects in the fish egg test and umu test. A biotest battery for the comprehensive assessment is therefore advisable. KW - Construction products regulation (CPR) KW - Intumescent coating KW - Fire-retardant paint KW - Leaching KW - Ecotoxicity PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.03.044 SN - 0045-6535 SN - 1879-1298 VL - 226 SP - 85 EP - 93 PB - Elsevier AN - OPUS4-47696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gartiser, S. A1 - Heisterkamp, I. A1 - Schoknecht, Ute A1 - Bandow, Nicole A1 - Burkhardt, M. A1 - Ratte, M. A1 - Ilvonen, O. T1 - Recommendation for a test battery for the ecotoxicological evaluation of the environmental safety of construction products JF - Chemosphere N2 - The European Construction Products Regulation allows Member States to adopt rules for evaluating the environmental impact of their buildings. The aim of the project was to develop recommendations for a test battery for the ecotoxicological assessment of the environmental impact of construction products for outdoor use and contribute to the European harmonization of test methods. From a shortlist of 39 products 20 products were included in the ecotoxicological testing program. Monolithic and plate-like construction products were eluted in the Dynamic Surface Leaching test (DSLT) in accordance with CEN/TS 16637-2, granular products were eluted in a one stage batch test in accordance with DIN EN 12457-1. The eluates were examined in four aquatic toxicity tests (algae, daphnia, luminescent bacteria, fish eggs), a genotoxicity test (umu test) and in the respirometer test (OECD 301 F). Here, low to very high ecotoxicity was observed (up to a dilution factor of 1536). Six out of 8 eluates, whose TOC exceeded 10 mg L⁻1 showed a good biodegradability above 75%. The intra-laboratory repeatability of the Lowest Ineffective Dilution (LID) usually was within ±1 dilution steps (ecotoxicity tests) and ±2 dilution steps (leaching and ecotoxicity tests). This is acceptable, when considering that the overall variability of sample preparation, leaching test, and bioassays add up. The conclusions lead to practical recommendations for a suitable combination of leaching and ecotoxicity tests. KW - Biodegradability KW - Construction products KW - Leaching tests KW - Exotoxicity PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.12.115 SN - 0045-6535 SN - 1879-1298 VL - 171 SP - 580 EP - 587 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-38861 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gartiser, S. A1 - Heisterkamp, I. A1 - Schoknecht, Ute A1 - Burkhardt, M. A1 - Ratte, M. A1 - Ilvonen, O. A1 - Brauer, F. A1 - Brückmann, J. A1 - Dabrunz, A. A1 - Egeler, P. A1 - Eisl, A.-M. A1 - Feiler, U. A1 - Fritz, I. A1 - König, S. A1 - Lebertz, H. A1 - Pandard, P. A1 - Pötschke, G. A1 - Scheerbaum, D. A1 - Schreiber, F. A1 - Soldán, P. A1 - Weiß, R. A1 - Weltens, R. T1 - Results from a round robin test for the ecotoxicological evaluation of construction products using two leaching tests and an aquatic test battery JF - Chemosphere N2 - A European round robin test according to ISO 5725-2 was conceptually prepared, realised, and evaluated. The aim was to determine the inter-laboratory variability of the overall process for the ecotoxicological characterization of construction products in eluates and bioassays. To this end, two construction products BAM-G1 (granulate) and HSR-2 (roof sealing sheet), both made of EPDM polymers (rubber), were selected. The granular construction product was eluted in a one stage batch test, the planar product in the Dynamic Surface Leaching test (DSLT). A total of 17 laboratories from 5 countries participated in the round robin test: Germany (12), Austria (2), Belgium (1), Czech Republic (1) and France (1). A test battery of four standardised ecotoxicity tests with algae, daphnia, luminescent bacteria and zebrafish eggs was used. As toxicity measures, EC50 and LID values were calculated. All tests, except the fish egg test, were basically able to demonstrate toxic effects and the level of toxicity. The reproducibility of test results depended on the test specimens and the test organisms. Generally, the variability of the EC50 or LID values increased with the overall level of toxicity. For the very toxic BAM-G1 eluate a relative high variability of CV ¼ 73%e110% was observed for EC50 in all biotests, while for the less toxic HSR-2 eluate the reproducibility of EC50 varied with sensitivity: it was very good (CV ¼ 9.3%) for the daphnia test with the lowest sensitivity, followed by the algae test (CV ¼ 36.4%). The luminescent bacteria test, being the most sensitive bioassay for HSR-2 Eluate, showed the highest variability (CV ¼ 74.8%). When considering the complex overall process the reproducibility of bioassays with eluates from construction products was acceptable. KW - Round robin test KW - Construction products KW - Leaching tests KW - Eluates KW - Ecotoxicity tests PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.01.146 SN - 0045-6535 SN - 1879-1298 VL - 175 SP - 138 EP - 146 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-39174 LA - eng 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 T2 - UBA-Texte 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 T2 - Bauforschung 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 -