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Mit dem BEMMA-Verfahren lassen sich flüchtige organische Verbindungen aus modernen Werkstoffen, die in mittel- oder unmittelbarem Kontakt mit historischen Materialien des Kunst- und Kulturgutes stehen, untersuchen und bewerten. Das Verfahren wurde im Rahmen eines AIF-Vorhabens und der Untersuchung von über 100 unterschiedlichen Materialien entwickelt. Weiterhin wurden mit den gewonnenen Ergebnissen und einigen zuvor bereits identifizierten Problemstoffen wie Essigsäure, Formaldehyd oder Oxime aus den Vorhabenerkenntnissen Bewertungskriterien erarbeitet. Die Vitrinenbaumaterialien, nicht die Vitrine, werden im Hinblick auf ihre Emissionen bewertet, wobei z. B. Holzwerkstoffe nicht bewertet werden, zumal diese meist mit Formaldehyd ein Emissionsproblem hätten. Der Einsatz von Materialien für Vitrinen, die gemäß BEMMA-Schema getestet wurden und die die Emissionswerte erfüllen, soll die Herstellung möglichst emissionsarmer Vitrinen ermöglichen. Kernstück des BEMMA-Schemas ist die Bewertung aller Messergebnisse gemäß dem im Folgenden dargestellten Untersuchungsablauf:
1. Beladen der µ-Kammer; 2. Probenahme der flüchtigen, kurzkettigen, organischen Säuren (ca. 0,5 bis 1 Stunde nach der Beladung für ca. 20 Stunden, 30 Liter Probenahmevolumen); 3. Probenahme der VOCs mit Tenax® (ca. 10 Minuten, 0,25 Liter Probenahmevolumen); 4. Probenahme Oxime und Piperidin-Derivate† mit Tenax® (ca. 40 Minuten, 1,0 Liter Probenahmevolumen); 5. Probenahme der Aldehyde und Ketone (für ca. 20 Stunden, 30 Liter Probenahmevolumen) Dabei werden 4 Sammlersysteme beladen und anschließend analysiert.
Die mit dem BEMMA Schema entwickelten Summenwerte für flüchtige organische Stoffe sind im Wesentlichen vor dem Hintergrund der Emissionsminimierung aufgestellt worden. Es gibt für viele VOC keine eindeutige Wechselwirkung mit den Objekten in der Vitrine, zumal diese auch aus vielen verschiedenen Werkstoffen bestehen können und ein VOC nicht mit all diesen reagieren wird. Grundsätzlich „verdächtig“ sind natürlich alle reaktiven Stoffe, wie z. B. Isocyanate. Diese werden aber aus gut gelagerten oder ausreichend belüfteten Baumaterialien für Vitrinen nicht abgegeben. Anorganische Schadgase können zwar in der Umgebungsluft verstärkt auftreten - sind aber aus Baumaterialien nicht zu erwarten. Daher kann das BEMMA-Schema auch nur für einen Teil der luftgetragenen Schadstoffe eine sinnvolle Aussage treffen.
Eines der Probleme bei der Bewertung vieler Kleb-/Dichtstoffe ist die Emission cyclischer Siloxane. Deren Schädigungspotential einzu¬schätzen wäre eine wichtige Aufgabe, um an dieser Stelle mehr Klarheit bei der Bewertung zu bekommen.
Anregungen aus dem N.i.Ke.-Workshop 2017 und künftige Anforderungen. BEMMA steht für Bewertung von Emissionen aus Materialien für Museumsausstattungen. Es ist die Kurzbezeichnung für ein Schema/Verfahren zur Untersuchung und Bewertung flüchtiger organischer Verbindungen aus Werkstoffen, die im mittelbaren Kontakt mit historischen Materialien des Kunst- und Kulturgutes stehen. Hier wird der Status-Quo des Erreichten dargestellt. Wie wird das Schema in der Museumsöffentlichkeit wahrgenommen und seine Akzeptanz.
Moderne Vitrinen sollen gleichzeitig eine hohe Dichtigkeit und die Abwesenheit jeglicher Fremdstoffe in den Vitrinen gewährleisten. Diese Anforderungen sind zeitgleich kaum erfüllbar, da es emissionsfreie Materialien (vor allem Kleb- und Beschichtungsstoffe) nicht gibt. Um die potentiellen Emissionen zu minimieren wurde ein Messverfahren entwickelt, welches inzwischen als BEMMA-Schema (Bewertung von Emissionen aus Materialien für Museumsausstattungen) in die Museumswelt Einzug genommen hat.
Die erfolgreiche Bewertung der für den Bau verwendeten Materialien gemäß BEMMA-Schema resultiert nicht in einer emissionsfreien Vitrine, sondern soll bei der Auswahl geeigneter Materialien zur Herstellung möglichst emissionsarmer Vitrinen helfen. Konkrete handwerkliche Durchführungen beim Bau, Dichtheits-anforderungen, wie auch die Aufstellbedingungen (Umgebung der Vitrine) beeinflussen die Emissionscharakteristik der fertigen Vitrine in der Praxis. Eine saubere Vitrine hilft nichts in einer belasteten Umgebung oder auch bei emittierenden Exponaten. Inzwischen liegen Erfahrungen mit dem Schema seit 2012 vor.
Der Messablauf sieht vor, dass von den Materialien kleine Muster mit der Mikrokammer (Markes) innerhalb von 2 Tagen untersucht werden. Dabei wird mit Silikagelkartuschen auf Ameisen- und Essigsäure, mit DNPH auf Aldehyde und Ketone und mit Tenax® sowohl auf VOC als auch für die spezifische Oxim-Analytik die Abluft der Mikrokammern untersucht. Die Bewertungskriterien basieren auf den Ergebnissen einer Vorstudie mit ca. 150 verschiedenen Produkten im Zeitraum 2010 bis 2012.
Museums worldwide are equipped with different display cases. Exhibit display cases should protect cultural objects from dust as well as from mechanical and physical damage. To ensure a stable climate inside the display cases, a low air exchange rate is maintained. Typically air exchange rates are often smaller than 0.1 d 1, which can result in rising concentrations of potential harmful immissions inside of the display cases due to emissions from materials. Especially high concentrations of organic acids, which can emit from e.g. sealing materials, can produce damage of cultural objects. In 2012 BAM introduced a procedure witch is called: BEMMA-Scheme (Bewertung von Emissionen aus Materialien für Museumsausstattungen) which stands for: “Assessment of Emissions from Materials for Museum Equipment”. Micro chambers are used for VOC emission tests of display case construction materials, e.g. textiles, plastics, sealing material, coatings and others. Each sampling procedure is carried out in duplicate. Emissions like formic acid, acetic acid, formaldehyde and oximes are excluded and the sum of emissions of VVOCs, VOCs and SVOCs is limited. For a positive assessment all listed criteria must be fulfilled; otherwise the display construction material fails the BEMMA scheme. The BEMMA scheme is not a guarantee for an emission free display case, but a necessary requirement for the choice of suitable materials for emission and immission reduced display cases.
Museums worldwide are equipped with different display cases. Exhibit display cases should protect cultural objects from dust as well as from mechanical and physical damage. To ensure a stable climate inside the display cases, a low air exchange rate is maintained. Typically, air exchange rates are often smaller than 0.1 d-1, which can result in rising concentrations of potential harmful VOC inside of the display cases due to emissions from materials. Especially organic acids, e. g. formic or acetic acid which can emit from e.g. sealing materials or wood-based materials, can produce damage of cultural objects.
In 2012 BAM introduced a procedure which is called: BEMMA-Scheme (Bewertung von Emissionen aus Materialien für Museums¬ausstattungen) which stands for: “Assessment of Emissions from Materials for Museum Equipment”. Regarding the testing procedure only construction materials were evaluated, not the display cases their self. Micro chambers are used for VOC emission tests of display case construction materials, e.g. plastics, sealing materials, coatings, textiles and others. Each sampling procedure is carried out in duplicate. Emissions like formic acid, acetic acid, formaldehyde, piperidine-derivates and oximes are excluded and the sum of emissions of VVOCs, VOCs and SVOCs is limited. For a positive assessment all listed criteria must be fulfilled; otherwise the display construction material fails the BEMMA scheme.