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- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (8)
- 7.1 Baustoffe (8)
Situationsbeschreibung bezüglich der Einhaltung der Schwermetallverbote der Batterieverordnung zu
erhalten. Nach geltenden Vorschriften dürfen die Gehalte folgende Grenzwerte nicht überschreiten:
5 ppm Quecksilber (Hg; Knopfzellen: 20000 ppm Hg), 250 ppm Cadmium (Cd) und 4000 ppm Blei
(Pb).
Dazu wurden Mignon-Zellen (Alkali-Mangan, Zink-Kohle), Monozellen (Alkali-Mangan, Zink-Kohle),
Knopfzellen verschiedener chemischer Systeme (Alkali-Mangan, Zink-Luft, Lithium, Silberoxid),
eingebaute Batterien (herausnehmbar und fest eingebaut) von unterschiedlichen Herstellern aus
unterschiedlichen Orten sowie Bezugsquellen auf ihren Gehalt an Cadmium, Blei und Quecksilber
untersucht. Von jedem Batterietyp wurden zwei Exemplare, insgesamt 310 Proben analysiert. Anhand
eines Probenahmeplans wurden Batterien in vier Regionen Deutschlands im Einzelhandel, bei
Straßenhändlern sowie auf Flohmärkten und im Versandhandel käuflich erworben.
Für Rundzellen (Alkali-Mangan, Zink-Kohle) sowie Knopfzellen (Zink-Luft, Lithium, Silberoxid, Alkali-
Mangan) wurden unterschiedliche Analysenstrategien entwickelt. So wurden die Knopfzellen nach
Möglichkeit komplett gelöst und analysiert, bei den Rundzellen kam nur eine mechanische Zerlegung
mit anschließender Analyse von Teilproben in Frage. Die Knopfzellen sowie die Teilproben der
Rundzellen wurden mit Hilfe eines Säureaufschlusses mit Mikrowelle gelöst, zur Bestimmung der
Elemente wurden abhängig vom Gehalt ICP-MS, ICP OES sowie ein automatischer
Quecksilberanalysator verwendet, einzelne unlösliche Graphitteile aus Zink-Kohle Batterien wurden
mit direkter Feststoff-ICP OES analysiert.
Als Ergebnis der Studie wurde erhalten, dass nur in zwei von 155 untersuchten Batterietypen der
Gehalt an Quecksilber leicht oberhalb des Grenzwertes von 2 % lag, für Blei und Cadmium wurden
keine Grenzwertüberschreitungen festgestellt. Bei den beiden Batterien, bei denen eine
Grenzwertüberschreitung vorlag, handelte es sich um Zink-Luft-Knopfzellen, die vom Hersteller als Hgfrei
deklariert waren. Unterschiede nach Bezugsort von Batterien desselben Typs und Herstellers bzw.
nach verschiedenen Größen von Batterien desselben chemischen Systems eines Herstellers konnten
nicht gefunden werden.
Ziel des Projekts „Überprüfung der Quecksilber-, Cadmium- und Blei-Gehalte in Batterien. Analyse von Proben handelsüblicher Batterien und in Geräten verkaufter Batterien. Erstellung eines Probenahmeplans, Probenbeschaffung und Analytik“ war es, über eine gut ausgewählte Stichprobe eine qualitative Situationsbeschreibung bezüglich der potenziellen Belastung des Hausmülls und der Batterie-Verwertungsverfahren durch schwermetallhaltige Batterien zu erhalten. In diesem Zusammenhang wurden die ermittelten Schwermetallgehalte der Batterien mit den Grenzwerten und Kennzeichnungsschwellenwerten des BattG verglichen.
Alle mechanischen Eigenschaften haben direkt oder auch indirekt mit Spannungen und Verformungen zu tun. Die Kenntnis der elastischen Eigenschaften spielt deshalb eine sehr gewichtige Rolle. Diese lassen sich mit Hilfe verschiedener Kennwerte beschreiben. Der wichtigste unter ihnen ist der Elastizitätsmodul, den es in Kurzzeitversuchen an vorbereiteten Probekörpern festzustellen gilt. Im vorliegenden Bericht wird neben der Art der Versuchsdurchführung auf die teilweise sehr unterschiedlichen Bestimmungsmethoden zur Ermittlung des Elastizitätsmoduls von normalfestem und hochfestem Beton (C90/105) hingewiesen. Unterschiedliche Einflussfaktoren können das Ergebnis der Prüfung mehr oder weniger bedeutend verändern. Diese gestalten den Weg zu einer zuverlässigen Ermittlung sehr steinig. Alle europäischen Prüfungsvorschriften sehen eine mehrmalige Beanspruchung vor, bevor die Verformungen zur Berechnung des Elastizitätsmoduls aufgezeichnet werden. Die wiederholte Beanspruchung erfolgt in der Absicht, ein stabiles und plausibles Ergebnis zu erhalten. Doch oft sind die erzielten Werte nicht vergleichbar, denn die Ergebnisse verschiedener Prüfstellen können auch bei gleichem Prüfmaterial weit auseinander liegen. Die Ursachen dafür sind vielfältig. Im Beitrag wird auf einige Einflussfaktoren eingegangen. Vom Einfluss bei der Prüfung über die Mischungszusammensetzung und die Lagerungsart nach der Herstellung der Probekörper bis hin zur zeitabhängigen Festigkeits- und Verformungsentwicklung kommen noch weitere auf das Ergebnis Einfluss nehmende Parameter zur Sprache. Immer geht es um Veränderungen des Elastizitätsmoduls. Dabei stellt sich die Frage, ob wegen relativ aufwändiger Versuchsdurchführung und dennoch großer Versuchsstreuung die Art der Elastizitätsmodulprüfung nach DIN zwingend erforderlich ist. Im Lichte der gewonnenen Erkenntnisse lässt sich verdeutlichen, dass durchaus eine Berechtigung besteht, den Sehnenmodul, – die Steigung der Verbindungsgeraden von zwei Punkten der Spannungs-Dehnungslinie – als Kenngröße zu verwenden, ohne dass häufige Vorbeanspruchungen und Haltezeiten notwendig werden. Die Auswertung bestätigt, dass eine einmalige Vorbeanspruchung bis etwa zur Hälfte der erwarteten Bruchspannung ausreicht, um die zweite Beanspruchung zur Kennwertbestimmung zu verwenden. Diese kann zügig bis zum Versagen geführt werden ohne dass die Ergebnisse ungenauer werden als nach der DIN-Vorschrift, zumal keiner zu sagen vermag, welcher Versuch „richtige“ bzw. „gute“ Ergebnisse liefert. Die erste Beanspruchung unterdrückt weitgehend die viskosen Verformungen, so dass sich aus der zweiten Spannungs-Dehnungslinie der Sehnenmodul abgreifen lässt. Bei dieser Prüfungsmethode entfielen auch die zusätzlichen Druckversuche, die nach DIN für die vorherige Bestimmung der Beanspruchungshöhe erforderlich sind. In zahlreichen Versuchen an normalfesten und hochfesten Betonen werden Ergebnisse verschiedener Bestimmungs- und Messmethoden verglichen. Neben dem im statischen Versuch ermittelten Elastizitätsmodul wird die zeitliche Entwicklung eines hochfesten Betons bis zum Alter von fast zwölf Jahren mit der Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmoduls verfolgt und dem statischen Elastizitätsmodul gegenüber gestellt. Darüber hinaus wurden an zahlreichen Probekörpern die Querdehnung und die Querkontraktionszahl ermittelt. In Schwingversuchen konnten an hochfesten Betonzylindern durch Aufzeichnung der Spannungen und Dehnungen mit Hilfe des Sehnenmoduls die Steifigkeitsänderungen und damit die Schädigung beurteilt werden. Schließlich wird nicht nur der elastische Bereich bei einer Druckbeanspruchung betrachtet, sondern auch vollständige Spannungs- Dehnungslinien von Normalbeton und hochfestem Beton präsentiert.
Ein graphisch-rechnerisches Verfahren zur Beschreibung natürlicher Verteilungen. Besondere Merkmale zum Unterschied zu bekannten Verteilungsfunktionen sind dabei die Verwendung des Median anstelle des Erwartungswertes als Parameter, die mittlere Verteilungsdichten anstelle der Verteilungsdichte als Operationselement Lind die Möglichkeit der Extrapolation in die Ausläufer von Verteilungen.