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Gegenstand der vorzustellenden Arbeiten ist die Prüfung der Umweltbeständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) zum Einsatz, die jeweils mit polybromierten Flammschutzmitteln (PBFSM) versehen sind. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Auch soll mit Hilfe der RFA und der LA-ICP-MS die Abreicherung der PBFSM in den Modellmaterialien beschrieben werden. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden.
Gegenstand der vorzustellenden Arbeiten ist die Prüfung der Umweltbeständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) zum Einsatz, die jeweils mit polybromierten Flammschutzmitteln (PBFSM) versehen sind. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Auch soll mit Hilfe der RFA und der LA-ICP-MS die Abreicherung der PBFSM in den Modellmaterialien beschrieben werden. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden.
Nach dem großen Baustellenbrand in Frankfurt 2012 hatte die Bauministerkonferenz (BMK) beschlossen, das Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen [WDVS] hinsichtlich von Brandquellen vor der Fassade zu untersuchen. Die Feuerwehr Frankfurt hat eine Sammlung von Bränden, bei denen WDVS beteiligt waren, initiiert. Wertet man diese Sammlung hinsichtlich der Brandentstehung aus, fällt auf, dass von den insgesamt 57 Bränden 79 % (45 Brände) vor der Fassade begannen. 25 dieser 45 Brände wurden durch brennenden Müll oder Müllcontainer ausgelöst. Die meisten der gesammelten Brände (50) waren in den letzten fünf Jahren (2010 - 2014). Auf Grund dieser Erkenntnisse wurden an der BAM Müilcontainer (aus Plastik) hinsichtlich ihrer Entflammbarkeit und Wärmefreisetzung untersucht. Außerdem wurden im Auftrag der BMK Müllcontainer hinsichtlich ihrer Wärmefreisetzung und Brandentwicklung im Großversuch an der MFPA Leipzig untersucht. Mit Hilfe dieser Voruntersuchungen wurde eine Brandquelle identifiziert, die Zündquellen wie einen brennenden, Müllcontainer oder kleinere Ansammlungen von Sperrmüll repräsentiert: Es wurde eine 200 kg Holzkrippe gewählt, da die Holzkrippe bessere Ergebnisse hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse darstellt als z.B. ein Müllcontainer. Mit dieser Zündquelle wurden Großversuche an der MFPA Leipzig mit einem zugelassenen WDVS durchgeführt. Das WDVS zeigte unter diesen Prüfbedingungen ein nicht akzeptables Brandverhalten. Die folgenden zwei Versuche wurden mit Ertüchtigungsmaßnahmen durchgeführt, die eine signifikante Verbesserung des Brandverhaltens brachten. Zusätzlich wurde an der BAM eine Serie von Brandversuchen im Kieinmaßstab in der Single Burning Item (SBI) Prüfeinrichtung durchgeführt. Dabei wurde die auf das WDVS wirkende Wärmefreisetzungsrate variiert und der Einfluss von Grad und Größe von Beschädigungen der Putzschicht hinsichtlich des Brandverhaltens untersucht. Deutliche Unterschiede im Brandverhalten konnten sowohl quantitativ als auch qualitativ nachgewiesen werden. Neben der den Versuchsbedingungen zugrunde liegenden Wärmefreisetzungsrate konnten Art und Lage der Beschädigung in der Putzschicht als auch brandbeeinflussende Größen charakterisiert und beschrieben werden.
Particle-based assays are becoming versatile analytical tools due to their cost-effectiveness, speed, straightforward and diverse functionalization chemistries, especially when polystyrene particles are used. The introduction of functional groups (–COOH, –NH2, etc.) to the surface of such polystyrene particles promotes their application in bioanalytics. However, the traditional method to determine the amount of surface carboxylate groups is conductivity titration, which is usually time- and resources-consuming and discontinuous. Here, we synthesized polystyrene microparticles with different contents of carboxylate groups, and then investigated a simpler and potentially continuous approach to determine the amount of surface carboxylate groups by Zeta potential measurements. The results were compared to the traditional titration method and to actual coupling efficiencies of the functionalized particles with a model oligonucleotide probe as determined by flow cytometry. All quantification methods revealed good agreement.