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Eingeladener Vortrag
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Quantitative and Qualitative Comparison of Particulate Emissions from Office Machines (ABSTRACT)
(2009)
Kunststoffverarbeitende 3D-Drucker (FDM-Drucker) werden im Hobbybereich und in der beruflichen Ausbilldung immer beliebter und sind mittlerweile weit verbreitet. Es wird häufig noch nicht ausreichend beachtet, dass von diesen Geräten im Betrieb in erheblichen Mengen Gase und Partikel in die Umgebung emittiert werden. Der Vortrag berichtet über einen Vergleich des Emissions-verhaltens verschiedener Materialien für 3D-Drucker und stellt diese in Zusammenhang mit anderen Innenraum-Emissionsquellen.
NM 105, Ti02 (P25) could not be ignited as dust layer and dispersed in air as dust/air-mixture as well. This dust is not dust explosible and the burning behaviour corresponds to Burning Class 1 (no Ignition). The results have shown that the tested sample is thus not combustible at all, because it is already oxidized completely.
The possible impact of ultrafine particles from laser printers on human health is controversially discussed although there are persons reporting substantial symptoms in relation to these emissions. A randomized, single-blinded, cross-over experimental design with two exposure conditions (high-level and low-level exposure) was conducted with 23 healthy subjects, 14 subjects with mild asthma, and 15 persons reporting symptoms associated with laser printer emissions. To separate physiological and psychological effects, a secondary physiologically based categorization of susceptibility to particle effects was used. In line with results from physiological and biochemical assessments, we found no coherent, differential, or clinically relevant effects of different exposure conditions on subjective complaints and cognitive performance in terms of attention, short-term memory, and psychomotor performance. However, results regarding the psychological characteristics of participants and their situational perception confirm differences between the participants groups: Subjects reporting symptoms associated with laser printer emissions showed a higher psychological susceptibility for adverse reactions in line with previous results on persons with multiple chemical sensitivity or idiopathic environmental intolerance. In conclusion, acute psychological and cognitive effects of laser printer emissions were small and could be attributed only to different participant groups but not to differences in exposure conditions in terms of particle number concentrations.
Mit der überarbeiteten Version der Vergabegrundlagen des Umweltzeichens Blauer Engel für Bürogeräte mit Druckfunktion (RAL-UZ 171:2012) wurde für die Partikelemission ein Prüfverfahren und ein Prüfwert eingeführt. Dies ergänzt die zahlreichen anderen Kriterien, die bereits Voraussetzungen für die Vergabe des Blauen Engels an Bürogeräte mit Druckfunktion waren. Die Anwendung des Prüfwertes für Partikelemissionen wurde von der Jury Umweltzeichen in 2012 zunächst nur für Geräte unterhalb 250 l Volumen - sogenannte Tischgeräte - beschlossen. Für größere Geräte (> 250 l, sogenannte Standgeräte) wurde eine Dokumentation des Messergebnisses im Rahmen des Prüfberichtes festgelegt. Ein Grund für diese Unterscheidung war die Tatsache, dass zu diesem Zeitpunkt für die Standgeräte keine für eine sinnvolle Festlegung eines Prüfwerts ausreichende Zahl an Messwerten und keine Erfahrungen aus entsprechenden Emissionsprüfungen vorlagen. Notwendig zur beabsichtigten Festlegung des Prüfwerts für die Partikelemission aus großen Bürogeräten war deshalb die systematische Erfassung und Bewertung der durch die anerkannten Prüfinstitute nach Inkrafttreten der RAL-UZ 171 ermittelten Ergebnisse. Dies wurde in diesem Forschungsprojekt durchgeführt. Das Forschungsprojekt befasste sich des Weiteren mit der Ermittlung und Beurteilung der Qualität der Partikelemissionsprüfungen auf Basis der zur Verfügung stehenden Prüfberichte in beiden Größenkategorien. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass die Qualität der Prüfungen der Partikelemission insgesamt mit einer Fehlerquote von 3 % ungültiger Prüfungen sehr gut war. Ein weiteres Ergebnis ist, dass keine prüfmethodischen oder qualitätsrelevanten Gründe gegen die Anwendung des bestehenden Prüfwerts auf große Bürogeräte sprechen.
Qualitative characterization of nanoparticle emissions from office machines with printing functions
(2007)
Berichtet wird über ein abgeschlossenes Folgeprojekt zu vorangegangenen Forschungsprojekte zum gleichen Thema. In diesem Projekt wurde das Messverfahren und der Prüfwert für die Partikelemission aus Bürogeräten (siehe Vergabegrundlage DE-UZ 205, Anhang S-M) validiert und weiterentwickelt. Dies geschah erstens durch Auswertung der Qualität der im Zuge der Antragsbearbeitung für das Umweltzeichen beim RAL vorgelegten Prüfberichte der zugelassenen Prüfinstitute und - basierend darauf - durch Erarbeitung von technisch-methodischen Veränderungsvorschlägen für die Prüfung der chemischen Emissionen, inklusive der Partikelemissionen. Zweitens wurde zur Beurteilung der Veränderung der Emissionen aktueller gegenüber älteren Geräte-generationen ein nicht repräsentativer Pool von table-top-Laserdruckern aufgebaut und die chemischen Emissionen wurden gemäß DE-UZ-205, Anhang S-M gemessen. Ergänzend wurde eine quantitative chemische Analyse der anorganischen Feststoffe - insbesondere der Metalle - in den emittierten Aerosolen vorgenommen die Feststoffgehalte um 2 Massen-% ergaben. Diese Ergebnisse wurden gemeinsam mit neueren wissenschaftlichen Untersuchungen zur gesundheitlichen Bewertung der Emissionen aus Laserdruckern ausgewertet, es besteht kein Handlungsbedarf hinsichtlich einer Veränderung von Prüfkriterien und Prüfwerten. Drittens wurde untersucht und bestätigt, dass mit dem Ziel eines zukünftigen Umweltzeichens das Emissionsverhalten Kunststoff verarbeitender 3D-FDM-Drucker und/oder die darin verarbeiteten Verbrauchsmaterialien (Filamente) mit dem für Laserdrucker entwickelten Mess- und Prüfschema charakterisiert und quantifiziert werden können. Untersuchungen an Stereo-lithografie (SLA)-Druckern und Vorrichtungen zur Nach-Aushärtung (Curing Units) ergaben keine nachweisbaren Partikelemissionen.
Beim Abbrand einzelner Feuerwerkskörper für den Indoor-Bereich wurden als gasförmige Hauptreaktionsprodukte unter anderem CO2, CO, COS, nitrose Gase, diverse Kohlenwasserstoffe und Schwefelverbindungen (teilweise in sehr hohen Konzentrationen) mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie nachgewiesen. Zusätzliche Feinstaubmessungen parallel zum Abbrand in einem großen Raum illustrierten die zeitweise hohen Partikelkonzentrationen an unterschiedlichen Messpunkten.
The results of investigations on the emission of particulate matter from three outdoor firework displays are presented. During these events, possibly harmful and toxic aerosol emissions were measured. Aerosols in the size range from 30 to 450 nm were detected. The maxima in the observed particle size distribution were between 80 and 175 nm, and the highest value determined was ~1.3 · 106 particles per cm³, while the highest mass concentration was approximately 1.8 mg m–3. The time-averaged particle mass concentration did, however, not exceed 0.7 mg m–3 (over 15 min).
Partikelemissionen aus Laserdruckern sind seit längerem bekannt und wurden bislang als Feinstaubmasse bei der Prüfwertvergabe für den Blauen Engel begrenzt. Seit einigen Jahren weiß man, dass neben den Feinstaubpartikeln auch ultrafeine Partikel beim Betrieb von Laserdruckern emittiert werden. Diese Emissionen lassen sich nur eingeschränkt bis gar nicht über Nachrüstfilter am Druckgerät minimieren. Das Umweltbundesamt (UBA) hat dies zum Anlass genommen, die Prüfvorgaben für den Blauen Engel im Hinblick auf die Erfassung ultrafeiner Partikel anzupassen und zu verschärfen. UBA hat hierzu einen Forschungsauftrag an die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) vergeben. Testverfahren und Prüfvorgaben sind nunmehr erarbeitet und werden im Beitrag vorgestellt. Die geänderten Prüfbedingungen sollen ab 2013 in die Prüfvorgabe eingeführt werden. Etwa drei Viertel der derzeit am Markt erhältlichen Laserdrucker werden die strengen Prüfvorgaben nicht erfüllen können.
Konzepte zur ISO-Kalibrierung der Messung von Partikelgrößen und Partikelanzahlkonzentrationen
(2012)
Long term waste containment - A challenge to geotextiles and geomembranes made of plastic materials
(1997)
Geomembranes used in basal liner systems of landfills must not be damaged by the coarse gravel of the standard drainage layer. Therefore, the geomembrane must be protected against mechanical damage and strain by means of a suitable protective layer. The main requirements for this protective layer as well as the long-term durability of the mineral and geotextile components are compiled in the guideline recently released by German authorities. An overview is given on the existing types of protective layer systems with the state-of-the-art testing, the requirements and selected results of related research programs.
Dr. Stefan Seeger of the German Federal Institute for Materials Research and Testing (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung - BAM) tells of his successful experience using Granta's CES software to make an eco-materials knowledge resource for automotive, construction, and other industries in the Berlin region.