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Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (53)
An verschiedenen Dämmstoffen, Montageschäumen, Computersystemen und Polstermöbeln sowie einer Matratze
wurden mittels unterschiedlicher Emissionsprüfkammern und -zellen in Kombination mit geeigneten Probenahme- und
Analyseverfahren Untersuchungen zur Emission polybromierter und phosphororganischer Flammschutzmittel (FSM)
durchgeführt. Hierbei kamen Emissionsprüfkammern mit Volumina von 0,02 m3 und 1 m3 sowie 0.001 m3 -
Emissionsprüfzellen zum Einsatz. Die hier untersuchten Substanzen zählen zu den SVOC und erfordern eine
Luftprobenahme durch Adsorption an Polyurethanschaum. Die Aufarbeitung des Polyurethanschaums erfolgte mit
Ultraschallbad- bzw. Soxhletextraktion, die Extrakte wurden aufkonzentriert und mit GC/MS oder HPLC/DAD vermessen.
Die ursprünglich angestrebte Versuchsdauer von jeweils 28 Tagen musste auf mindestens 100 Tage verlängert werden,
um einen für die Messung erforderlichen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Mit den eingesetzten Verfahren läßt sich
die Emission der phosphororganischen FSM qualitativ und quantitativ gut nachweisen, hierzu gehören insbesondere
TCPP und TPP. Ausnahmen bilden z.B. RDP und BDP, hier wird die Emissionsmessung mittels Luftprobenahme durch
den Einfluss von Senkeneffekte dominiert. Für die bromierten FSM ist eine gute Anwendbarkeit für Verbindungen mit bis
zu sechs Bromatomen gegeben. Mit zunehmendem Bromierungsgrad und zunehmender Schwerflüchtigkeit verstärkt sich
auch hier der Einfluss von Senkeneffekten und erschwert die Bestimmung der Emission. So konnte HBCD zwar auf den
Kammerwandflächen jedoch, abgesehen von Spuren, nicht in der Emissionsprüfkammerluft nachgewiesen werden. Die
Erkenntnisse reichen für eine umfassende Darstellung des Emissionsverhaltens der FSM und darauf aufbauender
Expositionsbewertungen für den Gebrauch flammgeschützter Produkte noch nicht aus. Es bestehen weiterhin
Kenntnislücken, um die z.T. hohen Gehalte an FSM z.B. in Hausstäuben erklären zu können. Gleichwohl bildet die Studie
eine wesentliche Grundlage für weiterführende Untersuchungen. In Abhängigkeit vom Produkttyp betragen die ermittelten
flächenspezifischen (SERa) Emissionsraten z.B. für TCPP zwischen 0,012 und 140 µg m-2 h-1. Nachgewiesene PBDEs
zeigten je nach Produkttyp produktspezifische Emissionsraten (SERu) zwischen 0,1 und 14,2 ng Stück-1h-1 und SERa
zwischen 0,2 und 6,6 ng m-2 h-1. Eine Ausweitung z.B. auf Langzeitmessungen, die Bestimmung des Einflusses der
Materialalterung sowie unterschiedlicher Flammschutzmittelgehalte auf die Emission, die hier mangels hinreichender
Information und entsprechenden Produkten nicht durchgeführt werden konnte, wäre wünschenswert.
The emission levels of high boiling brominated (BFR) and phosphoric (POC) flame retardants (FR) in different materials were examined. For the determination of the emission rate the tests were done in different emission test chambers and cells under standard conditions (23 C, 50% RH and fixed area specific air flow rates). Selected products, e.g. printed circuit boards, were investigated at elevated temperature (e.g. 60 C) to simulate working conditions. Applied analytical techniques for the air samples adsorbed on polyurethane foam (PUF) are soxhlet and ultrasonic extraction. Different conditions were used to analyse the FR via GC-MS. Based on the first results it could be demonstrated that the emission depends on material density and surface condition. The concentrations over time obtained for tris(3-chloropropyl)-phosphate, e.g., from emission test chamber and cell show a good correlation, partly the measured concentration are different. Sampling at elevated temperature gives higher concentrations.
The emissions of selected flame retardants were measured in 1- and 0.02-m3 emission test chambers and 0.001-m3 emission test cells. Four product groups were of interest: insulating materials, assembly foam, upholstery/mattresses, and electronics equipment. The experiments were performed under constant environmental conditions (23°C, 50% RH) using a fixed sample surface area and controlled air flow rates. Tris (2-chloro-isopropyl)phosphate (TCPP) was observed to be one of the most commonly emitted organophosphate flame retardants in polyurethane foam applications. Depending on the sample type, area-specific emission rates (SERa) of TCPP varied between 20 ng m-2 h-1 and 140 ?g m-2 h-1.
The emissions from electronic devices were measured at 60°C to simulate operating conditions. Under these conditions, unit specific emission rates (SERu) of organophosphates were determined to be 1085 ng unit-1 h-1. Increasing the temperature increased the emission of several flame retardants by up to a factor of 500. The results presented in this paper indicate that emissions of several brominated and organophosphate flame retardants are measurable. Polybrominated diphenylethers exhibited an SERa of between 0.2 and 6.6 ng m-2 h-1 and an SERu of between 0.6 and 14.2 ng unit-1 h-1. Because of sink effects, i.e., sorption to chamber components, the emission test chambers and cells used in this study have limited utility for substances low vapour pressures, especially the highly brominated compounds; hexabromocyclododecane had an SERa of between 0.1 and 29 ng m-2 h-1 and decabromodiphenylether was not detectable at all.
Various insulating boards, assembly foams, PC-systems, upholstery and a mattress were examined for possible
emissions of polybrominated and organophosphorus flame retardants. 0.02 m3- and 1m3- emission test chambers and
1Llitre cells were used to perform the investigations. The substances of interest are mainly classified as SVOC. A
sampling technique using polyurethane foam plugs and special analytical methods was developed. The PUF-plugs were
extracted by ultrasonic and soxhlet extraction and the extracts were concentrated. The analyses were performed by
GC/MS and HPLC/DAD. Chamber measurements were generally taken over 28 days, but in the case of SVOC, a test
period of a minimum of 100 days was necessary to achieve equilibrium. The determination of most of OPCs was
successful using emission test chambers. Due to sink effects the determination of low volatile OPC such as RDP and
BDP needs to be improved. Brominated flame retardants are quantifiable up to hexabrominated compounds using
emission test chambers as a reference method. The emission of lower volatile compounds, e.g. HBCD, was strongly
affected by sink effects. Emission of decaBDE was not quantifiable at all. Based on the results presented further
investigations are required for an adequate risk assessment of flame retarded products and their contribution to the
contamination of the indoor air environment. TCPP was found to be one of the most commonly used organophosphorus
flame retardants in polyurethane foam applications. Depending on the sample type 0.012 to 140 µg m-2 h-1 was obtained
for area-specific emission rates (SERa) for TCPP. PBDEs, for example, exhibited product-specific emission rates (SERu)
between 0.1 and 14.2 ng unit-1 h-1 and SERa between 0.2 and 6.6 ng m-2 h-1. More data about the emission behaviour of FR are required with special regard to substance migration, aging and long-term emission in particular.
Nicht nur Schadstoffe aus der Umwelt können Museumsexponate schädigen. Auch interne Schadstoffquellen wie objektimmanente Exhalate und Emissionen von Lösemitteln oder organischen Säuren können den wertvollen Gu¨tern Schaden zufu¨gen. Auf Schadstoffe zu pru¨fen sowie geeignete Messmethoden zu entwickeln und zu optimieren, ist daher von großer Bedeutung. Neuste Forschungen stellen die Autoren vor.
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.
Do particleboards produced with recycled wood contribute to indoor air pollution with biocides?
(2003)
The present study comprises the characterisation of museum show cases concerning their hazardous potential for
art objects. In order to estimate potential risks of damage the emission of volatile organic compounds coming from
several construction materials is monitored and different air exchange rates from exhibit cases are determined. For
the determination of the VOCs different methods were applied. The first step is a direct thermal extraction of the
materials followed by emission test chamber measurements. The tracer gas method with N2O that is used in this study is a convenient procedure to investigate air exchange rates under working conditions greater than 0.05 d-1. The results of this study confirm the importance of the careful choice concerning building materials for show cases. Furthermore the analyses clarify that certain organic compounds might be a problem for the exhibits in show cases with low air exchange rates.
Schadstoffe beschäftigen derzeit Museen weltweit Heute weiß man, dass diese auch aus Materialien, die für den Ausstellungsbau verwendet werden, austreten können, was eine Gefahr für Exponate darstellt. Ein neues Verfahren namens BEMMA bietet nun erstmalig die Möglichkeit, relativ schnell und effektiv eine problemorientierte Untersuchung und Bewertung mit belastbaren und reproduzierbaren Ergebnissen vorzunehmen.
Ausstellungskuratoren, Restauratoren oder Fachplaner stehen immer wieder vor der Entscheidung, geeignete Materialien für Museumsausstattungen auswählen zu müssen. Vitrinen, Depoteinrichtungen, aber auch Transportverpackungen für Kunst- und Kulturgut sollten unbedingt frei von Schadstoffen sein. Ein neues Verfahren ermöglicht nun eine problemorientierte Untersuchung und Bewertung von Materialien mit belastbaren und reproduzierbaren Ergebnissen.
Vor dem Hintergrund der anhaltenden öffentlichen Diskussion um mögliche gesundheitliche Risiken von Ultrafein- und Feinstaubemissionen aus Bürogeräten mit Laserdruckfunktion (LPD, Laser Printing Device) wurde vom Umweltbundesamt ein Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer Prüfprozedur für die Quantifizierung der emittierten Partikel durch Zählung unter Standardbedingungen in Emissionsmesskammern, sowie zur physikalischen und chemischen Charakterisierung dieser Aerosole initiiert. Als Ergebnis konnte die Partikelzählung in den Entwurf des Prüfverfahrens für die Bestimmung von Emissionen (RAL-UZ-122, Anhang S-M) des Umweltzeichens "Blauer Engel" für Bürogeräte sowie in den Prüfstandards ECMA-328 und den Entwurf der ISO/IEC 28360 integriert werden. Die Methode wurde in einem internationalen Ringversuch erfolgreich getestet. Auf dieser Basis können Vergabekriterien und -werte für die Emission von Fein- und Ultrafeinpartikeln im Rahmen der Vergabe des Umweltzeichens Blauer Engel vereinbart und Produktprüfungen vorgenommen werden.
Entwicklung einer umweltverträglichen Holzklebetechnik durch den Einsatz von Proteinbindemitteln
(2003)
In accordance with the Directive 2003/11/EC amending the Council Directive 76/769/EEC for the 24th time, pentabromo
and octabromo diphenylethers may not be used or put on the market in concentrations higher than 0.1 % by mass.
To verify this threshold value a standard measurement method for the determination of selected pentabromo
diphenylethers (pentaBDE-isomers) and octabromo diphenylethers (octaBDE-isomers) in polymers based on gas
chromatography mass spectrometry (GC/MS) was developed. The following target compounds were selected for the investigations: BDE85 (2,2,3,4,4-pentaBDE), BDE99 (2,2,4,4,5- pentaBDE), BDE100 (2,2,4,4,6-pentaBDE), BDE203 (2,2,3,4,4,5,5,6-octaBDE), BDE196 (2,2,3,3,4,4,5,6-octaBDE), BDE197 (2,2,3,3,4,4,6,6-OctaBDE). The following reference materials were prepared: polyurethane (PUR-H) and epoxy resin (EP) containing 0.1 % by mass of sum of pentaBDE isomers, polystyrene (PS) and acrylnitril-butadiene-styrenecopolymer (ABS) containing 0.1 % by weight of sum of octaBDE isomers. For quality assurance of the standard measurement method an interlaboratory comparison was conducted between 1 June and 30 November 2004 where 18 participants were involved. Data assessment was performed in accordance with DIN ISO 5725-2:2002-12 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results Part 2: Basic methods for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method. The following general mean values and standard deviations were obtained: 1.09 ± 0.16 mg g-1 (15 %) (sum pentaBDE isomers/EP), 1.3 ± 0.19 mg g-1 (15 %) (sum pentaBDE isomers/PUR-H), 0.99 ± 0.27 mg g-1 (27 %) (sum octaBDE isomers/PS), 0.42 ± 0.11 mg g-1 (26 %) (sum octaBDE isomers/ABS). The reproducibility standard deviation sRj and repeatability standard deviation srj were calculated as statistical parameters. The repeatability of the sum of pentaBDE isomers in EP was srj= 0.044 mg g-1 (4.0 %) and the reproducibility was sRj = 0.167 mg g-1 (15 %). srj and the sRj were 0.038 mg g-1 (2.9 %) and 0.195 mg g-1 (15 %), respectively, for the sum of pentaBDE isomers in PUR-H. For the sum of octaBDE isomers in ABS srj and sRj were determined to 0.029 mg g-1 (6.9 %) and 0.114 mg g-1 (27 %), respectively. For the sum of octaBDE isomers in PS the srj = 0.043 mg g-1 (4.3 %) and sRj = 0.255 mg g-1 (26 %) were obtained.
Im Rahmen der Richtlinie 2003/11/EG zur 24. Änderung der Richtlinie 76/769/EWG wurde ein Grenzwert von 0,1 Gewichts-% für penta- und octabromierte Diphenylether in Erzeugnissen festgelegt. Zur Überprüfung dieses Grenzwertes wurde ein Standardanalyseverfahren zur quantitativen Bestimmung von ausgewählten Pentabromdiphenylethern (PentaBDE-Isomere) und Octabromdiphenylethern (OctaBDE-Isomere) in Polymeren mit Hilfe der Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC/MS) entwickelt. Zur Verfahrensentwicklung wurden folgende Isomere ausgewählt: BDE85 (2,2,3,4,4-PentaBDE), BDE99 (2,2,4,4,5- PentaBDE), BDE100 (2,2,4,4,6-PentaBDE), BDE203 (2,2,3,4,4,5,5,6-OctaBDE), BDE196 (2,2,3,3,4,4,5,6-OctaBDE) und BDE197 (2,2,3,3,4,4,6,6-OctaBDE). Vorbereitend wurden folgende Modellpolymere hergestellt: Polyurethan (PUR-H) mit 0,1 Gew.-% Summe PentaBDEIsomere, Epoxidharz (EP) mit 0,1 Gew.-% Summe PentaBDE-Isomere, Polystyrol (PS) und Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymer (ABS) mit jeweils 0,1 Gew.-% Summe OctaBDE-Isomere. Im Rahmen des Projektes wurde ein Ringversuch mit 18 Teilnehmern durchgeführt, bei dem die genannten Polymere dem Standardanalyseverfahren unterzogen wurden. Der Ringversuch wurde zwischen dem 01. Juni und 30. November 2004 veranstaltet. Die Datenauswertung erfolgte in Anlehnung an DIN ISO 5725-2:2002-12 Genauigkeit (Richtigkeit und Präzision) von Messverfahren und Messergebnissen, Teil 2: Grundlegende Methode für die Ermittlung der Wiederhol- und
Vergleichpräzision eines vereinheitlichten Messverfahrens. Folgende Mittelwerte der Ermittlungsergebnisse sowie
Standardabweichungen wurden bestimmt: 1,09 ± 0,16 mg g-1 (15 %) (Summe PentaBDE-Isomere/EP), 1,3 ± 0,19 mg g-1 (15 %) (Summe PentaBDE-Isomere/PUR-H), 0,99 ± 0,27 mg g-1 (27 %) (Summe OctaBDEIsomere/PS), 0,42 ± 0,11 mg g-1 (26 %) (Summe OctaBDE-Isomere/ABS). Als statistische Kennzahlen für das Standardanalyseverfahren wurde folgende Parameter ermittelt: Für PentaBDE-Isomere in EP wurde eine Wiederholstandardabweichung von srj = 0,044 mg g-1 (4,0 %) und eine Vergleichstandardabweichung sRj = 0,167 mg g-1 (15 %) bestimmt. Für PentaBDE-Isomere in PUR-H ergab sich für srj = 0,038 mg g-1 (2,9 %) und sRj = 0,195 mg g-1 (15 %). Für OctaBDE-Isomere in ABS ergab sich für srj = 0,029 mg g-1 (6,9 %) und sRj = 0,114 mg g-1 (27 %) und für OctaBDE-Isomere in PS srj = 0,043 mg g-1 (4,3 %) und sRj = 0,255 mg g-1 (26 %).
Emissions from Materials
(2006)
Kurzfassung An neun verschiedenen Hardcopygeräten wurden in unterschiedlichen Emissionsmesskammern (zwei verschiedene 1 m³ - Kammern und eine 20 m³ - Kammer) in Kombination mit geeigneten Probenahme- und Analysenverfahren Untersuchungen zum Emissionsverhalten dieser Geräte hinsichtlich Staub, Ozon und VOC (TVOC) durchgeführt. Luftprobenahme und Analytik erfolgten für VOC mittels Tenax TA und anschließender Thermodesorption (TDS) in Verbindung mit GC / MS. Ozon wurde kontinuierlich bestimmt. Der Ozonanalysator arbeitete auf der Grundlage der flammenlosen Reaktion von Ozon mit Ethylen nach dem Prinzip der Chemilumineszenz. Die Staubbestimmung erfolgte gravimetrisch mittels Glasfaserfilter und Ultramikrowaage. Zusätzlich wurde die Partikelemission während des Druckbetriebes mit einem Partikelzähler bestimmt. Aufgrund der technischen Rahmenbedingungen standen nur kurze Druckzeiten von maximal 36 Minuten zur Verfügung. Um die Gleichgewichtskonzentration in der Prüfkammer zu erreichen, wurde die Luftaustauschrate in den 1 m³ - Kammern auf n = 4,0 bis 4,7 pro Stunde erhöht. Zusätzlich zur Prüfung in den Emissionsmesskammern sind verschiedene Papiere mittels Direkt - TDS sowie unter- schiedliche Toner mittels Headspaceprobenahme in Kombination mit GC / MS hinsichtlich ihres Emissionsverhaltens untersucht worden.
Für die untersuchten Geräte wurden Emissionsraten ermittelt. Sie betrugen für TVOC 0,41 bis 22,4 mg pro Stück und Stunde, für Ozon kleiner 0,02 bis 4,6 mg pro Stück und Stunde sowie für Staub 0,10 bis 7,63 mg pro Stück und Stunde. Verglichen mit Frischfaserpapier wurden bei den Untersuchungen mit Recyclingpapier deutlich höhere SVOC - Konzentrationen nachgewiesen. Im Ergebnis der Untersuchungen wurde ein Prüfverfahren entwickelt, das die Basis für Emissionsmessungen im Rahmen der Umweltzeichen RAL UZ 62, RAL UZ 85 sowie des neuen RAL UZ 114 für Multifunktionsgeräte darstellt. Abstract The emission behaviour with regard to dust, ozone and VOC (TVOC) of nine different hardcopy devices in combination with suitable air sampling and analysis procedures was investigated in different emission test chambers (two different 1 m³ - chambers and one 20 m³ - chamber). Air sampling and analysis for VOC were done by means of Tenax TA and subsequent thermal desorption (TDS) in connection with GC / MS. Ozone was determined continuously. The ozone analyser worked on the basis of the flame rid reaction of ozone with ethylene according to the principle of chemiluminescence. The dust determination was done gravimetrically by means of glass fibre filter and an ultra micro - balance. Additional the particle emission during the printing process was measured with a particle counter. The general technical conditions of the tested hardcopy devices were the reason for short printing times with a maximum of 36 minutes. In order to achieve the equilibrium concentration in the test chambers the air exchange rate in the 1 m³ - test chambers had to be increased to a value of n = 4,0 to 4,7 per hour. Additional to the examination of the hardcopy devices in the emission test chambers different papers were investi- gated by means of direct - TDS and different toners were tested by means of head space sampling in combination with GC / MS. For the examined hardcopy devices emission rates were determined. The emission rates for TVOC ranged from 0,41 to 22,4 mg per piece and hour, for ozone from less than 0,02 to 4,6 mg per piece and hour and for dust from 0,10 to 7,63 mg per piece and hour. The comparison between recycling paper and paper produced from primary fibres showed in general higher SVOC emissions from recycling paper. As the result of the investigations a test method for the determination of emissions from hardcopy devices was developed. This test method is the basis for emission tests in the framework of the German Award of the Environmental Label for office devices RAL -UZ 62, RAL -UZ 85 and the new RAL -UZ 114 for multifunctional devices.
Beschichtete Holzwerkstoffe und daraus hergestellte Produkte, wie z.B. Möbel, sind in nahezu jedem Innenraum mit vergleichsweise großen Oberflächen anzutreffen. Vor dem Hintergrund einer Vielzahl von in Innenräumen verwendeten unterschiedlichen Materialien und Produkten und dem Ziel, die Belastung der Innenraumluft mit flüchtigen organischen
Verbindungen möglichst gering zu halten, ist eine weitgehende Minimierung von Emissionen dieser Verbindungen aus den genannten möglichen Quellen notwendig. Zu diesem Zweck, auch im Hinblick auf die Umsetzung der Konzeption der Bundesregierung zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen wurde das bestehende deutsche Umweltzeichen RAL-UZ 38 (Blauer Engel) Formaldehydarme Produkte aus Holz und Holzwerkstoffen überarbeitet. Für das Ziel einer Erweiterung von der Einzelverbindung Formaldehyd auf ein breites Spektrum an flüchtigen organischen Verbindungen war ein geeignetes Prüfverfahren als Basis der neuen Umweltzeichen-Vergabegrundlage zu entwickeln. Die Ergebnisse der hierfür durchgeführten Untersuchungen können dem Abschlußbericht entnommen werden.