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Augsburg, 2004 – ISBN 3-936385-73-4 Herausgeber: Bayerisches Landesamt für Umweltschutz
Bürgermeister-Ulrich-Straße 160, 86179 Augsburg Tel.: (0821) 90 71 - 0 Fax: (0821) 90 71 - 55 56 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.bayern.de/lfu
Zitiervorschlag: Bayer. Landesamt für Umweltschutz (Veranst.): Schadstoffe in Gebäuden (Augsburg 27.01.2005), Augsburg, 2005 Das Bayerische Landesamt für Umweltschutz (LfU) gehört zum Geschäftsbereich des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (StMUGV). Bayerisches Landesamt für Umweltschutz, Augsburg, 2005 Gedruckt auf Recyclingpapier
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
1
Inhaltsverzeichnis
Schadstoffe in Gebäuden
Dr. Johann Rietzler, Rietzler & Heidrich GmbH, Nürnberg
2
Rückbau von Gebäuden – Erkundung, Bewertung, Praxisbeispiele
Dr. Jürgen Kisskalt, LGA Institut für Umweltgeologie und Altlasten, Nürnberg
15
Rückbau von Gebäuden – online-Schadstoffratgeber und Arbeitshilfe des LfU
Matthias Heinzel, LfU
28
Messungen, gesundheitliche Bedeutung und Bewertung von Innenraum-schadstoffen an Beispielen Dieselruß / Feinstaub- Kohlendioxid in Schulen – Passivrauchen
PD Dr. H. Fromme, Bayer. Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, Oberschleißheim
37
Sanierung belasteter Gebäude – ausgewählte Beispiele –
Dr. Gerd Zwiener, Sachverständigenbüro Dr. Zwiener, Köln
57
Gesundheitlich unbedenkliche und umweltfreundliche Bauprodukte:
Emissionsbegrenzung von flüchtigen Schadstoffen in Innenräumen Blauer Engel, LGA-schadstoffgeprüft, AgBB-Konzept Dr. Frank Jungnickel, LGA QualiTest GmbH, Nürnberg
93
natureplus – Das europäische Qualitätszeichen für geprüfte Bauprodukte Dr. Gerd Zwiener, natureplus Internationaler Verein für zukunftsfähiges Bauen und Wohnen e.V., Neckargemünd
104
Bewertung von Umweltlasten bei Bauvorgängen
Dipl.-Ing. Bernhard Hartleitner, Bayerisches Institut für angewandte Umweltforschung und -technik (BIfA GmbH), Augsburg
132
Literaturliste „Schadstoffe in Gebäuden“ 145
Linkliste „Schadstoffe in Gebäuden“ 151
Umweltberatung Bayern – Informationen für Mensch und Umwelt
Dr. Katharina Stroh, Susanne Weichwald, LfU
153
Tagungsleitung / Referenten 155
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
2
Schadstoffe in Gebäuden
Dr. Johann Rietzler, Rietzler & Heidrich GmbH, Nürnberg
1 Überblick und Einführung
Ausgasungen chemischer Substanzen aus Möbel, Farben und Schutzanstrichen sowie aus Bau-stoffen, Schimmelpilzbefall in Wohnungen von ca. 15 Mio. Bundesbürgern, die Phänomene der „Schwarzen Wohnungen“ sowie des „sick building syndroms“ und ein steigender Aufenthalt der Menschen von 80 bis 90 % der Lebenszeit in Innenräumen sind zunehmend Anlass, als Schwer-punkt des Gesundheitsschutzes ernstgenommen zu werden. Unverkennbar ist die Zunahme des Angebotes und der Annahme von Freizeitgestaltungen in Innenräumen, sei es – um nur einige Beispiele zu nennen – vor dem PC oder für sportliche Betätigungen. Die Kehrseite der zunehmenden Konzentration des Lebensablaufs auf geschlossene Räume ist eine Zunahme der Beschwerden über gesundheitliche Probleme. Waren es in den 70er Jahren Formaldehyd und Holzschutzmittel, wurden diese in den 80er und 90er Jahren durch Asbest- und PCB-Belastungen sozusagen abgelöst. Die neueren Problemfelder lassen sich mit folgenden Schlagworten umfassen:
• flüchtige organische Stoffe (VOC)
• schwer flüchtige organische Verbindungen (SVOC)
• mikrobiell bedingte flüchtige organische Verbindungen (MVOC)
• Staubablagerungen
• Schimmelpilzbefall
• Lüftungs- und Heizungsproblematik Neben den Befindlichkeiten, die bei der Innenraumnutzung gelten, sind bei der Umnutzungsrate, Sanierung, Verwertung und Entsorgung von Gebäuden die Vorgaben des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes zu beachten. Danach sind alle beweglichen Sachen, deren sich der Besitzer entledigt, entledigen will oder muss (§ 3 KrWAbfG) als Abfall zu betrachten. Mit diesem Gesetz und seinen untergesetzlichen Regelwerken erfolgte eine Vorgabe zur Verwertung und Beseitigung von nicht überwachungsbedürftigen, überwachungsbedürftigen und besonders überwachungsbe-dürftigen Abfällen (Abb. 1). Ferner liegen für das Verwertungs- und Nachweisverfahren, die Trans-portgenehmigung und die Entsorgungsfachbetriebe entsprechende Verordnungen vor. Sowohl für Baustoffe, wie z. B. mineralische Boden- und Abbruchabfälle mit entsprechenden EAK-Abfall-schlüsselnummern liegen Regelungen ebenso vor wie für Altholz mit eindeutiger Deklaration und Kategorisierungen (Altholzverordnung). Von wesentlicher Bedeutung für die Verwertung und Entsorgung von kontaminiertem Bauschutt ist auch die Nutzungsdauer von gewerblichen Gebäudeeinheiten. Während früher Gebäudestand-zeiten von 50 – 100 Jahren die Regel waren, geht man bei heutigen industriellen Nutzungen nur noch von Standzeiten von 20 – 25 Jahren aus. Damit unterliegt auch die Art und Menge des Bau-schutts einem steten und nicht unerheblichem Wandel. Mit meinem Vortrag möchte ich Sie in die Thematik des heutigen Tages einführen.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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bb. 1: Einteilung von Abfällen in Kriterien
Relevante Schadstoffe in Gebäuden und in der Bausubstanz
n der nachfolgenden Tabelle werden wesentliche Schadstoffe und Schadstoffgruppen, die in Ge-äuden zur Anwendung kommen, benannt:
ab. 1: Schadstoffe in Gebäuden
chadstoff Vorkommen, Anwendungen
Wirkungen/ Gesundheitsgefahr
) Partikelgebundene und partikuläre mineralische Schadstoffe
sbest > 3.000 Anwendungen: Dacheindeckung, Fassadenverklei-
dung, Spritzasbest, Lüftungskanäle, Trennwände, AZ-Rohre, Nachtspei-
cheröfen, Brandschutztüren, Flansch-dichtungen, Industrieestriche u.v.m.
Asbestose, Lungenkrebs (K1) Krebs von Rippen- oder Bauchfell
(Mesotheliome)
ünstliche Mineralfasern (KMF) Dämmstoffe für Schall und Wärme/Kälte
krebserzeugend im Tierversuch (K1 – 3)
chwebstaub Tabakrauch, Ofenheizung, Heimwerken, Außenluft
begründeter Verdacht auf krebser-zeugendes Potenzial (K3)
uchenstaub Schreinerei kanzerogen (K1)
Abfall
nichtüberwachungsbedürftig
besondersüberwachungsbedürftig überwachungsbedürftig
Beseitigung Verwertung sofernerforderlich Beseitigung Verwertung
Entsorgungsnachweis
Begleitschein
Ohne Nachweispflicht
VereinfachterEntsorgungsnachweis
Übernahmeschein, Wiegeschein,Lieferschein
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
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Schadstoff Vorkommen, Anwendungen
Wirkungen/ Gesundheitsgefahr
b) organische Verbindungen
Dioxin Brandschäden, Kieselrot Schädigung des Nerven- und Im-munsystems, krebserzeugend (K2)
flüchtige organische Verbindun-gen (VOC) (Siedebereich < 260°C)
Bauprodukte, Lösemittel, Möbel, Lacke, Farben,
Tabakrauch, Heimwerken
Allergien, Schleimhaut- reizung der Augen und oberen Atemwege, Schlafstörungen,
Krebsverdacht
Formaldehyd (VOC) Spanplatten, Möbel, Teppichböden, Klebstoffe,
Tabakrauch
Allergien, Schleimhaut- reizung der Augen und oberen Atemwege, Schlafstörungen,
Krebsverdacht
schwerflüchtige organische Ver-bindungen (SVOC) (Siedebereich 240 - 400°C)
Bauprodukte, Inventar, Heimwerken, Tabakrauch
Allergien, Schleimhautreizungen, z.T. Krebsverdacht (K1 – 3)
PAK (SVOC) teerhaltiger Parkettkleber, Asphaltplatten, Fußböden, Teerpro-dukte und Teerkorkplatten, Tabak-
rauch, Dichtungen, Pappen, Schweißbahnen
Allergien, Hautausschläge, Kopfschmerzen, Übelkeit,
krebserzeugend (Benzo-a-pyren) (K2)
PCB (SVOC) Fugendichtungen, Flamm- schutzanstriche, Konden-
satoren von Leuchtstoffröhren
Kopfschmerzen, Erbrechen, Hautveränderungen, Schädigung
von Leber, Milz sowie des Immunsystems, Krebsverdacht
(K3)
PCP (SVOC) Holzschutzmittel Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Schädigung des
Nervensystems, Schädigung des Immunsystems,
Krebsverdacht (K3)
MVOC (mikrobiell bedingte flüch-tige organische Verbindungen)
bei mikrobiellem Wachstum sekun-däre Bildung von flüchtigen chem.
Wechselprodukten
Geruchsbelästigung, Allergien
c) anorganische Verbindungen
Schwermetalle Farben, Lacke, Tabakrauch, Außenluft
Haut-/Schleimhautreizung, Nierenschädigung, Zentral-
nervensystem, Lungenkrebs (Cr)
Quecksilber Messeinrichtung Leuchtstoffröhren, Spiegelherstellung
Allergien, Schädigung zentrales Nervensystem,
Schleimhautreizung
Chrom VI Farbpigmente, Bleichromate, Beton + Zement, Holzschutz-
mittel, LCK-Imprägnierung
kanzerogen, Hauterkrankungen, Lungenkrebs (K2)
d) mikrobielle Verunreinigungen
Schimmelpilze, fäkale Verunreinigungen (Tiere)
Feuchtschäden Klimaanlagen
Allergien, Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindelgefühle,
Infektionskrankheiten (Mykosen)
Aerosole (Legionellen) RLT-Anlagen Klimaanlagen
Lungenschädigung, Legionellose, Pontiac-Fieber
e) gasförmige Schadstoffe
Radon natürliches Gestein, Fliesen, Baustoffe
Übelkeit, Schwächegefühl, Magen-Darm-Störungen,
krebserzeugend
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Die in Tabelle 1 genannten organischen Problemstoffe unterliegen entsprechenden Klassifizierun-gen, die nachfolgend erläutert werden: Tab. 2: Klassifizierung von organischen Schadstoffen
Verbindungen Abkürzung Siedepunktsbereich (°C)
Leichtflüchtige organische Verbindungen (Very Volatile Organic Compounds)
VVOC < 0 bis 50 – 100
Flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds)
VOC 50 – 100 bis 240 – 260
Schwerflüchtige organische Verbindungen (semi-volatile Organic Compounds)
SVOC 240 – 260 bis 380 – 400
Partikulare organische Verbindungen oder (ausschließlich) partikelgebundene organische Verbindungen (Organic Compounds associated with particulate matter or particulate organic matter), Schadstoffe, die ausschließlich partikelgebunden vorliegen
POM > 380
Neben der Klassifizierung muss grundsätzlich von primären und sekundären Belastungen durch Schadstoffe unterschieden werden. Während primäre Schadstoffe in den Ausgangsmaterialien enthalten sind, werden sekundäre Schadstoffe z. B. durch Raumluft transportiert und an Baustoff-oberflächen wieder abgelagert. Die o. g. Stoffe erfordern unterschiedliche Maßnahmen für die Nutzungsbewertung in Innenräu-men und bei der Behandlung als Abbruchmaterial.
2.1 Bewertung von Innenraumbelastungen durch Gebäudeschadstoffe
Zur Beurteilung der Konzentration einzelner Luftverunreinigungen, die auf primäre Baustoffbelas-tungen zurückgeführt werden, benötigt man hygienisch toxikologisch begründete Bezugswerte. Zur Klarstellung wird zunächst zwischen Richt- und Grenzwerten unterschieden.
Als Grenzwert ist eine fixe Raumluftkonzentration definiert, bei dessen Überschreitung eine Ge-sundheitsgefahr nicht auszuschließen ist. Während für den Außenbereich durch die BImSchG und die TA Luft regelmäßig eine Reihe von Grenzwertfestlegungen getroffen werden, trifft dies für den Innenbereich nicht zu. Einziger Grenz-wert für Innenraumverunreinigungen ist der aus dem Lebensmittelrecht abgeleitete Wert für Tetrachlorethen von 0,1 mg/m3 in der Nachbarschaft von chem. Reinigungen (BGA, 1993; siehe 2. BImSchV). Für die Bewertung von Innenraumbelastungen wurden demnach die Begriffe
Richtwert Orientierungswert Referenzwert Eingriffs- und Eingreifwert Sanierungszielwert MAK-Wert
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gewählt. Die Begründung für die verschiedenen Kategorisierungen wird darin gegeben, dass es für Innenräume eine Reihe von Randbedingungen gibt, die es in der Form im Außenbereich nicht gibt. Dies betrifft z. B.
die Raumgröße das Raumvolumen den Luftwechsel die Lüftungsgewohnheiten die Aufenthaltsdauer für Wohn- und Arbeitsbereiche die Empfindlichkeit von Personen „sick building syndrom“
Nachfolgend werden die unterschiedlichen Bewertungen für Innenraumbelastungen kurz erläutert: Tab. 3: Definition von Richtwerten in Innenräumen
Richtwert Eine Ableitung erfolgt nach hygienisch-toxikologischen Kriterien unter Berücksichti-gung unterschiedlicher Empfindlichkeiten der nutzenden Personen wie Kinder, Er-wachsene.
Bei Überschreitungen ist demnach die Wahrscheinlichkeit einer gesundheitlichen Gefährdung erhöht. Bei Unterschreiten kann allerdings für bestimmte Personen-gruppen ebenso Handlungsbedarf abgeleitet werden.
Richtwerte für Innenraumbelastungen werden in Deutschland von der Ad-hoc Ar-beitsgruppe der IRK/AOLG und beim UBA definiert, wobei derzeit bei Unterschreiten eines RW 1 auch bei lebenslanger Exposition keine gesundheitliche Beeinträchti-gung zu erwarten ist. Bei Erreichen oder Überschreiten eines Richtwertes RW 2 ist hingegen insbesondere für empfindliche Personen unverzüglicher Handlungsbedarf gegeben. Für folgende Verbindungen wurden RW 1/RW 2-Werte definiert (siehe auch Tab. 4):
Toluol, Dichlormethan, CO, PCP, NO2, Styrol, Hg met, Tris (2-chlorethyl) phosphat, Bicyclische Terpene (α Pinen), Naphthalin, TVOC, Diisocyanate (IRK/AOLG), Formal-dehyd, Lindan (BGA), PCB, Tetrachlorethen C2Cl4, (BImSchG/V)
Begriffserläuterung: BGA: Bundesgesundheitsamt IRK: Innenraum-Lufthygiene- und Kommission Ad-hoc Arbeitsgruppe AOLG: Arbeitsgemeinschaft Oberste Gesundheitsbehörden der Länder UBA: Umweltbundesamt
Tab. 4: Richtwerte für Innenraumverunreinigungen der Ad-hoc Arbeitsgruppe der IRK/AOLG beim Umwelt-bundesamt sowie des BGA, BImSchG (Stand März 2004)
Verbindung RW II RW I Jahr der
Festlegung
Toluol 3 mg/m³ 0,3 mg/m³ 1996
Dichlormethan 2 (24 h) mg/m³ 0,2 mg/m³ 1997
Kohlenmonoxid 60 (½ h) mg/m³ 15 (8 h) mg/m³
6 (½ h) mg/m³ 1,5 (8 h) mg/m³
1997
Pentachlorphenol 1 µg/m3 0,1 µg/m3 1997
Stickstoffdioxid 0,35 (½ h) mg/m³ 0,06 (1 Woche) mg/m³
-- 1998
Styrol 0,3 mg/m³ 0,003 mg/m³ 1998
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Verbindung RW II RW I Jahr der
Festlegung
Quecksilber (metallische Hg-Dämpfe)
0,35 µg/m3 0,035 µg/m3 1999
Tris(2-chlorethyl) phosphat 0,05 mg/m³ 0,005 mg/m³ 2002
Bicyclische Terpene (α-Pinen) 2 mg/m³ 0,2 mg/m³ 2003
Naphthalin 0,02 mg/m³ 0,002 mg/m³ 2004
TVOC 1 – 3 mg/m3
(8 – 24 h) 0,2 – 0,3 mg/m3
(8 – 24 h) 1999
Diisocyanate (DI) keine Festlegung 2000
Lindan 1,0 µg/m3
Polychlorierte Biphenyle (PCB) (BGA)
3.000 ng/m3
(Eingreifwert) 300 ng/m3
(Zielwert) 1997
Tetrachlorethen (BImSchG) 0,1 mg/m3 (7 Tage)
--
Formaldehyd (BGA) 0,12 mg/m3 -- 1977
Hausstaub Leitsubstanz Benzo-a-pyren
100 mg/kg 10 mg/kg
Tab. 5: Definition von Orientierungs-, Referenz-, Eingriffs-, Eingreif- und Sanierungswerten
Orientierungswert Diese Werte leiten sich aus Umweltstudien ab, die in den 80er und 90er Jahren ermittelt wurden. Hierbei wurden Häufigkeitsverteilungen für eine Vielzahl von Stof-fen festgelegt. Orientierungswerte sagen nichts über das Gesundheitsrisiko aus. Die vor 10 bis 20 Jahren getroffenen Ermittlungen unterliegen durch Anwendungsver-änderungen auch einem Wandel, so ist eine Zunahme der Belastungen bei Terpe-nen und eine Abnahme bei den LHKW festzustellen.
Referenzwert Diese Werte beziehen sich häufig auf die Orientierungswerte, unterliegen allerdings einem stetigen Wandel, wie oben erwähnt.
Eingriffs- und Eingreifwert
Bei Überschreitung ist in der Regel eine Sanierung eines genutzten Gebäudes er-forderlich
Sanierungszielwert Der Sanierungszielwert ist der Wert, der nach Sanierung in der Raumluft zu errei-chen ist
MAK-Wert Maximale Arbeitsplatzkonzentration am Arbeitsplatz
2.2 Entsorgung kontaminierter Bausubstanz
Durch die Regelungen des KrW-/AbfG wurde eine klare Abkehr von der klassischen Abfallbeseiti-gung als reine Deponierung getroffen mit der Unterscheidung zwischen
− Abfällen zur Verwertung und
− Abfällen zur Beseitigung. Ziel ist es, Schadstoffe vom Stoffkreislauf fernzuhalten. Eine Vermischung von belasteten und un-belasteten Baustoffen ist grundsätzlich verboten. Da nicht aufbereiteter Bauschutt als Abfall einzu-stufen ist, muss bei allen Abbruchmaßnahmen eine Trennung von belasteten und nicht belasteten Abfällen erfolgen.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 8
Eine Verwertung von „nicht belastetem“ Bauschutt mit Werten von kleiner Z2 LAGA bzw. kleiner RW2 LfW-Merkblatt 3.6/3 kann z. B. im Erd-, Straßen- und Wegebau, für die Verwertung im Depo-niebau und sonstigen baulichen Maßnahmen erfolgen. Die Verwertung sieht dabei drei Einbau-klassen für den uneingeschränkten, den eingeschränkten offenen und den eingeschränkten Einbau mit definierten technischen Sicherungsmaßnahmen vor. Hinzuweisen ist, dass das entsprechende LAGA-Merkblatt M20 für Bauschutt in Bayern nicht umgesetzt wird. Wichtiges Kriterium für die Verwertung und Entsorgung von kontaminiertem Bauschutts ist letzt-lich die Dokumentation der einzelnen Schritte.
− Gebäudebewertung mit detaillierter planlicher Erfassung aller Gebäudeeinheiten
− Deklarationsanalytik
− Rückbaumanagement mit gezielter Steuerung der Massenflüsse unterschiedlich kontaminierten Materials durch definierte Rückbauanweisungen, Sortierung und Getrennthaltung
− Haufwerksmanagement mit Zuordnung der Verwertungs- und Entsorgungswege (Abb. 2)
ZAR
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WA GzM
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wingend erforderlich ist eine umfassende Dokumentation und Nachverfolgung der gesamten bbruchmaßnahme bis zu den Verwertungs- und Entsorgungswegen. Bewährt hat sich bei großen ückbauprojekten dabei der Einsatz von geographischen Informationssystemen (GIS).
Umfang der Problematik, betroffene Gebäudetypen
ie oben dargestellt, gibt es unterschiedliche Anforderungen in Bezug auf die Bewertung und bleitung von Schadstoffen in Gebäuden. Die Anforderungen lassen sich untergliedern in:
− Innenraumnutzungen für Wohnraumzwecke
− Arbeitsplätze
ährend für Wohnräume von einer 24-stündigen Dauernutzung ausgegangen wird, trifft dies für rbeitsräume mit Ø 8 Std. Nutzung/Tag nicht zu.
rundsätzlich werden für den Einsatz von kanzerogenen Stoffen wie z. B. Asbest, Chrom VI, Ben-o-a-pyren aber auch Buchenholzstaub keine Wirkungsschwellen angegeben, da auch kleinste engen zu irreversiblen Schädigungen führen können.
Rückbaumanagement
Gebäudemanagement
Analytikmanagement
Abrissmanagement
Haufwerksmanagement
Abb. 2: Rückbaumanagement
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
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Für Gebäudenutzungen wurden für eine Reihe von Wirkstoffen entsprechende differenzierte Vor-sorgewerte entwickelt. Die nachfolgende Auswahl ist nur beispielhaft für die Vielzahl problemati-scher Schadstoffe anzusehen:
a) Faserstaub Asbest
− natürliches Vorkommen in 6 Modifikationen, Hauptanwendung von Chrysotil und Krokydolite
− Einsatz in Schulgebäuden, Wohn- und Industriegebäuden der 60er und 70er Jahre wegen technologisch günstiger Eigenschaften wie Unbrennbarkeit, Elastizität, Adsorptionsfähig-keit
− Anwendung als Spritzasbest, Dacheindeckung, Fassadenverkleidung, Brandschutzklappen, Kabelkanäle
− kanzerogene Eigenschaften (Lunge, Kehlkopf) bei Faserlänge > 5 µm, Durchmesser < 3 µm und L : D : > 3 : 1
− Inkubationsdauer: 15 – 25 Jahre
− Sanierung schwach gebundener Asbestprodukte durch Entfernen, Beschichten oder räum-liche Trennung, Asbest-Richtlinie (Abb. 3) regelt technische Baubestimmung und Grund-sätze für Bewertung und Sanierung
Künstliche Mineralfasern (KMF)
− Herstellung aus Glas, Gesteinen, Schlacken, Oxidkeramiken, Thermosilikate
− breites Einsatzgebiet wie Wärmedämmung, Schallschutz, Wände, Decken
− krebserzeugende Kategorien 1, 2 und 3 bei Herstellung vor dem Jahr 2000; neuere KMF weisen geringe Biobeständigkeit von 30 – 40 Tagen auf, kanzerogene Wirkung bei Tieren
mit Faser D ≤ 3 mm und L ≥ 5 mm b) leichtflüchtige und flüchtige organische Verbindungen (VVOC, VOC)
Die im Gebäude auftretenden VVOC und VOC kommen in einer großen Anzahl von Einzelver-bindungen vor. Eine vollständige Darstellung der Substanzen ist nicht zweckdienlich.
In der Regel sind VVOC und VOC bei der Verwertung und Entsorgung von Bauschuttmateria-lien nicht relevant. Hauptanwendung finden VOC bei der Behandlung von Holz- und Kunst-stoffwerkstoffen.
c) schwerflüchtige organische Verbindungen Polychlorierte Biphenyle (PCB)
− Vorkommen in öffentlichen Gebäuden, u. a. Fugendichtungsmasse
− Die Raumluftkonzentrationen in öffentlichen Gebäuden sollte unter 300 mg PCB/m3 liegen (Zielwert)
− Im Bereich von 300 – 3.000 mg PCB/m3 ⇒ Quellensuche sowie Verminderung der Raum-luftbelastung
− Im Bereich von > 3.000 mg PCB/m3 Quellensuche und Einleiten von Sanierungsmaßnah-men zur Quellenbeseitigung
− Handlungsempfehlung durch PCB-Richtlinien (Abb. 4)
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 10
BayLfU Fachtagung 2005
Abb. 3: Bewertung von Asbestprodukten nach Asbestrichtlinie
Schwach gebundeneAsbestprodukte
(Rohdichte < 1.000 kg/m³)in Gebäuden
Bewertung derSanierungsdringlichkeit
gemäß Asbest-Richtlinien
NeinkeinHandlungs-bedarf
Ja
Dringlichkeitsstufe I Dringlichkeitsstufe II Dringlichkeitsstufe III
> 80 Pkt. 70 - 79 Pkt. < 70 Pkt.
VorläufigeMaßnahmen
Neubewertungnach 2 Jahren
Neubewertungnach 5 Jahren
Endgültige Sanierung (Entfernen, Beschichten, räumliche Trennung)nach spätestens 3 Jahren
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B
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A
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bb. 4: Bewertung von PCB-Produkten
PCB-Verdacht ?
zumdauerhaftenAufenthaltbestimmter
Innenraum ?
Ja
kein Handlungs- bedarf
Nein
kein Handlungs- bedarf
Nein
PCB-Gehalt in der Raumluft ?
Dringlichkeitsstufe I> 3.000 ng PCB/cbm(Interventionswert)
Dringlichkeitsstufe II300 - 3.000 ng PCB/cbm
Dringlichkeitsstufe III< 300 ng PCB/cbm
(Vorsorgewert)
* Reinigung * Lüftung
* Quellensuche * Reinigung * Lüftung
PCB-Sanierung
Ja
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) mit Chlornaphthalinen − Stoffgruppe mit 16 verschiedenen polycyclischen Verbindungen
− Vorkommen in öffentlichen Gebäuden, Wohnraumnutzungen (z. B. Estrich, Dachpappen, teerhaltige Kleber etc.), Industriegebäuden (Isolation, z. B. Teerkorkplatten)
− Kanzerogen für den Menschen, Benzo-a-pyren (BaP), Verdacht Naphthalin
− Luftgrenzwerte im Arbeitsbereich (TRGS 900), 2 – 5 µg BaP/mg³ bzw. 10 mg BaP/kg Staub
− Eingriffswert Chlornaphthaline 200 µg/m3 (geruchliche Belastung ab 5 – 10 µg/m3)
− Naphthalin Richtwert 2: 20 µg/m3, Richtwert 1: 2 µg/m3) d) Schwermetalle
Chrom-Verbindungen
− Einsatz in industriell genutzten Gebäuden wie z. B. in Galvaniken, Gerbereien, Holzimprägnationen, jedoch Gefahr für benachbarte Wohnraumnutzungen
− Luftgrenzwert (TRGS 900), Arbeitsplatz 0,1 mg/m3
Quecksilber (Hg)
Einsatz in industriell genutzten Gebäuden mit Einsatz von technischen Geräten, Leuchtstoff-röhren, Spiegelproduktion, Gefahr für nachfolgende Wohnraumnutzungen mit stark unter-schiedlichen Grenz-/Richtwerten:
− Luftgrenzwert Arbeitsplatz TRGS 900 100 µg/m3
− RW 1-Wert (Wohnraum) 0,035 µg/m3
− RW 2-Wert (Wohnraum) 0,35 µg/m3
4 Verdachtsmomente, Historie, Anwendung von problemati-schen Baustoffen
Das Auftreten von Schadstoffen in Gebäuden wird häufig genug erst bei entsprechenden Ände-rungsnutzungen oder Rückbauplanungen erkannt. Ferner ziehen wenige spektakuläre Schadens-fälle wie die PCB-Belastung in einer Nürnberger Schule eine Vielzahl von Erhebungen und Unter-suchungen nach sich. Für die Vorgehensweise der Erkundung und Bewertung gibt es eine Reihe von Richtlinien und Leitfäden, die in Arbeitsblättern/Veröffentlichungen der Umweltberatung Bay-ern des LfU sowie in der LfU-Arbeitshilfe Kontrollierter Rückbau (2003) dokumentiert sind. Da der Einsatz von Schadstoffen in aller Regel durch nachfolgende Veränderungen in Gebäuden gestoppt wurde, sollte die historische Bewertung bei der Ermittlung von Gebäude-Schadstoffen wesentlicher Bestandteil von Erkundungen sein. In der nachfolgenden Tabelle 6 wird der Einsatz-zeitraum von einigen Gebäudeschadstoffen beispielhaft benannt:
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Tab. 6: Einsatzzeitraum von Gebäudeschadstoffen
Stoff Anwendungszeitraum Anmerkung
a) faserförmiger Asbest
- Spritzasbest - Bodenbeläge - Nachtspeicheröfen - Produktionsverbot - Einsatz als AZ-Rohr
bis 1979 bis 1981 bis 1984
1999/1994 bis 1995
kanzerogene Wirkung seit ca. 1950 bekannt; in der DDR-
Anwendung bis 1991
Künstliche Mineralfasern (KMF) keine Auflagen, Einsatz von Bindemitteln (Kunstharze)
bis 1995 Arbeitsschutz nach TRGS 521
Luftgrenzwerte nach TRGS 900 Einstufung nach TRGS 965
Biobeständigkeit < 40 Tagen ab 01.06.2000 RAL-Gütezeichen
b) Schwerflüchtige organische Schadstoffe
b1) Benzo-a-pyren (BaP) bis in 60er Jahre Leitsubstanz im Hausstaub Anwendung teerhaltiger Pro-dukte wie Parkettkleber, As-
phaltbeläge, Teerkork, Bauten-schutz, Schwarzdecken
b2) PCP Lindan
bis Mitte der 70er Jahre Verbot 1989
bis Mitte der 90er Jahre
Imprägnation von Holz Messung in der Raumluft und
im Hausstaub
kein Anwendungsverbot
b3) PCB Austausch Kleinkondensatoren ab 1988
Anwendungsverbot seit 1989
PCB-Richtlinie Diskussion über analoges Ver-
halten wie Dioxine/Furane
b4) DDT seit 1974 Anwendungsverbot in Westdeutschland
Einsatz in US-Liegenschaft bis in die 90er Jahre, in DDR
bis 1991
5 Weitere Gründe für Innenraumbelastungen
Neben den beschriebenen chemischen Luft- und Gebäudesubstanzverunreinigungen gibt es in Innenräumen eine Vielzahl von Verunreinigungen biologischen Ursprungs. Problematisch ist vor allem bei feuchten Bedingungen das Wachstum von Schimmelpilzen und Bakterien in Wohnun-gen, die Allergien erzeugen können. Da die einheitliche Erfassung und Bewertung von Schimmel-pilzkontaminationen lange Zeit Schwierigkeiten bereitete, wurde seitens des UBA 2002 ein „Leitfa-den zur Vorbeugung, Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Schimmelpilzwachstum in Innenräumen“ sowie 2003 eine „Schimmelpilz-Broschüre“ herausgegeben. Schimmelpilze können eine Vielzahl von Materialien als Nährboden verwenden, so u. a. auch Ze-ment und Beton. Die Vorgehensweise bei einer Bewertung durch Schimmelpilzbefall ist in Abbildung 5 dargestellt. Hinzuweisen gilt, dass sekundäre Reaktionen mit Bildung von organischen Stoffen Gegenstand von entsprechenden Untersuchungen sind (MVOC). Sowohl die methodische Erfassung wie auch die Bewertung von MVOC-Messungen ist derzeit nicht geregelt, so dass hieraus keineswegs eine gesundheitliche Gefährdungsabschätzung vorgenommen werden kann.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
14
Abb. 5: Vorgehensweise bei der Untersuchung von Schimmelpilzbelastungen in Gebäuden (Quelle: Umweltbundesamt 2002)
* Ortsbesichtigung, Begehung mit Befragung der Betroffenen
* Erhebung von Randbedingungen (wie z.B. Luftfeuchte, Temperatur, Lüftungsverhalten, Materialfeuchte)
* Kein/wenig sichtbarer Schimmel- pilzbefall, aber
- Geruch - Feuchtigkeit - bauliche Mängel - gesundheitliche Beschwerden
Messung derSchimmelpilze in derInnen- und Außenluft
Messung derSchimmelpilze
im Staub
Materialprobe
Messung derMVOC in der Innen-
und Außenluft
Einsatz einesSchimmelpilz-spürhundes
stark sichtbarerSchimmelpilzbefall
Meß-
strategie
durch
konkrete
Frage-
stellung
bestimmt
* Materialprobe
* Oberflächen- kontaktprobe
abschließende Beurteilung
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
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Rückbau von Gebäuden – Erkundung, Bewertung, Praxisbeispiele
Dr. Jürgen Kisskalt, LGA Institut für Umweltgeologie und Altlasten GmbH, Nürnberg
Schadstofferkundung von Gebäuden
Die Vielzahl der potenziell schadstoffhaltigen Baumaterialien zeigt, dass in Gebäuden unterschied-lichsten Baualters und Nutzung mit Stoffen zu rechnen ist, die beim Abbruch zu beachten sind. Auch nicht-industriell genutzte Gebäude enthalten meist Schadstoffe in bestimmten Baumateria-lien. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit alle für einen Rückbau vorgesehenen Gebäude auf die eingesetzten Baumaterialien zu überprüfen und schadstoffverdächtige Bauteile zu untersuchen. Für eine effiziente Bearbeitung sind folgende Schritte sinnvoll:
Recherche der Bau- und Nutzungsgeschichte Diese Phase umfasst mindestens die Auswertung von Plänen und Bauunterlagen, die Befragung Orts- bzw. Betriebskundiger sowie eine Begehung mit Gebäudeaufnahme. Die Recherche-Phase muss alle notwendigen Erkenntnisse liefern zu:
aktueller Gebäudebestand und seine historische Entwicklung
eingesetzte Baustoffe
Heizungs-, Lüftungs-, Abwassersysteme
Instandhaltungs-, Renovierungs-, Umbaumaßnahmen
aktuelle und historische Nutzung
eingesetzte Betriebsstoffe
nutzungsbedingte Verdachtsbereiche
Unfälle, Brände, Kriegsschäden. Bereits zu diesem Zeitpunkt sollte ein erfahrener Sachverständiger hinzugezogen werden.
Aufstellen des Probenahmeplans Aus der Recherche und der Gebäudebegehung ergibt sich eine Liste zu überprüfender Baustoffe und Gebäudeteile sowie der darin vermuteten Schadstoffe. Aus dieser Liste entwickelt der Sach-verständige einen Probenahmeplan für die nachfolgende technische Erkundung. Festzulegen sind:
Kontaminationsverdacht, d.h. Ort, Bauteil, Baustoff, möglicher Schadstoff (z. B. „PCB in elastischer Fugenmasse im Raum xxx“, „PAK in Dichtungsbahn im Keller Gebäudeteil xxx“)
Erkundungsmethode (z. B. Kernbohrung, Abstemmen)
Probenart und –anzahl (z. B. repräsentative Einzelprobe, Flächenbeprobung)
Arbeitsschutzmaßnahmen
Technische Erkundung Die technische Erkundung umfasst die Probenahme vor Ort und die Gebäudeaufnahme ein-schließlich der Probenauswahl. Bei größeren Maßnahmen empfiehlt sich ein stufenweises Vorge-hen:
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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Ersterkundung mit den Zielen: Überprüfung aller Verdachtsstellen aus der Recherche,
Kenntnis des Gebäude-Aufbaus und des Kontaminationspotenzials
Detailerkundung mit den Zielen: Vollständiger Nachweis von Schadstoffen, Abgrenzung von Verunreinigungen, Entscheidung über separaten Ausbau bestimmter Bauteile, Grundlage für erste Kostenschätzung
Sanierungsuntersuchung mit den Zielen: Rückbau- und Entsorgungskonzept, Grundlage für Ausschreibung der Rückbauarbeiten, Kostenschätzung
Bewertung und Rückbauplanung
Die Dokumentation und Bewertung der Erkundungsergebnisse umfasst je nach Fragestellung:
Schadstoffkataster Hier werden alle als schadstoffhaltig erkannten Bauteile dokumentiert. Es umfasst – meist in tabel-larischer Form ergänzt mit Lageplänen: Bezeichnung des Baustoffes (z. B. Akustikdeckenplatte), den Fundort (z. B. Büro, Raum-Nr.308, Bauteil A), den nachgewiesenen Schadstoff und dessen Konzentration (z. B. PCB 87 mg/kgTS) sowie die Menge (Fläche/Volumen/Masse/Anzahl).
Raumbuch Bei größeren oder komplexen Bauwerken ist das Aufstellen eines detaillierten Raumbuches sinn-voll. Es beschreibt für jeden Raum (eindeutig benannt, ergänzt durch Lagepläne) die Nutzung, we-sentliche Einbauten, den Aufbau von Boden, Wänden und Decken sowie Auffälligkeiten. Die In-formationen des Schadstoffkatasters werden ebenfalls mit eingearbeitet.
Rückbaukonzept Das Rückbaukonzept ist der erste Schritt zur Planung der Abbruchmaßnahme. Aus den Ergebnis-sen der Erkundung (Schadstoffkataster, Raumbuch) wird abgeleitet
welche Bauteile aufgrund von Schadstoffgehalten separat auszubauen sind,
welche Verfahren hierfür geeignet sind,
in welcher Abfolge die Arbeiten zu erfolgen haben. Im Rückbaukonzept sind prinzipielle Vorgaben an den Abbruchunternehmer aufzustellen. Dieses wird fortgeschrieben, wenn nach Auftragsvergabe die Rückbautechniken im Detail festgelegt wer-den.
Sicherheitskonzept Bereits im Zuge der Rückbauplanung ist ein Arbeits- und Sicherheitsplan gemäß BGR 128 („Be-rufsgenossenschaftliche Regel Kontaminierte Bereiche“) durch einen Sachkundigen aufzustellen. In der Regel werden im Rahmen des Rückbaukonzeptes Hinweise zum Umgang mit den einzelnen schadstoffhaltigen Bauteilen gegeben. Die Planung und Fortschreibung des Arbeits- und Sicher-heitsplans während der Ausführung übernimmt ein sachkundiger Koordinator nach BGR 128.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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Entsorgungskonzept Für alle kontaminierten Baumaterialien sind Einstufungen in Abfallkategorien durchzuführen, Ab-fallschlüsselnummern zu definieren und mögliche Entsorgungswege zu klären. Eine Wiederver-wendung, Verwertung oder Recycling haben dabei Vorrang vor der Beseitigung (z. B. Ablagerung auf einer Deponie).
Kostenschätzung Aufbauend auf das Rückbau- und Entsorgungskonzept lässt sich eine Kostenschätzung für den kontaminationsbedingten Mehraufwand beim Rückbau und bei der Entsorgung aufstellen.
Ausschreibungsunterlagen Je nach Größe und Art des Projekts sind zusätzlich zu den genannten Dokumenten detaillierte Ausschreibungsunterlagen (z. B. bei öffentlichen Aufträgen) zu erstellen, die sämtliche Leistungen genau spezifizieren. Auch im privaten Bereich sollten für Preisanfragen genaue Angaben vom Auf-traggeber bzw. Sachverständigen gemacht werden. Insbesondere sind die Anforderungen an den Auftragnehmer festzulegen. Als Nachweis für die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit und techni-sche/fachliche Eignung können dienen:
Rückbauarbeiten
Umsatz der Firma in den letzten drei Jahren
Anteil des Umsatzes mit vergleichbaren Projekten
Referenzprojekte mit vergleichbarer Aufgabenstellung
gerätetechnische Ausstattung
persönliche Qualifikation des Bauleiters und des vorgesehenen Personals (Erfahrung, Sach-kundenachweise)
Entsorgung
Transportgenehmigung gemäß Transportgenehmigungsverordnung (TransgV)
Zertifizierung als Entsorgungsfachbetrieb gemäß §52 KrW-/AbfG
Bauablauf und –überwachung
Bei größeren Projekten ist ein Sicherheits- und Gesundheitsschutz-Koordinator (SiGeKo) zu bestel-len. Er erstellt bereits in der Vorplanungsphase einen Arbeits- und Sicherheitsplan, der im weite-ren Bauverlauf anzupassen ist. Die Rückbauarbeiten sind von einem Fachgutachter zu begleiten, der überwacht, dass die festge-legten Maßnahmen, insbesondere die Separierung kontaminierter Materialien und die getrennte Entsorgung entsprechend den festgelegten Entsorgungswegen, eingehalten werden. Der Gutach-ter führt auch die erforderlichen Deklarationen, d.h. chemische Untersuchungen zur Einstufung in die Abfallkategorien durch. In besonderen Fällen ist für das Umfeld der Abbruchmaßnahme ein baubegleitendes Überwa-chungs- und Beweissicherungsprogramm sinnvoll, das Auswirkungen des Rückbaus (z. B. Lärm, Staubniederschläge, Luftschadstoffe, Erschütterungen) frühzeitig erkennen lässt.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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Fachtagung der Umweltberatung Bayern 27.01.2005 „Schadstoffe in Gebäuden“
Rückbau von Gebäuden –Erkundung, Bewertung, Praxisbeispiele
Dr. Jürgen Kisskalt
LGAInstitut für Umweltgeologieund Altlasten GmbH
Tillystraße 290431 NürnbergTel: 0911/655-5586Fax: 0911/655-5699eMail [email protected]
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 2
Schadstoffe in der Bausubstanz?
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 3
Selektiver Rückbau?
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 4
Umweltgerechte Entsorgung?
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 5
Schadstoffe in der Bausubstanz
• Vielzahl von Schadstoffen
• primär schadstoffhaltige Baumaterialiensekundär kontaminierte Baustoffenutzungsbedingte Kontaminationen
bei (fast) allen Gebäuden besteht Verdacht auf Materialien, die beim Abbruch getrennt werden müssen
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 6
Schadstoffseparierung
wegen
• Umweltauswirkungen
• Arbeitsschutz
• Abfallrecht
• Kosten
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 7
Schadstofferkundung: Recherche
(1) Ortsbesichtigung
(2) Befragung Orts- bzw. Betriebskundiger
(3) Auswerten von Plänen und Unterlagen
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 8
Ergebnisse der Recherche
• aktueller Gebäudebestand und historische Entwicklung
• eingesetzte Baustoffe• Heizungs-, Lüftungs-, Abwassersysteme• Instandhaltungs-, Renovierungs-,
Umbaumaßnahmen• aktuelle und historische Nutzung• eingesetzte Betriebsstoffe• nutzungsbedingte Verdachtsbereiche• Unfälle, Brände, Kriegsschäden
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 9
Schadstofferkundung: Probenahmeplan
Grundlage für Technische Erkundung
• Kontaminationsverdacht (Bauteil, Baustoff, möglicher Schadstoff)
• Erkundungsmethode (z. B. Kernbohrung, Abstemmen)
• Probenart und –anzahl(z. B. repräsentative Einzelprobe, Flächenbeprobung)
• Arbeitsschutzmaßnahmen
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Probenahmeplan
GEBÄUDE PROBENAHMEPLAN
Bohrungen UntersuchungsparameterNummer Ebene Nutzung (cm) PAK PCB SM MKW BTX LHKW Altholz Asbest/KMF
1 EG Treppenhausaufgang, Telekommunikation1.OG Pforte, Telefonzentrale2.OG Büroräume3.OG BüroräumeDach Flachdach mit Bitumenbahn
2 EG Magazin- und Batterieraum 20 Dampfsperre? X X X Isolierung1.OG Konferenzsaal2.OG Büroräume3.OG BüroräumeDach Flachdach mit Bitumenbahn 15 Dampfsperre?
3 EG - 5.OG Treppenhausaufgang und Verbindungsübergang, WC LackDach Holzverschalung
4 1.OG Hofraumüberdachung, Staplerwerkstatt, LagerÜberdachung Trapezblech mit Bitumenbahn
5 1.OG Haupteingang zum Tiefdrucksaal, Lüftungszentrale 20 Gussasphalt Lack, Fugen Beton X Isolierung 2.OG Küche, Post 2x20 Dampfsperre? Beton? Magnesitestrich3.OG Küche, WC Dämmplatten4.OG Schaltraum, WC WC Fugen mit 1.OG5. OG elektrischer Betriebsraum, Küche Dämmplatten mit 3.OG und 4. OGDach
6 EG Traforaum, Lager1.OG Schlosserei mit Lager 4x20 Gussasphalt, Estrich Lack, Fugen 3 Beton 3X 3X Isolierung2.OG Kantine 25 Fugen Holzfenster3.OG Büroräume (Lohn- und Personalbüro), EDV-Technik 204.OG Büroräume, Papierverwaltung, Betriebsrat5.OG Büroräume 20 DämmplattenDach Ziegeldach (Biberschwanz+Blech) auf Holzlattung
7 UG Papiertransporttunnel Lack, Fugen
8 EG Drucksaal TA 73 4x25 Anstrich, Fugen, Fliesenkleber 2 Beton 2X 2X 2X Flansche
9 UG Papierrollenlager mit zwei Treppenhäusern zum EGEG Lüftung Isolierung1.OG Hoffläche und Überdachung, Pforte, Gastank 30 Dampfsperre?Dach Flachdach mit Bitumenbahn 2x15 Dachbahn
10 EG Schalträume 20 Estrich Gipswände; PVC1.OG Maschinenhalle MAN, ehem. WeiterverarbeitungDach Flachdach mit Bitumenbahn 15 Dachbahn (MP mit Geb.9)
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 11
Technische Erkundung
(1) ErsterkundungÜberprüfen aller Verdachtsstellen aus der RechercheGebäudeaufnahme / Raumbuch
(2) DetailerkundungVollständiger Nachweis von SchadstoffenAbgrenzen von VerunreinigungenEntscheidung über Sanierung Kostenschätzung
(3) SanierungsuntersuchungGrundlage für Rückbau- und Entsorgungskonzept
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 12
Schadstoffkataster
368 Truppenunterkunft vor 1945 7.182 m²Pb/Cd/
Probe Material Raum Cr/Hg/Zn DDT PCB PAK KW Asbest
368/1a PVC-Fliese grau klein spröd (schw. Kl.) asbesthaltig368/1b (PVC-Fliese grau klein spröd) schw. Kl. asbesthaltig368/2 schwarzer Kleber auf Gussasphalt 2368/3 Putz / Farbe UG >RW1 3.443 n.n.368/4 Putz / Farbe EG West >RW1 15,8 n.n.368/5 Putz / Farbe EG Ost >RW1 71 n.n.368/6 Putz / Farbe 1.OG West >RW2 49,7 n.n.368/7 Putz / Farbe 1.OG Ost >RW2 74,2 n.n.368/8 Putz / Farbe 2.OG West >RW1 57,8 n.n.368/9 Putz / Farbe 2.OG Ost >RW2 113 n.n.368/10 schwarzer Kleber auf Betonestrich 1,9368/11 Schweissbahn 8mm San.r. (KB1) 125368/12 Gussasphalt 4cm Zimm. (KB2) n.n.368/13 Mauerkern 15 cm (10mm P., 2mm F., 2x)Zwischenw. <RW1 <RW1368/14 Mauerkern 30 cm (10mm P., 2mm F., 2x)Gangwand <RW1 <RW1368/15 Mauerkern 13 cm (10+20mm P.,1+2mm FZwischenw. <RW1 <RW1
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 13
Schadstoffkataster
Böden UG/EG/1.OG/2.OG PVC-Fliesen ausbauen Asbest schwach geb. 2.000m²
Böden UG/EG/1.OG/2.OG schwarzen Kleber abfräsen Asbest schwach geb. 100 t 2cm/40m³2,5 t/m³ 2.000m²
Zwischenwände UG/EG/1.OG/2.OG separat ausbauen, deklarieren (DDT/SM) ??<RW1??
Massivwände UG/EG/1.OG/2.OG Putz/Farbe entfernen DDT(SM) >10xRW2 180 t 1,5cm/90m³(Aussen- und Gangwände) 2 t/m³ 6.000m²
Sanitärräume Schweissbahn unter Estrich ausbauen PAK <1.000mg/kg 0,4 t 0,2 m³(32) (66) 2 t/m³ 1cm/200 m²
Asphaltestrich / Gussasphalt separat ausbauen, deklarieren KW ?? 276 t 120 m³EG / 1.OG Zimmer PAK ?? 2,3 t/m³ 4cm/3.000m²
Dach aufgelegte Dämmmatten ausbauen KMF lungengängig 30 t 300 m³0,1 t/m³ 12cm/2.500m²
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 14
Raumbuch
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
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Rückbaukonzept
3 6 8 T ru pp e nu nt e rk un ft v or 1 9 45 7 .1 8 2 m ²
N r. B e re ic h M a ß na h m e
P h a s e I: V o r be re itu n g1 g e s a m te s G e b ä ud e a usrä u m e n a lle r b e w e g li ch e n G e g e n stä n d e
P h a s e II: A u s b au v o n A n la ge n2 g e s a m te s G e b ä ud e a usb a u e n d e r B e trie b s - u n d A n la g e n te c h n ik3 H e iz ra u m a u f F la n s ch d ic h tu n g e n p rü f e n4 U G G a n g R o h r is o lie ru n g e n a u s b a u e n
P h a s e III: S c h a d s tof fe n t f ra c h tu n g5 B ö d e n U G /E G /1 .O G /2 .O G P V C -F lie s e n a u sb a u e n6 B ö d e n U G /E G /1 .O G /2 .O G s c hw a rze n K le b e r a b frä s e n7 Z w is ch e n w ä n d e U G /E G /1 . O G /2 .O G s e pa ra t a u s b a u e n , d e kla r ie re n8 M a s s iv w ä n d e U G /E G /1 .O G /2 .O G P utz /F a rb e e n t fe rn e n
(A u s se n - u n d G a n g w ä n d e )9 S a n itä r rä u m e S ch w e is s b a h n u n te r E str i ch a us b a u e n
(3 2 ) (6 6 ) 1 0 A s p h a l te s tr ic h / G u s s a s p h a l t s e pa ra t a u s b a u e n , d e kla r ie re n
E G / 1 . O G Z im m e r1 1 D a c h a u fg e le g te D ä m m m a tte n a u s ba u e n
P h a s e IV : R ü c k fü h re n in R o h b a u zu s ta n d1 2 g e s a m te s G e b ä ud e a usb a u e n sä m tl ic h e r n i ch t-m in e ra li sc h e r S to ff e
P h a s e V : A b b ru c h d e s R o h b a u s1 3 K e l le r A uß e n w ä n d e s e p a rie re n , d e k la r ie re n1 4 re stl ic h e s G e b ä ud e a bb re c h e n
P h a s e V I: U n te rg r u nd s a n ie ru n g
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 16
Baubeschreibung / Kubaturberechnung
Gebäude Bezeichnung Gebäudeteil Länge Breite Höhe Kubatur
Geb. 1 Pforte "Äußerer Laufer Platz 22" Geschosse + Dach 7,50 5,00 17,00 637,500Mauerwerksbau/StB-Decken, Fund. mit Klinkerverkleidung im EG und Putz ab OG, unterkellert, 4 Geschosse inkl. UG, Fenster in Holz und Aluminium, Flachdach mit Bitumenschweißbahn.Zugangsdrehkreuz und Überdachung als Stahlkonstruktion.
Geb. 2 Bürogebäude mit Konferenzraum, Vorstand Geschosse + Dach 9,00 9,80 17,00 1499,400Mauerwerksbau/StB-Decken, Fund. mit Natursteinverkleidung im EG und Putz ab OG, unterkellert, Anbau 4,00 2,50 8,00 80,0004 Geschosse inkl. UG, Fenster in Aluminium, Flachdach mit Bitumenschweißbahn.
Gesamt Geb. 2 1579,400
Geb. 3 Treppenhaus / Gebäudeverbindung Geschosse + Dach 7,00 5,00 22,60 791,000Mauerwerksbau/StB-Decken, Fund. mit Vollwärmeschutz, unterkellert, 7 Geschosse inkl. UG, Fenster in Aluminium, SatteldachBodenplatte wird nicht abgebrochen Bodenplatte 7,00 5,00 0,40 14,000
Gesamt Geb. 3 23,00 805,000
Geb. 4 Hofüberdachung / Lagerfläche Halle 41,00 14,00 5,50 3157,000offene Stahlkonstruktion/StB- Fund. mit Trapezblechdach, in Teilbereichen Mauerwerkseinbautennicht unterkellert, Bodenbelag Betonverbundpflaster. Stahlbetonstützwand wird nicht abgebrochen!
Gesamt Geb. 4
Geb.5 Haupteingang Tiefdrucksaal, Übergang, Toluolverdampfer, Büros Verbindungsbau 6,00 4,60 19,10 527,160Mauerwerksbau/StB-Decken, Fund. unterkellert, Aufzugsschacht 5,00 3,00 21,20 318,0007 Geschosse inkl. UG, Fenster Holz+Kunststoff, HolzdachstuhlSatteldach, Ziegeldach Anbau 13,00 5,00 21,20 1378,000Bodenplatte wird nicht abgebrochen Bodenplatte Verb.Bau 6,00 4,60 0,40 11,040
Bodenplatte Aufzug 5,00 3,00 0,40 6,000Bodenplatte Anbau 13,00 5,00 0,40 26,000
Gesamt Geb. 5 2234,200
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 17
Entsorgungskonzept
ASN Abfa llbezeichnung Ma te rial Entsorgungsw eg
17 06 04Däm mm aterial m it Ausnahm e d esjenigen , das unter 1 7 06 0 1 und 17 06 03 fä ll t
S tein-/Glaswolle (Kü nst liche Min eralfa se rn ) a us R ohrisolierung oder Däm m ung, D ecken faserpla tten Be se itigung (De ponie)
17 06 05 * asbes thal tige Bau sto ffe
A sbestzem entp latt en (Fens terbän ke ), F lansch dichtu ngen, asb es thaltige PVC -F liesen, a bgefräs ter E st rich mit asbes thaltig em Kle ber Be se itigung (De ponie)
17 08 02Bau sto ffe a uf G ip sba sis mit Ausnah me derje nig en, die un ter 17 0 8 01 f allen G ipska rto npla tten (nicht kontam in iert) Be se itigung (De ponie)
17 09 03 *
so nst ige Bau- un d Ab bruchabfä lle (einschl. gem ischte A bfälle), d ie ge fährl iche S toffe entha lten kon tam inierte Einba uten
je nach M ateria l, z . B. the rm ische B eseitigung
17 09 04
gem ischte B au- und Abbrucha bfäl le m it Ausnah me derje nige n, die unter 17 09 01, 1 7 09 02 un d 17 09 03 fallen
z .B. Holzein baute n, Türen, nicht a sbe sth altige B oden beläge, Tu rn hallenb oden the rm ische V erwertung
ASN Abfallbezeichnung Material Entsorgungsweg
17 01 01 Beton nicht kontaminierter Beton Beton-Recycling
17 01 02 Mauerziegel nicht kontaminierte Gebäudeteile Bauschutt-Recycling
17 01 03 Fliesen, Ziegel, Keramik nicht kontaminierte GebäudeteileBauschutt-Recycling, Bauschutt-Deponie
17 01 06 *
Gemische aus oder getrennte Fraktionen von Beton, Ziegeln, Fliesen und Keramik, die gefährliche Stoffe enthalten
bei der Schadstoffentfrachtung anfallende mineralische Stoffe, z. B. abgestemmter Putz mit Farbe, Zwischenwände nach Belastungsgrad
17 01 07
Gemische aus Beton, Ziegeln, Fliesen und Keramik mit Ausnahme derjenigen, die unter 17 01 06 fallen nicht kontaminierte Gebäudeteile
Bauschutt-Recycling, Bauschutt-Deponie
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 18
Weitere Unterlagen
• Sicherheitskonzept / Arbeits- und Sicherheitsplan gemäß BGR128
• Kostenschätzung• Ausschreibungsunterlagen: Anforderungen an Auftragnehmer
Rückbau- Umsatz in den letzten drei Jahren- Anteil des Umsatzes mit vergleichbaren Projekten- Referenzprojekte mit vergleichbarer Aufgabenstellung- gerätetechnische Ausstattung- persönliche Qualifikation des Bauleiters und des vorgesehenen Personals (Erfahrung, Sachkundenachweise)
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
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27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 19
Weitere Unterlagen
• Sicherheitskonzept / Arbeits- und Sicherheitsplan gemäß BGR128
• Kostenschätzung• Ausschreibungsunterlagen: Anforderungen an Auftragnehmer
Entsorgung
- Transportgenehmigung gemäß Transportgenehmigungsverordnung (TransgV)
- Zertifizierung als Entsorgungsfachbetrieb gemäß §52 KrW-AbfG
27.01.2005 Fachtagung der Umweltberatung Bayern „Schadstoffe in Gebäuden“ Seite 20
Bauablauf und -überwachung
• Sicherheits- und Gesundheitsschutz-Koordinator(SiGe/SiGeKo)erstellt Arbeits- und Sicherheitsplan (ASI-Plan)schreibt diesen während der Bauzeit fortüberwacht dessen Einhaltung
• Fachgutachterplant Rückbau und Entsorgungüberwacht Schadstoffseparierung und Entsorgungdeklariert Abfälledokumentiert Gesamtmaßnahme
• Überwachungs- und Beweissicherungsprogrammz. B. Lärm, Staubniederschläge, Luftschadstoffe, Erschütterungen
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 28
Rückbau von Gebäuden – online-Schadstoffratgeber und Arbeitshilfe des LfU
Matthias Heinzel, LfU
Einleitung
Der Rückbau von Gebäuden nimmt in Deutschland einen bedeutenden Anteil an der Bautätigkeit ein. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes für das Jahr 2002 wird deutschlandweit jähr-lich ein Abgang von fast 10.000 Wohngebäuden und 15.000 „Nichtwohngebäuden“ verzeichnet. Die tatsächliche Zahl, gerade bei den Wohngebäuden, dürfte jedoch aus Gründen lückenhafter Datenerhebung als Grundlage der Statistik, weitaus höher ausfallen. Bauabfälle stellen, mit einer Menge von jährlich bundesweit ca. 240 Mio. t, mehr als die Hälfte und somit einen erheblichen Anteil am Gesamtabfallaufkommen dar.
Faktoren wie ein gestiegenes Umweltbewusstsein oder die Verknappung von Rohstoffen sowie neue Erkenntnisse in der Forschung stärken die Bedeutung der zielgerechten Lenkung dieser Stoffströme. Begriffe wie „Kreislaufwirtschaft“, „Stoffstrommanagement“ und „Nachhaltigkeit“ haben längst auch die Ziele der Bauabfallwirtschaft beeinflusst. Ebenso leistet heute die Revitali-sierung von Industrie- und Gewerbeflächen, das sogenannte Flächenrecycling, einen wichtigen Beitrag zum verantwortungsvollen und schonenden Umgang mit der Ressource Boden. Gerade in den Ballungsgebieten kommt dem Rückbau nicht mehr genutzter Gebäude als Baufeldfreima-chung für eine neue Planung eine bedeutende Rolle zu. Die auf den Industriebrachen befindlichen Altgebäudebestände sind zudem häufig mit weiteren Untergrundkontaminationen, des Bodens und des Grundwassers, verbunden. DwrDshe
BayLfU Fachtagung 2005
er Rückbau von alten Gebäuden ist in besonderer Weise dafür geeignet, die von ökologischer ie auch ökonomischer Seite geforderte Trennung verschiedenster Abfallfraktionen zu praktizie-
en. Hierzu haben wir uns im LfU für den Begriff des „Kontrollierten Rückbaus“ entschieden. er Kontrollierte Rückbau hat die optimale Trennung schadstoffbelasteter Baumaterialien von der onst unbelasteten oder nur gering belasteten Bausubstanz als Ziel. Dabei soll eine möglichst ho-e Sortenreinheit erreicht werden. Im Ergebnis stehen dann eine hohe Verwertungsquote sowie ine geringe Menge an (hoch) belasteten Abfallfraktionen.
Abb. 1: Kontrollierter Gebäuderückbau im Zuge einer Flächenrecycling-Maßnahme
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
BayLfU Fachtagung 2005
29
Synonyme systematischer, selektiver, recyclinggerechter, verwertungsorientierter Rück-bau oder Abbruch
Ziel Trennung schadstoffbelasteter (Bau-)teile von sonst unbelasteter oder gering belasteter Bausubstanz
Durchführung quasi Neubauschritte in umgekehrter Reihenfolge; vorher Erkundung und Planung; Schadstoffe werden separiert
Ergebnis hohe Verwertungsquote und geringer Anteil (hoch) belasteter Abfälle
Vorteile − Abfallverwertung − mehr Planungssicherheit − geringere Entsorgungskosten − besserer Arbeitsschutz − keine „bösen“ Überraschungen − etc.
Abb. 2: Begriffserklärung „kontrollierter Rückbau“
Zur Durchführung des kontrollierten Rückbaus werden die Neubauschritte quasi in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Dabei ist es, je nach Nutzung, Alter, Bauart, Größe etc. des Gebäudes wichtig, dass vorher eine qualifizierte und ausreichende Beurteilung der Schadstoffsituation er-folgt. Nur so kann gewährleistet werden, dass der spätere Rückbau reibungslos abgewickelt wer-den kann und es nicht zu Überraschungen durch „unerwartete“ Schadstofffunde kommt.
Arbeitshilfen des LfU
Bei der Einzelfallbearbeitung von Altlastensanierungen kommt es immer wieder zu Unklarheiten bzw. Fragen bezüglich der aufstehenden, meist schadstoffverunreinigten Bausubstanz. Daher hat sich das Bayerische Landesamt für Umweltschutz (LfU), im Rahmen eines vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (StMUGV) finanzierten Projek-tes, seit 2001 eingehend mit dem Thema des „kontrollierten Rückbaus“ beschäftigt. Ziel der Arbei-ten war zum einen eine breitgefächerte Informationskampagne an alle Beteiligte beim Rückbau-geschehen. Des Weiteren sollte der Vollzug auf behördlicher wie auch gutachterlicher Seite ver-einheitlicht und vereinfacht werden. Hierzu sind bereits mehre Veröffentlichungen erschienen.
Flyer „Abbruch – kein Problem?“. Augsburg, 2003.
Arbeitshilfe „Kontrollierter Rückbau: Kontaminierte Bausubstanz – Erkundung, Bewertung, Entsorgung“. Augsburg, 2003.
Tagungsband LfU – Fachtagung „Gebäuderückbau – kontaminierte Bau-substanz“ vom 06.05.2004.
online-Informationssystem „Schadstoffratgeber Gebäuderückbau“. Augsburg, 2004.
Abb. 3: Veröffentlichungen des LfU
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BayLfU Fachtagung 2005
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Außerdem wurde eine projektbegleitende Arbeitsgruppe mit Teilnehmern der Entsorgergemein-schaft Altlasten Bayern e.V., des Deutschen Abbruchverbandes e.V., der Tiefbauberufsgenossen-schaft München, des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft, der Landeshauptstadt Mün-chen, der Regierung von Oberfranken und des TÜV Süddeutschland Bau und Betrieb GmbH gebil-det.
2001 Strukturierung, Recherchen
2002 Vergabe an LGA Institut für Umweltgeologie und Altlasten GmbH
2002/2003 Arbeitsgruppe, Mitzeichnung, Layout
Mitte 2003 Druck
21.10.2003 Herausgabe der Arbeitshilfe und des Flyers
10.11.2003 Einführung in Bayern durch das StMUGV Aufnahme in die Sammlung rechtlicher und fachlicher Materialien nach Art. 3.1 Satz 2 BayBodSchVwV
ab 11/2003 zahlreiche Veröffentlichungen und Bekanntmachungen
Mai 2004 Veröffentlichung des „Schadstoffratgebers Gebäuderückbau“
Abb. 6: Chronologischer Abriss der LfU-Veröffentlichungen
Die Arbeitshilfe wurde vom StMUGV am 10.11.2003 in die Sammlung der rechtlichen und fachli-chen Materialien nach Art. 3.1 Satz 2 BayBodSchVwV eingestellt und somit für den Vollzug in Bayern eingeführt. Insgesamt wurden 3.500 Exemplare der Arbeitshilfe und 30.000 Exemplare des Flyers gedruckt und den Behörden in Bayern kostenfrei zugestellt. Bei Anfragen außerhalb bayerischer Behörden wird für die Arbeitshilfe eine Schutzgebühr von 6,50 € erhoben, der Flyer ist kostenfrei. Inhaltlich gibt die Arbeitshilfe umfassende Informationen zur Untersuchung von Gebäuden im Hinblick auf eine Planung des kontrollierten Rückbaus. Sie richtet sich als praxisorientierte Ar-beitshilfe in erster Linie an Mitarbeiter von Ingenieurbüros und Instituten mit ingenieurtechnischer oder naturwissenschaftlicher Ausbildung sowie an Bau- und Umweltbehörden, Architekten, Pla-ner, Bauherren, Bauträger, Baufirmen/Abbruchunternehmer, Verwerter etc. Die Arbeitshilfe wird durch den Flyer ergänzt, der als Erstinformation hauptsächlich an Personen gerichtet ist, die sich bisher noch nicht mit der Thematik befasst haben bzw. nur geringe Kenntnisse zur Vorgehenswei-se aufweisen. Die Gliederung der Arbeitshilfe ist an das gestufte Vorgehen beim Gebäuderückbau angelehnt. Der Rahmen wird durch weiterführende Informationen und Grundlagen gebildet. Kernthemen der Ar-beitshilfe sind die Beschreibung der einzelnen Verfahrensschritte vor dem Rückbau, Informationen über Erkundungsmethoden und Abtrenntechniken, Probennahme und Arbeitsschutz, aber auch Details zur bauwerksbezogenen Schadstofferkundung. Sie enthält auch einen Überblick der recht-lichen Rahmenbedingungen, eine Beschreibung wichtiger Schadstoffe und Hinweise zur Bewer-tung der Erkundungsergebnisse und zum Rückbau. Im umfangreichen Anhang finden sich diverse Musterformblätter, Checklisten, Musterbeispiele und Adressen sowie Internetlinks.
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Inhaltsverzeichnis der Arbeitshilfe „Kontrollierter Rückbau: Kontaminierte Bausubstanz – Erkundung, Bewertung, Entsorgung“
(Augsburg, 2003)
1 Einführung und Zielsetzung
2 Rechtliche Grundlagen und Handlungs-empfehlungen
• bestehendes Gebäude
• Rückbauphase
• Entsorgung von Bauabfällen
• Verantwortlichkeiten im Abfallrecht
3 Schadstoffe in der Bausubstanz • Vorkommen
• primäre Belastungen
• nutzungsbedingte Belastungen
• biologisch bedingte Gefährdungen
4 Erkundung kontaminierter Gebäude • Recherche der Bau- und Nutzungsgeschichte
• Probennahmeplan
• technische Erkundung
• Bauwerksbezogene Schadstofferkundung
5 Bewertung der Erkundungsergebnisse • Gefährdungen
• Entsorgung
• Beurteilung von Oberflächenkontaminationen
6 Hinweise zum Rückbau • Rückbau- und Entsorgungskonzept
• Ausschreibung und Vergabe
• Auswahl der Verfahren zur Schadstoffabtrennung und Auswirkungen
• Baustellenüberwachung
• Deklaration
7 Anhänge • Adressen und Internetlinks
• Literaturverzeichnis
• Abkürzungsverzeichnis
• Checklisten und Aufgabenverteilung
• Muster: Ergänzung der Abbruchanzeige
• Stoffdatenblätter
• Richtwerte zur Entsorgung mineralischer Rückbauabfälle in Bayern
• Abfallzuordnung
• Muster: Probennahmeprotokoll
• Beispiel: Probennahmeplan
Abb. 7: Inhaltsübersicht der Arbeitshilfe
Die Arbeitshilfe, die das Thema „Erkundung und Bewertung kontaminierter Bausubstanz vor dem Gebäuderückbau“ erstmalig in Deutschland umfassend abhandelt, versteht sich als eine praxisori-entierte Hilfe für alle am Rückbau beteiligten Akteure. Deshalb stand bei der Erstellung neben der inhaltlichen Ausgestaltung eine gestalterische Konzipierung im Vordergrund, die ein schnelles Suchen von wichtigen Informationen ermöglicht.
Der Schadstoffratgeber Gebäuderückbau
Vom LfU wurde, ebenfalls in Zusammenarbeit mit der LGA Institut für Altlasten und Umweltgeo-logie GmbH, Nürnberg, eine EDV-Anwendung mit dem Titel Schadstoffratgeber Gebäuderückbau entwickelt. Die Anwendung, die eine Weiterentwicklung der praxisorientierten Kapitel der o.g. Ar-beitshilfe darstellt, soll einen schnellen und übersichtlichen Zugriff auf relevante Daten in der Pha-se der Rückbauplanung liefern. Dargestellt werden i.d.R. historische Baustoffe, die durch ihren Schadstoff- oder Störstoffgehalt bei der Rückbauplanung gesondert zu betrachten sind.
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Die variabel angelegten Einstiegsmöglichkeiten (Portale) im Schadstoffratgeber Gebäuderückbau sollen dem Anwender möglichst vielseitige Anwendungsoptionen eröffnen. Ebenso soll dadurch erreicht werden, dass Anwender mit einem unterschiedlichen fachlichen Hintergrundwissen glei-chermaßen mit der EDV-Anwendung arbeiten können. Für die einzelnen Suchregister ergeben sich die folgenden Einsatzbereiche :
Gebäudeschnitt
Voraussetzung: bekannter Fundort (Gebäudeeinheit genügt).
Beschreibung: Ausgehend vom Fundort kann nach möglicherweise schadstoffhaltigen Baustoffen recherchiert werden. Über einen schematischen Gebäudeschnitt kann eines von 10 Gebäudeeinheiten (z. B. Wände, Decken, Böden etc.) durch Mausklick ausgewählt wer-den. Man gelangt somit zu einer Aufzählung von Verdachtsmomenten des ausgesuchten Gebäudeteils. Hier können dann durch weiteres Anklicken eines der Verdachtsmomente (z. B. Teerpappe, Dachstuhlholz, Brandschutztüre etc.) detaillierte Informationen zu den jeweili-gen Baustoffen bezogen werden.
Anwendungsbeispiel: Bei der Erkundung wird ein bisher unbekannter Bodenbelag festge-stellt. Über „Fußbodenaufbau“ im Gebäudeschnitt gelangt man auf die Seite „Verdachts-momente Fußbodenaufbau“. Hier wählt man unter den angebotenen Bodenbelägen den passenden aus (z.B. PVC-Fliesen) und gelangt zu detaillierten Informationen wie textliche Beschreibung, Foto, Schadstoffparameter etc.
Baustoffe und Bauteile
Voraussetzung: bekannter Name des Baustoffs bzw. Bauteils.
Beschreibung: In diesem Register sind derzeit 251 Namen von Baustoffen und Bauteilen verzeichnet, die durch Verlinkung auf die jeweiligen Detailbeschreibungen weiterführen.
Anwendungsbeispiel: Es werden gezielt detaillierte Informationen zu bereits bekannten Baustoffen/Baustoffgruppen gesucht (z. B. Informationen zur Entsorgung von asbesthaltigen Leichtbauplatten oder zur Beprobung von Wandanstrichen bzw. zum potenziellen Schad-stoffspektrum von Betonlackfarben).
Stoffdaten
Voraussetzung: bekannter Schadstoffname
Beschreibung: Dieses Register beinhaltet 68 Namen von chemischen oder biologischen Stoffen/Stoffgruppen. Durch deren Anklicken gelangt man auf die jeweiligen Stoffdatenblät-ter mit umfangreichen Informationen, z. B. zur Stoffbeschreibung, chemisch-physikalischen Stoffdaten, Gefährdungseinstufung, Einsatz im Baubereich und Entsorgung. Durch eine wei-tere Verknüpfung können von den Stoffdatenblättern aus auch wieder wichtige Bauteile, die den gewählten Schadstoff enthalten, aufgerufen werden.
Anwendungsbeispiel: Suche nach Informationen zu Asbest, PCB, Holzschutzmitteln etc. Fotos
Voraussetzung: Aussehen bekannt
Beschreibung: In einer Übersichtsdatei sind alle im Schadstoffratgeber Gebäuderückbau enthaltenen Fotos zusammengefasst. Derzeit sind ca. 130 Bilder, i.d.R. hochauflösende Digi-talfotos, in die EDV-Anwendung eingebunden. Durch einen Mausklick auf das jeweilige Foto gelangt man zur detaillierten Baustoffbeschreibung, in der das Bild ebenfalls wiederzufinden ist.
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Dabei macht die Gruppe „Baustoffe bzw. Baustoffgruppen“ mit ca. 50 Dateien den Hauptanteil der Fachdaten aus. I.d.R. enthalten die Baustoffbeschreibungen folgende Informationen:
• verschiedene Verarbeitungsformen und Produkte sowie Zusammensetzungen,
• Verwendungszeiträume und Verbote,
• Einsatzbereiche im Bauwesen,
• Hinweise zur visuellen Erkundung bzw. Bestimmung durch Typenbezeichnungen,
• Schadstoffparameter (qualitative und z.T. auch quantitative Aussagen),
• Besonderheiten, Auffälligkeiten,
• Hinweise zur Probennahme und
• Entsorgungswege mit Abfallschlüsseln und besonderen Hinweisen.
Die textlichen Baustoffbeschreibungen werden meist durch erklärende Fotos ergänzt, so dass im Zweifelsfall ein Vergleich stattfinden kann. Zahlreiche Links (insgesamt über 1.000 Links im Schadstoffratgeber Gebäuderückbau) bilden die Verbindung zu weiteren Informationen auf anderen Seiten. Die EDV-Anwendung Schadstoffratgeber Gebäuderückbau ist kostenfrei für jedermann unter der Homepage des LfU (http://www.bayern.de/lfu) abrufbar. Es ist zu beachten, dass aufgrund der Vielzahl eingesetzter Baustoffe und regionaler Unterschiede der Schadstoffratgeber Gebäuderück-bau keine vollständige und abschließende Aufzählung darstellen kann und nur dem jeweils ange-gebenen Bearbeitungsstand widerspiegelt. Im Einzelfall ist selbstverständlich eine Prüfung durch eine fachkundige Person unbedingt erforderlich. Der Schadstoffratgeber Gebäu-derückbau kann und will nicht das Wissen und die Erfahrung von Fachleuten ersetzen. Ebenfalls sind die Angaben zur Entsorgung jeweils mit den zuständigen Behörden von Fall zu Fall abzustimmen. Der Schadstoffratgeber Gebäuderückbau wurde vom LfU als dynamisches Informationssystem entwickelt, das jederzeit fortgeschrieben werden kann. Hierzu sind uns Anregungen der Benutzer sehr hilfreich. Falls Sie Ergänzungswünsche, Anmerkungen, Korrekturen oder weiterführende Fo-tos haben, wenden Sie sich bitte an den Autor.
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Messungen, gesundheitliche Bedeutung und Bewertung von Innen-raumschadstoffen an Beispielen Dieselruß / Feinstaub- Kohlendioxid in Schulen – Passivrauchen
PD Dr. H. Fromme, Dr. G. Bolte, Bayer. Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, Sachgebiet Umweltmedizin, Oberschleißheim
Für das Wohlbefinden des Menschen ist ein gesundheitsverträgliches Innenraumklima von her-ausragender Bedeutung. Dabei ist zu bedenken, dass wir es in Innenräumen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Quellen und Belastungssituationen zu tun haben. Veränderte Lebens- und Ar-beitsgewohnheiten haben dazu geführt, dass wir uns in Industrieländern täglich zu über 90 Prozent in Gebäuden aufhalten. In ihnen können wir auch einer Vielzahl an z. T. gesundheitlich bedenkli-chen Fremdstoffen ausgesetzt sein. Dies nicht zuletzt deshalb, weil wir unsere Lüftungsgewohn-heiten nicht unserer modernen Lebensweise angepasst haben. Dichtschließende Fenster sind aus Sicht des Energiesparens positiv zu bewerten, sie behindern aber auch den Luftaustausch und können so zu einer Anreicherung von Fremdstoffen in der Innenraumluft führen.
Vor diesem Hintergrund sollen beispielhaft drei Schwerpunkte näher beleuchtet werden, die der-zeit in der aktuellen Diskussion stehen. Es handelt sich um
• den Dieselruß / Feinstaub, der quasi aus der Außenluft importiert wird,
• um die Luftqualität in Gemeinschaftseinrichtungen und
• die Bedeutung der Tabakrauchbelastung in Innenräumen.
Weitere Informationen finden sie im Internet unter: www.lgl.bayern.de/de/left/fachinformationen/gesundheit/umweltmedizin/umweltmedizin-ix.htm.
Dieselruß / Feinstaub
Die Entwicklung des Kraftfahrzeugverkehrs (Abb. 1) zeigt einen nach wie vor deutlichen Anstieg sowohl bei den Neuzulassungen als auch den Fahrleistungen. Während 1995 nur ca. 15 % der neu zugelassenen Personenfahrzeuge einen Dieselmotor hatten, waren es im Jahr 2003 schon 40 %. [BMV 2005]. Die Emissionen feiner Partikel werden heute überwiegend durch den motorisierten Kraftfahrzeugverkehr bestimmt (ca. 55 % des PM0,1). Das Umweltbundesamt schätzt, dass ca. 65 % der Dieselpartikel durch Nutzfahrzeuge, davon allein 54 % durch schwere Nutzfahrzeuge, emittiert wird. 60
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1950 1960 1970 1980 1990 20000
10
20
30
40
50
Pkw und KombiLkw
Zugmaschinen
2004
Abb. 1: Entwicklung des Kfz - Bestandes in Deutschland in Millionen Einheiten (nach der senkrechten Linie alte und neue Bundesländer; zitiert nach [BMV 2005])
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 38
Bei der Bildung von Ruß entstehen im Dieselmotor zunächst sogenannte Rußkerne mit einem Durchmesser von 0,001 bis 0,01 µm, die in einer zweiten Phase zu 0,01 bis 0,05 µm durchmessen-den kugelförmigen Primärpartikeln anwachsen. Danach bilden sich unter den atmosphärischen Bedingungen Agglomerate, die aus räumlich verzweigten, lose zusammenhängenden Ketten be-stehen. Der mittlere aerodynamische Massendurchmesser der Dieselrußpartikel liegt bei ca. 0,1 µm, wobei über 90 % kleiner als 1 µm sind. Die durchschnittliche stoffliche Zusammensetzung der Partikel ist in der folgenden Abb. 2 dargestellt, wobei der Anteil des elementaren Kohlenstoffs z. B. in Abhängigkeit von den konkreten Verbrennungsbedingungen zwischen 35 und 85 % schwanken kann. Bei den organischen Bestandteilen handelt es sich um eine Vielzahl von organi-schen Substanzen (z. B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), die an den Rußkern ad-sorbiert sind und einen Anteil von 10 bis 50 % ausmachen können.
Abb. 2: Stof
Abb. 3: ElekDieselmoto(Foto: H. Be
BayLfU Fachtagung 2005
fliche Zusammensetzung von Dieselmotorpartikeln
Kohlenstoff71,0%
Sulfat3,0%
Organ. Bestandteile24,0%
Sonstige Bestandteile2,0%
0,3 µm
30 µm
tronenoptische Aufnahme von rpartikel hrendt, ZAUM der TU München)
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005
Bay
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Belastungssituation in Innenräumen
Über Dieselrußmessungen, bzw. elementaren Kohlenstoff (EC) in Wohninnenräumen wurde in der wissenschaftlichen Literatur (siehe Abb. 4) bisher nur vereinzelt berichtet. Bei Messungen in Ams-terdam und Helsinki konnten in Nichtraucherinnenräumen EC–Gehalte von jeweils 1,1 µg/m³ (Me-dian) bestimmt werden [Janssen et al. 2000]. In einer anderen Untersuchung wurden in Osaka / Japan in fünf Wohnungen EC-Konzentrationen (in der Partikelfraktion < 2,1 µm) von 4,6 – 9,2 µg/m³ (verkehrsbelastete Standorte) bzw. 3,4 – 6,8 µg/m³ (unbelastete Standorte) gemessen [Funasaka et al. 2000]. In einer Untersuchung in Berlin bewegten sich die durchschnittlichen Gehalte 1997/1998 (Winter) in 35 Wohnungen zwischen 1,7 und 10,6 µg/m³ und im Jahr 2000 (Frühling/Sommer) in 55 Wohnungen zwischen 0,5 und 4,6 µg/m³ [Fromme et al. 2004]. Das in den vorgenannten Stu-dien beobachtete Verhältnis von Innenraum- zu Außenluftgehalten betrug für EC in Berlin durch-schnittlich 0,9 [Fromme et al. 2004], in Amsterdam 1,0 [Janssen et al. 2000], in Birmingham 0,8 bis 0,9 [Jones et al. 2000], in Boston 0,9 [Long et al. 2000] und in Osaka 0,6 bis 0,9 [Funasaka et al. 2000]. Während einer zweimonatigen parallelen Untersuchung eines Innenraumes und einer stati-onären Messstation in der Außenluft vor dem Gebäude wurden für Black Smoke Mediane von 0,6 µg/m³ (innen) bzw. 1,2 (außen) beschrieben [Cyrys et al. 2004]. Die Innenraumluft- und Außenluft-gehalte korrelierten stark miteinander, wobei sich ca. 75 % der Varianz der Innenraumluftwerte durch die jeweiligen Außenluftwerte erklären ließen.
Ab(*: FünisKo(n dieweBebe
LfU Fachtagung 2005
b. 4: Spannweite und Mediane der EC-Messungen in unterschiedlichen Innenräumen nur Nichtraucher-Wohnungen; +: ein Ausreißer von 30 µg/m³)
r Innenräume von öffentlichen Einrichtungen liegen derzeit nur wenige Untersuchungsergeb-se vor. In niederländischen Schulen wurden während der Schulzeiten durchschnittliche EC-nzen-trationen (errechnet aus dem Absorptionskoeffizienten, siehe auch oben) von 11,8 µg/m³ = 24) ermittelt [Janssen et al. 2001]. In Berliner Schulen (n = 40) und Kindergärten (n = 73) lagen mittleren Gehalte lediglich bei 2,7 µg/m³ (Spannweite: 0,6 – 7,5 µg/m³) bzw. 3,1 µg/m³ (Spann-ite: 0,8 – 8,1 µg/m³) [Fromme et al. 2004]. Die Unterschiede könnten neben einer ggf. anderen lastungssituation in der Außenluft wesentlich auch aufgrund von Aktivitäten während der Pro-nahme (Aufwirbelung von Staub) begründet sein.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
maxmin
Long et al. 2000
Funasaka et al. 2000
Janssen et al. 2000
Tager et al. 2002
Fromme et al. 2004
Fromme et al. 2004
Fromme et al. 2004
Janssen et al. 2001
Wohnungen
Schulen
Median
N
9
40
73
40
24
5*
45*
16+
Ho et al. 2004 8
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In der Tabelle 1 sind auch die neueren Ergebnisse zu PM2,5-Messungen in Wohninnenräumen und in der Außenluft zusammengestellt, da der Dieselruß auch an dieser Partikelfraktion einen erheb-lichen Anteil hat. Insgesamt konnten in verschiedenen Studien die gute Abhängigkeit der Innen-raumgehalte von der jeweiligen Außenluftbelastung belegt werden. So ließen sich in zwei Ver-suchsräumen (ohne eine weitergehende Aktivität) ca. 70 % der Innenraumluftgehalte an PM2,5 gut durch die Außenluftgehalte erklären, während dies bei der Anzahl ultrafeiner Partikel mit ca. 40 % nicht zutraf [Cyrys et al. 2003]. Kopperud et al. (2004) beschreiben, dass bei minimaler Aktivität der Nutzer ca. 27 – 49 % des PM2,5 durch Innenraumquellen zu erklären ist, bei hoher Aktivität aller-dings 60 – 89 % . Dies deutet darauf hin, dass für bewohnte Innenräume die Quellen einer Belas-tung vermehrt im Inneren selbst zu finden ist. Tab. 1: PM2,5–Belastung in Wohninnenräumen und in der Außenluft
Quelle PM2,5 Gehalt (µg/m³) Probenahme
Innenraumluft Außenluft
Monn et al. 1997 26,0 21,0 Zürich, städtisch
Lee et al. 1997 25,3 26,3 Chongju, Korea, städtisch
Long et al. 2000 11,9 11,1 Boston, USA, Vororte, 1998
Geller et al. 2002 15,5 15,0 Süd-Kalifornien, Wüstengegend
Chao & Wong 2002 50,4 - Hong Kong, City
Morawska et al. 2003 15,5 - Brisbane, Australien, Vorort
Li & Lin 2003 38,7 (Winter) 36,6 (Sommer)
38,3 (Winter) 36,3 (Sommer)
Taipeh, Taiwan, städtisch
Ho et al. 2004* 55,4 78,4 Hong Kong, verkehrsnah, 2002-2003
Hänninen et al. 2004 31 (Athen) 26 (Basel) 13 (Helsinki) 36 (Prag)
37 (Athen) 19 (Basel) 10 (Helsinki) 27 (Prag)
Verschiedene europäische Städte, 1996-2000
Lai et al. 2004 17,3 9,1 Oxford, UK, 1998-2000
Sawant et al. 2004 45,4 21-72 Mira Loma, USA, 2001-2002
Link et al. 2004 46,9 (städtisch) 22,6 (ländlich)
19,3 (städtisch) 18,4 (ländlich)
Mannheim und Aulendorf/Bad Waldsee, 2001-2002
*: einschl. 2 Büros und einem Schulraum
Wirkung von Dieselruß / Feinstaub
Die Wirkung feiner Partikel wurde in einer großen Zahl von Tierversuchen untersucht, bei denen Partikel unterschiedlicher Herkunft (z. B. Dieselruß, konzentrierte Umweltstäube, technische Stäu-be) eingesetzt und inhalativ oder durch Instillation in die Luftröhre verabreicht wurden. Es ergaben sich weitgehend übereinstimmende morphologische Veränderungen, Entzündungsreaktionen und Schädigungen in den Lungen von Versuchstieren. Dabei zeigte sich auch die chemische Zusam-mensetzung der Partikel von Bedeutung. Die beobachteten Wirkungen scheinen relativ typisch für alle granulären, unlöslichen Feinstäube zu bestehen und wesentlich von der physikalischen Ober-flächeneigenschaft der Partikel abzuhängen [Pott & Roller 2004]. Darüber hinaus konnte z. B. für Ölflugasche und Dieselrußpartikel gezeigt werden, dass die biologischen Effekte auch vom Vor-kommen an wasserlöslichen Übergangsmetallen (Eisen, Nickel, Vanadium, Zink) und von den sonstigen adsorbierten organischen Substanzen abhängen.
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 41
Neben der Wirkung im Atemtrakt wurde in Tierversuchen auch eine systemische, insbesondere kardiovaskuläre Toxizität nachgewiesen. Es zeigte sich, dass es nach Inhalation von Partikeln zu Veränderungen kardiopulmonaler Funktionen kommt, die vermutlich über Veränderung der Fließ-eigenschaften des Blutes erklärbar sind. Für bestimmte unlösliche Partikel wurde in Tierversuchen eine Krebs erzeugende Wirkung nach-gewiesen. So zeigten entsprechende Untersuchungen (beispielhaft Abb. 5) die Induktion von Tu-moren z. B. durch Dieselabgas, Carbon Black (Industrieruß) und Titandioxid. Für einzelne Fein-stäube, wie z. B. dem Dieselruß, gehen deshalb verschiedene nationale und internationale Organi-sationen davon aus, dass aufgrund der tierexperimentellen Ergebnisse ein krebserzeugendes Po-tenzial angenommen werden muss. Die epidemiologischen Daten zur Beziehung zwischen Diesel-rußexposition (insbesondere an Arbeitsplätzen) und Lungenkrebs deuten in ihrer Gesamtheit zu-mindest auf ein Risiko hin.
BayLfU Fachtagung 2005
Zahlreiche epidemiologische Studien zu Kurzzeiteffekten haben einen Zusammenhang zwischen der aktuellen Luftstaubbelastung und der Morbidität (z. B. Änderung von Lungenfunktionsparame-tern, die Medikamenteneinnahme von Asthmatikern, die Veränderung kardiovaskulärer Parameter wie Herzfrequenzvariabilität und Blutviskosität, Zahl von Arztbesuchen und Krankenhausaufnah-men) und der Mortalität dargelegt. Bezogen auf einen Anstieg der Partikelbelastung um 10 µg/m³ PM10 schätzt die WHO die Zunahme von Krankenhauseinweisungen aufgrund von Atemwegser-krankungen auf 0,8 %, den Anstieg des Medikamentengebrauchs auf 3 %, die Zunahme von Hus-tensymptomatik auf 4 % und von Symptomen der unteren Atemwege auf 3 % sowie die Reduktion des PEF (peak expiratory flow) um 0,13 %. Schätzungen, die auf Daten aus den USA basieren, ge-hen von einer Zunahme der Gesamtmortalität um 0,5 % aus bezogen auf einen Anstieg der Parti-kelbelastung um 10 µg/m³ PM10. Epidemiologische Studien zu Langzeiteffekten von partikelförmigen Luftbelastungen haben ge-sundheitliche Auswirkungen in Bezug auf die Morbidität, gemessen z. B. als Änderung der Lun-genfunktion, das vermehrte Auftreten infektiöser Atemwegserkrankungen (Bronchitis) oder atopi-scher Erkrankungen, und auf die Erhöhung der Mortalität (Gesamtsterblichkeit, kardiopulmonare Mortalität, Lungenkrebs) nachgewiesen. Bezogen auf einen Anstieg der PM10-Belastung um 10 µg/m³ wurde ein um rund 30 % höheres Risiko für Bronchitis bei Kindern und ein um 10 % hö-heres Sterblichkeitsrisiko bei Erwachsenen geschätzt.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
Abb. 5: Dosis-Häufigkeitsbeziehung bei der Inhalation von Dieselruß (Sterne), technischem Ruß (Kugeln) und Titandioxid P25 (Kasten) bei Rat-ten (nach [Becher et al. 1995, Lee et al. 1985])
Schadstoffe in Gebäuden – 27. Januar 2005 42
In verschiedenen Untersuchungen wurde beobachtet, dass ein höheres Sensibilisierungsrisiko gegenüber Inhalationsallergenen für Kinder besteht, wenn sie in stark befahrenen Straßen woh-nen. Auch der Schweregrad an Heuschnupfensymptomen war dabei deutlich erhöht. Insgesamt zeigen die bisherigen Ergebnisse, dass Luftschadstoffe (insbesondere auch partikuläre) inhalative und kutane Allergien fördern und bestehende allergische Reaktionen verstärken können. Insbe-sondere für den Dieselruß (als Teil des PM10) ist tierexperimentell und in Versuchen an menschli-chen Probanden eine adjuvante (fördernde) Wirkung im Rahmen einer IgE-vermittelten allergi-schen Reaktion belegt.
Abschätzung des kanzerogenen Risikos
Die Länderarbeitsgruppe „Krebsrisiko durch Luftverunreinigungen“ [MURL 1992] schätzt das mitt-lere Risiko aufgrund der Belastungssituation in der Außenluft für urbane Gebiete auf 50 zusätzliche Krebserkrankungen pro 100.000 Exponierter und für ländliche Regionen auf 6,3 zusätzliche Krebs-erkrankungen pro 100.000. In Anlehnung an die vorgenannte Arbeitsgruppe gibt die Abbildung 6 das Bild auf Grund der Belastungssituation Anfang der neunziger Jahre wieder.
Abb. 6Anfang In dertungsder Inden üdeutugleich
BayLfU Fachtagung 2005
: Geschätzte zusätzliche Krebserkrankungen durch Luftschadstoffe auf Grund der Expositionssituation der neunziger Jahre (nach [MURL 1992])
Abbildung 7 sind für eine urbane Region die mittleren Risiken auf der Basis aktueller Belas-daten zusammengestellt. Hierbei sind aktuelle Messergebnisse (Mediane) aus der Außenluft, nenraumluft und von Verkehrsmittelinnenräumen in die Berechnung eingeflossen und mit blichen Aufenthaltszeiten in den jeweiligen Umweltkompartimenten verknüpft. Um die Be-ng des Dieselruß gegenüber anderen verkehrstypischen Schadstoffen darzustellen, sind die en Abschätzungen auch für Benzol und Benzo(a)pyren aufgeführt.
ArsenAsbest
BenzolCadmium
DieselrußpartikelBenzo(a)pyren
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ländliche Gebiete Ballungsgebiete
(zusätzliche Krebserkrankungen pro 100000 lebenslang exponierter Personen)
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Wie aus der Abbildung 7 ersichtlich, bewegt sich das durch Dieselruß vermittelte kanzerogene Risiko in verkehrsnahen Bereichen in einer Größenordnung, die aus gesundheitlicher Sicht drin-gend Maßnahmen zur Minderung der Belastungssituation erforderlich macht. Die amerikanische Umweltschutzbehörde (US-EPA) hält ein Risiko von 10 pro 100.000 Exponierter für längerfristig nicht annehmbar und ein Risiko von 0,1 pro 100.000 für den anzustrebenden Bereich. In einem kürzlich veröffentlichten Gutachten, das im Auftrag des Unmweltbundesamtes erstellt wurde, wird davon ausgegangen, dass ca. 1 – 2 % aller Todesfälle den Kfz-Abgasen aus Dieselmotorfahrzeugen zuzuordnen ist [Wichmann 2003]. Der Autor geht davon aus, dass dies für die Bundesrepublik jähr-lich ca. 10.000 bis 19.000 Todesfälle pro Jahr entsprechen würde.
Luftqualität in Gemeinschaftseinrichtungen
Die Nase des Menschen ist ein sehr empfindliches Wahrnehmungsorgan, das Luftverunreinigun-gen häufig schon in sehr geringen Konzentrationen bemerken kann. Oft wird jedoch, subjektiv sehr unterschiedlich, nur eine unangenehme Luftqualität, z. B. als „verbrauchte Luft“ wahrge-nommen. Die Luftqualität in Innenräumen lässt sich neben den verschiedenen Klimaparametern im Raum sehr gut durch den Indikator Kohlendioxid (CO2) beschreiben. Immer wieder wird in Schulen und anderen Gemeinschaftseinrichtungen über die Luftqualität geklagt und vielfach wer-den in diesem Zusammenhang insbesondere Befindlichkeitsstörungen wie Kopfschmerzen, Ermü-dungserscheinungen, Reizerscheinungen an Augen, Nase und Rachen oder Trockenheitsgefühl an Schleimhäuten geschildert.
Der Luftqualitätsindikator Kohlendioxid:
Das geruch- und farblose Gas Kohlendioxid ist natürlicher Bestandteil in der atmosphärischen Luft (ca. 300 ppm). In der Außenluft ist es auf Grund seiner Klimawirkungen bekannt geworden, indem es den „Treibhaus-Effekt“ durch Absorption von Infrarotstrahlung im CO2-Molekül fördert. Leben-de Organismen geben CO2 als Stoffwechselprodukt mit der Ausatmung an die Umgebungsluft ab,
0,1
Benzol
Benzo(a)pyren
Dieselruß
1 10 20 305 15 25
Abb. 7: Kanzerogenes Lebens-zeitrisiko (pro 100.000 Expo-nierter)
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wobei die abgegebene Menge CO2 beim Mensch abhängig vom Ausmaß der körperlichen Aktivität ist. Die wichtigste CO2-Quelle in Innenräumen ist der Mensch. Ein erwachsener Mensch atmet je nach Art der Tätigkeit und der körperlichen Anstrengung (Aktivität) zwischen ca. 10 und 200 l/h CO2 aus. Weitere Innenraumquellen sind verschiedene Verbrennungsprozesse, wie das Abbrennen von Kerzen, das Betreiben von Öl- und Gasleuchten, Heizgeräten und Gasherden sowie das Tabak-rauchen. Auch undichte Schornsteine und Bodengase können gegebenenfalls zu einer Belastung von Innenräumen beitragen.
Erste objektivierbare Wirkungen des CO2 auf die menschliche Gesundheit werden ab etwa 5.000 – 10.000 ppm beobachtet. In der wissenschaftlichen Literatur sind als Wirkungen auf den menschli-chen Organismus unter anderem eine Erhöhung der Atemfrequenz, eine Änderung des pH-Wertes des Blutes und eine Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit beschrieben. Bei Konzentra-tionen oberhalb von 30.000 – 40.000 ppm kann es zu Kopfschmerzen, Schwindel, Ohrensausen, Herzklopfen kommen. Erst bei Konzentrationen über 100.000 ppm können auch schwerwiegende Gesundheitsstörungen auftreten.
Zur hygienischen Beurteilung von Innenräumen hat bereits Max Josef von Pettenkofer im ausge-henden 19. Jahrhundert entsprechende Standards vorgeschlagen. Die nach ihm benannte soge-nannte „Pettenkoferzahl“ von 1.000 ppm erlaubt die Bestimmung eines lufthygienisch akzeptablen Bereiches. Bei Überschreiten der Pettenkoferzahl ist eine Beeinträchtigung des Wohlbefindens zu erwarten, die Leistungsfähigkeit der Raumnutzer lässt nach und unter Umständen kann eine zu-nehmende Müdigkeit festgestellt werden. Darüber hinaus soll nach der Lüftungsnorm DIN 1946 Teil 2 ein Wert von 1.500 ppm nicht überschritten werden, der zur Beurteilung einer Verschlechte-rung der Raumluft durch Geruchsstoffe und Ausdünstungen von Personen herangezogen werden kann. Er wird allgemein als hygienischer Innenraumluftrichtwert empfohlen und wurde für Räume mit raumlufttechnischen Anlagen, in denen eine sitzende oder leichte Tätigkeit ausgeübt wird, entwickelt. Für die Beurteilung der Luftqualität an Arbeitsplätzen ist in der TRGS 900 derzeit ein Grenzwert (sogenannte „Maximale Arbeitsplatzkonzentration“, MAK) von 5.000 ppm festgelegt.
Um die CO2-Konzentration in Innenräumen bewerten zu können, sind neben den eigentlichen Messungen auch Kenngrößen der Raumarchitektur (Baujahr, Raumgröße und Belüftungsmöglich-keiten), zur konkreten Raumnutzung (Anzahl der Raumnutzer, Aufenthaltszeit und Aktivitäten im Raum) und ggf. weitere lufthygienische Parameter (Staub und organische Verbindungen) zu be-rücksichtigen. Allerdings muss angemerkt werden, dass zwischen dem CO2-Gehalt in der Raumluft und z. B. den flüchtigen organischen Verbindungen nicht immer ein eindeutiger Zusammenhang besteht.
Ist der CO2-Gehalt der Innenraumluft sowie die Raumnutzung und die Raumarchitektur bekannt, kann der CO2-Gehalt als Leitparameter für die Innenraumluftqualität herangezogen werden. Bei-spielhaft ist die Entwicklung verschiedener Raumklimaparameter in Abbildung 8 dargestellt. Es wird aus diesem Beispiel deutlich, das die CO2-Konzentration während der Unterrichtszeit bis ca. 2500 ppm ansteigt und durch das Lüften in den Pausenzeiten auf zumindest unter 1500 ppm ab-fällt, die Pettenkoferzahl aber nie unterschritten wird. Nur durch ein konsequentes und richtiges Lüften, eventuell auch während des Unterrichts, erscheint eine befriedigende Raumluftqualität für die Nutzer herstellbar.
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Abb. 8: Zeitlicher Verlauf von Raumklimaparameter in einem Schulraum (Wintermessung; 14 Kinder und 1-2 Erwachsene) (nach Maringer et al. 2003) In der Vergangenheit ist verschiedentlich (mit sehr unterschiedlichen Zielsetzungen) auch der Luft-qualitätsindikator CO2 untersucht worden (siehe Abb. 9). Es gibt Hinweise, dass der hygienisch wünschenswerte CO2-Gehalt von 1.000 ppm z. B. in (bewusst oder unbewusst) schlecht gelüfteten Klassenzimmern häufig überschritten wird. So wurden in einer Pilotuntersuchung in 40 Berliner Schulen Maximalgehalte von bis zu 10.700 ppm gefunden, wobei in 87 % der Klassenräume die Pettenkoferzahl überschritten wurde (Abb. 10).
Abte
CO2
rF
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b. 9: Ergebnisse der Kohlendioxidgehalte in Schulinnenräumen als Median und Spannweite der Einzelwer-(obere helle Balken: Studien aus Europa; dunklere Balken: Studien aus Amerika)
1000 2000 3000 4000 5000
Nielsen 1984
Myhrvold 1996Willers et al. 1996
Willers et al. 1996Smedje 1997
Lahrz et al. 2003
Cousins & Collett 1989Brennan et al. 1991
ppm
10700
5900
Turk et al. 1987
Casey et al. 1995Lee et al. 1999Fox et al. 2003
11
66
101196
406
39251
N
Grams et al. 2003
#Whitmore et al. 2004 44
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Abb. 10: Kohlendioxidgehalte in 40 Berliner Schulen (Spannweite und Mediane der Tagesmessungen) [Lahrz et al. 2003] Ein weiteres hygienisches Problem in Gemeinschaftseinrichtungen ist der Staub, dessen grobe Anteile schon visuell einfach in den Klassenräumen zu erkennen sind. In den vorgenannten Berli-ner Schulen wurden Feinstaubkonzentrationen (gemessen als alveolengängige Fraktion ~ PM3,5) zwischen 23 bis 106 µg/m³ mit einem Median von ca. 60 µg/m³ bestimmt (Abb. 11). Im Vergleich dazu bewegen sich in der Berliner Außenluft, in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung des Standortes, die Feinstaubgehalte (hier gemessen als PM10) zwischen ca. 20 und max. 70 µg/m³. Der Grenzwert in der Außenluft liegt seit dem 01.01.2005 bei 50 µg/m³ (Tagesmittelwert). Auch wenn ein unmittelbarer Vergleich nicht zulässig ist, weist die Höhe der Gehalte hier jedoch auf ein ge-sundheitliches Problem hin.
Abb. 11: Feinstaubgehalte in Berliner Schulen (Tagesmittelwerte)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Einzelmessungen
ppm
10700 -->
0
20
40
60
80
100
120
Feinstaub (PM3,5) in µg/m3
Median: 59,8 µg/m3
Einzelmessungen
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Derzeit führt das Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Umweltschutz und dem Institut für Arbeits- und Umweltmedizin der Ludwig-Maximilians-Universität München eine Untersuchung in bayerischen Schulen durch. Durch sie sollen aktuelle Daten zu Luftqualitätsparametern (z. B. CO2, relative Feuchte und Temperatur), flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft und die partikuläre Belastungssituation (z. B. Anzahl und Masse) erhoben werden. Durch die gleichzeitige Testung von einfachen Luftqualitäts-sensoren sollen neben der Lüftung weitere Ansätze für gezielte Interventionen (z. B. Erstellung von Lehrmaterialien für den Unterricht; Einsatz von Sensoren im Fachunterricht und im Rahmen von Schülerprojekten) erarbeitet werden.
Passivrauchen - Tabakrauchbelastung in Innenräumen
Tabakrauch ist der bedeutendste und gefährlichste vermeidbare Luftschadstoff in Innenräumen. Beim Tabakrauch handelt es sich um ein komplexes Gemisch von über 4 000, häufig toxischen oder Krebs erregenden Substanzen, von denen derzeit ca. 400 quantifiziert werden können [WHO 1999, IARC 2004]. Mit Passivrauch, „environmental tobacco smoke“ (ETS) oder „second hand smoke“ wird der von Nichtrauchenden unfreiwillig mit der Atemluft eingeatmete Tabakrauch be-zeichnet. In der folgenden Abbildung 12 sind neuere Daten des Mikrozensus 2003 zum Rauchverhalten der Bevölkerung in Deutschland dargestellt. Von den Jugendlichen ab 15 Jahren und Erwachsenen rauchten insgesamt 29,8 % der Männer und 19,1 % der Frauen regelmäßig [www.destatis.de/]. Die Befragung einer repräsentativen Stichprobe von 18- bis 79-jährigen Erwachsenen im Rahmen des Bundes-Gesundheitssurvey 1998 ergab, dass 28 % der Frauen und 37 % der Männer rauchten [Junge und Nagel 1999]. Problematisch ist, dass insbesondere in den jüngeren Altersgruppen zu-nehmend geraucht wird, so konsumieren in Deutschland bereits 10 % der 13-jährigen Mädchen und Jungen sowie 28 % der 15-jährigen Mädchen und 26 % der 15-jährigen Jungen täglich Ziga-retten [WHO 2004].
Die Passivrauchbelastung ist in Deutschland weit verbreitet: In den vergangenen Jahren gaben insgesamt 55 % aller Nichtrauchenden an, unfreiwillig Tabakrauch einatmen zu müssen. Nichtrau-chende waren zu 21 % am Arbeitsplatz, zu 12 % zu Hause und zu 43 % an anderen Orten Tabak-rauch ausgesetzt. Hinzu kommt, dass in Deutschland rund die Hälfte aller Kinder regelmäßig ex-poniert sind; 60 % der unter 6 Jahre alten Kinder von 25 – 29 jährigen Eltern sowie 66 % aller 6- bis 13-jährigen Kinder leben in Raucherhaushalten [DKFZ 2004].
Eine Studie aus den USA belegt, dass selbst wenn Eltern versuchen Ihre Kinder vor einer Expositi-on zu bewahren indem sie außerhalb der Wohnung rauchen, dennoch eine 5- bis 7-fach höhere Kontamination mit Tabakrauch (gemessen als Nikotingehalt in Hausstaub, Raumluft und Oberflä-chen) bzw. Exposition des Kindes (gemessen als Cotininkonzentrationen im Urin) gegenüber Nichtraucherhaushalten nachweisbar sind [Matt et al. 2004]. Zudem spielt die intrauterine Exposi-tion ungeborener Kinder eine Rolle, da in Deutschland rund 20 % der schwangeren Frauen rau-chen.
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Abb. 12
Beim P85 % auGlutkegvon RaTabaksHaupt- menset[ARB 19Grad Cerregen
15 - 2
0
20 - 2
5
25 - 3
0
30 - 3
5
35 - 4
0
40 - 4
5
45 - 5
0
50 - 5
5
55 - 6
0
60 - 6
5
65 - 7
0
70 - 7
5>7
50
10
20
30
40
50 regelmäßig gelegentlich
Alter (Jahre)
%
Frauen
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: Rauchverhalten in Deutschland [Statistisches Bundesamt, Mikrozensus Mai 2003]
assivrauchen wird der Tabakrauch in der Raumluft inhalativ aufgenommen. Er setzt sich zu s dem Nebenstromrauch, der durch das Glimmen der Zigarette zwischen den Zügen am el der Zigarette freigesetzt wird, und zu 15 % aus dem Anteil des Hauptstromrauches, der
uchenden ausgeatmet wird, zusammen (Abb. 13). Bei der Verbrennung bzw. Pyrolyse des entstehen tausende von z. T. gesundheitlich äußerst bedenklichen Substanzen, die im und Nebenstromrauch qualitativ identisch sind, sich aber in ihrer quantitativen Zusam-zung aufgrund der unterschiedlichen Verbrennungstemperatur erheblich unterscheiden 98, WHO 1999]. Hauptstromrauch entsteht bei einer Verbrennungstemperatur von 950
elsius, Nebenstromrauch bei 500 Grad Celsius und enthält daher mehr toxische und Krebs de Substanzen.
15 - 2
0
20 - 2
5
25 - 3
0
30 - 3
5
35 - 4
0
40 - 4
5
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0
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5
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0
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0
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5>7
50
10
20
30
40
50 regelmäßig gelegentlich
Alter (Jahre)
%
Männer
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Der Hauptstromrauch einer Zigarette besteht überwiegend aus Stickstoff, Kohlendioxid und Sau-erstoff (83 Gewichts-%), wobei die Partikelfraktion mengenmäßig ca. 4,5 bis 8 % ausmacht. Mit jeder Zigarette werden im Hauptstrom ca. 12-48 µg Benzol, 5-78 ng Benzo(a)pyren und 15-40 mg Gesamtstaub abgegeben. Im Nebenstromrauch muss im Vergleich zum Hauptstromrauch mit ca. um den Faktor 8 – 10 (Benzol), 3 – 20 (Benzo(a)pyren) bzw. 1,6 (Partikel) höheren Mengen pro Ziga-rette gerechnet werden [IARC 1986, Grimmer et al. 1987, Brunnemann et al. 1990]. Für verschiede-ne gesundheitlich besonders bedenkliche Substanzen sind Daten zu ihrer Einstufung und der Verteilung im Neben- und Hauptstromrauch in der Tabelle 2 zusammengestellt. Tab. und H
Sub
Poly
Aro
N-N
Tab
Ben
For
Koh
Stic
Cad
IARC
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2: Bedenkliche Substanzen im Tabakrauch, ihre kanzerogene Einstufung und ihre Verteilung im Neben- auptstromrauch [Quellen: DKFZ 2003, Marquardt und Schäfer 2004]
stanz IARC Neben-/Haupt-stromrauch
zyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzo[a]pyren 2A 3 – 20
matische Amine, z.B. 4-Aminobiphenyl 1 31
itrosamine, z.B. N-Nitrosodimethylamin, N-Nitrosopyrrolidin
2° 2B
20 – 130 6 – 120
akspezif. Nitrosamine, z.B. N‘-Nitrosonornicotin 2B 1 – 5
zol 1 8 – 10
maldehyd 1 1 – 50
lenmonoxid 2 – 15
koxide 4 – 13
mium 1 7
-Klassifizierung: 1 = kanzerogen, 2A = wahrscheinlich kanzerogen, 2B = möglicherweise kanzerogen
Abb. 13: Schema einer brennenden Zigarette [Lüth 2002]
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Belastungssituation in Innenräumen
Wenn sich in öffentlich zugänglichen Einrichtungen viele Rauchende aufhalten und ungünstige räumliche Bedingungen vorhanden sind, wie dies insbesondere in Diskotheken und Gaststätten oft anzutreffen ist, muss mit einer sehr hohen Raumluftbelastung gerechnet werden. Einige Studien haben bisher einzelne Parameter des Tabakrauchs bestimmt, wie z. B. die üblichen flüchtigen or-ganischen Verbindungen (VOC) und das Nikotin [ARB 1998, Gordon et al. 2002, Hyvärinen et al. 2000, Moshammer et al. 2004, Brunnemann et al. 1990, Löfroth et al. 1989]. In einer finnischen Studie zur Tabakrauchbelastung in verschiedenen Gaststätten wurden mittlere Gesamtgehalte an VOC von 2215 µg/m³ ermittelt [Hyvärinen et al. 2000]. In Bars mit 5 – 13 Rauchern wurden Benzol-gehalte zwischen 26 und 36 µg/m³ gemessen. In einem Testraum, in dem Probanden 5 Zigaretten rauchten, wurden 7,4 bzw. 208 µg/m³ Benzol nachgewiesen [Brunnenmann et al. 1990]. In einer anderen Untersuchung in zwei englischen Tavernen wurden Benzolkonzentrationen von 21 bzw. 26 µg/m³ gefunden [Löfroth et al. 1989]. Die vorgenannten Gehalte einer bekanntermaßen krebser-zeugenden Substanz liegen deutlich über dem sonst in Innenräumen zu findenden Belastungsni-veau und belegen die Notwendigkeit eines besseren Nichtraucherschutzes für diese Bereiche. Vor-rangig Kinder müssen als sensible Bevölkerungsgruppe betrachtet werden, in deren Nähe jede Tabakrauchexposition unterlassen werden sollte. Untersuchungen aus Augsburg belegen, dass bei 6- bis 7-jährigen Kindern rauchender Eltern deutlich höhere Konzentrationen von Abbaupro-dukten des Nikotins im Urin gefunden werden können [Scherer et al. 2004].
Maskarinec et al. [2000] untersuchten die Tabakrauchexposition von nichtrauchenden Bedienun-gen und Barkeepern in Restaurants und Bars in den USA. Die Messergebnisse (Tab. 3) verdeutli-chen die große Variationsbreite der Exposition, insgesamt waren Barkeeper höher belastet als anderes Personal. Tab. 3: Tabakrauchbelastung in Restaurants und Bars in µg/m³ [Maskarinec et al. 2000]
Raumbezogene Messung Personenbezogene Messung
Restaurant (N=32)
Bar (N=53)
Bedienung (N=83)
Barkeeper (N=80)
Partikel (≤ 4 µm)
Min – Max 0 – 233 0 – 768 0 – 474 0 – 511
Median 66 82 82 112
95. P. 200 369 386 428
Nikotin Min – Max 0 – 49,3 0 – 61,3 0 – 67,9 0 – 116,0
Median 0,82 5,8 1,2 4,5
95. P. 34,2 45,0 28,9 43,5
In der Abbildung 14 ist beispielhaft die Entwicklung des kanzerogenen Benzolgehaltes beim Rau-chen von mehreren Zigaretten in einem Testraum dargestellt. Auffällig ist, dass es zu einer Anrei-cherung des Benzols kommt und schnell Gehalte in der Raumluft von 15 bis 30 µg/m³ erreicht wer-den können. In Nichtraucherwohnungen werden z. B. nur ca. 2 µg/m³ Benzol gemessen.
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Abb. 14: B[Gordon e Eine aktuin der Rain Diskothreiche in wert ist, dverbotenAutoren f
Gesund
Das Ausmmaß undAsthmati
Bei kurzfrschleimhbei äußer
Eine langbzw. der erkrankunKrebsforsResearchinternatioMensche
Bei Kindetis und M
agung 2005
enzolgehalte in einem Testraum, Entwicklung der Konzentrationen beim Rauchen von 4 Zigaretten t al. 2002]
elle Studie aus Österreich [Moshammer et al. 2004] untersuchte die Nikotinkonzentration umluft verschiedener öffentlich zugänglicher Orte und wies die höchsten Konzentrationen eken nach (Mittelwert 154 µg/m³, Maximum 487 µg/m³). Raucher- und Nichtraucherbe-
Restaurants unterschieden sich nicht in der mittleren Nikotinkonzentration. Bemerkens-ass in Räumen wie z. B. einem Warteraum in einer Arztpraxis, in denen Rauchen explizit
war, noch Nikotinkonzentrationen zwischen 0,08 und 0,22 µg/m³ messbar waren. Die ührten dies auf die Emission von Nikotin von der Kleidung von Rauchenden zurück.
heitliche Wirkungen des Passivrauchens
aß der gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Passivrauchen hängt von dem Aus- der Dauer der Exposition sowie der Empfindlichkeit besonderer Risikogruppen (z. B. ker, Kinder) ab.
istiger Exposition treten vor allem Reizwirkungen auf Augen-, Nasen- und Rachen-äuten, Schwindel und Kopfschmerzen auf. Irritationen von Augen und Nase sind bereits st geringen Tabakrauchkonzentrationen in der Raumluft möglich [Junker et al. 2001].
fristige Exposition ist Ergebnissen epidemiologischer Studien zufolge mit dem Auftreten Verschlechterung von Atemwegserkrankungen, mit höheren Risiken für Herz-Kreislauf-gen und insbesondere mit einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs verbunden. Die chungseinrichtung der Weltgesundheitsorganisation (IARC, International Agency for on Cancer), die amerikanische Umweltschutzbehörde und viele andere nationale und nale Behörden und Institutionen haben das Passivrauchen als krebserregend für den n eingestuft [IARC 2004].
rn, die Tabakrauch ausgesetzt sind, treten häufiger Asthma, Lungenentzündung, Bronchi-ittelohrentzündung auf. Beispielsweise war in einer Studie mit rund 57.000 Kindern in
Start 1 2 30
5
10
15
20
25
30
35
40Proband 1 Proband 2 Proband 3µg/m³
Messung nach gerauchter Zigarette
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Finnland das Risiko für Asthma im Alter von 7 Jahren um 23 % erhöht, wenn die Mütter in der Schwangerschaft bis zu 10 Zigaretten täglich geraucht hatten, und um 36 % erhöht, wenn die Müt-ter mehr als 10 Zigaretten/Tag geraucht hatten [Jaakkola und Gissler 2004]. Zudem gibt es Hinwei-se dass mütterliches Rauchen während der Schwangerschaft zu einem geringeren Geburtsgewicht und in späteren Jahren zu einem erhöhten Risiko für Adipositas und Typ 2 Diabetes führt [von Kries et al. 2002, Toschke et al. 2003, Power und Jefferis 2002, Montgomery und Ekbom 2002].
Darüber hinaus ist das Risiko für Fehlbildungen, Fehl-, Früh- oder Totgeburten und für den ‚plötzli-chen Kindstod’ (‚sudden infant death syndrome’ SIDS) bei rauchenden Müttern erhöht (Abb. 15 und 16). Schätzungen gehen davon aus, dass 15 % aller Frühgeburten, 20 – 30 % aller Fälle mit geringem Geburtsgewicht und 30 % der gesamten perinatalen Mortalität dem Rauchen zuzu-schreiben sind [DKFZ 2003].
Abb. 15: Gefahren des Passiv-rauchens für ungeborene Kin-der [DKFZ 2003]
Abb. 16: Gefahren des Passiv-rauchens für Kinder [DKFZ 2003]
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Bei Erwachsenen führt eine Passivrauch–Exposition u. a. zu Atemwegsbeschwerden, Verschlech-terung der Lungenfunktion, einem um 24 % erhöhten Risiko für Lungenkrebs und einem um 25 % erhöhten Risiko für koronare Herzerkrankungen [Hackshaw et al. 1997, He et al. 1999, Wichmann et al. 1999, DKFZ 2003]. Eine Metaanalyse von 10 Kohorten- und 8 Fall-Kontroll-Studien ergab eine Dosis-Wirkungs-Beziehung mit einem relativen Risiko von 1,23 (95 % KI 1,13-1,34) für koronare Herzerkrankungen bei Exposition gegenüber dem Rauch von 1 – 19 Zigaretten pro Tag und einem RR von 1,31 (1,21-1,42) bei einer Exposition gegenüber dem Rauch von 20 oder mehr Zigaretten pro Tag [He et al. 1999]. Hackshaw et al. [1997] führten eine Metaanalyse von 37 Fall-Kontroll-Studien zum Zusammenhang zwischen Passivrauchen und Lungenkrebs durch und konnten eine Dosis-Wirkungs-Beziehung sowohl in Bezug auf die Anzahl gerauchter Zigaretten des Partners als auch in Bezug auf die Jahre des Zusammenlebens mit einem Raucher nachweisen (Abb. 17).
Abb. 17: Metaanalyse zu Passivrauchen und Lungenkrebs [Hackshaw et al. 1997]
Dass präventive Maßnahmen zur Schaffung einer rauchfreien Umwelt in der Bevölkerung über-wiegend auf Zustimmung stoßen, verdeutlichen die in Tabelle 4 dargestellten Befragungsergeb-nisse [DKFZ 2002].
Tab. 4: Akzeptanz von Prä-ventionsmaßnahmen in Deutschland [DKFZ 2002]
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Sanierung belasteter Gebäude – ausgewählte Beispiele –
Dr. Gerd Zwiener, Sachverständigenbüro Dr. Zwiener, Köln
Seitdem in den 70er Jahren die Belastung von Gebäuden mit Asbest, Formaldehyd und Holz-schutzmitteln in das öffentliche Blickfeld rückte, wurden bundesweit tausende Gebäude einer Schadstoff-Sanierung unterzogen. Diese reichen von punktuellen Maßnahmen bis zur vollständi-gen Entkernung. In Einzelfällen wurden Gebäude als nicht (wirtschaftlich) sanierbar beurteilt und abgebrochen. Heute stehen eine Vielzahl technischer Verfahren zur Verfügung, die eine erfolgrei-che Sanierung praktisch in jedem Fall möglich machen. Das Thema „Sanierung belasteter Gebäude“ ist hinsichtlich der chemisch-physikalisch sehr unter-schiedlichen Schadstoffe sowie der anzuwendenden Methoden und Verfahren zu umfangreich, um es in der zur Verfügung stehenden Vortragszeit auch nur annähernd vollständig zu behandeln. Es sollen daher an ausgewählten Beispielen aktuelle Problemfelder aufgegriffen und zur Diskussion gestellt werden. Die Entscheidung für oder gegen eine Sanierung gründet i.d.R. auf toxikologisch begründeten Eingreifwerten und – soweit vorhanden – den bauordnungsrechtlich festgelegten Regelwerken. Unter Berücksichtigung der Eigenschaften des jeweiligen Schadstoffs und seines Verhaltens im Gebäude erfolgt die Gefährdungsbeurteilung bzw. Feststellung der Sanierungsdringlichkeit mittels Raumluftmessungen (Bsp.: Formaldehyd, PCB, PCP), durch eine Checkliste (Bsp.: Asbest) oder unter Heranziehung der Parameter baulicher Zustand und Hausstaub (Bsp.: PAK-haltige Parkett-kleber).
Besondere Bedeutung kommt den KMR-Stoffen zu, also den als kanzerogen, mutagen oder fort-pflanzungsgefährdend eingestuften Stoffen. Das Produkt aus Raumluftkonzentration (c) und Expo-sitionszeit (t) ist sowohl unter bauordnungsrechtlichen wie auch unter arbeitsschutzrechtlichen Gesichtspunkten eine wichtige Größe. Nach Abstimmung des Sanierungsziels unter den Beteiligten ist die Erstellung einer fundierten Datenbasis zu Art und Umfang der belasteten Bauteile wesentlicher Bestandteil der Sanierungs-planung. Insbesondere bei komplexeren Belastungssituationen ist die Erfahrung des Sanierungs-planers von großer Bedeutung. Dies beginnt mit der richtigen Wahl der Entnahmestellen für Mate-rialproben und der Art der Beprobung. Probenahme und Bewertung des Messergebnisses müssen auf die Fragestellung abgestimmt sein. Dies soll an einem Beispiel verdeutlicht werden: In einem PCB-belasteten Gebäude müssen nicht nur die Primär-, sondern auch die Sekundärquellen beachtet werden. Dies sind alle Materialien, bei denen PCB entweder über direkten Kontakt oder indirekt über die Raumluft eindiffundiert ist. Werden nun z. B. sekundärbelastete Holzfaser-Deckenplatten beprobt, ist die Art der Probenahme auf die Fragestellung abzustimmen. Soll der Beitrag der Deckenplatten zur PCB-Raumluftbelastung abgeschätzt werden, wird nur der raumseitige Anstrich der Platten beprobt und analysiert. Ist da-gegen der Entsorgungsweg zu klären, ist der PCB-Gehalt über den gesamten Querschnitt des Ma-terials relevant. Eine fehlerhafte Beprobung oder eine Interpretation von Materialanalysen auf Grundlage nichtzutreffender Regelwerke kann zu Fehlentscheidungen mit großer Tragweite füh-ren.
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Wie wichtig das Wissen um die Stoffeigenschaften und das Stoffverhalten im Gebäude ist, wird am Beispiel PCB besonders deutlich. Die Interpretation der Kongenerenmuster von Material- und Luftanalysen gibt wichtige Hinweise zu den Quellen und deren „Behandlung“ im Rahmen der Sa-nierung. Der Einfluss der Temperatur – als Raumluft-, Außenluft- und Quellentemperatur – auf die PCB-Raumluftkonzentration ist in Fachkreisen seit längerem bekannt. Gleichwohl findet dieser Parameter häufig zu wenig Beachtung oder führt zu (folgenreichen) Fehlinterpretationen im Rah-men der Sanierungsplanung. Ein Anstieg der Raumlufttemperatur um ca. 5 K führt – unter sonst weitgehend gleichen Bedingungen – etwa zu einer Verdoppelung der PCB-Raumluftkonzentration. Da in vielen Fällen, insbesondere bei Eingreifwert-Überschreitungen, die Bestimmung von Jah-resmittelwerten der PCB-Raumluftkonzentration nicht möglich ist, kommt der Interpretation von Raumluftmesswerten unter angemessener Berücksichtigung der Temperatur(en) eine große Be-deutung zu. Dies gilt natürlich nicht nur für Status-Quo-Messungen vor Sanierung, sondern in gleichem Maße auch für die Messungen zur Erfolgskontrolle der Sanierung. Nachdem Ende der 80er Jahre bundesweit erstmalig eine baustoffbedingte PCB-Belastung an ei-ner Kölner Schule festgestellt wurde, liegen nunmehr die Erfahrungen von 15 Jahren PCB-Sanierung vor. Wie vermutlich bei keinem anderen Schadstoff erfolgte der Erkenntnisgewinn viel-fach durch learning bei doing. Dies führte auch dazu, dass Gebäude mehrfach saniert werden mussten oder – aus heutiger Sicht unnötig – abgebrochen wurden. Die nötige Planungssicherheit für die Gesamtsanierung im Hinblick auf das Erreichen des Zielwertes, die Eignung der angewand-ten Verfahren, den Ablauf und Zeitbedarf sowie die Kosten lässt sich auch heute noch am ehesten durch eine Musterraumsanierung erreichen. Viele Aspekte entscheiden über den dauerhaften Sanierungserfolg und die dafür aufzuwendenden Mittel. Bei umfangreicheren PCB-Sanierungen stehen die Überlegungen zur Sanierung sekundär-belasteter Raumumschließungsflächen eindeutig im Vordergrund. Während Bodenbeläge oder Abhangdecken vergleichsweise einfach entfernt werden können, stehen zur „Behandlung“ z. B. sekundärbelasterer Wände unterschiedliche Verfahren zur Auswahl. Grundsätzlich unterscheiden lassen sich Verfahren mit Entfernen der Quelle und solche ohne Entfernen der Quelle. Die Verfah-ren sind unter den Gesichtspunkten Eignung, Zulässigkeit und Kosten zu betrachten. Die Vielzahl der Einzelaspekte sprengt den Rahmen dieser Ausführungen. Hingewiesen werden soll an dieser Stelle aber darauf, dass auch oder gerade bei einer Schadstoffsanierung der Zweck nicht die Mittel heiligt. Die großflächige Verwendung von giftigen Abbeizern mit krebsverdächtigem Dichlormethan oder auch Abtragverfahren mit freiem Strahl, die gegen § 19 GefStoffV verstoßen, gehören zu den ar-beitsschutzrechtlich äußerst bedenklichen bzw. unzulässigen Verfahren. Lungengängige künstliche Mineralfasern (KMF) z. B. in Glas- oder Steinwolle-Produkten wurden in Deutschland erstmals 1980 als „Stoff mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potenzial“ eingestuft. Am 01.06.2000 wurden das Herstellen, Inverkehrbringen und das Verwenden von Mine-ralwolle-Dämmstoffen, die nicht die Freizeichnungskriterien der GefStoffV erfüllen, in Deutschland verboten. Die Freizeichnung von KMF kann nach GefStoffV durch die Erfüllung eines von insge-samt drei „Ausstiegskriterien“ erfolgen. Diesen Kriterien liegen zugrunde entweder ein Kanzero-genitätsversuch ((Tierversuch, intraperitoneale Applikation), die Bestimmung der in-vivo-Biobestän-digkeit (Tierversuch, intratracheale Instillation) oder die Bestimmung des Kanzerogeni-tätsindexes (KI) durch chemische Analyse. Der Umgang mit „alten Mineralwolle-Dämmstoffen“ ist nur noch im Zuge von Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten zulässig. Bei Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen, insbesondere durch die in den vergangenen Jahren erkannte Notwendigkeit für Brandschutzsanierungen erfolgt in z. T. erheblichem Umfang Umgang mit KMF.
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Arbeitsschutzrechtlich sind diese Tätigkeiten durch die TRGS 521 geregelt. Der Umfang der Schutzmaßnahmen beim Umgang mit Altprodukten ist abhängig von der Einstufung als „krebs-verdächtig“ (K3) oder als „krebserzeugend“ (K2) und für die Art der Tätigkeiten im Hochbau durch die Anlage 4 zur TRGS 521 spezifiziert. Bei jeder Schadstoffsanierung gilt es, die Schutzziele „Nutzer“, „Arbeitnehmer mit Gefahrstoffum-gang“ und „Umwelt“ gesondert und ausreichend zu berücksichtigen. Besonders deutlich wird dies z. B. an den unterschiedlichen Grenzwerten für Gebäudenutzer einerseits und „Arbeitnehmer mit Gefahrstoffumgang“ andererseits. Für Asbest, PCB, PCP und PAK wird den unterschiedlichen Schutzansprüchen durch Regelwerke jeweils in den beiden Rechtsbereichen Gefahrstoffrecht und Bauordnungsrecht Rechnung getragen. So beträgt beispielsweise der für PCB bauordnungsrecht-lich (Nutzerschutz) festgelegte Interventionswert 3.000 ng/m³, während für die Beschäftigten eines Sanierungsunternehmens ein Luftgrenzwert von 700.000 bzw. 1.000.000 ng/m³ (je nach Chlorge-halt) gilt. Unbeschadet müssen gemäß § 19 GefStoffV („Minimierungsverpflichtung“) alle vertret-baren Maßnahmen getroffen werden, um die Freisetzung von Schadstoffen auch während der Sanierung zu verhindern bzw. auf das technisch unvermeidbare Maß zu reduzieren. Während für die Stoffe Asbest, PCB, PCP und PAK separate Regelwerke für den Arbeitsschutz und den Nutzerschutz existieren, fehlt für künstliche Mineralfasern ein nutzerbezogenes Regelwerk. Die TRGS 521 ist dem Gefahrstoffrecht zugeordnet und regelt damit primär den Schutz derjenigen Personen, die z. B. im Zuge von Gebäudesanierungen gezielten Umgang mit K2- bzw. K3-KMF haben. Der Luftgrenzwert gem. TRGS 900 von 250.000 F/m³ darf selbstverständlich auf die Gebäu-denutzer nicht angewendet werden. Hier stellt sich die Frage, welche Anforderungen an die Innen-raumluft hinsichtlich K2- bzw. K3-KMF z.B. nach einer umfangreichen Sanierung zu stellen sind? Das Gefahrstoffrecht und damit auch die TRGS 521 hat nicht den Anspruch den Schutz der Ge-bäudenutzer in dem Maße zu gewährleisten wie dies etwa die nutzerbezogenen Regelwerke für Asbest (Asbest-Richtlinie) oder PCB (PCB-Richtlinie) leisten. Durch Rückgriff auf § 3 (1) Musterbau-ordnung kann diese Lücke in gewisser Weise geschlossen werden. Danach sind „bauliche Anlagen sowie andere Anlagen und Einrichtungen im Sinne von § 1 Abs. 1 Satz 2 so anzuordnen, zu errich-ten, zu ändern und instandzuhalten, daß die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden“. Mangels fehlender nutzerbezogener Luftgrenzwerte können die im Rahmen einer Studie des Umweltbun-desamtes in Innenräumen gemessenen KMF-Konzentrationen und die daraus durch das UBA ge-zogenen Schlussfolgerungen als Beurteilungsmaßstab für tolerable K2-/K3-Raumluftkonzen-trationen vor Aufhebung von Schutzmaßnahmen und Freigabe der Räume für Folgegewerke bzw. die Gebäudenutzer herangezogen werden. Unter pragmatischen Gesichtspunkten erscheint hier eine K2/K3-Produktfaserkonzentration von 500 F/m³ (Messwert) und 1.000 F/m³ (oberer Poisson-wert) geeignet. Erfahrungen zeigen, dass entsprechende Hinweise im Schadstoff-LV zu einer er-heblichen Verbesserung der Arbeitsqualität im Hinblick auf die Minimierungsverpflichtung und auch die Feinreinigung führt. Im Umkehrschluss begünstigen fehlende Qualitätsanforderungen in aller Regel schlampiges Arbeiten und eine Reinigung, die allenfalls den Standard „besenrein“ er-füllt. Solche Arbeitsergebnisse sind nicht nur ärgerlich, sondern stellen auch eine Gefährdung der Gebäudenutzer dar.
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2
Übersicht, ohne Anspruch auf Vollständigkeit
Bedeutsame Gebäude-Schadstoffe
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Baugrund, Baustoffe(regionale Problematik)
Radon
FeuchteschädenSchimmelpilze
Anstriche, Kleber usw.VOC
Teerhaltige Bauteile (Kleber, Fußbodenplatten, Holzschutz)
Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
HolzwerkstoffeFormaldehyd
HolzbauteilePentachlorphenol (PCP), Lindan u.a. HSM
Fugenmassen, Anstriche, Putze, elektrotechn. Bauteile
Polychlorierte Biphenyle (PCB)
Dämmstoffe / IsolierungKünstliche Mineralfasern (KMF)
Diverse Bauteile(Armierung, Isolierung)
Asbest
QuellenSchadstoff
3
Übersicht, ohne Anspruch auf Vollständigkeit
Bedeutsame Gebäude-Schadstoffe
Sachverständigen-Büro Dr. Zwiener, Köln
KanzerogenitätRadon
Allergenität, ReizwirkungSchimmelpilze
DiverseVOC
KanzerogenitätMutagenität
Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
ReizwirkungKanzerogenität (IARC)
Formaldehyd
KanzerogenitätPentachlorphenol (PCP), Lindan u.a. HSM
KanzerogenitätReproduktionstoxizität
Polychlorierte Biphenyle (PCB)
KanzerogenitätKünstliche Mineralfasern (KMF)
KanzerogenitätAsbest
Gesundheitliche BedeutungSchadstoff
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4
Overall Evaluations of Carcinogenicity to Humans
Group 1: Carcinogenic to humans
As evaluated in IARC Monographs Volumes 1-88
Agents and groups of agents
...Asbestos [1332-21-4] (Vol. 14, Suppl. 7; 1987)...Formaldehyde [50-00-0] (Vol. 88; in preparation)...
IARC = International Agency for Research on Cancer, WHO
http://www-cie.iarc.fr/monoeval/crthgr01.html
Neueinstufung von Formaldehyddurch die IARC
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5
• Asbest: 0 % (Erzeugnisse)≤ 0,1 % (Zubereitungen)(gem. GefStoffV, ChemVerbotsV)
• PCB: Primärquelle ab ca. 0,2 %(Kongenerenmuster!)
• PCP: > 50 mg/kg (gem. PCP-Richtlinie)
• PAK: BaP > 50 mg/kg (gem. PAK-Hinweisen)
• KMF: KI < 40
• Formaldehyd: keine Arbeitsschutzmaßnahmen
Anmerkung
Einzelheiten der vesrchiedenen Regelwerke sind zu beachten. Unterschiedliche Anwendung der Grenzwerte im Hinblick auf die einzelnen Rechtsbereiche (Arbeitsschutzrecht, Bauordnungsrecht, Abfallrecht)!
Schadstoffhaltige Materialienin Gebäuden (Definition)
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6
1.Einatmen
Bsp.: Formaldehyd, Asbest, PCB, PCP
2.Hautkontakt
Bsp.: PCB-haltiges Mobiliar, PCP-haltiges Holz
Expositionspfade für Gebäudenutzer
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7
• Raumluftmessung (Bsp.: Formaldehyd, PCB, PCP)
• Checkliste (7 Kriterien)(Bsp.: Asbest)
• Baulicher Zustand, Hausstaub(Bsp.: PAK-haltige Parkettkleber)
• Baulicher Zustand(Bsp.: KMF)
Feststellung der Sanierungsnotwendigkeit
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8
Verpflichtung
• zur Ermittlung schadstoffhaltiger Bauteile
• zum Ausbau schadstoffhaltiger Bauteilevor Abbruch *
* Schadstoffhaltige Bauteile, die im Sinne des Gefahrstoffrechts, des Immissionsschutzrechts oder des Abfallrechts von Relevanz sind
Abbruch von Gebäuden
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• Ausbau
• Beschichten
• Räumliche Trennung
• Chemische Bindung
Sanierungsmethoden
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K = kanzerogen (krebserzeugend)M = mutagen (erbgutschädigend)R = reproduktionstoxisch (fortpflanzungsgefährdend)
K1-Stoffe:für den Menschen bekanntermaßen krebserzeugend
Bsp. Asbest
K2-Stoffe: sollten als krebserzeugend für den Menschen angesehen werden
Bsp: Künstliche Mineralfasern (Altprodukte) mit KI < 30
K3-Stoffe:Für den Menschen möglicherweise krebserzeugend
Bsp.: Polychlorierte Biphenyle
Analog: M- und R-Stoffe
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Das ProduktKMR-Stoffe .C t
11
Arbeitsschutzmaßnahmen nach TRGS 519 (Asbest)
abhängig von Faserkonzentration c und Arbeitsdauer t
c t Umfangreiche Arbeiten
c ≥ 15.000 F/m³, t nicht beschränktumfangreiche Schutzmaßnahmen
c tArbeiten geringen Umfangs
15.000 F/m³ ≤ c < 150.000 F/m³, 2 Arbeiter t ≤ 4 hreduzierte Schutzmaßnahmen
Freigabemessung i.d.R. nicht erforderlich
c tArbeiten mit geringer Exposition
c < 15.000 F/m³, t nicht beschränktdeutlich reduzierte Schutzmaßnahmen
Freigabemessung nicht erforderlich
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C tDas ProduktExposition
.
.
.
.
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12
1. Bundesländer
mit PCB-Richtlinie textgleich mit der ARGEBAU-Richtlinie.Interventionswert gilt ausdrücklich nur bei einer Aufent-haltsdauer von 24 Stunden pro Tag.Bei geringerer Aufenthaltsdauer ist das Vorliegen einer konkreten Gefahr an entsprechend höhere Raumluft-konzentrationen geknüpft.Bsp.: Berlin, Schleswig-Holstein, Baden-Württemberg, Rheinland Pfalz
2. Bundesländer
mit PCB-Richtlinie, die strengere Handlungsmaßstäbe festlegt.Die Verknüpfung des Interventionswertes mit der Aufenthaltsdauer wird nicht ausdrücklich gefordert.Bsp.: Nordrhein-Westfalen, Hessen
3. Bundesländer
ohne PCB-Richtlinie (andere Regelungen)Bsp.: Hamburg
Einführung und Anwendung der PCB-Richtlinien der Bundesländer
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PCB-Richtlinie NRW, Nr. 3.1
„Großflächige Primärquellen (Farbanstriche, Brandschutz-anstriche, Deckenplatten u.a.) enthalten oftmals ein hochchloriertes PCB-Gemisch (Clophen A 50/60). Dabei gibt es besondere Risiken:
• Anders als bei kleinflächigen Primärkontaminationen ist die Direktaufnahme über die Haut und oral durch kontaminierte Partikel aus Abrieb zu beachten.
• Anders als bei niedrigchlorierten Primärquellen findet sich in der Raumluft in der Regel auch ein hoch-chloriertes Raumluftmuster wieder.
• Gleichzeitig zum PCB-Gehalt steigt in der Regel der Dioxin- bzw. Furananteil im kontaminierten Material.
Das bedeutet eine besondere Bewertung hochchlorierter, großflächiger Primärkontaminationen. Zusätzlich zum absoluten Gehalt PCB-kontaminierter Raumluft muss der Chlorgehalt der Quelle kritisch gewürdigt werden.“
Minderungsmaßnahmen PCB
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Verminderung der Raumluftkonzentration
• Lüftung (Bsp.: Formaldehyd, PCB)
• Reinigung (Bsp.: PCB, PCP)
• Beschichtung der Quelle(Bsp.: PCB-haltige Deckenplatten)
Minderungsmaßnahmen
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Abkleben PCB-haltiger Deckenplatten mit Alu-Folie
Minderungsmaßnahmen durch räumliche Trennung
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Technische Eigenschaften der PCB
• Weichmacher
• Flammschutzmittel
• Dielektrikum
PCB-Primärquellen
• Dauerelastische Dichtungsmassen
• Anstriche (Wände, Heizkörper, Holzplatten, Holzvertäfelungen, Mobiliar)
• Buntsteinputz
• Kondensatoren, Transformatoren
PCB-Anwendungen im Baubereich
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Dauerelastische Dichtungsmassen
• Gebäudedehnfugen
• Betonfertigteilelemente
• Anschlussfugen(z.B. Fenster, Türen, Waschbecken, Einbauschränke u.ä.)
• Sanitärfugen
• Verfüllung der Spannhülsen von Betonfertigteilelementen
PCB-Anwendungen im Baubereich
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18
Mobiliar als PCB-Primärquelle
PCB-Gehalt im Lack: ca. 10 %
PCB-Anwendungen im Baubereich
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• theoretisch möglich: 209
• Bestandteile technischer Gemische: bis 70
• mengenmäßig bedeutsam: ca. 10
• Leitkongenere: 6
PCB-Kongenere
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20
Faustregel: Mit Zunahme des Chlorgehaltes• steigt die Toxizität• sinkt die Flüchtigkeit
Chlorgehalt technischer PCB-Gemische
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Clophen 3
4
5
6
41,3 %
48,6 %
54,3 %
59,0 %
A30
A40
A50
A60
mittlere Anzahl von Chlor-Atomen pro PCB-Molekül
ChlorgehaltHandelsname
21
* Nummern nach Balschmitter u. Zell
Dominierende Kongenerein technischen PCB-Gemischen
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PCB 153A60
PCB 101A50
PCB 52A40
PCB 28A30
Dominierendes Kongener *
Clophen-Typ
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Clophen A30
PCB-Kongenerenmuster
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PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 153 PCB 138 PCB 180
23
Clophen A40
PCB-Kongenerenmuster
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PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 153 PCB 138 PCB 180
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Clophen A50
PCB-Kongenerenmuster
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PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 153 PCB 138 PCB 180
25
Clophen A60
PCB-Kongenerenmuster
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PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 153 PCB 138 PCB 180
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Hauptverwendungsbereiche der Clophen-Typen A30 - A60
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XXXXClophen A60
XXClophen A50
XXClophen A40
(X)XClophen A30
Buntstein-putz
Anstrich-stoffe
Fugen-massen
Konden-satoren
VerwendungPCB-Typ
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• Clophen-Typ der Primärquellen
• PCB-Gehalt der Primärquellen
• Temperatur Raumluft / Baukörper(Primärquellen u. Sekundärquellen)
• Lüftungsstatus
• Art und Umfang der Sekundärquellen
Faktoren für die Höhe der PCB-Raumluftkonzentration
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1. Raumlufttemperatur
Faustregel: Der Anstieg der Raumlufttemperatur um 5 K führt zu einer Verdoppelung der PCB-Raumluftkonzentration
2. Temperatur der PCB-Quellen
Einfluss der Temperatur auf die PCB-Raumluftkonzentration
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Einfluss der Temperatur auf die PCB-Raumluftkonzentration
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PCB-haltige Fugenmasse an Heizungsrohren
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PCB-Richtlinie NRWNr. 5.2 Messstrategie für die Erfolgskontrolle
... Dabei ist insbesondere bei Sanierungen im Winter-halbjahr darauf zu achten, dass zumindest eine repräsentative Messung bei sommerlichen Witterungs-bedingungen (Außen- und Innen-temperatur ≥ 23 °C) durchgeführt wird. ...
... Nach einem Zeitraum von maximal 2 Jahren nach Abschluss der Sanierung sollte der Raumluftwert bei sommerlichen Witterungs-bedingungen (Außen- und Innentemperatur ≥ 23 °C) den Vorsorgewert von 300 ng/m³ unterschreiten.
Einfluss der Temperatur auf die PCB-Raumluftkonzentration
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Beispiel: PVC-Bodenbelag mit PCB-Gehalt 60 mg/kg
Bauordnungsrecht
• Nur bei Vorliegen erhöhter PCB-Raumluftkonzentration
Arbeitsschutzrecht
• Ausbau: keine Relevanz
Immissionsschutzrecht
• Ausbau: keine Relevanz
Abfallrecht
• Besonders überwachungsbedürftiger Abfall
SanierungsplanungBeprobung und Analyse von Bauteilen
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Beispiel: PCB-Sekundärbelastete Holzfaser-Deckenplatten
1. Fragestellung:Beitrag zur PCB-Raumluftkonzentration /Relevanz hinsichtlich Sanierungserfolg
Beprobung und Analyse des raumseitigen AnstrichsPCB-Gehalt, z.B.: 200 mg/kg
2. Fragestellung: Entsorgung
Beprobung und Analyse des gesamten QuerschnittsPCB-Gehalt, z.B.: 8 mg/kg
3. Fragestellung: Arbeitsschutz
ergibt sich aus 1. und 2. (keine Primärquelle)
SanierungsplanungBeprobung und Analyse von Bauteilen
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Primärquellen
Materialien, denen die betreffende Chemikalie zur Erzielung technischer Eigenschaften (Weichmachung, Flammschutz, biozide Wirkung u.ä.) bei der Herstellung oder Verarbeitung gezielt zugefügt wurde.
Sekundärquellen
Ursprünglich nichtkontaminierte Materialien, bei denen die Chemikalie aus den Primärquellen über den Luftpfad oder durch direkten Kontakt eindiffundiert ist.
Sekundärquellen tragen ihrerseits zur Raumluft-belastung bei.
Das Anreicherungsverhalten ist je nach Materialart sehr unterschiedlich.
Primärquellen / Sekundärquellen
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Direkt
• Eindiffundieren von PCB infolge direkten Kontaktes (z.B. Fugenmasse/angrenzendes Bauteil)
Indirekt
• Eindiffundieren von PCB auskontaminierter Raumluft
PCB-Sekundärkontamination
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Oberseite
Unterseite
PCB-Sekundärbelastung von Schichten eines Linoleum-Belags
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11 %57 mg/kg3 – 5 mm
36 %185 mg/kg2 – 3 mm
60 %310 mg/kg1 – 2 mm
100 %514 mg/kg0 - 1 mm
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PCB-Sekundärbelastung von Schichten eines Wandaufbaus
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8 mg/kg
37 mg/kg
330 mg/kg
2 %
11 %
100 %
Beton
Spachtel
Anstrich
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Beitrag des sekundärbelasteten Mobiliars:
≈ 10 – 15 % der PCB-Raumluftkonzentration
PCB-Sekundärquelle Mobiliar
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• Keine direkte Korrelation zwischen PCB-Gehalt / PCB-Typ der Primärquelle und der Raumluft-Konzentration
• Sekundärkontamination
• Reproduktion von Messergebnissen
Sehr starke Abhängigkeit der PCB-Raumluft-Konzentration von der Raumlufttemperatur
Schwierigkeiten bei der PCB-Sanierung
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Ziel der Musterraumsanierung: Planungssicherheit für die Gesamtsanierung
• Erreichen des Zielwertes
• Eignung der angewandten Verfahren
• Ablauf und Zeitbedarf
• Kosten (Sanierung und Wiederherstellung)
PCB-Musterraumsanierung
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• Auswahl eines geeigneten Raumes
- typische Belastung
- bevorzugt S-Ausrichtung
- Zugänglichkeit
- Abstimmung mit (Schul)betrieb
• Luftdichte Trennung zum übrigen Gebäude
• Erschließung von außen (ggf. Gerüst)
• Entfernen der Primärquellen
• Behandeln von Sekundärquellen
• Kontrolle des Sanierungserfolgs(Wischproben, Raumluftmessungen)
Vorgehensweise PCB-Musterraumsanierung
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•
Verfahren zur Sanierung PCB-sekundärbelasterer Wände
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Vorteile:• sehr wirksam
(insbes. Alu-Folie bzw. PE/Al-Systeme)• Ausführung auch durch qualif. Handwerker
Nachteile/Einschränkungen:• relativ teuer• kein Entfernen der Quelle• A-Kohle: langfristige Kontrolle erforderlich,
Austausch
Spezialtapeten (PE/Al, A-Kohle)
Vorteile:• relativ preiswert• Ausführung auch durch qualifizierte
Handwerker
Nachteile/Einschränkungen:• kein Entfernen der Quelle• evtl. Einschränkungen in der optischen
Qualität• evtl. Mehraufwand beim Überstreichen
Sperranstrich
Verfahren ohne Entfernen der Quelle
Vorteile / Nachteile / EinschränkungenVerfahren
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V
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•
Verfahren zur Sanierung PCB-sekundärbelasterer Wände
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Vorteil:• relativ preiswert
Nachteile/Einschränkungen:• bei hartem Beton ungeeignet• Kontamination wird evtl. in den Untergrund
hineingerieben• Staubfreisetzung
Mechanisches Abfräsen
Vorteil:• relativ preiswert
Nachteile/Einschränkungen:• nur bedingtes Entfernen der Quelle• Kontamination wird in den Untergrund
hineingerieben• Toxizität der Abbeizmittel
Abbeizen
Verfahren mit Entfernen der Quelle
Vorteile / Nachteile / EinschränkungenVerfahren
b
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V
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V
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•
Verfahren zur Sanierung PCB-sekundärbelasterer Wände
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Vorteile:• sehr effektives Entfernen der Quelle• keine Staubfreisetzung• Abtragtiefe lässt sich über den Wasserdruck regulieren
Nachteile/Einschränkungen:• relativ teuer (hoher Maschinenaufwand)• evtl. Verputzen erforderlich
Wasserhochdruck-Verfahren (bis 2500 bar)
Vorteil:• relativ preiswert• effektives Entfernen von Anstrichen• gute Reinigungswirkung• keine Staubfreisetzung
Nachteile/Einschränkungen:• praktisch kein Abtrag von Beton und
anderen harten Oberflächen
Hochdruckkrake (z.B. Storch)
Verfahren mit Entfernen der Quelle
Vorteile / Nachteile / EinschränkungenVerfahren
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Wasserhochdruckverfahren (bis 2.500 bar)
Entfernen von kontaminierten Anstrichen
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Rangfolge der Schutzmaßnahmen
(1) Das Arbeitsverfahren ist so zu gestalten, dass gefährliche Gase, Dämpfe und Schwebstoffe nicht frei werden, soweit dies nach dem Stand der Technik möglich ist.
(2) Kann durch Maßnahmen nach Absatz (1) nicht unterbunden werden, dass gefährliche Gase, Dämpfe oder Schwebstoffe frei werden, sind diese an ihrer Entstehungsstelle vollständig zu erfassen.
(3) Ist eine vollständige Erfassung nach (2) nicht möglich, so sind die dem Stand der Technik entsprechenden Lüftungsmaßnahmen zu treffen.
Minimierungsverpflichtung gemäß § 19 GefStoffV
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... sind diese an ihrer Entstehungsstelle vollständig zu erfassen.
Ausbau PCB-haltiger Fugenmassen mit paralleler Absaugung
Minimierungsverpflichtung gemäß § 19 GefStoffV
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Zusammensetzung von Mineralwolle (Glas- / Steinwolle)
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Wasserabweisung< 1 %Polysiloxanole
Schmelz- und Gleitmittel Verhinderung eines frühzeitigen Brechens der Fasern (Verringerung des Staubanteils)
< 1 %Mineralöle
Bindemittel, zur Erzielung der Form der Dämmstoffe
≤ 7 %Kunstharz auf Basis Phenol-bzw. Harnstoff-Formaldehyd
Dämmwirkung≥ 90 %Künstliche Mineralfasern
ZweckAnteilBestandteil
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Gesundheitliche Risiken durch KMF (Glas- / Steinwolle)
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Bei erheblichen Staubbelas-tungen vorübergehende Erkrankungen der großen Atemwege, des Rachenraumes und der Nasenschleimhaut
Reizungen der Atemwege
durch Bindemittel der KMF-Erzeugnisse
Allergien
wie andere Stäube auchAugenreizungen
KMF mit D ca. > 5 µmHautreizungen, Juckreiz, Gefahr von Entzündungen, Verstärkung bereits bestehender Hautprobleme
lungengängige, biopersistente KMF der alten Generation (Glas-, Steinwolle)
Krebserzeugende Wirkung
BemerkungGesundheitliches Risiko
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Die Konzentration kritischer Produktfasern ist ...
... i.d.R. nicht erhöht,
wenn ordnungsgemäß durchgeführte Wärmedämmungenvorliegen,wie Dämmstoff an der Außenwand, zweischaliges Mauerwerk mit innenliegender Dämmschicht, Anwendung im Innenraum bzw. Dachbereich hinter einer dichten Verkleidung z.B. aus Gipskarton, aus Dampfsperre oder Holzpaneel oder vergleichbare Konstruktionen.
Empfehlung:Es sind keinerlei Maßnahmen erforderlich, solange nicht staubbildende Arbeiten an diesen Materialien durchgeführt werden.
Quelle: UBA, bga-Schriften 4/1994
Bauliche Situation und KMF-Konzentrationen in Innenräumen
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Die Konzentration kritischer Produktfasern ist ...
... i.d.R. mäßig erhöht,
wenn die Mineralwolle-Erzeugnisse so eingebaut sind, dass sie im Luftaustausch mit dem Innenraum stehen, vornehmlich bei Akustikdecken ohne funktionsfähigenRieselschutz vor.
Empfehlung:Unabhängig von der Faserbelastung im Raum sollte im Interesse eines vorbeugenden Gesundheitsschutzes eine Prüfung und ggf. Abstellung oder Beseitigung der bau-technischen Mängel vorgenommen werden. Eine generelle Empfehlung für den Austausch von KMF-Produkten mit dauerhaft offener Verbindung zum Raum, bei denen eine nur mäßige Belastung anzunehmen ist, wird als nicht verhältnismäßig angesehen.
Quelle: UBA, bga-Schriften 4/1994
Bauliche Situation und KMF-Konzentrationen in Innenräumen
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Die Konzentration kritischer Produktfasern ist ...
... im Einzelfall deutlich erhöht,
bis zu einigen tausend Fasern je m3, und zwar ständig bei bautechnischen Mängeln bzw. Konstruktionen, die nicht dem Stand der Technik entsprechen, oder vorübergehend bei baulichen Eingriffen an Bauteilen, die Mineralwolle-Produkte enthalten.
Empfehlung:Unabhängig von der Faserbelastung im Raum sollte im Interesse eines vorbeugenden Gesundheitsschutzes eine Prüfung und ggf. Abstellung oder Beseitigung der bautechnischen Mängel vorgenommen werden .
Quelle: UBA, bga-Schriften 4/1994
Bauliche Situation und KMF-Konzentrationen in Innenräumen
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Vorschlag Dr. Zwiener
Beurteilung von K2/K3-KMF-Konzentrationen in Innenräumen (Produktfasern)
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deutlich erhöht> 1000 F/m3
mäßig erhöhtum 500 F/m³
nicht erhöht bis geringfügig erhöht
< 500 F/m³
BeurteilungKonzentration
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Das Verwendungsverbot gem. GefStoffV beinhaltet kein generelles Sanierungsgebot, aber:
Verpflichtung zum Ergreifen von Schutzmaßnahmen bei:
K2-/K3-Mineralwolle-Dämmstoffe in Gebäuden
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3. Abbruch von Gebäuden→
Schutzmaßnahmen für Arbeitnehmer und Umwelt
2. Arbeiten an Mineralwolle-Dämmstoffen in Innenräumen→
Schutzmaßnahmen für Arbeitnehmer (Umgang) und Nutzer
1. Vorliegen bautechnischer Mängel bzw. Konstruktionen in Innenräumen, die nicht dem Stand der Technik entsprechen.
→Minderungs- /Sanierungsmaßnahmen (Nutzer)
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Beim Umgang mit KMF gelten die besonderen Bestimmungen der GefStoffV, wenn nicht eines der dort genannten „Ausstiegskriterien“ (Freizeichnung) erfüllt ist:
Einstufung von KMF (GefStoffV)
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3. Der Kanzerogenitätsindex KI, der sich aus der Differenz zwischen der Summe der Massengehalte (in %) der Oxide von Natrium, Kalium, Bor, Calcium, Magnesium, Barium und dem doppelten Massengehalt (in %) von Aluminiumoxid ergibt, ist größer oder gleich 40.
2. Die Halbwertszeit nach intratrachealer Instillation von 2 mg einer Fasersuspension von Fasern mit einer Länge größer 3 µm und einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von größer 3 : 1 (WHO-Fasern) beträgt weniger oder gleich 40 Tage.
1. Ein geeigneter Intraperitonealtest hat keine Anzeichen von übermäßiger Kanzerogenität zum Ausdruck gebracht.
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Die Freizeichnung von künstlichen Mineralfasern kann nach GefStoffV durch die Erfüllung eines von insgesamt drei „Ausstiegskriterien“ erfolgen.
Diesen Kriterien liegen zugrunde:
1. Kanzerogenitätsversuch (Tierversuch, intraperitoneale Applikation)
2. Bestimmung der in-vivo-Biobeständigkeit(Tierversuch, intratracheale Instillation)
3. Bestimmung des Kanzerogenitätsindexes (KI)(chemische Analyse)
Freizeichnung von KMF
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Korrelation zwischen der chemischen Zusammensetzung und der Biobeständigkeit aufgrund tierexperimenteller Untersuchungen:
KI = Oxide von Na, K, B, Ca, Mg, Ba [%] – 2 x Al-Oxid [%]
Problem: Analyse von „neuer“ Mineralwolle !
Kanzerogenitätsindex gemäß TRGS 905
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Die Bewertung der glasigen WHO-Fasern erfolgt nach den Kategorien für gem. Anhang VI Nr. 4.2.1 der Richtlinie 67/548/EWG und auf der Grundlage des Kanzerogenitätsindexes KI:
a) Glasige WHO-Fasern mit KI ≤ 30:Kategorie 2, krebserzeugend
b) Glasige WHO-Fasern mit KI > 30 und < 40:Kategorie 3, krebsverdächtig
c) Glasige WHO-Fasern mit KI ≥ 40:Keine Einstufung als krebserzeugend(Freizeichnung)
Einstufung/Freizeichnung weiterhin möglich durch:• Kanzerogenitätsversuch• Bestimmung der in-vivo-Beständigkeit
Einstufung von KMF gem. TRGS 521
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Arbeitsschutzmaßnahmen gemäß TRGS 521
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krebserzeugend oder krebsverdächtig nicht krebserzeugend
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
nicht krebserzeugend
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
Nr. 4 TRGS 512
Nr. 4, 5TRGS 512
Nr. 4, 5, 6 TRGS 512
K2 K3
krebserzeugend oder krebsverdächtig nicht krebserzeugend
Schutzmaßnahmen
beim Umgang mit K2, K3 bzw. nicht eingestuften KMF
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Bauordnungsrecht
• Gefahr für die Nutzer des Gebäudes ?(Unbeabsichtigte Exposition)
Arbeitsschutzrecht
• Gefahr für die Beschäftigten ? (des Sanierungsunternehmens, „Umgang“ mit Gefahrstoffen)
Immissionsschutzrecht
• Freisetzung von Gefahrstoffen an die Umwelt ?(im Zuge von Arbeiten an Gefahrstoffen)
Abfallrecht
• Verpackung / Kennzeichnung / Entsorgungsweg
Schadstoff-SanierungSchutzziele der 4 Rechtsbereiche
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* § 3 (1) Musterbauordnung: "Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zuhalten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden".
RegelwerkeGefahrstoffrecht / Bauordnungsrecht
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RegelwerkSchadstoff
Bauordnungsrecht(Schutz der Nutzer)
Gefahrstoffrecht(Schutz der Beschäftigten)
*GefStoffV, TRGS 512KMF
PAK-HinweiseGefStoffVPAK
PCP-RichtlinieGefStoffVPCP
PCB-RichtlinieGefStoffVPCB
Asbest-RichtlinienGefStoffV, TRGS 519Asbest
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Schutzziele
• Arbeitnehmer (während des Umgang mit KMF)
- Gefahrstoffrecht
• Nutzer (während und nach Abschluss der Arbeiten an KMF)
- Bauordnungsrecht"Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden". § 3 (1) Musterbauordnung
• Umwelt- Immissionsschutzrecht- Abfallrecht
Schadstoff-Sanierungen Schutzziele am Bsp. K2- / K3-KMF
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Beispiel KMF
Das Gefahrstoffrecht (GefStoffV, TRGS 521) dient primär dem Schutz von Beschäftigten, die berufsmäßig Umgang mit Gefahrstoffen haben.Das Gefahrstoffrecht (GefStoffV, TRGS 521) beinhaltet keine Qualitätsziele für die Innenraumluft.
Das Gefahrstoffrecht ist daher nicht geeignet, den Schutz der Gebäudenutzer durch Arbeiten an eingestuften Mineralwolle-Dämmstoffen ausreichend sicherzustellen.Gebäudenutzer dürfen während und nach der Ausführung von Arbeiten an eingestuften Mineralwolle-Dämmstoffen keinen erhöhten Faser-Konzentrationen ausgesetzt werden.
Fazit
Bei Arbeiten an „alten“ Mineralwolle-Dämmstoffen in Innenräumen sind im Regelfall höhere Anforderungen an die Schutzmaßnahmen zu stellen, als dies in der TRGS 521 festgelegt ist.
RegelwerkeGefahrstoffrecht / Bauordnungsrecht
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Ausgangssituation:
Büroräume mit Alupaneel-Abhangdecken und aufgelegten Mineralwolle-Matten (KI = 9)
Arbeiten:
Vorsichtiges Öffnen der Decke (Paneellänge ca. 5 m) und durchziehen von Kabeln
Raumluftmesswerte (im Raum während der Arbeiten)
Arbeitsschutz:Schutzstufe S2 gem. Schutzstufenkonzept gem. Anlage 4 TRGS 521
Freisetzung von KMF durch Kabelziehen auf Abhangdecke
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Produktfaser-Konzentation
1900 F/m³1100 F/m³Raum 2
4800 F/m³3500 F/m³Raum 1
oberer Poissonwert
Messwert
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Vorschlag für Raumluftzielwerte zur Aufhebung der Schutzmaßnahmen i.A. an TRGS 519:
Messwert: < 500 F/m³
oberer Poissonwert: < 1000 F/m³
Lungengängige Produktfasern mit D < 3 µm, L > 5 µm, L:D > 3:1
Aufhebung der Schutzmaßnahmen nach umfangreicher KMF-Sanierung
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Problem:Raumluftbelastung mit Formaldehyddurch verlorene Deckenschalung
Sanierung durch chemische Bindung
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Lösung des Problems:Einbau von (speziellen) Schafwoll-Vliesen
Sanierung durch chemische Bindung
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Bindung von Formaldehyd durch Chemisorption
Schafwolle besteht zu 97 % aus Proteinen.
Wollproteine sind – wie alle Proteine – Makromoleküle und bestehen aus bis zu 24 verschiedenen Aminosäuren.
Formaldehyd
Der Formaldehyd regiert mit den Aminosäuren der Wolle und bildet stabile Protein-Quervernetzungen (Methylenbrücken) vom Typ
R – NH – CH2 – NH – CO – R‘
Zwiener G., Wortmann G., Doppelmayer F., Sweredjuk R.: Sorption of indoor formaldehyde by wool, Proceedings of the 8th Intern. Conf. On Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Vol. 1, pp. 414-419, 1999
Sanierung durch chemische Bindung
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HC O
H