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Richtlinie für die Bewertung und Sanierung PCB-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden

- PCB-Richtlinie NRW -
RdErl. d. Ministeriums für Bauen und Wohnen v. 3.7.1996 - II B 4-476.101

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Anhang 2

Empfehlungen für die analytische Bestimmung von polychlorierten Biphenylen (PCB) in der Raumluft

Einleitung
Gegenwärtig liegt noch keine eindeutig definierte Methodenbeschreibung für die Bestimmung von PCB in Luft im Immissionsbereich vor, jedoch plant der Verein Deutscher Ingenieure e.V. VDI, entsprechende Richtlinien (u.a. VDI 2464, Blatt 1) zu veröffentlichen. Angesichts des dringenden Bedarfs an einer möglichst einheitlichen Vorgehensweise bei der PCB-Bestimmung in Luft soll hier im voraus eine Bestimmungsmethode grundsätzlich beschrieben werden.

Eine Reihe von Teilschritten, die bei einer derartigen Bestimmung notwendig sind, wurden für die Bestimmung von PCB in anderen Medien und/oder für andere Substanzklassen schon eingehend beschrieben und erprobt. Bei den einzelnen methodischen Schritten, die bereits festgeschrieben sind, werden die entsprechenden existierenden VDI- und DIN-Methoden angeführt. Künftige VDI-Richtlinien zur Bestimmung von PCB in der Innenraumluft werden zur Überprüfung der hier beschriebenen Bestimmungsmethode Anlaß geben.

Die im folgenden beschriebenen methodischen Schritte wurden im Rahmen einer Vergleichsmessung der PCB-Innenraumkonzentration in unterschiedlichen Kombinationen mit befriedigenden Ergebnissen eingesetzt^*. Hierbei wurden Nachweisgrenzen um etwa 0,1 ng/m³ pro Einzelkomponente erzielt. In einzelnen Abschnitten wird auf diese Vergleichsmessung verwiesen, um das Leistungsvermögen unterschiedlicher Schritte zu vergleichen. Allgemein weisen die Mittelwerte sowohl der einzelnen PCB-Hauptkongenere wie auch die abgeleiteten PCB-Gesamtkonzentrationen einen Vergleichs-Variationskoeffizienten um 30% auf.

^*Ullrich, D., Results of an intercomparison exercise to determine PCB in indoor air, Proc. INDOOR AIR ´98 (Helsinki 4.- 8. July 1993), Vol. 2, S. 363-368.

Probenahmestrategie
Die Randbedingungen bei der Probenahme von Luft in Innenräumen beeinflussen die Ergebnisse wesentlich Deshalb ist eine durchdachte Probenahmestrategie notwendig, um die Meßergebnisse eindeutig zu beurteilen. In dem Blatt 1 der VDI-Richtlinie 4300^* sind die Grundzüge einer Probenahmestrategie dargestellt. Spezielle Gesichtspunkte der Probenahmestrategie von schwerflüchtigen organischen Substanzen (PAH, PCDD/F und PCB) in Innenräumen werden in einem Folgeblatt, das in Kürze als Gründruck VDI 4300 Blatt 2 erscheint, ausführlicher erläutert.

^*vor Richtlinie 4300, Blatt 1, "Messen von Innenraumluftverunreinigungen; Allgemeine Aspekte der Meßstrategie", 1992 (Entwurf), Beuth Verlag, Berlin. Als wesentlicher Aspekt sei hier der Zweck der Messung angeführt, der einen entscheidenden Einfluß auf die Wahl der Probenahmerandbedingungen hat. Wenn in einem Raum die Einhaltung eines allein hygienisch begründeten Wertes überwacht werden soll, so müssen die Probenahmerandbedingungen (Temperatur, Feuchte und Luftwechsel) möglichst weitgehend den tatsächlichen Raumnutzungsbedingungen gleichen. Diese Nutzungsbedingungen sollten möglichst den "Normativwerten" entsprechen [vgl.^**],

^**Kommission Innenraumlufthygiene des BGA, "Raumklimabedingungen in Schulen, Kindergärten und Wohnungen und ihre Bedeutung für die Bestimmung von Formaldehyd", Bundesgesundheitsblatt 2/93, S. 76-78. Grenzwerte, die mit genau definierten und einzuhaltenden Probenahmerandbedingungen festgelegt worden sind, liegen für PCB nicht vor. In jedem Fall ist eine entsprechende Dokumentation der Probenahmebedingungen, wie z.B. in Formblätter [^***], als Anlage, zwingend notwendig.

^***Formblätter zur Dokumentation der Probenahmerandbedingungen (Beispiel). Für die Verfolgung und Bewertung einzelner Sanierungsmaßnahmen können pragmatisch von der ersten Messung abweichende Probenahmerandbedingungen gewählt werden, z.B. Messung bei geschlossenen Türen und Fenstern. Die hiermit erzielten Untersuchungsergebnisse können aber nicht oder nur sehr bedingt für eine raumlufthygienische Bewertung herangezogen werden. Wichtig ist, daß dann eine Zeitspanne von einigen Stunden zwischen Schließen aller Fenster und Türen bis zum Beginn der Messung eingehalten wird, um die vollständige Gleichgewichtseinstellung der PCB-Konzentrationen zu ermöglichen. Auch hierbei ist eine umfassende Dokumentation obligatorisch.

Es ist nicht sinnvoll und wenig praktikabel, extrem hohe Temperaturen für sog. "worst case" -Bedingungen einzustellen. Es ist auch nicht möglich, ermittelte Konzentrationen rechnerisch an fiktive standardisierte Probenahmebedingungen anzupassen, da speziell bei PCB die komplexen Quellbedingungen und baulichen Voraussetzungen sehr unterschiedlich und nur selten vollständig bekannt sind. Allenfalls können Trends prognostiziert werden, z. B. geringere Konzentrationen bei höherem Luftwechsel oder niedrigeren Temperaturen.

Wenn die Ergebnisse einer ersten Untersuchung in einem Bereich liegen, der Maßnahmen zur Reduzierung der PCB-Belastung erforderlich macht, so ist mindestens eine Folgeanalyse mit einer vollständig dokumentierten und umfassenden Qualitätssicherung durchzuführen.

Probenahmemethode
Für die anreichernde Probenahme der PCB aus Luft bieten sich verschiedene Adsorptionsmittel an, so z.B. XAD 2 = Polystyrol/Divinylbenzol-Copolymer, Florisil = MgO/SiO, Silikagel und Polyturethanschaum (PU). PU ist besonders gut geeignet, weil in der Regel geringe Blindwerte und hohe Wiederfindungsraten ermittelt werden und die offenporige Zellstruktur einen hohen Volumenstrom zuläßt, so daß besonders niedrige Nachweisgrenzen erreicht werden können. Für eine Reihe von Substanzklassen ist dieses Adsorptionsmittel im Immissionsbereich erprobt worden, und für die Bestimmung von PCDD/F im Immissionsbereich liegt auch bereits der Vorentwurf einer VDI-Richtlinie 3498^**** vor.

^****VDI-Richtlinie 3498, Blatt 2, "Messen von Immissionen; Messen von polychlorierten Dibenzo-p-Dioxinen und -furanen" 1990 (Vorentwurf) Für die getrennte Probenahme gasförmiger und staubgebundener Anteile ist ein kombinierter Probenahmekopf im Handel erhältlich. Dieser wurde von Rotard et al. aus dem Probenahmekopf weiterentwickelt, der für die Probenahme von Schwebstaub mit dem Kleinfiltergerät GS 050 - entsprechend der VDI-Richtlinie 2463^***** -eingesetzt wird.

^*****VDI-Richtlinie 2463, Blatt 7, "Messen von Partikeln; Messen der Massenkonzentration (Immission); Filterverfahren; Kleinfiltergerät GB 050", 1982, Beuth-Verlag, Berlin Bei dem kombinierten Probenahmekopf ist an dem ursprünglichen Filterhalter für Glasfaserfilter eine Edelstahlkartusche angeschraubt, die zwei hintereinanderliegende PU-Schaumstopfen mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Länge von je 5 cm als Probenahmemedium für gasförmige PCB aus Luft enthält. Die PU-Schaumstopfen können ebenfalls im Handel bezogen werden. Die PU-Schaumstopfen werden mit 24stündigen Soxhlet-Extraktionen sowohl mit Toluol als auch mit Aceton vorgereinigt.

Die Leistung des entsprechenden Kleinfiltergerätes ist für einen Probenahmevolumenstrom von ca. 3 m³ Luft/h ausgelegt. Der für die Probenahme tatsächlich vorliegende Volumenstrom - bei Parallelmessungen die Summe aller Ströme - darf den zehnten Teil des gesamten Luftvolumens, der durch den Luftwechsel des zu untersuchenden Raumes entsteht, nicht überschreiten. Relativ höhere Probenahmevolumenströme können die Meßwerte verfälschen. So sollte z.B. bei einem 50 m³ großen Raum mit einem Luftwechsel von 0,5/h der Probenahmevolumenstrom nicht mehr als 2,5 m³ Luft/h betragen.

Als alternatives Adsorptionsmaterial bietet sich in erster Linie Florisil an, das auch in im Handel erhältlichen Probenahmeröhrchen verfügbar ist. Der Probenahmevolumenstrom liegt bei ca. 200l Luft/h.

Bei Transport und Lagerung ist eine Kontaminationsgefahr nie auszuschließen. Deshalb müssen die Probenahmemedien sorgfältig in Aluminiumfolie eingewickelt und in dichtschließenden, reinen und inerten Behältern transportiert und aufbewahrt werden.

Die in der Einleitung erwähnten Vergleichsmessungen zeigten keinen Unterschied zwischen den Konzentrationswerten in Abhängigkeit von den eingesetzten Adsorptionsmitteln. Bei höheren Konzentrationen (>100 ng/m³ je Kongener) traten aber für Florisil signifikant geringere Standardabweichungen auf.

Daher können die ursprünglich für die Arbeitsplatzüberwachung entwickelten MgO/SiO-Röhrchen - mit den Einschränkungen hinsichtlich der erreichbaren Nachweisgrenze -immer dann mit Erfolg eingesetzt werden, wenn in erster Linie nur die Hauptkomponenten der PCB (PCB 28, PCB 52, PCB 101 u.a.) analysiert werden, so z.B. bei der Überwachung des Sanierungserfolges.

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