Bestimmung der VOC-Emissionen aus Bauprodukten

Umwelt, Hygiene und Sensorik

Emissionsprüfkammer mit Bodenbelag
© Fraunhofer IBP, Christoph Schwitalla
Bodenbelag in einer Emissionsprüfkammer.

Prüfkammeruntersuchungen zur Bestimmung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten

Menschen verbringen immer mehr Zeit in Innenräumen: am Arbeitsplatz, in der Wohnung, in Verkehrsmitteln und Freizeiteinrichtungen. Gleichzeitig muss der Gebäudebetrieb aufgrund der Maßnahmen zur Eindämmung des Klimawandels immer energieeffizienter werden. Dafür muss das unkontrollierte Entweichen von erwärmter Luft aus dem Gebäudeinneren verhindert werden. Mit der Verringerung des Luftaustauschs geht eine Anreicherung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) einher, die aus Bauprodukten und Ausstattungsgegenständen in den Innenraum abgegeben werden. Luftdichte Gebäude verlangen also emissionsarme Bauprodukte, soll eine hohe Innenraumluftqualität gesichert werden.

Die Emissionseigenschaften von Bauprodukten werden nach DIN EN 16516 im Emissionsprüfkammerexperiment untersucht. Dem Prüfverfahren liegt das sog. Modellraumkonzept zugrunde. In einem Raum mit den Abmessungen 4 m x 3 m x 2,5 m (L x B x H), der ein Fenster mit einer Fläche von 2 Quadratmetern und eine Türe mit einer Fläche von 1,6 Quadratmetern besitzt und in dem ein Luftwechsel von 0,5/h herrscht, wird ein Bauprodukt entsprechend seiner üblichen Nutzung eingebaut. Aus der Fläche des Bauprodukts, dem Rauminhalt und dem Luftwechsel lassen sich die Beladung (m² Bauprodukt/ m³ Raumvolumen) und die flächenspezifische Lüftungsrate (m³/(m² Bauprodukt · h)) errechnen. In der Emissionsprüfkammer werden die Bedingungen so eingestellt, dass dort die fiktiven Bedingungen aus dem Modellraum tatsächlich herrschen. Eine Emissionsprüfkammer besteht aus Glas oder Edelstahl, weist praktisch keine Eigenemission auf und wird mit aufgereinigter Druckluft (23 °C und 50 % r. F.) durchströmt.

Das Prüfkammerexperiment nach Norm dauert 28 Tage; es kann zur Bearbeitung besonderer Fragestellungen verlängert und um zusätzliche Probenahmezeitpunkte erweitert werden. Am dritten und am 28. Tag der Untersuchung werden standradmäßig Luftproben aus der Prüfkammer auf Adsorbentien gesammelt und spurenanalytisch untersucht. Eine Sammlung der Prüfkammerabluft in Probenahmebeuteln zur geruchlichen Beurteilung ist ebenfalls möglich.

Die Untersuchung umfasst die Bestimmung aller flüchtigen, leicht- und mittelflüchtigen organischen Verbindungen, sowie ausgewählter Aldehyde und Ketone, darunter auch Formaldehyd. Als Analysenmethoden werden Gaschromatografie-Massenspektrometrie (GC-MS) und Hochleistungsflüssigchromatografie mit optischer Detektion (HPLC-DAD) eingesetzt.

Die ermittelten Stoffkonzentrationen werden nach dem AgBB-Schema ausgewertet und den Anforderungen der Musterverwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB, Anhang 8) gegenübergestellt. Eine Bewertung der Stoffkonzentrationen anhand von anderen Kriterien (z. B. Blauer Engel, GEV emicode, u. a.) ist ebenfalls möglich.

Technische Spezifikation

Volumen der Emissionsprüfkammern
  • 0,11 m³
  • 0,2 m³
  • 0,23 m³
  • 1 m³
Standardbedingungen
  • Beladung nach Norm
  • Luftwechsel 0,5/h
  • Temperatur 23 °C
  • Relative Feuchte 50 %
Volumina der Luftproben
  • VVOC, VOC, SVOC: 2 NL, 5 NL
  • Aldehyde und Ketone: 60 NL
  • Ammoniak: 200 NL
  • Weitere Parameter auf Anfrage
Probenahmemedien
  • TENAX TA®
  • DNPH Silica
  • Angepasst an die jeweilige Fragestellungen


Simulationsdaten/ Messtechnik des Prüfstandes

Permanente Aufzeichnung von
  • Temperatur
  • Relativer Feuchte
  • Fluss durch die Prüfkammer
Chemische Analytik
  • TD-GC-MS
  • HPLC-DAD
  • IC-ECD
  • Angepasst an die jeweilige Fragestellung
Parameter
  • VVOC, VOC, SVOC
  • NIK-Stoffe nach AgBB-Schema
  • Ausgewählte Aldehyde und Ketone inkl. Formaldehyd
  • Ammoniak
  • Weitere Parameter nach Anforderung

 

Modellraum für Prüfkammer
© Fraunhofer IBP, Christoph Schwitalla
Der Modellraum: Theoretische Grundlage der Emissionsuntersuchungen in der Prüfkammer.
Chromatogramm einer Luftprobe aus einem Prüfkammerexperimen
© Fraunhofer IBP
Chromatogramm einer Luftprobe aus einem Prüfkammerexperiment. Jedes Signal entspricht einer organischen Verbindung in der Luftprobe.