VOC - Datenbank der AGÖF

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1 Green Surface Technologies - Innovationen in der Oberflächenbehandlung VOC - Datenbank der AGÖF Dr. Heidrun Hofmann Bremer Umweltinstitut Fahrenheitstr. 1, Bremen Fon 0421/ Fax 0421/ hofmann@bremerumweltinstitut.de Arbeitsgemeinschaft ökologischer Forschungsinstitute e.v. (AGÖF) Springe-Eldagsen Tel.: 05044/ Fax: 05044/ info@agoef.de Internet:

2 Gliederung 1. Einleitung 2. Beschreibung des Forschungsvorhabens 3. Ergebnisse des Forschungsvorhabens Statistische Auswertung der Messdaten Einflussfaktoren der VOC-Belastung 4. Resümee

3 Auswertung von VOC-Messdaten Umweltbeobachtung Expositionsabschätzung Evaluation regulatorischer Maßnahmen Bereitstellung von Bewertungsgrundlagen Vergleichsdaten für die Beurteilung von Prüfergebnissen

4 Innenraumstudien 1.Umweltsurvey 1991, KUS 2008 (Wohngebäude) Heinzow et al. 1994, Ostendorp et al. 2009, LUKI 2008 (Schulen und Kindergärten) Mohr et al. 2001,LIWOTEV 2008 (Neubauten) Schlechter 2004 (Büroarbeitsplätze) AGÖF-Studie VOC-DB I 2008, AGÖF- Studie VOC-DB II (anlassbezogene Messungen)

5 Bedeutung von VOC in Innenräumen Umfangreiches, heterogenes Substanzspektrum Variabilität Flüchtigkeit Sekundärprodukte Unspezifische Beschwerden, Reizungen, Gerüche

6 Bewertung von VOC in Innenräumen Richtwerte der Ad-hoc-Arbeitsgruppe für Einzelstoffe und Stoffgruppen TVOC-Bewertungskonzept Richtwerte, Zielwerte, Orientierungswerte Referenzwerte, Vergleichsdaten ALARA-Prinzip

7 AGÖF-Forschungsvorhaben: Bereitstellung einer Datenbank zum Vorkommen von flüchtigen Verbindungen in der Innenraumluft UFOPLAN FKZ Projektlaufzeit: Projektleitung: Dr. Heidrun Hofmann, Dr. Peter Plieninger Fachbetreuer: Dr. Detlef Ullrich Inhalt: umfassende Erfassung und Auswertung von Messdaten und Begleitinformationen aus anlassbezogenen VOC- Untersuchungen. Zielsetzung: Bereitstellung von Vergleichsdaten für die Bewertung von Innenraumbelastungen und Gewinnung von Erkenntnissen über Quellen und Einflussfaktoren

8 Aktuelles AGÖF-Forschungsvorhaben: Zielkonflikt energieeffiziente Bauweise und gute Raumluftqualität - Datenerhebung für flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft von Wohn- und Bürogebäuden (Lösungswege) UFOPLAN FKZ Projektlaufzeit: Projektleitung: Dr. Heidrun Hofmann, Bremer Umweltinstitut, Dr. Peter Plieninger, Martin Hoffmann, Gesellschaft für ökologische Bautechnik Fachbetreuer: Dr. Heinz-Jörn Moriske, Umweltbundesamt

9 AGÖF VOC DB I: Beschreibung des Vorhabens Auswertung anlassbezogener VOC- Untersuchungen von AGÖF-Instituten Umfangreiches Substanzspektrum (offene Stoffliste) Neben den Messdaten wurden möglichst viele Begleitinformationen zur Raumsituation, Probenahme und Durchführung der Messung erfasst. Die Datenerhebung erfolgte rückblickend

10 Vorgaben Zeitliche Begrenzung (nur Daten ab ) Festlegung der Methoden Nur aktive Probenahme Vollständigkeit der geforderten Angaben (Pflichtangaben) Möglichst umfangreiches Substanzspektrum Keine Festlegung der Einzelstoffe (VVOC, VOC, SVOC) Begrenzung der Messungen pro Gebäude Mehrfachmessungen in einem Raum (Abklingkurven/ Zeitreihen) nur, wenn sie als solche erkennbar sind

11 Demonstration des Import-Tools

12 Zusatzinformationen

13 Methoden

14 Qualitätssicherungsverfahren

15 Eingabe der Messwerte

16 Beschreibung der Datenbasis (1) Es wurden 2663 Datensätze mit insgesamt Messwerten abgegeben. 19 Institute haben sich an der Datenbereitstellung beteiligt (9 Labore, davon 5 akkreditiert, 10 Institute nur Probenahme). Die Datenbereitstellung der Institute lag zwischen 12 und 797 Datensätze. 91 % der Probenahmen fanden unter Standardbedingungen (mindest. 8 h nicht gelüftet) statt. Die Datensätze verteilen sich annähernd gleichmäßig auf die 5 Untersuchungsjahre

17 Beschreibung der Datenbasis (2) Die Anlässe waren überwiegend gesundheits- und geruchsbezogen. 38 % der untersuchten Räume waren Büroräume, 29 % Wohnräume, 5 % andere Arbeitsräume und 11 % Klassenräume. 17 % der Räumen konnten nicht in diese Kategorien eingeordnet werden. Bei 49 % der Untersuchungen war die Durchführung von Renovierungsmaßnahmen nicht bekannt. Für 27 % der Datensätze (ZI) wurde Neubau angegeben

18 Dynamik Stoffe Messwerte pro Jahr ,44% ,85% ,20% ,04% ,46%

19 Dynamik Methoden DNPH Impinger TDS XAD LsmDes

20 Methoden AK-MS 10,5% Mischmethode 3,9% DNPH 2,1% Rest 0,3% TDS-MS 49,2% Anasorb-MS-FID 33,9%

21 Qualitätssicherungsgüteklassen Kategorie 1: 34 % hohe Qualität Kategorie 2 : 59 % mittlere Qualität Kategorie 3: 7 % niedrige Qualität

22 Ergebnisse (1) Statistische Auswertung anlassbezogener VOC-Untersuchungen

23 Vorkommen von VOC in Innenräumen Messwerte (59,9 %) lagen unterhalb der BG. Nur wenige Substanzen wurden häufig (in mehr als 90 % der Messungen) nachgewiesen. In fast allen Stoffgruppen traten einzelne sehr hohe Stoffkonzentrationen auf. (Der höchste Messwert wurde für n-butylacetat mit µg/m³ gemessen.)

24 P 10 Formaldehyd Acetaldehyd Toluol n-hexanal m,p-xylol Ranking Stoffe P 50 Formaldehyd Essigsäure Acetaldehyd n-hexanal Toluol 1-Butanol alpha-pinen n-nonanal Limonen m,p-xylol

25 P 95 alpha-pinen Essigsäure 2-Propanol n-butylacetat n-hexanal Formaldehyd Acetaldehyd Toluol m,p-xylol Methylethylketon Ranking Stoffe MAX n-butylacetat 2,2,4,6,6-Pentamethylheptan m,p-xylol Ethylacetat Methylethylketon 2-Methylpentan n-hexan Toluol 2-Propanol 1,2,4-Trimethylbenzol

26 Vergleich statistischer Kenndaten n-heptan Toluol µg/m³ P 10 P 50 P 90 P 95 P 10 P 50 P 90 P 95 US 1985/86 3,1 5,1 12,0 25,6 26,5 62,0 128,2 190,0 AGÖF 2004 < vocdb 2007 <1,3 3,0 13,0 22,9 4,0 12,0 49,0 90,0 alpha-pinen Hexanal µg/m³ P 10 P 50 P 90 P 95 P 10 P 50 P 90 P 95 US 1985/86 2,6 6,8 18,2 26,6 0,7 0,7 3,0 4,3 AGÖF 2004 < * vocdb 2007 <1,2 8,0 93,0 200,0 3,0 14,0 67,0 105,

27 Vergleich statistischer Kenndaten Konzentrationen Formaldehyd Hexanal in µg/m³ AGÖF 2008 KUS 2008 AGÖF 2008 KUS 2008 N P ,8 P P P Max Naphthalin Limonen AGÖF 2008 KUS 2008 AGÖF 2008 KUS 2008 N P 50 1,0 < 1,0 6,0 12 P 90 2,0 < 1, P 95 3,4 1, P , Max ,

28 Ergebnisse (2) Einflussfaktoren der VOC-Belastung in Innenräumen

29 Gliederungsmerkmale: Anlass/Ziel der Untersuchung Raumtypen Renovierungsmaßnahmen Was/Wann

30 Anlass 1 (n=2585) Expositionsverdacht 12% nicht bekannt 7% Rest 5% Gesundheitsbeschwerden 37% Prävention 17% Gerüche 22%

31 Ziel der Untersuchung (n=2585) Wiederholungsmessung 8% Abnahmemessung (Freimessung) 8% Rest 3% nicht bekannt 2% Orientierungsmessung (Screening) 42% Interventionsmessung (Expositionsverdacht) 37%

32 Anlass/Ziel der Untersuchung Zwei Gruppen: Beschwerdefälle Präventivmessungen

33 Formaldehyd µg/m³ 140 Anlass/Ziel: Formaldehyd Anlass 2: Geruch Anlass 3: Expositionsverdacht Anlass 4: Gesundheitsbeschwerden Ziel 2: Screening Ziel 3: Interventionsmessung Ziel 5: Wiederholungsmessung Ziel 6: Abnahmemessung Perzentile

34 m,p-xylol µg/m³ Anlass/Ziel: m,p-xylol Anlass 2: Geruch Anlass 3: Expositionsverdacht Anlass 4: Gesundheitsbeschwerden Ziel 2: Screening Ziel 3: Interventionsmessung Ziel 5: Wiederholungsmessung Ziel 6: Abnahmemessung Perzentile

35 n-butylacetat µg/m³ Anlass/Ziel: n-butylacetat Anlass 2: Geruch Anlass 3: Expositionsverdacht Anlass 4: Gesundheitsbeschwerden Ziel 2: Screening Ziel 3: Interventionsmessung Ziel 5: Wiederholungsmessung Ziel 6: Abnahmemessung Perzentile

36 Raumnutzung (n=2585) Sonstige 17% Arbeitsräume andere 5% Büroräume 38% Klassenräume 11% Wohnräume 29%

37 Toluol µg/m³ Raumarten: Toluol alle Wohnräume auch wb 3: nur ab 4: Arbeitsräume andere 5: ö außer ökl,öko,ösp 6: ö ökl,öko,ösp Perzentile

38 alpha-pinen µg/m³ Raumarten: alpha-pinen alle Wohnräume auch wb 3: nur ab 4: Arbeitsräume andere 5: ö außer ökl,öko,ösp 6: ö ökl,öko,ösp Perzentile

39 Renovierung Was (n=1304) Sonstige 3% 2 Maßnahmen 10% 3 und mehr Maßnahmen 7% Neubau 53% Anstriche 3% Neue Möbel 4% Wände/Decken 5% Fußboden 15%

40 Renovierung Wann: Formaldehyd Formaldehyd µg/m³ 60 P 75 P 90 P Gesamt (414) 3 Wochen (7) 6 Wochen (38) 3 Monate (20) 6 Monate (33) 1 Jahr (38) 2 Jahre (32) 5 Jahre (36) > 5 Jahre (15)

41 350 Renovierung Wann: m,p-xylol m,p-xylol µg/m³ P 75 P 90 P Gesamt (2381) 3 Wochen (132) 6 Wochen (193) 3 Monate (164) 6 Monate (128) 1 Jahr (163) 2 Jahre (111) 5 Jahre (72) > 5 Jahre (29)

42 Resümee Das in Innenräumen anzutreffende Substanzspektrum ist sehr umfangreich und unterliegt kontinuierlichen Veränderungen. Trotz Maßnahmen zur Beschränkung von VOC ist insgesamt kein Rückgang der Belastung zu erkennen. Das Vorkommen von VOC in Innenräumen ist überwiegend quellenbezogen

43 AGÖF VOC DB II: Beschreibung des Vorhabens Teil A Fortführung der Datenerfassung vorhandener Daten Teil B gezielte Datenerhebung in 50 ausgewählten Objekten Erfassung energetischer Charakteristika

44 Aufbauend auf VOC DB I Tools Substanzliste Summenparameter Bestimmungsgrenzen Zusatzinformationen eindeutiger Pflichtangaben zum Gebäudetyp, Alter, energetischen Sanierungsmaßnahmen

45 Beschreibung Teil B Durchführung von Messungen in 50 ausgewählten Gebäuden, die nachweislich entsprechend einem Energiestandard von 2002 bzw. später errichtet oder saniert wurden. Pro Gebäude wird ein geeigneter Raum (Wohn- Büro-, Klassenraum) in zwei unterschiedlichen Klimasituationen (Winter/Sommer) untersucht. Dabei wird ein hoher Anteil von Gebäuden mit Lüftungsanlagen angestrebt

46 Objektauswahl Objektauswahl: 20 Schulen und 30 Wohngebäude

47 Vorgaben Teil B Einheitlicher Zeitpunkt nach Sanierung, Renovierung, Neubau Mindestens 6 Monate nach der Inbetriebnahme des Gebäudes und wesentlichen baulichen Änderungen Einheitliche Probenahmebedingungen 8 h ungelüftet bzw. bei Betrieb der Lüftungsanlage Einheitlicher Prüfumfang

48 Messprogramm Teil B Klimadaten innen und außen, Bestimmung der Luftwechselrate bei geschlossenen Fenstern und Türen beim Betreiben von lüftungstechnischen Systemen mit Inbetriebnahme dieser Systeme Untersuchung der Raumluft auf flüchtige organische Verbindungen (VVOC, VOC, SVOC) Untersuchung der Raumluft auf Aldehyde/Ketone (Probenahme auf DNPH) Untersuchung der Raumluft auf Flammschutzmittelwirkstoffe

49 Durchführung der Sommer-Messungen

50 Teilergebnisse Die gemessenen LWR waren sehr niedrig (Mw 0,23) mit LA Min 0,07 Max 0,96 (So) ohne LA Min 0,04 Max 0,60 (So) VOC und FA Werte entsprechen den üblichen Konzentrationen Bei den Sommer Messungen (1.) werden höhere Konzentrationen erreicht, obwohl auch die LWR im Sommer in der Tendenz höher sind

51 c(sf6) [µg/m³] Bestimmung der Luftwechselrate mittels Tracergas (SF 6 ) 7,00E+05 6,00E+05 5,00E+05 4,00E+05 3,00E+05 LWR 0,05 /h 2,00E+05 1,00E+05 0,00E : : : : : : : : :22 Zeit

52 Formaldehyd µg/m³ Formaldehydkonzentrationen bei verschiedenen Luftwechselraten Objekte mit Lüftungsanlage und ohne Lüftungsanlage ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 LWR/h

53 TVOC µg/m³ TVOC Summenwerte bei verschiedenen Luftwechselraten Objekte mit Lüftungsanlage und ohne Lüfungsanlage ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 LWR/h

54 Resümee Probleme : (Einführung des Import-Tools, Heterogenität, BG, Summenwerte) Erfolge : Erstellung eines umfangreichen und gut beschriebenen Datenpools Kein Instrument für Laien mehr Hintergrundwissen statt Hintergrundwerte Die AGÖF-Datenbank bietet eine gute Grundlage für statistische Auswertungen zum Vorkommen von VOC in Innenräumen und für die Untersuchung von Zusammenhängen

55 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Weitere Informationen in der Veröffentlichung des Abschlussberichtes unter df-l/3637.pdf und auf der Homepage der AGÖF unter