Analytik von Emissionen körpernaher Bedarfsgegenstände

Eine Hand gibt ein grünes rundes Plastikspielzeug in eine Mikrokammer zur Analyse

Der moderne Mensch verbringt seine Zeit überwiegend in Innenräumen. Da die meisten Gebäude energetisch saniert sind, kommt es darin oft zu einer geringen Luftwechselrate und damit zu einem erhöhten Vorkommen an flüchtigen organischen Verbindungen (engl. volatile organic compounds, VOCs) in der Umgebungsluft. Neben Lösemitteln, Restmonomeren und Additiven in Einrichtungsgegenständen und Baumaterialien, spielen auch Bedarfsgegenstände wie Kleidung, Kosmetik und Spielzeug eine Rolle hinsichtlich der inhalativen Exposition.

Optimierung der Messmethodik

Mit dem Ziel die Messmethodik zur Beurteilung der VOCs aus Bedarfsgegenständen zu verbessern, stellt das Fraunhofer IVV in Kooperation mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung den gängigen Emissionskammermessungen alternative Methoden gegenüber. Die zuverlässige Datenerfassung mittels Emissionskammermessungen ist derzeit technisch und zeitlich sehr aufwendig, weshalb sie sich vorwiegend nur für Baumaterialien lohnen. Um Messungen für kleinere Gegenstände zu erleichtern, wie zum Beispiel für Spielzeuge oder Textilien, wird eine schnelle, effektive Screeningmethode benötigt. Im Fokus unseres Forschungsprojektes stehen daher VOCs, welche bei den chemischen Untersuchungsämtern der Bundesländer wiederholt auffällig waren.

Echtzeit-Emissionsmessungen mit Mikrokammern

Eine Herangehensweise ist das Realprobenscreening mit Mikrokammern. Dieses Verfahren ist weitaus zeitsparender und kostengünstiger als die Durchführung von Emissionskammerversuchen im großen Maßstab. Durch die Einstellung von Luftwechselraten kann das System an die Bedingungen der Standardemissionskammern angepasst werden (gleiches Verhältnis von Luftwechselrate zu Probenoberfläche). Das ermöglicht eine Vergleichbarkeit der Messungen in herkömmlichen Emissionskammern mit Emissionsmessungen in Mikrokammern.

Etablierung eines neuen Detektionsverfahrens

Durch die Kopplung der Mikrokammern mit einem online Messsystem soll außerdem ein Detektionsverfahren etabliert werden, das einen hohen Probendurchsatz ermöglicht. Dazu wird insbesondere die Protonentauschreaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) eingesetzt. PTR-MS Systeme sind online Detektoren, welche sich zur Messung der meisten organischen Moleküle in der Gasphase eignen und dabei eine hohe Sensitivität und Reproduzierbarkeit aufweisen. Die PTR-MS Technik ermöglicht dabei außerdem die Quantifizierung der Analyten. Da für die PTR-Messung keine aufwändige Probenvorbereitung benötigt wird, kann die ausströmende Luft aus den Kammern direkt für die Messung verwendet werden, ohne dass eine Probenahme mittels adsorbendsgefüllter Probenröhrchen benötigt wird.

Minimierung von gesundheitsschädlichen Emissionen aus Bedarfsgegenständen

Unsere Forschung und Entwicklung im Bereich der Emissionsmessungen zielt auf die Entwicklung einer neuen Screeningmethode ab. Diese soll potentielle gesundheitsschädliche Emissionen aus Bedarfsgegenständen schnell und zerstörungsfrei identifizieren. Überwachungsbehörden für Emissionsbeurteilungen können diese zukünftig bei der Untersuchung von verdächtigen Produkten einsetzen.

Projektlaufzeit: 2019 bis 2021
Projektträger / Zuwendungsgeber: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)