Erste Ergebnisse des AGÖF-Forschungsprojekts VOC-DB - Vortrag im Rahmen des 8. AGÖF-Fachkongresses im September 2007

 

0. Zusammenfassung 1. Einleitung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse und Diskussion 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur 6. Danksagung

Zusammenfassung

Flüchtige organische Verbindungen (VOC) können ein hygienisches Problem in Innenräumen darstellen. Die Zunahme der in Innenraumprodukten eingesetzten Substanzen hat zu einer großeren Variabilität möglicher Belastungen geführt. Für die Beurteilung von Raumluftbelastungen bieten aktuelle statistische Kenndaten eine wichtige Grundlage.

In einem UBA-Forschungsvorhaben hat die AGÖF über 2500 anlassbezogene Innenraumuntersuchungen von 19 AGÖF-Instituten ausgewertet. Neben den Messwerten wurden Angaben zur Methode und Qualitätssicherung sowie auftrags- und raumbezogene Merkmale erhoben und ausgewertet. Die Daten wurden in einer Datenbank systematisch erfasst, so dass weitere differenzierte Abfragen zu quellen- und nutzungsbezogenen Einflussfaktoren möglich sind.

Für die Beschreibung der Konzentrationsverteilungen von über 300 Einzelstoffen und Summenwerten wurden verschiedene statistische Kenndaten ermittelt. Die Auswertung der Begleitinformationen sowie Vergleiche mit anderen Studien ermöglichen Aussagen zu zeitlichen Veränderungen des Belastungsspektrums und anlassbezogenen Einflussfaktoren. Für die Höhe der VOC-Belastung war in vielen Fällen der Zeitpunkt, wann Renovierungsmaßnahmen durchgeführt wurden, ein wesentlicher Einflussfaktor. Die Datenbasis liefert ein umfassendes Bild zum Vorkommen von VOC in den untersuchten Innenräumen.

Auf der Basis der hier ermittelten statistischen Kenndaten hat die AGÖF ihre Orientierungswerte für die Raumluft aktualisiert und ergänzt.

1. Einleitung

Die AGÖF bzw. die in der AGÖF zusammengeschlossenen Institute beschäftigen sich seit über 20 Jahren mit der Untersuchung und Bewertung von Innenraumschadstoffen. Es wurden in der Vergangenheit sowohl Konzepte für umwelt- und gesundheitsverträgliche Gebäude und Bauprodukte als auch Qualitätskriterien für die Untersuchung von Innenraumschadstoffen entwickelt. Im Januar 2004 wurde eine umfangreiche Liste mit AGÖF-Orientierungswerten für die Bewertung von Inhaltsstoffen in Raumluft und Hausstaub veröffentlicht (AGÖF 2004).

Im Juli 2007 hat die AGÖF ein Forschungsvorhaben abgeschlossen, in dem die VOC-Konzentrationen aus 2585 Innenraumraumuntersuchungen aus den Jahren 2002 bis 2006 ausgewertet wurden. Hierbei wurden umfangreiche Informationen über das Vorkommen der 336 untersuchten VOC gewonnenen.

VOC-Belastungen in Innenräumen sind häufig Gegenstand gutachterlicher Fragestellungen.

Die möglichen Auswirkungen einzelner VOC auf die Gesundheit umfassen ein weites Spektrum, das von sensorischen Effekten bei niedrigen Konzentrationen bis hin zu toxischen Wirkungen bei höheren Konzentrationen reicht. Aufgrund der Vielzahl der in der Innenraumluft anzutreffenden flüchtigen organischen Verbindungen ist eine Beurteilung des komplexen Stoffgemischs auf der Basis toxikologisch abgeleiteter Richtwerte nicht möglich.

Anhand statistisch abgeleiteter Vergleichsdaten können keine Aussagen zu gesundheitlichen Wirkungen gemacht werden. Sie ermöglichen dagegen Vergleiche unterschiedlicher Belastungssituationen und unterstützen eine eher pragmatische Vorgehensweise, bei der das Auffinden und nach Möglichkeit Beseitigen von Quellen für Innenraumbelastungen im Vordergrund stehen.

2. Material und Methoden

2.1 Kollektiv

Ausgewertet wurden 2585 ausgewählte Innenraumuntersuchungen auf VOC aus der Zeit von 2002 bis 2006. Die Daten wurden von 19 Instituten der AGÖF zur Verfügung gestellt. Die Untersuchungen wurden im gesamten Bundesgebiet durchgeführt mit regionalen Schwerpunkten in den städtischen Regionen Berlin, Bremen und München. Die untersuchten Räume umfassen private Wohnräume, öffentliche Räume z. B. in Schulen, Kindergärten und Behörden und Geschäftsräume, wie z.B. Büro- und Verkaufsräume.

Die Datenbasis ist im Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben "Erstellung einer Datenbank zum Vorkommen von flüchtigen Verbindungen in der Raumluft" ausführlich beschrieben.

2.2 Probenahme und Analytik

Für die Probenahme und Analytik wurden verschiedene in der VOC-Analytik übliche Verfahren eingesetzt. Die Probenahme erfolgte aktiv, in der Regel in mindestens 8 Stunden ungelüfteten Räumen, je nach Analyseverfahren mit den Sorbenzien Tenax, Aktivkohle, DNPH, XAD oder Wasser. Der Anteil der Messwerte aus der Thermodesorption (TDS) war im Beobachtungszeitraum steigend. Abbildung 1 zeigt die Anzahl der Messwerte pro Methodentyp.:

Abbildung 1: Prozentuale Verteilung der Messwerte pro Methodentyp

Insgesamt wurden in der Datenbank 300.129 Messwerte erfasst, davon wurden 5918 Messwerte aufgrund untypischer Probenahmeorte von der weiteren Auswertung ausgeschlossen. Fast die Hälfte der ausgewerteten 294.211 Messwerte wurde mit Thermodesorption ermittelt. 48 % der Messwerte entfallen auf Lösemitteldesorptionsmethoden und etwa 2 % der Messwerte auf die Bestimmungsmethoden für Carbonyle (DNPH, Impinger, XAD).

2.3 Erfassung der Daten und Auswertung

In enger Zusammenarbeit mit der Projektleitung und in Abstimmung mit den beteiligten AGÖF-Instituten wurde von Andreas Müller, UmwI – Umwelt und Informatik, Berlin, ein Import-Tool entwickelt, mit dessen Hilfe die Daten der Institute einheitlich erfasst wurden. Das Import-Tool wurde in Excel programmiert und mittels verschiedener Testversionen angepasst und optimiert. Mit Hilfe des Import-Tools wurden die gemessenen Konzentrationswerte und zugehörigen Bestimmungsgrenzen der einzelnen Verbindungen weitgehend automatisch aus unterschiedlichen Datenformaten in ein einheitliches Excel-Format übertragen. Die Identifizierung der Substanzen erfolgte dabei anhand der CAS-Nummern, die in einer internen Datenbank aus den verwendeten Substanzbezeichnungen automatisch ermittelt wurden. Durch die Automatisierung der Messwerteingabe konnten Aufwand und Fehlermöglichkeiten bei der Dateneingabe deutlich reduziert werden.

Das Import-Tool wurde den beteiligten Instituten mit ausführlicher schriftlicher und fernmündlicher Anleitung zur Verfügung gestellt. Die Dateneingabe wurde im Rahmen von Werkverträgen mit den AGÖF-Instituten vereinbart.

Die vollständigen Datensätze der Institute wurden in eine zentrale Datenbank übernommen. Einfachere statistische Auswertungen wurden direkt in Access durchgeführt, für weitergehende statistische Betrachtungen wurden die Programme Excel und SPSS verwendet. Für die Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze wurde bei der Berechnung der statistischen Kenndaten der 0,5fache Wert der substanz- und verfahrensspezifischen Bestimmungsgrenze eingesetzt. Die Bestimmungsgrenzen variierten je nach Substanz, Probenahmevolumen und methodischer Parameter. Da die Faktorisierung der Werte unterhalb der Bestimmungsgrenzen die Bildung der Summenparameter erheblich beeinflusst und in der gutachterlichen Praxis nicht üblich ist, wurden die Summenparameter ohne Addition der Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze gebildet. Diese Vorgehensweise weicht von dem Vorgehen im ersten Umwelt-Survey 1985/86 ab (Krause et al. 1991). Hier wurde bei Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze stets der 0,7fache Wert der Bestimmungsgrenze eingesetzt.

3. Ergebnisse und Diskussion

3.1 Qualitätssicherung

Die Sicherung der analytischen Qualität hat bei den beteiligten AGÖF-Instituten einen sehr hohen Stellenwert. Für die chemischen Analysen wurden ausschließlich erprobte Verfahren bzw. Standardverfahren eingesetzt. Fünf der neun beteiligten Labore sind nach DIN EN ISO/IEC 17.025 akkreditiert. Darüber hinaus hat die AGÖF 1996 ein internes Qualitätssicherungsverfahren eingeführt, in dem weitere, für die Untersuchung von Innenraumschadstoffen relevante Bereiche erfasst werden (AGÖF 2007).

Die analytische Homogenität der erfassten Messdaten wurde durch regelmäßig durchgeführte Laborvergleichsuntersuchungen überprüft. Für die Präzision der Messergebnisse ergaben die letzten beiden Laborvergleiche (Köhler 2005, Köhler 2007) bei niedrigen Konzentrationen (Mittelwert bis 10 µg/m³) bis zu 50 % relative Standardabweichung und bei höheren Konzentrationsbereichen (Mittelwerte deutlich > 10 µg/m³) unter 30 % relative Standardabweichung. Die Laborvergleiche der AGÖF fanden unter praxisnahen Versuchsbedingungen und Berücksichtigung der Probenahme statt.

Für die Überprüfung der Richtigkeit stehen nur begrenzt zertifizierte Referenzmaterialien zur Verfügung. Die in der Vergangenheit regelmäßig angebotenen Ringversuche beinhalteten in der Regel weder die Probenahme noch das unter Realbedingungen zu analysierende komplexe Stoffgemisch. Die AGÖF hat bei ihren Laborvergleichen inzwischen gute Erfahrungen mit der Zudotierung von Substanzen gemacht.

In der Datenbank wurden die Verfahrenskenngrößen der analytischen Bestimmung für jeden Messwert erfasst. Jeder einzelne Messwert wurde in Bezug auf die Qualität seiner analytischen Bestimmung charakterisiert.

3.2 Statistische Auswertung anlassbezogener VOC-Untersuchungen

Statistische Kenndaten
Um die Verteilung der Messergebnisse beschreiben zu können, wurden für alle Einzelverbindungen die folgenden Lagemaße ermittelt:

• Anzahl der Messwerte (n),
• Anzahl und % der Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze (n < bg),
• mittlere Bestimmungsgrenze (BGG),
• Maximum (Max),
• Median (P 50),
• arithmetisches Mittel (AM)
• die Perzentile (P) 10, 25, 50, 75, 90, 95 und 98.

Die Kenndaten für die Einzelstoffe und Summenwerte sind in dem Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben angegeben.

Die im Rahmen dieses Vorhabens gewonnenen statistischen Daten bildeten die Grundlage für die Aktualisierung der AGÖF-Orientierungswerte für die Raumluft. Hierbei wurden nur die Stoffe ausgewählt, für die eine ausreichend große Anzahl an Messwerten (i.d.R. n > 500) aus mindestens 4 verschiedenen AGÖF-Instituten zur Verfügung stand.

Da in einem weiteren Beitrag dieses Readers die AGÖF-Orientierungswerte 2007 vorgestellt werden, wird an dieser Stelle auf eine Darstellung der Kenndaten verzichtet.

Beschreibung des Vorkommens

Viele der in dem Vorhaben ausgewerteten Stoffe traten in den untersuchten Innenräumen insgesamt eher selten und wenn, dann im direkten Zusammenhang mit Expositionsquellen auf. In der überwiegenden Zahl der Untersuchungen lagen die Konzentrationen dieser Stoffe unterhalb der Bestimmungsgrenzen. Nur ein geringerer Teil der untersuchten VOC war in fast allen untersuchten Proben enthalten. Hintergrundbelastungen, wie sie aufgrund ihrer ubiquitären Verbreitung und Persistenz, beispielsweise für Biozide in Umweltmedien ermittelt werden, liegen nur für wenige VOC vor. Grundbelastungen im Sinne einer nicht vermeidbaren Hintergrundbelastung ergeben sich durch kontinuierliche Einträge aus der Außenluft (z.B. für Benzol, Toluol) sowie der Freisetzungen von biologischen Stoffwechselprodukten oder Sekundärprodukten (wie Alkohole, Ketone, Aldehyde, organische Säuren). Abgesehen von einigen Stoffen, die bekanntermaßen mehr oder weniger immer bis zu bestimmten Konzentrationswerten in Innenräumen anzutreffen sind, stellt der Nachweis oberhalb der Bestimmungsgrenze bei vielen Substanzen bereits einen Hinweis auf eine Quelle dar.

Die Spannweiten, mit denen die Einzelstoffe in den untersuchten Innenräumen nachgewiesen wurden, waren sehr groß. Die höchsten Messwerte lagen vielfach im mg-Bereich und außerhalb einer anzunehmenden logarithmischen Normalverteilung der Konzentrationswerte. Es zeigte sich, dass im Rahmen der Auswertung anlassbezogener Messungen nicht nur mit einzelnen sehr hohen VOC-Belastungen, sondern auch mit vergleichsweise niedrigen unteren Perzentilen zu rechnen ist. Die Verschiebung zu höheren Werten bei anlassbezogenen Messwerten wurde zum Beispiel auch von Walker et al. 1999 für Permethrin im Hausstaub beschrieben.

Es liegen verschiedene Untersuchungen zur VOC-Belastung in Innenräumen vor (Krause et al. 1991: Wohn-Innenräume, Heinzow et al. 1994: Schulen und Kindergärten, Schreiner et al. 2001: Kindergärten, Lux et al. 2001: private Neubauten, Schlechter 2004 und HVBG 2005: Büroarbeitsplätze). Die Untersuchungen unterscheiden sich sowohl in Bezug auf das ausgewählte Untersuchungskollektiv als auch in Bezug auf die Rahmenbedingungen der Probenahme und Analytik. Vergleichend werden hier die bevölkerungsrepräsentativen Ergebnisse aus dem ersten Umweltsurvey von 1985/86 (Krause et al. 1991) herangezogen. Leider liefert der erste Umwelt-Survey noch keine Daten zu Glykolverbindungen und auch die Daten zu den Alkoholen sind aufgrund der eingesetzten Methodik nur eingeschränkt vergleichbar. Trotz der Unterschiede auch in Bezug auf das Studiendesign (Repräsentativität, Probenahme, Raumarten) liefern Ergebnisvergleiche interessante Hinweise auf Veränderungen des Belastungsspektrums.

In der nachfolgenden Tabelle werden exemplarisch die vier Einzelsubstanzen n-Heptan, Toluol, α-Pinen und Hexanal gegenübergestellt. Ergänzend werden auch die Werte aus den AGÖF-Orientierungswerten 2004 angegeben.

	n-Heptan				Toluol
µg/m3	P10	P50	P90	P95	P10	P50	P90	P95
US 1985/86	3,1	5,1	12	25,6	26,5	62	128,2	190
AGÖF 2004	<1	3	15		5	20	100
vocdb 2007	<1,3	3,0	13,0	22,9	4,0	12,0	49,0	90,0
	alpha-Pinen				Hexanal
µg/m3	P10	P50	P90	P95	P10	P50	P90	P95
US 1985/86	2,6	6,8	18,2	26,6	0,7	0,7	3,0	4,3
AGÖF 2004	<1	10	50		3	15	25*
vocdb 2007	<1,2	8,0	93,0	200,0	3,0	14,0	67,0	105,5

Tabelle 1: Vergleich von Einzelwerte aus dem Umwelt-Survey (US) 1985/86, den AGÖF-Orientierungswerten (AGÖF 2004) und der VOC-Datenbank (vocdb 2007),
(* dieser Wert wurde gegenüber dem statistischen Wert abgesenkt)

Während die Perzentilwerte für n-Heptan sowohl im Vergleich mit den Umwelt-Survey-Daten als auch innerhalb der AGÖF-Daten gut übereinstimmen, zeigt sich bei den Toluolkonzentrationen ein deutlicher Rückgang, der sich auch in den letzten Jahren noch fortgesetzt hat. Bei α-Pinen ist eine Zunahme der hohen Messwerte und entsprechend der 90. und 95. Perzentile zu beobachten, während sich die Perzentile P 10 und P 50 kaum unterscheiden. Die Perzentile für Hexanal aus der vorliegenden und früheren AGÖF-Auswertungen liegen insgesamt deutlich über den Werten des Umwelt-Survey 1985/86.

Da in Gutachten in der Regel auch Summenwerte für Stoffgruppen und insgesamt identifizierte Verbindungen angegeben werden und auch für Summenparameter Bewertungsstandards vorliegen, wurden auch statistische Kenndaten für verschiedene Summenparameter ermittelt. Als schwierig erwies sich hierbei die Tatsache, dass kein einheitliches Stoffspektrum in allen Untersuchungen gemessen wurde, sondern in Bezug auf den Umfang der Messwerte sehr unterschiedliche Datensätze zusammengefasst wurden. Es wurden daher verschiedene Auswertungsvarianten im Rahmen der Summenbildung verglichen, um erstens den Einfluss der Anzahl und zweitens der substanzspezifischen Auswahl der gemessenen Stoffe vergleichen zu können.

Für die "Anzahl" wurden unabhängig von der Art der Stoffe alle Datensätze ab einer bestimmten Mindestanzahl an untersuchten Verbindungen berücksichtigt. Für die "substanzspezifische Auswahl" wurden nur die Datensätze berücksichtigt, bei denen die vorab definierten Mindeststoffe untersucht worden waren.

Für die Berechnung der Summenwerte wurden unterschiedliche Substanzlisten zugrunde gelegt:

• vocdb 1 umfasst das Stoffspektrum auf der Basis der VDI-Stoffliste aus dem Anhang der VDI-Richtlinie 4300 Bl. 6 (VDI 2000), in dem hier vorgestellten Beispiel mit mindestens 30 analysierten Stoffen pro Datensatz von 68 in der Liste genannten Stoffen,
• vocdb 2: Stoffspektrum der VOC-Datenbank (vocbd), in dem hier vorgestellten Beispiel mit mindestens 100 analysierten Verbindungen von 336 in der Liste genannten Stoffen.

Das im Umweltsurvey von 1985/86 betrachtete Stoffspektrum mit 58 Verbindungen bzw. Verbindungsklassen entspricht in etwa dem der VDI 4300-Stoffliste.

Vergleicht man die Ergebnisse für die Summenwerte mit den Werten aus dem Umwelt-Survey von 1985/86, die auch die Grundlage für die Ableitung des TVOC-Bewertungskonzeptes von Seifert (Seifert 1999) bildeten, zeigt sich folgendes Bild:.

Abbildung 2: Vergleich von Summenwerten für die Gesamtsumme identifizierter Verbindungen aus dem Umwelt-Survey (US) 1985/86 (n=479) und der VOC-Datenbank (vocdb 1: n=2361, vocdb 2: n=1574)

Das 10. Perzentil und der Median (P 50) der Verteilungen liegen für die verschiedenen Stoffspektren in ähnlichen Bereichen¹. Bei den höheren Perzentilen P 90 und P 95 wurden gegenüber dem Umwelt-Survey deutlich höhere Werte ermittelt, die mit Zunahme des Stoffumfangs noch ansteigen. Der 90. Perzentilwert der Verteilung liegt für das vergleichbare VDI-Substanzspektrum 2002 bis 2006 um den Faktor 1,5 über dem Wert des Umwelt-Surveys 1986/85 (Faktor 2 für das 95. Perzentil). Legt man das umfangreichere Stoffspektrum der VOC-Datenbank zugrunde liegen die Faktoren noch höher. Der höchste Summenwert (Summe FOV) im Umwelt-Survey lag bei 2.665 µg/m³. In dieser Studie lag der Maximalwert für die Summe der identifizierten Verbindungen bei 28.843 µg/m³und für den TVOC bei 29.264 µg/m³.

Aber auch sehr niedrige VOC-Summenkonzentrationen in Höhe der Außenluftbelastung sind in Innenräumen möglich und wurden auch im Rahmen dieser Studie erfasst. Die Ergebnisse bestätigen die auch von anderen Autoren geforderte Notwendigkeit der Diskussion von TVOC-Bewertungskonzepten. (Oppl et al. 2000, Hippelein 2003)

In der folgenden Abbildung werden die Summenwerte für einzelne Stoffgruppen aus dem Umwelt-Survey 1985/86 mit den Ergebnissen aus der vorliegenden Untersuchung verglichen.

Abbildung 3: Vergleich der 95. Perzentil für einige Stoffgruppen-Summenwerte aus dem Umwelt-Survey 1985/86 und der VOC-Datenbank

Für die Alkane ist das 95. Perzentil der Verteilungen in den verschiedenen Studien bzw. Varianten der Summenbildung nahezu einheitlich. Bei den Aromaten zeigt sich auch in der Summe der deutliche Rückgang der Konzentrationswerte. Die Summenwerte für die Terpene und Alkane erreichen in der vorliegenden Auswertung deutlich höhere Werte. Unterschiede zwischen den verschiedenen Substanzspektren vocdb 1 und 2 (unter Bezugnahme auf die beiden Stofflisten VDI 4300 und vocdb, hier jeweils mit festgelegten substanzspezifischen Mindeststoffen) sind bei der Summe der Alkohole am deutlichsten zu erkennen.

Das in Innenräumen nachgewiesene Stoffspektrum hat sich in den letzten 20 Jahren deutlich verändert (Scholz 1998, Seifert 1999, Hott et al. 1994, Eis et al. 2005). Diese Entwicklungen sind neben der Erweiterung der analytischen Möglichkeiten auf Veränderungen der in Innenräumen eingesetzten Produkte bzw. deren Zusammensetzung zurückzuführen. So zeigen auch diese Ergebnisse den Rückgang der halogenierten Kohlenwasserstoffe und einiger Aromaten in der Innenraumluft, während Terpene und die eher sauerstoffreichen und polaren Verbindungen, wie einwertige und mehrwertige Alkohole, Aldehyde, Ketone und Säuren in Innenräumen an Bedeutung zugenommen haben². Eine gesundheitsbezogene Bewertung dieser Veränderung des Substanzspektrums durch die Zunahme reaktiver Verbindungen, die möglicherweise aufgrund ihrer niedrigen Geruchsschwellen und irritativer Reizwirkungen eher dazu in der Lage sind, auch in niedrigen Konzentrationsbereichen Befindlichkeitsstörungen auszulösen, steht noch aus.

3.3 Einflussfaktoren der VOC-Belastung in Innenräumen

Qualität der analytischen Bestimmung

Zu jedem Messwert wurden Kenngrößen seiner analytischen Qualitätssicherung erfasst und bewertet. Basierend auf einem Punktesystem für die Durchführung von Qualitätssicherungsmaßnahmen wurden drei Qualitätssicherungsgüteklassen gebildet.

Die prozentuale Verteilung der Messwerte auf diese drei Qualitätssicherungsgüteklassen zeigt die folgende Tabelle:

Kategorie 1	34 %	"hohe" Qualität
Kategorie 2	59 %	"mittlere" Qualität
Kategorie 3	7 %	"niedrige" Qualität

Tabelle 2: Prozentuale Verteilung der Messwerte auf die drei Qualitätssicherungsgüteklassen

93% der Messwerte wurden in die beiden oberen Qualitätsstufen (66 bis 100% der maximal erreichbaren Punkte) des in der Datenbank aufgestellten Bewertungssystems eingeordnet.

Unterschiede der Konzentrationsverteilungen in Abhängigkeit der Qualitätssicherungsgüteklasse wurden festgestellt. Die Unterschiede sind schwankend und in Bezug auf den Einflussfaktor "Qualitätssicherung" nicht eindeutig interpretierbar.

Da zahlreiche Faktoren die Höhe der VOC-Konzentrationen in Innenräumen beeinflussen sind Felduntersuchungen mit variablen Randbedingungen kaum geeignet, anhand methodischer und qualitätsbezogener Vergleiche nachträglich belastbare Aussagen zum Einfluss der Datenqualität auf die Höhe der Messwerte zu entwickeln. Hierfür sind die von der AGÖF regelmäßig angebotenen Laborvergleiche besser geeignet.


Prüfziel/Anlass

Anlassbezogene Messungen sind nicht prinzipiell Verdachts- oder Beschwerdefälle. Gerade im Bereich öffentlicher Gebäude, Büro- und Verwaltungsgebäude werden zunehmend Abnahmemessungen nach der Fertigstellung baulicher Maßnahmen im Sinne einer Qualitätskontrolle unter Präventionsgesichtspunkten durchgeführt.

Die nachfolgende Abbildung zeigt die prozentuale Verteilung der angegebenen Untersuchungsziele:

Abbildung 4: Prozentuale Verteilung der genannten Untersuchungsziele

Die beiden Hauptgruppen bilden die Untersuchungsziele "Orientierungsmessung" und "Interventionsmessung". 216 von 2585 Untersuchungen wurden dem Prüfziel "Abnahmemessung" zugeordnet. Etwa in gleicher Höhe wurden "Wiederholungsmessungen" genannt. Es wurden die Konzentrationsverteilungen in den genannten Unterstichproben betrachtet. Für die Teilgruppe "Abnahmemessung" wurden eher höhere Messwerte festgestellt und in der Teilgruppe "Wiederholungsmessungen" eher niedrigere Messwerte beobachtet. Vergleichsweise geringe Unterschiede der Messwertverteilungen lagen bei den Teilgruppen "Orientierungsmessung" und & quot;Interventionsmessung" vor.


Raumnutzung

Die in der Vergangenheit durchgeführten Studien zur Erhebung der VOC-Belastung in Innenräumen wurden in der Regel auf bestimmte Raumnutzungsarten eingegrenzt. Hierbei zeigten sich Unterschiede für einige VOC in der Messwertverteilung in den verschiedenen Raumnutzungstypen, wie z. B. Büroarbeitsplatz , Wohn-Innenraum oder Klassen- bzw. Gruppenräume in Schulen und Kindergärten. In der Datenbank wurden zunächst alle Räume erfasst, die unter die Innenraumdefinition des Sachverständigenrates für Umweltfragen (SRU 1987) fallen und nachträglich einige wenige extrem untypische Orte der Probenahme von der Auswertung ausgeschlossen (Ausschluss von 78 Datensätzen bei 2663 Datensätzen insgesamt). Die Abbildung 4 zeigt die prozentuale Verteilung auf die unterschiedlichen Raumnutzungsarten der 2585 ausgewerteten Datensätze.

Abbildung 5: Prozentuale Verteilung der genannten Raumnutzungsarten

Als Büroräume genutzte Innenräume in privaten, öffentlichen oder gewerblichen Gebäuden stellten mit einem Anteil von 38 % die größte Teilgruppe dar. Wohnräume, hier insbesondere Schlafzimmer, Wohnzimmer und Kinderzimmer wurden am zweithäufigsten genannt. Die Datenbank ermöglicht eine differenzierte Zuordnung der Raumnutzungsarten anhand einer mehrstufigen Systematik, so dass Datenbankabfragen vor dem Hintergrund der Raumnutzungssituation und quellenbezogener Einflussfaktoren durchgeführt werden können.


Zeitdauer nach Neubau oder Renovierungsmaßnahmen

Wie bereits aus anderen Untersuchungen bekannt ist und je nach Flüchtigkeit der untersuchten Verbindungen zu erwarten ist, klingen aufgrund von Baumaßnahmen oder der Anschaffung von neuen Produkten resultierende Innenraumbelastungen in der Regel mit der Zeit ab. Die Annahme des zeitlichen Abklingens nach der Fertigstellung von Gebäuden ist nur für einen Teil der hier untersuchten Substanzen zutreffend. Einige der eingesetzten VOC sind weniger flüchtig und werden entsprechend länger aus den eingesetzten Materialien abgegeben. Andere Substanzen werden über lange Zeiträume aufgrund reaktiver Prozesse sekundär nachgebildet. Viele Stoffe werden wiederum unabhängig von Renovierungsmaßnahmen oder Neuprodukten aus zahlreichen Produkten des täglichen Gebrauchs freigesetzt.

Im Rahmen dieses Vorhabens wurden 1304 Angaben zur Durchführung von Renovierungsmaßnahmen erfasst und ausgewertet. Davon waren 1093 Fälle auswertbare Angaben zum Zeitpunkt der "Maßnahme" in Bezug zur Probenahme vorhanden. Die häufigste Nennung (52 %) bei der Art der Renovierung war "Neubau, Komplettsanierung oder Modernisierung". Die meisten Probenahmen (505) wurden in den ersten 3 Monaten nach Fertigstellung durchgeführt (davon 201 Probenahmen nach 3 bis 6 Wochen).

Trotz der unterschiedlichen Zusammensetzung der Teilgruppen in Bezug auf die Art der durchgeführten Maßnahmen bestätigen die festgestellten Konzentrationsverteilungen in Abhängigkeit der Zeitdauer zwischen der durchgeführten Maßnahme und der Probenahme die Vorstellungen über mögliche Konzentrationsverläufe.

Exemplarisch werden in den nachfolgenden Abbildungen die 75., 90. und 95. Perzentile der Verteilungen für die Substanzen m.p-Xylol und Formaldehyd in den Teilgruppen, die anhand der Angaben zum Zeitpunkt der Renovierung gegliedert wurden, dargestellt.

Abbildung 6: Perzentile für m,p-Xylol in den Teilgruppen für die Zeit nach Renovierung oder Neubau, (in Klammern Größe der Teilstichprobe)

Bei m,p-Xylol zeigt sich ein Rückgang der Werte mit zunehmendem zeitlichen Abstand zur Durchführung von Renovierungsmaßnahmen. Die Perzentilwerte der Teilgruppe "bis 3 Wochen" nach der Fertigstellung waren gegenüber der Gesamtgruppe deutlich erhöht. Ab der Teilgruppe "3 bis 6 Monate" lagen die Perzentilwerte unter den Werten der Gesamtgruppe.

Im Vergleich dazu war bei der Substanz Formaldehyd kein Einfluss des Faktors "Zeit nach der Renovierung" zu erkennen.

Abbildung 7: Perzentile für Formaldehyd in den Teilgruppen für die Zeit nach Renovierung oder Neubau, (in Klammern Größe der Teilstichprobe)

Die Perzentilwerte für Formaldehyd in den Teilgruppen unterscheiden sich kaum von den Werten für die Gesamtgruppe.

4. Schlussfolgerungen

Statistische Auswertungen anlassbezogener Innenraumuntersuchungen liefern wichtige Erkenntnisse über die Zusammensetzung des Stoffspektrums und die Höhe der Belastungen in Innenräumen. Für dieses Vorhaben konnten Untersuchungsergebnisse für ein umfangreiches Stoffspektrum zeitnah und vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung gestellt werden. Durch die im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelte Vorgehensweise wurde ein hohes Qualitätsniveau der Daten gewährleistet.

Aktuelle, statistisch ermittelte Vergleichsdaten aus einer umfangreichen und ausführlich beschriebenen Datenbasis stellen eine wichtige Grundlage für die Beurteilung von VOC-Konzentrationen in Innenräumen dar. Für die Nutzung der Ergebnisse dieses Vorhabens in der gutachterlichen Praxis ist zu berücksichtigen, dass statistische Kennwerte aus den Konzentrationsverteilungen der Einzelstoffe eine stark reduzierende mathematische Vereinfachung eines sehr komplexen Sachverhaltes darstellen. Für ihre Verwendung ist daher Experten- und Erfahrungswissen erforderlich sowie die Berücksichtigung der Rahmenbedingungen, die dieser Studie zugrunde lagen.

Die Datenbasis bietet umfangreiche Auswertungsmöglichkeiten, die im Rahmen dieses Vorhabens nur ansatzweise genutzt werden konnten. Weitere, stärker differenzierende Auswertungen wären für die Nutzung der Ergebnisse in der Praxis wünschenswert.

Die mit diesem Vorhaben gemachten Erfahrungen und die entwickelte Struktur für die Datenaufnahme bieten eine gute Basis für die Fortsetzung des Vorhabens und die regelmäßige Aktualisierung der Daten.

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Fussnoten:

¹Bei den unteren Perzentilen ist die Vorgehensweise bei der Summenbildung und die Berücksichtigung der Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze zu berücksichtigen. Im Umwelt-Survey sind die Werte < BG mit dem 0,7fachen der Bestimmungsgrenze eingegangen, in dieser Auswertung wurden die Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze bei der Summenbildung nicht mitaddiert.
²Es ist retrospektiv leider nicht zu beurteilen, in welchem Umfang diese Verbindungen bereits vor 20 Jahren in Innenräumen von Bedeutung waren.

6. Danksagung

Wir danken dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit für die finanzielle Unterstützung und im Umweltbundesamt Herrn Dr. Ullrich für die fachkundige Projektbegleitung.

Wir danken allen beteiligten AGÖF- Instituten für die kooperative Zusammenarbeit und die zügige Bereitstellung der VOC-Daten. Dem AGÖF- Vorstand und der AGÖF-Geschäftsstelle danken wir für die große Hilfestellung in allen Phasen der Projektdurchführung.

Und wir bedanken uns bei den Teilnehmern des Workshops im März 2007 in Berlin für die konstruktiven Diskussionsbeiträge.

© AGÖF / Entnommen: Hofmann, H., Müller, A., Plieninger, P. (2007): Ergebnisse des AGÖF-Forschungsprojekts "Erstellung einer Datenbank zum Vorkommen von flüchtigen Verbindungen in der Raumluft"
aus: Umwelt, Gebäude und Gesundheit, Reader zum 8. AGÖF-Fachkongress, September 2007