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Im Rahmen Ihres Qualitätssicherungssystems führte die AGÖF mit ihren
Mitgliedsinstituten im Juni 2004 einen Laborvergleich "Flüchtige
organische Verbindungen (VOC)" im Innenraum durch, dessen Ergebnisse im folgenden
vorgestellt werden sollen.
Zum Laborvergleich zugelassen waren alle Mitglieder der AGÖF, die sich mit der
Untersuchung und Bewertung von chemischen Substanzen in Innenräumen beschäftigen.
Daher war eine Teilnahme auch für Mitglieder möglich, die nur die Probenahme
durchführen und die entsprechenden Analysen bei einem Partnerlabor durchführen
lassen.
Es wurde bewusst eine praxisnahe Situation vorgegeben. Ein Tagungsraum, von dem
eine erhöhte VOC-Belastung durch Voruntersuchungen bekannt war, wurde gleichzeitig
von mehreren Teilnehmern beprobt. Dieser Tagungsraum stellt den größten Bereich
eines Passivhauses dar (zuzüglich eines Vorraums und kleinerer Nebenräume). Die
Belüftung wird in der Regel durch eine Lüftungsanlage (mit Wärmetauschung)
gesichert, jedoch ist zusätzlich eine Lüftung durch Fenster bzw. Türen möglich.
Als Emissionsquellen für die erhöhten VOC-Belastungen im Raum sind vor allem
Fußboden (Linoleum inklusive Verlegewerkstoffe) sowie Leimbinder anzusehen.
Die Durchführung der Beprobung orientierte sich an den Vorgaben der
VDI-Richtlinien 4300 Blatt 1 und 6. Für die Durchführung des Laborvergleichs
wurde die Lüftungsanlage beginnend etwa 12 Stunden vor dem Untersuchungszeitraum
bis zum Ende der Probenahmen abgeschaltet. Türen und Fenster des Raumes wurden für
den gleichen Zeitraum soweit als möglich geschlossen gehalten, das Betreten des
Raumes erfolgte zum Zweck der Beprobung in geschlossenen Gruppen. Durch die
Teilnehmer wurden jeweils die klimatischen Parameter Temperatur und rel.
Luftfeuchtigkeit erfasst (Mittelwert 23,7° und 50,5 % relative Feuchtigkeit).
Den Teilnehmern wurden keine Vorgaben bezüglich der Verwendung analytischer
Verfahren oder des Umfangs zu analysierender Substanzen gemacht. Es wurden jedoch
ausschließlich Kurzzeitprobenahmen entweder in Anlehnung an die ISO DIN 16000-6
(Entwurf) oder auf Aktivkohle- bzw. Anasorb-Adsorption basierende Verfahren
verwendet. Zur Bestimmung von Aldehyden und Ketonen wurden von einigen
Teilnehmern ergänzend DNPH-basierte Methoden eingesetzt, drei Teilnehmer führten
eine Formaldehydbestimmung in Anlehnung an VDI 3484 Blatt 1 / 2(Adsorption in
destilliertem Wasser) durch. Eine ergänzende Übersicht findet sich in den
Tabellen.
Von 11 Teilnehmern wurden Ergebnisse erhalten und in die Auswertung einbezogen.
Hierbei ergab sich, dass ein Labor 5 Proben auf Aldehyde und Ketone mittels
DNPH-Kartusche untersucht hatte und ein weiteres Labor drei Ergebnisangaben für
die anderen VOC basierend jedoch auf drei unterschiedlichen Analyseverfahren
abgab (dies geschah, da "reine" Probennehmer Ihre Proben an schon beteiligte
Mitglieder weitergaben).
In den folgenden beiden Tabellen finden sich die Ergebnisangaben der Teilnehmer 1-11 (linke Seite) sowie die berechneten Mittelwerte, Mediane und Standardabweichungen. Es wurden nur Angaben zu Substanzen aufgenommen, die zumindest von 4 Teilnehmern quantifiziert wurden. Zudem sind zur Abgrenzung Angaben über die verwendeten analytischen Verfahren aufgeführt. Wurden für einen Analyten Messwerte mit unterschiedlichen Methoden gewonnen, so wurden die entsprechenden Ergebnisse des Teilnehmers mit einem kleinen "a" gekennzeichnet. Es wurden Mittelwerte, Mediane, Standardabweichung und prozentuale Standardabweichung ausreißerbereinigt berechnet. Ausreißer wurden jedoch unter den Einzelergebnissen in [eckigen Klammern] angegeben.
Teilnehmer- nummer |
1 | 2 | 7 | 9 | 5 | 6 | 3 | 4 | 8 | 10 | 11 | Anzahl gewerteter Teilnehmer |
Mittelwert [µg/m³] |
Median [µg/m³] |
Stabw. [µ/m³] |
prozen- tuale Stabw. [%] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Adsorptions- medium |
A | ANA | A | A/ANA | T | T+ CARB |
- | A | ||||||||
Desorption | CS2 | - | CS2 | CS2+ Me |
CS2/ Di+Me |
TD | - | CS2 | ||||||||
Alkane | Angaben in µg/m³ | |||||||||||||||
n-Hexan | 3 | <2 | - | 1,9 | 2,7 | 3 | 4 | 5 | [15] | 3 | 3 | 8 | 3,2 | 3 | 0,9 | 28,9 |
n-Heptan | 6 | - | - | 5,4 | 10 | 6 | 5 | 12 | [29] | 4 | 4 | 8 | 6,6 | 5,7 | 2,9 | 44,3 |
n-Oktan | 6 | - | - | 4,9 | 5,3 | 6 | 5 | 9 | [17] | 4 | 4 | 8 | 5,5 | 5,2 | 1,6 | 28,9 |
n-Nonan | 6 | - | - | 4,2 | 5,1 | 6 | 11 | 8 | 6 | 3 | 8 | 9 | 6,4 | 6 | 2,4 | 37,2 |
n-Dekan | 10 | - | - | 8,1 | 8,9 | 10 | 14 | 4 | 8 | 5 | [21] | 8 | 8,5 | 8,5 | 3,1 | 36,6 |
n-Undekan | 6 | - | - | 6,1 | 6,1 | 7 | 3 | 9 | 6 | 5 | [14] | 8 | 6 | 6,1 | 1,7 | 28,1 |
n-Dodekan | 2 | - | - | 1,7 | 1,8 | 2 | 3 | 2 | 2 | <2 | [4] | 7 | 2,1 | 2 | 0,4 | 20,6 |
n-Tridekan | 1 | <2 | - | <1,5 | 1,7 | <1 | 3 | 2 | 1 | <2 | 2 | 6 | 1,8 | 1,9 | 0,7 | 42,0 |
n-Tetradekan | 1 | <2 | - | 2,1 | 3,1 | 1 | 2 | 3 | 3 | <2 | 4 | 8 | 2,4 | 2,6 | 1,1 | 44,4 |
n-Pentadekan | 1 | 3 | - | <2 | 1,6 | <1 | 2 | 2 | 2 | <2 | 2 | 7 | 1,9 | 2 | 0,6 | 30,7 |
n-Hexadecan | 1 | - | - | <2 | 1,1 | <1 | <1 | 2 | 1 | <2 | 2 | 5 | 1,4 | 1,1 | 0,5 | 37,4 |
Cyclohexan | 2 | 1,8 | <5 | <3 | 4,5 | 2 | 1 | 2 | <2 | [8] | <5 | 6 | 2,2 | 2 | 1,2 | 53,4 |
Aromaten | ||||||||||||||||
Benzol | 1 | <1 | <1 | <2 | 2 | <1 | 1 | 1 | 1 | <2 | <1 | 5 | 1,2 | 1 | 0,4 | 37,3 |
Toluol | 8 | 10,2 | 16 | 4,7 | 13 | 11 | 6 | 7 | 1 | 7 | 7 | 11 | 8,3 | 7 | 4,1 | 49,7 |
Ethylbenzol | 1 | 2,3 | 1 | 1,1 | [5,2] | 1 | 1 | 2 | 1 | <2 | 1 | 9 | 1,3 | 1 | 0,5 | 40,1 |
m,p-Xylol | 3 | 6,4 | 3 | 3 | [30] | 3 | 3 | 5 | 4 | <2 | 4 | 9 | 3,8 | 3 | 1,2 | 31,3 |
o-Xylol | 2 | 2 | 1 | 1,7 | 2,8 | 2 | 2 | 3 | 2 | <2 | 2 | 10 | 2,1 | 2 | 0,5 | 26,7 |
n-Propylbenzol | 1 | <1 | 1 | 1,2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | <2 | 1 | 9 | 1,2 | 1 | 0,4 | 34,8 |
2-Ethyltoluol | 2 | 2,6 | 2 | 2,1 | 4,6 | 2 | 3 | 3 | - | <2 | 6 | 9 | 3,0 | 2,6 | 1,4 | 45,9 |
3,4-Ethyltoluol | 6 | 6,6 | 5 | 5,8 | 11 | 6 | 6 | 6 | - | 2 | 2 | 10 | 5,6 | 6 | 2,5 | 44,7 |
1,2,3-Trimethyl- benzol |
3 | 6,7 | 2 | 2,1 | 1,6 | 3 | 4 | 4 | 3 | <2 | 3 | 10 | 3,2 | 3 | 1,4 | 44,7 |
1,2,4-Trimethyl- benzol |
11 | 11 | 9 | 9 | 6,8 | 11 | 14 | 16 | 11 | 5 | 9 | 11 | 10,3 | 11 | 3,1 | 29,8 |
1,3,5-Trimethyl- benzol |
3 | 1,7 | 2 | 2,4 | 2,1 | 3 | 3 | 4 | 3 | <2 | 2 | 10 | 2,6 | 2,7 | 0,7 | 26,7 |
Indan | 1 | - | - | - | <1 | 1 | 2 | 2 | 1 | - | - | 5 | 1,4 | 1 | 0,5 | 39,1 |
p-Cymol | 3 | - | - | 2,6 | <1 | 3 | 4 | - | - | <2 | - | 4 | 3,2 | 3 | 0,6 | 19,0 |
Alkohole | ||||||||||||||||
n-Butanol | - | <5 | <5 | - | - | 13 | 15 | 12 | 11 | <5 | <5 | 4 | 12,8 | 12,5 | 1,7 | 13,4 |
2-Ethyl-1-hexanol | - | <5 | 3 | - | 9,9 | 6 | 20 | 16 | - | 3 | 3 | 7 | 8,7 | 6 | 6,9 | 79,5 |
Terpenoide Verbindungen | ||||||||||||||||
alpha-pinen | 91 | 92,7 | 76 | 74 | 93 | 91 | 73 | 103 | 64 | 44 | 85 | 11 | 80,6 | 85 | 16,7 | 20,7 |
beta-Pinen | 7 | 4,4 | 6 | 7 | 6,5 | 7 | 9 | 11 | 6 | 4 | 7 | 11 | 6,8 | 7 | 1,9 | 28,5 |
delta3-Caren | 23 | 29,7 | 18 | 18 | 22 | 24 | 31 | 34 | 17 | 15 | 19 | 11 | 22,8 | 22 | 6,3 | 27,7 |
Limonen | 96 | 112,8 | 92 | 84 | 91 | 98 | 99 | 102 | 84 | [52] | 95 | 10 | 95,4 | 95,5 | 8,5 | 9,0 |
Ester | ||||||||||||||||
Ethylacetat | 15 | 7,5 | 12 | 12,4 | <1 | 21 | 9 | 18 | 9 | 14 | 4 | 10 | 12,2 | 12,2 | 5,1 | 41,7 |
n-Butylacetat | 1 | <5 | 3 | <2 | <1 | 1 | <1 | 2 | 1 | <2 | 3 | 6 | 1,8 | 1,5 | 1,0 | 53,6 |
TXIB | - | - | - | <2,5 | <1 | 1 | 3 | 5 | 1 | <2 | - | 4 | 2,5 | 2 | 1,9 | 76,6 |
Mehrwertige Alkohole/Ether | ||||||||||||||||
1,2-PG | - | - | - | - | - | 172 | 119 | 127 | 59 | - | - | 4 | 119,3 | 123 | 46,4 | 39,0 |
EGMB | - | - | <5 | - | - | 4 | 19 | 17 | 2 | <5 | <5 | 4 | 10,5 | 10,5 | 8,7 | 83,2 |
EGMP | - | - | <5 | - | - | 4 | 11 | 15 | 1 | <5 | <5 | 4 | 7,8 | 7,5 | 6,4 | 82,5 |
1,2-PGMM | - | - | - | - | - | 17 | 16 | 9 | 10 | <5 | - | 4 | 13 | 13 | 4,1 | 31,4 |
Siloxane | ||||||||||||||||
D 3 | 10 | <5 | 10 | 8,3 | - | 10 | 7 | 15 | 21 | 3 | 17 | 9 | 11,3 | 10 | 5,5 | 48,8 |
D 4 | 8 | [16,7] | 10 | 8,9 | - | 9 | 8 | 12 | 10 | 5 | 10 | 9 | 9,0 | 9 | 1,9 | 21,5 |
D 5 | 3 | 5,4 | 4 | 4,5 | - | 4 | 7 | 6 | - | <2 | 5 | 8 | 4,9 | 4,8 | 1,3 | 26,1 |
Teil- nehmer- nummer |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 1a | 4a | 5a | 6a | 9a | 11a | Anzahl gewer- teter Ergeb- nisse |
Mittel- wert [µg/m³] |
Median [µg/m³] |
Stabw. [µ/m³] |
prozen- tuale Stabw. [%] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Adsorp- tions- medium |
- | DN PH |
H2O | - | - | - | H2O | - | - | H2O | - | DNPH | ||||||||||
Desorption | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Acetonitril | |||||||||||
Formal- dehyd [µ/m³] |
- | 40 | 19 | 28 | 43 | 30 | 27 | 27 | 28 | 33 | 28 | 10 | 30,3 | 28,1 | 7 | 22,7 | ||||||
Teil- nehmer- nummer |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 1a | 4a | 5a | 6a | 9a | 11a | Anzahl gewer- teter Ergeb- nisse |
Mittel- wert [µg/m³] |
Median [µg/m³] |
Stabw. [µ/m³] |
prozen- tuale Stabw. [%] |
Adsorp- tions- medium |
A | T | A | A/ ANA |
A | T+ Carb |
A NA |
- | A | DNPH | ||||||||||||
Desorption | CS2 | TD | CS2 +Me |
CS2/ Di+ Me |
- | TD | CS2 | - | CS2 | Acetonitril | ||||||||||||
Aldehyde | Angaben in µg/m3 | |||||||||||||||||||||
Acetal- dehyd |
- | - | - | - | - | - | - | - | - | [18] | - | 165 | 174 | 133 | 170 | 153 | 165 | 6 | 160 | 165 | 15 | 9,4 |
Propanal | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 28 | 29 | 33 | 27 | 26 | 26 | 6 | 28 | 27,5 | 3 | 9,4 |
n-Butanal | - | - | 18 | 16 | - | 13 | - | 6 | - | - | - | 14 | 15 | 14 | 10 | 14 | 7 | 10 | 13 | 14 | 4 | 30,4 |
n-Pentanal | - | - | 41 | 50 | - | 29 | - | 17 | 30 | 10 | <50 | 31 | 24 | 32 | 24 | 28 | 21 | 12 | 28 | 28,5 | 10 | 37,3 |
n-Hexanal | - | [7,7] | 68 | 66 | 63 | 67 | - | 48 | 66 | 50 | - | 69 | 71 | 67 | 71 | 62 | 61 | 13 | 64 | 66 | 7 | 11,4 |
n-Heptanal | - | <5 | [26] | 23 | 5,1 | 12 | - | 7 | 6 | 8 | - | 6 | 10 | 6 | 8 | 6 | 7 | 12 | 9 | 7 | 5 | 56,7 |
n-Oktanal | - | - | 14 | 13 | 6,3 | 14 | - | 6 | 10 | 8 | - | 7 | 11 | 7 | 8 | 7 | 9 | 13 | 9 | 8 | 3 | 31,3 |
n-Nonanal | - | - | 30 | 28 | 16 | 24 | - | 14 | 15 | 7,1 | - | 14 | 16 | 12 | 19 | 10 | 19 | 13 | 17 | 16 | 7 | 39,0 |
n-Decanal | - | - | 19 | 21 | - | 4 | - | 4 | 5 | 6 | - | <10 | <8 | <10 | <5 | <10 | - | 6 | 10 | 5,5 | 8 | 80,7 |
Benzal- dehyd |
- | - | 15 | 15 | - | 3 | <5 | - | - | <2 | <5 | 5 | 8 | 6 | 4 | 5 | - | 8 | 8 | 5,5 | 5 | 62,7 |
Ketone | ||||||||||||||||||||||
2-Butanon (MEK) | 7 | <5 | 14 | 26 | 4,4 | 19 | 11 | 14 | 23 | 6 | 12 | 11 | 11 | 5 | <12 | 13 | 13 | 11 | 7 | 53,4 | ||
Propanon (Aceton) | 75 | <50 | 447 | 409 | 573 | 147 | 385 | 6 | 339 | 397 | 190 | 56,0 |
A: Aktivkohle
ANA: Anasorb 747
A/ANA: Verwendung von 2 Sammelröhrchen
T: Tenax
TD: Thermodesorption
T+Carb: Doppelbettsystem mit Tenax und Carbopak X
CS2: Schwefelkohlenstoff
CS2+Me: Elution in einem CS2-Methanol-gemisch
CS2/Di+Me: Elution des Aktivkohleröhrchen erfolgte in CS2, des Anasorb-Rörchens
in einem Dichlormethan/Methanol-Gemisch
1,2-PG = 1,2-Propylenglykol
EGMB = Ethylenglykolmonobutylether
EGMP = Ethylenglykolmonophenylether
1,2-PGMM = 1,2-Proylenglykolmonomethylether
Stabw.: Standardabweichung
"-" = keine Angabe erhalten
Bewertungen von Raumluftbelastungen mit flüchtigen organischen Substanzen setzt
die Kenntnis der Unsicherheit des Verfahrens voraus. Neben der laboreigenen
internen Validierung kommt hierbei den Laborvergleichen und Ringversuchen zur
Einschätzung der Unsicherheiten eine besondere Bedeutung zu. Wenn auch
Ringversuche, bei denen Probenahmeröhrchen mit bekannten Substanzkonzentrationen
beaufschlagt werden, jährlich etwa durch das Berufsgenossenschaftliche(s)
Institut für Arbeitsschutz (BIA) angeboten, fehlt es doch an praxisnahen
Versuchen, bei denen die Bedingungen der Probenahme einbezogen werden. Im Rahmen
ihres Qualitätssicherungssystems hat nun die AGÖF einen Laborvergleich in einem
Proberaum organisiert. Die (vergleichsweise) geringe Zahl der Teilnehmer sowie
die Tatsache, dass einigen Laboren als Unterauftragnehmer mehrfache Ergebnisabgaben
ermöglicht wurden, erschwert die Auswertung des Laborabgleichs. Dennoch lassen
sich einige wichtige Erkenntnisse gewinnen:
Für eine bedeutende Zahl an Substanzen werden in (vergleichsweise) geringen
Konzentrationsbereichen (Mittelwert bis etwa 10 µg/m³) relative
Standardabweichungen von 50% festgestellt. Für Substanzen höherer
Konzentrationsbereiche (Mittelwert deutlich über 10 µg/m³) lassen sich zumeist
bessere relative Standardabweichungen ermitteln (unter 30%).
Die Auswertung zeigt außerdem:
In einem 2003 durchgeführten Ringversuch des BIA "organische Stoffe mit
Thermodesorption" wurden laut Auswertung durch das BIA in der Regel
relative Standardabweichungen kleiner 20 % ermittelt. Die dotierten Mengen auf
den Röhrchen entsprachen (bei einem angenommenen Probenahmevolumen für
Thermodesorptionsproben von 5 Litern) 20 bis 200 µg/m³, und damit einem
höheren Konzentrationsbereich. Zudem wurden bei diesem Ringversuch nur wenige
Substanzen dotiert und nur mittels Thermodesorptionsverfahren untersucht.
Unter Beachtung des komplexeren Versuchsaufbaus des hier vorliegenden
Laborabgleichs sind die Schwankungen daher erwartungsgemäß.
Einzelne Substanzen weisen jedoch deutlich höhere Schwankungen auf, hier sind
zu nennen:
Die AGÖF plant die Fortsetzung der Laborabgleiche, um eine weitere Verbesserung der analytischen Verfahren zu erreichen.
© AGÖF / Entnommen: Köhler, M (2005): Laborvergleich der AGÖF "Flüchtige
organische Verbindungen im Innenraum"
Juni 2004; Umwelt & Gesundheit 4 / 2005