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Folie 1 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt, Probenahme und Analyse Meßunsicherheit Einstufung Dipl.-Phys. Reiner König Dagmar Friedrich-Tietz APC GmbH.

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Präsentation zum Thema: "Folie 1 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt, Probenahme und Analyse Meßunsicherheit Einstufung Dipl.-Phys. Reiner König Dagmar Friedrich-Tietz APC GmbH."—  Präsentation transkript:

1 Folie 1 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt, Probenahme und Analyse Meßunsicherheit Einstufung Dipl.-Phys. Reiner König Dagmar Friedrich-Tietz APC GmbH Eschborn

2 Folie 2 © APC GmbH 2011 Die Entsorgung von Bau- und Abbruchabfällen mit möglichen Beimengungen von asbesthaltigen Baustoffen (meist Asbestzement) erfordert den positiven oder negativen Nachweis von Asbest einschließlich einer Gehaltsbestimmung. Asbest im Bauschutt

3 Folie 3 © APC GmbH 2011 Diese Aufgabe wird in den nächsten Jahren zunehmend an Bedeutung gewinnen, da AZ- Verwendungen immer noch in erheblichem Umfang im Einsatz sind. Das Ende ihrer Lebensdauer oder Maßnahmen zur energetischen Sanierung im Fassaden- oder Dachbereich verbunden mit allgemeinen Sanierungsarbeiten werden zu vermehrtem Anfall von asbesthaltigem Bauabfall führen. Asbest im Bauschutt

4 Folie 4 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Fragestellungen: Asbestgehalt unter 0,1 Gew % ? Quelle: GefStoffV Anhang 2 Asbestgehalt unter 0,008 Gew % ? Quelle: BIA 7487 (nominelle NG) Asbestfrei ?

5 Folie 5 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Definitionen/Gebote/Aussagen: GefStoffV Anhang 2 Nummer 1(2): Die Gewinnung, Aufbereitung, Weiterverarbeitung und Wiederverwendung von natürlich vorkommenden mineralischen Rohstoffen und daraus hergestellten Zubereitungen und Erzeugnissen, die Asbest mit einem Massengehalt von mehr als 0,1 Prozent enthalten, ist verboten. Zutreffend ? Oder Übernahme des 0,1Gew % Grenzwertes in Analogie ?

6 Folie 6 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Definitionen/Gebote/Aussagen: Merkblatt Entsorgung von Bauabfällen (Hessen) Bei Verdacht auf Asbestbestandteile ist der Abfall als gefährlicher Abfall vorrangig unter den folgenden Abfallschlüsseln einzustufen. Ein solcher Verdacht kann nur durch rasterelektronenmikroskopische Befunde geklärt werden. Vollständiges Messverfahren ? / Richtwerte ?

7 Folie 7 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Definitionen/Gebote/Aussagen: LAGA M 23, Vollzugshilfe zur Entsorgung asbesthaltiger Abfälle, September 2009 Asbesthaltige Abfälle dürfen Sortier- und Behandlungsanlagen nicht zugeführt werden, auch wenn rechnerisch der Anteil der Fasern unter 0,1 Gew % liegt. Andere Grenze nach unten ? Wenn ja welche ?

8 Folie 8 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Definitionen/Gebote/Aussagen: Eine eindeutige Aussage welche Grenzwerte unter welchen Randbedingungen einzuhalten ist, fehlt. Zur Definition der Asbestfreiheit wird von Seiten der zuständigen Behörden in einigen Fällen die Nachweisgrenze des nominell empfindlichsten Messverfahrens (BIA 7487) herangezogen. Manchmal aber auch mit dem Ziel, dass der 0,1 Gew % Wert der GefstoffV gesichert eingehalten ist.

9 Folie 9 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt AVV AbfallschlüsselAbfallbezeichnung Dämmmaterial, das Asbest enthält Asbesthaltige Baustoffe Sonstige Bau- und Abbruchabfälle, die gefährliche Stoffe enthalten Abfallschlüssel

10 Folie 10 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Asbestgehalte (Beispiel) Doppelhaus 360 m² Massivbauweise Dach: AZ-Schindeln /0,5 cm Plattenstärke 2 Stockwerke Gesamtgewicht Bauschutt: 707 to davon Asbestzement: 4,2 to = 0,6 Gew% AZ = 0,083 Gew.% Asbest

11 Folie 11 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Sind niedrige Asbestgehalte visuell im Bauschutt zu erkennen ? In einem Haufwerk von 0,6 m³ wären im vorher genannten Beispiel ca. 120 Bruchstücke einer Größe von 6*6 cm zu erwarten. Das ist eine Größenordnung, die auch visuell noch zu erfassen sein dürfte.

12 Folie 12 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt ? Asbestfrei !! Oder vielleicht doch nicht ?

13 Folie 13 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Messverfahren Ein vollständiges Messverfahren beinhaltet: Probenahme, Probenaufbereitung Auswertung Vorgaben zur Probenahme sind in der LAGA Richtlinie PN 98 aufgeführt. Dort sind auch allgemeine Hinweise zur weiteren Probenaufbereitung zu finden.

14 Folie 14 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Messverfahren In der LAGA Richtlinie PN 98 sind zwar allgemeine Hinweise zur Probenaufbereitung zu finden, aber keine Hinweise zum weiteren Aufmahlen -ein wichtiger Schritt speziell im Fall Asbest- der Probe im Labor

15 Folie 15 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Messverfahren Als Auswerteverfahren wird in der Regel BIA 7487 angegeben, manchmal auch VDI 3866 Bl. 5

16 Folie 16 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt / Messverf. Schema Misch- Probe(n) Ggf. Teilung_1 vor Ort Aufmahlung_1 (Backenbrecher) < 3-10 mm Teilung_2 Aufmahlung_2 < µm Teilung_3 Aufmahlung_3 < 100 µm Teilung_4 / Übergabe an BIA 7487

17 Folie 17 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt / Messverf. Schema Auswertung nach BIA 7487 Ausgangsprobe aus Teilung_4 ca. 1g (< 100 µm) Einwaage 10 (- 50) mg, Teilung_5 Zugabe von 500 ml Wasser Ultraschallbehandlung einige Minuten Abpipettieren 10 (- 50) ml, Teilung_6 Abfiltrieren über ein 0,2 µm Kernporenfilter Fläche 380 mm², REM Auswertung von 0,5 mm² bei 2000 facher Vergrößerung, Umrechnung Fasergeometrie in Masse Asbest Gew% = Masse der gefundenen Fasern * 760 / über das Filter abfiltrierte Masse (i.d.R. ca. 1 mg) Teilung_7

18 Folie 18 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit

19 Folie 19 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit

20 Folie 20 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit

21 Folie 21 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit

22 Folie 22 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Die Meßunsicherheit bei der Probenahme wird im Wesentlichen bestimmt durch folgende Einflussfaktoren: Heterogenität des Haufwerkes Stichprobengröße (Anzahl und Lage der Einzelproben) Stückigkeit (Größenverteilung der Beimischung und des Grundmaterials) Ggf. Teilung der Mischproben

23 Folie 23 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Die Meßunsicherheit bei der Probenaufbereitung wird im Wesentlichen bestimmt durch folgende Einflussfaktoren: Homogenität der jeweils zu teilenden Probe Anzahl der Teilungsvorgänge sowie der Teilungsfaktor Faserverluste beim Mahlen / ggf. Pipettieren

24 Folie 24 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Die Meßunsicherheit bei der Auswertung wird im Wesentlichen bestimmt durch folgende Einflussfaktoren: Effektiv abfiltrierte Probenmenge auf dem Filter Fasergrößenverteilung auf dem Filter Anzahl der gefundenen Fasern Vermessen der Fasern (Länge, Durchmesser, Formfaktoren) Gleichmäßigkeit der Filterbelegung

25 Folie 25 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Modellrechnung Asbestzement als Beimischung im Bauschutt: Durch die Vielzahl der vorher geschilderten Einflußgrößen ist eine Modellrechnung zwangsläufig idealisiert. Einige wichtige Einflußfaktoren wie Anzahl der Einzelproben, Stückigkeit sowohl der Beimischung wie auch des Grundmaterials, sowie die Fasergrößenverteilung auf dem Meßfilter lassen sich jedoch berücksichtigen. Der Teilungsfehler, der in der Praxis oft einen erheblichen Einfluß auf die Meßunsicherheit hat, wurde dagegen nur begrenzt miteinbezogen.

26 Folie 26 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Modellrechnung Asbestzement als Beimischung im Bauschutt:

27 Folie 27 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Modellrechnung Asbestzement als Beimischung im Bauschutt:

28 Folie 28 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Modellrechnung Asbestzement als Beimischung im Bauschutt:

29 Folie 29 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit FAZIT: Die Messunsicherheit wird maßgeblich durch bestimmte und schwer zu kontrollierende Randbedingungen beim Auswerteverfahren nach BIA 7487 bestimmt: Fasergrößenverteilung auf dem Filter Filtrierbarkeit Versucht man eine Auffeinung der Größenverteilung durch extremes Aufmahlen, so verschlechtert sich die Filtrierbarkeit über das Filter mit 0,2 µm Porenweite erheblich. Dies gilt auch für die Auswertbarkeit (zu große Partikeldichte )

30 Folie 30 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Meßunsicherheit Verbesserungsmöglichkeiten: Filtrieren über 0,4 bzw. 0,8 µm Kernporenfilter (statt 0,2 µm) Zusätzlich kleinere Auswertevergrößerung: 300 bzw. 400 fach mit größerer Auswertefläche (Analog z.B. VDI 3877 Bl. 1) ggf. verbunden mit weniger starkem Aufmahlen

31 Folie 31 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Alternative Messverfahren Da das sehr aufwendige Standardmeßverfahren in der Praxis auch nur Ergebnisse liefert, die man eher als qualitativ einstufen muß, lohnt sich die Suche nach Alternativen Ansatz: Beim Abbruch bzw. jeder Form von mechanischer Bearbeitung entstehen Feinanteile, die Informationen über das Ausgangsmaterial tragen.

32 Folie 32 © APC GmbH 2011 Probenahme und Analyse von Schüttgütern Alternative Messverfahren Das von APC entwickelte SOLAS®-Gerät zur On-Line Analyse von Schüttgütern, basiert auf diesem Grundansatz und wird großtechnisch z.B. zur quantitativen chem. Analyse von Braunkohleförderströmen in Deutschland und Tschechien eingesetzt.

33 Folie 33 © APC GmbH 2011 Probenahme von Schüttgütern SOLAS® Alternative Messverfahren Probenahmeprinzip / Beispiel einer Realisierung (Steinkohle) Die Korngrößen in der Probe variieren von < 125 µm bis < 10 mm, je nach Applikation

34 Folie 34 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Alternative Messverfahren Vorgehensweise: Ausgangsprobe kann sein eine Mischprobe oder eine Sammelprobe Absieben einer Fraktion von 2 oder mm (teilen falls notwendig auf höchstens 4 Liter) Auffüllen mit Wasser (asbestfrei) auf 6 Liter Durchmischen, abfiltrieren mit einem vorgeschalteten Sieb von ca. 3 mm Maschenweite über ein Papierfilter. Anschließend die Prozedur wiederholen und über das gleiche Filter abfiltrieren.

35 Folie 35 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Alternative Messverfahren Vorgehensweise: Der Filterkuchen wird getrocknet auf eine Probengröße von ca ml geteilt und in Probendose(n) Ø 65 mm überführt. Das Filtrat wird unter dem Stereomikroskop auf Fasern untersucht, Faserbündel oder Bruchstücke mit Fasern mit einer Pinzette extrahiert und auf einen REM-Probenteller zur Vermessung und Identifikation im REM aufgebracht. Ggf. kann das Filtrat weiter aufgemahlen werden und nach BIA 7487 untersucht werden

36 Folie 36 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Alternative Messverfahren

37 Folie 37 © APC GmbH 2011 Asbest im Bauschutt Mit der Frage, wann ein möglicherweise asbesthaltiger Bauschutt oder auch Straßenaufbruch o.ä. als gefährlicher Abfall oder als Abfall mit gefährlichen Beimengungen einzustufen ist, verknüpft ist die Problematik wie die Einhaltung eines Schwell- oder Grenzwertes bestimmt oder gemessen werden soll. Die Analytik von Bauschutt ist generell mit erheblichem Aufwand verbunden. Es ist daher zu hinterfragen, welche Aussagesicherheit gegeben ist und wie die gewünschte Genauigkeit auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten erreicht werden kann. Die VDI Arbeitsgruppe Messen faserförmiger Partikel wird sich damit befassen. Zusammenfassung und Ausblick

38 Folie 38 © APC GmbH 2011 Ende Danke für Ihre Aufmerksamkeit


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