Ermittlung von Verfahrenskenngrößen für VOC-Messungen unter Einsatz der Prüfgasstrecke

Status:

abgeschlossen 10/2009

Zielsetzung:

Die Anzahl der Messungen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in Innenräumen im Rahmen des Messsystems der UV-Träger zur Gefährdungsermittlung (BGMG) und der Emissionsprüfung von Druckern und Kopierern ist seit Jahren kontinuierlich angestiegen. Weiterhin stieg die Zahl der zu berücksichtigen Einzelkomponenten auf mehr als 40, weil neue Richtwerte vom Umweltbundesamt herausgegeben wurden und sich die Grundsätze für Druckerprüfungen änderten. Für die Methode der Messung von VOC, Sammlung auf Tenax TA mit anschließender Thermodesorption und gaschromatographischer Analyse, waren die Verfahrenskenngrößen bisher nicht für sämtliche Einzelkomponenten verfügbar. Diese mussten für eine vollständige Validierung des Verfahrens experimentell ermittelt werden. Zur Einbeziehung der Probenahme waren Versuche an einer dynamischen Prüfgasstrecke notwendig. Eine besondere Herausforderung waren hierbei der zu erreichende Konzentrationsbereich der Einzelkomponenten im Prüfgas von wenigen Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) und deren teilweise sehr verschiedene physikalisch-chemische Eigenschaften.

Aktivitäten/Methoden:

Mithilfe der großen Prüfgasstrecke des BGIA - Institut für Arbeitschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung wurden Versuche zur Bestimmung der Verfahrenskenngrößen durchgeführt wie z. B. die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse, Wiederfindung oder Lagerstabilität unter verschiedenen Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchte. Für die Prüfgasgemische wurden die Stoffe n-Dodecan, R(+)-Limonen, Toluol, p-Xylol, Hexanal, Essigsäure-n-butylester, Octamethylcyclotetrasiloxan, 2-Butoxyethanol, 2-Ethylhexan-1-ol und 2 Phenoxyethanol als repräsentative Stoffe ausgewählt und Gemische in verschiedenen Konzentrationsbereichen hergestellt. Je nach Flüchtigkeit der Verbindung mussten dabei verschiedene Dosiertechniken eingesetzt werden. Leichter flüchtige Stoffe wurden mithilfe eines kontinuierlichen Spritzendosieres dosiert, für schwerer flüchtige Stoffe erfolgte die Verdampfung in einem Kapillarverdampfer.

Ergebnisse:

Im Rahmen dieses Projektes konnte zunächst die Herstellung von Prüfgasgemischen im Konzentrationsbereich von ca. 10 bis 150 µg/m³ je Einzelkomponente optimiert werden. Die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse für VOC an der Prüfgasstrecke lag für alle Stoffe unter allen Bedingungen im Bereich von 1 bis 5 %. Der aus den Kalibrierungen berechnete Verfahrensvariationskoeffizient liegt zwischen 1 und 3 %. Die angestrebte Bestimmungsgrenze von < 5 µg/m³ bei einem Probenahmevolumen von 2 l konnte für alle Stoffe erreicht werden. Die relative Luftfeuchte wurde in einem Bereich von 10 bis 80 % variiert. Ein Einfluss konnte nicht nachgewiesen werden. Bei den Lagerversuchen zeigte sich, dass eine Lagerung des Probenträgers von vier Wochen möglich ist, mit Ausnahme von Hexanal (zwei Wochen). Das Verfahren soll als geprüftes und empfohlenes Messverfahren in der BGIA-Arbeitsmappe veröffentlicht werden.

Stand: