Forschungsprojekt - Auswaschungen von Bauelementen

Untersuchung der Auswaschungen von Bauelementen aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas zur Bewertung der Auswirkungen auf Boden und Grundwasser


Ausgangssituation

Die Grundanforderung an Bauwerke Nr. 3 (BWR 3) der europäischen Bauproduktenverordnung betrifft die Punkte Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz. Neben Anforderungen an Bauprodukte hinsichtlich radioaktiver Strahlung und Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in die Innenraumluft werden auch mögliche Auswaschungen gefährlicher Substanzen in Boden und Grundwasser thematisiert. Ziel ist es, Gefahren durch bauliche Anlagen für die natürlichen Lebensgrundlagen abzuwehren und die hohen Schutzgüter Grundwasser und Boden vor verschlechternden Einflüssen zu bewahren. Für Bauelemente in der Gebäudehülle bzw. im Gebäudeumfeld, die der Witterung ausgesetzt sind, stehen dabei vor allem mögliche Einträge gefährlicher Stoffe aus diesen Bauelementen in Boden, Grund- und Oberflächenwasser im Fokus. Die zuständigen normungsgebenden Stellen auf nationaler als auch auf internationaler Ebene haben den Handlungsbedarf zu dieser Thematik erkannt und aufgegriffen. Obwohl bereits verschiedene Prüfmethoden zur Verfügung stehen, existieren bislang noch zu wenige Erfahrungswerte zu vielen Bauelementen.

Zielsetzung

Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens war die detaillierte Erforschung der Auswaschungen von Bauelementen der Gebäudehülle aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas. Auf diese Weise wurde eine umfangreiche Datenbasis geschaffen, die zukünftig zur Entwicklung einer Methode zur Abschätzung der Auswirkungen der genannten Produktgruppen auf Boden und Grundwasser herangezogen werden kann.

Vorgehensweise

Neben der Freibewitterung von Probekörpern unter Realbedingungen stand ein Vergleich zweier unterschiedlicher Laborauslauguntersuchungen im Mittelpunkt. Die gewonnenen Erkenntnisse beinhalten Informationen über


- die Art der bei den unterschiedlichen Methoden der Eluatgewinnung freigesetzten Substanzen (Eluat: Gemisch aus der lösenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Reinstwasser im Labor bzw. Regenwasser in der Freibewitterung, und den ausgewaschenen Substanzen),

- deren Menge und

- die Zusammensetzung der jeweiligen Stoffkollektive.

Für die Untersuchungen unter natürlicher Freibewitterung wurde eine repräsentative Auswahl von Fensterelementen getroffen. An zwei unterschiedlichen Standorten wurden dann komplette Fensterelemente aus Holz, Kunststoff und Aluminium bewittert; das ablaufende Regenwasser wurde hinsichtlich verschiedener chemischer Prüfparameter, wie z.B. pH-Werten, Schwermetallen und Spurenelementen sowie bioziden Wirk¬stoffen, analysiert.

Für die Laboruntersuchungen wurden Einzelkomponenten der ausgewählten Fensterelemente aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas herangezogen. Das Untersuchungsprogramm wurde zusätzlich durch weitere den Markt repräsentativ abbildende Einzelkomponenten ergänzt. Alle Einzelkomponenten wurden zwei unterschiedlichen Labor¬auslauguntersuchungen unterzogen; die auf diese Weise gewonnenen Eluate wurden analysiert. Unabhängig von ihrer jeweiligen Einbausituation in der Realität mit charakteristischen Mengen- und Flächenanteilen an kompletten Fenstern wurden alle Einzelkomponenten dabei identischen Versuchsbedingungen ausgesetzt. In einem potenziellen Bewertungskonzept muss dies Berücksichtigung finden.

Ergebnisse

Bei den im Projekt betrachteten Bauelementen bzw. den darin verbauten Einzelkomponenten konnten – in Abhängigkeit vom jeweils betrachteten Produkt – sowohl in der Freibewitterung als auch bei beiden Laborverfahren messbare Auswaschungen festgestellt werden. Mit Ausnahme des Biozids Propiconazol und des Phenolindex bewegten sich die ermittelten Eluatkonzentrationen aber überwiegend im Bereich der Hintergrundwerte oder lagen unterhalb der Bestimmungsgrenzen der analytischen Messverfahren. Eine Bewertung der ausgewaschenen Substanzen hinsichtlich eines möglichen Gefährdungspotenzials ist aufgrund derzeit (noch) nicht definierter Bewertungsmodelle nicht möglich.

Aus den Erkenntnissen des Vorhabens konnten Schlussfolgerungen bzgl. der Untersuchungsmethodik sowie der untersuchten Probenvarianten selbst gezogen werden. Demnach lässt sich keine Empfehlung für eine verpflichtende Produktprüfung und überwa-chung hinsichtlich der Auswaschungen von Bauelementen wie Fenster und Fassaden aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas ableiten.

Die Erkenntnisse des Vorhabens werden den maßgeblichen Stellen aus Normung und Regulierung zugänglich gemacht, um für künftige Entscheidungen berücksichtigt zu werden. Die Erkenntnisse des Vorhabens können von Herstellern von Bauelementen wie Fenster und Fassaden aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas herangezogen werden, um ihr Produktportfolio bzgl. möglicher Auswaschungen zu hinterfragen und ggf. zu optimieren.

Projektinformationen


Projektleiter:
Benno Bliemetsrieder, MBA, Dipl.-Ing. (FH)

Projektmitarbeiter:

Projektlaufzeit:
06/2013 bis 05/2016

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