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Folie 1© APC GmbH 2011

Asbest im Bauschutt, Probenahme und Analyse

MeßunsicherheitEinstufung

Dipl.-Phys. Reiner KönigDagmar Friedrich-Tietz

APC GmbHEschborn


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


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 Sanierungsarbeitenwerden zu vermehrtem Anfall von asbesthaltigem Bauabfall führen.

Asbest im Bauschutt


Asbest im Bauschutt

Fragestellungen:

Asbestgehalt unter 0,1 Gew % ?Quelle: GefStoffV Anhang 2

Asbestgehalt unter 0,008 Gew % ?Quelle: BIA 7487 (nominelle NG)

Asbestfrei ?


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 ?


Asbest im Bauschutt


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 ?


Asbest im Bauschutt


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 ?


Asbest im Bauschutt


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.


Asbest im Bauschutt

AVV Abfallschlüssel Abfallbezeichnung

17 06 01Dämmmaterial, das Asbest enthält

17 06 05Asbesthaltige Baustoffe

17 09 03

Sonstige Bau- und Abbruchabfälle, die gefährliche Stoffe enthalten

Abfallschlüssel


Asbest im Bauschutt

Asbestgehalte (Beispiel)Doppelhaus 360 m²

MassivbauweiseDach: 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


Asbest im Bauschutt

Sind niedrige Asbestgehaltevisuell 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.


Asbest im Bauschutt ?

Asbestfrei !! Oder vielleicht doch nicht ?


Asbest im Bauschutt

Messverfahren

Ein vollständiges Messverfahren beinhaltet:

Probenahme, ProbenaufbereitungAuswertung

Vorgaben zur Probenahme sind in der LAGA Richtlinie PN 98 aufgeführt.

Dort sind auch allgemeine Hinweise zur weiteren Probenaufbereitung zu finden.


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


Asbest im Bauschutt

Messverfahren

Als Auswerteverfahren wird in der Regel BIA 7487 angegeben,

manchmal auch VDI 3866 Bl. 5


Asbest im Bauschutt / Messverf. Schema

Misch-Probe(n)

Ggf. Teilung_1 vor Ort

Aufmahlung_1(Backenbrecher)

< 3-10 mm

Teilung_2

Aufmahlung_2< 200-1000 µm

Teilung_3

Aufmahlung_3< 100 µm

Teilung_4 / Übergabe an BIA 7487


Asbest im Bauschutt / Messverf. SchemaAuswertung nach BIA 7487

Ausgangsprobe aus Teilung_4ca. 1g (< 100 µm)

Einwaage 10 (- 50) mg, Teilung_5

Zugabe von 500 ml Wasser

Ultraschallbehandlung„einige Minuten“

Abpipettieren10 (- 50) ml, Teilung_6

Abfiltrieren über ein 0,2 µm KernporenfilterFläche 380 mm², REM Auswertung von 0,5

mm²bei 2000 facher Vergrößerung,

Umrechnung Fasergeometrie in MasseAsbest Gew% = Masse der gefundenen

Fasern * 760 / über das Filter abfiltrierte Masse (i.d.R. ca. 1

mg)

Teilung_7


Asbest im BauschuttMeßunsicherheit



Die Meßunsicherheit bei der Probenahme wird im Wesentlichen bestimmt

durch folgende Einflussfaktoren:

Heterogenität des HaufwerkesStichprobengröße (Anzahl und Lage der Einzelproben)

Stückigkeit (Größenverteilung der Beimischung und des Grundmaterials)

Ggf. Teilung der Mischproben



Die Meßunsicherheit bei der Probenaufbereitung wird im Wesentlichen bestimmt

durch folgende Einflussfaktoren:

Homogenität der jeweils zu teilenden ProbeAnzahl der Teilungsvorgänge

sowie der TeilungsfaktorFaserverluste beim Mahlen / ggf. Pipettieren



Die Meßunsicherheit bei der Auswertung wird

im Wesentlichen bestimmtdurch folgende Einflussfaktoren:

Effektiv abfiltrierte Probenmenge auf dem Filter

Fasergrößenverteilung auf dem FilterAnzahl der gefundenen FasernVermessen der Fasern (Länge, Durchmesser, Formfaktoren)

Gleichmäßigkeit der Filterbelegung



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.




Simulationsrechnung (10000 Durchläufe): Häufigkeitsverteilung Probenahme nach PN 98, Analyse nach BIA 7487

(Haufwerk: 60 m³ 0,03 Gew% Asbest / Stückigkeit: mittel)

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

0,00 0,02 0,03 0,05 0,06 0,08 0,09 0,11 0,12 0,14 0,15

Asbestgehalt [Gew %], Klassenbreite 0,006 Gew%

3 Mischproben (Mittelwert)

Endergebnis (Mittelwert)

Faserdurchmesser: 0,6 µmFaserlänge: 12 µmeff. Filtriert: 1 mgNG. 0,008 Gew % Chrysotil






0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

Asbestgehalt [Gew %], Klassenbreite 0,01 Gew%


Endergebnis (Mittelwert)

Faserdurchmesser: 0,6 µmFaserlänge: 12 µmeff. Filtriert: 0,2 mgNG. 0,039 Gew % Chrysotil






0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20

Asbestgehalt [Gew %], Klassenbreite 0,01 bzw. 0,02 Gew%


Endergebnis

Faserdurchmesser: 2 µmFaserlänge: 12 µmeff. Filtriert: 1 mgNG. 0,088 Gew % Chrysotil



FAZIT:

Die Messunsicherheit wird maßgeblich durch bestimmte und schwer zu kontrollierende

Randbedingungen beim Auswerteverfahren nach BIA 7487 bestimmt:

Fasergrößenverteilung auf dem FilterFiltrierbarkeit

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)



Verbesserungsmöglichkeiten:

Filtrieren über 0,4 bzw. 0,8 µm Kernporenfilter(statt 0,2 µm)

Zusätzlich kleinere Auswertevergrößerung:

300 bzw. 400 fachmit größerer Auswertefläche(Analog z.B. VDI 3877 Bl. 1)

ggf. verbunden mit weniger starkem Aufmahlen


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.


Probenahme und Analyse von Schüttgütern


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.


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


Asbest im Bauschutt


Vorgehensweise:

Ausgangsprobe kann sein eine Mischprobe oder eine Sammelprobe

Absieben einer Fraktion von2 oder 3- 20 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.


Asbest im Bauschutt


Vorgehensweise:

Der Filterkuchen wird getrocknet auf eine Probengröße von ca. 5 -15 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


Asbest im Bauschutt



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


Ende

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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