Prüfung und Bewertung der hygienischen Anforderungen

Zementgebundene Werkstoffe im Trin kwasserbereich Wolfgang Breit, Kaiserslautern, und Gerhard Spanka, Düsseldorf

Das Arbeitsblatt W 347 ,,Hygienische Anforderungen an zementgebundene Werkstoffe im Trinkwasserbereich - Prüfung

und Bewertung" der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasseifaches e.V. (DVGW) wurde überarbeitet und als Ausgabe

Mai 2006 veröffentlicht [I]. Es wurden Anpassungen an entsprechende europäische Prüfnormen vorgenommen und die

Erfahrungen und Erkenntnisse der Prüfinstitute wurden integriert. Die Praxis zeigt jedoch, dass die notwendigen

Nachweise zur Sicherstellung der hygienischen Anforderungen im Trinkwasserbereich häufig nicht vollständig vorliegen.

Der nachfolgende Beitrag fasst die wichtigsten Inhalte des DVGW-Arbeitsblatts W 347 zusammen und zeigt die einzuhal-

tenden und nachzuweisenden trinkwasserhygienischen Anforderungen auf.

1 Einführung Trinkwasser ist das wichtigste Lebensmittel, das durch ke in anderes ersetzt werden kann. Aufgrund der groi3en Bedeutung einer ein- wandfreien Trinkwasserversorgung werden an aile Werkstoffe, die be i der Gewinnung und Speicherung v o n Trinkwasser oder be im Transport v o m Erzeuger bis zur Ent- nahmestelle des Verbrauchers in direkten Kontak t mit dem Trinkwasser kommen. strenge hygienische Anforderungen gestellt. Anlagen zur Trinkwasserversorgung müssen so geplant, gebaut und betrieben werden, dass Verunreinigungen oder sonstige chemi- sche, physikalische oder biologische Ein- flüsse, die die Wassergüte beeinträchtigen, vermieden werden. Für die im Kontak t mit Trinkwasser stehenden Oberflächen müssen Material ien verwendet werden, die die ent-

sprechenden hygienischen Anforderungen erfüllen und sicherstellen, dass das gespei- cherte bzw. t rans~ort ier te Wasser den natio- nalen oder europäischen Vorschriften ent- spricht.

.Für die Neuerrichtung oder die Instand- haltung von Anlagen für die Aulfbereitung oder die Verteilung von Wasser für den menschlichen Gebrauch dürfen nach 17 Abs. 1 der Trink- wasserverordnung vom 28. Mai 2001 nur Werkstoffe und Materialien verwendet werden, die in Kontakt mit Wasser Stoffe nicht in solchen Konzentrationen abgeben, die höher sind als nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik unvermeidbar oder den nach dieser Ver- ordnung vorgesehenen Schutz der menschlichen Gesundheit unmittelbar oder mittelbar mindern oder den Geruch oder den Geschmack des Wassers verändern" [2].

Diese Regelung der europäischen Trinkwasserrichtlinie i s t deckungsgleich I mit 1 3 1 des nationa- l e n Lebensmittel- und Bedarfsgegen-

i ständeresetzes i31.

Bild 1: Pont du Gard bei NimesIFrankreich - Römisches Aquädukt aus ,,Opus Caementitium" (gelöschter Kalk mit Puzzolanen) - Baubeginn 19 V. Chr.

492

I U L 2

Zementgebunde- ~ ne Werkstoffe haben sich seit Jahrhunder- ten [4] in allen Berei- chen der Trinkwas-

I serversorgung be- währ t und erfüllen die vorgenannten Anforderungen. Aus- druck f indet diese hohe Leistungsfähig- kei t in den verschie- denen derzeit noch in

I gutem Zustand er- haltenen römischen Aquädukten aus Kalk mit hydraulischen

Die Autoren: Prof. Dr.-lng. Wolfgang Breit studierte Bauin- genieurwesen an der RWiH Aachen mit der Ver- tiefungsrichtung Konstruktiver Ingenieurbau. Von 1990 bis 1997 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe ,,Stahlbeton und Bewehrungen" am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac), Arbeitsbereiche: Korro- sion und Korrosionsschutz von Stahl in Beton, In- standsetzung und Monitoring von Bauwerken. Nach der Promotion im Jahr 1997 an der RWTH Aachen war er bis 2007 Oberingenieur im Verein Deutscher Zementwerke e. in der Abteilung Betontechnik des Forschungsinstituts der Ze- mentindustrie, Düsseldorf, wo er das betontech- nische Labor leitete. Seit 2007 ist Wolfgang Breit Professor für das Fachgebiet Werkstoffe im Bau- wesen an der Technischen Universität Kaisers- lautern. Im Oktober 2008 hat er die geschäfts- führende Leitung des Materialprüfamts an der TU Kaiserslautern übernommen.

Dr. rer. nat. Gerhard Spanka studierte Chemie an der Universität-GHS Essen. Von 1984 bis 1987 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter im Arbeitskreis ,,Prof. Dr. P. Rademacher" Univer- sität-GHS Essen; Arbeitsbereich: Spektroskopi- sche und theoretische Untersuchungen an Ami- noketonen und Aminoalkenen. Nach der Pro- motion an der Universität-GHS Essen im Jahr 1987 ist er seit 1988 wissenschaftlicher Mitar- beiter im Verein Deutscher Zementwerke e. V. in der Abteilung Zementchemie des Forschungsins- tituts der Zementindustrie, Düsseldorf. Gerhard Spanka ist Mitglied des Projektkreises ,,W 347" der DVGW, der KTW-AG des Umweltbundesam- tes, des UA ,,Werkstoffe und Bauteile (Bedarfs- gegenstände) in Kontakt mit Trinkwasser" des NAW, der nationalen Koordinierungsgruppe EAS (EAS-NKG) des Umweltbundesamtes, der EAS- Expertenuntergruppe ,,Nichtmetallische anorga- nische Materialien" der EU-Kommission sowie der AHG 6 ,,Einfluss von zementgebundenen Produkten auf Wasser für den menschlichen Ge- brauch" der WG 3 des CENRC 164.

3sserversorg ung

Bestandteilen (Bild 1). Bis heute bestehen die wasserberührten Flächen in Anlagen zur Trinkwasserversorgung gröi3tenteils aus ze- mentgebundenen Baustoffen, d.h. aus Mörtel und Beton (Bilder 2 und 3).

Technische Anforderungen an den Bau- stoff Beton und an die daraus hergestell- ten Bauteile waren bisher im DVGW-Ar- beitsblatt W 311 [5] enthalten. Vergleichbare technische Anforderungen für zement- gebundene Mörtel fehlten jedoch bislang. Das technische Komitee „Wasserspeiche- rung" der DVGW hat inzwischen Anforde- rungen an zementgebundene Mörtel in Trinkwasserbehältern erarbeitet. Diese An- forderungen wurden in das DVGW-Arbeits- blatt W 300 [6] eingearbeitet, und werden ebenfalls Eingang in das in Uberarbeitung befindliche DVGW-Merkblatt W 312 [7] finden.

Damit die in Kontakt mit Trinkwasser verwendeten Werkstoffe und Materialien so- wohl in hygienischer als auch technischer Hinsicht (beispielsweise Dauerhaftigkeit) die erforderlichen Eigenschaften aufweisen, müssen sie bestimmte Anforderungen erfül- len. Organische Baustoffe und Bauhilfsstoffe (zum Beispiel Fugenmaterial, Anstriche, Be- schichtungen) müssen den Leitlinien des Umweltbundesamts (UBA) entsprechen [8]. Ihre mikrobielle Eignung ist entsprechend dem DVGW-Arbeitsblatt W 270 [9] nach- zuweisen.

Entsprechende Leitlinien für zementge- bundene Werkstoffe und Auskieidungsmate- rialien liegen nicht vor. Aufgrund des abwei- chenden stofflichen Verhaltens im Vergleich zu Kunststoffen können die Leitlinien für Kunststoffe nicht für zementgebundene Werkstoffe übernommen werden. Für diese Materialien ist das DVGW-Arbeitsblatt W 347 zu beachten. Im Folgenden werden dieses Arbeitsblatt und die wesentlichen An- derungen, die sich durch die Uberarbeitung ergeben haben, vorgestellt.

2 DVGW-Arbeitsblatt W 347 2.1 Überarbeitung und konzeptionelle Anderungen Mit dem DVGW-Arbeitsblatt W 347 ,,Hy- gienische Anforderungen an zementgebun- dene Werkstoffe im Trinkwasserbereich - Prüfung und Bewertung (Erstausgabe: Ok- tober 1999) entstand ein Regelwerk, das die spezifischen Eigenschaften zementgebunde- ner Werkstoffe in Kontakt mit Trinkwasser sachgerecht berücksichtigt. Im Jahr 2002 wurde mit der Uberarbeitung dieses DVGW- Arbeitsblatts begonnen. Hintergrund dafür waren die Einführung der europäischen Normen für Zement, Gesteinskörnungen, Betonzusatzmittel usw. sowie die Arbeiten der Ad-hoc-Gruppe AHG 6 ,Einfluss ze- mentgebundener Produkte auf Wasser für den menschlichen Gebrauch (cementitious products)" der WG3 des CEN/TC 164 „Trinkwasserversorgung (water supply)".

Im neuen DVGW-Arbeitsblatt W 347 wurden die Vorbehandlung der Prüfkörper und die Zusammensetzung des Prüfwassers an die europäische Prüfnorm DIN EN

Bild 2: Trinkwasserspeicherung -Wassertürme

14944-1 ,,Einfluss fabrikmäßig hergestellter - - zementgebundener Produkte auf organolep- tische Parameter" [I01 angepasst. Nach den bislang vorliegenden Untersuchungsergebnis- Sen wird dies iedoch kaum einen Einfluss auf die trinkwasserhygienische Beurteilung ze- mentgebundener Werkstoffe haben.

2.2 Grundlagen In Tafel 1 sind die im DVGW-Arbeitsblatt W 347 festgelegten Anforderungen an die Ausgangsstoffe für zementgebundene Werk- stoffe und Bauteile im Trinkwasserbereich für die vorgesehenen Anwendungsbereiche I bis IV zusammengestellt. Die trinkwasserhygie- nischen Anforderungen und der Prüfumfang für zementgebundene Werkstoffe und Bau- teile gehen aus Tafel 2 hervor.

Aufgrund der günstigen Erfahrungen mit der Erstausgabe des DVGW-Arbeitsblatts W 347 konnte in der neuen Fassung auf eine Reihe von Prüfungen verzichtet werden. So ist für Bauwerke in Trinkwasserschutzzonen die Prüfung der TOC-Abgabe nicht mehr erforderlich; weiterhin ist bei den organolep- tischen Parametern die Geschmacksprüfung entfallen. Werden die gestellten Anforderun- gen an die Ausgangsstoffe und Produkte erfüllt, so bestehen keine Bedenken, die ent- sprechenden zementgebundenen Werkstoffe einzusetzen.

Eine wesentliche, konzeptionelle Ände- rung des DVGW-Arbeitsblatts W 347 ergab sich durch die harmonisierte europäische Ze- mentnorm EN 197. Die deutschen Trinkwas- serhygieniker waren nicht bereit, die gegen-

über der DIN 1164 deutlich erweiterte Palette der europäi-

4 -a schen Zementarten ohne weitere Fest- legungen für den Einsatz im Trink-

I wasserbereich zu akzeptieren. Nach intensiven Diskus- sionen wurden für einige Elemente die in Tafel 3 aufgeführ- ten zulässigen Ge- halte festgeschrie- ben, bei deren Ein- haltung keine geson- derten Auslaugprü-

I fungen notwendig sinX Werden diese Gehalte überschrit-

Bild 3: Trinkwasserbehälter - lnnenansicht ten, muss durch

beton [ I 1l20081

Trin kwassc

Tafel I: Anforderungen an die Ausgangsstoffe für zementgebundene Werkstoffe und Bauteile im Trinkwasserbereich gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 347 [I]

Anwendungsbereich I II 111 IV

Werkstoffe und Zementmörtelauskleidungen Betonrohre DN 300, Fliesenkleber, Fugenmörtel, Bauteile in Trinkwasser- Bauteile für Guss- und Stahlrohre Betonbehälter, Zementmörtel Zementmörtelauskleidungen schutzzonen I, 11 oder III

für Behälterauskleidungen für Formstücke, Reparatur- . mörtel z.B. für Schweißnähte,

Betonrohre für Rohwasser- leitungen, Zementmörtel-

umhüllungen an Anbohrungen

siehe DVGW- Arbeitsblatt W 347 Tabelle 3a Tabelle 4a Tabelle 5a 1 ,i I;i Tabelle 6a

Anforderungen an die Ausgangsstoffe

Zement nach DIN EN 197-1 und DIN 1164 oder entsprechend bauaufsichtlich zugelassene Zemente sowie Tonerdezemente nach DIN EN 14647

Gesteinskörnung nach DIN EN 13139 2, nach DIN EN 13139 nach DIN EN 13139 nach DIN EN 13139 und DIN EN 12620 und DIN EN 12620 2)3) und DIN EN 12620

Zugabewasser Das Zugabewasser muss DIN 1045-2 entsprechen (d.h. es gilt DIN EN 1008)

Geeignet sind Trinkwasser oder trinkwasserähnliche Wässer, deren spezifische elektrische Leitfähigkeit 2000 pS.cm-I und deren saurer Kaliumpermanganat-Index, bezogen auf 0 ,

10 mg.l-I nicht überschreitet. I 20 mg4-I nicht überschreitet.

Bei Verwendung von Trinkwasser entfallen diese Prüfungen.

Zusatzstoffe Zusatzstoffe müssen DIN 1045-2 entsprechen. Zusatzstoffe müssen DIN 1045-2 entsarechen

Zusatzmittel

oder bauaufsichtlich zugelassen ;ein.

anorganische Zusatzstoffe, aus den Komponenten [1.1] bis [1.4] 4,

Anorg. puzzolanische sowie organische Zusatzstoffe, aus den Komponenten gemäß 12.11 4, 5,

anorg. nicht puzzolanische Zusatzstoffe c; 3 M.-% v.z

In Bezug auf die Reinheit der Zusatzstoffe is t die LII. Empfehlung des BfR einzuhalten.

Zusatzmittel müssen DIN 1045-2 entsprechen. - Betonverflüssiger, Fließmittel Betonverflüssiger und Zusatzmittel aus den

$ 1 ~ und Verzögerer, aus den Fließmittel, aus den Komponenten 13.11 bis * * % mJ Komponenten 13.41 und Komponenten [4.1] bis [4.4] 4, [3.6] und [4.1] bis [4.13] 4,

$ dl$k 14.11 bis [4.6] 4,

Wiuil d L Für den Zementmörtel von Für Fliesenkleber, Fugenmortel, ZM-Umhüllungen und

$8 p@b Behälterauskleidungen Mörtelauskleidungen für FZM-Ummantelungen von +& Zusatzmittel, aus den Formstücke und Rohren müssen DIN 30674-2

Komponenten [3.1] bis [3.6] Reparaturmörtel bzw. dem DVGW GW 340 (f und [4.1] bis [4.13] 4)6) Zusatzmittel, aus den entsprechen.

Komponenten [3.1] bis [3.6] und 14.11 bis [4.13]

Pigmente n.v. müssen DIN 1045-2 entsprechen; aus den Komponenten 151 4)5) I

Fasern n.v. müssen bauaufsichtlich zugelassen sein. aus den Komponenten [6.1] bis [6.3] 4)5)7)8)

Bauhilfsstoffe n.v. aus den Komponenten (7.11 bis [7.4.5] 4, 61

n.v. nicht vorgesehen l ) Saubere ungebrochene oder gebrochene Gesteinskörnung 2, Der Kaliumpermanganat-Index nach DIN EN ISO 8467 darf bei der Prüfung im Deionat-Auszug 0.1 g je kg Sand und im NaOH-Auszug (0,l mol.lkl) 0.3 g je kg Sand nicht

überschreiten. Für Fliesenkleber, Fugenmörtel und Betonrohre für Rohwasserleitungen entfallen diese Prufungen.

4, Der ,,Positivliste" (siehe Anhang A aus DVGW-Arbeitsblatt W 347, siehe auch Tabelle 3) Gilt auch für Fliesenkleber, Fugenmörtel, Mörtelauskleidungen für Formstücke und Reparaturmörtel, wenn 6, erfüllt ist. Einsatz erlaubt, wenn die gleich bleibende Zusammensetzung durch Qualitätssicherungsmaßnahmen gemäß DIN EN ISO 9000 bis DIN EN ISO 9004 gesichert ist.

7, Gilt auch für Zementmörtel von Behälterauskleidungen, wenn 61 erfüllt ist. Fasern für ZM-Umhüllungen und FZM-Ummantelungen von Rohren bedürfen keiner bauaufsichtlichen Zulassung, sondern müssen DIN 30674-2 bzw. dem DVGW GW 340 (A) entsprechen.

Auslaugprüfungen nachgewiesen werden, dass die ebenfds in der Tafel 3 angegebenen maximal zulässigen Abgabemengen der ent- sprechenden Elemente eingehalten werden. Die Prüfung der Lithiumabgabe ist nur dann erforderlich, wenn Lithi~mverbindun~en als Betonzusatzmittel eingesetzt werden.

Die in Tafel 3 angegebenen Gesamtgehal- te und die zulässigen Abgabemengen werden von den in Deutschland hergestellten Ze- menten eingehalten (s. Abschnitt 3).

2.3 Produktprüfung oder Prüfung der Ausgangsstoffe Die trinkwasserhygienischen Anforderungen können sowohl in Anforderun~en an die

U

Ausgangsstoffe (Zement, Ge~teinskörnun~, Zusatzstoff, Zusatzmittel, usw.) als auch in Anforderungen an die fertigen Endprodukte unterteilt werden. Die Anforderungen an ein Endprodukt sind auch dann erfüllt, wenn die Prüfung für alle beteiligten Ausgangsstoffe bestanden ist. Die beiden genannten Alter-

nativen geben die Möglichkeit, die für ze- mentgebundene Werkstoffe erforderlichen trinkwasserhygienischen Prüfungen ent- sprechend den unterschiedlichen Herstel- lungsbedingungen oder Einsatzbereichen entweder als Produktprüfung des fertigen Endprodukts (2.B. ein mörtelausgekleidetes Guss- oder Stahlrohr) oder als Prüfung aller Ausgangsstoffe (Zement, ~esteinsköynun~, Zusatzstoff, Zusatzmittel, usw.) durchzu- führen.

Trin kwasse

~ ~ f ~ l 2 : TrinkWasserhygienische Anforderungen und Prüfumfang für zementgebundene Werkstoffe und Bauteile im Trinkwasserbereich gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 347 111

~nwendungsbereich I II 111 IV

Werkstoffe und ~ementmörtelauskleidungen Betonrohre DN 300, Fliesenkleber, Fugenmörtel, Bauteile in Trinkwasser- Bauteile für Guss- und Stahlrohre Betonbehälter, Zementmörtel Zementmörtelauskleidungen schutzzonen I, II oder III

für Behälterauskleidungen für Formstücke, Reparatur- mörtel z.B. für Schweißnähte,

I Betonrohre für Rohwasser- leitungen, Zementmörtel-

umhüllunqen an Anbohrunqen 1 siehe DVGW- Arbeitsblatt W 347

Tabelle 3b Tabelle 4b Tabelle 5b Tabelle 6b

Trinkwasserhvaienische Anforderunaen - - Migrationspüfunaen

Äußere Beschaffenheit 1 es darf keine Veränderung des Prüfwassers auftreten

I I

Prüfung

TOC-Abgabe 4, 2'5 mg.m2.d-I 10 mg.m-2.d-1 15 mg,rnm2.d" k. A.

Arsen-Abgabe 2)4) 1 0,05 mq+n-2.d-1

I Blei-Abgabe 2)4) I 0,l mg.m-2.d-1

Cadmium-Abgabe 2, 0.05 mgm-2.d4

Chrom-Abgabe 2)4) 0,3 mg.m-2.d-1

Lithium-Abgabe 3)4) k.A. 0,3 mgm2.d4 k. A.

Nickel-Abqabe 2)4) 0,2 mq.m-2.d"

I Mikrobiologische Prüfung DVGW (A) W 270 k.A. Beim Einsatz von organischen Zusatzstoffen, k.A.

Zusatzmitteln, Pigmenten, Fasern oder Bauhilfsstoffen muss das mikrobiologische Verhalten die Anforderungen

gemäß DVGW (A) W 270 imlauf Mörtel bzw. Beton erfüllen.

k.A. keine Anforderung Färbung, Trübung, Geruch, Neigung zur Schaumbildung

2l Prüfung nur erforderlich, wenn die Elementgehalte nach Abschnitt 4 DVGW W 347 überschritten werden (siehe Tafel 3). 3, Prüfung nur erforderlich, wenn lithiumhaltige Verbindungen als Zusatzmittel eingesetzt werden.

OberfIächenNolumen-Verhältnis 1:1 (cm2.ml-l) Für I und II: OberflächenNolurnen-Verhältnis 1:4 (cm2.ml-I); für III: OberflächenNolumen-Verhältnis 1% (crn2.ml-1)

Für in Fabriken hergestellte Produkte, wie zum Beispiel Betonrohre oder mörtelausge- schleuderte Guss- und Stahlrohre, besteht die Möglichkeit, die hygienische Eignung des fertigen Produkts anhand von Prüfungen an Rohrabschnitten, Rohrsegmenten oder Bohr- kernen nachzuweisen (Bild 4). Voraussetzung dafür ist. dass das Produkt immer mit den gleichen Ausgangsstoffen, beispielsweise im- mer mit einer bestimmten Gesteinskörnun~

U

eines bestimmten Vorkommens, hergestellt wird. Bei der Prüfuilg von Rohren ist in der Regel das Rohr mit dem geringsten Durch-

Tafel 3: Gesamtgehalte der Spurenelemente im Zement, bei deren Überschreitung eine Auslaugprüfung erforderlich wird, sowie die entsprechenden zulässigen Abgabemengen

Element Gesamtgehalt Abgabe- im Zement menge [mg.kg-I] [mg.m-2.d-1 1

Arsen (As) 100 0,05

Blei (Pb) 500 0,1

Cadmium (Cd) 10 0,05

Chrom (Cr) 500 0,3

Nickel (Ni) 500 0.2

keine Lithium (Li) Anforderung

messer einzusetzen. Bei dieser Vorgehenswei- se wird davon ausgegangen, dass Rohre mit gröi3erem Durchmesser, aufgrund des günsti- geren Oberflächen/Volumen-Verhältnisses, die Anfordemngen sicher einhalten, wenn sie mit dem gleichen Werkstoff (Rezeptur und Verarbeitungsbedingungen) hergestellt wer- den. In diesem Fall ist eine einmalige trink- wasserhygienische Prüfung des Rohrs mit dem kleinsten Durchmesser ausreichend.

Die Prüfung am fertigen Produkt vor der Verwendung ist z.B. beim Bau von Trinkwas- serbehältern nur schwer möglich. In solchen

Fällen ist die hygienische Eignung des ferti- gen Produkts über den Einsatz aller geprüften Ausgangsstoffe nachzuweisen. Dabei erfolgt die Prüfung der einzelnen Ausgangsstoffe in einem Mörtel oder Beton entsprechend der in Kapitel 7 ,,Prüfkörper und Vorbehandlung" des DVGW-Arbeitsblatts W 347:2006-05 angegebenen Zusammensetzung (Bild 5). Beim Nachweis der hygienischen Eignung des Endprodukts über die Verwendung von geprüften Ausgangsstoffen wird davon ausge- gangen, dass das Endprodukt die hygieni- schen Anforderungen erfiillt, sofern alle Aus-

Bild 4: Produktprüfung Bild 5: Prüfung der Ausgangsstoffe

[I 1/20081 beton

gangstoffe (Zement, Gesteinskörnung, Zu- satzstoff, Zusatzmittel usw.) die vorgesehenen Prüfungen gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 347 bestanden haben. Liegen für alie Aus- !gangsstoffe die entsprechenden Prüfzeugnisse vor, so ist keine Prüfung des fertigen Produkts erforderlich.

Die Vorbehandlung der Prüfiörper wurde an das europäische Verfahren angepasst. Der Ablauf der Vorbehandlung und das Vor- behandlungswasser entsprechen jetzt der europäischen Norm DIN EN 14944-1 [10]. Die letzten acht Tage der Lagerung dienen gleichzeitig der Vorbehandlung, die üblicher- weise im Prüflabor erfolgt. Die in der Erst- ausgabe des DVGW-Arbeitsblatts W 347 im Anschluss an die Vorcarbonatisierung vor- gesehene 14-tägige Exponierung in Tiink- Wasser mit einer Mindestcarbonathärte von 3,s mmol.1-l (entspricht rd. 10" dH) ist ent- fallen.

Für anorganische Zusatzstoffe (z.B. Flug- asche) und Füllstoffe gilt, dass sie in Bezug auf die Reinheit die LII. Empfehlung des BfR [ll] einhalten müssen. Diese zusätzliche Anforderung war schon in der Erstausgabe des DVGW-Arbeitsblatts W 347:1999-10 enthalten, ist aber häufig nicht beachtet wor- den. Die Empfehlung besagt, dass die entspre- chend DIN 53770-1 1121 ermittelten salz- säurelöslichen Anteile des untersuchten Füll- stoffs für die Elemente Antimon 0,005 M.-%, Arsen 0,01 M.-%, Blei 0,01 M.-%, Cadmium 0,01 M.-% und Quecksilber 0,0005 M.-% nicht überschreiten dürfen. Für Bariumsulfat als Füllstoff darf der salzsäurelösliche Anteil an Barium, ermittelt nach DIN 53770-1, 0,01 M.-% bzw. die wasserlöslichen Bestand- teile, ermittelt nach DIN ISO 787 [13], 0,4 M.-% nicht überschreiten. Bei diesen Un- tersuchungen ist direkt der unverdünnte und unvermischte anorganische Zusatzstoff ein- zusetzen.

2.4 Migrationsprüfungen und mikrobiologische Prüfung Für die „Migrationsprüfungen" wurde das Referenzwasser an die europäischen Norm DIN EN 14944-1 [I01 angepasst. Neu in das DVGW-Arbeitsblatt W 347:2006-05 auf- genommen wurde, dass bei der Prüfung von organischen Zusatzstoffen, Zusatzmitteln, Pigmenten. Fasern oder Bauhilfsstoffen ein 0

Referenzwasser zu verwenden ist, das nach Zufügen von Natriumhypochloritlösung ein Gehalt von (1,O + 0,2) mgl-l an freiem Chlor (als Cl2) aufweist. Der Grund für die Prüfung mit chlorhaltigem Referenzwasser ist, dass gewisse organische Verbindungen, wie zum Beis~iel Phenole. mit dem freien Chlor reagieren können. Bei diesen Reaktionen werden sehr geruchs- und geschmacksaktive Substanzen gebildet, die das Trinkwasser äußerst nachteilig beeinflussen können. Da der menschliche Geruchssinn sehr empfind- lich auf die gebildeten Substanzen reagiert, kann durch die Prüfung mit chlorhaltigem Referenzwasser sichergestellt werden, dass organische Zusatzstoffe usw., die den Geruch und damit auch den Geschmack unzulässig beeinflussen, sicher ermittelt werden.

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beton [I 1/20081

,Trin kwassei - - . . i ~ ~ ~ - y L ; - : -r .Xv- - - .. -

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. . ,. . . . . < - - -

Die Prüfung des mikrobiologischen Ver- Tafel 4: Spurenelemente in Normzementen men Bedingungen hat zu keiner umweltrele- haltens eines organischen Zusatzstoffs, ZU- (415 Proben) [I4] vanten Freisetzung geführt [17]. satzmittels, Pigments, Faser oder Bauhilfs- stoffs wird - wie bisher auch - nach dem 4 Zusammenfassung DVGW-Arbeitsblatt W 270 [9] geprüft. Mit dem im Oktober 1999 erschienenen

DVGW-Arbeitsblatt W 347 ,,Hygienische 2.5 Anhang A (normativ) Anforderungen an zementgebundene Werk- Die Positivliste im Anhang A des Merkblatts stoffe im Trinkwasserbereich - Prüfung und listet diejenigen Substanzen auf, für die eine Bewertung" entstand erstmals ein Regelwerk, toxikologische Prüfung nicht erforderlich ist. das die speziellen Eigenschaften zementge- Die trinkwasserhygienische Eignung ist bundener Werkstoffe in Kontakt mit Trink- \! jedoch in jedem Fall nachzuweisen. Die be- Wasser sachgerecht berücksichtigt. Bei der stehende Positivliste wurde überarbeitet und Uberarbeitung des DVGW-Arbeitsblatts um die Produktgruppen der Pigmente, W 347:2006-05 wurden Anpassungen an Fasern und Bauhilfsstoffe erweitert. Dabei entsprechende europäische Prüfnormen vor- ist der Begriff „Positivliste" nicht so zu ver- genommen. Außerdem wurden die Erfahrun- stehen, dass diese Substanzen ohne Prüfung gen und Erkenntnisse der Prüfinstitute mit in in zementgebundenen Werkstoffen für den die Neufassung aufgenommen. Da die Ausar- Trinkwasserbereich verwendet werden kön- beitung und Einführung des europäischen nen. Vielmehr ist die Ubereinstimmung einer Zula~sungss~stems (EAS) noch geraume Zeit Substanz mit der Positivliste die Grund- benötigen wird, ist die Neuausgabe des voraussetzung dafür, dass sie in Zusatzstof- DVGW-Arbeitsblatts W 347 in den kom- fen, Zusatzmitteln, Pigmenten, Fasern und ! menden Jahren in Deutschland weiterhin die Bauhilfsstoffen, die für den Trinkwasserbe- Grundlage für die Beurteilung der hygieni- reich vorgesehen sind, eingesetzt werden schen Eigenschaften zementgebundener darf. Auch für Zusatzmittel, Zusatzstoffe Werkstoffe in Kontakt mit Trinkwasser. usw., die ausschließlich aus gelisteten Subs-

i tanzen bestehen, müssen die notwendigen Literatur hygienischen Pnifungen in jedem Fall erfol- ".b. nicht bestimmbar [I] DVGW-Arbeitshlatt W 347: 2006-05 "Hygienische

k.U.d.6. keine Unterschreitung der Bestimmungs- Anfordemngen an zementgehundene Werkstoffe im j gen. grenze (Anmerkung: Werte unterhalb der Trinkwasserbereich - Prüfung und Bewertung"

Des Weiteren wurde im Anhang A auf- Bestimmungsgrenze wurden bei der Mittel- [2] verOrdnung über die ~ ~ d ~ ~ ä ~ von wasSer für den genommen, dass bis zur Einführung eines wertbildung mit dem halben Wert der Be- menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung -

stimmungsgrenze berücksichtigt) europäischen Zulassungssystems für Baupro- TrinkwV 2001); Artikel 1 der Verordnung zur Novel-

dukte in Kontakt mit Trinkwasser ,,European lierung der Trinkwasserverordnung vom 21. Mai 2001

Acceptance Scheme (EAS)'' der DVGW- der Spurenelementgehalte deutscher Norm- [31 Bedarfsgegenständeverordnung vom 23. Dezember Projektkreis W 347 das Arbeitsblatt einmd 1997; zuletzt geändert 2004 (BedarfsgegV 2004)

pro Jahr überprüft. Dazu gehört auch, dass ~ ~ ~ ~ ~ h ~ i d ~ ~ d für eine mögliche ~ ~ ~ l ~ ~ - [4] Lamprecht, H.-0.: Opus Caementitium - Bautech-

nik der Römer. 5. Aufl., Verlag Bau+Technik, Düssel- die Positivliste um neu aufzunehmende Stof- gung von spurenelementen aus dorf 1996 fe - in Abstimmung mit dem Umweltbun- gebundenen Werkstoffen ist jedoch nicht der [SI DVGW-Arbeitsblatt W 311: 1988-02 ,,Planung und desamt - ergänzt wird. Gehalt im Zement, sondern ihr che- Bau fühmngsbeispielem von Wasserbehältern - Grundlagen und Aus-

Hinsichtlich der Gültigkeitsdauer der misch/p~ysi~alisches verhalten, ~l~~~~~~ [6] DVGW-Arheitsblatt W 300: 2005-06 „Planung, Prüfzeugnisse wurde dass diese wie beispielsweise Blei, Cadmium und Zink Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserbehäl- fünf Jahre beträgt. Auf Antrag kann das Prüf- liegen in der FrischbetonPhase in ungelöster tern in der Trinkwassemersorgung" zeugnis um weitere fünf Jahre verlängert wer- vor und werden deshalb nicht freige- [7] DVGW-Merkblatt W 312: 1993-11 ,,Wasserbehälter den, sofern sich die Rezeptur, die Verarbei- setzt, chrom ist zwar anfangs gut löslich, - Maßnahmen zur Instandhaltung" (zurzeit in Uber-

arbeitung) tungsbedingungen sowie die Anforderungen wird aber mit fortschreitender Hydratation, [g] ~ ~ ~ ~ l t b ~ ~ d ~ ~ ~ ~ t (UM): Leitlinien (siehe nicht geändert haben. d.h. wenn der Beton erhärtet, in die Hydrat- www.Umwelthundesamt.de . Wasser, Trinkwasser

eingebunden und liegt dann in un- und Gewässerschutz - Aktuelles » Trinkwasser

3 Spurenelemente in deutschen Trinkwasserverteilung) gelöster Form vor' Seit dem 17' Januar 2005 [9] DVGW-Arheitshlatt W270: 2007-11 D(rermehrung Normzementen und deren muss der Gehalt an löslichem Chromat in von ~ / l i k r ~ ~ ~ ~ ~ ~ i ~ ~ ~ ~ anf~aterialien für den ~ ~ i ~ k - Auslaugverhalten Zement gesetzlich auf maximal 2 ppm wasserbereich - Prüfung und Bewertung"

Alle Einsatzstoffe zur Zement- und Beton- beschränkt werden (ver$.: Richtlinie DIN EN 14944-1: 2006-07 ,,Einfluss von zementge- bundenen Produkten auf Wasser für den menschli- herstellung enthaen Haupt-, Neben- und 53/2003/EG, .Chromatrichtlinie" [15], sowie chen Gebrauch - -Teil Einfluss fa-

Spurenelemente. Dabei beträgt die Summe Gefahrstoffverordnung GefStofNO [16]). brikmäßig hergestellter zementgehundener Produkte der Haupt- und Nebenbestandteile über Dies wird bei der Zementherstellung durch auf organoleptische Parameters

99 M.-%. Für die entsprechenden Spurenele- geringe Zumischung chromatreduzierender Cl1] LII: für Bedarfsgegenstände aus Kunststoffen. BuGB1. 40 (1997), S. 109 ff. mentgehalte in Zement und Beton sind die anorganischer Stoffe sichergestellt. [12] DIN 53770-1: 1988-07 ,,Prüfung von Pigmenten und

jeweiligen Mengen der Ausgangsstoffe und Insgesamt kam festgehalten werden, dass Füllstoffen -Bestimmung der salzsäurelöslichen An- deren Elementgehalte maßgebend. Alle bis- die Freisetzungsrate von Spurenelementen teiie - Hersteilen von Säureextraktenu

lang durchgeführten Untersuchungen bele- aus Mörtel und Beton gering ist. Alle Unter- [I3] DIN EN ISO 787-3: 2001-09 a g e m e i n e Prüfver- fahren für Pigmente und Füllstoffe - Bestimmung der gen, dass die Spurenelementgehalte von Ze- suchungen haben bestätigt, dass Spurenele- wasserlöslichen Anteile - Heaextraktionsverfahren~

menten und Betonen mit denen natürlicher mente in der Zementsteinmatrix fest und [i4] Verein Deutscher Zementwerke: Spureneiemente Gesteine vergleichbar sind. dauerhaft eingebunden sind. Darüber hinaus in deutschen Normzementen 2001 (siehe www.vriz-

In der Broschüre „Spurenelemente in gewährleistet gefügedichter Beton einen Online.de/L1teraturmmweltundRessOurcen's~~ren elemente), Düsseldorf 2001 deutschen Normzementen 2001" [I41 sind hohen Diffusionswiderstand, der zusätzlich [151 Richtlinie 2003,53,EG des Europäischen Parlaments

die Ergebnisse umfangreicher Untersuchun- einer Freisetzung entgegenwirkt. Untersu- und des Rats vom 18. Juni 2003 (,,Chr~rn~t~ichtlin;~'<) gen zu Spurenelementgehalten von Zemen- chungen an Mörtel- und Bet~n~rüfkörpern [16] Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen Gef-

ten zusammengefasst. Es handelt sich hierbei belegen, dass die Konzentration in Eluaten, StoffV - Gefahrstoffveordnung vom 23. Dezember 2004 um mehr als 400 Stichproben aus der Güte- zum Beispiel die Werte der Trinkwasserver- [171 Sprung, S,; W,; Bachmann, G.: Umwelt-

Überwachung deutscher Normzemente des sorgung, deutlich unterschreiten. Die Lage- ver~glichkeit von zement. Zement-Kdk-Gips 47 Jahres 2001. Tafel 4 enthält die Mittelwerte rung unter unterschiedlichen, zum Teil extre- (1994), H. 8, S. 456-461

[I 1/20081 beton