Die Luftqualität in Innenräumen: Analyse und Ergebnisse

AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE

Ripartizione 29 – Agenzia provinciale per l’AmbienteAbteilung 29 – Landesagentur für UmweltAmt 29.8 – Labor für physikalische Chemie Ufficio 29.8 – Laboratorio di chimica fisica

Die Luftqualität in Innenräumen:

Analyse und Ergebnisse

Luca Verdi

Labor für physikalische Chemie

Landesagentur für Umwelt


Indoor Air Quality - Schulen:

Formaldehyd

CO2 Kohlendioxid

Radon


Formaldehyd ist ein farbloser, gasförmiger, chemischer Stoff

Es wird als stechend wahrgenommen

Sein Geruch ist bei Konzentrationen von 30-60 µg/m³ wahrnehmbar

Es ist stark wasserlöslich

Formaldehyd findet große Verwendung in der chemischen Industrie für die Zubereitung von: Anstrichen, Klebstoffen, Mineralwolle-Dämmstoffen, Schaum-Dämmplatten, Ortsschaum, Betonzusatzmittel, Spielzeug, Holzwerkstoffe.

Für die Produktion von Holzwerkstoffen kommen Harnstoffformaldehyd-, Melaminformaldehyd-, Melamin-Harnstoffformaldehyd-, Melamin-harn-stoff-Phenolformaldehyd-, Phenol-formaldehyd-harzen zurAnwendung.

Die größte Verwendung hat man bei der Produktion von verleimten Holzwerkstoffen (Spanplatten, Faserplatten, Mehrschichtplatten usw.)

Der Anteil an Klebstoff bei MDF-Platten beträgt 8-10%


Formaldehyd ist eine für die menschliche Gesundheit giftigeSubstanz

Im Jahre 2006 hat die IARC (International Agency for Research on Cancer) die Kanzerogenität von Formaldehyd neu bewertet.

Von der Klasse 2A (wahrscheinliche karzinogene Wirkung auf den Menschen ) ist Formaldehyd in die Klasse 1 (kanzerogen für den Menschen) aufgestiegen.


Mehrschichtplatten

Spanplatten, beschichtet


MelaminHarzSchaumstoffe

MDF-Akustikplatten

Faserplatten, MDF-Akustikplatten

MDF-Akustikplatten

Mittelharte Faserplatten, genannt MDF-Platten


MDF-Akustikplatten, Metall, Schaumstoff, Mineralwolle

MDF-Akustikplatten, Metall, Schaumstoff, Mineralwolle

Geschlitzte Akustikgipsplatten mitMineralwolle hinterlegt


Oberseite-Spanplatte Unterseite-MHS-Akustikschaumstoff mitStoff überzogen


Einmal produziert/verarbeitet und installiert entweicht das Formaldehyd aus den polymeren Materialien in den Holzwerkstoffen über eine Reaktion wobei sichFormaldehyd wieder abspaltet und in die Umgebung/Atemluft entweicht.

Diese Emission hält über sehr lange Zeit an.

Diese Emission ist abhängig von Temperatur und Feuchte.

Betrachtet man die Anzahl der Holzwerkstoffe, die als Einrichtung im Raum

vorhanden sind, so ist die Menge des Formaldehyds, das freigesetzt wird, oder

freigesetzt werden kann, so groß dass die Richtwerte überschritten werden können.


Decreto 10 ottobre 2008

(G.U. Serie Generale n. 288 del 10 dicembre 2008)

“Verordnung zur Regelung der Formaldehyd-emission ausHolzwerkstoffen und daraus gefertigten Produkten in Lebens- und Aufenthaltsräumen”

“Artikel 2.

Verbot der Vermarktung

Die Holzwerkstoffe -platten und die daraus gefertigtenHalbfertigwaren und Endprodukte, die Formaldehyd enthalten, dürfennicht vermarktet werden, wenn die Gleichgewichtskonzentration anFormaldehyd in der Prüfkammer, wie in Artikel 3, Komma 1, vorgeschrieben, folgenden Wert überschreitet 0,1 ppm (0,124 mg/m³).”


Formaldehydzunahme nach Stoßlüften

Andamento della formaldeide all'interno di un locale dopo arieggiamento

0

20

40

60

80

100

120

140

160

18/09/2002 6.00

18/09/2002 9.00

18/09/2002 12.0018/09/2002 15.0018/09/2002 18.0018/09/2002 21.0019/09/2002 0.00

19/09/2002 3.00

19/09/2002 6.00

19/09/2002 9.00

19/09/2002 12.0019/09/2002 15.0019/09/2002 18.00

periodo di misura

form

ald

eid

e µ

g/m

³

8h


Praktisches Beispiel: Aula Magna

Raumvolumen : 2340 m³

Oberfläche Decke und Seitenwände (MDF-Akustikplatten) : ~ 890 m²

Oberfläche Boden (Mehrschichtplatten) : ~ 635 m²

f ~ 0,7 m²/m³

T 23°, R.H. 27%

HCHO Raumluft = 114 – 151 µg/m³

beschichtete Platte auf Holzbasis (MDF)


Praktisches Beispiel: Klassenzimmer

Raumvolumen : 132 m³

Oberfläche Decke und Seitenwände (MDF-Akustikplatten) : ~ 73 m² + Mineralwolle

f ~ 0,6 m²/m³

T 28°, R.H. 41%

HCHO Raumluft > 350 µg/m³

beschichtete Platte auf Holzbasis (MDF)


Praktisches Beispiel: Klassenzimmer VOR und NACH der Installation von MHS Platten

Oberfläche Schulbänke und Kästen : wurden alle aus dem Klassenzimmer entfernt

VOR

T 22°, R.H. 44%

HCHO Raumluft = 127 µg/m³

NACH 24 Stunden

T 25°, R.H. 41%


NACH 45 Stunden

T 23°, R.H. 44%


AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

aula

1a

sen

za p

ann

elli

050100

150

200

250

300

29/0

8/20

13 9

.36

29/08

/2013

12.

00

29/0

8/20

13 1

4.24

29/0

8/20

13 1

6.48

29/0

8/201

3 19.

12

29/0

8/20

13 2

1.36

30/0

8/201

3 0.

0030

/08/2

013

2.24

30/0

8/201

3 4.

4830

/08/2

013

7.12

30/08

/201

3 9.

36p

erio

do

formaldeide µg/m³

aula

1a

co

n p

an

ne

lli

050100

150

200

250

300

01/0

9/201

3 4.

4801

/09/2

013

9.36

01/0

9/20

13 14

.2401

/09/

2013

19.1

202/09

/201

3 0.0

002/09

/201

3 4.4

802/0

9/20

13 9.

3602

/09/2

013

14.24

per

iod

o

formaldeide µg/m³


UNI EN ISO 16000-2


UNI EN ISO 16000-2 –

Temperatur – Feuchte


Confronto fra condizioni di prova e condizionieffettive di utilizzo del pannello MDF

• Condizioni di prova• 23°C

• 45% U.R.

• 1 ricambio/ora

Emissione pannello50 µg/m³

• Condizioni effettive• 34°C

• 52 % U.R.

• < 0,1 ricambio/ora

Emissione pannello>300 µg/m³

K~2

K~3

X 6 !


andamento formaldeide

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 200 400 600 800 1000 1200

minuti

HC

HO

µg

/m³

23/08/2013 07/09/2013 09/09/2013 06/09/2013 limite

23/08/1323/08/13

23/08/1306/09/13

07/09/13

09/09/13


0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 60 120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

780

840

900

960

1020

1080

1140

1200

1260

1320

1380

1440

1500

1560

1620

minuti

HC

HO

µg

/m³

senza Plaf. con Plaf.


CO2


Mit seiner Atmung und seinen Ausdünstungen stellt der Mensch eine wesentliche Quelle von Verunreinigungen in der Innenraumluft dar. Als Abbauprodukt der menschlichen Atmung spiegelt der Kohlendioxidgehalt der Innenraumluft die Anwesenheit eines oder mehrerer Menschen in einem Raum und die Intensität seiner Nutzung wider.

Der Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Raumluft korreliert mit dem Anstieg der Geruchsintensität menschlicher Ausdünstungen.

CO2

Kohlendioxid ist ein farb- und geruchloses Gas.

Mit einer Konzentration um 400 ppm ist es ein natürlicher Bestandteil der Umgebungsluft.

Im Organismus von Lebewesen bildet es sich als Abbauprodukt der Zellatmung.



1500-3827

Deutliche Zunahme von ZNS-Symptomen wie Kopfschmerzen,

Müdigkeit, Schwindel und Konzentrationsschwäche fand

sich bei CO2-Konzentrationen über 1500 ppm

1000-1499

601-999548 Schüler aus 22 Klassen im Alter von

15-20 Jahren

Wurde eine signifikant geringere Zahl erkannter Fehler im

Vergleich zu 600 ppm

3000

600Text mit Fehler

ErgebnissCO2 ppmExperiment


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

08:0

8

08:3

0

08:5

2

09:1

4

09:3

6

09:5

8

10:2

0

10:4

2

11:0

4

11:2

6

11:4

8

12:1

0

12:3

2

12:5

4

13:1

6

13:3

8

14:0

0

14:2

2

14:4

4

15:0

6

15:2

8

15:5

0

Messzeit

CO

2 p

pm

0

5

10

15

20

25

Lu

ftte

mp

erat

ur

°C

CO2 Innen ppm Temp Innen °C

CO2 und Luftwechsel


livello CO2 in un aula scolastica dopo 60 minuti in funzione dei ricambi aria(simulazione secondo DIN EN ISO 16000-26)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Nr. ricambi aria richiesti

CO

2 pp

m

esempio realevolume aula: 150 m³nr. persone presenti: 28

limite IDA 2 secondo UNI EN 13779media qualità dell 'aria



0

500

1000

1500

2000

2500

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0


CO

2 pp

m


limite IDA 2 secondo UNI EN 13779media qualità dell'aria


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0


CO

2 pp

m


limite IDA 2 secondo UNI EN 13779media qualità dell'aria

20

10


Fenster offen 5 Min/Stunde


Fenster gekippt


Fenster gekippt und offen 5 Min/Stunde


Mit CO2 Monitor

…Nicht im Winter…

Aula 304 18/09/2014

0

500

1000

1500

2000

2500

07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00

CO

2 p

pm

0

10

20

30

40

50

60

70

T°C

,UR

%CO2 ppm Limite ppm T deg C H %rh

ohne CO2 Monitor

AULA 108 17/09/2014

0

500

1000

1500

2000

2500

09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

CO

2 p

pm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

T°C

,UR

%

CO2 ppm Limite ppm Temp deg C rh %


Radon


222222RnRn

• radioaktives natürliches Edelgas

• ca. 50% der Grundpegelstrahlung

• keine Farbe, Geruch, Geschmack,

reagiert chemisch nicht

•Halbwertszeit ca. 4 Tage

Gesundheit

ErhErhööhtehte

LungenkrebsgefahrLungenkrebsgefahr(IARC)


Current estimates of the proportion of lung

cancers attributable to radon range from 3 to

14%, depending on the average radon

concentration in the country concerned and

the calculation methods.

In view of the latest scientific data, WHO

proposes a reference level of 100 Bq/m3 to

minimize health hazards due to indoor radon

exposure. However, if this level cannot be

reached under the prevailing country-specific

conditions, the chosen reference level should

not exceed 300 Bq/m3 which represents

approximately 10 mSv per year according to

recent calculations by the ICRP.

Taking account of the new findings, the

Commission has revised the upper value for

the reference level for radon gas in dwellings

from the value in the 2007 Recommendations

of 600 Bq/m3 to 300 Bq/m3(ICRP 2009)



Eingreifschwelle: 500 Bq/m3 als Jahresmittelwert

AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

Üb

erp

rüfe

n n

eu

e S

ystem

Üb

erd

ruck K

lasse 3 - E

rdg

esch

oss

Jahr 2014

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

15/10/2014 11:00

16/10/2014 04:00

16/10/2014 21:00

17/10/2014 14:00

18/10/2014 07:00

19/10/2014

19/10/2014 17:00

20/10/2014 10:00

21/10/2014 03:00

21/10/2014 20:00

22/10/2014 13:00

23/10/2014 06:00

23/10/2014 23:00

24/10/2014 16:00

25/10/2014 09:00

26/10/2014 02:00

26/10/2014 19:00

27/10/2014 12:00

28/10/2014 05:00

28/10/2014 22:00

29/10/2014 15:00

30/10/2014 08:00

31/10/2014 01:00

31/10/2014 18:00

01/11/2014 11:00

02/11/2014 04:00

02/11/2014 21:00

03/11/2014 14:00

04/11/2014 07:00

05/11/2014

05/11/2014 17:00

06/11/2014 10:00

07/11/2014 03:00

Klasse 4 S

tock 1K

lasse 3 EG

Überd.

Turnhalle

ON

OF

F

OF

FO

NO

FF

ON

scu

ola

chiu

sa

AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

0

200

400

600

800

1000

1200

140024/03/2015 12:30

24/03/2015 22:00

25/03/2015 07:30

25/03/2015 17:00

26/03/2015 02:30

26/03/2015 12:00

26/03/2015 21:30

27/03/2015 07:00

27/03/2015 16:30

28/03/2015 02:00

28/03/2015 11:30

28/03/2015 21:00

29/03/2015 06:30

29/03/2015 16:00

30/03/2015 01:30

30/03/2015 11:00

30/03/2015 20:30

31/03/2015 06:00

31/03/2015 15:30

01/04/2015 01:00

01/04/2015 10:30

01/04/2015 20:00

02/04/2015 05:30

02/04/2015 15:00

03/04/2015 00:30

03/04/2015 10:00

03/04/2015 19:30

04/04/2015 05:00

04/04/2015 14:30

05/04/2015

05/04/2015 09:30

05/04/2015 19:00

06/04/2015 04:30

06/04/2015 14:00

06/04/2015 23:30

07/04/2015 09:00

Modellierraum

Werkraum

1W

erkRaum

2R

eloc

Lokale Belüftung durch zw

eimaliges Ö

ffnen des Fensters um

8:00 und 10:00 Uhr

Lüften um 8 und um

10 Uhr

AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

0

20

0

40

0

60

0

80

0

10

00

12

00

14

00

16

00

23/04/2015 16:00

24/04/2015 04:00

24/04/2015 16:00

25/04/2015 04:00

25/04/2015 16:00

26/04/2015 04:00

26/04/2015 16:00

27/04/2015 04:00

27/04/2015 16:00

28/04/2015 04:00

28/04/2015 16:00

29/04/2015 04:00

29/04/2015 16:00

30/04/2015 04:00

30/04/2015 16:00

01/05/2015 04:00

01/05/2015 16:00

02/05/2015 04:00

02/05/2015 16:00

03/05/2015 04:00

03/05/2015 16:00

04/05/2015 04:00

04/05/2015 16:00

05/05/2015 04:00

05/05/2015 16:00

06/05/2015 04:00

We

rkraum 1

We

rkraum 2

Fe

nsterW

R2

Mo

de

llierraum

Spontan/random

lüften

AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

GS

Ts

ch

ars

Ka

ste

lbe

ll Ve

rsu

ch

mit Ü

be

rdru

ck

ven

tilato

r im L

eh

rerzim

me

r

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

15/05/2012 21:00

16/05/2012 03:00

16/05/2012 09:00

16/05/2012 15:00

16/05/2012 21:00

17/05/2012 03:00

17/05/2012 09:00

17/05/2012 15:00

17/05/2012 21:00

18/05/2012 03:00

18/05/2012 09:00

18/05/2012 15:00

18/05/2012 21:00

19/05/2012 03:00

19/05/2012 09:00

19/05/2012 15:00

19/05/2012 21:00

20/05/2012 03:00

20/05/2012 09:00

20/05/2012 15:00

20/05/2012 21:00

21/05/2012 03:00

21/05/2012 09:00

21/05/2012 15:00

21/05/2012 21:00

22/05/2012 03:00

22/05/2012 09:00

22/05/2012 15:00

22/05/2012 21:00

23/05/2012 03:00

23/05/2012 09:00

23/05/2012 15:00

23/05/2012 21:00

24/05/2012 03:00

24/05/2012 09:00

24/05/2012 15:00

24/05/2012 21:00

25/05/2012 03:00

Radon Bq/m³

16,5

17

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

Temperatur °C

Rado

n B

q/m

³Tem

pera

tur [°C

Ve

ntila

tore

OF

FV

en

tilato

re O

N

AU

TO

NO

ME

PR

OV

INZ

BO

ZE

N -

SÜ

DT

IRO

LP

RO

VIN

CIA

AU

TO

NO

MA

DI B

OLZ

AN

O -

ALT

O A

DIG

E

Gru

nd

sch

ule

Ts

chars

0

500

1000

1500

2000

250024/06/2013 12:00

25/06/2013 04:00

25/06/2013 20:00

26/06/2013 12:00

27/06/2013 04:00

27/06/2013 20:00

28/06/2013 12:00

29/06/2013 04:00

29/06/2013 20:00

30/06/2013 12:00

01/07/2013 04:00

01/07/2013 20:00

02/07/2013 12:00

03/07/2013 04:00

03/07/2013 20:00

04/07/2013 12:00

05/07/2013 04:00

05/07/2013 20:00

06/07/2013 12:00

07/07/2013 04:00

07/07/2013 20:00

08/07/2013 12:00

09/07/2013 04:00

09/07/2013 20:00

Radon Bq/m3

Lehrerzimm

er P0K

lasse 2 P0K

lasse 3 P0K

lasse 5 P1

Le

hre

rzimm

er S

tock

0

Klas

se

2 Sto

ck 0

Klas

se

3 Sto

ck

0

Klas

se

5 Sto

ck 1

im S

omm

er…


MaterialienFormaldehyd

MenschenCO2

BodenRadon

Ursache/QuelleSchadstoff

2 mögliche Lösungen:

•Beseitigung der Ursache/Quelle

•Luftwechsel

Environment

Die Luftqualität in Innenräumen: Analyse und Ergebnisse