VOC | Volatile Organic Compounds

 

Im Rahmen der Raumluftmessung wird eine Schadstoffgruppe analysiert, die große gesundheitliche Wirkungen auf den Menschen haben kann. Unter dem Begriff VOC (Volatile Organic Compounds) wird dabei eine Vielzahl an flüchtigen organischen Verbindungen zusammengefasst. Sie werden in der Raumluft als gas- und dampfförmige Stoffe gemessen, da sie hauptsächlich über die Atmung vom Menschen aufgenommen werden.

Unter VOC fallen z.B. Kohlenwasserstoffe, Alkohole und Aldehyde. Besondere Emittenten sind Lösemittel in Farben und Lacken, Klebstoffe sowie Wand- Decken- und Bodenbeläge; sie können aber ebenso als Abbauprodukt von biologischen Prozessen erst vor Ort gebildet werden (z.B. Terpene oder Formaldehyd bei Holzprodukten). Hinzukommen bei Gebäuden auch VOC-Emissionen aus der Innenausstattung (z.B. aus Möbel und Dekormaterialien) sowie Pflege-, Reinigungs- und Hobbyprodukte. Und selbst menschliche Nutzung - sei es durch Tabakrauch oder Nahrungsmittelzubereitung - sowie der menschliche Stoffwechsel produzieren VOC-Verbindungen. Durch die gegenüber der Außenluft in der Regel erhöhten Raumluftkonzentration, haben VOC-Verbindungen eine besondere gesundheitliche Relevanz.

Flüchtige organische Verbindungen entweichen in die Luft, wenn Lösemittel oder Flüssigbrennstoffe verdunsten und flüssige, pastöse oder elastische Produkte langsam austrocknen. Gerade bei Beschichtungen können VOC-Verbindungen durch die große Oberfläche der dünnen Schicht recht schnell an die Raumluft abgegeben werden. Es gibt jedoch auch Fälle, in der sie langsam aus dem Inneren des Bauprodukts an die Oberfläche transportiert werden, und so eine zunächst recht konstante Materialemission entsteht. Beispiele sind hierbei z.B. Lösemittel zur Kunststoffherstellung, die während der Produktion nicht umfänglich gebunden wurden oder Hilfsstoffe wie Weichmacher und Stabilisatoren des entsprechenden Produkts.

Die Emissionsgeschwindigkeit kann nach der jeweiligen chemischen Verbindung unterschieden werden. Untergruppen von VOC sind daher sehr flüchtige organische Verbindungen (Very Volatile Organic Compounds, VVOC) und schwerflüchtige organische Verbindungen (Semivolatile Organic Compounds, SVOC). Die Summe der Konzentrationen sämtlicher VOC ergibt den sogenannten TVOC-Wert (Total Volatile Organic Compounds).

Viele hundert Einzelverbindungen können gleichzeitig in der Luft auftreten. Eine Bewertbarkeit über einen Einzelstoff ist daher nur eingeschränkt möglich, da stoffliche Wechselwirkungen auftreten können. Aus diesem Grund wurde durch das Deutsche Umweltbundesamt eine hygienische Einstufung von Innenräumen nach der Summenkonzentration TVOC eingeführt. Sie unterscheidet je nach TVOC-Konzentration zwischen „hygienisch unbedenklich“, „hygienisch noch unbedenklich“, „hygienisch auffällig“, „hygienisch bedenklich“ und „hygienisch inakzeptabel“. Die zu diesem Thema aktive Ad-Hoc-AG des Umweltbundesamtes empfiehlt als langfristiges Mittel eine TVOC-Konzentration von 200 bis 300 μg/m³. TVOC-Konzentrationen über 1000 μg/m³ deuten einen grundsätzlichen Handlungsbedarf an. TVOC-Konzentrationen über 10.000 μg/m³ weisen auf eine hygienisch inakzeptable Situation hin und bedürfen sofortigen Handlungsbedarfs.

 

Bewertungsschema nach Umweltbundesamt für TVOC

 

Bei höheren TVOC-Konzentrationen sollten Einzelstoffanalysen erfolgen. Hierzu hat die Ad-Hoc-AG für häufig vorkommende und gesundheitlich besonders relevante Verbindungen Richtwerte erarbeitet. Der Richtwert II (RW II) beschreibt als wirkungsbezogener Wert, ab welcher Konzentration nach heutigem Kenntnisstand die gesundheitliche Wirkungsschwelle erreicht wird. Bei der Überschreitung des RW II sollte unverzüglich gehandelt werden, da besonders für empfindliche Personen der Daueraufenthalt in solchen belasteten Räumen eine gesundheitliche Gefährdung darstellen kann. Der Richtwert I (RWI), in der Regel um den Faktor 10 kleiner als der RW II, beschreibt die Konzentration eines Stoffes in der Innenraumluft der ein Mensch nach aktuellem Kenntnisstand ohne gesundheitliche Folgen lebenslang ausgesetzt werden kann. Er kann damit als Zielwert bei Baumaßnahmen und Sanierungen dienen.

Um einen relativen Vergleich zu anderen Bauten zur ermöglichen, wurde durch die Arbeitsgemeinschaft ökologischer Forschungsinstitute e.V. (AGÖF) Orientierungswerte und Auffälligkeitswerte entwickelt. Ihre Überschreitung bedingt nicht grundsätzlich eine gesundheitlich bedenkliche Situation, zeigt aber an, dass eine entsprechende Emissionsquelle im Raum vorhanden ist. So lässt sich bei der vorherigen Erfassung aller Baustoffe genau die Emissionsquelle zuweisen und darüber, z.B. ohne lange baustoffbezogene Recherche eine Handlungsempfehlung abgeben. Ähnliche Werte lassen sich bei der Deutschen Gesellschaft nachhaltiges Bauen (DGNB) und dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) unter dem Begriff Neubauorientierungswert (NOW-Wert) finden.

Bei einer auch unter gesundheitlichen Gesichtspunkten erfolgten Materialwahl bei einem Neubau sind die VOC-Konzentrationen in der Regel gering und gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht zu befürchten. Sowohl Materialien mit einem anerkannten Umweltzeichen als auch erfolgreich nach dem AgBB-Bewertungsschema getestete bieten die Gewähr, dass die mögliche VOC-Abgabe auf ein geringes Maß reduziert ist.

Ein Nachweis über die VOC-Konzentration im Raum schafft hierbei eine entsprechende Sicherheit. Die Raumluftmessung soll dazu einerseits über alle Ausstattungsvarianten eines Gebäudes erstellt und andererseits an jedem einzelnen Messpunkt repräsentativ für eine Nutzung des jeweiligen Raumes sein. Für einen Nachweis nach DGNB und BNB erfolgt dabei eine Probenahme auf dem Substraten Tenax (für VOC und TVOC) und DNPH (für den Schadstoff Formaldehyd) gemäß DIN EN ISO 16000. Die zu messende Substanzliste ist angelehnt an AGBB-Bewertungsschema für VOC aus Bauprodukten (NIK-Liste).

Nach DGNB soll die Messung spätestens 28 Tagen nach Fertigstellung des Gebäudes ohne Ausstattung im Innenraum erfolgen, um einen klaren Bezug zum Gebäude herstellen zu können. Eine spätere Messung senkt die potenzielle Punktzahl, die im Rahmen der DGNB-Zertifizierung erreichbar ist. Es wird dabei angenommen, dass bei gleichem Messergebnis durch das Abklingen der Schadstoffe von einer höheren Ausgangkonzentration ausgegangen werden muss.