Deutag GmbH & Co. KG

FuE-Vorhaben „Baustoffkreislauf im Massivbau"

Themenverantwortlicher: Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Harald Kurkowski

Der Zwischenbericht (Stand 2/98) erläutert die begrenzt nutzbaren Ergebnisse der von ENVIS, Dortmund, durchgeführten Entwicklung eines Gas-Meßsystems zur Uberprüfung von belasteten Baustoffen.

Als weiterführender Auftrag wird derzeit vom Forschungszentrum Karlsruhe eine Anwendungsstudie des dort entwickelten gassensorischen Mikrosystems zur schnellen Überprüfung von Bauschutt und Mauerwerk auf Schadstoffgehalt durchgeführt.

Zu den im Auftrag unterschiedenen Positionen liegen derzeit folgende Ergebnisse vor:

Erprobung des Gassensorchips - Erkennung der Substanzen mit den erforderlichen Nachweisgrenzen:

Die Erprobung des Gassensorchips auf Erkennung und Nachweisbarkeit der vereinbarten Substanzen Xylol, Perchlorethylen, n-Oktan und Naphthalin (später Benzpyren) stand am Anfang der Studie.

Nach ersten Ergebnissen wurde der Fortgang der Laborarbeiten zwischenzeitlich durch mehrere Fehlchargen der Chipproduktion von Seiten des Forschungszentrums verzögert.

Inzwischen liegen Ergebnisse der Voruntersuchungen vor. Danach eignet sich das gassensorische Mikrosystem zur Erkennung von Xylol, n-Oktan und Perchlorethylen. Die Substanzen können in der Gasphase bis zur erforderlichen Nachweisgrenze (<1 ppm) durch ein charakteristisches Muster erkannt werden. Die Dringlichkeit, möglichst niedrige Nachweisgrenzen in der Gruppe der PAKs zu erreichen ist dem Auftragnehmer bekannt. In weiteren Versuchen wird an einer Lösung gearbeitet. Bisher wurden Messungen mit Naphthalin durch geführt.

Weiterhin erfolgten bereits erste Laborversuche, die genannten Substanzen innerhalb von Mischungen zu erkennen. Dabei stellte sich heraus, daß Xylol und n-Oktan als deutliche Peaks und Perchlorethylen bedingt deutlich zu erkennen sind. Die erforderliche Nachweisgrenze im ppm-Bereich ist erreichbar. Mischungen, die als PAK-Vertreter Naphthalin bzw. zu einem späteren Zeitpunkt Benzpyren enthalten, werden z.Zt. getestet.

Ergebnisse zur quantitativen Unterscheidbarkeit in unterschiedlichen Mischungen sowie Querempfindlichkeitsmessungen für Benzpyren gegenüber Probenfeuchte und unterschiedlichen Mineralölgehalt für zwei unterschiedliche Benzpyrenkonzentrationen stehen noch aus.

Entwicklung der Probenahmetechnik:

Zur Erprobung des Bauschutts ist eine Bohrmaschine mit 2 cm-Hochbohrer und integrierter Absaugpumpe vorgesehen. Erste Probenahmetests an unterschiedlichen Bauschutt Materialien haben sich bewährt. Das abgesaugte Material wird von einem kleinen Behälter mit definiertem Volumen (ca. 4,2 cm³) aufgefangen, welcher anschließend auf die elektrische Meßeinrichtung umgesetzt werden muß. Das geplante Bohrsystem, in welchem die Meßelektronik bereits integriert ist, kann derzeit nicht verwirklicht werden. Ein aufgesetzter Heizkörper erhitzt die Probe auf z.Zt. ca. 150 Grad Celsius. Die entweichende Gasphase kann anschließend vom Meßchip analysiert werden.

Eine kontrolliert lineare Aufheizung ist noch geplant. Ferner soll das System noch auf die zur Messung von PAKs notwendigen höheren Temperaturen umgerüstet werden.