?kotoxikologische Bewertung von Bauprodukten

Bauarbeiter verlegen bitumenhaltige Dachbahnen.zum Vergr??ern anklicken
Regenwasser kann aus Dachbahnen Stoffe herausl?sen, die so in die Umwelt gelangen.
Quelle: Kadmy / Fotolia.com

Nach dem Vorsorgeprinzip ben?tigen Hersteller von Stoffgemischen, Produkten und Recyclingmaterialien zuverl?ssige Verfahren, um die Umweltauswirkungen ihrer Produkte im Voraus einsch?tzen zu k?nnen. Als praktikable Methode haben sich neben der chemischen Analytik ?kotoxikologische Tests etabliert, mit denen im Labor die Auswirkungen von Stoffen auf Lebewesen untersucht werden.

?kotoxikologische Tests werden mit Organismen durchgeführt, die sich leicht im Labor züchten lassen, etwa mit Algen oder Wasserfl?hen. Diese werden den zu untersuchenden Stoffen im Labor ausgesetzt, um zu sehen, ob hierdurch zum Beispiel das Wachstum gehemmt oder die Beweglichkeit eingeschr?nkt wird.

?kotoxikologische Tests sind seit 2005 ein Bestandteil des in Deutschland bauaufsichtlich eingeführten Bewertungskonzepts für Bauprodukte, die in ihrer Verwendung Kontakt mit Boden und Grundwasser haben. Die bisherigen Erfahrungen zeigen, dass ?kotoxikologische Tests ein aussagekr?ftiges Bewertungsinstrument für Bauprodukte, die gef?hrliche Stoffe in die Umwelt freisetzen k?nnen, sind. Künftig sollte auch ein europ?isches Prüfkonzept verfügbar sein. Eine europ?ische Verst?ndigung über eine empfehlenswerte und praktikable Vorgehensweise ist wichtig, da Bauprodukte am Binnenmarkt grenzüberschreitend angeboten und eingesetzt werden. Nur wenn alle Labore die verfügbaren Tests gleich ausführen, sind Testergebnisse vergleichbar.

Ein von Hydrotox GmbH geleitetes Konsortium hat Empfehlungen zur Planung und Durchführung von ?kotoxizit?tstests an Bauprodukten erarbeitet. Das im Auftrag des Umweltbundesamts (⁠UBA⁠) durchgeführte Projekt hatte das Ziel, zur europ?ischen Harmonisierung ?kotoxikologischer Prüfmethoden für Bauprodukte zur Au?enanwendung beizutragen.

Vorgehen bei der ?kotoxikologischen Untersuchung von Bauprodukten

W?hrend der Bau- und Nutzungsphase k?nnen viele Bauprodukte Kontakt mit Regen- und Sickerwasser oder Grundwasser haben. Die aus diesen Bauprodukten mit dem Kontaktwasser ausgelaugten Stoffe sollten das Grundwasser nicht verunreinigen. üblicherweise gibt es Referenzwerte für Stoffe in Gew?ssern, um über m?gliche Umweltgef?hrdungen urteilen zu k?nnen. Liegen diese Werte allerdings für die freigesetzten organischen Verbindungen nicht vor, bieten ?kotoxikologische Tests eine Orientierung, um eine Unbedenklichkeit zu bewerten.

Am besten geeignet, um Auswirkungen auf das Schutzgut Grundwasser zu prüfen, sind Tests mit verschiedenen Wasserorganismen. Da unterschiedliche Lebewesen nicht gleich empfindlich auf Chemikalien reagieren, ist es üblich, mehrere Organismen in standardisierten Tests zu verwenden. Der erste Schritt, um die Vertr?glichkeit von Bauprodukten für Grundwasser zu bewerten, ist die Gewinnung eines Eluats. Dazu wird das Bauprodukt unter genormten Bedingungen in einen Wasserbeh?lter gehalten. Die Untersuchung des so gewonnenen Wassers, des Eluats, gibt Auskunft über m?gliche mobilisierbare Stoffe und Umweltgef?hrdungen in der vorgesehenen Verwendung des Bauprodukts.

Untersuchungsprogramm zur Ableitung der Empfehlungen

Die als UBA-Texte ver?ffentlichten ?Empfehlungen für eine Testbatterie zur ?kotoxikologischen Bewertung der Umweltvertr?glichkeit von Bauprodukten“ basieren auf einem Untersuchungsprogramm mit 20 Bauprodukten und einem Ringversuch mit zwei Produkten. Vorerst hat das Forschungskonsortium Bauprodukte ausgew?hlt, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung und Verwendung organische Stoffe auslaugen k?nnten, und diese eluiert. Für die Herstellung der Eluate für einteilige (beispielsweise Rohre) und fl?chige Bauprodukte (beispielsweise Dachbahnen) ist bereits eine europ?isch einheitliche Prüfvorschrift vorhanden: die horizontale dynamische Oberfl?chenauslaugprüfung (DSL-Test) nach CEN/TS 16637-2. Hier galt es, erstmalig Erfahrungen zu sammeln, wie sich der DSL-Test am besten mit den bereits international genormten Tests für ?kotoxizit?t kombinieren l?sst. Für k?rnige Bauprodukte (wie Granulate zum Sportplatzbau) lag das entsprechende europ?ische Prüfverfahren zur Eluatgewinnung w?hrend der Projektlaufzeit noch nicht vor. Deshalb hat das Projektkonsortium k?rnige Produkte im Schütteltest nach DIN EN 12457-1 eluiert. Dies ist ein europ?isches Prüfverfahren für Abf?lle, das m?glicherweise in Zukunft als eine Schnelltestmethode für Bauprodukte zur Anwendung kommt.

Das Versuchsprogramm für die Eluate umfasste vier aquatische Toxizit?tstests (mit Algen, Wasserfl?hen, Leuchtbakterien und Fischeiern), einen Gentoxizit?tstest und einen Test zur biologischen Abbaubarkeit der organischen Stoffe im Eluat. Je nach Produkt und Testorganismus zeigten sich nicht messbare bis sehr hohe ?kotoxizit?ten. Für einen Ringversuch, der die Variabilit?t der Ergebnisse zwischen verschiedenen Laboren zeigen sollte, hat das Projektkonsortium zwei Produkte mit einer hohen ?kotoxizit?t ausgew?hlt. (Denn bei einer nicht messbaren ?kotoxizit?t w?re die Variabilit?t nicht sichtbar.)

Am Ringversuch haben 17 Labore aus fünf L?ndern teilgenommen. Die Teilnehmer haben für eine Dachbahn und ein Granulat für Sportpl?tze aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk den gesamten, komplexen Verfahrensablauf vom Elutionsprozess über Probenlagerung bis hin zu den eigentlichen Biotests durchgeführt. Nach Ausschluss der als Ausrei?er identifizierten Biotests war die laborübergreifende Streuung des Gesamtverfahrens zur ?kotoxikologischen Charakterisierung von Bauprodukten akzeptabel. Sowohl in der absoluten H?he der Toxizit?t als auch in der Reihenfolge der Empfindlichkeit der Testorganismen unterschieden sich die beiden geprüften Bauprodukte deutlich. Es hat sich gezeigt, dass der Gesamtprozess aus Elutionsverfahren und mehreren ?kotoxtests (Testbatterie) grunds?tzlich geeignet ist, eine ?kotoxikologische Charakterisierung der Bauprodukte mit akzeptabler Variabilit?t vorzunehmen.

übertragung der Ergebnisse nach Europa

Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse sind wichtig, um die deutschen Erfahrungen mit Prüfung der ?kotoxizit?t von Bauprodukteluaten im europ?ischen Kontext in die Normung einbringen zu k?nnen. Die Empfehlungen aus dem Projekt und die Ergebnisse aus dem Ringversuch haben zur Erstellung eines Technischen Berichts “Leitfaden für die Anwendung von ?kotoxikologischen Untersuchungen auf Bauprodukte“ beigetragen. Dieser Technische Bericht ist im Februar 2018 als CEN/TR 17105 (Technische Regel) erschienen. Der CEN/TR kann jetzt als Referenz zum Beispiel bei der Vergabe des Blauen Engels oder bei der?Europ?ischen Technischen Bewertung von innovativen Bauprodukten Verwendung finden. Als n?chster Schritt sollte die ?kotoxikologische Methodik gleichwertig mit den chemischen Analysemethoden als Europ?ische Normen (EN) zur Prüfung von Bauprodukten und ihren Eluaten verfügbar sein. Mit einer verbesserten Methodik zur Prüfung der Auslaugung aus Bauprodukten und ihrer Auswirkung auf die Umwelt ist zu erwarten, dass Hersteller die Umweltvertr?glichkeit ihrer Bauprodukte leichter und zuverl?ssiger steuern k?nnen als bisher.