Materialanalytik und Innenluftchemie

Forschungsprojekt

Entwicklung eines Sanierungsverfahrens für geruchsbelastete ältere Holzhäuser durch bauphysikalische und chemisch-physikalische Maßnahmen

In älteren Holzhäusern treten gelegentlich starke, unangenehme Gerüche auf, die von den Bewohnern als »schimmelig« oder »muffig« charakterisiert werden. Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass Chloranisole die wesentliche Ursache dieser Gerüche sind. 

© Fraunhofer WKI

Schema zur Entstehung von Chloranisolen durch mikrobielle Umsetzung. Die Hauptreaktionswege sind rot dargestellt.

© Fraunhofer WKI

Verteilung der TeCA-Konzentrationen in der Wandluft eines betroffenen Gebäudes (Rot = sehr hohe Konzentrationen (> 100 µg/m³), Orange = hohe Konzentrationen (50-100 µg/m³), gelb = mittlere Konzentrationen (10 – 50 µg/m³), grün = geringe Mengen bzw. kein Nachweis (< 10 µg/m³)).

Die Untersuchungen zum Entstehungsprozess ergaben, dass die Bildung der Chloranisole, die für die Gerüche verantwortlich sind, in einem Sekundärprozess stattfindet (Abb. 1). Gesundheitliche Beeinträchtigungen sind jedoch bisher nicht bekannt und können nach heutigem Informationsstand ausgeschlossen werden. Um für das beschriebene Problem Lösungen anbieten zu können, sollten geeignete Sanierungsmaßnahmen unter Berücksichtigung bauphysikalischer und chemisch-physikalischer Aspekte im Rahmen eines AiF-Projekts entwickelt werden. Ziele dieses nunmehr abgeschlossenen Projekts waren die Entwicklung effektiver und kostenverträglicher Sanierungsmaßnahmen, um mit Chloranisolen kontaminierte Häuser wieder geruchlich unbelastet nutzen zu können.

Im Rahmen des Projekts wurden in insgesamt 15 Gebäuden bzw. 39 Räumen Raum- und/oder Wandluftproben untersucht. Hieraus ergab sich zunächst ein vertieftes Verständnis der das Phänomen beeinflussenden Randparameter. Dabei stellte sich heraus, dass zunächst über lange Zeiträume Pentachlorphenol aus dem Ständerwerk entweicht und an anderen Materialien in den Gefachen (Folien, Dämmmaterialien, Werkstoffplatten) adsorbiert. Berechnungen ergaben, dass phasenweise Materialfeuchten erreicht werden können, die ein für Chloranisolbildung durch mikrobielle Umsetzungen ausreichendes Wachstum von Mikroorganismen erlauben. Dies geschieht vornehmlich in nach Norden, Nordwesten und Westen orientierten Gefachen, da diese am wenigsten durch Sonneneinstrahlung austrocknen (Abb. 2). Der Prozess kann sich aber weiter ausbreiten. Zusätzlich erfolgt eine Ausbreitung der Chloranisole durch Diffusion. Die Materialfeuchten, die die Chloranisolbildung auslösen, führen nicht zur Bildung von Holz zerstörenden Pilzen und schädigen die Bausubstanz physikalisch nicht.

Zur Behebung wurden diverse Ansätze verfolgt, da sich relativ schnell herausgestellt hatte, dass die Lösung des Problems nicht in einem starren Sanierungsverfahren für alle betroffenen Häuser bestehen kann. Vielmehr müssen mehrere Maßnahmen gebündelt werden, um die Ursache vollständig und dauerhaft zu beseitigen. Darüber hinaus erwies es sich als notwendig, auch einzelne lindernde Maßnahmen zu definieren, die zwar die Ursachen nicht bekämpfen, aber kostengünstig zumindest vorübergehende Besserung bringen. Hierfür bietet sich z. B. der Einbau einer Lüftungsanlage an, die später in ein Belüftungssystem im Rahmen eines Gesamtkonzeptes integriert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Aufbringen einer absorptiven Aktivkohletapete die Chloranisolkonzentration vorübergehend senken.

Neben diesen Zwischenlösungen kann mittels verschiedener Maßnahmen sanierend in den Prozess eingegriffen werden. Mindestens sollten die Gefache, wenn möglich von außen, geöffnet und die dadurch entfernten Werkstoffplatten ersetzt werden. Gleiches gilt für Dämmmaterialien und Folien. Der nächste wichtige Schritt ist die Beschichtung des Ständerwerks mit einem Pentachlorphenol sperrenden Anstrich, soweit zugänglich. Mit dem erneuerten Aufbau der Gefache erfolgt die Einbringung eines wirksamen Wärmedämmverbundsystems, das dauerhaft niedrige Feuchten garantiert. Die Sanierung kann je nach Lage der betroffenen Gefache und Räume als Teil- oder Totalsanierung erfolgen. Optional bzw. je nach Stärke der Geruchsbelastung können offene Stellen wie Steckdosen abgedichtet werden. Zur Beseitigung von Emissionen aus verbliebenen Bauteilen kann im Gefach, z. B. in die Dämmung, Aktivkohle eingebracht werden. Im Innenraum sollten alle adsorptiven Materialien, besonders Gardinen, Teppiche, Möbel, Kleidungsstücke etc. ausgetauscht bzw. gründlich gereinigt werden. Zusätzlich können eventuell in der Raumluft verbleibende Chloranisole durch das Aufbringen einer Aktivkohletapete entfernt werden. Unabhängig von der Zusammenstellung der jeweils gewählten Sanierungsverfahren ist dabei immer auf eine sorgfältige und fachlich versierte Durchführung zu achten, da bei unsachgemäßer Ausführung bzw. Kombination mit anderen Maßnahmen die Wirksamkeit beeinträchtigt werden kann.

 

Förderung
AiF, Industrie