Wie qualifiziert und quantifiziert man VOC-Emissionen bei biobasierten Baustoffen?

Biobasierte Materialien gewinnen im Bauwesen zunehmend an Bedeutung. Holz, Hanf, Flachs und andere natürliche Rohstoffe tragen dazu bei, CO₂ zu speichern und den Einsatz fossiler Ressourcen zu reduzieren. Dennoch bedeutet „biobasiert“ nicht automatisch, dass ein Material auch gesund für das Innenraumklima ist. Ook natuurlijke bouwmaterialen kunnen vluchtige organische stoffen (VOC’s) uitstoten. Die stoffen kunnen bijdragen aan klachten zoals hoofdpijn, irritatie aan ogen of luchtwegen en concentratieproblemen. Daarom is het belangrijk om VOC-emissies niet alleen te beoordelen, maar ook meetbaar te maken. Hoe pak je dat aan? Op basis van bevindingen van TU Eindhoven leggen we het jou stap voor stap uit.

1. Was sind VOC-Emissionen?

VOC sind „Volatile Organic Compounds“, also flüchtige organische Verbindungen, die aus Materialien freigesetzt werden können – etwa aus Bau- und Einrichtungsprodukten. Ein bekanntes Beispiel ist Formaldehyd. Diese Stoffe werden häufig über einen längeren Zeitraum nach der Herstellung eines Materials abgegeben. Dadurch können VOC die Luftqualität in Gebäuden langfristig beeinflussen, auch wenn der Großteil der Emissionen direkt nach der Produktion bzw. Verarbeitung des Materials auftritt.

Deshalb ist es wichtig, alle Baustoffe systematisch zu bewerten – denn auch biobasierte Materialien können VOC enthalten. Zum Beispiel durch:

Bindemittel
Beschichtungen
Behandlungen gegen Schimmel oder Brandschutz
Klebstoffe in Verbundmaterialien wie CLT (Cross Laminated Timber)

2. Qualifizierung: Welche Stoffe sind im Baustoff enthalten?

Sie betrachten die Zusammensetzung eines Produkts. Hersteller können diese Informationen in der Regel durch Dokumente nachweisen, wie zum Beispiel:

EPD (Environmental Product Declaration)
Sicherheitsdatenblatt (MSDS oder SDS)
Produktzertifikate

Diese Dokumente zeigen, welche chemischen Stoffe ein Produkt enthält und in welchen Mengen. Häufig gilt dabei ein Grenzwert von 1000 ppm (0,1 %) für die Angabe von Inhaltsstoffen.

Wichtig ist jedoch: Diese Angaben sagen noch nichts darüber aus, wie viel davon tatsächlich in die Raumluft abgegeben wird.

3. Quantifizierung: Wie viele VOC emittiert der Baustoff?

Der nächste Schritt besteht darin, zu messen, wie viele VOC ein Produkt tatsächlich emittiert. Dies geschieht in der Regel durch Emissionsprüfungen in einer Klimakammer. Das Material wird dabei in eine kontrollierte Umgebung gebracht, in der anschließend gemessen wird, welche Mengen an VOC in die Luft abgegeben werden.

Solche Tests liefern beispielsweise Werte nach 3 oder 28 Tagen und geben damit Aufschluss über das Emissionsverhalten im Zeitverlauf. Bekannte Verfahren sind unter anderem die NEN ISO 16000-Prüfungen für Innenraumluft sowie die AgBB-Bewertungsmethode.

Diese Abbildung zeigt, wie Forschende die Emissionen von Schadstoffen (VOC) aus Baustoffen Schritt für Schritt messen und bewerten. Zunächst werden verschiedene Materialien ausgewählt – biobasierte, teilbiobasierte und synthetische. Anschließend wird im Labor untersucht, welche Stoffe freigesetzt werden und in welchen Mengen.

Dies erfolgt mithilfe einer speziellen Messmethode (GC-MS). Die Ergebnisse werden danach im Hinblick auf ihre gesundheitlichen Auswirkungen bewertet. So wird deutlich, dass sich Materialien hinsichtlich ihrer Emissionen unterscheiden und dass diese Emissionen einen Einfluss auf die Innenraumluftqualität und die Gesundheit der Nutzer haben können.

Bron: De Kort et al. (2023), Emission rates of bio-based building materials, Science of the Total Environment.

4. Praxis: Nutzen Sie Labels und Zertifizierungen als ersten Filter

In der Praxis haben Planungsteams oft wenig Zeit, jede einzelne Emissionsprüfung selbst auszuwerten. Labels und Zertifizierungen können hier als erste Orientierung und Vorauswahl dienen. Bekannte Beispiele sind:

Weitere Anregungen finden Sie auch in dit document. Diese Labels zeigen, ob ein biobasierter Baustoff bestimmte Grenzwerte für VOC-Emissionen einhält. Eine inhaltliche Bewertung ersetzen sie jedoch nicht – sie dienen vielmehr als erste Orientierung und unterstützen die Vorauswahl geeigneter Materialien.

5. Stellen Sie gezielte Fragen an Lieferanten

Bei der Auswahl von Baustoffen ist es sinnvoll, Lieferanten gezielt einige Standardfragen zu stellen, zum Beispiel:

Welche VOC-Emissionsprüfungen wurden durchgeführt?
Enthält das Produkt Stoffe wie Formaldehyd oder Weichmacher?
Gibt es Zertifizierungen oder Emissionslabels?

6. Schauen Sie über Emissionen hinaus

VOC-Emissionen sind wichtig, aber ihr Einfluss auf die Innenraumluftqualität ist nur ein Aspekt eines gesunden Baustoffs. Auch andere Faktoren spielen eine Rolle, wie zum Beispiel:

Akustik
thermischer Komfort
visuelle und haptische Materialwirkung

Betrachten Sie Baustoffe daher immer im Gesamtkontext und wägen Sie alle relevanten Faktoren sorgfältig ab.

Mehr über Methoden zur Bestimmung von VOC-Emissionen bei biobasierten Baustoffen?

Lesen Sie den vollständigen Forschungsartikel der Technische Universiteit Eindhoven

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