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Forschungsbericht: Freisetzung von Isocyanaten und Aminen aus Bauwerksabdichtungen - Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung im Rahmen der abZ

Freisetzung von Isocyanaten und Aminen aus Bauwerksabdichtungen - Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung im Rahmen der abZ

Bauforschung, Band T 3343
Andreas Schmohl, Christian Scherer
Fraunhofer-Institut für Bauphysik -IBP-, Holzkirchen
2016, 82 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. T 3343 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-8167-9853-8

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Inhaltsverzeichnis [PDF]

Inhalt

Weil Bauwerksabdichtungen in direktem Kontakt mit Niederschlags-, Sicker-, Boden- und/oder Grundwasser stehen können, stellt sich die Frage nach ihren ökologischen Auswirkungen, d. h. ob diese Produkte bei Applikation oder während ihrer Lebenszeit einen negativen Einfluss auf Boden und Grundwasser ausüben. Für die Bauwerksabdichtung werden neben mineralischen und bituminösen Systemen sowie Produkten auf der Basis von Acrylaten, Methacrylaten oder Wasserglas (sog. Injektionsgele) häufig 2-Komponenten-Polyurethan-Systeme eingesetzt. Polyurethane bestehen aus einer Polyol- und einer Diisocyanat-Komponente. Beide Komponenten werden mit Hilfe eines Applikationswerkzeugs bei der Injektion in einer Mischkammer zusammengeführt und vermischt. Sie reagieren erst am Einsatzort ab. Iso- und Diisocyanate hydrolysieren beim Kontakt mit Wasser zu den korrespondierenden Carbaminsäuren und reagieren unter Abspaltung von Kohlendioxid weiter zum Amin. Die Bestimmung ggf. freigesetzter Isocyanate über die Muttersubstanz ist daher nicht zuverlässig möglich.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Bauwerksabdichtung, Abdichtung, Dichtstoff, Injektion, Gel, Isocyanat, Grundwasser, Niederschlagswasser, Regenwasser, Sickerwasser, Gewässerschutz, Bodenschutz, Ökologie, Hydrolyse, Zulassung, Bewertung,

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Edition Der Bausachverständige
2023, ca. 260 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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Feuchte- oder Schimmelschäden in Gebäuden sind nicht selten eine Folge undichter Abdichtungen. Bei erdberührten Bauteilen sind Ortung und Instandsetzungen von Leckagen besonders aufwendig, denn die undichten Bereiche sind zum Zeitpunkt der Schadenfeststellung oft nicht mehr zugänglich. Abdichtungen müssen deshalb besonders gewissenhaft geplant und ausgeführt werden. Anhand präziser Zeichnungen und mit ausführlichen Erläuterungen der geltenden Abdichtungsnormen erläutern die Autoren im ersten Teil des Buches die fachlichen Grundlagen. Die wichtigsten Anforderungen fassen sie in übersichtlichen Tabellen zusammen. Besonders schadenträchtige Details, wie die Boden-Wandanschlüsse, Durchdringungen und niveaugleiche Türschwellen, werden präzise dargestellt. Ein eigenes Kapitel ist der nachträglichen Abdichtung älterer Bestandsbauten gewidmet. Ein systematischer Schadenkatalog bildet den zweiten Teil des Buches. An Beispielen aus der Gutachterpraxis zeigen die Autoren typische Planungs- und Ausführungsfehler auf und geben Instandsetzungsempfehlungen. Die Schadenfälle sind nach Wassereinwirkungsklassen geordnet und betreffen sowohl Abdichtungen im Neubau als auch im Bestand. Auf einprägsame Weise vermittelt das Buch das komplexe Fachwissen für die Planung und die Herstellung von Abdichtungen, die über die gesamte Nutzungsdauer eines Gebäudes funktionsfähig bleiben.

Matthias Zöller
Bauschäden in Beispielen
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Diese Sammlung zeigt einen Querschnitt durch das weite Feld der Bauschäden. In 50 Fallbeispielen vom Dach bis zum Keller und von der Fassade bis zur Haustechnik werden außergewöhnliche Schadensfälle erläutert, ihre Ursachen beschrieben, Schlussfolgerungen gezogen und die zugehörigen Regelwerke benannt. Dazu greift das Buch allgemeine Sachverständigenthemen auf, etwa zur Gutachtenerstellung oder zur Regelwerksauslegung. Die Veröffentlichung bündelt die Beiträge, die der Autor in zehn Jahren für die Fachzeitschrift IBR und die Datenbank IBR-online verfasst hat. Sie hat zum Ziel, die Planenden mit dem nötigen Fachwissen auszustatten, um solche Schäden künftig zu vermeiden.

Thomas Bretz, Matthias Zöller
Baurechtliche und -technische Themensammlung. Heft 4: Flachdachabdichtungen
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2., aktual. Aufl.
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Fraunhofer IRB Verlag

Das vierte Heft befasst sich mit den Zuverlässigkeitsaspekten bei Dachabdichtungen. Behandelt werden die am häufigsten vorkommenden Probleme bei Flachdächern und wärmegedämmten Dächern aus Holz. Themenbereiche wie Gefällegebung, Unterläufigkeit, Bewegungsfugen, Randabschlüsse, niveaugleiche Türschwellen, Schutzlagen und feuchtevariable Dampfsperren werden ebenso praxisgerecht erläutert wie die vergleichsweise neue Problematik der zum Teil drastischen Schäden an Dächern mit Wärmedämmung zwischen tragenden Hölzern und beidseitigen, diffusionsdichten Abdeckungen. Sie finden auch Hinweise zu neuen Korrosionsproblemen von Metalldächern aus Zinkblechen und Tipps zu deren Vermeidung. Die Neuauflage berücksichtigt die wesentlichen Neuerungen der Regelwerke, die Dachabdichtungen beschreiben: DIN 18 531 sowie die Flachdachrichtlinie des ZVDH (Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks).

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Forschungsberichte

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Andreas Schmohl, Sabine Johann
Freisetzung von aromatischen Aminen aus Bauwerksabdichtungen
Verfahren zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung im Rahmen der abZ
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3394
2022, 165 S., 119 Abb. u. 13 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Für die Bauwerksabdichtung oder zur Sanierung von Abwasserleitungen werden häufig 2-Komponenten-Polyurethan-Systeme oder Epoxidharze eingesetzt. Bauwerksabdichtungen und Abwasserleitungen stehen häufig in direktem Kontakt mit Boden und Grundwasser. Daher stellt sich die Frage nach ihrer ökologischen Wirksamkeit, d. h. ob diese Produkte bei Applikation oder während ihrer Lebenszeit einen negativen Einfluss auf Boden und Grundwasser ausüben. PUR-lnjektionsharze und Epoxidharze können kanzerogene Amine emittieren. Im Forschungsprojekt wurde daher eine Liste von 19 kanzerogenen Aminen zusammengestellt. Das Projekt verfolgte vier Ziele: 1. Bereitstellung und Validierung eines Analysenverfahrens für 18 kanzerogene Amine; 2. Stoffspezifischer Vergleich der UPLC-MS/MS-Analytik mit der GC-MS-Analytik; 3. Produktscreening zur Relevanzeinschätzung der Amine; 4. Vergleich des Zeitverlaufs der Aminfreisetzung mit dem TOC-Verlauf.

Bauwerksabdichtung mit Frischbetonverbundfolie - Grundlagen zur Erstellung eines Regelwerks für eine innovative Bauart

Lars Meyer, Serdar Bilgin, Sebastian Filusch, Thomas Freimann, Ulli Heinlein, Knut Herrmann
Bauwerksabdichtung mit Frischbetonverbundfolie - Grundlagen zur Erstellung eines Regelwerks für eine innovative Bauart
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3183
2020, 249 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Frischbetonverbundsysteme (FBVS) werden in Deutschland i. d. R. als zusätzliche wasserseitige Abdichtungsebene auf wasserundurchlässigen Stahlbetonkonstruktionen (WU-Betonkonstruktion) angeordnet. Diese Form der Bauwerksabdichtung wird in Deutschland vermehrt seit 2012 eingesetzt und ist als neue Bauart bisher keinen Regelwerken zuzuordnen. Zum einen werden die FBVS i. d. R. nicht als eigenständige Abdichtung nach DIN 18533 angesehen, zum anderen werden sie derzeit nicht in der DAfStb-Richtlinie "Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton" behandelt. Der Verwendbarkeitsnachweis wurde bisher über allgemein bauaufsichtliche Prüfzeugnisse (abP) erbracht, der allerdings nicht auf einheitlichen Prüfgrundsätzen beruhte. Wesentliche Merkmale verschiedener Produkte können daher nur schwer miteinander verglichen werden. Neben diesen Unklarheiten zur Vergleichbarkeit von Produkten sind am Markt nach wie vor zahlreiche Planungs- und Anwendungsfragen zur Bauart vorhanden.

Entwicklung eines Extraktions- und Analysenverfahrens zur quantitativen Bestimmung des Gehalts an MCPP und MCPP-Estern in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen

Andreas Schmohl, Sabine Johann
Entwicklung eines Extraktions- und Analysenverfahrens zur quantitativen Bestimmung des Gehalts an MCPP und MCPP-Estern in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen
Bauforschung, Band T 3366
2019, 56 S., 16 Abb. u. 17 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen, die z. B. zur Dachabdichtung bei Gründächern eingesetzt werden, sind mit Estern der 2-(4-Chlor-2-methylphenoxy)-propionsäure ("Mecoprop", MCPP) ausgerüstet. Diese Mecoprop-Ester werden bei Kontakt mit Wasser aus der Bitumenbahn ausgewaschen; durch Hydrolyse der Ester wird Mecoprop freigesetzt. Durch die radizide Wirkung des Mecoprops werden Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen mit Gründachaufbau vor Durchwurzelung geschützt. Wirksam ist allerdings nur das (R)-(+)-Enantiomer "Mecoprop-P", das in modernen Rezepturen zum Schutz vor Durchwurzelung überwiegend enthalten ist. Für die Bestimmung des Gehaltes an MCPP und MCPP-Estern in Dachabdichtungs-bahnen, z. B. für Homogenitätsprüfungen, wurden ein Extraktions-Verfahren sowie eine Analysenmethode für MCPP-Ester entwickelt und validiert.

Andreas Schmohl, Sabine Hübner
Freisetzung von aromatischen Aminen aus Bauwerksabdichtungen
Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung im Rahmen der abZ
Bauforschung, Band T 3367
2019, 77 S., 45 Abb. u. 11 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Für die Bauwerksabdichtung werden häufig 2-Komponenten-Polyurethan-Systeme eingesetzt, die aus einer Polyol- und einer Diisocyanat-Komponente bestehen. Beide Komponenten werden mit Hilfe eines Applikationswerkzeugs bei der Injektion in einer Mischkammer zusammengeführt und vermischt. Bei der Applikation der Bauwerksabdichtungsstoffe können organische Aminverbindungen ins Grundwasser freigesetzt werden. Ziel des Projekts war die Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung von PUR-Injektionsharzen im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ). In einer ersten Projektphase wurden 2 PUR-Injektionsharze auf die Freisetzung von 16 Aminen sowie 6 Isocyanat-Derivate bezüglich ihrer Hydrolysegeschwindigkeit untersucht. Der vorliegende Bericht enthält die Ergebnisse der zweiten Projektphase. Der Fokus in Phase II lag auf der Erweiterung des Verfahrens um zusätzliche Amine und der Optimierung der instrumentellen Analytik sowie der Anreicherung. Das analytische Verfahren wurde auf 26 Amine erweitert. Zwei chromatographische Methoden, eine isokratische und eine Gradienten-Methode, wurden entwickelt und miteinander verglichen.

Validierung des Laborversuches nach DIN CEN/TS 16637-2 zur Freisetzung von Radiziden aus Bitumendachbahnen. Abschlussbericht

Sabine Hübner, Regina Schwerd
Validierung des Laborversuches nach DIN CEN/TS 16637-2 zur Freisetzung von Radiziden aus Bitumendachbahnen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3359
2018, 22 S., 10 Abb. u. 8 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Ester der 2-(4-Chlor-2-methylphenoxy)-propionsäure ("Mecoprop", MCPP) finden in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen, die z.B. zur Dachabdichtung bei Gründächern eingesetzt werden, Anwendung. Bei Kontakt mit Wasser werden die Mecoprop-Ester aus der Bitumenbahn ausgewaschen und Mecoprop durch Hydrolyse aus den Estern freigesetzt. Durch die radizide Wirkung des Mecoprops werden Polymerbitumenbahnen mit Gründachaufbau vor Durchwurzelung geschützt. Wirksam ist allerdings nur das (R)-(Plus)-Enantiomer, "Mecoprop-P", das in modernen Rezepturen zum Schutz vor Durchwurzelung überwiegend vorhanden ist. Mit dem ablaufenden Regenwasser kann so Mecoprop in die Umwelt eingetragen werden. Der Eintrag von Mecoprop aus Bauprodukten in die Umwelt soll bauaufsichtlich In Bezug genommen werden. Die Freisetzung von Mecoprop aus Bitumendachbahnen wurde bereits in den Forschungsvorhaben P 52-5- 20.88-1497/15 und P 52-5- 20.88.2-1999/16 untersucht. Dabei wurde unter anderem der Laborversuch nach DIN CEN/TS 16637-2 ("Horizontale dynamische Oberflächenauslaugprüfung") angewandt. Zukünftig sollen die Ergebnisse aus dem Laborversuch nach DIN CEN/TS 16637-2 als Eingangsdaten für ein mathematisches Modell zur Modellierung der Umwelteinwirkungen von Mecoprop dienen. Um ein robustes Verfahren zu erhalten, ist eine detaillierte Vorschrift für alle Arbeitsschritte der Oberflächenauslaugprüfung unabdingbar, da nur so die Reproduzierbarkeit als auch eine möglichst gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen den Laboratorien sichergestellt werden kann.

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Zeitschriftenartikel

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Simonis, Udo; Hafer, Klaus
Blasen-/Pockenbildung bei Polymerbitumenbahnen
Der Bausachverständige, 2022

Zöller, Matthias
Balkone: Abdichtung und Entwässerung
IBR Immobilien- & Baurecht, 2022

Gutjahr, Walter
Einklang zwischen Abdichtung & Belag. Terrassenbelag
DDH Das Dachdeckerhandwerk, 2022

Spirgatis, Rainer
Das WTA-Referat 4 - (nachträgliche) Bauwerksabdichtung (kostenlos)
Bausubstanz, 2021

Wietersheim, Mark von
Abdichten im Spannungsfeld von Regeln und Recht. ATV DIN 18336 versus DIN 18531 bis 18535
Bauen im Bestand B + B, 2021

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