Vergleichende Untersuchungen von Bodenluft

Das Vorhaben "Bodenluftuntersuchungen: Projekt zur externen Qualitätssicherung der Analytik und Probenahme von Bodenluft" des Länderfinanzierungsprogramms "Wasser, Boden und Abfall" hatte zum Ziel, die verschiedenen in der Praxis eingesetzten Methoden zu untersuchen und umfassender zu verstehen, um so Verbesserungs-Möglichkeiten aufzeigen zu können. Das Projekt lief über 3 Jahre und gliedert sich in die Teile:

1. Laborringversuch (Laufzeit: 2011-2012): "Welche Probengefäße werden von den § 18 BBodSchG-Laboren wie gut beherrscht?"
2. Bau einer mobilen Probenahme-Messstelle (Laufzeit: 2012-2013).
3. Ringversuch für Probenehmer mit Zulassung zur Bodenluftprobenahme nach §18 BBodSchG (Projekt-Nr. B 3.13) (Laufzeit: 2014-2015).

Die praktische Durchführung dieser Teil-Projekte wurde an externe Auftragnehmer vergeben. Der Auftraggeber benannte das LfU als Koordinator für das Gesamt-Projekt.

Vergleichende Labor-Untersuchungen von Bodenluft

Bodenluft-Proben gelangen entweder in Gefäßen oder adsorbiert an ein Adsorbens ins Labor. Als Gefäße kommen in Frage:

• Headspace-Glasgefäße (vorzugsweise Rollrand-Fläschchen mit Septum-Kappe)
• Minicans (1 L Aluminium-Druckflaschen)
• "Glaspipetten" beidseitig abgeschmolzene Pasteur-Pipetten
• "Gasmäuse" (längliche Glasgefäße mit jeweils einem Hahn an beiden Enden)
• Gasproben-Beutel.

Als Adsorber werden meist Aktivkohle-Röhrchen eingesetzt.

Diese Gefäße bzw. Aktivkohle-Röhrchen wurden mit demselben Prüfgas befüllt bzw. beladen und an 27 Laboratorien verschickt. Dort wurden die Proben analysiert und die Ergebnisse hinsichtlich der Wiederfindung der Analyten bei den unterschiedlichen Gefäßtypen und Analysemethoden verglichen.

Wegen Minderbefunden wurden "Gasmäuse" und Gasproben-Beutel aus der weiteren Projektplanung ausgesondert. Bei Proben auf Aktivkohle wurde eine starke Abhängigkeit der Ergebnisse vom Elutionsmittel festgestellt, mit dem die zu bestimmenden Bodenluft-Bestandteile vor der Analyse von der Aktivkohle "heruntergewaschen" wurden.

Bau einer mobilen Probenahme-Messstelle

Mobile Probenahme-Messstelle mit Schlauch-Anschlüssen für Prüfgas und ein Gasmeßgerät

Eine einfach zu transportierende Messstelle mit Prüfgas-Quelle wurde hergestellt, mit der Bodenluft-Probenehmer unter identischen Bedingungen geprüft werden können. Diese besteht aus einem unten verschlossenen, etwa 2m langen Edelstahl-Rohr mit 50mm Innendurchmesser. Über einen Schlauch kann eine Prüfgasflasche mit einem bei nur 0,5mbar Unterdruck ansprechenden Bedarfs-Druckminderer an das untere (ansonsten verschlossene) Ende der Messstelle angeschlossen werden. Wenn Probenehmer den Ringraum zwischen Ihrer Bodenluft-Probenahme-Sonde und der aufgerauten Innenwand des künstlichen Bohrloches mittels eines "Packers" hermetisch abgedichten und mittels einer Meßgas-Förderpumpe ein geringes Vakuum in dem unteren, abgepackerten Bereich des künstlichen Bohrloches erzeugen, fließt Prüfgas in diesen Bereich. Dieses Gas kann mittels der Probenahme-Apparatur des Probenehmers abgesaugt und beprobt werden. Außer dem Prüfgas kann noch ein Multigas-Meßgerät an das untere Ende des künstlichen Bohrloches angeschlossen werden, mit dem der Auditor (Begutachter) feststellen kann, ob das zu beprobende Gas im abgepackerten Bereich durch atmosphärische Luft verdünnt ist. Dies würde auf eine Undichtigkeit hindeuten, die zu Minderbefunden führen kann.

Ringversuch für Bodenluft-Probenehmer

Bodenluft-Probenahme mittels Minican

Vierzig nach § 18 BBodSchG für die Bodenluft-Probenahme zugelassene Untersuchungstellen führten mittels des künstlichen Bohrloches die Probenahme an zwei Orten im Norden bzw. Süden Bayerns vor. Diese Probenahmen wurden von Auditoren begutachtet. Die gewonnenen Proben wurden zum einen von den Laboratorien analysiert, die beim Labor-Ringversuch für den jeweiligen "Gefäßtyp" am besten abgeschnitten hatten. Zum anderen wurden die Proben von den Partnerlaboren der Probenehmer untersucht, wobei sich die Erkenntnisse zu den Problemen der Laboranalytik aus dem ersten Projektteil bestätigt haben. Bei der Auswertung wurden die gemessenen Konzentrationen der einzelnen Stoffe in den Bodenluft-Proben den Sollwerten und den Mittelwerten des Teilnehmerfeldes gegenübergestellt. Auch wurde dargestellt, wie sich bestimmte Beobachtungen bei der Begutachtung auf die Ergebnisse auswirkten. So wurde beispielsweise ein deutlicher Zusammenhang zwischen Undichtigkeiten und Minderbefunden herausgearbeitet. Undichtigkeiten stellen bei Bodenluftuntersuchungen eines der zentralen Probleme dar.

Bodenluft-Probenahme mittels Headspace-Gefäß

Bodenluft-Probenahme mittels Aktivkohle-Röhrchen