Das plötzliche Auftreten von schwarzen Ablagerungen in bestimmten Bereichen
der Wohnung beunruhigt häufig die betroffenen Bewohner, kann aber auch die
hinzugezogenen Mitarbeiter der Gesundheitsämter und die mit dem Gutachten
beauftragten Bausachverständigen vor Probleme stellen.
Mieter und Vermieter bzw. bauausführende Firmen geraten im Streit um den
Verursacher häufig aneinander. Nicht selten werden Entscheidungen getroffen,
die dem Problem nicht gerecht werden.
Seit einigen Jahren wird von Seiten des Institutes für Wasser-, Boden- und
Lufthygiene (WaBoLu) des Umweltbundesamtes versucht, anhand einer Fallsammlung
und eigenen Untersuchungen die Ursachen für dieses Phänomen zu klären, um
sinnvolle Maßnahmen für die Beseitigung und Vorbeugung von
Schwarzstaubablagerungen vorzuschlagen.
2. Das typische Erscheinungsbild
Häufig handelt es sich bei den betroffenen Wohnungen um neugebaute oder
sanierte bzw. renovierte Einheiten, die in der ersten, ggf. auch der zweiten
Heizperiode nach Bezug oder Ausstattungsänderung "Fogging"-Phänomene zeigen.
Die Schwarzfärbungen werden ausschließlich in der Heizperiode typischerweise
innerhalb weniger Stunden oder Tage sichtbar. In den meisten Fällen tritt ein
äußerlich schwarz-grauer ölig-schmieriger Belag auf.
Die Ablagerungen sind an Stellen hoher Luftbewegung, z.B. um die Heizkörper,
entlang der Wand, Fenster und Gardinen oberhalb der Heizquellen, und an
Stellen verminderter Oberflächentemperatur, z.B. Zimmerecken, am stärksten.
Gelegentlich fehlen über den unter Putz verlegten Elektrokabeln und
Verteilerdosen die schwarzen Ablagerungen, mitunter treten sie dort auch
stärker auf. Stellen, die durch Möbel oder Bilder verdeckt waren, sind nicht
betroffen.
Bei Verrußungen durch undichte Kamine findet sich hingegen eine gleichmäßigere
Ablagerung, vor allem auch auf horizontalen Oberflächen.
Schimmelpilzwachstum beschränkt sich meist auf feuchte Wandoberflächen an
Wärmebrücken (Zimmerecken, Fensterleibungen, vor allem auch hinter Schränken
und Bildern!), unabhängig vom Verlauf elektrischer Leitungen, und tritt nicht
an den Einrichtungsgegenständen, z.B. Vorhängen, auf.
In einigen Fällen trat neben dem Fogging-Phänomen zusätzlich Schimmel auf,
ggf. muss der Schimmelbefall durch eine Abklatschprobe an der Verdachtsfläche
nachgewiesen werden.
Typisch ist auch, dass von mehreren gleichartig errichteten und ausgestatteten
Wohnungen oft nur eine oder eine kleine Anzahl betroffen ist. Dadurch
irritiert, kommt es schnell zu der Annahme, dass nur das Nutzungsverhalten des
Mieters als Ursache infrage kommt.
3. Chemisch-physikalische Erklärungsmodelle
In der Vergangenheit handelte es sich bei den Ablagerungen in erster Linie um
Ruß von Schornsteinen, Kaminen, Kerzen, Tabakrauch oder von außen eingetragene
Verunreinigungen (Verkehr, Industrie). Da die Fogging-Effekte auch ohne alle
diese Quellen auftreten, wurde die Zersetzung von Staubablagerungen innerhalb
der Heizkörper durch die Heizwärme als Ursache diskutiert.
Die Recherchen des WaBoLu und Beobachtungen des LGA bestätigen, dass das
Phänomen offensichtlich durch das Zusammentreffen verschiedener Faktoren
ausgelöst wird.
Ausgangspunkt ist der in jeder Wohnung vorhandene Feinstaub. Dieser ist im
Gegensatz zum abgelagerten (sedimentierten) Grobstaub durch Pflegemaßnahmen
kaum zu beeinflussen. Dieser (Mikro-) Feinstaub, der auch durch die Filter
eines modernen Staubsaugers nicht entfernt werden kann, setzt sich unter den
Bedingungen der Luftzirkulation in der Regel nicht in bedeutender Menge ab.
Ausgehend von den vorhandenen Einrichtungs- und Nutzungsbedingungen
(Materialien, Beanspruchung, Zirkulation, Luftfeuchtigkeit, Temperatur...)
entsteht jeweils ein wohnungsspezifischer Feinstaub, der sich durch seine
Größenverteilung, Form, Oberfläche, Feuchtegehalt, chemische Zusammensetzung
und ggf. Ladung charakterisieren lässt. Dieser Hausfeinstaub ist zunächst
nicht sichtbar.
Die Erkenntnis, dass dem Fogging-Phänomen eine Veränderung in der Ausstattung
oder eine Renovierung vorausgegangen war, deutet an, dass auch chemische
Stoffe eine Rolle spielen.
In den Ablagerungen wurden häufiger langkettige Alkane (C16 - C25) und
(höherwertige) Alkohole (C10 - C16), Phthalsäureester ("Phthalate") und andere
schwerflüchtige Carbonsäuren bzw. Carbonsäureester als typische Komponenten
gefunden.
Diese Stoffe sind überwiegend mittel- bis schwerflüchtige kondensierbare
organische Verbindungen. Das bedeutet erstens, daß sie nicht wie die meisten
Lösemittel nach Tagen bis Wochen aus den Materialien verdampft sind, sondern
wesentlich langsamer, oft über einige Jahre, in die Raumluft abgegeben werden.
Zweitens besitzen sie die Eigenschaft, sich an Materialien, Oberflächen und
Partikeln erneut anzulagern, also auch am Feinstaub zu "kondensieren".
Die erwähnten Stoffgruppen werden in verschiedenen Produkten eingesetzt, um
deren Eigenschaften zu verbessern oder Lösemittel zu ersetzen, so in Farben
und Lacken (v.a. Heizkörperlacke), Vinyl-(Schaum-)Tapeten, Teppichen (vor
allem textile Bodenbeläge mit Schaumstoffrücken), Laminatböden,
Polystyrol-(Styropor)-Wand- oder Deckenverkleidungen, Isolierschäumen u.a.
Aus dem Abbrennen von Öllampen und Kerzen stammende längerkettige
Kohlenwasserstoffe wurden ebenfalls nachgewiesen.
Andere mittel- und schwerflüchtige Stoffe werden beim Vorhandensein von
Quellen darüber hinaus in den Staubablagerungen gefunden, z.B. PAK oder Ruß,
sind aber für das Phänomen der Ablagerung eher nicht entscheidend.
Untersuchungen des LGA-Labors belegen, dass die Schwebstaubkonzentration nicht
signifikant erhöht ist. Spezifische Staubquellen, z.B. Verkehr, Industrie,
scheiden als Ursache aus, da die metallische Elementverteilung der Erdkruste
im Feinstaub nicht verändert ist. Unter den organischen Anlagerungen
dominieren Phthalate und Glycolether.
Mit Beginn der Heizperiode bzw. dem forcierten Heizen während einer
Kälteperiode ändern sich die raumphysikalischen Bedingungen.
Es verändern sich die Zirkulationsbedingungen, die Luftströmung kehrt um: am
Fenster steigt die Luft nun
aufwärts, in der Tiefe des Raumes fällt sie ab. Zusätzliche Feinstaubeinträge
aus ruhendem Reservoir sind möglich.
Die Luftfeuchtigkeit sinkt teilweise stark ab, besonders bei niedrigen
Außentemperaturen, was eine Verringerung des Feuchtegehaltes im zirkulierenden
Feinstaub nach sich zieht. Die nun leichteren Partikel und die größere
Konvektionsgeschwindigkeit verstärken die elektrostatische Aufladung durch
erhöhte Reibungseffekte an den Oberflächen und zwischen den Partikeln
("physikalische Konditionierung").
Ein Ladungsausgleich wird zusätzlich erschwert, da die elektrische
Leitfähigkeit der trockenen Luft ebenfalls geringer ist.
Allein dadurch kann es zu Adhäsionseffekten zwischen den Partikeln
untereinander und an Oberflächen kommen.
Die insgesamt höhere Raumlufttemperatur, besonders auch die Erwärmung vorher
kühlerer Oberflächen führt bei eher rückläufigem Luftwechsel zu einer
vermehrten Abgabe der mittel- und schwerflüchtigen organischen Stoffe aus den
Primär- und Sekundärquellen und zu deren Anreicherung in der Raumluft.
Durch ihre Tendenz zur Kondensation lagern sie sich verstärkt an die
vorhandenen Feinstaubpartikel an. Die chemische Veränderung des
Mikrofeinstaubes ("chemische Konditionierung") geht mit physikalischen
Oberflächenveränderungen einher, die sich in der beobachteten Konsistenz der
Ablagerungen (ölig-schmierig) widerspiegeln können.
Der eigentliche Fogging-Effekt, also die Staubablagerung an den Oberflächen,
wird sowohl durch thermische als auch durch elektrostatische Wechselwirkungen
mit den Oberflächen erklärt. Das "Sichtbarwerden" des Feinstaubes als schwarze
Ablagerung kann durch die nachgewiesenen organischen Stoffe nicht hinreichend
erklärt werden. Dem Effekt liegt vermutlich ein physikalisches Phänomen
zugrunde: Licht wird aufgrund der Abmessungen der Feinstaubpartikel nicht mehr
reflektiert, also "geschluckt".
4. Schlussfolgerungen
Zusammenfassend wird eingeschätzt, dass das Auftreten des Fogging-Phänomens
von der physikalischen und chemischen Konditionierung des wohnungsspezifischen
Mikrofeinstaubes und den raumphysikalischen Bedingungen in der Heizperiode in
jedem Einzelfall abhängt.
Einzelbeispiele haben gezeigt, dass unter denselben oder ähnlichen Bedingungen
nach Beseitigung der Ablagerungen das Phänomen auch wiederholt auftreten kann.
Aus Erfahrung können folgende Maßnahmen dem Wiederholungsfall vorbeugen:
1. Da die Art und Menge der kunststoffhaltigen, insbesondere der Weichmacher
enthaltenen Materialien, eine entscheidende Grundlage für das Phänomen
bildet, sollte der Verzicht oder der Wechsel bestimmter
Einrichtungsgegenstände erwogen werden.
2. Ebenso kann die Anhebung zu niedriger Raumluftfeuchtigkeit oft das
wiederholte Auftreten verhindern.
Erhöhte gesundheitliche Risiken lassen sich aus dem Auftreten des Fogging-
Phänomens nicht ableiten.
Gesundheitliche Risiken können nur aus der Schadstoffbelastung der Raumluft
abgeleitet werden. Deshalb ist es aus gesundheitlicher Sicht nicht notwendig,
die Ablagerungen chemisch untersuchen zu lassen oder das Fogging-Verhalten
bestimmter Einrichtungsgegenstände zu bestimmen.
