Holzschutzmittel

Häufigste Vertreter, die als Altlasten in Innenräumen nach wie vor ein Problem darstellen, sind Pentachlorphenol (PCP) und Lindan. PCP wurde als Fungizid bis in die 80er Jahre eingesetzt. Lindan wurde als Insektizid in Holzschutzmitteln und Insektenbekämpfungsmitteln eingesetzt. Die Verwendung von Lindan ist im Gegensatz zu PCP bis heute nicht verboten.

Die nach dem Einsatz von Holzschutzmitteln in Innenräumen beobachteten vielfältigen Symptome wurden unter dem Begriff Holzschutzmittelsyndrom bekannt und hatten einen der längsten Gerichtsprozesse zur Folge. Aufgrund der Störung verschiedener Enzymsysteme ist die Symptomliste bei chronischer Einwirkung vielfältig und reicht von Reizerscheinungen an den Schleimhäuten über Nerven- und Gelenkschmerzen bis zu dermatologischen, neurologischen und psychopathologischen Auffälligkeiten. In den 80er Jahren wurde vor allem PCP durch eine Vielzahl anderer Wirkstoffe ersetzt . Erst in den 90er Jahren setzt sich die Erkenntnis durch, dass in Wohnräumen keine Holzschutzmittel eingesetzt werden sollten. Großflächiges Ausbringen von Holzschutzmitteln in Innenräumen ist laut BgVV (Bundesamt für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin) als unsachgemäße Anwendung von Holzschutzmitteln einzustufen, die zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen des Anwenders und seiner Mitbewohner führen kann.

Ein Problem vorwiegend in den neuen Bundesländern und den ehemals von amerikanischen Streitkräften genutzten Gebäuden ist der Einsatz von DDT u.a. zum Holzschutz in Dachstühlen. Während der Einsatz von DDT in den alten Bundesländern bereits 1972 verboten wurde, ist in den neuen Bundesländern mit einer Anwendung bis Ende der 80er Jahre zu rechnen.



Insektenbekämpfungs- und Mottenschutzmittel

Bei den Insektiziden ist zu unterscheiden zwischen aktuellen Wirkstoffe und den mittlerweile weltweit geächteten chlororganischen Wirkstoffen wie DDT oder Dieldrin, die überwiegend nur noch ein Altlastenproblem sind. Expositionssituationen mit diesen Substanzen sind vor allem aus ehemals von amerikanischen Streitkräften genutzten Gebäuden bekannt. Darüber hinaus können Importartikel aus der dritten Welt wie Teppiche etc. noch immer mit diesen Mitteln behandelt und kontaminiert sein.

Aktuelle Wirkstoffe sind die in den 80er Jahren als "natürliche" Wirkstoffe eingeführten und umworbenen Pyrethrine und Pyrethroide. Während Pyrethrine wie Pyrethrum, ein natürlicher Wirkstoff, der aus Chrysanthemenblüten extrahiert wird, auch im Innenraum einem relativ schnellen Abbau unterliegen, führt ein Einsatz synthetischer Pyrethroide wie Permethrin oder Deltamethrin hier zu jahrelang anhaltenden Belastungen. Als Wirkungsverstärker für Pyrethroide wird bei insektenbekämpfenden Mitteln in der Regel Piperonylbutoxid eingesetzt, das den Abbau der Pyrethroide im Körper hemmt.

Eine chronische Pyrethroidbelastung kann das Nervensystem schädigen. Bekannte Symptome sind Parästhesien, Hautbrennen, Juckreiz, Taubheitsgefühl, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Abgeschlagenheit, depressive Zustände oder eine Überempfindlichkeit der Atemwege. Es wird auch berichtet, dass Hautkontakt mit diesen Verbindungen zu allergischen Reaktionen führen kann. Es gibt Hinweise darauf, dass für schlecht eingestellte Diabetiker ein erhöhtes Risiko besteht, eine pyrethroid- bedingte Symptomatik zu entwickeln.

Weitere aktuell eingesetzte Wirkstoffe sind Propoxur oder Chlorpyrifos, die als Insektizid in Sprays und Köderdosen eingesetzt werden. Der Einsatz dieser Organophosphate wird mit dem Auftreten von neuropsychologischen Verhaltensschäden in Zusammenhang gebracht.
Seit den 80er Jahren wird insbesondere das Pyrethroid Permethrin als Mottenschutzmittel für textile Bodenbeläge aus Wolle verwendet. Während die Teppichindustrie davon ausgeht, dass das Permethrin an die Teppichfasern fest gebunden ist, treten im Hausstaub von Gebäuden, in denen behandelte Teppiche verlegt sind, deutlich erhöhte Gehalte auf. Das ehemalige Bundesgesundheitsamt hat einen Richtwert von 1 mg Pyrethroide/ kg Hausstaub benannt. Dieser Wert sollte aus Vorsorgegründen nach Anwendung solcher Mittel in Innenräumen nicht überschritten werden sollte.

Konservierungsmittel

Durch den immer weiter verbreiteten Einsatz von Farben und Klebestoffen auf wässriger Basis wird deren Konservierung immer wichtiger. Häufig werden hierzu Isothiazolone eingesetzt. Diese finden auch Einsatz in Befeuchtern (Klimaanlagen). Sie wirken allergenisierend und sensibilisierend. Nach dem Einsatz von mit Isothiazolonen konservierten Farben wurden in Innenräumen deutlich erhöhte Konzentrationen in Raumluft und Hausstaub nachgewiesen.

PAK (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe)

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen bei Erhitzungs- oder Verbrennungsprozessen unter Sauerstoffmangel (Pyrolyse). Sie sind daher in großen Mengen in Ruß enthalten. PAK sind auch Bestandteil der Emissionen vieler industrieller Prozesse und des Kfz-Verkehrs. Daher sind sie inzwischen in der Umwelt ubiquitär verbreitet. Innenraumhygienisch relevant sind PAK vor allem durch den Einsatz von Steinkohlenteer als Parkettkleber bis Ende der 60er Jahre. Bekannt wurde das Problem durch die Wohnungen der ehemaligen Alliierten (Housing Areas). Der Einsatz von Steinkohlenteer ist aber nicht auf diese Wohnungen beschränkt. Eine Übersicht über die im Hausstaub zu erwartenden Konzentrationen befindet sich bei Simrock (1998) . Weitere Quellen für PAK in Innenräumen sind Teeranstriche und der Einsatz von Teerölen als Holzschutzmittel (Carbolineum). Diesen verbietet inzwischen die Teerölverbotsverordnung von 1991.

Eine Besonderheit aus der Gruppe der PAK ist das Naphthalin, das früher als Mottenschutzmittel eingesetzt wurde. Wegen seines muffigen Geruchs (Mottenkugeln) und seiner krebserregenden Eigenschaften wird es seit Jahren nicht mehr verwendet.

Zahlreiche Vertreter der PAK sind als krebserzeugend (K2) eingestuft. Für die Aromatengemische des Steinkohlenteers und der Steinkohlenteeröle ist die krebserzeugende Wirkung beim Menschen epidemiologisch nachgewiesen. Deshalb wurden sie als beim Menschen eindeutig krebserzeugend eingestuft (K1). Demgegenüber sind nicht kanzerogene Wirkungen von geringer Relevanz.

Flammschutzmittel / Weichmacher

Während anorganische Flammschutzmittel festgebunden im Material vorliegen, kann der Einsatz organischer Flammschutzmittel zu erheblichen Kontaminationen in Innenräumen führen. Beispielsweise können Tris(2-chlorethyl)phosphat (TCEP) und Tris(monochlorpropyl)phosphat (TCPP) von behandelten Oberflächen in die Raumluft und den Staub übergehen. Diese Substanzen finden Einsatz in PU-Schäumen, Farbanstrichen und Tapeten. Sie können Reizwirkungen der Haut und Schleimhäute hervorrufen. TCEP ist in Deutschland mittlerweile als krebserregend (K2) eingestuft.

Ein weiterer Phosphorsäureester, der in Innenräumen von Relevanz ist, ist Tris(2-butoxyethyl)phosphat (TBEP). Diese Substanz wird z.B. in rutschhemmenden Fußbodenpflegemitteln eingesetzt. Erste öffentliche Kindergärten wurden bereits wegen einer Belastung mit TBEP saniert. Darüber hinaus gibt es Hinweise, dass chlorierte Organophosphonate in Innenräumen ebenfalls eine relevante Rolle spielen können.

Organozinnverbindungen

In den letzten Jahren gerieten zunehmend zinnorganische Verbindungen, insbesondere das Tributylzinn (TBT), in das Bewusstsein der Wissenschaft und in die öffentliche Diskussion. So wurden Organozinnverbindungen inzwischen in Sportkleidung, Babywindeln und Badeartikeln, Sportschuhen, PVC-Fußböden, Kindergummistiefeln oder Barbiepuppen nachgewiesen.

Eine besondere Rolle als Quellen zinnorganischer Verbindungen in Innenräumen spielen großflächig behandelte Einrichtungsgegenstände bzw. ausgelegte Produkte, weshalb PVC-Fußböden eine besondere Relevanz zukommt. In PVC-Artikeln dienen zinnorganischen Substanzen als Stabilisatoren und werden während des Fertigungsprozesses zugegeben. Andere Quellen sind der direkte Eintrag durch früher übliche, TBT-haltige Desinfektions- und Material- bzw. Holzschutzmittel. Der Einsatz in diesem Bereich geht stark zurück, es ist jedoch in betroffenen Gebäuden weiterhin mit einem diffusen, aber anhaltenden Eintrag der betreffenden Substanzen zu rechnen.

In tierexperimentellen Kurz- und Langzeit-Untersuchungen sind verschiedene Wirkungen von TBT-Verbindungen beschrieben worden. Diese betreffen die Leber, das hämatologische und das endokrine System. Die Wirkungen auf das Immunsystem werden derzeit als die sensitivsten Parameter der Toxizität bei der Ratte angesehen. Für die als Stabilisator eingesetzten DBT-Verbindungen geht das BgVV von einer ähnlichen immuntoxischen Wirkpotenz aus wie vor die als Biozide eingesetzten TBT-Verdingungen.

Während die Hersteller davon ausgehen, dass die als Stabilisatoren eingebauten Organozinnverbindungen ausreichend fest in die Matrix des Kunststoffes eingebunden sind, konnten in Hausstaubproben aus Wohnungen insbesondere für auf dem Fußboden spielende Kleinkinder relevante Konzentrationen an Organozinnverbindungen festgestellt werden.

Isocyanate

Die hochtoxischen Isocyanate sind Ausgangsprodukte der im Bau-, Wohn- und Heimwerkerbereich zunehmend verwendeten Polyurethane. Sie finden Einsatz beispielsweise in Form von Schaumstoffen, Ortsschäumen, Teppichbodenbeschichtungen, Spanplatten und Lacken. Sie gelten aufgrund ihrer sensibilisierenden Wirkung im beruflichen Bereich als Hauptauslöser des berufsbedingten Asthmas. Raumluftuntersuchungen zeigen, dass aufgrund der hohen Reaktivität, keine langfristigen isocyanat-spezifischen Belastungen im Wohnbereich zu erkennen sind. Als bedenklich angesehen werden muss jedoch die Zeit kurz nach der Anwendung isocyanat-haltiger Produkte, insbesondere bei Zwei-Komponenten-Systemen wie Ortschäumen, Reaktionslacken und -Klebstoffen.

Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe sind Bestandteile des Erdöls und gelangen als Lösemittel oder als Bestandteile von Heizöl und Kraftstoffen in Innenräume. Innerhalb der Kohlenwasserstoffe kann man drei Gruppen unterscheiden: die gesättigten, die ungesättigten und die aromatischen Kohlenwasserstoffe. Besonders Problematisch sind dabei die aromatischen Verbindungen. Insbesondere ist hier das als krebserregend eingestufte Benzol zu nennen, das aber mittlerweile nur noch über Kfz-Abgase beispielsweise aus integrierten Garagen in die Innenräume gelangt . Die ungesättigten Verbindungen, wie das trimere Isobuten oder das 4-Phenylcyclohexen, sind hauptsächlich Verunreinigungen bei der Herstellung von Polymeren wie z.B. Syntheselatex. Sie werden häufig im Zusammenhang mit Geruchsproblemen relevant.

Terpene

Terpene gehören ebenfalls zu den ungesättigten Kohlenwasserstoffen. Aufgrund ihrer natürlichen Herkunft werden sie jedoch von diesen unterschieden. Terpene sind Bestandteile etherischer Öle und in der Regel geruchsintensiv. In Innenräumen gelangen sie als Lösemittel für Naturfarben oder als Ausdünstungen aus frischgeschlagenem Holz. Problematisch ist insbesondere Delta 3-Caren, das in Nadelhölzern enthalten ist, sensibilisierend wirkt und daher i.d.R. in Naturfarben nicht mehr verwendet wird. Pinene in Innenräumen stammen ebenfalls aus frischem Nadelholz und sind Hauptbestandteil von Terpentinölen. Limonen ist hauptsächlich in den Schalen von Zitrusfrüchten enthalten und wird als Lösemittel in Naturfarben, Zitrus-Duftstoffen, in Reinigungsmitteln und Kosmetika eingesetzt.

Höhere Aldehyde

Aufgrund ihrer relativ niedrigen Geruchsschwelle besitzen Aldehyde eine erhebliche Bedeutung für die Qualität der Innenraumluft. Eine Übersicht über die zu erwartenden Konzentrationen in der Raumluft gibt . Insbesondere n-Hexanal stellt eine Leitkomponente dar, wenn die Geruchsbelästigungen mit Aldehyden in Verbindung gebracht werden können. Im Vergleich zu anderen Aldehyden wie Furfural (K3B) und Benzaldehyd weisen die höhere aliphatische Aldehyde eine vergleichsweise geringe Toxizität auf. Quellen sind einerseits Materialien aus Holz und zellulosischem Material wie Paneele, Laminat, Fertigparkett oder OSB-Platten, bei denen die Aldehyde produktionsbedingt aus Restbeständen von Harzen entstehen. Hierbei treten in geringeren Konzentrationen auch ungesättigte Aldehyde und Ketone auf, die teilweise extrem niedrige Geruchsschwellen besitzen - z.B. 1-Nonen-3-on = 0,02 µg/m³ - und somit bereits in Spuren einen deutlichen Beitrag zu der Geruchsbelastung liefern. Weitere Quellen sind Produkte auf Basis von Leinöl, das beispielsweise als Bindemittel in Naturfarben und zur Herstellung von Linoleum eingesetzt wird. Entscheidend für das Ausgasungsverhalten ist - wie bei vielen Naturprodukten - die Qualität des Herstellungsverfahrens.

Neben diesen Beispielen der Freisetzung von Aldehyden aus nachwachsenden Rohstoffen können auch synthetische Materialien als Quelle für Aldehyde in Innenräumen verantwortlich gemacht werden. So können Phthalate, welche als Weichmacher Bestandteil von PVC-Bodenbelägen sind, auf zu feuchten Estrichen hydrolisieren und allmählich in die entsprechenden Aldehyde (Ethylhexanal) oxidiert werden. Auch Low Density Polyethylen (LDPE) kann unter ungünstigen Voraussetzungen und im Kontakt mit Metallen als Katalysator durch radikalische Zersetzung in olefinische Bruchstücke und anschließende Oxidation in die entsprechenden Aldehyde eine unerwartete Geruchsproblematik verursachen.

Halogenierte Kohlenwasserstoffe

Der Eintrag halogenierte Kohlenwasserstoffe in die Innenraumluft hat in den letzten Jahren erheblich nachgelassen. Für Pflegemittel, Klebstoffe und Fleckenwasser gaben die auf diesen Gebieten tätigen Industrieverbände Verzichtserklärungen ab. Im industriellen Bereich werden sie als Entfettungsmittel verwendet. Haupteintrag chlorierter Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Tetrachlorethen, ist die Anwendung in chemischen Reinigungen einerseits durch gereinigte Textilien und andererseits im Umfeld von Chemischen Reinigungen - auch wenn diese seit Einführung eines Grenzwertes durch die 2. Bundesimmissionsschutzverordnung erheblich gesunken ist . Da bei einer Reihe von halogenierten Lösungsmitteln krebserzeugendes Potential besteht (Chlorofom [K4], Trichlorethen [K1], Tetrachlorethen [3B]) , sollte die Belastung dieser Substanzen in Innenräumen so gering wie möglich gehalten werden.

Alkohole

Zu den bekanntesten Alkoholen zählt Ethanol, das durch Gärungsprozesse entsteht und in großen Mengen in alkoholischen Getränken enthalten ist. Das Vorkommen von iso-Propanol und Ethanol ist hauptsächlich auf deren Einsatz in Reinigungsmitteln, Raumluftsprays und Kosmetika zurückzuführen. Höhere Alkohole werden als Lösemittel für Lacke, Farben, Harze, Polituren, Extraktions- und Reinigungsmittel sowie für die Kunststoffherstellung, in Parfümen und Aromastoffen verwendet.

Erhöhte Konzentrationen des geruchsintensiven Alkohols 2-Ethyl-1-hexanol korrelieren in der Regel mit vorliegenden, häufig versteckten Feuchteschäden, wobei in großem Umfang als Weichmacher eingesetzte DEHP unter alkalischen Bedingungen (z.B. auf einem Estrich) hydrolisiert wird. Die gleiche Beobachtung gilt für n-Butanol, der unter diesen Bedingungen aus dem Weichmacher Dibutylphthalat (DBP) entsteht.

Ester (monofunktionell) und Ketone

Ester sind häufig angenehm fruchtig riechende Stoffe mit guten Lösemitteleigenschaften. Ihre Geruchsschwelle ist individuell stark unterschiedlich. Ester werden als Extraktionsmittel, als Lösemittel in Klebern, Farben und Lacken verwendet. Ketone wie Aceton oder Methylisobutylketon sind klare, leichtflüchtige Lösemittel mit charakteristischem Geruch.

Ester und Ether mehrwertiger Alkohole (Glykolverbindungen)

Ester und Ether mehrwertiger Alkohole (EEMA) werden vor allem in lösemittelarmen Systemen wie "Wasserlacken", Dispersionsfarben oder Dispersionsklebern verwendet, um den Gehalt leichtflüchtiger Lösemittelbestandteilen aus Arbeitsschutzgründen zu vermindern. Ihr Gehalt der Innenraumluft ist deshalb in den letzten Jahren stark angestiegen. Eine Übersicht über die Konzentrationsverteilung in Innenräumen befindet sich in . Bei der Analytik ist zu beachten, dass bei der konventionellen VOC-Analytik (Aktivkohle, Elution mit CS2) deutliche Minderbefunde auftreten.

Wichtig für ihre Bewertung als potentiell raumluftbelastende Faktoren ist ihre deutlich geringere Flüchtigkeit im Vergleich zu den "klassischen" Lösemittelkomponenten aufgrund der höheren Siedepunkte (zwischen 125 ºC und 250 ºC). Dadurch erreichen diese Chemikalien zwar während und unmittelbar nach der Verarbeitung entsprechender Produkte bei weitem nicht so hohe Raumluftkonzentrationen wie die leichtflüchtigen Lösemittel, jedoch gasen sie über sehr lange Zeiträume aus.

Aus toxikologischer Sicht ist wenig über Glykolester und -ether im Niedrig-Dosis-Bereich bekannt. Doch sind Ethylenglykolether als deutlich kritischer einzustufen als Propylenglykolether. In Zusammenhang mit Geruchsproblemen tritt häufig 2-Phenoxyethanol auf.

Siloxane

Siloxane treten immer häufiger bei Analysen von Raumluftproben auf. Ihre Quellen sind insbesondere Möbellacke, in denen sie als Additive zur Verminderung der Oberflächenspannung, der Verbesserung des Verlaufes oder der Erhöhung der Kratzfestigkeit zugesetzt werden, oder Siliconprodukte, die beispielsweise zur Hydrophobierung von Baustoffen und Produkte des persönlichen Bedarfes verwendet werden. So enthalten Deoroller bis zu 60 Gewichtsprozent an Siloxanen. Daten zur toxikologischen Bewertung dieser Substanzen in der Innenraumluft liegen bisher nicht vor.

Phenole/ Kresole

Aufgrund ihrer recht hohen Siedepunkte um 200 ºC gehören die Phenole und Kresole eher zu den Hochsiedern. Dies hat zu Folge, dass sie über längere Zeiträume hinweg aus in Innenräumen eingesetzten Materialien ausgasen können. Sie sind in großen Mengen in Teerölen enthalten, die durch Erhitzen von Steinkohle, Braunkohle oder Holz unter Luftausschluß erzeugt werden. Der charakteristische und unangenehme Geruch vieler Phenole und Kresole ist stark durchdringend. Aufgrund ihrer sehr niedrigen Geruchsschwellenwerte (Kresole: 4 µg/m³ Phenol: 200 µg/m³) kann dies zu einer langandauernden Geruchsbelästigung führen. Phenole (K3B) und Kresole (K3A) gelten als möglicherweise krebserzeugend.

Viele Phenole und Kresole wirken stark fungizid und bakterizid. Sie werden daher als Wirkstoffe in Desinfektionsmitteln und zur Konservierung von Leim, Klebstoffen und Tinten eingesetzt. Die biozide Wirkung der Phenole und Kresole macht Teeröle zu sehr wirksamen Holzschutzmitteln (Carbolineum). Neben dem Einsatz als Desinfektions- und Reinigungsmittel in der ehemaligen DDR, der bis heute zu erheblichen Geruchsbelästigungen führt, sind Produkten aus Phenolharzen oder andere Phenolverbindungen enthalten. In Untersuchungen konnten vor allem phenolharzgebundene Spanplatten, Bodenbelagskleber auf der Basis von Sulfitablauge, Ausgleichsmassen auf Phenolharzbasis, Steinholzestrich, Mineral- und Glaswolle, PVC-Bodenbeläge, Kassettendecken und Polstermaterialien als Phenolquellen identifiziert werden. Weitere, relevante Quellen können elektronische Gebrauchsgegenstände wie z.B. Computer, Fernseh- oder Rundfunkgeräte sein, da die Leiterplatten mancher Geräte aus phenolharzgetränktem Papier (Pertinax) hergestellt sind und beim Erwärmen Phenol und in geringerem Umfang Kresole abgeben.

Acrylate

Die Produktion von Alkylacrylsäureester hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Alkylacrylsäureester lassen sich leicht polymerisieren und bieten daher gute Voraussetzungen für die großtechnische Anwendung bzw. Verarbeitung in den verschiedensten Bereichen. Während bei Acryllacken mit dem Gütezeichen des "Blauen Engel" keine Acrylatausgasung festzustellen ist, können bei Zwei-Komponenten-Systemen Probleme auftreten. Die meisten dieser Acrylate sind als Monomere giftig und stehen im Verdacht, krebserregend zu sein.