a) Bestimmung von rohmaterialbedingten Emissionen
Für die Herstellung des Zementklinkers sind hohe Temperaturen erforderlich. Dazu werden in der Hauptfeuerung und in einer eventuell vorhandenen Zweitfeuerung der Ofenanlage fossile und alternative Brennstoffe verbrannt. Dabei werden u.a. verschiedene Luftschadstoffe gebildet, für die Emissionsgrenzwerte einzuhalten sind. Bestimmte Luftschadstoffe werden aber nicht nur bei dem Verbrennungsprozess gebildet, sondern können auch bei der Aufheizung des Rohmehls im Vorwärmer freigesetzt werden. Dies trifft zum Beispiel auf die Abgaskomponenten SO2, NH3, CO, Gesamtkohlenstoff und auch Quecksilber zu.
Für solche Abgaskomponenten, die überwiegend aus dem Rohmaterial stammen („rohmaterialbedingte Emissionen“), können von den zuständigen Behörden Ausnahmen für die jeweiligen Emissionsgrenzwerte erteilt werden, da sie von dem am Standort gegebenen Rohmaterial abhängen und somit unvermeidbar sind. Bei der Beantragung solcher Ausnahmen sind vom Betreiber in der Regel Angaben zur Höhe der rohmaterialbedingten Emissionen zu machen.
Zur Bestimmung der Höhe der rohmaterialbedingten Emissionen werden in den Laboratorien des VDZ Untersuchungen von Proben der natürlich vorkommenden Rohstoffe durchgeführt. Nach einer Aufbereitung werden die Proben dazu in einem Laborofen („Ausgasungsapparatur“) in einer rohgasähnlichen Atmosphäre kontrolliert aufgeheizt und die dabei freigesetzten Luftschadstoffe kontinuierlich oder diskontinuierlich gemessen. Aus diesen Ergebnissen und zusätzlich benötigten Daten der Drehofenanlage des Zementwerks lässt sich die Höhe der rohmaterialbedingte Emissionen ermitteln.
b) Analyse von wässrigen Lösungen
Für die Analyse anorganischer Substanzen in wässrigen Lösungen setzen wir heute verschiedenste, nachweisstarke Methoden ein. Spurenelemente – von Antimon bis Zink – bestimmen wir üblicherweise mittels der sehr leistungsfähigen Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS). Für das Element Quecksilber nutzen wir die bewährte Atomabsorptionsspektrometrie (AAS). Kationen wie beispielsweise Calcium, Magnesium, Natrium und Kalium sowie Anionen wie u. a. Chlorid, Nitrat, Sulfat und Fluorid werden von uns mittels Ionenchromatographie (IC) quantifiziert. Bei den organischen Parametern führen wir die Bestimmung des TOC-Gehalts sowie die Formaldehydbestimmung mittels HPLC durch.
c) Freisetzung von Spurenelementen aus Feststoffen
Für das Inverkehrbringen und die Anwendung von Bauprodukten sind die Regelungen der entsprechenden europäischen und nationalen Gesetzgebung zu beachten. Gerade bei Baumaßnahmen in Grundwasser und Boden bzw. im Trinkwasserbereich muss die Umweltverträglichkeit und Unbedenklichkeit der verwendeten Bauprodukte gewährleistet sein. Zementgebundene Bauprodukte sind dabei aufgrund ihrer günstigen Eigenschaften (hohe Dauerhaftigkeit und Gefügedichtigkeit, geringe Stoffabgabe) häufig verwendete Produkte auch in hygienisch sensiblen Bereichen.
Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten kann durch Auslaugversuche nachgewiesen werden. Dabei wird festgestellt, ob die aus den Bauprodukten austretenden Stoffe die festgelegten Anforderungen erfüllen. Der VDZ verfügt über langjährige Erfahrungen bei der Bewertung der Umweltverträglichkeit zementgebundener Bauprodukte und hat in seinem Forschungsinstitut bereits mehrere Projekte zur Weiterentwicklung bestehender Analyseverfahren durchgeführt. Wir beraten unsere Kunden bereits bei der Produktentwicklung hinsichtlich deren Umweltverträglichkeit und führen umfassende Tests und Versuche zur Beurteilung der Umweltverträglichkeit durch.
