Luftüberwachung bei Arbeiten in kontaminierten Bereichen

Bei Erkundungs- und Sanierungsarbeiten in kontaminierten Bereichen kommt der Luftüberwachung auf Gase und Dämpfe vielfach eine bedeutende Rolle im Arbeitsschutz zu. Neben der Überwachung von akuten Gefahren wie Brand, Explosion, Sauerstoffmangel mit Mehrgasmessgeräten sind durch geeignete Messgeräte auch chronische Gefährdungen für die Beschäftigen zu beurteilen.

Eine Möglichkeit zur Überwachung der Atemluftqualität ist die Verwendung eines Photoionisationsdetektors (PID). Dieses Messgerät verfügt neben einer internen Pumpe zum Ansaugen der zu untersuchenden Umgebungsluft über eine UV-Lichtquelle und eine sogenannte Ionisationskammer als Messzelle. Hier werden die angesaugten Schadgase aus der Umgebungsluft durch das UV-Licht ionisiert und damit elektrisch leitfähig. Dadurch wird ein elektrischer Stromfluss durch die Messzelle ermöglicht, der in der Stärke von der Anzahl der ionisierten Teilchen abhängig ist. Dieser Stromfluss wird elektrisch verstärkt und kann über geeignete Kalibrierungen im Display des Gerätes als Schadgaskonzentration angezeigt werden. Die Kalibrierung erfolgt üblicherweise mit einem ungefährlichen Stoff (i. d. R. Isobutylen). Über Umrechnungsfaktoren, die teilweise auch in internen Datenbanken hinterlegt sind kann eine stoffbezogene Anpassung durchgeführt werden. Dies ist aber nur bei bekannten Einzelstoffbelastungen zielführend.

Die Komponenten der unbelasteten Außenluft (Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Edelgase) werden durch die UV-Quelle nicht ionisiert, organische Lösemittel wie z.B. Kohlenwasserstoffe können jedoch sehr gut ionisiert werden. Dabei ist die Stärke der UV-Quelle ausschlaggebend für die Anzahl der detektierbaren Stoffe. Nicht alle organischen Gase und Dämpfe sind mit den handelsüblichen UV-Quellen (9,8 eV = Elektronenvolt, 10,6 eV oder 11,7 eV) detektierbar, wobei die erforderliche Ionisationsernegie (in eV) eine physikalische Stoffkonstante ist. Eine Identifizierung von Stoffen ist mit einem PID nicht möglich.

Mit einer 10,6 eV-Lampe kann aber bereits eine Großzahl organischer Chemikalien nachgeweisen bzw. gemessen werden, darunter Alkohole, Aromaten, Iodide und Bromide, Amine, Mercaptane, Aldehyde, Ether, Acrylate und Ester usw..

Der PID kann unter anderem zur kontinuierlichen Luftüberwachung bei Sanierungsarbeiten eingesetzt werden, allerdings weist er nur Summensignale für die festgestellten Stoffe auf. Zur Beurteilung der resultierenden Gefährdungssituation muss die prozentuale Zusammensetzung der Einzelkomponenten vorab im Labor ermittelt werden um Schwellenwerte zu berechnen, bei deren Überschreitung weiterführende Schutzmaßnahmen wie z. B. eine Verdünnung der Schadstoffe durch Gebläse erforderlich werden. PID-Messungen sollten ausschließlich von geschultem Personal durchgeführt werden, da die Messergebnisse sachkundig zu bewerten sind.

Weitere Einsatzmöglichkeiten sind zum Beispiel die Kontrolle von Bohrkernen bei Sanierungsuntersuchungen auf Altlasten hinsichtlich Lösemittelbelastungen, die Leckagesuche in Industrieanlagen oder die Eingrenzung von Schadensbereichen bei Chemieunfällen.