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Bild 14: Beispiel: Chromatogramm eines MKW-Standards [ISO/TR 11046] diesem Papier beschriebene Verwendung von FCKW als Extraktionsmittel hat zur Veröffentlichung als Technischer Bericht und nicht als Internationale Norm geführt. Für die Untersuchung wurde deshalb das für die Matrix Wasser validierte Verfahren nach DIN EN ISO 9377-2 „Wasserbeschaffenheit, Bestimmung des Kohlenwasserstoff- Index, Teil 2: Verfahren nach Lösemittelextraktion und Gaschromatografie“ normiert. Da auch die Analysen der Voruntersuchung mit einem für Wasseruntersuchungen genormten Verfahren durchgeführt worden waren, wurde entschieden, für dieses Projekt das Verfahren nach DIN EN ISO 9377-2 zu verwenden. Die Bestimmung des MKW-Gehaltes der zu untersuchenden Grasproben erfolgte deshalb mittels GC/FID-Technik (Gaschromatografie/ Flammenionisations-Detektion). Ein Nachteil gaschromatografischer Verfahren bezüglich der speziellen Fragestellung dieser Untersuchung ist, dass nur Verbindungen ab C 10 H 22 bis C 40 H 82 erfasst werden. Das bedeutet, dass die Gruppe der Benzine (überwiegend C 6 H 14 bis C 9 H 20 ), die im Straßenseitenraum von Wichtigkeit sind, mit der Gaschromatografie nicht detektiert und quantifiziert werden. Auch die Gaschromatografie bestimmt den KW- Gehalt summarisch, sodass zumindest ohne die Kenntnis von pflanzeneigenen KW-Gehalten keine quantitative Ermittlung von verkehrsbedingten MKW möglich ist. Bild 14 zeigt ein charakteristisches Chromatogramm eines MKW-Standards. 4 Ergebnisse und Diskussion der Kohlenwasserstoffgehalte 4.1 Methodenvergleich DIN 38409 H 18/EN ISO 9377-2 71 Im Rahmen dieses Projektes wurden im Jahr 2001 Schnittgutproben aus dem Intensivpflegebereich von 10 Standorten an BAB mit zwei verschiedenen, zur quantitativen Bestimmung von MKW entwickelten Analyseverfahren untersucht. Die Analysen erfolgten nach der DIN 38409 H 18 sowie parallel dazu nach der EN ISO 9377-2. Anhand der Ergebnisse der Analysen sollten beide Verfahren bezüglich ihrer Eignung zur Bestimmung von MKW-Gehalten an Pflanzenproben miteinander verglichen werden. Die Analysen nach DIN 38409 H 18 wurden von der GfA, Gesellschaft für Arbeitsplatz- und Umweltanalytik, in Münster durchgeführt, die auch die MKW-Bestimmungen für die Voruntersuchung durchgeführt hatte. Die Analysen gemäß EN ISO 9377-2 erfolgten im Referat „Chemische Grundlagen, Umweltschutz, Labordienst“ der BASt mittels eines Gaschromatografen mit massenselektiver Detektion (GC/MSD). Tabelle 2 fasst die Analysenergebnisse MKW-Gehalt und Trockenrückstand sowie die jeweiligen Verkehrsbelastungen (DTV) an den untersuchten Standorten zusammen. Die Tabelle zeigt zunächst, dass die Ergebnisse der Analysen mit den beiden angewendeten Verfahren erhebliche Unterschiede bezüglich des Gehaltes an KW aufweisen. Bild 15 lässt einen linearen Zusammenhang zwischen den Messwerten nicht erkennen. Das Bestimmtheits- Untersuchungsfläche DIN 38409 H 18 EN ISO 9377-2 DTV MKW- Trocken- MKW- Trocken- 2000 (UFL) Gehalt rückstand Gehalt rückstand [mg/kg TS] [%] [mg/kg TS] [%] [Kfz/24 h] 1 572 20,7 607 20,9 53.832 2 331 32,6 313 29,1 31.027 3 440 24,8 261 24,7 47.146 4 404 34,0 912 31,7 60.364 5 360 45,6 136 41,6 64.849 6 469 32,4 935 33,3 52.592 7 441 33,6 522 35,4 71.686 8 487 38,4 922 34,7 102.304 9 395 31,6 134 34,5 39.365 10 466 41,7 221 41,0 47.686 Mittelwert 437 33,5 496 32,7 Tab. 2: Zusammenstellung der Untersuchungsergebnisse
72 Bild 15: Gegenüberstellung der Messergebnisse – MKW in mg/kgTS Bild 16: Zusammenhang der Trockensubstanz-Bestimmungen – TS in % maß von nur 0,19 bei 10 Proben bestätigt diese Vermutung. Die Mittelwerte aus beiden Messreihen liegen mit 437 mg/kg TS für die Analysen gemäß DIN 38409 H 18 und 496 mg/kg TS für die Analysen nach EN ISO 9377-2 in der gleichen Größenordnung, wobei der Wert der mit Gaschromatografie (EN ISO) bestimmten MKW-Gehalte um 13,5 % höher ist. Die höheren Werte aus der gaschromatografischen Bestimmung deuten darauf hin, dass die Belastung mit Benzin und Benzinresten im Straßenbegleitgrün nicht von ausschlaggebender Bedeutung für die Gesamt-MKW-Belastung ist, da Benzine nicht erfasst werden. Die unterschiedlichen Ergebnisse wurden mit den beteiligten Labors diskutiert. Eine nicht fachgerechte Probenaufbereitung und Analyse können nach dieser Diskussion als mögliche Ursache für die aufgetretenen Differenzen ausgeschlossen werden. Die Gaschromatografie ermöglicht, auch pflanzeneigene KW qualitativ darzustellen. Inwieweit das Analysenergebnis auch Rückschlüsse auf die Quantität der verkehrsbedingten MKW zulässt, ist bislang nicht geklärt. Ein möglicherweise bestimmender Faktor für den Anteil an pflanzenbürtigen KW ist die Trockensubstanz der analysierten Grasprobe. Ein Vergleich der von beiden Labors bestimmten Trockensubstanz der angelieferten Proben zeigt eine sehr gute Übereinstimmung (Tabelle 2; Bild 16). Das Bestimmtheitsmaß von 0,952 für 10 Werte bestätigt auch eine sorgfältige Probenahme und -teilung. Vergleicht man jedoch die Zusammenhänge zwischen Trockensubstanz und Gesamt-KW-Gehalt (Bild 17), so wird deutlich, dass eine Abhängigkeit Bild 17: Gegenüberstellung der Abhängigkeiten MKW [mg/kgTS]/TS [%] für die angewendeten Analyseverfahren
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Bild 14: Beispiel: Chromatogramm eines MKW-Standards<br />
[ISO/TR 11046]<br />
diesem Papier beschriebene Verwendung von<br />
FCKW als Extraktionsmittel hat zur Veröffentlichung<br />
als Technischer Bericht und nicht als Internationale<br />
Norm geführt. Für die Untersuchung<br />
wurde deshalb das für die Matrix Wasser validierte<br />
Verfahren nach DIN EN ISO 9377-2 „Wasserbeschaffenheit,<br />
Bestimmung des Kohlenwasserstoff-<br />
Index, Teil 2: Verfahren nach Lösemittelextraktion<br />
und Gaschromatografie“ normiert. Da auch die<br />
Analysen der Voruntersuchung mit einem für Wasseruntersuchungen<br />
genormten Verfahren durchgeführt<br />
worden waren, wurde entschieden, für dieses<br />
Projekt das Verfahren nach DIN EN ISO 9377-2 zu<br />
verwenden. Die Bestimmung des MKW-Gehaltes<br />
der zu untersuchenden Grasproben erfolgte deshalb<br />
mittels GC/FID-Technik (Gaschromatografie/<br />
Flammenionisations-Detektion).<br />
Ein Nachteil gaschromatografischer Verfahren bezüglich<br />
der speziellen Fragestellung dieser Untersuchung<br />
ist, dass nur Verbindungen ab C 10 H 22 bis<br />
C 40 H 82 erfasst werden. Das bedeutet, dass die<br />
Gruppe der Benzine (überwiegend C 6 H 14 bis<br />
C 9 H 20 ), die im Straßenseitenraum von Wichtigkeit<br />
sind, mit der Gaschromatografie nicht detektiert<br />
und quantifiziert werden.<br />
Auch die Gaschromatografie bestimmt den KW-<br />
Gehalt summarisch, sodass zumindest ohne die<br />
Kenntnis von pflanzeneigenen KW-Gehalten keine<br />
quantitative Ermittlung von verkehrsbedingten<br />
MKW möglich ist. Bild 14 zeigt ein charakteristisches<br />
Chromatogramm eines MKW-Standards.<br />
4 Ergebnisse und Diskussion der<br />
Kohlenwasserstoffgehalte<br />
4.1 Methodenvergleich DIN 38409 H<br />
18/EN ISO 9377-2<br />
71<br />
Im Rahmen dieses Projektes wurden im Jahr 2001<br />
Schnittgutproben aus dem Intensivpflegebereich<br />
von 10 Standorten an BAB mit zwei verschiedenen,<br />
zur quantitativen Bestimmung von MKW entwickelten<br />
Analyseverfahren untersucht. Die Analysen erfolgten<br />
nach der DIN 38409 H 18 sowie parallel<br />
dazu nach der EN ISO 9377-2. Anhand der Ergebnisse<br />
der Analysen sollten beide Verfahren bezüglich<br />
ihrer Eignung zur Bestimmung von MKW-Gehalten<br />
an Pflanzenproben miteinander verglichen<br />
werden. Die Analysen nach DIN 38409 H 18 wurden<br />
von der GfA, Gesellschaft für Arbeitsplatz- und<br />
Umweltanalytik, in Münster durchgeführt, die auch<br />
die MKW-Bestimmungen für die Voruntersuchung<br />
durchgeführt hatte. Die Analysen gemäß EN ISO<br />
9377-2 erfolgten im Referat „Chemische Grundlagen,<br />
Umweltschutz, Labordienst“ der BASt mittels<br />
eines Gaschromatografen mit massenselektiver<br />
Detektion (GC/MSD).<br />
Tabelle 2 fasst die Analysenergebnisse MKW-Gehalt<br />
und Trockenrückstand sowie die jeweiligen<br />
Verkehrsbelastungen (DTV) an den untersuchten<br />
Standorten zusammen. Die Tabelle zeigt zunächst,<br />
dass die Ergebnisse der Analysen mit den beiden<br />
angewendeten Verfahren erhebliche Unterschiede<br />
bezüglich des Gehaltes an KW aufweisen. Bild 15<br />
lässt einen linearen Zusammenhang zwischen den<br />
Messwerten nicht erkennen. Das Bestimmtheits-<br />
Untersuchungsfläche<br />
DIN 38409 H 18 EN ISO 9377-2 DTV<br />
MKW- Trocken- MKW- Trocken- 2000<br />
(UFL) Gehalt rückstand Gehalt rückstand<br />
[mg/kg TS] [%] [mg/kg TS] [%] [Kfz/24 h]<br />
1 572 20,7 607 20,9 53.832<br />
2 331 32,6 313 29,1 31.027<br />
3 440 24,8 261 24,7 47.146<br />
4 404 34,0 912 31,7 60.364<br />
5 360 45,6 136 41,6 64.849<br />
6 469 32,4 935 33,3 52.592<br />
7 441 33,6 522 35,4 71.686<br />
8 487 38,4 922 34,7 102.304<br />
9 395 31,6 134 34,5 39.365<br />
10 466 41,7 221 41,0 47.686<br />
Mittelwert 437 33,5 496 32,7<br />
Tab. 2: Zusammenstellung der Untersuchungsergebnisse