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Flüchtige Organische Verbindungen (VOC)

VOC (Volatile Organic Compounds) sind organische, kohlenstoffhaltige Verbindungen, die schon bei niedrigen Temperaturen verdampfen. In vielen Fällen sind VOCs für Lebewesen - trotz Einfluss auf das Wohlbefinden - weitgehend harmlos. Jedoch gehören auch gesundheitlich kritische Stoffe in diese Stoffgruppe wie Formaldehyd.

Kann gemessen werden mit:

✓ messbar mit air-Q Light, air-Q und air-Q Pro

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Beschreibung:

Die englische Abkürzung VOCs (Volatile Organic Compounds, Flüchtige Organische Verbindungen) bezeichnet die Gruppe kohlenstoffhaltiger Stoffe, die bei niedriger Temperatur verdampfen oder bei Raumtemperatur schon im gasförmigen Zustand auftreten. Diese „flüchtigen organische Verbindungen“ unterteilen sich zudem in zwei Untergruppen. Die VVOCs (Very Volatile Organic Compounds) beschreiben dabei sehr flüchtige und häufig geruchsintensive Stoffe. Die schwerflüchtigen organischen Verbindungen werden als SVOCs (Semivolatile Organic Compounds) bezeichnet.

Die TVOCs (Total Volatile Organic Compounds), also die Gesamtheit dieser Stoffe befinden sich in einem Siedebereich zwischen 50 °C und 250 °C. Die Abklingzeit kann zwischen 10 Tagen und bis zu 3 Jahren betragen.

Zu den wohl bekanntesten Vertretern von VOCs zählen Formaldehyd und Lösungsmittel wie Toluol.

Da es sich hierbei um organische Verbindungen handelt, können diese in allen Lebensbereichen auftauchen und sind in den meisten Fällen für Lebewesen harmlos. Jedoch kann eine erhöhte Konzentration in Innenräumen das Wohlbefinden erheblich einschränken.

Grenzwerte von VOCs:

Eine gesetzliche Bestimmung von Grenzwerten gibt es in Deutschland bisher nur für produktionstechnisch besonders belastete Arbeitsplätze. Aus hygienischen Gründen hat das Umweltbundesamt allerdings mittlerweile Empfehlungen für das Vorkommen von VOCs ausgesprochen. Die Leitwerte umfassen fünf Stufen von hygienisch unbedenklich (unter 1 mg/m³ – unter 150 bis 400 ppb) über hygienisch auffällig (zwischen 1 bis 3 mg/m³ – 150 bis 1300 ppb) bis hin zu hygienisch inakzeptabel (über 10 mg/m³ – über 1500 bis 4000 ppb). Zusätzlich wurden für einzelne Gase der VOC-Gruppe Richtwerte festgelegt.

Viele gesetzlich relevante Quellen nennen mg/m³ als Einheit. Gemessen wird aber ein Gemisch aus vielen Stoffen mit unterschiedlicher molekularer Masse, deren Volumen-Anteil an der Luft in ppb (Teile pro Milliarde) oder ppm (Teile pro Million) angegeben wird. Aus dieser Diskrepanz ergeben sich Spannen bei der Umrechnung für Substanzen mit geringen und mit hohen Molekulargewichten.

Bezeichnung Grenzwerte VOC
Umweltbundesamt - hygienisch unbedenklich <1 mg/m³ – unter 150 bis 400 ppb (parts per billion)
Umweltbundesamt - hygienisch auffällig <1 bis 3 mg/m³ – 150 bis 1300 ppb
Umweltbundesamt - hygienisch inakzeptabel >10 mg/m³ – über 1500 bis 4000 ppb

Folgen zu hoher Konzentration:

Eine erhöhte Konzentration von VOC kann sich zunächst durch veränderte Geruch- und Geschmackswahrnehmung oder auch eine Reizung von Augen bzw. Schleimhäuten äußern. Weitere spürbare Auswirkung sind Konzentrationsschwäche, Erschöpfung, trockene Haut bis hin zu Ekzemen oder auch Kopfschmerzen. Diese Symptome werden auch als Sick-Building-Syndrom bezeichnet und beschreiben eine akute Belastung. Je höher die Konzentration von VOC in der Raumluft ist, desto stärker werden die Geruchswahrnehmung und die Schleimhautreizungen beeinflusst.

Die Giftigkeit der einzelnen Stoffe unterscheidet sich stark. Trotzdem befürchten Wissenschaftler bei einer dauerhaften Belastung chronische Folgeerscheinungen. Zu diesen zählen krebserregende, erbgutverändernde und fortpflanzungshemmende Auswirkungen.

Mediziner sehen zudem einen Zusammenhang zwischen VOCs und der Zunahme von allergischen Reaktionen, besonders bei Säuglingen und Kleinkindern.

Bisher steht eine detaillierte wissenschaftliche Untersuchung für viele VOCs allerdings noch aus.

Entstehung:

Bei der Entstehung von VOCs wird zwischen biogenen (d.h. natürlichen) und anthropogenen (also von Menschen gemachten) Quellen unterschieden. Zu den natürlichen Ursachen zählen neben dem Ausstoß organischer Produkte durch den Stoffwechsel aller Lebewesen auch Fäulnis und andere biologische Zerfallsprozesse. Auch Reaktionen natürlicher Materialien, wie Holz oder Öle, tragen zur Anreicherung von VOCs in der Atemluft bei.

Die synthetischen Quellen für VOCs umfassen die Ausdünstungen zahlreicher Baumaterialien (Lacke, Farben, Teppiche, Dämmstoffe etc.) sowie die Verwendung von Lösungs- bzw. Reinigungsprodukten oder auch Kosmetikartikeln. Auch Verbrennungsprozesse durch z.B. Tabakrauch, Kamine und Öfen oder beim Kochen können zur Anreicherung von VOCs in Innenräumen beitragen.

Verwendeter Sensor:

Flüchtige organische Substanzen werden mittels eines resistiven Sensors gemessen. Moleküle, die auf der Oberfläche des Sensors „andocken“, verursachen eine Änderung des elektrischen Widerstandes im Sensor. Vorteil unseres Sensors ist die individuelle Sensitivitätskalibrierung durch den Hersteller und die nur sehr geringe Querempfindlichkeit gegenüber Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Querempfindlichkeiten sind das (erwünschte) Hauptmerkmal des Messprinzips. Der VOC-Sensor ist auf Alkohol (Ethanol) kalibriert, reagiert aber auch auf Aldehyde, Keton, Wasserstoff, Methan und andere – ein Allrounder also.

Messung von VOC:

Der Luftanalysator air-Q ist als besonders leistungsfähiges und umfassendes Messgerät für Raumluftqualität auch mit einem Sensor ausgestattet, der VOCs bzw. Flüchtige Organische Verbindungen messen kann.

Viele Informationen über die Technologie des Messgeräts finden Sie hier. Den air-Q kann man im air-Q Shop  bestellen.

Übersicht aller Messwerte
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