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Bundesadler



Charakterisierung von Partikeln und Aerosolen


Unsere Kompetenz ist die quantitative und qualitative Charakterisierung von Partikelemissionen aus Geräten, Produkten und Materialien unter kontrollierten Bedingungen in Testkammern.

Tätigkeitsfelder

Die quantitative und qualitative Charakterisierung von Aerosolen (insbesondere im nanoskaligen Bereich) hat einerseits Bedeutung in industriellen Fertigungsprozessen mit hohen Reinheitsanforderungen, andererseits ist sie eine Grundvoraussetzung zur Beurteilung potenzieller Risiken und Gesundheitsgefahren. Diese entstehen beim Kontakt mit Nanopartikeln, Ultrafeinstaub und Feinstaub in der Umwelt, am Arbeitsplatz und im privaten Bereich, z. B. durch Einatmen, Verschlucken oder durch Hautkontamination. In Testkammern untersuchen wir unter kontrollierten Bedingungen potenzielle Quellen von Partikelemissionen. Zu diesen Quellen zählen Produktionsprozesse, in denen Aerosole und Partikel eine Rolle spielen, sowie Materialien, Werkstoffe, Gebrauchsgegenstände und Produkte.

Unser Ziel ist es, durch simultane Messung relevanter Messgrößen ein möglichst umfassendes chronologisches Abbild eines Emissionsvorgangs zu erhalten. Solche Emissionsmessungen werden in Testkammern unterschiedlicher Größe (1, 5 oder 20 m³) durchgeführt. Es können auch gasförmige Emissionen (z. B. Ozon, Volatile Organic Compounds (VOC), Semivolatile Organic Compounds (SVOC), Wasserdampf etc.) erfasst werden.

Solche Untersuchungen sind wichtig für die Ursachenforschung und die medizinisch/toxikologische Beurteilung von Emissionen. Sie liefern Grundlagen für die Festsetzung von Emissions- und Toleranzgrenzen, z. B. für die Vergabe von Gütezeichen für Produkte. Sie tragen bei zur Verbraucherinformation, zur Entwicklung von Vermeidungs- und Schutzmaßnahmen, zur Verbesserung von Produkten und zum Arbeitsschutz.

Entwicklung von Verfahren und Methoden der Partikelanalyse

Quantitäten und Grössenverteilungen von Partikelemissionen werden durch aerodynamische, elektrostatische und optische Verfahren gemessen. Uns stehen mehrere miteinander kombinierbare und mobile Messgeräte zur Verfügung (Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), Exhaust Emission Particle Sizer (EEPS), Lasercounter), die den Größenbereich ≥ 3 nm bis ≤ 20000 nm Partikeldurchmesser mit unterschiedlichen Größen- und Zeitauflösungen (bis zu 10 Spektren pro Sekunde) abdecken.

Mit Samplern (Kaskadenimpaktoren, Nanosampler) ist es möglich, Aerosole größenaufgelöst abzuscheiden und mit chemisch/physikalischen Analyseverfahren weiter zu untersuchen. Die bildgebenden Analyseverfahren Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), ESEM in Kombination mit röntgenspektroskopischen Analyseverfahren (EDX, μRFA) werden ergänzt durch die Thermodesorptions-GC-MS, Infrarot IR- und Raman (RS)-Spektroskopie. Weitere röntgenspektroskopische Methoden (TXRF, GIXRF, NEXAFS) können am Berliner Elektronenspeicherring BESSY eingesetzt werden. Diese Verfahren stehen durch eine enge Kooperation innerhalb des Fachbereiches und anderen fachbereichen der BAM, sowie mit anderen Forschungseinrichtungen zur Verfügung.

Zu unseren Tätigkeiten gehört auch die methodische Weiterentwicklung der oben aufgezählten Analyseverfahren für diverse umweltrelevante - bisher nicht standardisierte - Messaufgaben. Insbesondere werden spezielle Techniken der Probenpräparation für die nanotoxikologische Forschung erprobt und entwickelt.

Kompetenzen

Laufende Projekte (Auswahl)

Entwicklung eines Prüfverfahrens für das Umweltzeichen Blauer Engel zur Quantifizierung und Charakterisierung partikulärer Emissionen aus Bürogeräten mit Druckfunktionen (UBA UFOPLAN FKZ 3708 95 301). Das aktuelle Prüfverfahren für Emissionen aus Laserdruckern UZ122 wurde bereits an der BAM entwickelt (siehe auch UBA-Texte Nr. 35/2008, www.uba.de).

Projekte des Programms Innovationsoffensive BAM (InnoBAM), Nanopartikelröntgenanalytik (Investitionsbank Berlin (IBB)), Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), (Förderkennzeichen 10141100).

Messverfahren für die Nanotoxikologie, Kooperationspartner: Bruker AXS Microanalysis GmbH, PTB Arbeitsgruppe Röntgen- und IR-Spektrometrie.

Mitwirkung in Fachgremien

EURAMET Project 893 - Metrology infrastructure for airborne nanoparticles

ISO TC24/SC 4 - Particle Characterization, DIN NA 005-11-42 AA - Partikelmesstechnik

Ansprechpartner

Service

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2012-05-14  

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Dr. rer. nat.
Stefan Seeger
Fabeckstraße 60-62
14195 Berlin
Telefon:
+49 30 8104-3802
E-Mail:
Stefan.Seeger@bam.de

  


 

 

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