Zivilschutz- Forschung - Schutzkommission

Zivilschutz-
Forschung
Schriftenreihe der Schutzkommision beim Bundesminister des Innern
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für Zivilschutz –
im Auftrag des Bundesministerium des Innern
Neue Folge Band40
Dipl.-Chem. Frank Schuppe
Entwicklung von
Dekontaminationsmitteln
und- verfahren bei Austritt
von Industriechemikalien
– Abschlussbericht –
ISSN 0343-5164

ZIVILSCHUTZFORSCHUNG
Neue Folge Band 40

Zivilschutz-
Forschung
Schriftenreihe der Schutzkommision beim Bundesminister des Innern
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für Zivilschutz –
im Auftrag des Bundesministerium des Inneren
Neue Folge Band40
Dipl.-Chem. Frank Schuppe
Entwicklung von
Dekontaminationsmitteln
und -verfahren bei Austritt
von Industriechemikalien
– Abschlussarbeit –
ISSN 0343-5164

Herausgeber: Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für Zivilschutz –
Deutschherrenstr. 93–95, 53177 Bonn
Telefon: (0 18 88) 3 58-0
Telefax: (0 18 88) 3 58-58 03
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Dieser Bericht gibt die Meinung des Auftragnehmers wieder. Sie muss nicht mit
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© 2001 by Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für Zivilschutz – Bonn
Satz und Druck: Druckhaus Dresden GmbH
4

Vorwort
Im Rahmen der Entwicklung eines Dekontaminationsverfahrens für Chemikalienschutzbekleidung
wurden der Stand der Literatur und Praxis hinsichtlich möglicher
Verfahren, ihrer theoretischen Grundlagen sowie praktischer Erfahrungen aufgearbeitet.
Im Ergebnis wurde das Prinzip der thermischen Desorption als für die Dekontamination
bei Belastungen mit Industriechemikalien geeignetstes Verfahrensprinzip
abgeleitet, dessen physikalisch-chemische Grundlagen (Permeation) herausgearbeitet
sowie Konsequenzen für die Kontamination und Dekontamination von
Chemikalienschutzbekleidung gezogen.
Um mögliche Wirkungsunterschiede aufzudecken sowie den Einfluss der Prozessparameter
zu wichten, wurden von den in Frage kommenden thermischen Verfahren
vier repräsentative Verfahren bzw. Verfahrensvarianten experimentell untersucht.
Dabei ergab sich eine weitgehende Vergleichbarkeit der Verfahren und
bestätigte sich die erwartete Dominanz des Temperaturfaktors.
Im Zusammenhang mit der Erarbeitung eines Verfahrensvorschlages erfolgte darüber
hinaus eine kritische Diskussion der spezifischen Belastungs-, Anlagen-,
Abprodukt- und Kostenseitigen Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren.
Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurde ein Gesamtverfahrenskonzept zur Dekontamination
von Chemikalienschutzkleidung bei Belastung mit Industriechemikalien
entwickelt, das den speziellen Anforderungen an ein mobiles Verfahren
unter besonderer Berücksichtigung der Verwendung im V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz
gerecht wird. Das vorgeschlagene Verfahren gestattet im Rahmen
der diskutierten Grenzen eine gefahrlose Wiedernutzung kontaminierter Schutzkleidung
ohne vorherige Prüfung auf Restbelastungen.
Als Verfahren wird eine Dekontamination mit trockener Heißluft bei 80 °C – im Bedarfsfall
jedoch auch bis 100 °C – empfohlen. Im Zeitrahmen von zwei Stunden ist dabei
neben der Dekontamination auch eine Grobreinigung vor dem Ablegen, der Feinreinigung,
Trocknung, Sicht- und Druckprüfung sowie ggf. Desinfektion möglich.
Prinzipielle stoffliche Eignungsgrenzen des genutzten Hauptdekontaminationsprinzips
sind durch eine variable Gestaltung der Grob- und Feinreinigungsstufe auszugleichen.
Darüber hinaus werden austauschbare Schutzhandschuhe und -stiefel empfohlen.
In Erweiterung ist festzustellen, dass das vorgeschlagene Verfahrenskonzept prinzipiell
auch zur Dekontamination anderer Schutzausrüstung und Geräte sowie zur
Dekontamination bei Belastung mit chemischen und biologischen Kampfstoffen
sowie radioaktiven Stoffen geeignet ist.
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort 5
1 Einleitung 8
1.1 Zielstellung und Begriffsbestimmung 8
1.2 Arbeitskonzept 10
2 Ermittlung des Standes der Forschung und Technik 13
2.1 Literaturrecherche 13
2.2 Patentrecherche 14
2.3 Fachkonsultationen 14
3 Physikalisch-chemische Grundlagen der Dekontamination 15
3.1 Solvent-Polymer-Wechselwirkungen 15
3.2 Einflussfaktoren und Prozessparameter 24
4 Wiederherstellbarkeit der Ausgangseigenschaften 26
4.1 Alterung und einsatzbedingte Schädigung 26
4.2 Prüfung auf Mängelfreiheit 28
4.3 Grenzen der Dekontamination 29
5 Dekontaminationsprinzipien und -verfahren 34
5.1 Verfahren in kondensierter Phase 35
5.1.1 Waschverfahren 35
5.1.2 Kochen 38
5.2 Gasphasenverfahren 38
5.2.1 Dampfanwendungen 38
5.2.2 Heißluftanwendungen 40
5.2.3 Vakuumbehandlung 42
5.3 Sonstige Verfahren 42
5.4 Periphere Verfahrensstufen 44
6

6 Experimentelle Arbeiten 47
6.1 Versuchskonzept 47
6.2 Allgemeine Grundlagen 47
6.2.1 Chemikalienauswahl 48
6.2.2 Anzugmaterialauswahl 49
6.2.3 Prüfmusterherstellung 49
6.2.4 Probenbeaufschlagung 51
6.2.5 Dekontaminationsverfahren im Labormaßstab 54
6.2.6 Analytik 55
6.3 Vorversuche 58
6.3.1 Versuchsbeschreibung 58
6.3.2 Ergebnisdiskussion 59
6.4 Hauptversuche 60
6.4.1 Versuchsbeschreibung 60
6.4.2 Ergebnisdiskussion 61
6.4.3 Untersuchungen zur Waschwasserbelastung 63
7 Diskussion möglicher Verfahrenskonzepte 65
7.1 Allgemeines 65
7.2 Verfahrenskonzepte 67
8 Verfahrensvorschlag 70
9 Anhänge 74
Anhang 1 – Spezielle Probleme 75
Anhang 2 – Vorversuche – Dekontaminationskurven 89
Anhang 3 – Hauptversuche – Dekontaminationskurven 95
Anhang 4 – Literatur 108
7

1 Einleitung
1.1 Zielstellung und Begriffsbestimmung
Die moderne Industriegesellschaft ist ohne hochentwickelte Chemie nicht denkbar.
Der Umgang mit Chemikalien ist jedoch zwangsläufig mit Gefahren verbunden.
Hierbei sind insbesondere Brände und Explosionen sowie Freisetzungen zu
nennen.
Infolge der relativ hohen Bevölkerungsdichte in Mitteleuropa, der territorialen
Nähe von Industrie- und Wohngebieten sowie bedingt durch Chemietransporte
sind Schadenslagen mit katastrophalem Ausmaß jederzeit möglich. Jüngstes Beispiel
ist der Bahnbetriebsunfall mit einem Vinylchlorid-Kesselwagenzug bei
Schönebeck/Elbe am 1. Juni 1996, bei dem nur infolge besonderer Umstände und
des beherzten Eingreifens der örtlichen Einsatzkräfte eine Katastrophe ausblieb.
Neben menschlichem und technischem Versagen kommen als mögliche Ursachen
auch Sabotage (vgl. Anschlag auf die Tokioter U-Bahn) und, wenn auch gegenwärtig
weniger aktuell, die Gefahr militärischer Auseinandersetzungen und Störungen
in Frage. Im V-Fall ist dabei grundsätzlich von Katastrophenausmaßen
auszugehen.
Hierfür gilt es Vorsorge zu treffen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit bildet in
sofern die Entwicklung eines möglichst universellen Verfahrens zur Dekontamination
von schwerer Chemieschutzkleidung nach Einsätzen zur Abwehr von Austritten
von Industriechemikalien mit und ohne Brandfolge.
Speziell geht es um die Herausarbeitung geeigneter Dekontaminationsmittel
bzw. -verfahren, die eine Weiter- bzw. Wiederverwendung der Schutzkleidung im
V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz – ohne analytische Erfolgskontrolle –
ermöglichen.
Schwerpunkt der Untersuchungen bildet der Dekontaminationsschritt. Taktische
Fragen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Chemieschutzkleidung werden
dagegen nur insoweit berücksichtigt, als dies unter dem Gesichtspunkt der Entwicklung
eines Gesamtverfahrens erforderlich ist. Soweit sie nicht die Dekontamination
selbst betreffen, werden sie zum Beispiel im seit Herbst 1996 vorliegenden
Richtlinienentwurf der vfdb zur Dekontamination behandelt.
Entsprechend der Aufgabenstellung wird der Begriff der Dekontamination im
Rahmen dieser Arbeit, wenn nicht ausdrücklich anders ausgeführt, im Sinne der
Entfernung chemischer Belastungen von der Oberfläche und vor allem auch aus
der Tiefe des Schutzanzugmaterials verwendet. Dabei besteht die zusätzliche Be-
8

schränkung der Gültigkeit der getroffenen Aussagen auf gasdichte Chemikalienschutzanzüge
nach vfdb-Richtlinie 0801 sowie im Katastrophenschutz verwendete
Chemieschutzkleidung bzw. entsprechende Elastomermaterialien.
Die Beschränkung auf Industriechemikalien sowie die genannten Schutzkleidungsmaterialien
schließt eine sinnvolle Übertragung bzw. Anwendung der Ergebnisse
auf die Dekontamination von mit chemischen Kampfstoffen belasteter
Schutzkleidung sowie Geräten (Entgiftung), wie auch biologischer Kampfstoffe
(Entseuchung) und radioaktiver Beaufschlagungen (Entstrahlung, Entaktivierung)
nicht aus. Entsprechende Untersuchungen sind allerdings nicht Gegenstand dieser
Arbeit.
Zur Lösung der Aufgabenstellung waren die verschiedenen Verfahrensparameter
und ihre Bedeutung für die Dekontamination herauszuarbeiten, sowie Grenzen
bzw. Problemfälle der Dekontamination im Allgemeinen bzw. für die verschiedenen
in Frage kommenden Verfahren der Dekontamination aufzuzeigen. Schließlich
waren auch die Auswirkungen auf die Umwelt offenzulegen bzw. Wege zu
einer umweltgerechten Verfahrensgestaltung und Abfallentsorgung darzustellen.
Der zu unterbreitende Verfahrensvorschlag hatte darüber hinaus den Anlagenund
Betriebsaufwand sowie Erfordernisse eines mobilen Verfahrens im operativen
Einsatz zu berücksichtigen.
Ein Dekontaminationsverfahren für den V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz
muss nicht nur eine hohe Wirksamkeit (schnell und sicher) besitzen und für
größere Durchsätze geeignet sein, es muss auch eine hohe Mobilität aufweisen.
Weitere Forderungen sind eine einfache Bedienbarkeit, geringer Personalbedarf,
hohe Zuverlässigkeit und ein möglichst geringer Anfall sowie einfaches und
gefahrloses Handling der Abprodukte.
Als Bedingung eines für die Zwecke des Katastrophenschutzes geeigneten Verfahrens
wurde im Rahmen der Projektbegleitung präzisierend ein Zeitlimit von
maximal 2 h vorgegeben. In dieser Zeit soll die Dekontamination (und Desinfektion
sowie Trocknung) soweit abgeschlossen sein, dass ein einsatzbedingt belasteter
Schutzanzug ohne Gefährdung für den Anzugträger wieder einsatzfähig ist.
Die sonstige Reinigung (äußerlich und innerlich) – zur Entfernung von Schweiß
und erdigen Verunreinigungen – wurde dagegen im vorgegebenen Zeitrahmen
bzw. für den V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz als nicht zwingender, jedoch
wünschenswerter Verfahrensbestandteil definiert.
Im Laufe der Arbeiten ergaben sich durch die Diskussionen in der projektbegleitenden
Arbeitsgruppe insbesondere seitens der Industrievertreter Hinweise auf eine
begrenzte thermische Beständigkeit der Schutzanzugmaterialien bzw. -anzüge
(Material, Nähte, Formteile). Als vertretbare Temperaturobergrenze für ein
9

Dekontaminationsverfahren wurden für Mehrschichtenfilm- bzw. Laminatmaterialien
40 °C und für gasdichte Schutzkleidung aus Elastomermaterialien (z.B.
Butyl, Neopren, Viton) 80 °C genannt, wobei bei Letzteren die Beschränkungen
weniger auf die Materialien selbst zurückzuführen sind, als vielmehr auf die Verbindungen
und sonstigen Elemente.
Unter dem Gesichtspunkt einer hohen Wiederverwendbarkeit sowie der vorhandenen
Ausstattungen wurden daher 80 °C als Verfahrensgrenzen definiert. Die Vorversuche
erfolgten jedoch wegen der erwarteten Bedeutung des Verfahrensparameters
Temperatur bis zu einer Dekontaminationstemperatur von 100 °C sowie
vergleichend bei 80 °C und zum Teil auch 50 °C. Für das System Viton-Butyl/
Xylol wurden darüber hinaus auch in den Hauptversuchen 80 und 100 °C vergleichend
untersucht. Im Übrigen gibt es im militärischen und Zivilschutzbereich
durchaus Anwendungen, die bei 100 °C (Kochen) und darüber arbeiten (Heißluftund
Heißdampfverfahren).
1.2 Arbeitskonzept
Ausgehend von der Aufgabenstellung, ein Verfahren zur Dekontamination von
Schutzkleidung nach Belastung mit Industriechemikalien zu entwickeln, erfolgte
zunächst eine Auswertung der einschlägigen Literatur zu genutzten bzw. beschriebenen
Verfahren und Prinzipien sowie deren physikalisch-chemische Grundlagen.
Dabei ergaben sich als grundlegende Wirkprinzipien der Dekontamination bei chemischer
Belastung die thermische Desorption als Umkehr des bei der Kontamination
stattfindenden Permeationsprozesses (thermische Verfahren) sowie die chemische
Zerstörung bzw. Veränderung der Kontaminanten (chemische Verfahren, Entgiftung).
Darüber hinaus ist der Einfluss mechanischer Kräfte (Abwischen, Abtupfen, Abwaschen)
sowie Lösungs- und Dispergierungseffekte zu nennen, denen jedoch lediglich
eine unterstützende Rolle zukommt. Die praktizierten Verfahren und Verfahrensvarianten
nutzen die Wirkprinzipien meist kombiniert, wobei allerdings in
der Regel der Einfluss eines Prinzips überwiegt.
Die Variationsbreite thermischer Verfahren reicht vom Ablüften, über Heißluft- und
Heißdampfbehandlungen bis zum Waschen. Sie beruhen prinzipiell auf einer Umkehr
der bei der Kontamination stattfindenden Transportprozesse (Lösung, Diffusion)
durch Umkehr des Konzentrationsgradienten und/oder erhöhten Temperaturen.
Dem gegenüber stehen Verfahren, die auf eine Gefährdungsminimierung bzw.
-beseitigung durch Zerstörung bzw. Veränderung der auf und in Schutzkleidungsmaterialien
sowie sonstigen Oberflächen und Materialien befindlichen Chemikalien
(Kontaminanten) v. a. durch Reaktion mit chemischen Stoffen (Entgiftungsmittel,
10

meist starke Oxidationsmittel) zielen oder thermisch induzierte Reaktionen, wie
Thermolyse und Hydrolyse sowie auch katalytische Wirkungen, nutzen. Sie sind
in Anlehnung an den im militärischen Sprachgebrauch etablierten Begriff der
Entgiftung, der dort jedoch ausschließlich die Unschädlichmachung chemischer
Kampfstoffe zum Inhalt hat, besser als Entgiftungsverfahren zu bezeichnen.
Am verbreitetsten sind Entgiftungsverfahren unter Nutzung von Entgiftungsmitteln.
Sie sind allerdings in der Katastrophen- bzw. Gefahrenabwehr wenig sinnvoll. Zum
einen ist die überwiegende Zahl der im Katastropheneinsatz zu erwartenden Stoffe
chemisch relativ inert; zu ihrer Zerstörung bzw. Veränderung müssten entsprechend
reaktive Chemikalien eingesetzt werden. Hinzu kommt, dass sie im Überschuss
einzusetzen wären, um in vertretbaren Zeiträumen Effekte zu erzielen. Die
Reaktionsprodukte und Überschüsse des Entgiftungsmittels wären oft toxischer
als die Zielbelastung, die Gefahren für die Umwelt wären erheblich. Bei den für
diese Einsatzfälle verbreiteten, weil billigen und vergleichsweise universellen
Chlor abspaltenden Oxidationsmitteln entstünde z.B. ein „wilder Cocktail“ chlororganischer
Produkte.
Der Umgang mit diesen Entgiftungsmitteln erforderte darüber hinaus entsprechendes
Sachverständnis. Die Gefahren infolge unvorhergesehener heftiger Reaktionsverläufe
bzw. giftiger Reaktionsprodukte sind nicht unerheblich. Für einen effektiven
Einsatz wäre beträchtliche Forschungsarbeit erforderlich. Da vor der möglichen
Zerstörung die Erreichung der Tiefe des Materials steht, erfordern chemische Entgiftungsmittel
auch zwangsläufig relativ lange Einwirkzeiten. Hinzu kommt, dass
die Tiefenwirkung der in der Regel anorganischen Produkte gering ist. Die Anwendung
chemischer Dekontaminationsmittel würde darüber hinaus zu einer verstärkten
Alterung der Schutzkleidung führen.
Im Übrigen basieren Entgiftungsprozesse auf Einzelreaktionen und sind insofern
für ein universelles Dekontaminationskonzept ungeeignet. Außer bei Belastungen
mit chemischen Kampfstoffen bzw. entsprechender Pestizide (z.B. phosphororganischer
Verbindungen) ist ihr Einsatz daher grundsätzlich abzulehnen. Dies gilt
auch für denkbare Sonderfälle des Einsatzes chemischer Stoffe zur Unterstützung
der Dekontamination, wie die praktizierte Neutralisation von Säuren und Laugen.
Die weiteren Ausführungen sowie durchgeführten Arbeiten beschränken sich daher
auf thermische Verfahren der Dekontamination. Einführend war der Stand der
Literatur zu Theorie und Praxis aufzuarbeiten und Schlüsse für die experimentellen
Arbeiten zu ziehen.
Die physikalisch-chemischen Grundlagen von Transportprozessen ließen eine
Dominanz des Prozessparameters Temperatur erwarten. Der relative Einfluss weiterer
Parameter im Verhältnis zur Temperatur sowie die absolute Wirkung eines
optimierten Parametersatzes konnten jedoch nur im Experiment ermittelt werden.
11

Gegenstand der experimentellen Arbeiten bildet daher der Vergleich der Leistungsfähigkeit
möglicher thermischer Dekontaminationsverfahren sowie die Gewichtung
der Einflussfaktoren bzw. Verfahrensparameter.
Parallel zu den experimentellen Arbeiten war eine Analyse der praktizierten Dekontaminationsverfahren
hinsichtlich genutzter Prozessparameter sowie allgemeiner
Verfahrenseigenschaften, wie stoffliche Eignungsgrenzen, Mobilitätspotential,
anlagenseitiger Aufwand, Energie- und Wasserbedarf, Abprodukte u.Ä., durchzuführen.
Dabei zeigte sich schnell, dass die allgemeinen Verfahrenseigenschaften untrennbar
mit der Wahl des Dekontaminationsverfahrens im Zusammenhang stehen, d.h.
die Wahl des Dekontaminationsverfahrens, die erforderlichen vor- und nachgelagerten
bzw. peripheren Verfahrensstufen, wie Trocknung, Reinigung, Desinfektion
u.a. bestimmt. Eine klare Favorisierung war jedoch nicht möglich, da die
Ansprüche an das zu entwickelnde Verfahrenskonzept sehr komplex und stofflich
universell waren. Die aus der Theorie und Praxis abgeleiteten Einflussfaktoren
waren daher im Rahmen von Vorversuchen hinsichtlich ihrer Relevanz zu selektieren
und ausgewählte Parameter einer weitergehenden Untersuchung zu unterziehen.
Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen sowie der Diskussion der allgemeinen
Verfahrenseigenschaften unter V-Fall-Bezug sollten in ein Konzept für
ein Dekontaminationsgesamtverfahren münden. Dabei waren auch mögliche Alternativen
und deren Konsequenzen aufzuzeigen.
12

2 Ermittlung des Standes von Forschung und Technik
Zur Ermittlung des Standes der Technik wurden eine Literatur- und eine Patentrecherche
durchgeführt sowie wichtige, mit dieser Thematik befasste Einrichtungen
und Feuerwehren im deutschsprachigen Raum konsultiert.
Die recherchierbare Grundlagenliteratur zu dieser Thematik war jedoch – insbesondere
was die Verfahrensseite betrifft – begrenzt. Dies ist in Anbetracht der militärischen
Verwendbarkeit nicht verwunderlich. Andererseits sind auch die verfahrensseitigen
Möglichkeiten sehr beschränkt.
Ausgehend von den USA gibt es seit den siebziger Jahren jedoch auch zunehmend
einen zivilen Bezug dieser Forschungen. Dabei wurden zunächst Erfahrungen
aus dem militärischen Bereich (chemische Kampfstoffe, Brände und Leckagen
auf Grossschiffen) sowie der Raumfahrt für die Gefahrenabwehr bei Transportunfällen
und Katastrophen sowie für den Arbeitsschutz in der Industrie weiterentwickelt.
Gegenstand dieser Arbeiten bilden allerdings überwiegend Untersuchungen
der Permeationseigenschaften potentieller Anzug- bzw. Handschuhmaterialien zum
Zwecke der Auswahl geeigneter Materialien.
In Kapitel 3 wird ein Überblick über die recherchierten, im weitesten Sinne thermischen
Dekontaminationsverfahren gegeben. Dabei wurden auch entsprechende
Entgiftungsverfahren berücksichtigt.
2.1 Literaturrecherche
Neben einer Recherche in der Bibliothek des Bundesamtes für Zivilschutz in
Bonn sowie des IdF und der Universität Magdeburg zur entsprechenden Thematik,
erfolgte auch eine umfangreiche Recherche in verschiedenen Datenbanken.
Datenbanken: – Feuerwehrspeicher des IdF
– BSWW/Brandschutzwesen, Forschungsstelle für Brandschutztechnik
Karlsruhe
– NTIS
– BAUL, FIZ Technik Frankfurt: BAU-LITDOK der Bundesanstalt
für Arbeitsschutz
– ULIT/ENVIRONMENTAL LIT: (GE) des Umweltbundesamtes
– DOMA/Maschinen- und Anlagenbau, FIZ Technik
– FTN, Fachinformationszentrum Karlsruhe
13

Suchbegriffe: Dekontamination/Decontamination/Reinigung/Desinfektion
in Verknüpfung mit Chemikalienschutzanz-/Chemikalienschutzbekleidung/Vollschutzanz-/Schutzkleidung/ProtectiveClothing/Störfall/Chemie-/chemical
toxic agents/chemical agents/
Aussagen lieferten insbesondere die ersten drei Speicher.
2.2 Patentrecherche
Die Patentrecherche erfolgte im Patentinformationszentrum der Universität Magdeburg.
Suchbegriffe: deutsch – Schutzanz-/Schutzkleidung/Schutzbekleidung/Schutzausrüstung/-kleid-/-schutz-/Reinig-/Wasch-/Dekontam-/Desinf-/Säuberenglisch
– clothing/protective/clean-/wash-/decontam-/chemicals/
chemical-
Verwendete CD-ROM: – US (1975-8/94)
– Europa (1978-8/94)
– PATOS, Teil I (Grund- u. Rohstoffindustrie, Chemie
u.Ä.) (1980-8/94)
– PATOS, Teil II (Physik, Elektrotechnik u.Ä.)
(1980-8/94)
– PATOS, Teil III (Maschinen- und Fahrzeugbau u.Ä.)
(1980-8/94)
Ergebnis: 19 Referate bzw. Offenlegungsschriften
2.3 Fachkonsultationen
Ein wesentliches Element bei der Einarbeitung in die Thematik bildeten Fachkonsultationen
bei Vertretern der Praxis und Forschung. Mein besonderer Dank gilt:
– Auergesellschaft GmbH, Berlin, Herr von Kopp und Frau Rintelen
– BFW Hamburg, Umweltwache, die Herren Dr. Sommerhoff und Mittag
– DMT, Institut für Rettungswesen, Brand- und Explosionsschutz, die Herren
Bresser, Herfort und Beite
– Drägerwerk AG, Lübeck, die Herren Steuer, Kausch und Dr. Mühmel
– TH Darmstadt, Herr Prof. Geerissen
– Werkfeuerwehr der BASF, Ludwigshafen, Herr Langelüddecke
– WWD, Wehrwissenschaftliche Dienststelle der Bundeswehr in Munster, die Herren
Grabowski, Altmann und Klein
14

3 Physikalisch-chemische Grundlagen der
Dekontamination
Für das Verständnis der bei einem Chemikalienkontakt mit einem Schutzanzug
bzw. anderen Materialien zu beobachtenden Erscheinungen, wie Chemikaliendurchtritt,
Quellung oder Zerstörung des Polymeren sind Kenntnisse der zu Grunde liegenden
allgemeinen Gesetze der Thermodynamik und Kinetik hilfreich. Die folgenden
Ausführungen sollen die wesentlichen Zusammenhänge deutlich machen.
3.1 Solvent-Polymer-Wechselwirkungen
Bei Kontakten von Polymeren mit Chemikalien kommt es zu vielfältigen Wechselwirkungen
auf molekularer Ebene. Dabei sind die Eigenschaften des Polymermaterials
nicht starr, sondern verändern sich mit Eintritt bzw. Lösung von Molekülen der
einwirkenden Chemikalie. Man bezeichnet daher den angreifenden chemischen
Stoff häufig als Lösungsmittel (LM, im Englischen Solvent), auch wenn es sich dabei
nicht um Lösungsmittel im gebräuchlichen Sinn handelt. Der Begriff Lösungsmittel
bzw. Solvent wird im Folgenden meist in diesem stofflich umfassenderen
Sinn verwendet. Er ist im Übrigen gleichbedeutend mit dem in dieser Arbeit häufig
verwendeten Begriff des Kontaminanten.
Unter Solvent-Polymer-Wechselwirkungen wird das Gesamtfeld physikalischchemischer
Wechselwirkungen verstanden, zu denen es beim Kontakt von Solvent-
und Polymer-Molekülen bzw. -Molekülteilen kommt. Makroskopisch sind sie
z. T. an einer Reihe typischer Erscheinungen und Effekte erkennbar. Hierzu
zählen insbesondere die Quellung und die Permeation. In engem inhaltlichen
Zusammenhang stehen auch die Penetration, das Herauslösen von Polymerbestandteilen
sowie die Degradation bzw. Zerstörung der Polymermatrix.
Unter Penetration ist definitionsgmäß der rein physikalische Prozess des massenhaften
Durchtritts von LM-Molekülen durch eine Polymermembran infolge reiner
Konvektion, d.h. wechselwirkungsfreiem Transport, zu verstehen. Die Übergänge
zur Permeation sind fließend, geringe Wechselwirkungen auf molekularer
Ebene vielfach nicht zu vermeiden.
Dieses „Hindurchfließen“ setzt entsprechend große durchgehende Poren, Kanäle
oder Löcher voraus, wie sie z.B. durch Herstellungsmängel (Sieblochmuster von
Trockentrommeln, fehlerhafte Konfektionierung – z.B. im Naht- und Reissverschlussbereich),
aber auch einsatzbedingt und im Wiederherstellungsprozess auftreten
können. Andererseits reicht bei sehr kleinen LM-Molekülen z.T. bereits die
normale Hohlraumstruktur eines Polymeren, zumindest bei höheren Temperatu-
15

en (Strukturaufweitung und Erhöhung der Hohlraumbildungs- bzw. -wechselrate)
und geringen Materialstärken (dünne Membranen), für ein Penetrieren aus.
Unter Permeation wird demgegenüber der Prozess des Ein- und Durchdringens von
LM-Molekülen in bzw. durch Polymermaterialien unter ausdrücklicher Wechselwirkung
auf molekularer Ebene verstanden. Sie ist bei der Kontamination von
Schutzkleidung der Regelfall. Mechanisch werden die Teilprozesse Lösung und
Diffusion unterschieden. Die physikalisch-chemischen Grundlagen der Permeation
spielen sowohl bei der Herstellung der Schutzanzug- und Handschuhmaterialien
(Abscheidung aus organischen LM durch LM-Verdampfung), deren Ausstattung
mit Weichmachern, als auch bei Kontamination und Dekontamination die entscheidende
Rolle. Mit ihnen eng verbunden sind insbesondere Erscheinungen wie Stoffdurchtritte
(Durchbruch), Quellung und Schrumpfung (infolge Weichmacher- u.a.
Zubereitungsverluste).
Bereits die Art ihrer Herstellung, durch Abscheidung aus Lösungen in gebräuchlichen
organischen Lösungsmitteln, wie Tetrahydrofuran (THF), Ethylacetat (EAc),
Toluol und anderen, weist auf die prinzipielle Begrenztheit der Schutzwirkung von
Polymermaterialien hin.
Eine gewisse Sonderrolle spielt das Phänomen Degradation. Der Begriff erfasst
den Abbau der polymeren Matrix und wird im Abschnitt 4.1 näher betrachtet.
Mögliche Erscheinungen sind Versprödung/Minderung der Reißfestigkeit/Erhöhung
der Bruchempfindlichkeit, Oberflächenaufrauung, Schichtenauf- bzw. ablösung,
Blasenbildung und Materialabsprengungen. Sie können rein oberflächlich
sein, aber auch die Materialtiefe erfassen und bis zur völligen Zerstörung reichen.
Das Phänomen Versprödung ist dabei nicht an eine Degradation gebunden.
Versprödungen können auch auf Weichmacherverluste zurückzuführen sein.
Neben Kettenabbau und Bruch von Bindungsbrücken und Vernetzungen sind zur
Degradation im weiteren Sinn auch chemische Modifizierungen infolge bindungsbildender
Reaktionen mit der Polymermatrix zu zählen.
Der Permeationsprozess ist aus mechanistischer Sicht ein mehrstufiger Prozess.
Den ersten Schritt im engeren Sinn bildet die Lösung von Solvent-Molekülen in
der Oberflächenschicht des Polymeren. Ihr voraus gehen allerdings äußere Transportprozesse
(Antransport durch Diffusion/Andiffusion sowie Diffusion durch die
Diffusionsgrenzschicht), die zu einer Annäherung und „Zusammenstoß“ mit der
„Wand“ (äußere Polymerschicht) führen und auch für eine Nachlieferung durch
Lösung im Polymeren entnommener Substanz sorgen. Je nach Löslichkeit im Polymeren
gehen dabei mehr oder weniger viele Solvent-Moleküle pro Zeiteinheit
(und Flächeneinheit) in das Polymer über. Parallel läuft der entgegengesetzte Prozess
der Wiederablösung bzw. Desorption. Die gleichfalls stattfindende Wanderung
von Solvent-Molekülen in die Tiefe des Polymermaterials gehört bereits
zum zweiten Teilprozess der Permeation, der Diffusion.
16

Die vor- und nachgelagerten Prozesse der An- und Abdiffusion der Lösungsmittel-Teilchen
zur bzw. von der Polymeroberfläche werden in den folgenden Ausführungen
weitgehend außer Betracht gelassen, da sie gegenüber dem Permeationsprozess
viel schneller verlaufen, also nicht geschwindigkeitsbestimmend wirken.
Dies gilt natürlich insbesondere im uns eigentlich interessierenden Fall der Dekontamination.
Im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen also die Vorgänge innerhalb des Polymeren.
Eine wichtige Stellung kommt hier den Wechselwirkungen auf molekularer
Ebene zu. Die Lösung eines Stoffes in einem anderen stellt aus energetischer
Sicht einen Mischvorgang dar. Nach den Grundsätzen der Thermodynamik muss
der Mischzustand energetisch günstiger sein (Betrag der Freien Energie ∆Gm negativ),
damit er eingenommen werden kann bzw. die Mischung erfolgt. Der Enthalpieterm
in Gleichung 1 muss dazu mindestens größer als der Entropieterm sein
(∆Hm > T • ∆Sm). Diese Bedingung ist erfüllt, wenn bei den molekularen Wechselwirkungskräften
die Anziehungs- bzw. Kohäsionskräfte überwiegen. Dem entspricht
die Regel, nach der sich Gleiches gut in Gleichem löst.
∆Gm = ∆Hm – T • ∆Sm (1)
mit: ∆Gm – Änderung der Freien Energie,
∆Hm – Mischungsenthalpie
∆Sm – Entropieänderung
T – absolute Temperatur.
Die „Abwanderung“ der in der Oberflächenschicht gelösten Moleküle in die Tiefe
des Materials erfolgt durch Diffusion zwischen „Hohlräumen“ auf molekularer
Ebene. Diese Hohl- bzw. Zwischenräume sind allerdings nichts Starres, sondern unterliegen
der ständigen Bildung und Vernichtung. Sie sind das Ergebnis von Schwingungen
der Polymerketten.
Der Prozess der Diffusion läuft stets auch in entgegengesetzter Richtung ab. Solange
jedoch ein nach innen gerichteter Konzentrationsgradient besteht, überwiegt
auch die nach innen bzw. zur gegenüberliegenden Seite des Polymeren gerichtete
Diffusionsrichtung.
Die Diffusion erfolgt jedoch in einem stofflichen Umfeld. Es kommt daher zwangsläufig
zu einer Überlagerung der Diffusion durch energetische Wechselwirkungen
(=> Löslichkeit).
Schließlich kann ein Solvent-Molekül nur Hohlräume ausreichender Größe belegen.
Die Größe der Hohlräume ist einerseits polymerspezifisch, andererseits jedoch
stark temperaturabhängig. Neben der Art und Zusammensetzung des Polymeren
spielen Kettenlänge, Kristallinität (relativ starre Ausrichtung der Ketten unter Ver-
17

ingerung der Abstände), Vernetzungsgrad sowie Art und Länge der Vernetzungsmoleküle
eine wichtige Rolle. Von Bedeutung sind in diesem Zusammenhang sowie
in Bezug auf die Lösungseigenschaften des Polymers darüber hinaus sämtliche
Zusätze, die aus dem Polymeren eine Zubereitung machen.
Die herausragende Stellung der Weichmacher unter den Zusatzstoffen ist dabei
weniger auf ihren teilweise erheblichen Anteil zurückzuführen, als auf ihre spezifischen
Wirkungen, wie Einfluss auf die Hohlraumgröße und v.a. Polarität des Polymeren.
Den Einfluss auf die Hohlraumstruktur muss man sich dabei so vorstellen,
dass sich die Weichmachermoleküle zwischen die Polymerketten schieben, die
dadurch geringer miteinander wechselwirken können (Abschirmung). In der Regel
werden die Hohlräume dabei größer und die Diffusion kann so erleichtert sein. Als
Nebeneffekt vermindern sich infolge Abstandsvergrößerung jedoch auch die
energetischen Wechselwirkungen eindringender Lösungsmittel-Moleküle mit der
Polymermatrix und es treten zusätzlich Wechselwirkungen mit den Weichmachermolekülen
auf. Weichmacher führen also auch zu einer Veränderung der Löslichkeitseigenschaften
des Polymers. Die Permeationseigenschaften des Polymermaterials
sind auf diese Weise in gewissem Umfang einstellbar. Ist der Weichmacher
stofflich dem Polymeren sehr unähnlich, ändern sich die Löslichkeits- und damit
Permeationseigenschaften besonders stark.
So wie die Größe der Hohlräume Bedeutung für den Permeationsprozess besitzt,
kommt auch der Größe der Solvent-Moleküle eine entsprechende Bedeutung zu.
Kleinere Solvent-Moleküle permeieren daher bei ähnlichen Wechselwirkungskräften,
wie etwa Stoffe aus einer homologen Reihe, prinzipiell schneller als größere
Moleküle. Der Einfluss der Molekülgröße tritt jedoch hinter der Wirkung der
energetischen Wechselwirkungskräfte zurück.
Die mittlere Größe der Hohlräume des Polymeren sowie deren Bildungsgeschwindigkeit
hängen direkt mit dem Energiezustand des Polymeren zusammen. Mit steigender
Temperatur stehen häufiger benachbarte Hohlräume ausreichender Größe
zur Verfügung. Die Diffusion wird schneller.
Zur Charakterisierung der Stärke der Permeation eines Solvents durch/in ein Polymer
nutzt man die makroskopisch bzw. versuchstechnisch zugänglichen Größen
Durchbruchszeit (Zeit bis zur Ankunft erster Solvent-Moleküle auf der gegenüberliegenden
Membranseite) und Permeationsrate (die pro Zeit- und Flächeneinheit
– im Gleichgewichtszustand – durch eine Membran definierter Dicke transportierte
Solventmenge). Bei steigender Diffusionsgeschwindigkeit sinkt damit die
Durchbruchszeit und steigt die Permeationsrate.
Die der Diffusion zu Grunde liegende Molekularbewegung ist prinzipiell ungerichtet.
Da jedoch von „hinten“ weitere Moleküle „nachdrängen“, d.h. die Hohlräume
dort meist besetzt sind, bildet sich makroskopisch ein Strom in Richtung der nie-
18

drigsten LM-Konzentration im Polymeren aus, die LM-Teilchen diffundieren bevorzugt
ins Materialinnere bzw. zur gegenüberliegenden Seite. Makroskopisch ist
nur das Ergebnis, d.h. die resultierende Richtung, erkennbar und von Bedeutung.
Der resultierende gerichtete Teilchenstrom wird durch ein allgemeines Transportgesetz,
das 1. Fick´sche Gesetz, beschrieben. Es gilt für den Fall eines stationären,
d.h. zeitlich und örtlich konstanten Konzentrationsgefälles.
dn = – D · A · dc
–– –– (2.1)
dt dx
mit: dn/dt – Diffusionsgeschwindigkeit [mg/min], d.h. die Stoffmenge dn, die
in der Zeit dt durch eine Fläche A in Richtung der Ortskoordinate x diffundiert,
bzw. bei Normierung auf die Fläche A und angewendet auf das Problem Permeation:
dc
J = – D · –– (2.2)
dx
mit: J – Permeationsrate [mg/min • cm 2 ],
D – Diffusionskoeffizient [cm 2 /min],
dc/dx – Konzentrationsgefälle zwischen beiden Membranseiten
bzw. integriert:
C1 – C2
J = – D · –––––– (3)
L
mit: C1 – Solvent-Konzentration an der Belastungsseite [mg/cm 3 ],
C2 – Solvent-Konzentration an der abgewandten Seite (CSA-Innenseite)
[mg/cm 3 ], L – Dicke der Membran [cm].
Ist die gegenüberliegende Seite gespült (LM-Konzentration gegen Null gehend),
wie dies etwa bei Schutzanzügen im Einsatz oder bei der Dekontamination (offener
Anzug) der Fall ist, so lässt sich dieser Transportprozess noch einfacher beschreiben:
J = – –––––
D · C
(4)
L
Der Diffusionskoeffizient D (und damit auch die Permeationsrate) ist natürlich
für jedes Lösungsmittel/Polymer-Paar spezifisch. Daneben ist er als thermodynamische
Größe auch temperaturabhängig. Im Allgemeinen wird er mit steigender
Temperatur größer.
Nach dem Fick’schen Gesetz ist die Permeationsrate J, d.h. der pro Zeit- und Flä-
19

cheneinheit stattfindende Stofftransport durch eine Membran unter gegebenen
Bedingungen, wie Membrandicke, Diffusionskoeffizient bzw. CSA/Chemikalien-
Paar und Temperatur, direkt von der einwirkenden Konzentration abhängig. Die
Größe Konzentration stellt sich dabei sehr unterschiedlich dar. Grundsätzlich beschreibt
sie die Zahl der Teilchen pro Raumeinheit. Da die LM-Teilchen-Konzentration
beim Wechsel des Aggregatzustandes von gasförmig zu flüssig sehr stark
ansteigt, führen Beaufschlagungen mit Flüssigkeiten meist in kurzer Zeit zu erheblichen
Kontaminationen. Bei Lösungen oder Gasgemischen ist die Konzentration
in Lösung bzw. der Partialdruck zu betrachten. In ähnlicher Weise wirken auch
ein erhöhter äußerer Druck bzw. eine erhöhte Druckdifferenz zwischen den beiden
Membranseiten. Feststoffe weichen von dieser Regel ab. Ursache ist der gestörte
Stoffübergang infolge stark eingeschränkter Beweglichkeit der Moleküle.
Das Problem ist jedoch insofern komplizierter, als der Diffusionskoeffizient bei
vielen bei Raumtemperatur flüssigen Chemikalien auch eine Funktion der Konzentration
im Polymermaterialinneren ist. Das heißt, dem sich ausbildenden Konzentrationsgefälle
im Anzugmaterial entspricht auch ein Gefälle (Anstieg oder
Abfall) des Diffusionskoeffizienten über die Tiefe des Materials (instationäre Diffusion).
Ursache bilden die Wechselwirkungskräfte zwischen Solvent- und Polymer
– vergleichbar der Veränderung der Löslichkeitseigenschaften des Polymers
infolge Weichmachergehaltes (und anderer Polymerzusatzstoffe). In der Mehrzahl
der Anwendungsfälle hat man es mit einem solchen nicht-idealen bzw. nicht-
Fick´schen Verhalten zu tun. Es gilt daher das komplexere 2. Fick’sche Gesetz, welches
hier jedoch nicht weiter ausgeführt werden soll.
Das 1. Fick’sche Gesetz gilt also nur für den stationären Fall, d.h. bei eingestelltem
Gleichgewicht (zeitlich weit nach dem Durchbruch). Trotzdem erlaubt es alle
wesentlichen Aussagen zum Verständnis.
Durch Einführung des Henry´schen Gesetzes für Mischphasen
C = S · p (5)
mit: C – Konzentration in der kondensierten Phase,
S – Löslichkeitskoeffizient,
p – Partialdruck der Komponente über der kondensierten Phase
in Gleichung 2.2 erhält man
20
dp
J = – D· S · –– (6.1)
dx

zw.
dp
J = – P · –– (6.2)
dx
Das Produkt aus Diffusions- und Löslichkeitskoeffizienten wird in Anlehnung
an den entsprechenden Prozess der Permeation als Permeationskoeffizient P bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, ist die Permeation stark temperaturabhängig. Der
Zusammenhang zwischen Temperatur und Permeationskoeffizient entspricht
dabei seinem Charakter nach dem allgemeinen Geschwindigkeitsgesetz der
Reaktionskinetik, der Arrhenius-Gleichung.
Auf dieses Problem angewendet erhält man für den Permeationskoeffizienten
den Ansatz:
P = P 0 · e –E a /R·T (7)
mit: P – Permeationskoeffizient,
P0 Ea
– präexponentieller Faktor,
– Aktivierungsenergie des Permeationsprozesses,
R – allgemeine Gaskonstante und
T – absolute Temperatur.
Entsprechende Ausdrücke sind auch für die Teilprozesse Lösung und Diffusion
möglich.
D = D 0 · e –E a /R·T (8)
S = S 0 · e –∆H/R·T (9)
mit: D0 – präexponentieller Faktor,
S0 – präexponentieller Faktor,
Ea – Aktivierungsenergie der Diffusion,
∆H – Lösungsenthalpie,
R – allgemeine Gaskonstante und
T – absolute Temperatur.
Da das Lösen organischer Verbindungen in Polymermaterialien ein mehr oder
weniger stark exothermer Vorgang ist (negatives Vorzeichen der Lösungsenthalpie),
die Aktivierungsenergie in der Diffusionsgleichung hingegen endotherm
ist, nimmt die Löslichkeit einer Chemikalie in einem Polymeren mit steigender
21

Temperatur ab. Die Diffusivität und damit Beweglichkeit im Polymeren nimmt
dagegen mit steigender Temperatur zu, da die benötigte Aktivierungsenergie
immer besser bereitgestellt wird. Um eine rasche und möglichst vollständige
Dekontamination zu erreichen, ist folglich eine möglichst hohe Temperatur
anzustreben. Entsprechend bewirken erhöhte Temperaturen einwirkender Chemikalien
unter Kontaminationsbedingungen jedoch auch eine beschleunigte
Anzugkontamination bzw. Chemikaliendurchtritt in das Anzuginnere. Kontakte
mit heißen Medien sind daher möglichst auszuschließen.
Ein wichtiges, eingangs genanntes, jedoch noch nicht erläutertes Phänomen im
Zusammenhang mit der Permeation sind darüber hinaus Quellungen. Darunter
sind zunächst ganz allgemein Volumen- bzw. Materialstärkevergrößerungen
infolge aufgenommenen Lösungsmittels zu verstehen. Sie schreiten dabei von
außen beginnend nach innen fort und sind prinzipiell reversibel. Trotzdem kann
es insbesondere bei Substanzen mit Weichmachercharakter, d.h. hohem Siedepunkt
bzw. geringem Dampfdruck sowie guter Löslichkeit im Material, Probleme
mit der vollständigen bzw. effektiven Entfernung geben.
Quellungen sind jedoch nicht nur aus Sicht der Dekontaminierbarkeit bedeutsam.
Infolge Strukturaufweitung führen sie prinzipiell auch zu einer Erhöhung
der Permeationsrate und Senkung der Durchbruchszeit, d.h. zu verschlechterten
Schutzeigenschaften. Eine stärkere Veränderung der Permeationseigenschaften
ist dabei allerdings erst nach Quellung auch in der Tiefe des Materials zu erwarten.
Wird eine Quellung bereits wärend der Tragezeit festgestellt, ist dies daher
nicht gleichbedeutend mit einer Aufhebung der Schutzeigenschaften. Allerdings
ist es als Alarmsignal zu werten, da rein äußerlich nicht erkennbar ist, bis in welche
Tiefe die Quellung vorangeschritten ist. An dieser Stelle sei auch ausdrücklich
angemerkt, dass eine Vielzahl von Stoffen trotz Lösung im Material und
Durchbruch zu keiner Quellung führen. In der Regel kommt es jedoch zumindest
zu einer Erweichung des Materials.
Eine besondere Situation entsteht bei einem Wiedereinsatz von CSA mit noch
bestehender (Rest)quellung gegen einen anderen Schadstoff. Zwar kann der
noch im Material befindliche Kontaminant prinzipiell zu einer verminderten
Neukontamination führen. Dazu muss er jedoch die Lösungseigenschaften des
CSA-Materials für den angreifenden Stoff stärker negativ beeinflussen. Viel
wahrscheinlicher ist jedoch eine Nichtbeeinflussung und insbesondere Förderung,
da über die Strukturaufweitung bereits ein begünstigender Faktor vorliegt.
Lösungsvermittlung und Erleichterung der Diffusion infolge von Restbelastungen
– auch ohne Quellung – sind daher für die Wiederverwendung von Schutzanzugmaterialien
bedeutsam. Zur Wiederherstellung der vollen Schutzeigenschaften
ist deshalb eine möglichst vollständige Dekontamination anzustreben.
22

Ein weiteres Phänomen in diesem Zusammenhang ist das mögliche „Herausspülen“
von Weichmacheranteilen bei Kontakten mit organischen Flüssigkeiten. Begünstigt
wird dies durch eine gute Löslichkeit im einwirkenden Lösungsmittel.
Das Material wird hierdurch steif und brüchig und neigt zur Haarrissbildung.
Die Gefahr der Penetration durch Risse und Sprünge und auch des mechanischen
Versagens des Materials steigt.
Untersuchungsergebnisse zum Permeationsverhalten von Gemischen liegen nur
in sehr geringer Zahl vor. Nach bisherigem Kenntnisstand kann jedoch davon
ausgegangen werden, dass sich Gemische sehr ähnlicher Chemikalien, wie beispielsweise
Toluol und Xylol, im Permeationsverhalten kaum von denen der reinen
Komponenten unterscheiden. Sie verhalten sich wie ein Lösungsmittel. Ihre
Einzelpermeationsraten entsprechen weitgehend ihrem Anteil am Gemisch. Das
andere Extrem bilden Gemische von Stoffen sehr unterschiedlicher Permeabilität.
Im Gemisch mit einem gut permeierenden Solvent passiert ein Stoff, der
allein nur schlecht permeieren würde, eine Polymermembran viel früher und die
Permeationsrate ist wesentlich erhöht. Durchbruchszeit und Permeationsrate
hängen dabei natürlich auch von seiner Konzentration in der Mischung ab.
Die große Zahl innerer und äußerer Einflussfaktoren, das nicht-Fick´sche Verhalten
der meisten organischen Flüssigkeiten bei der Permeation durch Polymere,
die Vielfalt eingesetzter Polymerzubereitungen mit ihren geschützten bzw.
geheimen Rezepturen sowie die verbreitete Verwendung von Anzugmaterialien
aus mehreren Lagen verschiedener Polymere verhinderten in Verbindung mit der
großen Zahl potentieller Einwirkstoffe bisher hinreichend genaue und zuverlässige
Vorhersagen des Permeationsverhaltens und damit auch der Schutzwirkung
und Dekontaminationseffektivität auf Basis physikalisch-chemischer Daten von
Polymer und Solvent (dreidimensionaler Löslichkeitsparameter 3-DSP).
Die Aussichten, dass sich hieran etwas ändert, sind gering. Die bislang entwickelten
Ansätze gehen z.T. zwar bis zu halbquantitativen Vorhersagen aus den
3-DSP-Werten – jedoch nur für ausgewählte Einzelpolymere und Chemikalien
sowie mit begrenzter Zuverlässigkeit. Hinzu kommt, dass eine Vielzahl sehr
komplexer physikalisch-chemischer Daten für entsprechende Berechnungen
erforderlich ist, die nur in sehr beschränktem Maße zur Verfügung stehen bzw.
durch aufwendige Untersuchungen ermittelt werden können. Andererseits wird
als ein wesentlicher Grund für die schlechten Korrelationen bisheriger Lösungsansätze
auch die Fehlerhaftigkeit vieler Angaben zu Permeationsraten und
Durchbruchszeiten angesehen, die z.T. durch die Entwicklung der Messtechnik
begründet ist.
23

3.2 Einflussfaktoren und Prozessparameter
Die Permeation wurde als Prozess des Ein- und Durchdringens von Solvent-Molekülen
in bzw. durch Polymermaterialien definiert. Ihre Wirkungsrichtung wird
allein durch die Richtung des Konzentrationsgefälles bestimmt.
Damit ist auch klar, dass die unter 3.1 dargestellten physikalischen Grundlagen in
gleicher Weise für Kontamination und Dekontamination gelten. Prinzipiell muss
ein Stoff der (hinein)permeiert auch wieder (heraus)permeieren können.
Im Übrigen erfolgen die Bewegungen auf molekularer Ebene, wie bereits ausgeführt
wurde, weder bei der Kontamination noch bei der Dekontamination in nur
eine Richtung. Allerdings sind sie in der Tendenz gerichtet. Stets ist der Stofftransport
in Richtung sinkender Konzentration begünstigt, denn hier befinden
sich mit größerer Wahrscheinlichkeit freie Plätze in der Matrix. Makroskopisch
ist jedoch immer nur das Ergebnis sichtbar.
Bevor im Weiteren die zur Beschleunigung der Dekontamination in Frage kommenden
Einflussfaktoren diskutiert werden, seien zunächst die im Rahmen der
Dekontamination nicht (mehr) beeinflussbaren Faktoren genannt. Dies sind
neben der Art der Kontaminanten sowie Kontaminationshöhen (=> Kontaminationsvermeidung)
v.a. die Schutzanzüge (Material, Schichtenaufbau und Schichtdicke).
Wie Gleichung 4 zeigt, kommt der Schichtdicke eine wesentliche Rolle
zu. Allerdings ist eine möglichst hohe Dicke dieser Schicht auch für die Schutzeigenschaften
(Durchbruchszeit, mechanische Eigenschaften) wichtig. Dem steht
aus physiologischer Sicht und aus Sicht einer guten Dekontaminierbarkeit die
Forderung nach einer möglichst geringen Materialstärke entgegen.
Auf den ersten Blick ist nicht zu verstehen, warum die Dekontamination Probleme
bereitet. Es gibt jedoch einen wesentlichen Unterschied in den Randbedingungen
von Kontamination und Dekontamination. Bei der Kontamination sind
die Materialien einer hohen Einwirkkonzentration (bei Einwirkung eines flüssigen
Reinstoffes z.B. 100 %!) ausgesetzt, der Konzentrationsgradient zum CSA-
Material ist also hoch (anfänglich belastungsfrei, Belastung langsam auf maximal
einige Prozent ansteigend). Bei der Dekontamination ist der Konzentrationsgradient
zwischen Umgebung (z.B. Waschlösung oder Spülluft; im Idealfall Null-
Belastung) und kontaminiertem Anzugmaterial (einige Prozent) dagegen wesentlich
geringer – eben maximal einige Prozent gegenüber 100 % bei der
Kontamination! Entsprechend länger dauert es folglich, die Chemikalien (unter
sonst gleichen Bedingungen) wieder aus dem Material herauszubekommen. Der
Aufwand erhöht sich mit Fortschreiten der Dekontamination immer weiter.
24

Um eine Dekontamination dennoch in vertretbaren Zeiträumen zu erreichen, ist
es daher erforderlich, über weitere Einflussfaktoren die Dekontaminationsgeschwindigkeit
zu erhöhen. Als wesentlichster Einflussfaktor bietet sich hierbei
die Temperatur an. Erhöhungen der Temperatur beschleunigen entsprechend Gleichung
7 die Permeationsprozesse überproportional (exponentiell). Sie wirken
dabei sowohl direkt (höhere Beweglichkeit der Solvent-Moleküle) als auch indirekt
(Vergrößerung der Hohlräume und ihrer Bildungsgeschwindigkeit). Darüber
hinaus wirken sie nicht nur auf den Lösungs- und Diffusionsschritt, sondern auch
auf die vor- und nachgelagerten Prozesse der An- und Abdiffusion von der Polymeroberfläche.
Einer Temperaturerhöhung sind jedoch Grenzen gesetzt. Insbesondere
sind Stabilitätsprobleme der Anzugmaterialien zu beachten.
Neben der Temperatur ist sicher der Zeitfaktor der wesentlichste Einflussfaktor.
Die Dekontaminationszeit ist jedoch nicht beliebig ausweitbar. Neben ökonomischen
Aspekten und der Tatsache, dass jede thermische Beaufschlagung die Alterung
des CSA-Materials forciert, sind v. a. nutzerseitig Grenzen gesetzt.
Weitere Einflussfaktoren sind je nach Dekontaminationsverfahren der Spülluftstrom
(Bett-Wechselrate), die Waschwassermenge bzw. die Höhe des Vakuums
sowie der Zusatz von Feuchte und Tensiden. Die ersten drei Faktoren zielen alle
auf eine Maximierung des Konzentrationsgradienten. Der Spielraum ist jedoch
bei der Dekontamination aus den eingangs dargestellten Gründen sehr begrenzt.
Für den Faktor Feuchte bei Gasphasenverfahren sind Effekte durch eine beschleunigte
Materialaufheizung infolge höherer Wärmekapazität feuchter Spülluft,
möglicher hydrolytischer Effekte (=> Entgiftung) sowie auch auf die Ablösung
von Kontaminant-Molekülen von der Materialoberfläche denkbar. Der
Einfluss wurde daher untersucht.
Detergentien spielen nur bei Waschverfahren und in der Grobreinigung eine Rolle.
Sie verbessern die Benetzung der CSA-Materialoberfläche und können prinzipiell
die Ablösung von Kontaminant-Molekülen von der Polymeroberfläche positiv
beeinflussen. Darüber hinaus vermitteln sie die Löslichkeit in der wässrigen
Phase, was insbesondere bei schlecht wasserlöslichen bzw. wasserunlöslichen
Chemikalien von Bedeutung sein kann.
Welches Gewicht den genannten Faktoren zukommt und wo die zeitlichen, konzentrationsmäßigen
und stofflichen Grenzen der Dekontaminationsverfahren liegen,
wurde für wesentliche Chemikalien, CSA-Materialien sowie Verfahrensdurchführungen
mit der vorliegenden Arbeit geklärt.
25

4 Wiederherstellbarkeit der Ausgangseigenschaften
4.1 Alterung und einsatzbedingte Schädigung
Die mechanischen Gebrauchseigenschaften sowie die chemischen Schutzeigenschaften
von Schutzkleidungsmaterialien ändern sich über den potentiellen Nutzungszeitraum
auch unabhängig von ihrer Nutzung. Ursache ist die sogenannte
Alterung. Der Begriff beinhaltet einen ganzen Komplex an Prozessen, die prinzipiell
nicht vermeidbar, jedoch durch Einhaltung der empfohlenen Lagerbedingungen
begrenzbar sind. Infolge der Unvermeidbarkeit von Alterungsprozessen
liegt die empfohlene Grenznutzungsdauer für Chemikalienschutzanzüge aus Elastomermaterialien
bei 8-10 Jahren.
Da die Alterung ein schleichender Prozess ist, sind erst stärkere Eigenschaftsminderungen
äußerlich erkennbar. Zu nennen sind hier insbesondere Materialversprödung
und -verhärtung sowie Haarrissbildung. Das Ausbleichen weist dagegen nur
bedingt auf eine Eigenschaftsminderung hin, da die Stabilität von Farbstoffen und
Polymeren sehr unterschiedlich ist.
Haupteinflüsse bei der Alterung sind energiereiche Strahlung, Hitze bzw. Kälte,
mechanische Belastungen (Knicken, Dehnen) sowie die Einwirkung reaktiver Substanzen
der Atmosphäre – sowohl allein als auch gemeinsam. Als Strahlung reicht
dabei bereits Licht – insbesondere direktes Sonnenlicht – aus. Reaktionspartner
unter Lagerbedingungen ist insbesondere das unterschwellig stets vorhandene
Ozon. Infolge ihrer Mitführung auf Einsatzfahrzeugen können CSA darüber hinaus
auch ohne Nutzung weiteren Einwirkungen ausgesetzt sein.
Die genannten chemischen und physikalischen Umgebungseinflüsse führen zu
einem allmählichen Abbau bzw. Degradation der Polymermoleküle. Das Aufbrechen
von Vernetzungen und der Kettenabbau ist mit einer entsprechenden schleichenden
Eigenschaftsminderung verbunden. Einen weiteren Beitrag leistet der
allmähliche Weichmacherverlust infolge Abdunstung.
Bei unsachgemäßer Lagerung können Schäden sehr viel schneller eintreten. So
sind Fälle von erheblicher Materialversprödung in kurzer Zeit (etwa ein Jahr) bei
Lagerung in schlecht belüfteten Räumen in Gegenwart starker Elektromotoren,
Transformatoren u.Ä. (Ozon-Bildung) bekannt. Von besonderer Bedeutung sind
auch das Knicken der Materialien und ggfs. die ständige Zugbelastung der Nähte
bei hängender Lagerung.
Die Wirkung einsatzbedingter Belastungen (Bindungsbruch infolge Reaktion der
einwirkenden Chemikalien oder gar durch die mit einer Quellung verbundenen
26

enormen Spannungen) und auch der Dekontamination (hohe Temperaturen, mechanische
Belastungen, Desinfektionsmitteleinwirkung, oberflächennahe Weichmacherauswaschung,
Verwendung optischer Aufheller oder von Lösungsmitteln
zur Fleckentfernung) ist prinzipiell gleich.
Je nach Permeationsfähigkeit der einwirkenden Chemikalie im Polymeren sowie
ihrer Reaktivität, Einwirkkonzentration und Temperatur, aber auch möglicher weiterer
Reaktionspartner, wie Luftsauerstoff oder Luftfeuchte, kann die Degradation
mehr oder weniger rasch bzw. stark sein und in die Tiefe fortschreiten. Vorschäden
fördern die Permeation und den Angriff späterer Belastung.
Die Übergänge zwischen alterungsbedingten und einsatzbedingten Materialschädigungen
sind fließend. Wesentliches Unterscheidungsmerkmal bildet sicher die
relative Plötzlichkeit der Eigenschaftsänderungen bei einsatzbedingter Degradation.
Sie hat ihre Ursache in den in der Regel viel höheren einsatzbedingten
Einwirkkonzentrationen sowie der möglichen hohen Reaktivität einwirkender
Chemikalien. Daneben sind ausgehend von Restbelastungen infolge unvollständiger
Dekontamination auch schleichende Effekte durch die eingelagerten Chemikalien
möglich.
Entsprechende Materialveränderungen können dabei unterschiedlichste Erscheinungsformen
annehmen. Sie reichen von einer äußerlich nicht feststellbaren beginnenden
Degradation über sicht- und fühlbare Versprödungen und Verhärtungen
(vgl. Alterung) bis zu Extremformen, wie Schichtenauf- bzw. -ablösung, Blasenbildung
und Absprengungen, aber auch Quellungen und Erweichungen.
Am Häufigsten und von ihrer Beurteilung her am einfachsten sind sicher Versprödungen
sowie Schichtenauf- bzw. -ablösung/Blasenbildung. Die Beurteilungsprobleme
beginnen allerdings bereits bei der Blasenbildung. Bilden sich die
Blasen ohne sichtbare äußere Schäden zurück, ist die Entscheidung über die Wiederverwendung
des Anzuges schwierig. Auf die auch durch Weichmacherverluste
mögliche Versprödung wurde bereits verwiesen.
Vollständig reversible Quellungen und Erweichungen werden hingegen meist als
wenig relevant für die Wiederbenutzbarkeit angesehen. Sind sie jedoch sehr stark,
sollte man an eine Aussonderung denken. Das Polymer könnte bei dieser „Überdehnung“
Schaden genommen haben (insbesondere Bruch von Vernetzungen).
27

4.2 Prüfung auf Mängelfreiheit
Eine Prüfung konfektionierter Chemikalienschutzkleidung hinsichtlich ihrer mechanischen
Eigenschaften, Chemikalienbeständigkeit, Permeationseigenschaften
oder gar entsprechender Eigenschaften nach Kontamination und Dekontamination
ist nicht möglich. Derartige Untersuchungen sind, wie die Zulassungstests, regelmäßig
materialzerstörend bzw. -eigenschaftsmindernd.
Möglich sind jedoch die folgenden Prüfungen:
– Beurteilung durch äußere Inaugenscheinnahme (Befühlen, Sichtprüfung, auch
Riechen – vgl. 4.1),
– Dichtheitsprüfung (Druckprüfung) sowie
– die Prüfung auf Chemikalienausgasung bzw. -restbelastung mittels Warmlagerung.
Während erstere Prüfungen bei der Wiederherstellung von Schutzkleidung je nach
Anwendungsbereich z.T. vorgeschrieben sind (z.B. im Bereich Feuerwehr für gasdichte
Schutzkleidung), bilden tiefgründigere Prüfungen auf Chemikalienfreiheit
durch mehrstündige Warmlagerung in geschlossenen Behältnissen (Heizung) und
anschließender „nasologischer“ oder analytischer Gasraumbewertung die Ausnahme.
Die eingesetzten Messmittel müssen den gesuchten Stoff zumindest im ppm-
Bereich erfassen können (je nach Stoff z.B. Flammenionisationsdetektor – FID,
Photoionisationsdetektor – PID, Ionenmobilitätsspektrometer – IMS, ja sogar Prüfröhrchen).
Entsprechendes gilt für die Riechbarkeit (=> Geruchsschwellenwert).
Eine Alternative zur zeitraubenden, aber auch preiswerten Warmlagerung mit Gasraumanalytik
ist die Probenahme mittels Aufsatzheizsonden und direkter Überführung
der Proben in ein Analysensystem (z.B. mit der „Schnüffelsonde“ des mobilen
Massenspektrometers MM-1 von Bruker Franzen Analytik GmbH, Bremen).
Messbar sind damit jedoch praktisch nur verdampfbare organische Stoffe, sowie
jeweils nur ein Punkt des Anzuges. Der Aufwand ist jedoch schon bei qualitativer
Prüfung erheblich.
Für wasserlösliche Stoffe, wie insbesondere anorganische Säuren und Laugen,
käme alternativ eine Lagerung dekontaminierter Schutzkleidung in einem Wasserbad
und z.B. pH-Bestimmung nach längerer Einwirkzeit in Frage. Da die
Nachweisempfindlichkeit mit zunehmender Wassermenge sinkt, wäre diese möglichst
knapp zu bemessen.
Diese Prüfmethoden sagen jedoch letztlich nichts über eine mögliche Verminderung
der Schutzwirkung infolge Degradation oder Weichmacherverluste aus. Die
Frage nach dem Grad der Wiederherstellung der mechanischen und chemischen
Schutzeigenschaften bleibt daher letztlich unbeantwortet.
28

Überlegungen etwa durch Außenanbringung von Anzugproben, die dann geprüft
werden könnten, Aussagen über die Wiederherstellung der Schutzeigenschaften zu
erhalten, scheitern regelmäßig daran, dass diese Proben nicht die Belastung des
Anzuges in allen seinen Bereichen widerspiegeln können. Die erzielbaren Aussagen
wären auch insofern von begrenztem Wert, als die Proben nicht die möglichen
Wirkungen aufeinanderfolgender unterschiedlicher Belastungen erfassen könnten,
da die zur Prüfung eingesetzten Proben zerstört werden würden.
Im Übrigen ist die Forderung nach voller Wiederherstellung der Schutzeigenschaften
ohnehin illusionär (vgl. 4.3). Vielmehr ist davon auszugehen, dass die Schutzwirkung
nicht nur mit jedem Einsatz und jeder Dekontamination, sondern auch
ohne einsatzbedingte Belastung durch Alterung, nachlässt. Der Grad dieses
Nachlassens bleibt weitgehend verborgen, wie im Übrigen auch die Schutzwirkung
eines neuen Schutzanzuges gegen nicht geprüfte Chemikalien oder Einwirkbedingungen.
4.3 Grenzen der Dekontamination
Es gehört zum Stand des Wissens, dass eine Dekontamination in vielen Fällen
möglich ist. Dies bestätigen auch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit. Eine
vollständige Wiederherstellung der Ausgangseigenschaften nach Chemikalienbelastung
und Dekontamination ist allerdings prinzipiell nicht zu erwarten. Darüber
hinaus gibt es eine Reihe von Faktoren, die einem Wiedereinsatz entgegenstehen.
Neben einer Schädigung der Schutzkleidung durch einen chemischen Angriff (=>
Degradation) kann ein Wiedereinsatz auch infolge von Restbelastungen ausgeschlossen
sein. Hierzu kann es leicht kommen, wenn die Dauer oder die Intensität
der Dekontaminationsmaßnahmen gegenüber der Ausgangsbelastungshöhe bzw.
der Art des Kontaminanten unzureichend sind. In seltenen Fällen kommt es auch
zu einer „irreversiblen“ Lösung im Material. Begünstigt wird dies durch langen
Verbleib von Belastungen im Material (Besetzung auch energetisch schwer
zugänglicher Positionen; vgl. Bild 1 Anlage 1). Andererseits können Stoffe mit
hohem Siedepunkt bzw. niedrigem Dampfdruck grundsätzlich nur mit hohem
zeitlichem und energetischem Aufwand aus Polymermaterialien entfernt werden
(vgl. Kap. 3).
Ist schon die Bewertung einer einmaligen CSA-Belastung ein praktisch nicht zu
lösendes Problem, gilt dies für die Bewertung mehrfacher Kontaminations-Dekontaminations-Zyklen,
wie sie in der Praxis alltäglich sind, erst Recht – insbesondere
natürlich bei Wechsel des Kontaminanten. Aus der Literatur ist keine Untersuchung
bekannt, in der das Wiedererreichen der mechanischen und chemischen
Ausgangseigenschaften in einem solchen Szenario untersucht worden wäre. Sie
29

wäre jedoch von ihrem Aussagewert letzlich auch nur für diese ganz speziellen
Bedingungen und Materialien gültig.
Andererseits definieren Anzugzulassungsrichtlinien spezifische Schutzeigenschaften
streng betrachtet nur für neue Anzüge bzw. Anzugmaterialien. Dabei sind bereits
gewisse Sicherheiten einkalkuliert. Die geringe Zahl vorgesehener Prüfchemikalien,
die bei der Vielzahl möglicher einsatzbedingter Belastungen nur einen Ausschnitt
definieren, macht dem Anwender im Übrigen klar, dass er es mit einer unter Umständen
sehr viel geringeren Schutzwirkung zu tun haben kann. So ist es ohnehin an ihm,
den Kompromiss zwischen den Notwendigkeiten aus der Katastrophenabwehr und
dem Schutz der Anzugträger zu finden. Der Austausch der Schutzkleidung nach einmaligem
Gebrauch stellt daher insbesondere unter dem Aspekt des V-Fall-bezogenen
Katastrophenschutzes keine Alternative zur Dekontamination dar.
Dem Einsetzenden stehen andererseits wesentliche Informationen zur Verfügung,
die ihm eine relativ gesicherte Bewertung der Dekontaminierbarkeit (sowie Abschätzung
des erforderlichen Aufwandes) erlauben. Neben Angaben aus Beständigkeitslisten
sind dies insbesondere die Stoffeigenschaften des Kontaminanten,
wie Reaktivität, Löslichkeits- und Diffusionseigenschaften, Dampfdruck, Siedepunkt,
Molmasse u.Ä. sowie die Belastungsbedingungen Einwirkzeit, Aggregatzustand
bzw. Konzentration sowie Temperatur. Allerdings ist zu beachten, dass
Beständigkeitsangaben für Aussagen zur Wiederverwendbarkeit und Dekontaminierbarkeit
nur begrenzt nutzbar sind, da sie streng genommen nur Eigenschaften
bei Erstgebrauch zusichern.
Wie bereits in Kapitel 3 ausgeführt, steigt die zu erwartende Kontamination mit der
einwirkenden Teilchenkonzentration sowie Löslichkeit im Material. Entsprechend
sind die Kontaminationen bei Kontakt mit organischen Flüssigkeiten regelmäßig
am höchsten (hohe Einwirkkonzentration, hohe Teilchenbeweglichkeit). In
der zu erwartenden Belastungshöhe folgen Einwirkungen organischer Gase und
Dämpfe (abhängig vom Partialdruck). Bei Lösungen sind Lösungsmittel und gelöster
Stoff getrennt zu bewerten. Für Lösungen in organischen Lösungsmitteln gelten
die Aussagen für organische Flüssigkeiten. Durch Lösungsvermittlung können
hier selbst relativ schlecht permeierende Chemikalien beschleunigt in CSA-
Materialien eingetragen werden. Die durch wässrige Lösungen sowie anorganische
Gase zu erwartenden Kontaminationen liegen dagegen in der Regel deutlich
unterhalb der durch organische Gase und Dämpfe zu erwartenden Belastungen.
Sehr gering sind schließlich die Höhen einer zu erwartenden Kontamination bei
Feststoffen und (trockenen) Pulvern.
Die Abstufung ist natürlich relativ und gilt streng genommen nur innerhalb homologer
Reihen und natürlich unter sonst vergleichbaren Bedingungen. Für eine
Grobbewertung von Einsatzsituationen sind die Aussagen jedoch gut geeignet.
30

Die Frage der Wiederherstellung ausreichender Schutzeigenschaften stellt sich
natürlich bei äußerlich wahrnehmbaren Eigenschaftsänderungen völlig anders.
Zu nennen sind insbesondere Degradationserscheinungen, wie Versprödungen/
Verhärtungen, Schichtenauf- bzw. -ablösung, Blasenbildung sowie andererseits irreversible
Erweichungen/Quellungen. Sind entsprechende Erscheinungen festzustellen,
ist von einer Aufhebung, zumindest jedoch erheblichen Verschlechterung
der Schutzwirkung auszugehen und eine Aussonderung angeraten (vgl. auch 4.1).
Entsprechende Materialschädigungen infolge Degradation sind bei Belastung mit
hochreaktiven organischen Substanzen, wie sie v.a. in der Synthesechemie eingesetzt
werden, eher zu erwarten als bei Kontakt mit weitgehend indifferenten Substanzen,
wie reinen Kohlenwasserstoffen bzw. organischen Lösungsmitteln. Daher
sollte bereits im Falle eines begründeten Verdachts einer Materialschädigung auf
eine Wiedernutzung aus Sicherheit verzichtet werden.
Farbänderungen, vollständig rückgebildete Quellungen und Erweichungen oder
gar Blasen sind hingegen nicht so klar bewertbar (vgl. 4.1). Der Grad der Eigenschaftsminderung
kann hier sehr unterschiedlich sein. In jedem Fall ist Vorsicht geboten,
ggf. an eine Aussonderung zu denken. Für einen laufenden Einsatz werden
die Anzüge jedoch oft noch genügen. Bei der Entscheidung sind im Übrigen die
Einwirkbedingungen und die Reaktionseigenschaften des Kontaminanten zu berücksichtigen.
Ist beispielsweise ein (lokales) Ausbleichen zu beobachten, wird dies zwar meist
auf ein Herausspülen von Farbstoffpigmenten (und ggf. Weichmachermolekülen)
infolge stärkeren Lösungsmittelkontaktes zurückzuführen sein. Eine Entfärbung
kann jedoch auch auf Reaktionen mit der Einwirkchemikalie hinweisen. Dies ist
durch Bewertung der Reaktionseigenschaften der Chemikalie vor einer Wiedernutzung
auszuschließen.
Neben der chemischen Beständigkeit der CSA-Materialien ist für die Entfernbarkeit
von Kontaminationen, wie diese Arbeit gezeigt hat, die thermische Stabilität
des Anzuggesamtsystems von entscheidender Bedeutung, denn sie bestimmt über
die zulässige Dekontaminationstemperatur, die Dekontaminationsdauer bzw. bei
vorgegebenem Zeitrahmen den erreichbaren Grad der Dekontamination.
Das schwächste Glied ist hierbei bestimmend. Meist sind dies Elemente, wie
Sichtscheiben und Nähte. Aber auch das Anzugmaterial selbst spielt bei der zulässigen
Dekontaminationstemperatur eine Rolle (vgl. 4.1). Wird für Elastomermaterialien
eine maximale Dekontaminationstemperatur von 80 °C empfohlen,
liegt dieser Wert für Laminatmaterialien bei ca. 40 °C. Letztere müssen daher im
Sinne einer hohen Wiederverwendbarkeit bei niedrigeren Temperaturen dekontaminiert
werden, was zu längeren Dekontaminationszeiten führt.
31

Hinzu kommt die Problematik der größeren Schichtenanzahl bei Laminatmaterialien.
Sie ist einerseits einer der Gründe für die vergleichsweise hohen Durchbruchszeiten
bzw. guten Rückhalteeigenschaften, lässt insofern jedoch auch Erschwernisse
in der Dekontamination erwarten. Das andererseits unter gleichen Belastungsbedingungen
auch ein verminderter Kontaminationsgrad zu erwarten ist, wirkt diesem
Effekt entgegen – zumindest bei geringer Nachwirkzeit. Ergebnisse vergleichender
Untersuchungen liegen hierzu allerdings nicht vor.
Neuerdings versucht man die Vorteile beider Materialien zu kombinieren (Hybridmaterialien).
Das hier untersuchte Material Vautex Elite der Auergesellschaft
ist ein solches Material. Es hat gegenüber dem ebenfalls untersuchten Viton-Butyl-Material
der Fa. Dräger eine zusätzliche Folie im Inneren. Eine Verschlechterung
der Dekontaminierbarkeit konnte für dieses Material in der vorliegenden
Arbeit nicht festgestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass die Dekontaminationsversuche
mit diesem Mischmaterial – ohne Herstellerwiderspruch – ebenfalls
bei 80 °C erfolgten.
Die Nutzungsdauer von Laminatmaterialien ist infolge erhöhter Alterung grundsätzlich
geringer als die von Elastomermaterialien. Damit im Zusammenhang steht
auch eine erhöhte Kältebruch- und Knickempfindlichkeit dieser Materialien. Sie
birgt die Gefahr der Bildung mikroskopisch feiner Haarrisse. Insofern sollte die
Dekontamination gasdichter Schutzkleidung aus Laminatmaterialien auf wenige
Zyklen beschränkt bleiben bzw. unterbleiben.
Bei der Diskussion der Grenzen der Dekontamination dürfen schließlich auch
Arbeits- und Umweltschutzbelange nicht außer Acht gelassen werden. Der Umgang
mit belasteter Schutzkleidung erfordert entsprechende anlagenseitige und
bauliche Voraussetzungen, wie Schwarz-Weiss-Arbeitsbereiche, Abluftsysteme,
Möglichkeiten zur Sammlung kontaminierter Wässer und der Abluftreinigung.
Als weiterer Gesichtspunkt ist die Wirtschaftlichkeit der Dekontamination von
Schutzkleidung zu nennen. Die Frage nach der Ökonomie stellt sich dabei im
V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz prinzipiell ähnlich wie in der zivilen
Gefahrenabwehr. Die Notwendigkeit zur Dekontamination steht im V-Fall allerdings
insofern „außer Frage“, als die potentiell benötigten Schutzkleidungsmengen
bei Einmalnutzung so gewaltig wären, dass unter Kosten- und Dislozierungsgesichtspunkten
keine Alternative zur Dekontamination besteht.
Im Bereich der friedensmäßigen Gefahrenabwehr (Feuerwehren) kann es dagegen
aus Kostengründen – etwa bei nicht verfügbaren Anlagen, hohen Kosten bei
Auftragsvergabe, geringer Restnutzungsdauer u.Ä. – bzw. im Einzelfall, wie bei
schwer entfernbaren Belastungen, Vorliegen hochtoxischer Kontaminationen in Verbindung
mit unzureichenden anlagenseitigen Voraussetzungen zum sicheren Um-
32

gang oder Unsicherheiten über den Dekontaminationserfolg u.Ä., durchaus sinnvoll
sein, auf eine Dekontamination zu verzichten. Andererseits spielt der Faktor
Zeit hier eine untergeordnete Rolle, so dass einfache Verfahrensgestaltungen mit
niedrigen Arbeitstemperaturen und Kosten oftmals hinreichend sein werden.
33

5 Dekontaminationsprinzipien und -verfahren
Entsprechend der Vorbemerkungen im Abschnitt 1.2 werden hier Verfahren und
Verfahrensprinzipien vorgestellt, deren Wirkung vornehmlich auf dem Prinzip der
thermischen Desorption beruht.
Gleichwohl wirken in der praktischen Umsetzung in der Regel unterschwellig
auch mechanische Kräfte sowie Lösungs- und Dispersionskräfte. Insofern sind
die Übergänge zwischen den verschiedenen Verfahren fließend und die hier vorgenommene
Einteilung nicht ohne eine gewisse Willkür. So kommen im Rahmen
eines Gesamtverfahrens die zuletzt genannten Effekte über die Grobreinigung auch
in dem Gasphasenverfahren zur Wirkung (Abschnitt 5.4). Darüber hinaus verschieben
sich die Anteile der verschiedenen Effekte, was infolge gewisser stofflicher
Anwendungsgrenzen der thermischen Desorption durchaus positiv ist und
auch zielgerichtet genutzt werden sollte (vgl. Kapitel 7 und 8).
Mögliche Effekte infolge chemischer Reaktionen, wie Hydrolyse oder Thermolyse,
führen dagegen nicht zu einer Entfernung aus dem Schutzkleidungsmaterial
und zählen insofern auch nicht zu einer Dekontamination im hier gebräuchlichen
Sinn. Soweit in entsprechenden Verfahren auch eine thermische Desorption stattfindet,
wurden entsprechende Verfahrenslösungen allerdings aufgenommen.
Im Folgenden werden die praktizierten Verfahren kurz vorgestellt. Dabei werden
die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu anderen Verfahren, ihre Vor- und Nachteile
sowie wesentlichen Verfahrensparameter diskutiert sowie die versuchstechnisch
zu vergleichenden Hauptverfahren herausgearbeitet.
Abschließend wird auf die zur Wiederherstellung der Einsatzbereitschaft neben der
eigentlichen Dekontaminationsstufe erforderliche vor- bzw. nachgelagerte Verfahrensstufen,
wie insbesondere Reinigung, Desinfektion, Trocknung und Prüfung,
eingegangen. Je nach Art der Dekontaminationsverfahrensstufe entfallen einzelne
dieser Schritte bzw. werden in der Hauptverfahrensstufe „miterledigt“. Darüber
hinaus hängen Art und Gestaltung dieser Verfahrensstufen auch von der Aufgabenstellung
bzw. dem Anwenderkreis ab.
34

5.1 Verfahren in kondensierter Phase
5.1.1 Waschverfahren
Waschverfahren besitzen im zivilen und militärischen Bereich die größte Verbreitung.
Dies ist auch nicht verwunderlich, da Reinigung und Desinfektion parallel
zur eigentlichen Dekontamination erreicht werden. Ihre Anwendung erscheint
auch fast zwangsläufig, wenn man die Verbreitung von „Wasser und Seife“ bzw.
die allgemeinen menschlichen Erfahrungen hiermit betrachtet. Bei den Feuerwehren
spielen sicher auch die anlagenseitigen Voraussetzungen aus der Reinigung
sonstiger Schutzbekleidung sowie Ausrüstung und Technik eine große Rolle.
Das komplexe Anforderungsprofil der ABC-Abwehr (Entaktivierung/Entstrahlung,
Entseuchung/Entkeimung, Zerstörung/Entfernung chemischer Kampfstoffe)
führte in der Vergangenheit zu einer Favorisierung von Waschverfahren. Im
militärischen Bereich (Entgiftung) weit verbreitet ist insbesondere die Bürstenwäsche
und das Duschen in Kombination mit dem Einsatz von Dekontaminationslösungen
bzw. -schäumen (v.a. Hypochlorit-haltige wässrige Lösungen, wie
Chlorbleichlauge/Natriumhypochlorit-Lösungen oder Calciumhypochlorit- bzw.
Chlorkalk-Lösungen; meist in Verbindung mit Tensiden, Verdickungsmitteln und
anderen Hilfsstoffen). Bei den Feuerwehren ist die Beckenwäsche am verbreitetsten.
Einen verfahrensmäßigen Sprung stellt die bei einigen Werkfeuerwehren und
größeren Berufsfeuerwehren sowie der DMT praktizierte Maschinenwäsche
dar. Die Durchführung der Wäsche erfolgt auf der Grundlage von Empfehlungen
der Schutzanzughersteller. Die Temperaturen liegen in der Regel bei 50-55
°C. Die Wahl des Waschmittels spielt nach allgemeiner Erfahrung, wie auch bei
der Beckenwäsche, eine untergeordnete Rolle. Handelsübliche Industriewaschmittel
sind gut geeignet. Zum Teil wird allerdings je nach Art und Grad der Verschmutzung
auch ein milderes oder stärkeres Waschmittel eingesetzt oder eine
spezielle Vorreinigung durchgeführt. So ist bei örtlichen Belastungen mit organischen
Hochsiedern, Fetten u.Ä. eine Vorreinigung mit Flüssigwaschmitteln,
Kaltreinigern (möglichst Lösungsmittel-frei) oder gar Lösungsmitteln zweckmäßig.
Eine weitgehend fleckenfreie äußere Wiederherstellung ist ohne Einsatz
von Waschmitteln mit optischen Aufhellern (meist Perborate, z.T. auch Chlor
abspaltende Mittel) u.Ä. nicht möglich. Dabei ist jedoch zu beachten, dass diese
die Anzugmaterialien auf längere Sicht schädigen.
Etwas tiefgründiger mit der Thematik der Waschmittelabstimmung auf das Reinigungsproblem
hat sich eine Arbeitsgruppe der DMT befasst. Auf der Basis von
Empfehlungen eines namhaften Waschmittelherstellers sowie Schutzanzuganbieters
35

wurden verschiedene Produkte und Konzentrationen sowie Waschregimes in Versuchsreihen
gegenüber ausgewählten Kontaminationen getestet. Im Ergebnis
wurden zwei für die üblichen Belastungen im Feuerwehreinsatz gut geeignete
Industriewaschmittel ausgewählt sowie allgemeine Arbeitsgrundsätze und spezifische
Waschprogramme entwickelt (Vorreinigung – z.T. auch mit Lösungsmitteln,
Vorwäsche am geschlossenen Anzug, 2. Waschgang offen, diverse Spülgänge,
Waschtemperaturen und -zeiten). Die Anpassung an Art und Höhe der
Anzugbelastungen erfolgt über die Waschzeit und die Art des Waschmittels bzw.
ggfs. weiterer Zusätze. Werden nach der Wäsche bzw. der folgenden Trocknungsstufe
(meist 3 h bei 80 °C, je nach Anzug oft auch 6-8 h) noch Belastungen festgestellt,
wird der Gesamtablauf in der Regel wiederholt.
Bei der von der DMT als Dienstleistung angebotenen Dekontamination belasteter
Chemikalienschutzanzüge wird bewusst auf die Behandlung von mit hochtoxischen
sowie sonstigen Problemstoffen belasteten Anzügen verzichtet (Handlingund
Entsorgungsprobleme bzw. bei organischen Hochsiedern, Fetten u. Ä. Probleme
mit der Dekontaminierbarkeit). Darüber hinaus verhindern die strengen Einleiteauflagen
der zuständigen Umweltbehörde eine Vielzahl potentiell möglicher
Dekontaminationen. Eine eigene Abwasseraufbereitung oder externe Entsorgung
sind jedoch wirtschaftlich nicht tragfähig.
Allen Waschverfahren gemeinsam ist die abschließende Trocknung. Hier sind die
größten Leistungsreserven der nassen Verfahren und auch vieler Anzugkonstruktionen
(schlechtes Abtropfverhalten, schlecht trocknende Schaumgummieinlagen)
zu sehen. Meist unbeachtet oder als solche unerkannt, leistet die Trocknung
bei den nassen Verfahren jedoch oft auch einen erheblichen Teil der Dekontaminationsarbeit.
Wird sie bei vergleichbarer Temperatur wie die Waschstufe durchgeführt,
ist sie nach den in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnissen als gleichwertig
anzusehen. Bei geringen Kontaminationen kann die Dekontamination allerdings
durchaus bereits im nassen Verfahrensschritt abgeschlossen sein.
Die Anzüge werden in der Praxis jedoch nicht selten einem mehrmaligen Reinigungszyklus
unterworfen – „bis sie nicht mehr stinken“. Dabei wird in Unkenntnis
meist die Gesamtprozedur wiederholt. Andere Anwender lassen die Anzüge
aus Erfahrung einfach längere Zeit ab- bzw. auslüften. Entsprechend gering ist
allerdings deren Verfügbarkeit. Nicht selten führen die Unzulänglichkeiten des
angewendeten Dekontaminationsverfahrens auch zur vorzeitigen Aussonderung
hochwertiger Schutzbekleidung.
Die Effizienz der Waschverfahren in der praktizierten Form ist begrenzt. Reinigungs-
und Trocknungszeiten von zusammen mehr als 5 h sind die Regel. Dabei
bildet die Trocknung den zeitlich bestimmenden Faktor. Oft erreichen die Trocknungsanlagen
nicht die angestrebten 50-55 °C bzw. es wird gar mit Raumluft ge-
36

trocknet. In diesem Zusammenhang sind den Anzugherstellern auch für die zivile
Gefahrenabwehr höhere zulässige Dekontaminationstemperaturen abzuverlangen.
Immerhin wären 80 °C nach Darstellung namhafter Hersteller zumindest für die
bei Chemieschutzkleidung verbreiteten Elastomermaterialien kein Problem und
vertragen diese Materialien selbst gar noch wesentlich höhere Temperaturen.
Der große Waschwasserbedarf und v.a. Abwasseranfall ist jedoch sicher der
wesentlichste Nachteil der Waschverfahren – insbesondere natürlich im Hinblick
auf ein mobiles Verfahren. Eine Direkteinleitung in Gewässer ist bereits aus Sicht
der hohen Tensidbelastung abzulehnen. Hinzu kommt das allgemeine gesetzliche
Einleiteverbot von Abwässern, das auch bei der Einleitung in Kläranlagen zu
beachten ist. Letzteres stellt allerdings eher ein Genehmigungsproblem dar.
Zumindest Anlagen größerer Städte sind in der Regel problemlos zur Aufnahme
und Behandlung geeignet. Nach friedensmäßiger Erfahrung steht bei einer Einleitungsgenehmigung
regelmäßig die Art der CSA-Kontaminanten im Vordergrund.
Einerseits sicher, weil die Waschmittel eine entsprechende allgemeine Zulassung
besitzen, andererseits jedoch sicher auch in Überschätzung der Höhe der Schutzkleidungsbelastungen.
Um diese Problematik näher zu beleuchten, wurden im
Rahmen dieser Arbeit die relativen Anteile von Waschflotte und zu dekontaminierendem
Schadstoff an der Gesamtbelastung von Waschwässern aus der Dekontamination
von Chemikalienschutzkleidungsmaterialien beispielhaft untersucht
(Kap. 6.4.3).
Im Katastrophenfall gelten die gesetzlichen Bestimmungen prinzipiell in gleicher
Weise. Hinzu kommt, dass der zu erwartende massenhafte Anfall belasteter Wässer
v.a. aus Sicht der Tensidfracht selbst für größere Kläranlagen ein Problem darstellen
kann. Ggfs. ist daher an eine Verteilung auf mehrere Anlagen oder Zwischenspeicherung
zu denken – entsprechende Becken sind in vielen Kläranlagen
Standard.
Den genannten Nachteilen stehen jedoch auch wesentliche Vorteile gegenüber. So
verfügen Waschverfahren potentiell über eine relativ hohe stoffliche Universalität,
da sie prinzipiell zur Dekontamination fester, flüssiger und gasförmiger
Kontaminationen geeignet sind. Hinzu kommt, dass sie von erdigen Verunreinigungen
und Schweiß reinigen und eine Desinfektion praktisch erübrigen (wird
entsprechend selten durchgeführt). Gewisse Reinigungserfolge sind auch bei organischen
Hochsiedern u.Ä. bekannt. Allerdings sind Waschverfahren im Grenzbereich
wasserunlöslicher Mittel- und Hochsieder, wie die Ergebnisse dieser Arbeit
zeigen, auch nicht unproblematisch.
Das Waschverfahren wurde infolge seiner großen Verbreitung als eines der im
Rahmen der Laborversuche vergleichend zu betrachtenden grundlegenden
Dekontaminationsverfahren ausgewählt.
37

5.1.2 Kochen
Das Kochen als Sonderform des Waschens bei 100 °C (bei Normaldruck) ist v.a.
bei Armeen und im Zivilschutz verbreitet (vgl. Schlesinger und Fey). In aller Regel
erfolgt es unter Zusatz von Entgiftungschemikalien (z.B. Laugen zur Unterstützung
der Kampfstoff-Hydrolyse). Das Verfahren ist noch aufwendiger als das
Waschverfahren (hoher Energie- und Wasserbedarf sowie Abwasseranfall) und
insofern für einen mobilen Einsatz noch weniger geeignet als das Waschverfahren.
Darüber hinaus ist die Materialbelastung nicht unerheblich (hohe Temperatur, intensiver
Kontakt mit Laugen und Tensiden). Insofern ist es z.B. für die von Feuerwehren
eingesetzte gasdichte Schutzkleidung nicht zu empfehlen.
Dem steht die höhere Wirksamkeit infolge höherer Dekontaminationstemperatur
sowie die Ausnutzung hydrolytischer Prozesse gegenüber, die jedoch bei Industriechemiekalien
kaum nutzbar ist. Die Vor- und Nachteile entsprechen im übrigen
weitgehend dem der Waschverfahren.
Im Rahmen der in dieser Arbeit durchgeführten Laboruntersuchungen wurde neben
dem Waschen bei 50 und 80 °C im Falle des Systems Viton-Butyl/Xylol auch
das Kochen betrachtet. Dabei wurde es als Waschverfahren mit dem Vermerk der
entsprechenden Temperatur geführt (Waschen/100 °C).
5.2 Gasphasenverfahren
5.2.1 Dampfanwendungen
Das Dampf verschiedenster Sättigungsgrade und Temperatur zur Dekontamination
untersucht bzw. im militärischen Bereich auch genutzt wurde und wird (v.a. zur
Entgiftung von Technik), ist allgemein bekannt. Hintergrund der Dampfanwendungen
bildet dabei v.a. die hydrolytische Wirkung von Wasser bei hohen Temperaturen
zur Kampfstoffentgiftung. Zum Teil wurde bzw. wird die Wirkung des
Dampfes auch durch Zusatz bzw. Auftrag spezieller Entgiftungsmittel unterstützt.
Die Übergänge zu Heißluftanwendungen sind zumindest in der Dekontamination
von Geräten und Technik fließend, da es rasch zu einer Abkühlung kommt bzw.
die zu dekontaminierenden Gegenstände kaum 100 °C erreichen.
Die Dekontamination unter Verwendung von Dampf wurde in jüngster Zeit durch
die Wehrwissenschaftliche Dienststelle der Bundeswehr in Munster (WWD) zum
sehr eleganten Heißdampfverfahren weiterentwickelt. Das Verfahren arbeitet mit
trockenem Dampft bei etwa 130 °C. Die für chemische Kampfstoffe erhaltenen ge-
38

ingen Dekontaminationszeiten sind beeindruckend. Sie sprechen für die entscheidende
Bedeutung des Temperaturfaktors bei der Dekontamination, auch
wenn dieser hier v.a. für die Hydrolysegeschwindigkeit verantwortlich sein dürfte.
Die Verfügbarkeit der Anzüge ist dadurch enorm hoch, ihre Nutzungsdauer infolger
hoher thermischer Beanspruchung jedoch eher gering. Dabei ist jedoch zu
berücksichtigen, dass die im militärischen Bereich genutzte Schutzkleidung nicht
oder nur eingeschränkt gasdicht ist und größere Materialstärken zum Einsatz
kommen.
Ein besonderer Vorzug der Anwendung von trockenem bzw. überhitztem Dampf
ist, dass die Schutzkleidung (und Ausrüstung) der Dekontaminationsanlage trocken
entnommen werden kann – außer bei Anwendung von Nassdampf bzw. zu starker
Abkühlung des einwirkenden Dampfes.
Darüber hinaus sind zur Desinfektion keine Desinfektionsmittel erforderlich, sie
geschieht durch Dampfeinwirkung (Dampfsterilisation).
Der Feuchtegehalt bewirkt im Übrigen eine rasche Aufheizung der Materialien
(hohe Wärmekapazität des Dampfes) – ein weiterer Grund für die rasche Dekontamination.
Die unterstützende Wirkung hoher Temperaturen für die im militärischen Bereich
entscheidenden hydrolytischen Zersetzungs- bzw. Entgiftungsprozesse wurde
bereits genannt. Die hohen Temperaturen haben jedoch auch Bedeutung für den
verstärkten Eintritt von Wassermolekülen in die Tiefe des Materials (Wasser ist
schlecht polymerlöslich) und natürlich auch der Diffusion der Kampfstoffe aus
der Tiefe des Materials an die Oberfläche zur Reaktion.
Die notwendige Abgasreinigung beschränkt sich weitgehend auf eine Kondensation
des eingesetzten Dampfes. Dabei würde das Gros der Schadstofffracht mit der
Feuchte ausgeschieden. Die erforderlichen Kühlkapazitäten wären effektiv durch
ein Quenchen mit kaltem Wasser bereitstellbar. Ein Abwasserproblem, wie beim
Waschverfahren oder Kochen, entstünde dadurch jedoch nicht. So sind die Mengen
um Größenordnungen geringer und es liegt keine Tensidfracht vor.
Die allgemeinen Vor- und Nachteile über die Gasphase wirkender Verfahren, wie
eine eingeschränkte Wirksamkeit gegen erdige Substanzen, viele anorganische
Stoffe, allgemein Feststoffe sowie Hochsieder gelten im Wesentlichen auch für
Dampfanwendungen – insbesondere natürlich bei trockenem Dampf.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Anwendung von Dampf mit Temperaturen über
100 °C und hohen Feuchtegehalten nicht untersucht, da im Verlauf der Projektbegleitung
aus Sicht des gesicherten Erhalts bzw. der Wiederherstellung möglichst
39

hoher Schutzeigenschaften eine obere Verfahrensgrenze von 80 °C gesetzt wurde.
Im Rahmen der Voruntersuchungen wurde jedoch am Beispiel des Systems Viton-
Butyl/Xylol heiße ungesättigte Luft von 100 °C („Dampf“) betrachtet. Die Ergebnisse
waren denen anderer Verfahren bei 100 °C vergleichbar.
5.2.2 Heißluftanwendungen
Hierbei können zwei Verfahrensvarianten unterschieden werden - einerseits Anwendungen
unter Nutzung feuchter Warm- bzw. Heißluft, andererseits solche mit
trockener Warmluft. Die Übergänge ersterer Verfahren zur Anwendung von Dampf
sind dabei fließend.
Heißluftanwendungen gehören im Übrigen zum allgemeinen Wissensstand in der
Militärtechnik. Bekannt ist etwa ein neueres containergestütztes Verfahren des
schwedischen Zivilschutzes, das mit trockener Heißluft arbeitet (vgl. Veröffentlichung
des FOA). In den Containern kann die Schutzbekleidung von bis zu 90
Personen gleichzeitig dekontaminiert werden. Die Arbeitstemperatur beträgt je
nach Außentemperatur, Luftdurchsatz und Belegung 80-130 °C. Zur Entfernung
und Zerstörung von chemischen Kampfstoffen wird bei 110 °C eine Verweilzeit
von immerhin 5 h angegeben.
Die Heißluftanwendung ist im Übrigen vergleichbar der Trocknungsstufe (trockene
Heißluft), in weiterer Abstraktion auch dem einfachen Ablüften bei Raumtemperatur.
Letzteres Vorgehen wurde sogar bei einer Feuerwehr in England als fahrzeuggestütztes
Dekontaminationsverfahren technisch umgesetzt (Walmsey, 1987). Die
genannte Verfahrenslösung beim West Yorkshire Fire Service nutzt Druckluft, die
bei Normaltemperatur über 12 Düsen mit 6 bar auf die Anzugoberfläche verteilt
ausströmt (Luftwechsel: fünffach/Minute, Luftdurchsatz: 14 m 3 /Minute). Die
Dekontamination soll nur 1 1/2 Minuten dauern. Trotz der genutzten hohen Luftwechselraten
und Luftgeschwindigkeiten ist der Erfolg sehr zweifelhaft. Eine
Dekontamination über die Tiefe des Materials ist bei Normaltemperatur in dieser
Zeit nicht zu erreichen. Im Sinne einer Grobdekontamination bei flüchtigen Chemikalien
im unmittelbaren Anschluss an eine Kontamination kann das Verfahren
aber durchaus genutzt werden. Trotz dieser Einschränkungen ist der Ansatz also
durchaus interessant.
Als eigenständiges Verfahren hat im letzten Jahrzehnt die Nutzung feuchter
Warmluft, häufig fälschlich als Nassdampfverfahren bezeichnet, Eingang in den
Bereich der Dekontamination bei Feuerwehren gefunden.
Die erste bekannte Realisierung stellt das Verfahren der Hamburger Berufsfeuer-
40

wehr dar. Dabei werden nach einer Vorreinigung mittels Hochdruckreiniger oder
-dampfstrahler die geöffneten, auf Bügeln hängenden Chemikalienschutzanzüge
einer ca. 3-stündigen Behandlung mit feuchter Warmluft (Erzeugung mittels
eines Hochdruckdampfstrahlgerätes, Austrittstemperatur ca. 70 °C) in einer elektrisch
beheizten Kammer unterworfen. Die kondensierte Feuchte wird aufgefangen.
Infolge hoher Wärmeverluste des Systems werden bei der genannten Anlage
jedoch in bzw. auf den Anzügen keine Temperaturen über 55 °C erreicht.
Ein ähnliches System wird seit kurzem auch von der Betriebsfeuerwehr der Ciba-
Geigy AG in Basel eingesetzt (Nachbau unter Abwandlung). Die erreichbaren
bzw. praktizierten Arbeitstemperaturen sind nicht exakt bekannt. In Anlehnung
an die Hamburger Verfahrenslösung kommen auch hier Hochdruckdampfreiniger
zum Einsatz (vgl. M. Brossi).
Beide technische Umsetzungen sind portabel bzw. ausdrücklich für den Vor-Ort-
Einsatz konzipiert. Dabei werden in unterschiedlichem Maße auch Grundsätze
der Verschleppungsvermeidung beachtet (Hilfe bei der Vorreinigung und Ablegen
durch abgestuft geschützte Kräfte, Auffangen kontaminierter Wässer, Schwarz-
Weiss-Bereichstrennung). Bei der BF der Ciba wird darüber hinaus Wert auf diverse
Entgiftungs- bzw. Neutralisationsmittel gelegt, die z.T. auch über die Hochdruckgeräte
zum Einsatz gelangen sollen (Zumischung durch Ansaugung). Dies
erscheint nur mit Blick auf den vorhandenen chemischen Sachverstand, Aufgaben
im Bereich der Gebäude- und Anlagendekontamination, aber auch eines komplexeren
Dekontaminationsanspruches gerechtfertigt.
Die Vor- und Nachteile der Anwendung von Heißluft unterscheiden sich deutlich
von denen der Waschverfahren. Ein Abwasserproblem im eigentlichen Sinne liegt
nicht vor (außer natürlich aus einer möglichen Grobreinigung mittels Wasser).
Die im Falle der Nutzung feuchter Heißluft durch Kondensation des Abgases anfallenden
Wässer sind mengenmäßig sehr gering und ohne Tensidfracht. Das im
Falle der Verwendung trockener Heißluft bzw. nach Feuchtekondensation verbleibende
Abgas ist leicht adsorptiv zu reinigen.
Die Desinfektion ist ebenfalls relativ einfach durchführbar (Begasung mit gas- bzw.
dampfförmigen Desinfektionsmitteln, vgl. 5.4).
Als über die Gasphase wirkendes Verfahrensprinzip ist allerdings eine Reinigungswirkung
gegenüber erdigen Substanzen sowie Stäuben, Pulvern, anorganischen
Säuren und Basen sowie auch Hochsiedern nicht gegeben. Hier kommt das Verfahren
nicht ohne entsprechende Vorstufen aus.
Die in dieser Arbeit genutzten Verfahrensvarianten werden nachfolgend als
Trockenschrank/feucht- bzw. Trockenschrank/trocken-Verfahren bezeichnet (mit
41

verschiedenen Temperaturen und relativen Feuchten). Die im Rahmen von Voruntersuchungen
bei 100 °C und Feuchte durchgeführten Versuche leiten zu den Dampfanwendungen
über.
5.2.3 Vakuumbehandlung
Eine Anwendung dieses Verfahrensprinzips zur Dekontamination von Schutzkleidung
konnte nicht nachgewiesen werden. Allerdings wurde über eine Anwendung
im Bereich der Sterilisation von medizinischem Gerät aus Plastik, genauer gesagt
zur rascheren Entfernung von zur Sterilisation eingesetzten Desinfektionsmitteln,
wie Ethylenoxid, berichtet (Schlatter, 1990).
Prinzipiell ist von einer Eignung zur Dekontamination von Chemikalienschutzanzügen
auszugehen. Jedoch sind Probleme infolge sich schlagartig ausdehnender
Lufteinschlüsse oder verdampfender Restlösemittelgehalte bei insbesondere Laminaten
(Folienkaschierungen mit lediglich adhäsiven Verbundkräften) und möglicherweise
auch Hybridmaterialien denkbar. Dem könnte man durch ein allmähliches
Einstellen des Vakuums begegnen. Im Rahmen des Themas war allerdings
nur eine Untersuchung von Anzugmaterialproben ohne Kantenverschluss möglich,
sodass entsprechende Effekte nicht nachgewiesen werden konnten.
Um stärkere Weichmacherverluste infolge Dampfdruckerhöhung zu vermeiden,
sollte darüber hinaus ein Endvakuum von etwa 100 mbar bei 80 °C nicht unterschritten
werden. Die Erzeugung entsprechender Vakuen stellt auch unter dem
Gesichtspunkt einer hohen Mobilität technisch kein Problem dar.
Zur Desinfektion ist natürlich zeitweilig bei Normaldruck zu arbeiten (vgl. 5.4).
Im Übrigen deckt sich das Vakuumverfahren hinsichtlich allgemeiner Verfahrensvor-
und -nachteile weitgehend mit der Anwendung von trockener Heißluft.
Das Verfahren wurde in die Laborversuche einbezogen, da in der verfahrensspezifischen
Form der Dampfdruckerhöhung eine Möglichkeit zur Dekontamination
bei niedrigeren Temperaturen bzw. schnelleren Dekontamination bei gleicher Temperatur
gesehen wurde.
5.3 Sonstige Verfahren
Als weitere potentielle Verfahrensmöglichkeiten sind neben der ausgeklammerten
Entgiftung die Anwendung von Ultraschall, der Kontakt mit Adsorbentien sowie
die Wäsche mit Lösungsmitteln zu nennen.
42

Die Nutzung von Adsorbentien zur Dekontamination scheidet jedoch bereits aus
Zeitgründen aus. Auch der aus der Reinigung von Schutzmasken abgeleitete
Ansatz zum Einsatz von Ultraschallbädern wurde nach Diskussion mit einem
namhaften Hersteller fallen gelassen. Ultraschall benötigt eine geeignete Reflexionsmatrix.
Die Anzugmaterialien sind hierfür zu weich und zu dünn bzw. leicht.
Die Wäsche von Schutzkleidungsmaterialien mit organischen Lösungsmitteln
wurde bei Schlatter erwähnt. Sie ist jedoch kein Waschverfahren im eigentlichen
Sinn, da vom Waschmedium nicht nur die Oberfläche benetzt wird, sondern das
organische Lösungsmittel auch in die Tiefe des Materials vordringt und die Kontaminanten
gewissermaßen herausspült. Es erscheint daher die Bezeichnung Extraktion
mit Lösungsmitteln am treffendsten. Diese könnte grundsätzlich auch
über die Gasphase erfolgen.
Parallelen drängen sich zur Chemischen Reinigung von Textilien sowie eingeschränkt
zur Oberflächenreinigung mit Lösungsmitteln bei Belastung mit Fetten
und Schmieren auf. Der Einsatz LM-freier Waschmittel (vgl. Kaltreiniger) schafft
den Übergang zur klassischen Wäsche.
Nach Schlatter wären folgende Anforderungen an das Extraktionsmittel zu stellen:
– sehr gute Löslichkeit im Anzugmaterial sowie hohes Lösungsvermögen für die
Kontaminanten,
– hohe chemische Inertheit, um chemische Reaktionen mit dem Anzugmaterial
und enthaltener Chemikalien zu vermeiden,
– hoher Dampfdruck/niedriger Siedepunkt im Sinne einer leichten Entfernbarkeit
aus dem Material,
– niedrige Kosten sowie
– geringe Toxizität.
Insofern kämen insbesondere Perchlorethylen und FCKW in Frage. Ersteres bereitet
aus toxikologischer und Letzteres aus ökologischer Sicht Probleme.
Es ist jedoch festzustellen, dass neben den Kontaminanten auch Weichmacher und
sonstige Zusatzstoffe, wie Antioxidantien, Farb- und Füllstoffe u.a., aus dem Material
ausgetragen würden und infolge des Quellens die Degradation der Polymermatrix
stark befördert würde. Neben einer raschen Versteifung und Versprödung
würden hierdurch auch die Permeationseigenschaften verändert. Darüber hinaus
sind Handling-Probleme und Materialschäden infolge Überdehnung der stark
erweichten und gequollenen Materialien zu erwarten (vgl. Kap. 3). Insofern ist
das Verfahren daher als zur Schutzkleidungsbehandlung völlig ungeeignet einzustufen.
Darüber hinaus wären die anlagenseitigen Voraussetzungen einer Lösungsmittelabscheidung
(hoher Kühlleistungs- sowie Adsorberkapazitätsbedarf) und
-aufbereitung (Destillation!) kaum mit einem mobilen Verfahren vereinbar.
43

5.4 Periphere Verfahrensstufen
Ein zu entwickelndes Gesamtverfahren muss neben der eigentlichen Dekontamination
(Hauptverfahrensschritt bzw. -stufe) stets auch weitere Anforderungen erfüllen.
Zu nennen sind hier insbesondere die Grobreinigung vor dem Ablegen des
Schutzanzuges sowie je nach Anforderung an das Verfahren die Feinreinigung,
Desinfektion und Prüfung sowie ggfs. Trocknung.
Diese vor- bzw. nachgelagerten Verfahrensstufen sind prinzipiell zur weitgehenden
Wiederherstellung von Schutzkleidung ebenso erforderlich, wie die eigentliche
Dekontaminationsstufe. Im Feuerwehreinsatz sind sie daher als Gesamtkomplex
vorgeschrieben. Für den V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz ist dies ebenfalls zu
empfehlen.
Die peripheren bzw. unterstützenden Verfahrensschritte sind gegenüber der Dekontaminationsstufe
allerdings z.T. von geringerer Bedeutung. Hier sind daher auch
am ehesten Abstriche möglich. Je nach Art des Dekontaminationsverfahrens bzw.
der Dekontaminationsverfahrensstufe lassen sich darüber hinaus einzelne dieser
Schritte zeitlich und räumlich mit der Dekontamination verbinden bzw. vollziehen
sich in ihr.
Ein Verzicht auf die Grobreinigung vor Ablegen der Schutzkleidung ist in aller Regel
auszuschließen. Dies würde den Anzugträger und seine Helfer beim Ablegen
des Anzuges unzulässig gefährden, das Handling der Anzüge verkomplizieren und
auch erdige Verunreinigungen verstärkt in die nachfolgenden Verfahrensstufen verschleppen.
Im Übrigen wäre die Zeit- und Kostenersparnis gering. In Fällen eines
Kontaktes mit der kondensierten Kontaminant-Phase ist sogar von einer Verlängerung
der Dekontaminationszeit auszugehen, da ggfs. noch oberflächlich vorliegende
Chemikalienreste weiter in das Materialinnere eindringen würden.
Für pulverförmige Chemikalienbelastungen oder Belastungen mit Säuren, Laugen
und anderen wässrigen Lösungen stellt sich die Vorreinigung im Falle der Nutzung
einer über die Gasphase wirkenden Dekontaminationsstufe als der bzw. ein Hauptschritt
der Dekontamination dar und wäre insofern sogar zu intensivieren.
Als weiterer peripherer Verfahrensschritt ist die (Fein)reinigung zu nennen. Sie
umfasst die weitgehende Entfernung äußerer Verschmutzungen, wie erdiger Verunreinigungen,
mittels Wasser und Tensideinsatz. Der Übergang von der Grobreinigung
zum gefährdungsfreien Ablegen ist folglich fließend.
Bei Anwendung des Waschverfahrens kann auf eine separate Feinreinigungsstufe
grundsätzlich verzichtet werden. Anders stellt sich die Situation bei Dekontaminationsverfahren
mit Wirkung über die Gasphase dar. Hier müsste die äußere (und
44

ggf. auch innere) Feinreinigung als zusätzliche Verfahrensstufe konzipiert werden.
Die Maschinenwäsche wäre dabei sicher die gründlichste, aber auch teuerste Ausführungsvariante.
Eine mögliche Alternative – insbesondere auch unter den Bedingungen
des V-Fall-bezogenen Einsatzes – bildet die Intensivierung der Grobreinigung.
Im erweiterten Sinn umfasst die Reinigung im Übrigen die Entfernung aller äußerlich
und innerlich vorliegenden Oberflächenverschmutzungen, also auch die Entfernung
von Schweiß, organischen Schmieren und Hochsiedern u.Ä..
Als weitere Verfahrensstufe eines ganzheitlichen Dekontaminationsverfahrens ist
die Desinfektion zu nennen. Sie bereitet im Rahmen eines zu entwickelnden Verfahrens
nur geringe Probleme. Andererseits kann bei gründlicher innerer Feinreinigung
in der Regel auf eine separate Desinfektion der CSA verzichtet werden.
Der Zeitbedarf für diese Verfahrensstufe dürfte bei 80 °C 15 Minuten kaum überschreiten.
Hinzu kommt, dass parallel immer auch die Dekontamination abliefe.
Prinzipiell sinkt die zur Keimabtötung erforderliche Zeit mit steigender Temperatur.
Alternativ kann die Einwirkkonzentration entsprechend niedriger gehalten werden,
was die CSA-Materialien schont.
Im Falle von Waschverfahren könnte die Desinfektion durch Zusatz von Desinfektionsmitteln
zur Waschflotte erfolgen (bei geöffnetem Anzug). Das Risiko möglicher
Reaktionen mit Kontaminant-Molekülen innerhalb der Materialien erscheint
gering. Alternativ bietet sich ein zusätzlicher Waschgang unter Zusatz des Desinfektionsmittels
bei geöffnetem Anzug an – entweder zwischen erstem und zweitem
Waschgang bzw. bei einstufiger Wäsche im Rahmen des ersten Spülwassers.
Um unnötige Spülgänge zu vermeiden, sollte das Desinfektionsmittel leicht flüchtig
sein (Restentfernung in der Trocknung). Die Desinfektion könnte jedoch auch
ganz in die Trocknungsstufe verlegt werden (Begasung).
Die Begasung ist im Übrigen die für Gasphasendekontaminationsverfahren zu
empfehlende Desinfektionsmethode (gleiche Anlage). Die hierzu eingesetzten Desinfektionsmittel
wären zweckmäßig Gase oder niedrigsiedende Flüssigkeiten (z. B.
Ethylenoxid, Formaldehyd, Glyoxal, Glutaral oder gar Ozon). Für die Zeit der Desinfektionsmitteleinwirkung
wäre ohne Luftwechsel zu arbeiten. Dies hätte auf
Grund einer verminderten Triebkraft prinzipiell eine gewisse Verlangsamung der
Dekontamination zur Folge – natürlich insbesondere in der Anfangsphase. Aus diesem
Grund und zur Einschränkung von Reaktionsmöglichkeiten mit den Kontaminant-Molekülen
empfiehlt sich ein Desinfektionsmittelzusatz erst nach etwa der Hälfte
der zur Verfügung stehenden Dekontaminationszeit. So bliebe auch noch ausreichend
Zeit zur Entfernung des/der Desinfektionsmittel, was zwingend geboten ist.
45

Während bei den Heißluftverfahren für die Zeit der Desinfektion lediglich der
Spülluftstrom zu unterbrechen wäre, müsste die Desinfektion im Vakuumverfahren
als vakuumfreier Teilschritt durchgeführt werden.
Prinzipiell ist eine Desinfektion natürlich auch durch Dampfbehandlung z.B. in Autoklaven
(erhöhter Druck und Temperatur) erreichbar. Der Anlagen- und Zeitaufwand
dürfte jedoch deutlich über dem des Einsatzes von Desinfektionsmitteln liegen.
Eine weitere periphere Verfahrensstufe bildet die Trocknung. Sie ist bei praktisch
allen Verfahren unverzichtbar. Im Extremfall dient sie der Entfernung der Feuchte
aus der Grobreinigung. Sie ist erforderlich, da nasse Anzüge viel schwerer sind und
eine hohe Grundfeuchte auch aus physiologischer Sicht die Leistungsfähigkeit des
Anzugträgers vermindert.
Im Übrigen wird die Trocknung in ihrer Bedeutung für die Erreichung des Dekontaminationszieles
unterschätzt. Die Trocknungsstufe entspricht jedoch im Prinzip
einem Dekontaminationsverfahren unter Verwendung trockener Heißluft. Trockenzeiten
sind daher bei entsprechender Wahl der Prozessbedingungen als Dekontaminationszeit
nutzbar.
Die Trocknung verläuft zwar gewissermaßen unvermeidbar parallel zur eigentlichen
Dekontamination. Sie ist jedoch aus verfahrenstechnischer Sicht nicht zu
unterschätzen. Um im Zeitrahmen zu bleiben, sind Abtropfgestell und Belüftungssysteme
effektiv zu gestalten. Genauso wichtig sind Anzüge, die rasch ablaufen
bzw. keine Gelegenheit zur Pfützenbildung sowie Feuchtehaltung (Schaumstoffe)
bieten. Gegebenenfalls müssen die Anzüge zur Trocknung gewendet oder Moosgummiteile
gar ausgepresst werden. Andererseits besteht beim Grad der anzustrebenden
Restfeuchte ein gewisser Spielraum.
Die Wassermengen aus der Schutzkleidungstrocknung machen sich auch bei der
Abluftreinigung bemerkbar. Im Falle einer adsorptiven Abgasreinigung erfordert
ihre Rückhaltung beträchtliche zusätzliche Adsorberkapazität. Hinzu kommt die
Gefahr einer Schadstoffverdrängung. Eine vorgeschaltete Grobabscheidung durch
Kondensation ist daher zweckmäßig.
Schließlich ist auch im V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz die Anzugprüfung im
Sinne der im Feuerwehreinsatz vorgeschriebenen Sicht- und Druckprüfung wünschenswert.
Der Zeit-, Personal- und Anlagenbedarf hierfür hält sich in Grenzen.
Abschließend ist anzumerken, dass jede Einsparung bzw. Verzicht auf einen der
genannten Verfahrensbestandteile zwangsläufig eine Verminderung der Universalität
des Gesamtverfahrens bzw. geringere Sicherheit für den Anzugträger bedeutet.
Nach Möglichkeit sollten daher alle Anforderungen berücksichtigt werden.
46

6 Experimentelle Arbeiten
6.1 Versuchskonzept
Zur Lösung der Aufgabenstellung war es erforderlich die unter 5 dargestellten wesentlichen
Verfahren und Verfahrensvarianten hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zu
vergleichen sowie über eine Parametervariation die wesentlichen Prozessparameter
herauszuarbeiten. Dazu wurden die Hauptverfahren unter Beachtung entsprechender
Variationsmöglichkeiten in den Labormaßstab übertragen.
Zunächst erfolgten jedoch orientierende Arbeiten zur Entwicklung und Testung
der Versuchsapparaturen, der Probenaufbereitung und Analytik sowie des gesamten
Ablaufes. Dabei war auch die prinzipielle Eignung des vorgesehenen komplexen
Verfahrens zur quantitativen Analyse der Probenbelastungen zu prüfen.
Durch ganzheitliche Vorversuche waren schließlich Erfahrungen zur Wirksamkeit
der verschiedenen Verfahren und zum Gewicht der Verfahrensparameter zu sammeln.
Sie sollten die Entscheidungsgrundlage für das festzulegende komplexere
Versuchsprogramm unter Einbeziehung repräsentativer CSA-Material/ Chemikalien-Paare
sowie Ausgangsbelastungen bilden, zu dessen effektiver Durchführung
es erforderlich war, bereits weitgehend standardisierte Verfahren zu betrachten
bzw. die Zahl zu variierender Parameter zu begrenzen.
Um gesicherte Aussagen zum Einfluss der verschiedenen Verfahren und Bedingungen
auf die Dekontaminationswirkung zu gewinnen, wurde entschieden, nicht
nur Ausgangs- und Endbelastungen von Proben in Abhängigkeit vom eingesetzten
Dekontaminationsverfahren und den gewählten Bedingungen zu ermitteln,
sondern auch möglichst viele Zwischenwerte, d.h. wesentlich aussagefähigere
Belastungs-Zeit-Kurven aufzunehmen.
6.2 Allgemeine Grundlagen
Gegenstand dieses Abschnittes bildet die detaillierte Darstellung der Versuchsdurchführung.
Neben der Auswahl der Chemikalien, CSA-Materialien und Dekontaminationsverfahren
werden Probenvorbereitung, Probenbeaufschlagung
bzw. - kontamination sowie Analytik beschrieben.
47

6.2.1 Chemikalienauswahl
Im Blickpunkt des Interesses standen entsprechend der Aufgabenstellung
Industriechemikalien. Das Hauptaugenmerk galt dabei den organischen Stoffen,
von denen wiederum den organischen Flüssigkeiten infolge ihres zu erwartenden
hohen Anteiles an den Schadensereignissen, der Eigenschaft hohe Kontaminationen
zu bewirken sowie ihrer relativ zu Kontaminationen durch gasförmige oder
feste Stoffe zum Teil erschwerten Dekontaminierbarkeit die größte Bedeutung
zukommt.
Im Übrigen decken organische Stoffe ein sehr breites Feld unterschiedlichster Eigenschaften
ab. Für die Dekontamination sind hierbei v. a. Siedepunkt, Dampfdruck,
Löslichkeitseigenschaften, Diffusionskoeffizienten, Polarität und Ausstattung mit
funktionellen Gruppen von Interesse. Die Löslichkeit organischer Stoffe in Wasser
reicht von unbegrenzt mit Wasser mischbar bis wasserunlöslich (Xylol), ihr
Siedepunkts- bzw. Dampfdruckbereich von bei Umgebungsbedingungen gasförmig
über mittel- bis zu hochsiedend.
Für die Vorversuche wurde auf eine Substanz mittlerer Dekontaminationsproblematik
orientiert. Hier bot sich Xylol als Vertreter des Übergangsbereiches von
Mittel- zu Hochsiedern sowie als relativ gut polymerlösliche und chemisch inerte
Substanz an. In Kombination mit einer verbreiteten CSA-Materialkombination
(außen Viton/innen Butyl) wurde der Einfluss der verschiedenen Verfahrensparameter
auf das Dekontaminationsergebnis ermittelt und die verschiedenen Dekontaminationsverfahren
hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit verglichen.
Für die Hauptversuche wurde vergleichend zum Xylol auf Chemikalien bekannter
hoher Permeationsrate sowie entgegengesetzter Löslichkeitseigenschaften orientiert.
Die Entscheidung fiel auf Tetrahydrofuran (THF) und Ethylacetat (EAc),
zweier in großem Maßstab erzeugter Industriechemikalien, die mindestens in einer
der einschlägigen Richtlinien zur Zulassung von Chemikalienschutzanzügen,
wie der vfdb-RL 0801, der entsprechenden EU-Norm (prEN 943, Teil 2) oder
aber vergleichbaren ASTM-Norm (F 1001 in Verbindung mit F 739 und F 903)
bzw. NFPA-Norm (NFPA 1991) enthalten sind.
An Stelle des in den Normen meist genannten Toluols erfolgten die Versuche in
dieser Arbeit allerdings mit Xylol. Dies ist jedoch wegen der großen stofflichen
Ähnlichkeit beider Aromaten nicht nur ohne Bedeutung, die Wahl fiel vielmehr
bewusst auf Xylol, da es einen deutlich höheren Siedepunkt aufweist und insofern
erwartet werden konnte, dass es einer Dekontamination schwerer zugänglich
ist. Daneben ist es auch noch weniger wasserlöslich.
48

Charakterisierung der eingesetzten Chemikalienreinheiten:
– Xylol z.A., Isomerengemisch, min. 99,8 %, Fa. Merck
– EAc für die Chromatographie, min. 99,8 %, LiChrosolv® Fa. Merck
– THF für die Spektroskopie, min. 99,9 %, Uvasol® Fa. Merck
6.2.2 Anzugmaterialauswahl
Bei der Auswahl der zu betrachtenden CSA-Materialien wurde auf die verbreiteten
und bewährten Schutzanzugmaterialien aus Elastomeren (Butyl, Viton, Hypalon)
bzw. deren Kombinationen mit eingelagerten Folien orientiert.
Die anfänglich zur Untersuchung ebenfalls vorgesehenen Mehrschichtenfilm- bzw.
Laminatmaterialien wurden aus einer Reihe bereits genannter Gründe nicht einbezogen.
Insbesondere stand einer Einbeziehung jedoch der erhebliche versuchstechnische
Aufwand (Verschweißung der Probenkanten) entgegen.
Zum Einsatz kamen die folgenden Materialkombinationen (Nennung von außen
nach innen):
– Gewebe-kaschiertes Viton-Butyl-Material der Fa. Dräger sowie
– Hypalon-Folie-Butyl-Material der Fa. Auer (Vautex Elite), wobei im Rahmen
der Vorversuche ausschließlich Viton-Butyl-Material verwendet wurde.
6.2.3 Prüfmusterherstellung
Die CSA-Materialien wurden vor ihrer Verwendung einer umfassenden Konditionierung
unterzogen. Zunächst erfolgte dazu eine mehrtägige Ausheizung im Trockenschrank
(vgl. Tabelle 1). Dabei wurden im Wesentlichen fertigungsbedingt enthaltene
Lösemittelreste entfernt, wie durch massenspektroskopische Identifizierung
der Peaks am Beispiel des Viton-Butyl-Materials nachgewiesen werden konnte.
Es handelte sich hier um Ethylacetat und Toluol, die offenbar als Lösemittel der
Viton- bzw. Butyl-Schicht im Herstellungsprozess dienten.
Die Konditionierung erfolgte sowohl zur Vermeidung von Sekundäreffekten (mögliche
Reaktionen mit hinzukommender Belastung), als auch zur Vermeidung von
Störpeaks bzw. Peaküberlagerungen im eingesetzten Quantifizierungsverfahren,
der Headspace-Gaschromatographie (HS-GC).
Die nachgewiesenen Restlösemittelgehalte der zur Verfügung gestellten CSA-Materialien
waren erstaunlich hoch (vgl. Tabelle 1). Sie bewegten sich zum Beispiel im
Falle des produktionsfrischen Viton-Butyl-Materials, (frisch von der Rolle)
immerhin im Bereich der erreichbaren Ausgangsbelastungen durch 30-minütige
49

Gasphasenbeladung bei 20 °C. Das Vautex Elite-Material war dagegen bereits
wesentlich älter und lag darüber hinaus über Wochen offen bzw. abgerollt an
Umgebungsatmosphäre. Trotzdem fanden sich auch hier noch beachtliche Restgehalte.
CSA-Material Probengewichte (50 mm Rundproben) \* 1 Massendifferenz
Viton-Butyl \* 2 unkond. 4 d 60 °C +1d 80°C +1d 80°C [g] [M%]
1. 1,5089 1,5038 1,5028 1,5019 0,0070 0,464
2. 1,5134 1,5076 1,5066 1,5058 0,0076 0,502
3. 1,5115 1,5052 1,5044 1,5037 0,0078 0,516
4. 1,5091 1,5034 1,5027 1,5016 0,0075 0,497
∅ 0,490
Hypalon-Verbund- unkond. 4 d 60 °C +1 d 80 °C +1 d 80 °C [g] [M%]
folie-Butyl \* 3
1. 1,1489 1,1441 1,1423 1,1408 0,0081 0,705
2. 1,1468 1,1422 1,1400 1,1388 0,0080 0,698
3. 1,1421 1,1370 1,1360 1,1342 0,0079 0,692
4. 1,1414 1,1365 1,1349 1,1333 0,0081 0,710
∅ 0,701
Tabelle 1 Gewichtsverlust durch Konditionierung
(Restlösungsmittelgehalte der CSA-Materialien bei 65% rel. Feuchte)
Legende:
* 1 jeweils nach Feuchteeinstellung sowie z.T. nachfolgender mehrtägiger Konditionierung
durch Trockenschrankbehandlung im Zuluftbetrieb
* 2 mit Gewebeeinlage, Schichtenaufbau von innen nach außen (Fa. Dräger)
* 3 mit Gewebeeinlage, Schichtenaufbau von innen nach außen (Vautex Elite, Fa.
Auer)
Die Belastungen mit Restlösemitteln waren, wie Tabelle 1 auch zeigt, nur sehr
schwer zu entfernen. Dieser extremen Sesshaftigkeit stehen in dieser Arbeit ermittelte
relativ geringe Dekontaminationszeiten bei Neubeladung gegenüber (auch
für Ethylacetat!), die allerdings bei Verlängerung der Nachwirkzeit von 1,5 auf 6
bzw. 23 Stunden eine Tendenz zu höheren erforderlichen Dekontaminationszeiten
zeigten (vgl. Anhang 1, Bild 1).
Die Restlösemittel sind offenbar herstellungsbedingt bzw. durch die lange Aufenthaltszeit
im Material an besondere aktive Zentren der Polymermatrix fixiert
bzw. in energetisch schwer zugängliche Bereiche der Polymermatrix vorgedrungen.
Während letzteres Phänomen bei einer (äußeren) Kontamination immer
begrenzt sein wird, sind entsprechende Positionen im Herstellungsprozess infolge
der „Kontamination von innen“ gleichwertig und insofern leicht zu erreichen.
50

Das Kontaminationen mit steigender Verweildauer im CSA-Material zunehmend
schlechter dekontaminierbar sind, spricht im Übrigen für die Notwendigkeit einer
zügigen Dekontamination nach dem Einsatz.
Zur Vermeidung von Permeationsbeeinflussungen durch unterschiedliche Feuchtegehalte
der CSA-Materialproben wurden im Rahmen der Versuche ausschließlich
Proben eingestellter definierter Feuchte zur Kontamination eingesetzt. Die
Feuchteeinstellung erfolgte nach weitgehender Ausheizung der Proben durch
mehrtägige Lagerung im Klimaschrank bei 65 % relativer Feuchte und 20 °C.
In den Vorversuchen kamen dabei quadratische Proben von 5 x 5 cm Kantenlänge
zur Beladung und Dekontamination zum Einsatz (anfänglich vergleichend zum
Ausschluß von Randeffekten auch 10 x 10 cm Proben). Zur Vereinfachung der
Probenherstellung und besseren Reproduzierbarkeit der Probengröße sowie in
Anpassung an die eingesetzten Fritten zur Gasphasenbeladung erfolgten die
Untersuchungen später nur noch mit Rundproben von 50 mm Durchmesser, die
mit einem Locheisen ausgeschlagen wurden.
6.2.4 Probenbeaufschlagung
Die Probenbeaufschlagung erfolgte nach unterschiedlichsten Verfahren. Ziel war
die Erzielung realitätsnaher Belastungen bei guter Reproduzierbarkeit. In den
Vorversuchen erfolgte die Probenkontamination durch 2-minütiges Tauchen in
auf 20 °C temperiertes Xylol. Die Proben wurden zur Nachwirkung ergänzend
auf 15 Minuten an der Luft liegen gelassen, ggf. abgetupft und dann sofort in die
vorgeheizten Dekontaminationseinheiten überführt. Zur Aufnahme von Dekontaminationsverläufen
wurden stets 8 Proben parallel kontaminiert und dekontaminiert
(Waschverfahren nur 4).
Die erzielten Ausgangsbelastungen waren extrem. In den Hauptversuchen erfolgten
daher schwerpunktmäßig Gasphasenbeladungen. Dazu wurden die ausgestanzten
Materialproben von 50 mm Durchmesser in Schraubfilter mit Glasfrittenböden
der Porosität 1 (grob) und Viton-Dichtungen eingespannt und zur
Beladung über die auf 20 °C bzw. 50 °C eingestellten Flüssigkeitslachen (in
Petrischalen auf einem Sandbad) gestülpt. Je nach Beladungsverfahren waren die
Einwirkzeit und die weitere Verfahrensweise unterschiedlich (vgl. Legende zu
Tabelle 2).
Bei den Gasphasenbeladungen G20 und G50 erfolgte über die gesamte 2-stündige
Einwirkzeit ausschließlich eine Gasphasenbeladung über die Außenschicht
(bei 20 bzw. 50 °C Flüssigkeitstemperatur und entsprechendem Partialdampfdruck
bzw. Konzentration im Gasraum).
51

Bei der G05-Beladung schloss sich nach 30-minütiger Gasphasenbeladung bei
20 °C eine Nachlagerung der Proben bei 20 °C in geschlossenen 22 ml-Vials mit
Teflonkappen auf die gewünschte Gesamteinwirkzeit von 2 Stunden an. Über den
sich aufbauenden Eigendampfdruck kam es hier im Unterschied zu den G20- und
G50-Beladungen zu einer gewissen Kontamination auch der Innenseite.
Tabelle 2 enthält die sich ergebenden Ausgangsbeladungen bzw. -belastungen. Die
Zusammenhänge erschließen sich allerdings besser in der graphischen Aufbereitung
(vgl. Anhang 1, Bild 2-6 sowie 7/8).
Die Beladungen zeigen, dass, wie nach der Theorie zu erwarten ist, selbst kürzeste
Kontakte mit der flüssigen Phase infolge der höheren an der Materialoberfläche anliegenden
Konzentration eine sehr viel stärkere Kontamination bewirken als Kontakte
über die Gasphase (bei gleicher Chemikalie und Temperatur, vgl. Kap. 3). In
vergleichbarer Weise wirkte sich die Erhöhung der Temperatur der Kontaminanten
aus (vgl. Kontaminationen über die Gasphase). Neben der Erhöhung der wirksamen
Konzentration infolge Dampfdruckerhöhung bzw. Partialdampfdruckerhöhung wirken
hier allerdings parallel auch die Beschleunigung der Transportprozesse und
die Aufweitung und Beweglichkeitserhöhung der Matrix (vgl. Kap. 3). Die sich
einstellenden Ausgangsbeladungsverhältnisse und ihre Folgen für die Lage der
Dekontaminationskurven und Restbelastungen werden bei Betrachtung von Bild
2, Anhang 1 deutlich (beispielhaft für Viton-Butyl/Xylol/Vakuum/80 °C).
Von den genutzten Beladungsarten bzw. -höhen entspricht die 30-minütige Gasphasenbeladung
bei 20 °C mit ergänzender Nachlagerung auf 2 h in geschlossenen
22 ml-Vials (G05) am ehesten möglichen Belastungshöhen im Katastrophen- oder
Feuerwehreinsatz. Die Beladungshöhe ist allerdings immer noch hoch angesetzt,
da weder eine 30-minütige Einwirkung, noch die Einwirkung einer gesättigten
Atmosphäre bzw. Einwirkung auf die gesamte Schutzanzugoberfläche zu erwarten
ist. Insofern schließen die G05-Beladungen bezogen auf den Einsatzfall auch
geringere Kontakte mit flüssiger Phase ein (worst case-Annahme). Andererseits
sind in Ausnahmefällen (Kontakt mit organischen Flüssigkeiten, erhöhte Medientemperaturen)
auch sehr viel höhere Kontaminationen denkbar, so dass die übrigen
untersuchten Beladungen durchaus Sinn machen.
52

CSA- Chemikalie Kontaminations- Proben- Probenausgangsbeladungen
Mat. Verfahren größe B0/grav. \* 4 B0/GC \* 5
\* 1 \* 2 /* 3 D in mm [M%] [g/m2 ] [Mio.V] [M%] [g/m2 ]
Vit Xyl Tau 5 5,990 43,21 4,02 4,780 34,48
Vit Xyl G50 2*12 0,750 5,40 8,27 0,690 4,97
Vit Xyl G20 35 0,125 0,91 5,58 0,116 0,84
Vit Xyl G05 35 0,015 0,12 0,70 0,014 0,11
Hy Xyl G50 5 14,930 81,06 10,50 16,610 90,180
Hy Xyl G20 12 1,380 7,5 6,89 1,520 8,27
Hy Xyl G05 35 0,201 1,10 6,37 0,176 0,96
Vit THF G20 12 4,340 31,33 8,90 4,740 34,22
Vit THF G05 12 1,060 7,66 2,28 1,210 8,74
Hy THF G20 12 2,010 10,90 2,31 1,740 9,44
Hy THF G05 12 1,038 5,61 1,28 0,910 4,92
Vit EAc G20 12 3,850 27,80 5,33 4,300 31,05
Vit EAc G05 12 0,840 6,08 1,10 0,890 6,44
Hy EAc G20 12 1,310 7,11 1,33 1,420 7,71
Hy EAc G05 4*12 0,270 1,44 0,91 0,250 1,33
Tabelle 2 Ausgangsbeladungen bzw. -kontaminationen
Legende:
* 1 CSA-Materialien:
Vit – Viton-Butyl mit Gewebeeinlage
Hy – Hypalon-Folie-Gewebeeinlage-Butyl
* 2 verwendete Abkürzungen für die Chemikalien:
Xyl – Xylol
THF – Tetrahydrofuran
EAc – Ethylacetat
* 3 angewendete Kontaminationsverfahren:
Tau – Tauchen – 2 min bei 20 °C, auf ergänzend auf 15 min Ablüften, ggf. Abtupfen
G50 – Gasphasenbeladung außenseitig (Viton bzw. Hypalon) – 2 h bei 50 °C im gesättigten
Dampfraum über der reinen Flüssigkeit
G20 – Gasphasenbeladung außenseitig (Viton bzw. Hypalon) – 2 h bei 20 °C im gesättigten
Dampfraum über der reinen Flüssigkeit
G05 – Gasphasenbeladung außenseitig (Viton bzw. Hypalon) – 30 min bei 20 °C im gesättigten
Dampfraum über der reinen Flüssigkeit und Nachlagerung ergänzend
auf 2 h in gasdichten Probefläschchen (Vials) unter Eigenatmosphäre (20 °C)
* 4 Ausgangsbeladung B gravimetrisch ermittelt und in M% der unbelasteten, konditionierten
Ausgangsprobe berechnet (B ) 0/grav.
* 5 Ausgangsbeladung B gaschromatographisch ermittelt (Peakfläche A1 in Mio. V) und
quantifiziert. Berechnung in M% der unbelasteten, konditionierten Ausgangsprobe
bzw. als Flächenbelastung in g/m2 berechnet (B ) 0/GC
53

6.2.5 Dekontaminationsverfahren im Labormaßstab
In Auswertung der Literatur wurden von den in Abschnitt 5.1-5.3 dargestellten thermischen
Verfahren bzw. Verfahrensvarianten 3 bzw. 4 Grundverfahren der Dekontamination
(vgl. 6.3) abstrahiert und in Versuchsapparaturen umgesetzt.
Im Einzelnen handelt es sich dabei um folgende Verfahren (Laborverfahren):
– Waschverfahren bzw. Waschen,
– Trockenschrank/trocken-Verfahren,
– Trockenschrank/feucht-Verfahren sowie
– Vakuumverfahren.
Die Versuchsanordnungen wurden so gestaltet, dass alle interessierenden Einflussparameter
über einen sinnvollen Größenordnungsbereich variiert werden konnten.
Mit dem Laborwaschverfahren wurde die effektivste Verfahrensvariante aus der
Praxis, die Maschinenwäsche, nachgestellt. Dazu diente ein 500 ml-Dreihalskolben
mit Rührer, Thermometer und Rückflusskühler, der wahlweise mittels
Wasserbad oder IR-Lampe beheizt werden konnte. Als Waschmittel wurde in der
Regel das Wasch- und Reinigungsmittelkonzentrat Labosol S entsprechend
Herstellerempfehlung in 1 %-iger Menge eingesetzt.
Im Allgemeinen wurde ein Waschwasser-zu-Proben-Verhältnis von 4 Rundproben
à 5 cm Durchmesser mit zusammen 21 cm 2 auf 250 ml Wasser verwendet, das sich
aus der Zugrundelegung eines CSA-Anzuges mit einer Materialoberfläche von etwa
1,6 m 2 auf 50 l Waschwasser (Waschmaschinentrommelfüllung) ergab.
Die beiden Grundvarianten des Trockenschrankverfahrens (trocken bzw. feucht)
bildeten das Modell für eine Vielzahl unterschiedlichster Verfahren und Anwendungen
aus der Praxis (Heißluftverfahren, Hamburger Verfahren u.Ä., prinzipiell
auch Dampfanwendungen). Die verfahrensmäßige Umsetzung als Labormethode erfolgte
mit Hilfe eines (Vakuum-)Trockenschrankes, dem temperierte und definiert
befeuchtete Spülluft zugeführt werden konnte.
Zur Einstellung von für technische Anwendungen sinnvollen Luftwechselraten (Bettwechsel)
wurden innerhalb des Innenraumes des Trockenschrankes vier 1 l-Erlenmeyerkolben
(Enghals) installiert, in denen die Proben im von unten zugeführten
Luftstrom hingen.
Die Befeuchtung der zugeführten Luft (bei 80 °C: 60 bzw. 100 % rel. Feuchte, bei
100 °C: ungesättigter Dampf definierter Feuchte) erfolgte über ein Verdampfungsgefäß
(Glasflasche auf Heizplatte), dem mittels Mikrozahnradpumpe ein gut reproduzierbarer
Wasserstrom zugeführt wurde. Zum Ausgleich von Feuchte und Tem-
54

peratur war eine Rückvermischungs- und Temperierstrecke nachgeschaltet (waagerecht
eingebaute Füllkörperkolonne, ID 23 mm, Bettlänge 25 cm, Füllung: 5 mm-
Glasraschigringe).
Das Vakuumverfahren wurde mittels eines Vakuum-Trockenschrankes realisiert.
Das gewünschte Vakuum wurde dabei über zwei parallel geschlossene Vakuumpumpen
erzeugt und der Versuchsraum nach Erreichen des gewünschten Endvakuums
für die Dekontaminationszeit separiert. Die Versuche erfolgten in der Regel
vergleichend bei 200 und 100 mbar, in der Anfangsphase auch bei 300 mbar.
Die zur Aufnahme von Dekontaminationskurven bzw. (Rest)belastungs-Zeit-Kurven
erforderliche halbstündige Probenahme brachte einen entsprechenden Luftwechsel
bzw. Spülung mit sich. Hinzu kam ein gemessen an der Probengröße sehr
großes Kammervolumen von 50 l. Wirkungsmindernd wirkten die zwangsläufig
eintretende leichte Abkühlung der verbliebenen Proben bei jeder Probenentnahme
sowie die 3- bis 4-minütige Dauer bis zum Wiedererreichen des gewünschten
Endvakuums.
6.2.6 Analytik
Im Rahmen der Vorbereitung auf das Forschungsthema wurde nach geeigneten Analysenmethoden
bzw. -techniken zum Nachweis CSA-Material-gebundener Schadstoffbelastungen
gesucht. Dabei war klar, dass es infolge der Komplexität und Vielfalt
der Eigenschaften von Industriechemikalien kein universelles Analysenverfahren
gibt. Die erforderliche hohe Nachweisempfindlichkeit sowie die Notwendigkeit
eines relativ hohen Probendurchsatzes machten die Problematik nicht einfacher.
In Absprache mit dem Auftraggeber erfolgte daher auch aus dieser Sicht eine Beschränkung
der zu untersuchenden Substanzklassen auf organische Flüssigkeiten,
die im Übrigen ohnehin das Gros möglicher Einwirkungen stellen (vgl. Kap. 3 sowie
6.2.1).
Extraktive Verfahren wurden wegen ihres großen Aufwandes sowie der aus der
Literatur bekannten Problematik Chemikalien/CSA-Material-Paar- sowie Konzentrationsabhängiger
Wiederfindungsraten ausgeschlossen.
Als elegantes Verfahren fiel die Headspace-Technik (HS) auf. Sie basiert auf der
Gleichgewichtseinstellung zwischen einer kondensierten Phase und ihrem
Dampfraum. Ein wesentlicher Vorteil dieser Technik besteht in der Selektivität
der Beprobung. Infolge Beprobung lediglich des Gasraumes werden Verunreinigungen
durch die Matrix weitgehend vermieden, so dass aufwendige clean up-
Maßnahmen, wie bei Nutzung extraktiver Verfahren, entfallen können. HS-Techniken
erfreuen sich daher sowohl im Bereich der Umweltanalytik als auch der
Qualitätskontrolle zunehmender Beliebtheit.
55

Durch Nutzung eines automatisierten Systems zur Temperierung (Gleichgewichtseinstellung),
Probenahme und Injektion in den Gaschromatographen
(GC), eines sogenannten Headspace-Autosamplers, konnte auch ein hoher Probendurchsatz
realisiert werden. Dies erlaubte erst die Aufnahme von Belastungs-Zeit-Kurven.
Zur Quantifizierung mittels Headspace-Analytik wurde darüber hinaus eine spezielle
Technik eingesetzt, die sogenannte Multiple Headspace Extraktion (MHE)
bzw. Mehrfache Dampfraum-Extraktion. Bei dieser Methode werden aus dem
Dampfraum über der Probe mehrfach nacheinander – mit zwischenzeitlicher
Gleichgewichtseinstellung – Gasproben entnommen und analysiert. Die Methode
gestattet bei geeigneter Analysenumgebung bzw. Matrix und auf Grundlage ermittelter
Eichfaktoren durch einmalige kurze Beprobung des Gasraumes einer Probe
(in einem abgeschlossenen Gefäß/Vial), d.h. auf sehr elegante Weise, quantitative
Belastungsmessungen.
Speziell in Gegenwart fester Matrizes, wie Böden, Folien u. Ä., kann es jedoch zu
konzentrationsabhängigen Beeinflussungen der Gleichgewichtseinstellung kommen,
die eine Anwendung der genannten speziellen Headspace-Technik zur Quantifizierung
ausschließen. Die Anwendbarkeit der MHE-Methode war daher für
jedes CSA-Material/Chemikalien-Paar einzeln zu bestätigen – für den gesamten in
Frage kommenden Konzentrationsbereich. Bei logarithmischer Auftragung der
Peakfläche (ln A) gegen die Nummer des Extraktionsschrittes ergibt sich im positiven
Fall eine Gerade mit negativem Anstieg. Die zu untersuchenden CSA-Chemikalien-Wertepaare
erwiesen sich sämtlich als der MHE-Analytik zugänglich.
Vor Verfahrensanwendung musste darüber hinaus für jede CSA-Material/Chemikalien-Kombination
die erforderliche Zeit zur Gleichgewichtseinstellung – bei gegebener
Temperatur – ermittelt und die HS- und GC-Methoden in ihrem Zeitregime
entsprechend modifiziert werden. (vgl. beispielhafte Geraden für System Viton-
Butyl/EAc, Bild 9, Anhang 1)
Infolge der nachgewiesenen Nichtbeeinflussung der Gleichgewichtseinstellung
zwischen Probe und Dampfraum durch die CSA-Materialien konnten die Eichungen
ohne Gegenwart von Matrix durchgeführt werden. Dazu wurde der
Dampfraum der Eichproben, die durch Einspritzung definierter Chemikalienmengen
in HS-Probengefäße (Vials) unter Vernachlässigung der Volumenkorrektur
(ohne CSA-Material) erhalten wurden, jeweils drei- bzw. viermalig
beprobt (gleiches Volumen). Zwischen der Beprobung war die Wiedereinstellung
des Gleichgewichtes zwischen der belasteten Materialprobe und ihrem
Dampfraum zu gewährleisten (vgl. Vorversuche zur Ermittlung der Gleichgewichtseinstellzeiten).
Unter Nutzung des substanzspezifischen Anstieges k* der
Kalibriergeraden ln A= f (n) mit n als Nummer des Extraktionsschrittes ergab
56

sich bei Anwendung der leicht vereinfachten Formel (10) nach Kolb die der vorgelegten
Substanzmenge entsprechende sogenannte Gesamtpeakfläche SA (vgl.
Kurven für EAc in Bild 10 und 11, Anhang 1).
SA = A · ––––––
1
(10)
1 – k* 1 – e
mit: SA – Gesamtpeakfläche in Mio. V
A1 – Peakfläche der ersten Extraktion des Dampfraumes in Mio. V
k* – substanzspezifischer Anstieg der Kalibriergeraden ln A= f (n)
n – Nummer des Extraktionsschrittes
Über den Anstieg der Eichgeraden tan (tägliche Überprüfung!) aus der Eichge-
SA
raden SA = f (V) mit V als Flüssigkeitsvolumen der pro Vial aufgegebenen Substanzmenge
in (l (vgl. Bild 11, Anhang 2) erhält man die Belastungen B der
Anzugmaterialien in g/m2 , die auf beliebige andere Normierungen umgerechnet
werden können:
SA · σ m – · 10 CSA B[g/m2 ] = –––––––––– · 10 = B[mg/cm2 ] · 10 = B [M%] · (11)
tan α · A 100%
SA O
mit: tan αSA – Anstieg der Eichgeraden tan α aus der Eichgeraden SA = f (V)
SA
σ – Dichte der Flüssigkeit (Chemikalie) in g/cm3 AO – Probenfläche in cm2 SA
m
– Gesamtpeakfläche im Mio. V
– CSA – Flächengewicht des CSA-Materials in mg/cm2 B[g/m2 ] – Chemikalienbelastung der CSA-Probe in g/m2 B[M%] – Chemikalienbelastung der CSA-Probe in % bezogen auf das
Gewicht der unbelasteten CSA-Materialprobe
Zur Erzielung scharfer Peaks als Voraussetzung einer guten Integration der Peakflächen
und damit Konzentrationsbestimmung wurden auch die Injektor- und Ofenprogramme
der jeweiligen Substanz angepasst. Bei den Niedrigsiedern Tetrahydrofuran
und Ethylacetat reichte dies allein jedoch nicht aus, die Peakverbreiterung
infolge 1-minütigen Überspülens der Dampfraumprobe auf den Säulenanfang des
Gaschromatographen auszugleichen. Die verwendete Trennsäule (Rtx-1: 0,25 mm
ID; 0,25 µm df; 30 m) war kapazitiert überfordert. Zur Vermeidung größerer
Analysefehler infolge hoher Integrationsfehler bei starker Peakverbreiterung bzw.
von Empfindlichkeitsverlusten bei alternativer Verkürzung der Injektionszeit
wurde der GC für die Niedrigsieder-Versuche auf eine wesentlich dicker belegte
Kapillare mit hohem Innendurchmesser umgebaut
(Rtx-5: 0,53 mm ID; 3 µm df; 30 m).
57

Erhebliche Schwierigkeiten bei der Quantifizierung bereitete auch die enorme Konzentrationsbreite
der zu untersuchenden Probenbelastungen. Dies betraf sowohl
die Höhe der Probenbelastungen innerhalb der Dekontaminationsversuche (von
der Ausgangsbelastung bis „gegen Null“ bei Beendigung der Dekontamination),
als auch die Belastungshöhen bei Wechsel der Beladungsmethode bzw. des CSA-
Materials. Zur Vermeidung von Säulen- und Detektorüberladungen (falsche Integration)
wurden in Vorversuchen die zu erwartenden Peakflächen ermittelt und danach
die Probengrößen, die zur Analytik eingesetzt wurden, bemessen (vgl. Korrekturfaktor
für Probengröße). Teilweise musste auch der Detektorresponse zurückgenommen
werden.
Das analytische Verfahren wurde durch Vergleich mit den durch Wägung ermittelten
hohen Ausgangsbelastungswerten auf seine Plausibilität geprüft. Tabelle 2, Abschnitt
6.2.4 enthält die nach beiden Analysemethoden gewonnenen Ausgangsbelastungswerte.
Sie sind nicht nur größenordnungsmäßig gleich, was die
Richtigkeit des eingesetzten Analyse- und Auswerteverfahrens und der damit
ermittelten Belastungswerte bestätigt, ihr Gang ist auch relativ gleichmäßig. Entweder
sind die gravimetrisch ermittelten Werte alle höher oder niedriger als die
mittels HS-GC und MHE ermittelten Werte (vgl. Bilder 3-6 sowie 7 und 8 Anhang
1). Dies spricht für die gute Reproduzierbarkeit der mit dem Verfahren gewinnbaren
Ergebnisse. Die nach beiden „Analyseverfahren“ ermittelten Werte differierten
außer bei sehr hohen Belastungen (Tauchen/Viton-Butyl/Xylol) nur um etwa
10 bis 15 %.
6.3 Vorversuche
6.3.1 Versuchsbeschreibung
Die Vorversuche erfolgten ausschließlich am System Viton-Butyl/Xylol sowie Beladung
durch Tauchen (vgl. Legende zu Tabelle 2, Abschnitt 6.2.4). Das Tauchverfahren
wurde v.a. wegen seiner einfachen Durchführbarkeit gewählt. Darüber hinaus
spielte eine Rolle, dass auch einsatzbedingt Flüssigbeaufschlagungen auftreten
können. Schließlich wurde mit dem Tauchen auch das Ziel verfolgt, gleichzeitig
Aussagen über das Verhalten beider Schichten in der Kontamination und Dekontamination
zu gewinnen.
Es kamen die im Abschnitt 6.2.5 herausgearbeiteten Labor-Dekontaminationsverfahren
zum Einsatz. Dabei wurde im Rahmen der Vorversuche grundsätzlich vergleichend
bei 80 und 100 °C gearbeitet. In einem Fall (Vakuum) erfolgte zusätzlich
eine Versuchsreihe bei 50 °C.
58

Zur Herausarbeitung weiterer Abhängigkeiten sowie der Wichtung ihres relativen
Einflusses erfolgten darüber hinaus verfahrensspezifische Variationen des Vakuums,
der Luft- bzw. Bettwechselrate, des Waschwasser-zu-Proben-Verhältnisses, des
Feuchtegehaltes der Spülluft (gesättigt, ungesättigt bei 80 °C sowie ungesättigt bei
100 °C) sowie des Tensid-Einsatzes. Ausgewählte Parameter-Einstellungen sind
den Dekontaminationskurven in Anhang 2 zu entnehmen.
Die Parametervariation erfolgte natürlich verfahrensspezifisch, so wurde beim
Waschverfahren der Einfluss des Tensidzusatzes, des Rührens, des Waschwasser-
Proben-Verhältnisses sowie labormethodenspezifisch auch der Aufheizung (bei
Heizung mittels Wasserbad sind im Gegensatz zur Aufheizung über eine IR-Lampe
nie 100 °C erreichbar!) untersucht.
Beim Trockenschrankverfahren erfolgte neben der Temperaturvariation eine Variation
der Feuchte sowie des Luft-zu-Proben-Verhältnisses (Bettwechsel).
Bei den Versuchen mit Vakuum schließlich wurde neben der Temperatur nur die
Höhe des Vakuums variiert.
6.3.2 Ergebnisdiskussion
Allgemein ist ein bestimmender Einfluss der Dekontaminationstemperatur auf
die Geschwindigkeit der Dekontamination festzustellen. Ein Vergleich der verschiedenen
Verfahren bei gleicher Temperatur ergab daher eine ähnliche Wirksamkeit
bei Anwendung von Vakuum, Trockenschrank/trocken bzw. feucht sowie
des Waschens (Bild 4 und 5, Anhang 2). Dies deckt sich mit den Erwartungen
nach der Theorie.
Beim Waschverfahren ist darüber hinaus ein Einfluss des Tensidzusatzes sowie des
Rührens nachzuweisen (Bild 1, Anhang 2; bei 100 °C nicht erfolgt, da gleichwertige
Eigenbewegung infolge Siedens).
Der sich beim Trockenschrankverfahren zeigende Einfluss der Feuchte konnte in
dieser deutlichen Form in den Hauptversuchen (bei wesentlich niedrigerer Beladung!)
nicht bestätigt werden (Bild 2, Anhang 2).
Beim Vakuumverfahren zeigte sich eine lediglich untergeordnete Abhängigkeit
von der Stärke des Vakuums (Bild 3, Anhang 2). Dies ist jedoch bei dem hier
genutzten geringen Vakuumunterschied von 100 mbar (absolut 200 bzw. 300
mbar) nicht verwunderlich.
59

Trotz der größenordnungsmäßigen Vergleichbarkeit der mit den Verfahren unter
vergleichbaren Bedingungen erzielten Ergebnisse wurden doch auch Unterschiede
deutlich. So sanken die Materialbelastungen im Zuge der besseren Verfahren binnen
1,5 h bei 80 °C auf ca. 10 % und bei 100 °C auf unter 5 % der Ausgangsbelastungen.
Insbesondere das Trockenschrank/trocken-Verfahren, geringfügig auch das
Waschverfahren, fielen etwas zurück. Eine vollständige Entfernung der Belastungen
allerdings war auch bei längeren Dekontaminationszeiten (hier bis 5 h untersucht)
nicht zu beobachten – sicher auch infolge des relativ empfindlichen Analyseverfahrens
sowie der extremen Ausgangsbelastungen. Die Dekontamination erfordert
eben, wie schon die Theorie sagt, unendlich viel Zeit (vgl. Kap. 3).
6.4 Hauptversuche
6.4.1 Versuchsbeschreibung
Gegenstand der Hauptversuche bildete die Überprüfung der in den Vorversuchen
gewonnen Erkenntnisse zur Wirksamkeit der verschiedenen Dekontaminationsverfahren
und ihrer Haupteinflussfaktoren an Hand weiterer Chemikalien/CSA-
Material-Paare sowie realitätsnäheren Belastungshöhen. Neben der Verbreiterung
der Versuchsbasis war auch die Frage der Dekontaminierbarkeit im vorgegebenen
Zeitrahmen zu klären, sowie die Abproduktseite der Verfahren zu untersuchen.
Die Palette der Chemikalien wurde um Ethylacetat (EAc) und Tetrahydrofuran
(THF) erweitert. Xylol blieb zum Vergleich weiterhin einbezogen.
Zusätzlich zu dem bereits in den Vorversuchen eingesetzten Viton-Butyl-Material
wurde der Schichtenaufbau Hypalon-Folie-Butyl in die Tests einbezogen (vgl.
6.2.2 sowie Legende Tabelle 2).
In den Hauptversuchen kamen ausschließlich standardisierte Verfahren zur
Anwendung. In Abstimmung mit der Projektbegleitung wurde dabei eine Dekontaminationstemperatur
von 80 °C favorisiert. Unter Einbeziehung der Ergebnisse
der Vorversuche zum Einfluss der verschiedenen Verfahrensbedingungen ergaben
sich folgende Standardverfahren:
– Waschen: 80 °C, 1 % Tensidgemisch Labosol S (einmalig kein Tensid bzw.
0,5% Incidur bei Vautex Elite/Xylol), 4 Proben à 21 cm 2 auf 250 ml Wasser
– Trockenschrank, trocken: 80 °C, 8 Proben á 21 cm 2 , 10 l Luft/h durch vier 1 l-
Erlenmeyer als Probengefäße (Bettwechselrate von 2,5 bei 0,595 m 3 Luft/m 2
CSA-Material und Stunde)
60

– Trockenschrank, feucht: 80 °C, 8 Proben á 21 cm 2 , 10 l Luft/h durch vier 1 l-Erlemeyer
als Probengefäße (Bettwechselrate von 2,5 bei 0,595 m 3 Luft/m 2 CSA-Material
und Stunde sowie 100 % rel. Feuchte)
– Vakuum: 80 °C, 8 Proben á 21 cm 2 , 200 mbar (meist zusätzlich 100 mbar).
Für das System Viton-Butyl/Xylol erfolgten zum besseren Vergleich mit Ergebnissen
aus den Vorversuchen diese Untersuchungen auch für 100 °C – z.T. unter Variation
weiterer Parameter. Darüber hinaus wurden für das System Viton-Butyl/Xylol
sämtliche Beladungsmethoden bzw. -höhen (vgl. Tabelle 2) bei einer Dekontaminationstemperatur
von 80 und 100 °C untersucht. Für das System Vautex Elite/Xylol
erfolgte dies nur noch für 80 °C (Standardverfahren). Die Untersuchungen mit Ethylacetat
und Tetrahydrofuran beschränkten sich schließlich auf die Beladung G05 und
80 °C. Anhang 3 enthält die Dekontaminations- bzw. Belastungs-Zeit-Kurven.
Die Betrachtung der Abproduktseite erfolgte versuchsseitig ausschließlich für die
Waschwässer. Dabei war die Frage ihrer toxikologischen Relevanz mit Blick auf die
Notwendigkeit einer Rückhaltung und Art der Entsorgung zu klären. Auf eine Untersuchung
der Abgasbelastungen wurde dagegen verzichtet. Einerseits sind die Abgasbelastungen
rechnerisch aus den Probenbelastungen und Bettwechselraten ermittelbar,
andererseits sind die Abgase technisch problemlos zu reinigen.
Die Untersuchung der Waschwässer auf ihre organische Belastung, ihre Toxizität für
Wasserorganismen (Summenparameter) sowie auf die relativen Anteile von Waschflotte
und Kontaminationen an diesen Werten wird ausführlich unter 6.4.3 beschrieben.
6.4.2 Ergebnisdiskussion
Im Wesentlichen bestätigten sich die Ergebnisse der Vorversuche zur Wertigkeit
der verschiedenen Dekontaminationsverfahren bzw. -verfahrensstufen sowie Verfahrensparameter.
Der Vergleich der verschiedenen Verfahren (bei gleicher Temperatur)
hinsichtlich ihrer Wirksamkeit ergab allerdings ein gegenüber den Vorversuchen
uneinheitlicheres Bild.
Während sich im Falle von THF und EAc bei der realitätsnahen Belastung G05
(vgl. 6.2.4) noch eine vergleichbare Wirksamkeit aller betrachteten Hauptverfahren
ergab, zeigten sich bei den Systemen mit Xylol im Waschverfahren Probleme (Bild
5/6, 9-12, Anhang 3).
Das deutlich zurückgesetzte Abschneiden des Waschverfahrens für das System
Viton-Butyl/Xylol nahm dabei mit zunehmender Belastung ab. So war es bei der
Gasphasenbeladung G50 fast und bei Beladung durch Tauchen ganz aufgehoben
(vgl. Bild 3-5, Anhang 3 sowie Bild 4, Anhang 2).
61

Beim System Vautex Elite/Xylol zeigten sich andere Effekte, die die Wäsche relativ
gesehen schlechter abschneiden ließen. Das belastete Vautex Elite-Material
fühlte sich nach der Wäsche extrem schleimig-schmierig an (vermutlich Emulsionsbildung
an der Materialoberfläche). Das Dekontaminationsergebnis war gegenüber
den übrigen Verfahren wesentlich ungünstiger. Die Probleme nahmen
mit zunehmender Ausgangsbelastung zu. Da vergleichbare Probleme auch ohne
Tensid auftraten, wurde in einem weiteren Versuch das Tensidgemisch gewechselt.
Mit 0,5 % Incidur konnte dann wieder eine zu den übrigen Verfahren vergleichbare
Dekontaminationswirkung erzielt werden (Bild 6-8, Anhang 3).
Die beim Waschverfahren gehäuft aufgetretenen Probleme weisen auf die Empfindlichkeit
dieses Verfahrens hin – zumindest bei sehr schlecht bzw. „wasserunlöslichen“
Chemikalien, wie Xylol. Andererseits kann diesen Problemen, wie auch
gezeigt wurde, durch Anwendung einer wirksameren bzw. der Art der Belastung
angepassten Tensidkombination und ggf. auch Anwendungskonzentration begegnet
werden. Ob eine entsprechende Wirkung durch Verwendung eines universellen
Hochleistungswaschmittels für alle erdenklichen vergleichbaren Belastungsfälle
erzielbar wäre, ist zumindest zu bezweifeln.
Hervorzuheben ist die Dominanz des Parameters Temperatur. Wegen der klaren
Ergebnisse der Vorversuche, die die Aussagen der Theorie bestätigten, wurden im
Rahmen der Hauptversuche hierzu allerdings nur noch wenige vergleichende
Messreihen aufgenommen. Die Ergebnisse der Vorversuche bestätigen sich vollauf
(vgl. Bild 1 und 2, Anhang 3).
Der beim Trockenschrankverfahren in den Vorversuchen ermittelte deutliche Einfluss
der Feuchte (Bild 2, Anhang 2) konnte dagegen in den Hauptversuchen bei
Beladungen über die Gasphase, d.h. realitätsnäheren Belastungen, so nicht bestätigt
werden, wenngleich sich auch hier eine entsprechende Tendenz abzeichnete. Dies
ist offenbar auf die allgemeine Nivellierung der Unterschiede in den Dekontaminationskurven
auf Grund der wesentlich geringeren Ausgangsbeladungen in den
Hauptversuchen zurückzuführen. Der Einfluss der Feuchte ist insofern als von untergeordneter
Bedeutung für die Geschwindigkeit der Dekontamination anzusehen.
Für das Vakuumverfahren bestätigten sich die Ergebnisse der Vorversuche. Bereits
ab 200 mbar zählte das Vakuumverfahren im Test zu den wirksamsten Dekontaminationsverfahren,
ab 100 mbar war es in der Regel sogar das wirksamste Verfahren
(Bild 2 und 4, Anhang 3). Entsprechende Unterschiede bzw. Vorzüge gegenüber
anderen Verfahren verwischten sich mit steigender Temperatur (vgl. Bild 2).
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Restbelastungen der untersuchten
Anzugproben bei allen vier Hauptverfahren der Dekontamination bei der realitätsnahen
Ausgangsbelastung G05 und 80 °C binnen 1,5 h in der Regel auf < 5%
62

der Ausgangsbelastung sanken. Eine Ausnahme bildete lediglich das System
Viton-Butyl/Xylol, bei dem die Restbelastungen nach 1,5 h nur auf gut 10 % fielen.
Die entsprechenden Werte bei anderen Belastungshöhen sind vergleichbar
(vgl. Anhang 3).
Eine vollständige Entfernung der Belastungen wurde jedoch auch nach 3,5 h
nicht erreicht. Die Restbelastungen betrugen dann allerdings nur noch maximal
1 % der Ausgangsbelastungen (Ausnahme: Viton-Butyl/Xylol ca. 5 %).
Ob sich in der allgemein beobachteten schlechteren Dekontaminierbarkeit des Systems
Viton-Butyl/Xylol bereits der erwartete Einfluss höherer Siedepunkte andeutet,
ist zumindest fraglich, da im System Vautex Elite/Xylol keine entsprechenden
Anzeichen festzustellen waren. Im Übrigen ist die Permeationsgeschwindigkeit
von vielen Faktoren abhängig – sowohl Solvent- als auch Polymer-seitig sowie
eine Funktion der Konzentration (vgl. Kap. 3).
6.4.3 Untersuchungen zur Waschwasserbelastung
Der erhebliche Wasch- und Spülwasseranfall des Waschverfahrens war Anlass, die
Waschwässer näher zu untersuchen. Neben der Toxizität des (Gesamt)abwassers
war von Interesse, welcher Anteil der Waschflotte (u.a. Tenside) bzw. soweit zugesetzt,
den Desinfektionsmitteln, an der Gesamttoxizität der zu erwartenden Abwässer
eines Dekontaminationsverfahrens zukommmt.
Um dies klären zu können, waren die Belastungen durch die Waschmittel und die
Chemikalien bei den toxikologischen Untersuchungen getrennt zu betrachten. Dies
war nur mit künstlich bereiteten „Waschwässern“ möglich.
Als Chemikalienfrachten wurden die Belastungen nach halbstündiger Gasphasenbeladung
bei 20 °C (G05) zu Grunde gelegt (Tabelle 2 im Abschnitt 6.2.4). Dabei
wurde das realitätsnahe Waschwasser-zu-Proben-Verhältnis aus den Versuchen
genutzt und unterstellt, dass die Gesamtbelastung in das erste Waschwasser übergeht
(vgl.Tabelle in Anhang 1).
Als Tensidkonzentrationen wurden die in den Dekontaminationsversuchen eingesetzte
1 % Anwendungskonzentration der Waschmittelkonzentrate (Labosol S) bzw.
für vergleichend untersuchte weitere Reinigungs- und Desinfektionsmittel die Konzentrationsempfehlung
nach Herstellerangaben verwendet (vgl. Tabelle, Anhang 1).
Die Wässer wurden hinsichtlich mehrerer sich in ihrer Aussage ergänzender und
in der Abwasseranalytik zur Belastungscharakterisierung anerkannter Summenparameter
untersucht. Den wichtigsten Parameter bildete dabei der sogenannte Leuchtbakterien-Test,
dem die Stoffwechselhemmung von Leuchtbakterien bei Kontakt
63

mit Wasserschadstoffen zu Grunde liegt. Zur Anwendung kam ein Schnelltest der
Dr. Lange GmbH, der in Anlehnung an die DIN 38412 Teil 34 entwickelt wurde.
Daneben wurden der CSB (Chemischer Sauerstoff-Bedarf) und der TOC (Gesamter
Organischer Kohlenstoffgehalt) der belasteten Wässer ermittelt. Die letzten
beiden Parameter dienen in der Wasseranalytik der Charakterisierung der
Belastung mit organischen Stoffen (Summenparameter).
Außer im Fall von Xylol ergaben die mit Chemikalien belasteten Modellwässer
im Leuchtbakterien-Test keine Hemmwirkung. Die Waschflotten dagegen bewirkten
stets eine stärkere bis sehr starke Hemmung. Bei Gegenwart eines Desinfektionsmittels
(bakterizid wirkende Substanzen) waren die Toxizitäten sogar um ein
Vielfaches höher. So war die Hemmwirkung selbst bei 11-facher Verdünnung noch
stark!
Das schlechtere Abschneiden von Xylol gegenüber EAc und THF – trotz niedrigerer
konzentrationsmäßiger Wasserbelastung – deckt sich mit der Einstufung von
Xylol nach Wasserschadstoffkatalog in Wassergefährdungsklasse 2 (WGK 2) sowie
den entsprechend niedrigeren Einleiterichtwerten nach Empfehlungen des
Institutes für wassergefährdende Stoffe (nach IWS-Liste mit 0,05 mg/l nur 1/10
des Richtwertes von EAc und THF).
Im Ergebnis der Untersuchungen ist festzustellen, dass die Waschwasserbelastungen
aus der Dekontamination von mit Industriechemikalien belasteter
Schutzkleidung in der Regel fast ausschließlich der Waschflotte und soweit enthalten,
den Desinfektionsmitteln zuzuordnen sind. Nur bei hohen Schutzkleidungsbelastungen,
wie sie insbesondere bei Flüssigkontakt eintreten können oder
Kontamination mit Stoffen erhöhter bzw. hoher Toxizität für Wasserorganismen
(WGK 2 und höher) ist ein wesentlicher Beitrag auch der zu dekontaminierenden
Substanzen an der Gesamttoxizität zu erwarten. Dies deckt sich mit den Erfahrungen
der DMT und der Berufsfeuerwehr Hamburg.
Die Waschwässer müssen allerdings unabhängig von ihrer möglichen Belastung
und Toxizität grundsätzlich zurückgehalten werden. Es sind im Sinne des Gesetzes
Abwässer, deren Einleitung genehmigungsbedürftig ist. Andererseits dürften
Kläranlagen in aller Regel zur Aufnahme der Dekontaminationswaschwässer
geeignet sein. Dabei sind natürlich die Einleitemengen im Verhältnis zur Kläranlagengröße
zu beachten. Dies gilt insbesondere bei einem Massenanfall, wie in
Katastrophenlagen. Zur Bewertung sind neben der Tensidbelastung ggf. auch die
Toxizitäten der Kontaminanten für Wasserorganismen zu berücksichtigen.
Bei hochtoxischen Stoffen sowie zur Bildung explosionsfähiger Gemische neigenden
Stoffen geringer Wasserlöslichkeit verschärft sich die Problematik der
Waschwasserentsorgung über Kläranlagen.
64

7 Diskussion möglicher Verfahrenskonzepte
7.1 Allgemeines
Wie die Laboruntersuchungen bestätigten, ist das Eindringen insbesondere organischer
Stoffe in Schutzkleidungsmaterialien bei äußerer Einwirkung nicht vermeidbar.
Die sich ergebenden Belastungen sind jedoch in der Regel auch wieder
entfernbar. Der dazu erforderliche Aufwand ist allerdings, wie auch gezeigt wurde,
relativ hoch. Ursache ist der gegenüber der Kontamination regelmäßig wesentlich
niedrigere Konzentrationsgradient zwischen Anzugmaterial und Umgebung.
Die Dekontaminationsversuche ergaben darüber hinaus lediglich geringe Wirkungsunterschiede
der untersuchten thermischen Dekontaminationsverfahren. Dies ist
zweifellos Ausdruck der Dominanz des Temperaturfaktors – bei gegebener Dekontaminationszeit.
Da im vorgegebenen Temperatur- und Zeitrahmen von 80 °C und 2 Stunden bei
hohen, jedoch durchaus realitätsnahen Belastungen keine vollständige Dekontamination
erreicht wurde, sind Kompromisse unvermeidlich. Hier bieten sich v. a.
die Haupteinflussfaktoren Dekontaminationszeit und -temperatur, insbesondere
jedoch die Temperatur, an. Dies gilt um so mehr als Temperaturerhöhungen
wesentlich stärker wirken (vgl. Gleichung 7) und zumindest die Elastomermaterialien
auch höheren Temperaturen standhalten.
Unter diesem Gesichtspunkt sollten Schutzkleidung und Verfahren für den V-
Fall-bezogenen Katastrophenschutz grundsätzlich für Dekontaminationstemperaturen
von im Bedarfsfall bis mindestens 100 °C ausgelegt sein. Unter dem Gesichtspunkt
eines maximalen Schutzes des Anzugträgers sowie der Erschließung
von Verfahrensreserven wären dabei auch Einschränkungen hinsichtlich Lebensdauer
bzw. garantierter Dekontaminationszyklen hinnehmbar. Hierbei ist auch zu
berücksichtigen, dass es im V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz im Gegensatz
zur zivilen Gefahrenabwehr keine Alternative zur Dekontamination gibt.
Andererseits sind die zu erwartenden Belastungen in der Mehrzahl der Einsatzfälle
wesentlich geringer. Unter den Voraussetzungen einer Belastung über die
Gasphase bei Normaltemperatur und einer Einwirkzeit von extra 15 Minuten ist
insofern bereits nach 1,5-stündiger Dekontamination bei 80 °C in der Regel von
einer weitestgehenden Dekontamination auszugehen, d.h. die Eigenschaftsminderungen
infolge Restbelastungen sowie Gefährdungen durch Ausgasungen bzw.
Kontakt mit dem Anzugmaterial sind für die Mehrzahl der Einsatzfälle, Kontaminaten
und Ausgangsbelastungen auch bei deutlich geringerer Dekontaminationszeit
und - temperatur auszuschließen.
65

Bei sehr hohen Ausgangsbelastungen, Problemstoffen sowie knappem Zeit- und
Temperaturrahmen wird allerdings immer mit Restbelastungen zu rechnen sein.
Entsprechende Belastungen werden jedoch in der Regel nur eine begrenzte Zahl
an Schutzanzügen betreffen. Diese könnten insofern auch ausgesondert oder
einer längeren Dekontamination unterzogen werden. Zu berücksichtigen ist auch,
dass derartige Belastungen schwerpunktmäßig im Stiefel- und Handschuhbereich
zu erwarten sind. Im Interesse einer hohen Anzugverfügbarkeit sollten CSA für den
V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz daher über rasch austauschbare Schutzhandschuhe
und -stiefel verfügen.
In diesem Zusammenhang ist jedoch auch daran zu erinnern, dass Restbelastungen
prinzipiell den Ein- bzw. Durchtritt nachfolgender Einwirkungen begünstigen
(Veränderung der Permeationseigenschaften), einer schleichenden Degradation
bzw. Alterung Vorschub leisten sowie eine längere Zwischenlagerung
belasteter Schutzkleidungsmaterialien zu einem erhöhten Dekontaminationsaufwand
führt („irreversible“ Einlagerung). Bei ausreichend zur Verfügung stehender
Zeit sollte daher aus Sicherheit stets eine längere Dekontaminationszeit, d.h.
bereits bei Kontaminationen über die Gasphase mindestens 3 h bei 80 °C bzw.
soweit möglich höhere Dekontaminationstemperatur gewählt werden.
Andererseits kann es in besonderen Einsatzsituationen durchaus erforderlich sein,
geringe Restbelastungen zu akzeptieren. Bei der Abwägung der Risiken ist zu
berücksichtigen, dass mögliche Eigenschaftsminderungen des CSA-Materials
von der Belastungshöhe abhängen sowie die Mobilität entsprechender Problemstoffe
und Restbelastungen – auch unter dem Gesichtspunkt einer möglichen
Aufnahme durch den Anzugträger – herabgesetzt ist. Darüber hinaus spielt die
Alterungsproblematik im Katastrophenfall nur insofern eine Rolle, als es im Rahmen
weniger Dekontaminationszyklen zu einer wesentlichen Eigenschaftsänderung
kommen kann.
Ausgangsbelastungsseitig sind jedoch nicht nur Probleme mit Restbelastungen bei
Einwirkung organischer Flüssigkeiten und erhöhter Temperaturen zu erwarten.
Probleme können auch Belastungen mit organischen Hochsiedern, Fetten u.Ä.
sowie Feststoffen und wässrigen Lösungen bereiten. Sie sind dem Dekontaminationsprinzip
der thermischen Desorption prinzipiell nur begrenzt zugänglich. Die
verschiedenen Dekontaminationsverfahren(stufen) sind zur Entfernung dieser Problembelastungen,
wie bereits angeführt wurde, in unterschiedlichem Maße geeignet.
Die prinzipiellen stofflichen Wirkungsgrenzen der Gasphasenverfahren
sowie in abgeschwächtem Maße auch der Waschverfahren sind jedoch durch eine
entsprechende Gestaltung bzw. Ausdehnung der peripheren Verfahrensstufen, wie
insbesondere der Grob- und Feinreinigung, in der Regel ausgleichbar.
66

Dabei gibt es allerdings stoffliche und ökonomische Grenzen. Bei toxischen
Hochsiedern, wie PCB, PAK oder Dioxinen ist aus dieser Sicht von einer „Nichtdekontaminierbarkeit“
auszugehen. Die Kombination aus erhöhter Belastung (Flüssigkontakt),
hoher Toxizität und hohem Siedepunkt/Löslichkeit würde selbst bei
100 °C noch Dekontaminationszeiten erfordern, die mit den Erfordernissen des
V-Fall-bezogenen Katastrophenschutzes unvereinbar sind und selbst in der zivilen
Gefahrenabwehr aus Kosten- und Sicherheitsgründen auszuschließen sind.
Soweit ein Wiedereinsatz nicht zwingend erforderlich ist, ist in diesen Fällen der
Aussonderung der Vorzug zu geben. Da parallel zur verschlechterten Dekontaminierbarkeit
aber auch die Möglichkeit einer Ausgasung in den Anzuginnenraum
bzw. Übertragung durch Kontakt abnimmt, ist jedoch zumindest aus dieser Sicht
bei entsprechenden Problembelastungen und dadurch bedingter Restbelastungen
eine Gefährdung des Anzugträgers in aller Regel auszuschließen. Die Grenzen
sind jedoch spätestens bei hochtoxischen Stoffen zu ziehen. Im Übrigen sind mögliche
Eigenschaftsminderungen zu beachten.
7.2 Verfahrenskonzepte
Ein Dekontaminations(gesamt)verfahren muss nicht nur zum Ausgleich der stofflichen
Unzulänglichkeiten des Prinzips der thermischen Desorption weitere Verfahrensstufen
aufweisen. Es hat auch hygienische, physiologische und Sicherheitsaspekte
zu berücksichtigen. Zur vollen Wiederherstellung der Einsatzbereitschaft
sind daher stets Verfahrensstufen, wie Grobreinigung vor dem Ablegen, innere
und äußere Feinreinigung, Desinfektion, Trocknung und Prüfung erforderlich
(vgl. 5.4).
Je nach Art der gewählten Dekontaminationsverfahrensstufe erübrigen sich einzelne
dieser peripheren Verfahrensstufen bzw. erfolgen zeitgleich zur Dekontamination
oder zumindest in der Dekontaminationsanlage.
Darüber hinaus unterscheiden sich die Verfahren in den Anlagen- und Betriebskosten
sowie abprodukt- und mobilitätsseitig – Faktoren, die unter dem Gesichtspunkt
des V-Fall-bezogenen Katastrophenschutzes entscheidend sind. Wie bei den
stofflichen Eignungsgrenzen sowie erforderlichen peripheren Verfahrensschritten
gibt es auch hier zwischen Wasch- und Gasphasenverfahren die größten Unterschiede.
Wesentlicher Vorzug der Waschverfahren ist die parallel zur Dekontamination ablaufende
bzw. realisierbare äußere und innere Feinreinigung (sowie ggf. Desinfektion).
67

Zur Vermeidung möglicher Reaktionen mit den Kontaminanten innerhalb des CSA-
Materials sollte die Desinfektion allerdings besser in einem separaten Waschgang
(geöffneter Anzug) nach weitgehender Dekontamination erfolgen. Andererseits kann
bei Waschverfahren in der Regel auf die Anwendung von Desinfektionsmitteln
verzichtet werden (verbreitete Praxis der Feuerwehren).
Waschverfahren besitzen darüber hinaus bei Belastungen mit Pulvern/Feststoffen
sowie wässrigen Lösungen anorganischer Stoffe klare Vorzüge gegenüber Gasphasenverfahren.
Waschverfahren sind auch potentiell am ehesten in der Lage,
Problembelastungen durch organische Hochsieder (wasserunlöslich) zu entfernen.
Die erforderliche Anpassung der Waschflotte ist jedoch, wie die Laborversuche
im Falle von Xylol deutlich machten, nicht unproblematisch.
Wesentlichste Nachteile des Waschens sind der erhebliche Wasser- und Energiebedarf
sowie Zeitbedarf zur Aufheizung und der entsprechende Abwasseranfall
(Wasch- und Spülwässer der Dekontaminationsstufe, Abwasser der Grobreinigung,
Kondensat aus der Trocknung, ggf. separates Desinfektionswasser). Da eine Rückhaltung
aus gesetzlicher Sicht zwingend ist, stellen die Waschwässer ein erhebliches
Auffang-, Transport- und Entsorgungsproblem dar.
Möglichkeiten zur Wassereinsparung sind zumindest bei niedrigeren Belastungen
durch eine ausreichende einstufige Wäsche am geöffneten Anzug, gemeinsame
Wäsche mehrerer Anzüge (bessere Raumausnutzung) sowie Einsatz von Spülwässern
in der folgenden Wäsche möglich.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil von Waschverfahren ist im Erfordernis zur
Trocknung zu sehen, ein Erfordernis, welches bei Gasphasenverfahren – auch mit
nassen Vorreinigungsstufen – so nicht steht. Dekontamination und Trocknung bilden
dort eine Einheit. Bei Anwendung des Waschverfahrens ist hingegen eine
komplette zweite (Dekontaminations)anlage erforderlich und selbst bei 80 °C
und optimaler Prozess- sowie Schutzkleidungsgestaltung ist für die Trocknungsstufe
mindestens 1 Stunde zu veranschlagen. Unter Berücksichtigung des Zeitrahmens
im V-Fall würde damit in der „Trocknungsstufe“ ein Großteil der
Dekontamination ablaufen müssen, d.h. sie müßte auch ensprechend sorgfältig
ausgelegt sein. Hinzu kommen der Aufwand zum Transfer zwischen den Verfahrensstufen
und ggf. Wenden der Anzüge.
Aus Gesamtverfahrenssicht können Waschverfahren insofern auch als Dekontaminationsverfahren
über die Gasphase (hier: Trocknung) mit spezieller sehr
intensiver Grob- und Feinreinigung (hier: Wäsche) betrachtet werden. Waschverfahren
sind damit die mit Abstand verfahrenstechnisch und energetisch aufwendigsten
Dekontaminationsverfahren. Sie sind jedoch auch die belastungsseitig
universellsten.
68

Der wesentlichste Nachteil der über die Gasphase wirkenden Dekontaminationsverfahren
(Gasphasenverfahren) besteht in dieser gegenüber Waschverfahren
weiter eingeschränkten stofflichen Universalität, wie bezüglich vieler wässriger
Lösungen, erdiger Verschmutzungen sowie der Entfernung von Schweiß.
In einem Dekontaminationsgesamtverfahren unter Nutzung einer Gasphasendekontaminationsstufe
kommt daher den peripheren Verfahrensstufen Grob- und
Feinreinigung eine erhöhte Bedeutung zu. Sie ermöglichen die gegenüber Waschverfahren
eingegrenzte stoffliche Eignung mit einfachen Mitteln, wie dem Einweichen
in Waschbäder bei Kontaminationen mit wässrigen Lösungen, der
Anwendung von Kaltreinigern und Lösungsmitteln bei organischen Hochsiedern
sowie der Intensivierung der Grobreinigung vor Ablegen der Schutzkleidung,
weitgehend auszugleichen. Die fehlende innere Feinreinigung zur Schweißentfernung
ist eingeschränkt ebenfalls mit einfachen Mitteln, wie Ausspülen mittels
Handduschen, realisierbar
Im Übrigen betreffen viele der genannten Problembelastungen v.a. Schutzhandschuhe
und -stiefel, die ausgetauscht werden könnten. Der diesbezügliche Nachteil
der Gasphasenverfahren ist insofern begrenzt.
Die elegant zu lösende Desinfektion ist ein prinzipieller Vorteil der Gasphasenverfahren
(Begasung; vgl. 5.4). Der mögliche Verzicht auf die Desinfektion bei
Waschverfahren verwandelt den Vorteil jedoch infolge der weitgehenden Unverzichtbarkeit
bei Gasphasenverfahren – zumindest bei niedrigen Temperaturen –
(vgl. Dampfsterilisation, Abschn. 5.4.) in einen Nachteil.
Die Vorteile der Gasphasenverfahren überwiegen jedoch insgesamt. Hervorzuheben
sind insbesondere der geringe Abwasseranfall und Energiebedarf sowie das
Nichterfordernis einer separaten Trocknung.
Bei allen Verfahren stellt sich im Übrigen die Frage der Notwendigkeit von Prüfungen
vor einem Wiedereinsatz. Im Vordergrund stehen dabei Sicht- und Druckprüfung
(vgl. Abschnitt 4.2). Da der erforderliche Aufwand gering ist, sollte hierauf
auch unter den Bedingungen des V-Fall-bezogenen Katastrophenschutzes
nicht verzichtet werden. Die Möglichkeit einer Messung eventueller Restbelastungen
ist dagegen im V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz auszuschließen.
Hier muss das Dekontaminationsverfahren für eine entsprechende Sicherheit sorgen.
Darüber hinaus sind immer auch die Art der Chemikalie und ihre Reaktivität,
der Aggregatzustand bei Einwirkung sowie Konzentration, Temperatur und
Dauer der Einwirkung zu berücksichtigen.
69

8 Verfahrensvorschlag
Da von einer im Wesentlichen vergleichbaren Dekontaminationswirkung der Verfahren
auszugehen ist und im Rahmen eines um Sauberkeit, Trockenheit sowie
hygienische Unbedenklichkeit erweiterten Anforderungsspektrums bestehende
Unterschiede weitgehend durch vor- und nachgelagerte Verfahrensstufen ausgeglichen
werden können, sind für die Verfahrensauswahl letztlich die spezifischen
Anforderungen des Nutzers sowie die verfahrensseitigen Gesamtaufwendungen
entscheidend.
Für den friedensmäßigen Einsatz als stationäres Verfahren ist unter diesem
Gesichtspunkt das Waschverfahren empfehlenswert. Es führt sensorisch zu einer
vergleichsweise optimalen Aufbereitung der Schutzkleidung. Darüber hinaus
baut es auf bei den Feuerwehren vorhandenen infrastrukturellen Grundvoraussetzungen
und Erfahrungen auf. Demgegenüber treten die relativ großen Trockenzeiten
und das Erfordernis einer entsprechend aufwändigen zweiten Hauptverfahrensstufe
in den Hintergrund. Dies gilt um so mehr, als der CSA-Bedarf in der
Regel gering ist und die Trockenzeiten bei verfahrenstechnischer Optimierung
deutlich gesenkt werden können. Darüber hinaus kann die Trocknung auch zur
Dekontamination nutzbar gemacht werden. Hierzu ist allerdings das Erreichen
einer Mindestanzugtemperatur von etwa 50 °C erforderlich.
Schließlich stellt sich auch das Abwasserproblem als solches bei der ganz überwiegenden
Zahl der Einsätze nicht. Einerseits sind die Belastungshöhen meist
sehr gering, zum anderen verfügen die Feuerwehren an ihren Standorten in aller
Regel über Anschlüsse an die öffentliche Kanalisation, so dass die Abwässer aus
der Schutzkleidungsdekontamination, wie die übrigen Reinigungsabwässer der
Wehren auch, über die kommunalen Kläranlagen entsorgt werden könnten. Dies
gilt um so mehr als im Falle einer stärkeren Belastung der Schutzkleidung mit
hochtoxischen und/oder schwer zu dekontaminierenden Stoffen aus Handlingund
Dekontaminationsproblemen ohnehin keine Dekontamination erfolgt.
Im V-Fall-bezogenen Katastrophenschutz stellt sich die Problematik anders. Hier
sind andere Kriterien von Bedeutung. Neben dem Zeitbedarf des Verfahrens spielen
insbesondere die Portabilität und eingeschränkt auch der Abfallanfall, d. h.
letztlich Faktoren, wie der Wasser- und Energiebedarf sowie die erforderliche
Transportkapazität die entscheidende Rolle. Darüber hinaus ist auch die Robustheit
des Verfahrens sowie der Personalbedarf von Belang. Aus dieser Sicht
erscheinen Gasphasenverfahren und zwar insbesondere Heißluftverfahren
am geeignetsten. Als Verfahrensgrundtemperatur wird 80 °C empfohlen. Im
Bedarfsfall sollten allerdings auch 100 °C erreicht werden können.
70

Da sich im Rahmen der Untersuchungen trockene Heißluft gegenüber feuchter
Heißluft (100 % rel. Luftfeuchte) als weitgehend gleichwertig erwies, gilt die
Empfehlung im Sinne der Minimierung der Anlagenkosten trockener Heißluft.
Darüber hinaus ist auch das Vakuumverfahren empfehlenswert. Es zeigte in den
Versuchen aufgrund der zusätzlich wirkenden Siedepunktserniedrigung sogar
regelmäßig die beste Dekontaminationsleistung. Hinsichtlich des eingesetzten
Vakuums bestehen auch noch Reserven, wobei jedoch Vakuen unter 100 mbar
infolge erhöhter Weichmacherverluste und Verfahrensaufwendungen nicht empfohlen
werden.
Das Verfahren verdient auch insofern in Betracht gezogen zu werden, als hier die
Schutzkleidungstrocknung erheblich weniger Probleme bereiten sollte. Allerdings
dürften die Anlagenkosten höher liegen. Ersparnissen bei der Gestaltung
der Heizkammer stehen Mehraufwendungen infolge erforderlicher Vakuumerzeugung
und Schadgasadsorption gegenüber.
Einschränkend ist auch anzumerken, dass das Vakuumverfahren nur für Proben
aus Elastomermaterialien untersucht wurde. Ungeprüft sind die Auswirkungen
auf Nähte sowie Schutzanzüge aus sogenannten Laminaten - insbesondere mit
eingearbeiteten Fließen (Lufteinschlüsse). Die Problematik sollte jedoch mit Hilfe
eines angepassten Druckregimes beherrschbar sein.
Die über die Gasphase wirkenden Dekontaminationsverfahren sind im Übrigen
zur Erzielung einer ausreichenden sensorischen Qualität (Schweiß, Geruch), Vermeidung
von Krankheitsübertragungen sowie zum Ausgleich einer gegenüber
Waschverfahren geminderten stofflichen Universalität (Feststoffe, wässrige
Lösungen anorganischer Stoffe u.a.) durch außen und im Innern der Schutzkleidung
ansetzende Reinigungsstufen zu ergänzen. Insofern ist eine verstärkte
Grobreinigung vor dem Ablegen des Anzuges sowie eine intensive äußere und
innere Feinreinigung vor der Gasphasendekontaminationsstufe vorzusehen. Für
Belastungen mit öligen oder fettigen Substanzen wären lösungsmittelfreie Kaltreiniger
vorzusehen.
Neben einer zeitlichen (und kapazitiven) Ausdehnung der Reinigungsstufen sind
alle Möglichkeiten zur Intensivierung in Betacht zu ziehen. Neben dem Einsatz
von Hochdruckreinigern (Vorsicht im Nahtbereich! Abstand halten!) zur äußeren
Grobreinigung sowie einer intensiven Bürstenwäsche unter Einsatz tensidhaltiger
Wässer und gleichzeitigem Duschen (äußere Feinreinigung) sowie innerer Feinreinigung
durch Handwäsche bei umgestülptem Anzug ist aufgrund des einfacheren
Handlings und geringeren Arbeitskräftebedarfes insbesondere auch eine kurze,
einstufige Maschinenwäsche in Erwägung zu ziehen.
71

Um die Trocknung im Rahmen der Dekontaminationsstufe bzw. -zeit zu garantieren,
sollte die Schutzkleidung ein gutes Ablaufverhalten zeigen. Zur Unterstützung
wären ggf. geeignete Belüftungseinrichtungen zu konzipieren.
Die peripheren Reinigungsstufen sind im Übrigen gut in Behelfseinrichtungen,
wie aufblasbaren Zelten, realisierbar, die wenig Transportkapazität erfordern und
rasch aufbaubar wären. Für die Anzugwäsche und -desinfektion wären darüber
hinaus geeignete Becken bzw. Behältnisse vorzusehen (zweckmäßig stapelbar)
Die Abwässer wären zu erfassen und könnten in flexiblen Kissen zwischengelagert
werden.
Für die Desinfektion bietet sich allerdings eher die Begasung, zweckmäßig bei
Dekontaminationstemperatur, an. Hierzu bietet sich die Dekontaminationskammer
an. Die Begasung sollte nach etwa der Hälfte der Dekontaminationszeit
erfolgen. So bliebe ausreichend Zeit, auch das Desinfektionsmittel wieder vollständig
zu entfernen und würden Reaktionen mit den Kontaminanten weitgehend
ausgeschlossen. Als Begasungsmittel gut geeignet wäre Formaldehyd. Die Begasung
ist im Übrigen auch als effizientes Verfahren zur Entseuchung anzusehen.
Die Schutzkleidung verlässt bei den Gasphasenverfahren die Dekontaminationsstufe
trocken. Abschließend wäre daher nur noch eine Sicht- und Druckprüfung
erforderlich.
Da Stiefel und Handschuhe regelmäßig am höchsten belastet sind (Direktkontakt)
und eine Dekontamination dieser Materialien insofern in vertretbarer Zeit nicht
realisierbar ist, müssen diese Schutzkleidungsteile nach der Grobreinigung ausgetauscht
werden. Sie sollten sich daher leicht austauschen lassen und es sollte
ausreichend Ersatz vorgehalten werden. Am geeignetsten wäre insofern der Einsatz
von Überhandschuhen und -stiefeln.
Im Übrigen sollte nur Schutzkleidung zum Einsatz gelangen, die in ihrer Gesamtheit
für eine ausreichende Dekontaminationstemperatur ausgelegt ist. Der Zeitrahmen
von 2 Stunden ist für eine gesicherte Dekontamination und Schutzkleidungsaufbereitung
bereits bei normaler Belastung der Schutzkleidung (Einwirkung
über die Gasphase) sehr eng. Leistungsreserven bestehen kaum. Die für den V-
Fall-bezogenen Katastrophenschutz zu beschaffende Schutzkleidung sollte insofern
für Temperaturen bis zumindest 100 °C ausgelegt sein.
72

9 Anhänge
Anhang 1 – Spezielle Probleme
Anhang 2 – Vorversuche – Dekontaminationskurven
Anhang 3 – Hauptversuche – Dekontaminationskurven
Anhang 4 – Literatur
74

Anhang 1
Spezielle Probleme
75

76
Anhang 1 System Viton-Butyl/THF
Bild 1 G05var

77
Anhang 1
Bild 2

78
Anhang 1 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 3

79
Anhang 1 System Vautex Elite/Xylol
Bild 4

80
Anhang 1 THF
Bild 5

81
Anhang 1 EAc
Bild 6

82
Anhang 1 System Viton-Butyl
Bild 7

83
Anhang 1 System Vautex Elite
Bild 8

84
Anhang 1 System Viton-Butyl/EAc
Bild 9

85
ln A
15,0
14,5
14,0
13,5
13,0
12,5
y = -0,4095x + 13,725
R 2 = 0,9992
y = -0,4135x + 14,08
R 2 = 0,9971
y = -0,423x + 14,36
R 2 = 0,9992
y = -0,413x + 14,627
R 2 = 0,9973
y = -0,424x + 14,799
R 2 = 0,997
y = -0,4385x + 14,97
R 2 = 0,9995
y = -0,4375x + 15,152
R 2 = 0,9969
Kalibrierung Ethylacetat (EAc)
mittels MHE
gültig: 23.7.-26.7.1996
y = -0,452x + 15,397
R 2 = 0,9997
12,0
0 1 2 3
MHE-Extraktionsschritt
Reihe1
Reihe2
Reihe3
Reihe4
Reihe5
Reihe6
Reihe7
Reihe8
Anhang 1 EAc
Bild 10

86
Anhang 1 EAc
Bild 11

87
Anhang 1 Tabelle

88
Anhang 1 Tabelle Fortsetzung

Anhang 2
Vorversuche – Dekontaminationskurven
89

90
Anhang 2 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 1 Tauchung

91
Anhang 2 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 2 Tauchung

92
Anhang 2 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 3 Tauchung

93
Anhang 2 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 4 Tauchung

94
Kontamination [g/m 2 ]
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Verfahrensvergleich bei 100°C
100°C/1% Tensid/m.Rühren
100°C/ungesätt. Spülluft
100°C/trocken
100°C/300mbar
100°C/200mbar
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
Dekontaminationszeit [h]
Waschen
TS
Vakuum
Anhang 2 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 5 Tauchung

Anhang 3
Hauptversuche – Dekontaminationskurven
95

96
Kontamination [g/m 2 ]
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Wasch-Verfahren 80˚C/100˚C
G50
System Viton-Butyl/Xylol
0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Dekontaminationszeit [h]
Wa/80˚C m.R./m.T. Wasserbad
Wa/80˚C m.R./m.T. Heizlampe
Wa/100˚C m.R./m.T. Heizlampe
Wa/100˚C o.R./m.T. Heizlampe
Anhang 3 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 1 G50

97
Kontamination [g/m 2 ]
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Vakuum-Verfahren
G50
System Viton-Butyl/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
Vak/80˚C 200mbar
Vak/80˚C 300mbar
Vak/100˚C 200mbar
Vak/100˚C 300mbar
Anhang 3 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 2 G50

98
Kontaminaion [g/m 2 ]
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Verfahrensvergleich 80˚C
G50
System Viton-Butyl/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R./m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Anhang 3 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 3 G50

99
Kontamination [g/m 2 ]
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Verfahrensvergleich 80 ˚C
G20
System Viton-Butyl/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R./m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Vak/80˚C 100mbar
Anhang 3 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 4 G20

100
Kontamination [g/m 2 ]
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G05
System Viton-Butyl/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Anhang 3 System Viton-Butyl/Xylol
Bild 5 G05

101
Kontamination [g/m 2 ]
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G05
System Vautex Elite/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Anhang 3 System Vautex Elite/Xylol
Bild 6 G05

102
Kontamination [g/m 2 ]
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G20
System Vautex Elite/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad
Wa/80˚C m.R/o.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Vak/80˚C 100mbar
Anhang 3 System Vautex Elite/Xylol
Bild 7 G20

103
Kontamination [g/m 2
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G50
System Vautex Elite/Xylol
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R./m.T. Wasserbad
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad anderes Tensid
Vak/80˚C 200mbar
Anhang 3 System Vautex Elite/Xylol
Bild 8 G50

104
Anhang 3 System Viton-Butyl/THF
Bild 9 G05

105
Kontamination [g/m 2 ]
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G05
System Vautex Elite/THF
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Vak/80˚C 100mbar
Anhang 3 System Vautex Elite/THF
Bild 10 G05

106
Kontamination [g/m 2 ]
7
6
5
4
3
2
1
Verfahrensvergleich bei 80 ˚C
G05
System Viton-Butyl/EAc
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Dekontaminationszeit [h]
TS/80˚C trocken
TS/80˚C feucht 100%
Wa/80˚C m.R/m.T. Wasserbad
Vak/80˚C 200mbar
Vak/80˚C 100mbar
Anhang 3 System Viton-Butyl/EAc
Bild 11 G05

107
Anhang 3 System Vautex Elite/EAc
Bild 12 G05

Anhang 4
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Möglichkeiten der Dekontamination und Entsorgung nach Gefahrstoffunfällen,
Vortrag auf dem ecomed-Gefahrstoffseminar „Gefährliche Stoffe beim Feuerwehreinsatz“,
Neuherberg, Sept. 1993
anonym
Lehrbuch der Militärchemie „Militärchemie“, 2 Bd., Autorenkol. unter Ltg. von
S. Franke, Militärverlag, Berlin, 1976
Handbuch für Entgifter, Militärverlag, Berlin, 1979
Fahrzeug zur Spezialbehandlung ARS 14 – Beschreibung und Nutzung, Militärverlag,
1985
Decontamination Shelter, Fire, Redhill, 78 (1986) 968, S. 16
Gefahrgut-Einsatz auf Autobahn, 112 Magazin der Feuerwehr, Hanau, 12 (1987),
S. 581-583
113

Dekontamination-Mehrzweckfahrzeug „DMF“, 112 Magazin der Feuerwehr,
Hanau 13 (1988) 10, S. 604-605
Ultraschallreinigung von Atemschutzmasken, Feuerwehr in Sachsen-Anhalt, Magdeburg,
(1991) 2, S. 8
Hazmat 93 whats on show, Fire, Redhill, 85 (1993) 1055, S. VII ff.
Organisationen und Firmen
ASTM (American Society for Testing and Materials)
ASTM F 739
Testverfahren für die Dichtheit von Schutzbekleidungsmaterialien gegen die
Durchdringung von Flüssigkeiten und Gasen, 1985
ASTM F 903
Testverfahren für die Dichtheit von Schutzbekleidungsmaterialien gegen die Durchdringung
von Flüssigkeiten, USA, 1987
ASTM F 1001
Standardchemikalienleitlinie zur Bewertung von Schutzkleidungsmaterialien, USA,
1989
BZS (Bundesamt für Zivilschutz)
Die ABC-Schutzbekleidung – Modell Zodiak, Bundesamt für Zivilschutz, H.
Schlesinger und K. Fey, ZS-Magazin, (1980) 1, S. 10-16
BZS (Bundesamt für Zivilschutz)
Untersuchungen an Druckluft-Zuführungsschlauch hinsichtlich Retention und
Beständigkeit, Untersuchungsbericht Nr. 20/93 vom 9.12.1993
BZS (Bundesamt für Zivilschutz)
Bestimmung von Volumina in Chemikalienschutzanzügen, Untersuchungsbericht
Nr. 12/94 vom 21.07.1994
Barth GmbH und Co. KG,
Barth-“Ultra“-Schutzanzugpflegekreis, Brandschutz/Dtsch. Feuerwehr-Zeitung,
Stuttgart, 45 (19919 9, S. 489
114

Berufsfeuerwehr Hamburg, Umweltwache
Erfahrungsaustausch mit den Herren Dr. Sommerhoff, Mittag und Kattge zum
„Hamburger Verfahren“ bzw. dem Dekontaminations-Abrollbehälter der Hamburger
BF, 1995
Werksfeuerwehr der BASF, Werk Ludwigshafen
Persönliche Mitschriften zum Vortrag des Herrn Fiedler anlässlich der Internat.
Fachtagung „Dekontamination“, Salzburg, 23.-24.02.1995
Erfahrungsaustausch zur Dekontamination von Chemieschutzkleidung nach dem
Waschverfahren (Maschinenwäsche) mit Herrn Langelüddecke, Ludwigshafen, 1995
DIN 38412, Teil 34
Testverfahren mit Wasserorganismen (Gruppe L), Bestimmung der Hemmwirkung
von Abwasser auf die Lichtemission von Photobacterium phosphoreum – Leuchtbakterien-Abwassertest
mit konservierten Bakterien (L 34), 3/1991
DMT
DMT-Institut für Rettungswesen, Brand- und Explosionsschutz, Erfahrungsaustausch
mit den Herren Bresser, Herford und Beite zur von der DMT kommerziell
angebotenen Schutzkleidungsdekontamination unter Nutzung der Maschinenwäsche,
Essen, 1995
FOA (Försvarets forskningsanstalt)
A FOA Briefing Book on Chemical Weapons – Threat, Effects and Protection, u.a.
Vorstellung eines neuen Dekontaminations-Containers, der von der NRSB (National
Rescue Serviece Board/Nationale Schwedische Zivilschutzbehörde) entwickelt
wurde, Sundbyberg, Schweden, 1992
FwDV
Feuerwehrdienstvorschrift 14, Gefährliche Stoffe und Güter – Rahmenvorschrift,
Entwurf, Version 1.4, Stand 24.11.1996
IWS
H.-P. Lühr, A.C. Jorns, J. Staupe,
IWS-Schriftenreihe, Band 14, Einleitewerte für kontaminierte Wässer, Schrift des
Institutes für wassergefährdende Stoffe an der Technischen Universität Berlin,
Erich Schmidt Verlag, Berlin, 1992
Kärcher GmbH
Hochleistungs-Dekontaminations-Trailer, ZV, Bonn, (1988) 3, S. 45-46
Mobiler Umweltschutz-Container USC AB-Deko, 1995
115

Kerachemie
Gefahr gebannt – Umweltfreundliche Aktivkohle-Adsorption zur Lösemittelrückgewinnung,
Chemie Technik, 25 (1996) 8, S. 26-27
LTwS
Wasserschadstoffkatalog, LTwS-Bericht-Nr. 12, Schrift des Beirates beim Bundesministerium
für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit „Lagerung und
Transport wassergefährdender Stoffe (Beirat LTwS)“, herausgegeben vom Umweltbundesamt,
Berlin, Mai 1996
NATO
NATO Handbook on Standards and Rules for the Protection of the Civil Population
against Chemical Toxic Agents, Document AC/23-D/680, NATO Civil Defence
Committee, 1980
NFPA 1991
Vapor-protective Suits for hazardous chemical Emergencies, Norm der National
Fire Protection Association (NFPA) zur Zulassung und Prüfung von Chemikalienschutzanzügen
für den Feuerwehreinsatz, 22 S., USA, 1990
prEN943. Part 1 and Part 2
Protective Clothing for Use against liquid and gaseous Chemicals, including
liquid Aerosols and solid Particles, europäische Chemikalienschutzkleidungsnormen,
Febr. 1995
US Army
Military Chemistry and Chemical Agents, Department of Army Technical Manual
and Air Force Technical Manual, Dez. 1963
vfdb -RL 0801
Richtlinie der Vereinigung zur Förderung des Dt. Brandschutzes (VFDB),
„Richtlinie für den Bau und die Prüfung von Chemikalienschutzanzügen für den
Einsatz bei den Feuerwehren“, Jan. 1991, vgl. prEN943
Wap GmbH
Dekontamination mit neuem Container-System, Firmenschrift, 1995
WWD
Wehrwissenschaftliche Dienststelle der Bundeswehr (WWDBw), mündlicher Erfahrungsaustausch
mit den Herren Grabowski, Altmann, Klein und Stehr zur Dekontamination
von Schutzkleidung sowie zum neuen Heißdampfverfahren der
Bundeswehr, Munster, 1995
116

Patente (Auswahl)
Deutschland/Offenlegungsschriften
– 3413743 A1 vom 12.4.1984, Vorrichtung zur Dekontamination von Gegenständen,
insbesondere Bekleidungsstücken, Montan GmbH, Isny
– 3421719 A1 vom 12.6.1984, Transportable Vorrichtung zum Dekontaminieren
von Gegenständen, Odenwaldwerke Rittersbach
– 3423436 A1 vom 26.6.1984, Transportable Vorrichtung zum Dekontaminieren
von Gegenständen, Odenwaldwerke Rittersbach
– 3429346 A1 vom 9.8.1984, Dekontaminationsverfahren, Verteidigungsministerium/Bundesamt
für Wehrtechnik und Beschaffung, Koblenz
– 3835857.3 vom 21.10.1988, Gasgenerator für die Dekontamination von Bekleidungs-
und Ausrüstungsgegenständen, Verteidigungsministerium/Bundesamt
für Wehrtechnik und Beschaffung, Koblenz
– 3815753 C1 vom 9.5.1988, Emulsion zur Dekontamination von kampfstoffvergifteten
Materialien, Verteidigungsministerium/Bundesamt für Wehrtechnik
und Beschaffung, Koblenz
USA
– 3881503 vom 5.6.1975, Apparatus for Washing and Decontaminating Articles
– 4655235 vom 7.4.1987, Chimical Contamination Monitor
117

Band 51 – in Vorbereitung –
Erstellung eines Schutzdatenatlasses
2002, Broschur
Band 50 – in Vorbereitung –
R. Zech
Entgiftung von Organophosphaten durch Phosphorylphosphatasen
und Ethanolamin
2002, Broschur
Band 49 – in Vorbereitung –
G. Matz, A. Schillings, P. Rechenbach
Task Force für die Schnellanalytik bei großen
Chemieunfällen und Bränden
2002, Broschur
Band 48
Zweiter Gefahrenbericht der Schutzkommission
beim Bundesminister des Innern
Bericht über mögliche Gefahren für die Bevölkerung
bei Großkatastrophen und im Verteidigungsfall
2001, 92 Seiten, Broschur
Band 47
J. Rasche, A. Schmidt, S. Schneider, S. Waldtmann
Organisation der Ernährungsnotfallvorsorge
2002, 88 Seiten, Broschur
Band 46
F. Gehbauer, S. Hirschberger, M. Markus
Methoden der Bergung Verschütteter aus zerstörten
Gebäuden
2002, Broschur
Band 45
V. Held
Technologische Möglichkeiten einer möglichst
frühzeitigen Warnung der Bevölkerung
– Kurzfassung –
2001, 144 Seiten, Broschur
Band 44
E. Pfenninger, D. Hauber
Medizinische Versorgung beim Massenanfall
Verletzter bei Chemikalienfreisetzung
2002, Broschur
Zivilschutz-Forschung, Neue Folge
Schriftenreihe der Schutzkommission beim Bundesminister des Innern
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt
– Zentralstelle für Zivilschutz –
ISSN 0343-5164
im Auftrag des Bundesministeriums des Innern
Band 43
D. Ungerer, U. Morgenroth
Empirisch-psychologische Analyse des menschlischen
Fehlverhaltens in Gefahrensituationen
und seine verursachende und modifizierenden
Bedingungen sowie von Möglichkeiten zur Reduktion
des Fehlverhaltens
2002, Broschur
Band 42
45., 46. und 48. Jahrestagung der Schutzkommission
beim Bundesminister des Innern
– Vorträge –
2000, 344 Seiten, Broschur
Band 41
W. König, M. Köller
Einfluss von Zytokinen und Lipidmediatoren auf
die Kontrolle und Regulation spezifischer Infektabwehr
bei Brandverletzung
2002, Broschur
Band 40
Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt
Entwicklung von Dekontaminationsmitteln und
-verfahren bei Austritt von Industriechemikalien
2002, Broschur
Band 39
TÜV Energie und Umwelt GmbH
Optimierung des Schutzes vor luftgetragenen
Schadstoffen in Wohngebäuden
2002, Broschur
Band 38
W. Kaiser, M. Schindler
Rechnergestütztes Beratungssystem für das
Krisenmanagement bei chemischen Unfällen
(DISMA®)
1999, 156 Seiten, Broschur
Band 37 – in Vorbereitung –
K.-J. Kohl, M. Kutz
Entwicklung von Verfahren zur Abschätzung
der gesundheitlichen Folgen von Großbränden

Band 36
M. Weiss, B. Fischer, U. Plappert und T. M. Fliedner
Biologische Indikatoren für die Beurteilung multifaktorieller
Beanspruchung
Experimentelle, klinische und systemtechnische
Untersuchung
1998, 104 Seiten, Broschur
Band 35
K.Amman, A.-N. Kausch, A. Pasternack, J. Schlobohm,
G. Bresser, P. Eulenburg
Untersuchung der Praxisanforderungen an Atemund
Körperschutzausstattung zur Bekämpfung
von Chemieunfällen
2002, Broschur
Band 34
W. Heudorfer
Untersuchung der Wirksamkeit von Selbstschutzausstattung
bei Chemieunfällen
1998, Broschur
Band 33
J. Bernhardt, J. Haus, G. Hermann, G. Lasnitschka,
G. Mahr, A. Scharmann
Laserspektrometrischer Nachweis von Strontiumnukliden
1998, 128 Seiten, Broschur
Band 32
G. Müller
Kriterien für Evakuierungsempfehlungen bei
Chemiekalienfreisetzungen
1998, 244 Seiten + Faltkarte, Broschur
Band 31
G. Schallehn und H. Brandis
Beiträge zur Isolierung und Indentifizierung
von Clostridium sp. und Bacillus sp. sowie zum
Nachweis deren Toxine
1998, 80 Seiten, Broschur
Band 30
G. Matz
Untersuchung der Praxisanforderung an die Analytik
bei der Bekämpfung großer Chemieunfälle
1998, 192 Seiten, Broschur
Band 29
D. Hesel, H. Kopp und U. Roller
Erfahrungen aus Abwehrmaßnahmen bei chemischen
Unfällen
1997, 152 Seiten, Broschur
Band 28
R. Zech
Wirkungen von Organophosphaten
1997, 110 Seiten, Broschur
Band 27
G. Ruhrmann, M. Kohring
Staatliche Risikokommunikation bei Katastrophen
Informationspolitik und Akzeptanz
1996, 207 Seiten, Broschur
Band 26
43. und 44. Jahrestagung der Schutzkommission
beim Bundesminister des Innern
– Vorträge –
1997, 326 Seiten, Broschur
Band 25
K. Buff, H. Greim
Abschätzung der gesundheitlichen Folgen von
Großbränden
– Literaturstudie – Teilbereich Toxikologie
1997, 138 Seiten, Broschur
Band 24
42. Jahrestagung der Schutzkommission beim
Bundesminister des Innern
– Vorträge –
1996, 205 Seiten, Broschur
Band 23
K. Haberer, U. Böttcher
Das Verhalten von Umweltchemikalien in Boden
und Grundwasser
1996, 235 Seiten, Broschur
Band 22
B. Gloebel, C. Graf
Inkorporationsverminderung für radioaktive
Stoffe im Katastrophenfall
1996, 206 Seiten, Broschur
Band 21
Arbeiten aus dem Fachausschuß III: Strahlenwirkungen
– Diagnostik und Therapie
1996, 135 Seiten, Broschur
Band 20
Arbeiten aus dem Fachausschuß V
I. – D. Henschler: Langzeitwirkungen phosphororganischer
Verbindungen
II. – H. Becht: Die zellvermittelte typübergreifende
Immunantwort nach Infektion mit dem Influenzavirus

III. – F. Hoffmann, F. Vetterlein, G. Schmidt;
Die Bedeutung vasculärer Reaktionen beim akuten
Nierenversagen nach großen Weichteilverletzungen
(Crush-Niere)
1996, 127 Seiten, Broschur
Band 19
Radioaktive Strahlungen
I. – B. Kromer unter Mitarbeit von K. O. Münnich,
W. Weiss und M. Zähringer:
Nuklidspezifische Kontaminationserfassung
II. – G. Hehn:
Datenaufbereitung für den Notfallschutz
1996, 164 Seiten, Broschur
Band 18
L. Clausen, W.R. Dombrowsky, R.L.F. Strangmeier
Deutsche Regelsysteme
Vernetzungen und Integrationsdefizite bei der
Erstellung des öffentlichen Gutes Zivil- und
Katastrophenschutz in Europa
1996, 130 Seiten, Broschur
Band 17
41. Jahrestagung der Schutzkommission beim
Bundesminister des Innern
– Vorträge –
1996, 197 Seiten, Broschur
Band 16
F. E. Müller, W. König, M. Köller
Einfluß von Lipidmediatoren auf die Pathophysiologie
der Verbrennungskrankheit
1993, 42 Seiten, Broschur
Band 15
Beiträge zur dezentralen Trinkwasserversorgung
in Notfällen
Teil II: K. Haberer und M. Drews
1. Einfache organische Analysenmethoden
2. Einfache Aufbereitungsverfahren
1993, 144 Seiten, Broschur
Band 14
Beiträge zu Strahlenschäden und Strahlenkrankheiten
I. – H. Schüßler: Strahleninduzierte Veränderungen
an Säugetierzellen als Basis für die somatischen
Strahlenschäden
II. – K. H. von Wangenheim, H.-P. Peterson, L.E.
Feinendegen: Hämopoeseschaden, Therapieeffekte
und Erholung
III. – T. M. Fliedner, W. Nothdurft: Präklinische
Untersuchungen zur Beschleunigung der Erholungsvorgänge
in der Blutzellbildung nach Strahleneinwirkung
durch Beeinflussung von Regulationsmechanismen
IV. – G. B. Gerber: Radionuklid Transfer
1993, 268 Seiten, Broschur
Band 13
H. Mönig, W. Oehlert, M. Oehlert, G. Konermann
Modifikation der Strahlenwirkung und ihre Folgen
für die Leber
1993, 90 Seiten, Broschur
Band 12
Biologische Dosimetrie
I. – H. Mönig, Wolfgang Pohlit, Ernst Ludwig Sattler:
Einleitung: Dosisabschätzung mit Hilfe der Biologischen
Dosimetrie
II. – Hans Joachim Egner et al.: Ermittlung der Strahlenexposition
aus Messungen an Retikulozyten
III. – Hans Mönig, Gerhard Konermann: Strahlenbedingte
Änderung der Chemilumineszenz von Granulozyten
als biologischer Dosisindikator
IV. – Paul Bidon et al.: Zellmembranänderungen
als biologische Dosisindikatoren. Strahleninduzierte
Membranänderung im subletalen Bereich. Immunbindungsreaktionen
an Lymphozyten
1993, 206 Seiten, Broschur
Band 11 vergriffen
Beiträge zur Katastrophenmedizin
Band 10
W. R. Dombrowsky
Bürgerkonzeptionierter Zivil- und Katastrophenschutz
Das Konzept einer Planungszelle Zivil- und Katastrophenschutz
1992, 79 Seiten, Broschur
Band 9 vergriffen
39. und 40. Jahrestagung der Schutzkommission
beim Bundesminister des Innern
Band 8 vergriffen
Beiträge zur dezentralen Trinkwasserversorgung
in Notfällen
Teil I: K. Haberer und U. Stürzer
Band 7 vergriffen
E. Pfenninger und F. W. Ahnefeld
Das Schädel-Hirn-Trauma

Band 6 vergriffen
O. Messerschmidt und A. Bitter
Neutronenschäden
Band 5 vergriffen
R. E. Grillmaier und F. Kettenbaum
Strahlenexposition durch Ingestion von radioaktiv
kontaminiertem Trinkwasser
Band 4 vergriffen
W. R. Dombrowsky
Computereinsatz im Zivil- und Katastrophenschutz
Band 3
B. Lommler, E. Pitt, A. Scharmann und R. Simmer
Der Nachweis schneller Neutronen in der Katastrophendosimetrie
mit Hilfe von Ausweisen aus
Plastikmaterial
1990, 66 Seiten, Broschur
Band 2 vergriffen
Gammastrahlung aus radioaktivem Niederschlag
Berechnung von Schutzfaktoren
Band 1 vergriffen
L. Clausen und W. R. Dombrowsky
Zur Akzeptanz staatlicher Informationspolitik
bei technischen Großunfällen und Katastrophen
Katastrophenmedizin – Leitfaden für die
ärztliche Versorgung im Katastrophenfall
Neuauflage 2001, Broschur
Broschüren und eine komplette Liste aller
bisher erschienenen und bereits vergriffenen
Bände können kostenlos bezogen werden bei:
Bundesverwaltungsamt
– Zentralstelle für Zivilschutz –
Deutschherrenstraße 93–95
53177 Bonn