DE19645193A1

DE19645193A1 - Radon adsorbierende Bauteile

Info

Publication number: DE19645193A1
Application number: DE19645193A
Authority: DE
Inventors: Ernest De Dr Ruiter; Jost Heiner Dr Kames; Jonas Toernblom
Original assignee: Bluecher GmbH
Current assignee: Bluecher GmbH
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1996-11-02
Publication date: 1998-05-07

Description

Radon ist ein Zerfallprodukt des Urans. In Gebäuden gibt es grundsätzlich zwei Radonquellen: Radon das aus dem (meist felsigen) Untergrund aufsteigt und Radon aus uranhaltigen Baumaterialien.

Das gasförmige Radon zerfällt je nach Isotop mit Halbwertszeiten von Sekun den bis zu ca. 3 1/2 Tagen, wobei feste Tochternucleide entstehen. Zerfällt eingeatmetes Radon in der Lunge, bleiben feste Strahlen zurück, die ein Risi ko für Lungenkrebs darstellen. Heute geht man davon aus, daß in mit Radon belasteten Räumen dieses Risiko ebenso groß wie das durch Rauchen verur sachte Risiko sein kann. In den USA wird Radon als die zweithäufigste Ursa che für Lungenkrebs eingestuft.

Zur Unterdrückung der Radon-Emission wurden Tapeten und Bodenbeläge vorgeschlagen, die eine Adsorptionsschicht auf Aktivkohlebasis beinhalten. Zweck der Adsorptionsschicht ist, das Radon bis zu seinem Zerfall zu adsor bieren. Die dabei entstehenden festen Tochternucleide sind dann dauerhaft auf der Aktivkohle fixiert. Es sind zwar z. T. α-Strahler, aber diese sind nur im extremen Nahbereich wirksam und dementsprechend unbedenklich. Es wurde auch vorgeschlagen, durch eine wasserdampfdurchlässige, nach der Adsorp tionsschicht angebrachte Sperrschicht die Radonadsorption wesentlich zu er höhen, was dann auch zu einer weitgehenden Unterdrückung der Radon-Emission, z. B. aus Wänden, führte.

Andererseits werden auch Sperrschichten aus Alufolien in Kombination mit Kunststoff-Folien bzw. hochkristalline Folien eingesetzt. Diese verhindern den Durchtritt von Radon, adsorbieren bzw. zerstören es aber nicht. So wirkungs voll diese Systeme sein mögen, haben sie doch den Nachteil, daß an undich ten Stellen, die auf Beschädigungen oder unsachgemäße Verlegung zurück zuführen sind, Radon, welches sich hinter der Sperrschicht angesammelt hat (Radonstau), in erhöhtem Ausmaß hindurchtritt.

Es ist Ziel der Erfindung, Bauelemente zu schaffen, die einen "Radonstau" verhindern. Das heißt, sie lassen Radon eindringen, um es zu adsorbieren und zu zerstören.

Es ist bekannt, daß Aktivkohle Radon adsorbiert und die durch Zerfall entste henden Tochternukleide speichert. Die Menge Radon ist so gering, daß eine Sättigung der Aktivkohle nie zu befürchten ist. Es wurde gefunden, daß sich Aktivkohlen mit sehr engen Mikroporen besonders gut eignen, weil das Radon in diesen stärker und länger adsorbiert wird. Des weiteren sind ausgespro chen mikroporöse Kohlen gegenüber Feuchtigkeit weniger empfindlich. Feuchtigkeit dringt nicht in die Mikroporen ein, sondern versperrt durch eine Art Kapillarkondensation die größeren Transportporen. Reichen die Mikropo ren bis an die Oberfläche, ist der negative Einfluß der Feuchtigkeit viel gerin ger.

Es wurde gefunden, daß Baumaterialien, denen Aktivkohle zugemischt wor den war, einen sehr guten Schutz gegen Radon darstellen. So können bei spielsweise Platten, wie sie zur Innenverkleidung von Räumen verwendet wer den und die vornehmlich aus Gips bzw. Holzabfällen und Stroh bestehen, wel che mit einem Kunstharz-Binder vermischt werden, eine Zugabe von 20% Aktivkohle enthalten, ohne daß ein Festigkeitsverlust eintritt. Die schwarze Farbe stört nicht, wenn die Platten durch eine separate äußere Schicht (Kar ton) abgedeckt sind. Überall dort, wo eine helle oder weiße Farbe erhalten bleiben soll, kann die Aktivkohle durch feuchtigkeitsunempfindliche Molekular siebe ersetzt werden. Derartige Molekularsiebe lassen sich auch herkömmli chem Mörtel zumischen, der dann als Radon-sperrender Verputz dienen kann. Auf gleiche Weise können Zementsteine hergestellt werden, die Radon adsor bieren. Bei Aktivkohle enthaltenden Tapeten hat es sich herausgestellt, daß eine Diffusionssperre in Form einer wasserdampfdurchlässigen Folie die Wirk samkeit noch beträchtlich verbessert. Die Erklärung hierfür ist, daß die Ver weilzeit des Radons in der Nähe der Aktivkohle erhöht wird und somit die Chancen für die Adsorption steigen.

Als weitere Radon sperrende bzw. adsorbierende Baustoffe sind Baufolien zu erwähnen, denen Aktivkohle zugefügt ist. Es wurde gefunden, daß der Poly ethylen-Grundmasse sehr gut 20% einer fein vermahlenen Pulverkohle zuge mischt werden können und diese sich auf einem Schmelzkalander sehr gut zu preiswerten Baufolien mit beachtlicher Sperrwirkung verarbeiten lassen.

Schließlich muß darauf hingewiesen werden, daß die angegebenen Aktivkoh lemengen nicht als Obergrenze anzusehen sind. Rein theoretisch könnte man Bauelemente schaffen, die nur aus Binder und Aktivkohle bestehen, jedoch sind 20% eine Menge, die sowohl wirtschaftlich als auch technisch vertretbar sind und die die angepeilte Sperrwirkung bringen.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 70% Gew. Holzabfall (Größe der Teilchen bzw. Späne ca. 1,5-4 mm), 12% Melaminharz und 18% angefeuchteter Aktivkohle (Teil chengröße ca. 50 µm bis 500 µm) wurde in bekannter Weise zu Platten gepreßt und ausgehärtet. Für Vergleichszwecke wurde eine Platte ohne Aktiv kohle hergestellt. Der Zusatz der Aktivkohle bewirkte einen mäßigen Festig keitsverlust, der aber nicht störte. Durch Anheben des Harzgehaltes auf 16% ließ sich die Festigkeit auf den ursprünglichen Wert erhöhen. Die Kohle wurde auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 31% gebracht, um das Eindringen des Har zes in die Poren zu vermeiden.

Getestet wurde in einem Behälter, der durch eine Platte in zwei Kammern ge teilt war und dessen eine Kammer Radon enthielt. Durch Diffusion steigt die Radonkonzentration in der anderen Kammer bis zu einem Gleichgewicht an, welches durch Messung der Radioaktivität ermittelt wird. Dabei fand man her aus, daß, ohne daß die Konzentration eine große Rolle spielt, die Platte mit Aktivkohle zu einer 30 mal niedrigeren Radonkonzentration auf der "Reinseite" führt als die Platte ohne Kohle.

Beispiel 2

Eine Gipsplatte (Gips zwischen zwei Press-Spanschichten) von ca. 15 mm Stärke wurde mit einer Zugabe von 18% Gewicht eines wasserunempfindli chen, vermahlenen Molekularsiebs mit Poren um 5 Å der Firma Degussa (Wessalith Day) hergestellt und wie in Beispiel 1 mit einer herkömmlichen Gip splatte verglichen. Auch hier wurde mit dem Zusatz von für Radon geeigneten Adsorbentien ein etwa 10 mal kleinerer Radondurchtritt erreicht.

Beispiel 3

Mit dem gleichen Molekularsieb wie in Beispiel 2 wurde ein Innenputz herge stellt, der sich trotz eines Gehalts von 20% an vermahlenen Molekularsieben gut verstreichen ließ und gut haftete. Man kann davon ausgehen, daß - wie in Beispiel 2 - eine gute Sperrwirkung für Radon vorhanden ist.

Beispiel 4

Auf einem Technikums-Schmelzkalander wurde eine 1,6 mm starke Poly ethylenfolie hergestellt. In das gleiche Polyethylen wurden ca. 20% Pulver kohle der Firma Pica (Basis Kokusnußschalen, Oberfläche ca. 1400 m²/g. 1-10 µm, Schwerpunkt 4-5 µm) eingearbeitet und auch damit eine 1,6 mm starke Folie hergestellt. Die Folie war als Baufolie geeignet und hatte gleich zeitig eine gute Sperrwirkung für Radon.

Claims

1. Bauelemente mit Sperrwirkung für Radon, dadurch gekennzeichnet, daß sie Radon adsorbierende Stoffe enthalten.

2. Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radon adsorbierenden Stoffe Aktivkohle auf Basis von Naturprodukten, Stein kohle und Peche, bzw. carbonisierte und aktivierte Polymere oder Rück stände, die solche Polymere enthalten, sind.

3. Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radon adsorbierenden Stoffe wasserunempfindliche Molekularsiebe, vorzugs weise mit Poren um 5 Å, sind.

4. Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radon adsorbierenden Stoffe aus der Familie der Tonerden und Bentonite sind.

5. Bauelemente nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie plattenförmig sind und zur Herstellung von Wänden bzw. Wand-, Decken- und Bodenverkleidungen dienen.

6. Bauelemente nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Holzabfällen, einem Binder harz und vorzugsweise nicht weniger als 20% Adsorbentien bestehen.

7. Bauelemente nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Gips und vorzugsweise nicht weniger als 20% Adsorbentien bestehen.

8. Putz, insbesondere Innenputz, der vorzugsweise nicht weniger als 20% Adsorbentien enthält.

9. Baufolie mit Sperrwirkung für Radon, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Polyolefin bestehen, dem vorzugsweise nicht weniger als 20% Pulverkohle zugemischt ist.