Viele Bezeichnungen für ein Phänomen in Innenräumen"Magic dust", "Schwarzstaub", "Fogging"

Das „Schwarzstaubphänomen“ ist eigentlich kein neues Problem. Denn wer kennt das nicht - die mit der Zeit grau bis schwarz eingefärbten oberen Zimmerecken oder den schmierig klebrigen Film auf der Windschutzscheibe eines Autos? Hingegen sind plötzlich auftretende Verfärbungen der Wandoberflächen ein Phänomen, das erst seit den neunziger Jahren vermehrt registriert wird.

„Fogging“ tritt hauptsächlich in den Wintermonaten auf

Befragungen von Betroffenen haben ergeben, dass das Phänomen des plötzlich auftretenden grau/schwarzen Schmierfilms vorwiegend in den Wintermonaten im Anschluss an Renovierungsarbeiten oder in neu errichteten Wohnungen auftritt. Zunächst wurden Weichmacher, sogenannte Phthalate, die in Wandfarben enthalten sind, für den Entstehungsprozess (Fogging) als Ursache angenommen. Die Farbenhersteller haben reagiert: Es wurden Innenraumfarben entwickelt, die keine bis geringe Mengen Fogging-aktiver Substanzen enthalten. Dennoch ist das Phänomen nach wie vor zu beobachten. Untersuchungen des Umweltbundesamtes haben gezeigt, dass die Art der durchgeführten Renovierungsarbeiten (Malerarbeiten, Verlegearbeiten, Arbeiten unter Verwendung von Klebern und Dichtmassen) in keinem belegbaren Kausalzusammenhang zur Entstehung steht. Unbestritten ist aber, dass „Fogging“ in über neunzig Prozent der Fälle in der Heizperiode auftritt und dabei wiederum meist zu Beginn. Weiterhin kann beobachtet werden, dass sich Schwarzstaub bevorzugt an kälteren Stellen, wie Fensterrahmen und kalten Wandoberflächen, ablagert. Aber auch auf Fernsehern und Möbeloberflächen bildet sich der Schmierfilm.

Die Wandfarbe kann eine mögliche Quelle von vielen anderen sein

Bis heute konnte der Entstehungsprozess nicht eindeutig geklärt werden. Neben den bereits genannten scheinen folgende Faktoren ein Fogging zu begünstigen:

- dichte Gebäudehülle einhergehend mit geringer Luftwechselrate

- bauphysikalische Situation (Wärmebrücken, nicht gedämmte Außenwände)

- elektrostatisch aufgeladene Oberflächen (Laminatböden, Kunststoffoberflächen)

zusätzliche Staubemittenten (Teppiche, Zigarettenrauch, Reinigungsmittel, Kerzen, offener Kamin, Zigarettenrauch, Speisezubereitung, etc.).

Mit Einsetzen der Heizperiode und der damit verbundenen geringen relativen Luftfeuchte in den Räumen gelangen schwer flüchtige organische Verbindungen (SVOC) in die Innenraumluft. Dazu zählen Alkane, Paraffine, Fettalkohole, Fettsäureester, Phthalate, Nikotin und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Die SVOCs kondensieren vermehrt auf im Raum befindlichen Staubpartikel. Diese schlagen sich dann bevorzugt auf kalte Wandoberflächen nieder. Dieser Prozess wird als Thermophorese bezeichnet. Die entstehenden Muster, die bei der Ablagerung des Schwarzstaubes zu beobachten sind, deuten auf einen gerichteten Partikeltransport hin, der wiederum durch Lüftung und Gebläse beeinflusst wird.

Die Quellen für die schwerflüchtigen organischen Verbindungen können unterschiedlich sein. Baustoffe wie Kleber, Farben und Dichtmittel, aber auch Einrichtungs- und Gebrauchsgegenstände, Kosmetika oder Reinigungsmittel sind Emittenten von SVOCs.

Schwarzstaub ist nicht gleich Rußablagerung

Häufig wird der schwarze Staub gleichgesetzt mit Brandrückständen und reinen Rußablagerungen, die aus Verbrennungsprozessen resultieren. Untersuchungen der Rückstände haben aber gezeigt, dass die chemische Zusammensetzung von Rußablagerungen oder von Brandrückständen nicht mit dem des Schwarzstaubes übereinstimmen.

Ein Faktor allein kann den Prozess nicht auslösen

Der Entstehungsprozess des Schwarzstaubes und seiner Ablagerung ist ein komplexer Prozess. Es bedarf des Zusammenwirkens mehrerer Parameter mit bestimmten Eigenschaften. Dominante Parameter sind Temperaturgradienten, Partikelgrößen und die Konzentrationen schwerflüchtiger organischer Verbindungen. Untersuchungen in Klimakammern und betroffenen Wohnungen konnten diese These untermauern. Zur Auslösung des „Phänomens Magic Dust“ konnten zwei entscheidende Einflussgrößen identifiziert werden: Die Bildung von Aerosolen definierter Größenverteilung und gerichtete Transportprozesse, bevorzugt Thermophorese.

Dennoch sind die chemischen und physikalischen Prozesse des Foggings bis heute nicht vollständig aufgeklärt und verstanden. Das Phänomen bleibt daher Gegenstand weiterer Forschung. 

Nur eine umfangreiche Analyse unterschiedlicher Proben gestattet eine halbwegs zuverlässige Quellenzuordnung

Über eine Wischprobe, die an Fenster- und Wandflächen genommen werden kann, können Rückschlüsse auf luftgetragene Substanzen gezogen werden. Dabei wird die Probe mit einem blindwertgeprüften Zellstofftuch genommen, um die Richtigkeit der anschließenden Messergebnisse zu gewährleisten. Dies bedeutet, dass der Blindwert jeder einzelnen Substanz, die in der Probe analysiert werden soll und sich in dem Zellstofftuch durch Produktionsprozesse oder durch die Ausgangsmaterialien befinden kann, von dem jeweils gemessenen Wert der Probe abgezogen wird.

Ergänzend dazu können aus der Untersuchung von Hausstaubproben neben dem Eintrag schwerflüchtiger organischer Substanzen auch Stoffe nachgewiesen werden, die von der Bodenfläche abgegeben werden. Aus der Verteilung der Fogging-aktiven Substanzen, die sich in der Raumluft befinden, im Vergleich mit denen, die sich im Hausstaub nachweisen lassen, kann in Einzelfällen eine Beurteilung der Quellenbeteiligung abgeleitet werden. 

Einen guten Überblick über den aktuellen Wissensstand fasst die Broschüre des Umweltbundesamtes „Attacke des Schwarzen Staubes“ zusammen.

Nützliche Links:

Bayerisches Landesamt für Umwelt: UmweltWissen: Fogging/Schwarzstaub – wenn die Wand schwarz wird