IPA - Home > Abfallsteckbrief - Brandabfälle, Stand 07.04.2021

Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften

 

 

Schadstoffe

Allgemein

Schadstoffe in Brandrückständen können bedingt sein durch
  • das Brandgut (Ausgangsmaterial):

    • gefährliche mineralische Fasern, z. B. Asbest oder künstliche Mineralfasern (KMF), die als krebserzeugend eingestuft sind,
    • metallische Anteile, z. B. feste und flüssige metall- oder metallsalzhaltige Materialien bei Industriebränden, Blei aus älteren Rohrinstallationen, Schwermetalle aus Photovoltaik-Anlagen, Quecksilber aus Leuchtstoffröhren,
    • organische Anteile, z. B. PAK in Teerpappe, Holzschutzmittel, PCB-haltige Fugendichtungsmassen; PCB in Transformatoren, HBCD aus Dämmstoffen/Styropor,
    • Chlor- und Bromkohlenwasserstoff, z. B. als Flammschutzmittel eingesetzt in Dämmstoffen, Elektrogeräten,
  • das Brandereignis:

    • durch die Verbrennung oder Verschwelung erzeugte Schadstoffe, z. B. Ruß mit seinen schädlichen Bestandteilen, wie z. B. PAK, PCDD/PCDF,
    • nutzungsbedingte Verunreinigungen im industriellen/gewerblichen Bereich, z. B. Kohlenwasserstoffe bei Tankstellen (MKW), Metallsalze bei Galvanikbetrieben,
    • die Löscharbeiten, z. B. durch fluorhaltige Schaumlöschmittel, die u. a. bei Bränden von brennbaren Flüssigkeiten und schmelzenden Feststoffen eingesetzt werden.


Die Schadstoffe sind im Einzelfall anhand des Schadensprofils und des Gefährdungsgutachtens zu bestimmen, ggf. sind Probenahmen und -analysen erforderlich.

Eine allgemein gültige Auflistung relevanter Schadstoffe ist nicht möglich. Die Konzentration der Schadstoffe ist unter anderem abhängig von den Ausmaßen eines Brandes, dies wird durch die Einteilung in den Gefahrenbereichen GB0 bis GB3 nach der Richtlinie zur Brandschadensanierung VdS 2357 deutlich (Hinweiskasten).

Brandbedingte organische Schadstoffe

Folgende organische Schadstoffe, die durch einen Brandfall erzeugt werden oder durch Einsatz von Löschmitteln vorhanden sind, sind für die Beurteilung der Gefährlichkeit der Brandabfälle maßgebend:
  • PAK entstehen bei der unvollständigen Verbrennung und Pyrolyse organischen Materials. Sie befinden sich in der Asche, den verkokten Rückständen oder auf den Oberflächen der sonstigen Brandrückstände (Rußablagerungen). PAK sind als krebserzeugend eingestuft.
  • Ruß tritt als unerwünschtes Produkt (schwarzer, pulverförmiger Feststoff mit 80 – 99 % Kohlenstoff) bei Verbrennungsvorgängen auf und enthält dann meist an seiner Oberfläche adsorbierte ölige Bestandteile und Pyrolyseprodukte. Dieser Ruß (englisch soot, im Gegensatz zu Industrieruß ,engl. Carbon Black) hat im Tierversuch ein Krebs auslösendes Potenzial, verstärkt durch die häufig anwesenden Polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK).
  • PCB: Im Brandgut enthaltene PCB, z. B. Fugendichtungsmaterial oder Beschichtungen, können durch Wärme verdampfen und anschließend mit den Rauchgasniederschlägen auf den Brandrückständen kondensieren. PCB sind als gesundheitsschädlich und gewässergefährdend eingestuft.
  • PCDD/PCDF entstehen bei der unvollständigen Verbrennung chlorhaltiger Materialien, z. B. PVC (Polyvinylchlorid). Sie sind in der Regel adsorptiv an Rußteilchen gebunden und lagern sich auf den Brandrückständen ab. PCDD/PCDF sind als schwer abbaubare, bioakkumulierbare und hochtoxische organische Stoffe eingestuft.
  • PBDD/PBDF können bei Verbrennungsprozessen durch bromierte Flammschutzmittel entstehen. Sie sind wie ihre chlorierten Analoga in der Regel adsorptiv an Rußteilchen gebunden und lagern sich auf den Brandrückständen ab. PBDD/PBDF sind wie chlorierte Dioxine und Furane (PCDD/PCDF) als schwer abbaubare, bioakkumulierbare und hochtoxische organische Stoffe eingestuft.
  • Fluorhaltige Feuerlöschschäume können je nach Konzentration und Art der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen zur Kontamination des Löschwassers, der Böden, Gebäudeteile und Reinigungsmittel (Abwasser, Tücher, Lappen, Filterbeutel) führen. Wichtige Hauptvertreter der perfluorierten Tenside sind die Perfluoroctansäure (PFOA) und die Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), diese dürfen jedoch nur noch eingeschränkt bis 2025 verwendet werden. Feuerlöschschäume werden insbesondere als Löschmittel zur Bekämpfung von Bränden mit Flüssigkeiten eingesetzt.

Brandbedingte anorganische Schadstoffe

Beim Brand von Materialien, welche Metalle/Schwermetalle beinhalten (z. B. Photovoltaik-Anlagen), können diese freigesetzt/mobilisiert werden und in ionischer als auch fester Verbindungsform im Brandschutt als auch in der Umgebung vorliegen.

Ebenso ergeben sich bei Materialien/Baustoffen, die KMF oder Asbestfasern enthalten und durch einen Brand beschädigt werden, mögliche Freisetzungen der Fasern, die sich im Brandschutt wiederfinden.

 

Hinweis
Richtlinie zur Brandschadensanierung VdS 2357
Die Ermittlung der Gefahrstoffe in den Brandabfällen und die Bestimmung der Gefährlichkeit ist wesentliche Aufgabe des Sachverständigen bei der Bewertung des Brandgeschehens und bei der Einstufung der Gefahrenbereiche. Die Richtlinie zur Brandschadensanierung VdS 2357 enthält im Kapitel 3 ein detailliertes Ablaufschema für die nach dem Brand durchzuführenden Maßnahmen:
  1. Schadensmeldung an den Versicherer,
  2. Sicherung der Schadenstelle,
  3. Erstbegehung,
  4. Einteilung der Schadenstelle in Gefahrenbereiche GB0 bis GB3, ggf. Beauftragung eines Sachverständigen,
  5. Schutz- und Sofortmaßnahmen,
  6. Sanierungs- und Entsorgungskonzept, inklusive Gefährdungsbeurteilung und Sicherheitsplan,
  7. Schadenbeseitigung,
  8. Abnahme und Ergebniskontrolle,
  9. Entsorgung.
Die vorgenannten Maßnahmen der Ziffern 5 bis 8 sind nur bei den Brandstellen erforderlich, die den Gefahrenbereichen GB1 bis GB3 zugeordnet sind.

Die Richtlinie zur Brandschadensanierung VdS 2357 unterscheidet folgende Gefahrenbereiche GB:

GB0
Kleine Brände mit räumlich begrenzter Ausdehnung, z. B. Papierkorbbrand, Kochstellenbrand, Brand eines Kerzengestecks, fallen unter GB0. In der Regel sind die Verschmutzungen auf den Brandbereich beschränkt.

GB1
Hierzu zählen ausgedehntere Brände im Wohnbereich und Bereichen mit vergleichbarer Nutzung, z. B. Küchen-, Zimmer-, Wohnungs-, Keller- und Dachraumbrände, Brände in Büros, öffentlichen Gebäuden, Schulen, Gaststätten, sowie alle sonstigen Brände, bei denen lediglich allgemein übliche Mengen an chlor- oder bromorganischen Stoffen, insbesondere PVC, beteiligt waren und bei denen keine nennenswerte Schadstoffkontamination aufgrund der beteiligten Materialien zu erwarten ist.

GB2
Brände, an denen größere Mengen an chlor- und bromorganischen Stoffen, insbesondere PVC, beteiligt waren und bei denen eine nennenswerte Schadstoffkontamination aufgrund der beteiligten Materialien wahrscheinlich ist, z. B. stark belegte Kabeltrassen, PVC-haltige Lagermaterialien, führen zu GB2.

GB3
Brände im gewerblichen und industriellen Bereich mit Beteiligung von größeren Mengen kritischer Stoffe, die als Roh-, Hilfs- oder Betriebsstoffe eingesetzt waren, sowie weiterer giftiger oder sehr giftiger Stoffe im Sinne der Gefahrstoffverordnung, wie z. B. polychlorierte Biphenyle (PCB), Pentachlorphenol (PCP), Pflanzen- und Vorratsschutzmittel in größeren Gebinden, resultieren in GB3.

Nähere Informationen hierzu in den Richtlinien zur Brandschadensanierung, VdS 2357 (siehe Quellenverzeichnis).
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Feuerlöschmittel
im Wesentlichen handelt es sich um:
  • Wasser und Wasser mit Zusätzen:
    Bei den Zusätzen handelt es sich um Netzmittel für die Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers zur besseren Brandbekämpfung. Als Netzmittel werden normalerweise Schaummittel verwendet, die niedriger als zur Herstellung von Löschschaum dosiert (ca. 0,5 – 1 % statt 3%) werden, wobei keine Luft zugemischt wird. Die fertige Mischung wird auch Netzwasser genannt.
  • Feuerlöschpulver:
    Als Feuerlöschpulver bezeichnet man Trockenlöschmittel in Pulverform (sehr fein zerteilter Feststoff) zur Brandbekämpfung. Diese gibt es für die Brandklassen B und C (sog. "BC-Löschpulver"), A, B und C (sog. "ABC-Löschpulver") sowie D (sog. "Metallbrandlöschpulver"). Das ABC-Löschpulver ist am weitesten verbreitet und das einzige Löschmittel, das die Brandklassen A (Feststoffe), B (Flüssigkeiten oder flüssig werdende Stoffe) und C (Gase) abdeckt. Es ist in den meisten Handfeuerlöschern enthalten. ABC-Pulver besteht überwiegend aus feinst vermahlenem Ammoniumdihydrogenphosphat und Ammoniumsulfat.
  • Feuerlöschschaum:
    Feuerlöschschaum ist spezieller Schaum, der größtenteils aus Füllgas (üblicherweise Luft) sowie Wasser und einem Schaummittel besteht. Aufgrund seiner Zusammensetzung wird er auch Luftschaum genannt. Feuerlöschschaum wird – meist durch die Feuerwehr – als Löschmittel zur Bekämpfung von Bränden der Brandklassen A (Feststoffe) oder B (Flüssigkeiten oder flüssig werdende Stoffe) eingesetzt.
    Fluorhaltige Schaumlöschmittel enthalten oberflächenaktive per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (auch per- und polyfluorierte Chemikalien, PFC oder PFAS genannt, manchmal noch im allgemeinen Sprachgebrauch mit PFT bezeichnet). Sie bilden auf der Oberfläche brennbarer Flüssigkeiten oder auf geschmolzenen Oberflächen einen dünnen Wasserfilm. Dies steigert die Löschwirkung des Schaumes oder der Schaummittellösungen und verhindert gleichzeitig die Rückzündung der brennbaren Flüssigkeit. Wichtige Hauptvertreter der perfluorierten Tenside sind die Perfluoroctansäure (PFOA) und die Perfluoroctansulfonsäure (PFOS).
    PFOS wurden bis 2006 als filmbildende Tenside im sogenannten AFFF Schaummittel eingesetzt, (AFFF = Aqueos Film Forming Foam, wasserfilmbildendes Schaummittel, insbesondere geeignet zur Brandbekämpfung bei Bränden der Brandklasse B). PFAS stehen in Verdacht, krebserregend zu sein. PFOS, PFOA und eine Gruppe weiterer perfluorierter, langkettiger Verbindungen sind als persistent, bioakkumulierend und toxisch eingestuft. Die EU verbietet seit dem 27.06.2008 mit der Richtlinie 2006/122/EG das Inverkehrbringen und Verwenden von PFOS und ihren Derivaten. Abweichend vom Verbot durften PFOS-haltige Feuerlöschschäume, die vor dem 27.12.2006 in Verkehr gebracht wurden, noch bis zum 27.06.2011 weiter verwendet werden.
    Anstelle von PFOS werden heute in fluorhaltigen Schaumlöschmitteln teil- oder polyfluorierte Chemikalien eingesetzt, die häufig auch als Fluortelomere bezeichnet werden. Deren tatsächliche Auswirkungen auf Mensch und Umwelt sind im Detail – bedingt durch das noch wenig erforschte Abbauverhalten – noch nicht bekannt. Es ist zu vermuten, dass auch diese langfristig zu schädlichen Auswirkungen führen können.
    Der EU-Verordnung zufolge dürfen Schaumlöschmittelkonzentrate, die ab dem 4. Juli 2020 in Verkehr gebracht werden, eine maximale Konzentration von 25 ppb PFOA und ihren Salzen (entspricht 25 µg/l) oder 1000 ppb (entspricht 1000 µg/l) für eine oder eine Kombination von PFOA-verwandten Substanzen aufweisen. Schaumlöschmittelvorräte, die vor dem 4. Juli 2020 in Verkehr gebracht werden, sind von der Regelung ausgenommen. Ebenso sind nach aktuellem Stand die festgelegten Grenzwerte für PFOA nicht für Löschanlagen im Bestand anwendbar.
Bemerkung:
Nach jedem Brandfall sollte beim Einsatz von Schaumlöschmittel zur eindeutigen Klärung der Art und der Zusammensetzung des verwendeten Schaumlöschmittels das technische Merkblatt als auch das Sicherheitsdatenblatt des Schaumlöschmittels auf dessen Inhaltstoffe und deren Konzentrationen geprüft werden. Dies kann durch Anfrage bei den eingesetzten Feuerwehren und/oder dem Hersteller des Schaumlöschmittels erfolgen.

 

Gefährliche Eigenschaften

Gefährliche Abfälle sind in der Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet. Von ihnen wird angenommen, dass sie mindestens eine gefahrenrelevante Eigenschaft nach Anhang III der Richtlinie 2008/98/EG besitzen. Einige Abfallarten sind aufgegliedert in gefährliche (*) und in nicht gefährliche Abfälle (sogenannte Spiegeleinträge), bei denen die Einstufung als "gefährlich" vom Gehalt gefährlicher Stoffe abhängig gemacht wird.

Die Regelungen für den Abfallbereich beruhen u. a. auf den Rechtsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung) und gelten seit dem 01.06.2015 im europäischen Recht. Im deutschen Abfallrecht ist die AVV durch die Verordnung zur Umsetzung der novellierten abfallrechtlichen Gefährlichkeitskriterien geändert worden (siehe hierzu die Rubrik - Aktuelles zur AVV).

In der folgenden Tabelle wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht die vollständige Stoffeinstufung dargestellt, die bei Bedarf in Stoffdatenbanken, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis, nachgesehen werden kann.
Schadstoffe Gehalte / Konzentrationen Erläuterungen
Typische Brandbedingte Schadstoffe in Brandabfällen
PAK einzelfallbedingt ggf. als Rußanhaftung, in der Asche, verkokte Rückstände; viele PAK-Verbindungen sind karzinogen und persistent, einige sind auch gewässergefährdend
Ruß i. d. R. > 80 % Kohlenstoff Verbrennungsbestandteil, untrennbar mit weiteren organischen Schadstoffen (insbesondere PAK) verbunden und als karzinogen eingestuft
PCB einzelfallbedingt ggf. als Rußanhaftung; PCB sind als chronisch toxisch, bioakkumulierbar und persistent eingestuft
PCDD/PCDF einzelfallbedingt ggf. als Rußanhaftung; PCDD/PCDF sind als schwer abbaubare, bioaakumulierbare und hochtoxische organische Stoffe eingestuft
PBDD/PBDF einzelfallbedingt ggf. als Rußanhaftung; PBDD/PBDF sind als schwer abbaubare, bioakkumulierbre und hochtoxische organische Stoffe eingestuft
PFOS einzelfallbedingt Einsatz in Feuerlöschschaum oder in Feuerlöschmittel mit Zusätzen; ein PBT-Stoff (persistent, bioakkumulativ und toxisch), dessen Verwendung bis auf wenige Einsatzbereiche eingeschränkt ist
Schwermetalle und deren Verbindungen einzelfallbedingt mögliche Freisetzung bzw. Rückstände u. a. aus Photovoltaik-Anlagen, z. B. Dünnschichtmodule, diese enthalten Cadmiumtellurid, eine Verbindung aus Cadmium und Tellur; viele Schwermetalle bzw. ihre Verbindungen sind gesundheitsschädlich oder giftig (wie Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom VI, Kobalt, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Selen, Tellur, Thallium, Zink, Berylium, Silber, Vanadium), darüber hinaus gewässergefährdend und können reproduktionstoxisch oder karzinogen sein (z. B. Bleioxide, Cadmiumoxid, Kupferoxide, Cobaltsulfid, Nickeloxid)
Asbest einzelfallbedingt mögliche Faserfreisetzung, wenn asbesthaltige Baustoffe beschädigt wurden und/oder zu Bruch gegangen sind; insbesondere freigesetzte WHO-Fasern sind beim Einatmen karzinogen, nahezu vollständiges Verbot des Herstellens und Inverkehrbringens in Deutschland seit 1993 (GefStoffV) und EU-weit seit 2005
KMF einzelfallbedingt insbesondere freigesetzte WHO-Fasern sind beim Einatmen karzinogen, Verwendungsverbot für "alte Mineralwolle" seit 01.06.2000; "neue Mineralwolle" ohne karzinogene Fasern mit Freizeichnung durch "RAL-Gütezeichen"

 

 

Glossar
  PAKpolycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe aus mindestens zwei verbundenen aromatischen Ringen, die überwiegend bei unvollständiger Verbrennung entstehen (oft angelagert an Ruß) und meist eine hohe Toxizität und Persistenz aufweisen, z. B. Benzo[a]pyren
  PCBpolychlorierte Biphenyle, Stoffgruppe mit 209 Verbindungen, die früher u. a. in Trafo-, Wärmeträger- und Hydraulikölen sowie Weichmachern enthalten waren, unterfallen der POP-Verordnung (im Anhang I bzw. IV aufgeführt), da sie chronisch toxisch, bioakkumulierbar und persistent sind
  PCDD/PCDFpolychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, Sammelbezeichnung für ähnlich aufgebaute, chlorierte organische Verbindungen, die hauptsächlich bei thermischen Prozessen von organischen Materialien anfallen, giftig (u. a. krebserzeugend), fettlöslich, bioakkumulierbar, persistent, unterfallen der POP-Verordnung (im Anhang IV aufgeführt)
  FSMFlammschutzmittel, Stoffe, welche die Entstehung bzw. Ausbreitung von Bränden einschränken, verlangsamen oder verhindern sollen
  PBDD/PBDFpolybromierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, die wie PCDD/PCDF als Nebenprodukte bei einer Vielzahl von thermischen Prozessen entstehen, bei denen bromierte Stoffe enthalten sind, wobei einzelne Vertreter dieser Stoffgruppe hochtoxisch und schwer abbaubar sind
  CLPClassification, Labelling and Packaging (Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung)
  CLP-VerordnungVerordnung (EG) Nr. 1272/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, zur Änderung und Aufhebung der Richtlinien 67/548/EWG und 1999/45/EG und zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006; gültig nur in der jeweils aktuellen Fassung auf Grundlage der regelmäßigen Anpassungen an den technischen Fortschritt durch entsprechende Anpassungsverordnungen
  PFTperfluorierte Tenside, Fluorkohlenwasserstoffe, synthetische oberflächenaktive Verbindungen, wasser-, fett- und schmutzabweisend, persistent, bioakkumulativ und toxisch
  PFOSperfluorooctanesulfonic acid (Perfluoroctansulfonsäure), gehört zu den perfluorierten Kohlenwasserstoffen, ein PBT-Stoff   (persistent, bioakkumulativ und toxisch), dessen Verwendung auf bestimmte Einsatzbereiche beschränkt ist (POP-Verordnung)
  PFOA perfluorooctanoic acid (Perfluoroctansäure), gehört zu den perfluorierten Kohlenwasserstoffen, ein PBT-Stoff (persistent, bioakkumulativ und toxisch), dessen Verwendung bis auf wenige Einsatzbereiche eingeschränkt ist (POP-Verordnung) 
  Fluortelomeregehören zur Stoffgruppe der polyfluorierten Tenside
  RALDeutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V. (Abk. für Reichs-Ausschuss für Lieferbedingungen), eine unabhängige Organisation, die RAL-Gütezeichen für Produkte und Dienstleistungen hinsichtlich technischer und vor allem qualitätstechnischer Anforderungen vergibt.
  PFASper- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, auch per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC) und früher perfluorierte Tenside (PFT) genannt, zu denen auch PFOS und PFOA gehören; industriell hergestellte organische Fluorverbindungen, wasser-, fett- und schmutzabweisend, persistent, meistens bioakkumulativ und toxisch
  Rußelementarer Kohlenstoff als Verbrennungsbestandteil, untrennbar mit weiteren organischen Schadstoffen (insbesondere PAK) verbunden und als karzinogen eingestuft
  AFFFaqueous film forming foam, wasserfilmbildendes Schaummittel, insbesondere geeignet zur Brandbekämpfung bei Bränden der Brandklasse B
  Schwermetallenach gängiger Definition Metalle mit einer Dichte größer 5 g/cm3; einige sind für den Menschen in kleinen Dosen essentiell (sogenannte Spurenelemente wie Eisen, Kobalt, Kupfer, Nickel und Zink), aber viele sind in höheren Konzentrationen gesundheitsschädlich, giftig, karzinogen oder gewässergefährdend; gelangen sie ins Grundwasser, können sie über die Nahrungskette physiologische Schäden verursachen 
  KMFkünstliche Mineralfasern, synthetische, anorganische Fasern, kristallin oder glasartig, wie z. B. Dämmwolle aus Glas oder Gestein, Endlosglasfasern, Keramikfasern; biobeständige und lungengängige Fasern können Krebs erzeugen

 

Quellenverzeichnis
(Quellen, wenn nicht anders angegeben, in der aktuellen Fassung)
  EU - Europäische Union
  DE - Bundesrepublik Deutschland
  BW - Baden-Württemberg
  BY - Bayern
  BE - Berlin
  BB - Brandenburg
  HB - Bremen
  HH - Hamburg
  HE - Hessen
  MV - Mecklenburg-Vorpommern
  NI - Niedersachsen
  NW - Nordrhein-Westfalen
  RP - Rheinland-Pfalz
  SL - Saarland
  SN - Sachsen
  ST - Sachsen-Anhalt
  SH - Schleswig-Holstein
  TH - Thüringen