Bachelor II Arbeit
Fragen für Bachelorarbeit II
Fragen für Bachelorarbeit II
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Flashcards
Was beinhaltet die Norm DIN V 54900?
Die Norm DIN V 54900 Deutsche Norm zur Prüfung der Kompostierbarkeit von Kunststoffen beinhaltet
die Prüfverfahren
- DIN V 54900-1 Chemische Prüfung
- DIN V 54900-2 Prüfung der vollständigen biologischen Abbaubarkeit
- Verfahren 1: Bestimmung des biochemischen Sauerstoffverbrauchs in einem geschlossenen
Respirometer.
- Verfahren 2: Bestimmung der Entwicklung von Kohlendioxid im wässrigen Medium
- Verfahren 3: Bestimmung der Entwicklung von Kohlendioxid im Kompost
- DIN V 54900-3 Prüfung im Technikumsmassstab unter optimierten Bedingungen
Was beinhaltet die DIN EN 13432?
Europäische Norm DIN EN 14995 Nachweis der Kompostierbarkeit von Kunststoffen beinhalten je
identisch die Prüfverfahren
- Chemische Prüfung
- ISO 14851 Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit von Kunststoff-
Materialien in einem wässrigen Medium: Verfahren mittels Messung des Sauerstoffbedarfs in
einem geschlossenen Respirometer
- ISO 14852 Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit von Kunststoff-
Materialien in einem wässrigen Medium: Verfahren mittels Analyse des freigesetzten Kohlenstoffdioxids
- ISO 14855 Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit und Zersetzung von
Kunststoff-Materialien unter den Bedingungen kontrollierter Kompostierung: Verfahren mittels
Analyse des freigesetzten Kohlenstoffdioxids.
Was beinhaltet die ASTM D 6400?
Die US-amerikanische Norm ASTM D 6400 beinhaltet die Prüfverfahren
- Chemische Prüfung
- ASTM D 5338-98 Standard Testmethode zur Bestimmung des aeroben Abbaus von Kunststoffen
unter kontrollierten Kompost-Bedingungen
- ASTM D 6002-96 Standard Leitfaden zur Bestimmung der Kompostierbarkeit von biologisch
abbaubaren Kunststoffen.
Beschreiben sie das Prüfverfahren auf Kompostierbarkeit nach DIN V 54900-3
Das Prüfverfahren DIN V 54900-3 beschreibt den Nachweis der Abbaubarkeit im Technikumsmassstab
und in einer Praxisanlage. Dabei wird überprüft, ob sich die biologische Abbaubarkeit im Laborversuch
gemäss DIN V 54900-2 auch auf die Realität übertragen lässt. Die Prüfsubstanzen werden mit
frischen Bioabfällen vermischt und in gekennzeichneten Probesäcken in die Bioabfall- Kompostieranlage
eingeschleust. Nach zeitlich regelmässigen Abständen werden Probesäcke aus der Kompostieranlage
entnommen und auf den Abbau der Prüfsubstanz geprüft. Die Kompostierzeit beträgt dabei
10 – 15 Wochen. Weiter muss nach DIN V 54900-3 ein Abbauversuch mit deutlich höherer Konzentration
von BAW (Ökotoxizitätstest) durchgeführt werden, auf den in den anderen Standards verzichtet
wird (Neff-Koster, 2001
Beschreiben Sie das Prüfverfahren auf Kompostierbarkeit nach DIN EN 13432
Die Norm DIN EN 13432 verlangt eine obligatorische Technikumsprüfung mittels eines Verfahrens zur
Simulation typischer aerober Kompostierbedingungen, nennt aber kein spezielles Verfahren, wie die
Prüfung praktisch durchzuführen ist. Die Technikumsprüfung gilt als bestanden, wenn nach einer
Prüfdauer von 12 Wochen bei der Siebung durch ein 2mm Sieb noch maximal 10% der Originalmasse
(auf Basis Trockensubstanz TS) als Siebrückstand zurückbleiben. (Bioplastics, 2007).
Beschreiben Sie das Prüfverfahren auf Kompostierbarkeit nach ASTM D 6400
Die ASTM D 6400 schreib kein spezifiziertes Verfahren vor
Beschreiben Sie das Prüfverfahren auf Kompostierbarkeit für EN ISO 17556
Der Vollständigkeit halber ist das Prüfverfahren EN ISO 17556 zu nennen, mit welchem die vollständige
aerobe biologische Abbaubarkeit von Polymeren im Boden bestimmt wird. Zur Bestimmung der
Abbaubarkeit kann der Sauerstoffbedarf oder das gebildete Kohlendioxid gemessen werden. Es wird
herkömmlicher Boden als Inokulum verwendet und die Prüfung der Bodeninkubation wird im Labor
bei Dunkelheit und bei einer konstanten Temperatur von 20-28°C ± 2°C durchgeführt. Als Boden wird
ein Gemisch aus 70% industriellem Quarzsand, 10% Ton, 16% natürlichem Boden und 4% reifem, gut
belüfteten Kompost verwendet. Als Referenzsubstanz wird mikrokristalline Cellulose eingesetzt. Die
Prüfung nach der Norm EN ISO 17556 gilt als bestanden, wenn die Abbaubarkeit nach 6 Monaten
Prüfdauer mindestens 60% beträgt (Beuth, 2013).
Wie erfolgt die Prüfung auf Kompostierbarkeit?
Die Prüfverfahren zur Ermittlung der Kompostierbarkeit beziehen sich auf das BAW Gesamtprodukt
und charakterisieren dessen Verhalten unter realen oder annähernd realen Kompostierungsbedingungen.
Unter „realen Bedingungen“ wird dabei das Milieu verstanden, wie es während einer gut
geführten Kompostierung in der Heissrottephase besteht. Die Beeinflussung des Abbaus durch vorgelagerte
Prozesse wie Zerkleinerung und Lagerung wird nicht geprüft.
Wie erfolgt die Prüfung der Qualität des Komposts
Die Prüfung der Qualität der Komposte basiert auf verschiedenen Ökotoxizitätstests. Dabei werden
nach DIN V 54900 Tests mit einer Pflanzenart, nach DIN EN 13432 mit zwei und nach ASTM D 6400
mit drei Pflanzenarten gefordert. DIN V 54900 verlangt eine zusätzliche optische Prüfung (Störstoffgehalt).
Nach DIN EN 13432 erfolgt zusätzlich eine genauere chemische Charakterisierung des Kompostes.
Hierbei wird der Nährstoffgehalt bestimmt, der nach DIN V 54900 bereits Teil der chemischen
Prüfung des Werkstoffes ist.
Wo liegen die Temperaturen für die biologische Abbaubarkeit?
Für den Nachweis einer vollständigen biologischen Abbaubarkeit (ISO 14851) unter aeroben Bodenbedingungen
wird eine Prüftemperatur von 20 – 25 °C angesetzt. Diese Temperaturen liegen um 5 –
10 °C über den durchschnittlichen Temperaturen mittelländischer Oberböden (biologisch aktiver
Horizont). Für den Nachweis der Kompostierbarkeit unter Standardbedingungen wird eine Temperatur
von 58 °C angesetzt (ISO 14855). Dies entspricht einer durchschnittlichen Komposttemperatur
während der Heissrottephase (resp. liegt um 5 – 10 °C darunter). Für den Nachweis der anaeroben
Abbaubarkeit wird bei Temperaturen von 35 °C (mesophil, ISO 14853) resp. 52 °C (thermophil, ISO
15985) gearbeitet, was den durchschnittlichen Temperaturen entsprechender technischer Vergärungsanlagen
entspricht oder um 2 – 5 °C tiefer liegt.
Die Standardtemperaturen für den Nachweis der vollständigen biologischen Abbaubarkeit
liegen leicht über den realen Bodentemperaturen. In landwirtschaftlich genutzten Böden kann
ein langsamerer Abbau von nachweislich biologisch abbaubaren Werkstoffen auftreten.
Die Standardtemperaturen für den Nachweis der biologischen Abbaubarkeit von BAW unter
Vergärungs- und Kompostierungsbedingungen entsprechen den Temperaturbereichen realer
technischer Anlagen.
Wie lange sind die Prüfungsdauern bzw. minimale und mittelere hydraulische Verweilzeit?
Für den Nachweis einer vollständigen biologischen Abbaubarkeit (ISO 14851) unter aeroben Bodenbedingungen
wird eine Prüfdauer von 6 Monaten angesetzt. Dies entspricht einer realistischen Zeitdauer
mikrobiologischer Aktivität eines landwirtschaftlich bewirtschafteten Bodens. Für den Nachweis
der aeroben Abbaubarkeit unter Realbedingungen wird eine Prüfungsdauer von 12 - 15 Wochen
angesetzt. Für den Nachweis der mesophilen anaeroben Abbaubarkeit im Flüssigmedium werden 60
Tage, für den thermophilen Abbau in feststoffreichen Substraten werden 15 Tage angesetzt. Diese
Zeiten entsprechen durchschnittlichen resp. branchenüblichen Verweilzeiten in Kompostierungs- und
Vergärungsanlagen. Landwirtschaftliche Vergärungen weisen teilweise Verweilzeiten von lediglich 20
– 30 Tagen auf. Trockenvergärungsanlagen (Boxenvergärungen) arbeiten mit Verweilzeiten von 4 – 8
Wochen.
Die Prüfungsdauer von normierten Abbautest orientiert sich an den Zeiten, welche für den
Abbau in technischen Anlagen resp. im Boden zur Verfügung stehen.
Die Aussage der „vollständigen biologischen Abbaubarkeit“ bezieht sich auf einen mehrmonatigen
Verbleib im warmen Boden. Dieser Nachweis kann alleingestellt nicht zur Bewertung
des Abbaus von BAW in aeroben oder anaeroben technischen Systemen übertragen werden.
Womit werden die BAW bei den Testversuchen angeimpft?
Sämtliche Standardverfahren setzen aktive aerobe oder anaerobe Mischkulturen (Boden, Belebtschlamm,
Kompost, Gärgut), welche nicht speziell an BAW adaptiert sind, für den Nachweis der
biologischen Abbaubarkeit ein. Die Verfahren entsprechen in dieser Hinsicht realitätsnahen Bedingungen
auf technischen Anlagen.
Eine fehlende oder unzureichende mikrobiologische Aktivität kann in technischen Anlagen als
Grund für einen mangelhaften Abbau von BAW ausgeschlossen werden.
Welchen Einfluss haben Belüftung, Feuchte und Durchmischung?
Sämtliche Standardtestverfahren berücksichtigen bei ihrer Durchführung eine gute Sauerstoffversorgung
(Sauerstoffüberschuss), ausreichend Feuchte und eine sinnvolle Durchmischung. In technischen
Anlagen wird auf diese betrieblichen Einflussgrössen ebenfalls geachtet und es sind keine grossen
Abweichungen von den Standartbedingungen zu erwarten. In nicht durchmischten resp. lediglich
perkolierten Trockenvergärungen können im Vergleich zu den Laborverfahren lokal geringere Feuchtegehalte
und länger andauernde undurchmischte Perioden auftreten. In vernässten oder ausgetrockneten
Kompostanlagen (Garten- und Feldrandkompost) erfolgt im Vergleich zu den Standartverfahren
eine massiv schlechtere Sauerstoffversorgung.
In Trockenvergärungen, Garten- und Feldrandkompostierungen kann ein verminderter Abbau
von nachweislich biologisch abbaubaren Werkstoffen auftreten.
Wie hoch muss der Abbaugrad bei BAWs im Testverfahren liegen?
Die meisten Standardverfahren zum Nachweis der vollständigen biologischen Abbaubarkeit von BAW
resp. zum Nachweis der Kompostierbarkeit basieren auf einem Abbau von 60 – 90 % des Ausgangsmaterials.
Sie sind damit bei hohen Belastungen der verarbeiteten Abfälle nicht geeignet, sicherzustellen,
dass keine visuellen Beeinträchtigungen der Endprodukte Gärgut oder Kompost durch Restfraktionen
BAW auftreten.
