PAK-Sanierung

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

PAK sind in der Natur vor allem in fossilen Brennstoffen (Erdöl und Kohle) enthalten. Sie sind auch Bestandteile der weltweit vorkommenden Naturasphaltvorkommen, die sich über geologische Zeiträume durch Verdunsten der leichter flüchtigen Anteile des Erdöls gebildet haben. Bereits in der Antike wurden natürliche Asphaltvorkommen (auch als Erdpech oder Bergteer bezeichnet) verwendet. Naturasphalt wurde als Abdichtungsmaterial, als Mörtel und im Straßenbau verwendet. Ebenso sind medizinische Anwendungen bekannt.

PAK entstehen auch immer beim Erhitzen oder Verbrennen von organischem Material unter Sauerstoffmangel (unvollständige Verbrennung) sowie bei der Pyrolyse (thermische Spaltung organischer Verbindungen unter Abwesenheit von Sauerstoff, auch als trockene Destillation bezeichnet). Je nach Ausgangsmaterial und Reaktionsbedingungen entstehen bei Temperaturen unter 1.000 °C in der Regel PAK mit 3 bis 4 Benzolringen, oberhalb von 1.000 °C überwiegend PAK mit 5 bis 7 Ringen. In Innenräumen ist Tabakrauch eine bedeutende PAK-Quelle.

Alle Teerprodukte enthalten hohe PAK-Konzentrationen. Steinkohlenteer (siehe auch Kapitel 2.1.1) entsteht als Nebenprodukt bei der trockenen Destillation von Steinkohle in Kokereien und Gasfabriken. Daher rühren auch die zum Teil erheblichen Boden- und Grundwasserverunreinigungen alter Kokerei- und Gaswerkstandorte. Ursprünglich war Steinkohlenteer ein Abfallprodukt, ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurde er aber als wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie zur Erzeugung hochwertiger Farbstoffe, Arzneimittel, Explosivstoffe, Riechstoffe, Kunstharze, Lösemittel, Desinfektionsmittel und Kraftstoffe entdeckt.

Bezeichnungen für PAK-haltige Stoffgemische werden – zum Teil aus der Geschichte der Begriffe resultierend – oft mit unterschiedlicher Bedeutung verwendet:

Asphalt besteht aus Gesteinsbestandteilen unterschiedlicher Korngröße, die mit Bitumen gebunden werden und hauptsächlich als Straßen- oder Bodenbelag Verwendung finden. Im Englischen werden die Begriffe „Asphalt“ und „Bitumen“ nicht klar unterschieden und „Asphalt“ synonym für beides verwendet.

Natürlich vorkommendes Bitumen (Naturbitumen) hat sich durch das Verdunsten der leichter flüchtigen Bestandteile von Naturasphaltvorkommen gebildet. Das industriell eingesetzte Bitumen wird mittlerweile größtenteils bei der Erdölraffination erzeugt. Der PAK-Gehalt ist erheblich niedriger (um den Faktor 1.000) als in Teeren.

Gussasphalt ist eine in heißem Zustand gieß- und streichfähige Masse aus Steinmehl, Splitt oder Kies und Sand sowie Bitumen als Bindemittel, die vor allem als Fahrbahnbelag und im Industriebaubereich verwendet wird. Gussasphaltestrich ist auch im Wohnungsbau bekannt; er ist nach Abkühlung sofort gebrauchsfähig. Bei der Verarbeitung sind insbesondere im Innenraumbereich hohe Konzentrationen an Bitumendämpfen und -aerosolen zu erwarten.

Als Pech wird der bei der Destillation von Steinkohlenteer verbleibende Rückstand bezeichnet.

Bei Teer handelt es sich um ein flüssiges bis zähes, meist schwarzes oder braunes, übel riechendes Gemisch. Teer entsteht bei der Schwelung, Vergasung oder Verkokung von Steinkohle zu Steinkohlenteer und von Braunkohle, Torf oder Holz zu Holzteer. Teere haben einen hohen Gehalt an PAK. Im Bausektor wurden Teerprodukte seit den 1970er-Jahren durch weniger toxische Bitumenprodukte ersetzt.

PAK können vorkommen in

• Gründungen, erdberührten Bauteilen und Außenanlagen,
• Außenwänden,
• Fenstern,
• Türen und Toren,
• Innenwänden,
• Decken,
• Böden und Bodenbelägen,
• Dächern
• sowie Schornsteinen.