Mit einem Koffer voller Proben – Mobiles Probenahmesystem zur Bestimmung luftgetragener molekularer Verunreinigungen

Luftgetragene molekulare Verunreinigungen (Airborne Molecular Contamination (AMC)) sind aufgrund steigender Reinheitsanforderungen in den entsprechenden Industrien und wegen des gestiegenen Gesundheitsbewusstseins am Arbeitsplatz und in privater Umgebung ein wichtiger Parameter einer Standortbestimmung.

Sowohl in der Chip-, Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelproduktion als auch in den Privathaushalten kann es durch diese unerwünschten chemischen Bestandteile in der Luft zu fehlerhaften Produkten, Produktionsausfällen und zu gesundheitlichen Problemen kommen.

Diese chemischen Verunreinigungen können z. B. durch lösemittelhaltige Klebstoffe, reaktive Fußbodensysteme, Beschichtungen, Farben, Lacke und viele weitere Werkstoffe und Baumaterialien freigesetzt werden. Selbst gewisse Holzarten emittieren einen hohen Anteil von Terpenen, welche ebenfalls zu den AMCs gehören. Dabei spielt vor allem die Klasse der luftgetragenen organischen Verunreinigungen, so genannte Volatile Organic Compounds (VOC), eine wichtige Rolle.

In VOC-sensitiven Produktionsumgebungen muss die vorherrschende VOC-Belastung vor Ort bestimmt werden, um eine Produktschädigung aufgrund zu hoher VOC-Belastung auszuschließen. Das gilt vor allem, wenn neue, potenziell stark VOC-emittierende Stoffe, z. B. Dichtungen, Elastomere, Boden- und Wandbeschichtungen, eingebracht worden sind oder entsprechende Vermutungen vom Personal oder den Bewohnern geäußert wurden. In den auf VOC zu bewertenden Räumen kann jetzt der mobile AMC-Probenahmekoffer des Fraunhofer IPA zum Einsatz kommen. Im Reinraum, in der Prozessluft oder der Innenraumluft in Wohnräumen werden z. B. Luftproben gesammelt und ins Labor am Fraunhofer IPA gebracht. Die Proben werden anschließend mit einer kombinierten, hochmodernen, so genannten Thermodesorber-Gaschromatograph-Massenspektrometer-Einheit analysiert. Im Thermodesorber (TD) werden die gesammelten VOCs in den Gaschromatograph (GC) überführt. Dort findet die Auftrennung des Stoffgemisches statt. Die einzelnen aufgetrennten Komponenten werden im Massenspektrometer (MS) fragmentiert und durch einen Datenbankvergleich identifiziert. Anhand eines gut verständlichen Messberichts mit der Auflistung der detektierten und quantifizierten VOC-Verunreinigungen können gegebenenfalls die geeigneten Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Das Haupteinsatzgebiet ist die Messung der luftgetragenen organischen Verunreinigung der Raum- und Prozessluft (VOC-Messung) in folgenden Bereichen:

• Halbleiterindustrie
• Pharmazie
• Lebensmittelproduktion
• Arbeitsplatzmessungen
• Büroräume
• Wohnräume
• Lagerräume
• Innenraumanalytik von Fahrzeugen
Durch eine Erweiterung des AMC-Probenahmekoffers kann ein breites Spektrum weiterer AMC-Substanzklassen wie Ammonium-Verbindungen, Halogene und Halogenverbindungen, Metalle, ionische Verbindungen, Prozessgase, Umweltgas usw. analysiert werden. Die notwendige Geräteausstattung wird kundenspezifisch je nach zu analysierender AMC-Komponente angepasst. Das Fraunhofer IPA stellt den Wünschen, Fragestellungen und Anforderungen entsprechend einen Messplan auf, führt die Messungen durch und erörtert mit den Kunden die Ergebnisse.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Markus Keller I Telefon +49 711 970-1560 I markus.keller@ipa.fraunhofer.de