Geruchslabor

Die Probenahme

Geruchsprobenahme am Kamin mit eingerichteten Messstellen
Probenahme_auf_Biofilter
Geruchsprobenahme auf der Oberfläche eines Biofilters

Für die Geruchsmessung im Olfaktometrie-Labor ist es notwendig zuvor eine repräsentative Luftprobe aus dem Abluftstrom der zu untersuchenden Emissions-Quelle zu entnehmen.

Die Geruchsproben werden dabei je nach Quelltyp mit unterschiedlichen Strategien aus dem Abluftstrom entnommen. In der Regel wird die Probe über einen 30-min Zeitraum entnommen, um kurzweilige Schwankungen in der Abluftbeschaffenheit zu mitteln. 

Die häufigste durchgeführte Probenahme ist die Entnahme aus geführten Quellen, wie bspw. aus einer Rohrleitung oder eines Kamins. Dazu wird durch eine kleine Messöffnung (Bohrung) ein geruchsneutraler PTFE-Schlauch eingeführt, über den die Probenluft abgesogen wird. Zur Stabilisierung wird der Schlauch in einem Metallrohr eingezogen. Die Stabilisierung ermöglicht es, verschiedene Messpunkte innerhalb der Rohrleitung zu erreichen.

Am anderen Ende des Schlauches wird die Proben-Luft durch geeignete Probenahme-Apparaturen gesammelt. Um eine Kontamination der Probenluft mit Bauteilen der Probenahmegeräten wie bsw. Pumpen zu vermeiden, wird die Absaugung nach dem Lungenprinzip vollzogen. Durch evakuieren einer Plexiglasröhre, füllt sich der darin befindliche Probenbeutel über die PTFE-Leitung mit der Probenluft. Die Proben-Beutel werden aus dem geruchsneutralem Material Nalophan hergestellt und nur einmal verwendet.

 

Probenahme aus Oberflächen-Quellen:

Die Probenahme auf geruchsemittierenden Flächenquellen werden mit Hilfe von aufsetzbaren Hauben durchgeführt.

Bei aktiv durchströmten Flächen, wie zum Beispiel bei Biofiltern oder Filterwänden, wird die austretende Luft unter einer 1m² Messhaube gesammelt und in einem Messrohr kanalisiert. Die Probenluft wird dann aus diesem Messrohr entnommen. Alternativ wäre auch die Abdeckung der Oberfläche mittels einer Folie möglich, ist aber in der Praxis nur bei kleineren Flächen umsetzbar. Bei größeren Flächenquellen (ab ca. 10m²) wird diese in Raster aufgeteilt und entsprechend ihrer Durchströmung die zu beprobenden Rasterflächen festgelegt. Eine über die Gesamtfläche homogene Geruchsprobe wird durch Verschieben bzw. Umsetzen der Messhaube während der Probenahme erreicht.

Bei passiven Flächenquellen (< 30m³/m²*h), wie zum Beispiel Wasserflächen, Deponien oder Kompostmieten werden die Emissionen von Wind und Wetter beeinflusst. Um einheitliche Bedingungen bei der Emissionsmessung zu schaffen, wird hierbei eine belüftete Haube verwendet. Um einen definierten Luftstrom über die emittierende Oberfläche zu schaffen, wird die unter der Haube gefasste Luft mittels steuerbarer Ventilatoren kontrolliert zu und abgeführt. Gemäß den Vorgaben der VDI 3880, wird so ein Luftstrom von 30m³/h je m² eingestellt. Am Auslass der Haube erfolgt dann die Entnahme der Geruchsprobe.

Geruchs-Emissions-Potenzial (GEP) aus Abwasserproben:

Um herauszufinden, wie „viel Geruch“ in einer Abwasserprobe steckt, wird das GEP-Verfahren angewandt. Dazu wird eine definierte Menge der Abwasserprobe in einem geschlossenem Behälter mit Frischluft belüftet. Der zuvor eingestellte Luft-Volumenstrom wird über einen Aktivkohlefilter und einen Belüftungsstein in die Abwasserprobe „fein-verperlt“. Anschließend erfolgt die Probenahme nach unterschiedlicher Belüftungsdauer (1min- 60min). Die Porben werden dann olfaktometrisch untersucht.

 

Olfaktometrie

„Wie den Geruch in Zahlen fassen?“

Anders als bei der messtechnischen Bestimmung von Stoffkonzentrationen, die i.d.R. durch elektronische Sensoren aufgezeichnet werden, ist bei der Bestimmung der Geruchsstärke der Einsatz der menschlichen Nase unverzichtbar. Um den „Geruch in Zahlen“ zu fassen, wird die dynamische Olfaktometrie nach DIN EN 13725 in Verbindung mit den VDI-Richtlinien 3882 Blatt 1 und 2 angewendet.

Bei der dynamischen Olfaktometrie werden den Prüfern die Geruchsproben dargeboten. Die Konzentration der Probe ist zunächst sehr stark verdünnt und wird dann stufenweise erhöht, bis die Prüfer eine Veränderung des Geruchs wahrgenommen haben. Durch drücken eines Tasters am Gerät wird damit das derzeitige Verdünnungsverhältnis (Probe: Neutralluft) bei der Wahrnehmungsschwelle quittiert. Durch Rückrechnung mit dem Verdünnungsfaktor kann somit auf die Geruchsstoffkonzentration in GE/m³ der unverdünnten Probe geschlossen werden.

Die Kenngröße für Geuch ist ein Summenparameter der die Gesamtheit aller „riechbaren“ Stoffe in einer Geruchsprobe wiedergibt. Die Angabe in Geruchseinheiten (GE/m³) ist dabei immer ein Vielfaches der Europäischen-Referenz Geruchsmasse (EROM). Ein EROM ist definiert als 123 µg n-Butanol pro Kubikmeter Luft.

D.h.: Die Geruchsstärke, die von 123 µg n-Butanol in 1 m³ Luft verursacht wird, entspricht 1 GE.

Fahnen-Begehung

„Den Wind mit der Nase fangen“

Fahnenbegehungen werden durchgeführt, um besonders messtechnisch schlecht zu erfassende diffuse Quellen einer Anlage zu ermitteln.

Die Geruchsemissionen einer bzw. mehrere Quellen werden über Transmission in die Umgebung eingetragen und breiten sich mit der Windrichtung aus. Je nach Wetterbedingungen und Geruchsintensität ist der Geruch nach einiger Entfernung durch Verdünnungs-Effekte dann nicht mehr wahrnehmbar. Zur Erfassung, in welcher Breite und welcher Entfernung sich die sogenannte Geruchsfahne ausdehnt, werden Fahnenbegehungen nach DIN EN 16841-2 angewendet.

Dabei unterscheidet man nach zwei Methoden:

Statische Fahnen-Begehung       Dynamische Fahnen-Begehung

Mehrere Prüfer (i.d.R. fünf) stellen sich dazu im Lee der Anlage (mit der Windrichtung) in Reihen auf. Zeitgleich dokumentieren alle Prüfer die Geruchseindrücke an ihrem festgelegten Standort (Messpunkt). Diese Messzeitintervalle werden 10 Minuten lang durchgeführt. Anschließend wird die Reihe aus Prüfern versetzt und die Messung wiederholt, bis die Geruchsfahne vollständig erfasst wurde. Nebenher werden Windrichtung und Geschwindigkeit, sowie Turbulenz und Ausbreitungsklasse von einer in der Nähe aufgestellten Wetter-Station (Ultraschall-Anemometer) aufgezeichnet.

  • allgemein anerkannter Verfahren (TA-Luft 22)
  • Ergebnis enthält Information über Häufigkeiten (x/10min)
  • Vielzahl von Geruchsprüfer bessere Repräsentativität
  • hoher personeller Aufwand
  • Aufstellen und Versetzen der Reihen sehr Zeitintensiv
  • hoher Planungsaufwand
  • keine oder nur sehr langsame Anpassung an die Situation bspw. Windrichtungsschwankungen
  • Bei großer Entfernung besteht die Gefahr, dass schmale Geruchsfahnen „unentdeckt“ bleiben.
  • unflexibel bei örtlich schwierigen Gegebenheiten

Statische Fahnen-Begehung

Aufstellung der Prüfer in einer Reihe im Lee der Geruchsemittenten

Dynamische Fahnen-Begehung

Bei der Bestimmung der Geruchsfahne nach dem dynamischen Prinzip werden während einer definierten Ausbreitungs-Situation Einzelmessungen durchgeführt, um die Ausdehnung der Fahne zu bestimmen. Zunächst werden vor der Messung die grobe Richtung und Ausdehnung der Geruchsfahne geschätzt. Dies kann mit dem Fahrrad oder Auto geschehen.

Anschließend wird gemeinsam mit Hilfe einer Karte oder Luftbildes eine Route abgestimmt, die während der Begehung abgegangen bzw. mit dem Fahrrad abgefahren wird. Diese Route sollte die Geruchsfahne mehrmals durchqueren.

Je ein Prüfer begeht die Route vom Anfang, der zweite Prüfer begeht die Route von Ende her, zeitgleich, dass die Prüfer sich einmal begegnen. Dadurch arbeiten die Prüfer unabhängig voneinander und erfassen Anfang und Ende der Geruchsfahne annähernd während derselben Zeit und meteorologischen Bedingungen. Mit gemeinsamer Startzeit wird mit der Begehung begonnen.

Wird ein Geruch festgestellt, gilt dieser Punkt als Überganspunkt in die Geruchsfahne (Fahnengrenze). Die Route wird fortgesetzt, bis der Prüfer die Geruchsfahne vollständig durchquert hat und keine Geruchswahrnehmung mehr feststellen kann. Dann kehrt der Prüfer um und durchquert die Geruchsfahne nochmals von der anderen Seite, um den zweien Übergangspunkt festzustellen. Es wird immer nur der Übergangspunkt bei Eintritt in die Geruchsfahne aufgezeichnet, da dieser wesentlich eindeutiger festzustellen ist als das Verlassen einer Geruchsfahne.

Die Datenerfassung erfolgt mittels GPS-Gerät oder Mobiltelefon durch Speichern des Standortes am Fahnenübergangspunkt. Es werden Uhrzeit, Koordinaten und Geruchsart festgehalten. Die Erfahrungen mit der dynamischen Fahnenbegehung zeigen, dass die Übergangspunkte sehr genau (auf wenige Meter) wahrgenommen und abgebildet werden können.

Die Begehungstour ist beendet, wenn beide Prüfer die Geruchsfahne vollständig erfasst haben.

  • erfahrungsgemäß sehr genaue Abbildung der tatsächlichen Geruchsfahne
  • schnell und flexibel da nur 2 Personen notwendig
  • relativ spontan durchführbar, dadurch auch oft passende Windverhältnisse
  • kürze Begehungsdauer, dadurch weniger Windschwankungen
  • Ergebnis liefert nur Fahnengrenze beim Eintritt
  • Bei großer Entfernung muss viel Wegstrecke zurückgelegt werden

Raster-Begehung

„Ein ganzes Jahr der Gerüche“

Die Bestimmung von Geruchsstoffimmissionen nach DIN  16841 – 1 erfolgt z.B. durch die Rasterbegehung. Hiermit kann das Auftreten eines Anlagengeruches oder auch mehrerer verschiedener Anlagengerüche untersucht werden.

Dabei wird ein zu untersuchendes Gebiet in mehrere Beurteilungsflächen aufgeteilt. An den jeweiligen Eck-Punkten dieser Rasterflächen (Messpunkten) wird über einen Zeitraum von üblicherweise 12 Monaten das Auftreten von Gerüchen bestimmt. Dazu werden getestete Probanden eingesetzt, die den Geruch an den vorher festgelegten Messpunkten (Standorten in der Umgebung) und festgelegten Messzeiten bewerten. Dabei werden die Begehungszeiten so gewählt, dass alle Jahres- und Tageszeiten über ein Jahr hinweg repräsentativ abgedeckt sind.

Zeitgleich erfolgt die Aufzeichnung der örtlichen Wetterbedingungen (Windrichtung, Turbulenz und Winsstärke) durch eine dafür aufgestellte Wetterstation über das Begehungs-Jahr hinweg.

Das Bild zeigt die Einteilung eines Untersuchungsgebiets in verschiedene Rasterzellen. Diese wurden nach einem theoretischem Gitternetz den örtlichen Gegebenheiten so angepasst, dass die Erreichbarkeit jedes Messpunktes für die Prüfpersonen geben ist.
„Geruch,ja – aber wie?“

Grenzwerte in Deutschland werden überwiegend durch Geruchswahrnehmungshäufikgeiten am Immissionsort geregelt. Dabei wird nur das bloße vorhandensein von Gerüchen bewertet, nicht jedoch die Geruchs-Art bzw. die Geruchswirkung (Hedonik).

Ob ein Geruch als angenehm und unangenehm zu bewerten ist, kann durch das Messverfahren „Polaritätenprofile“ untersucht werden.

Ziel dieses Verfahren ist es, den untersuchten Geruch den Konzepten „Gestank“ oder „Duft“ gemäß der VDI 3940, Bl. 4 zuzuordnen.

Da sich dies nur selten direkt bestimmen lässt, werden beschreibende Wortpaare (Adjektive) gegenübergestellt, mit denen sich eines oder beide dieser Begriffe „Gestank“ oder „Duft“ umschreiben lässt. Die Bewertung diese assoziativen Wortpaare erfolgt auf einer Skala von -3 bis +3 und tendiert jeweils immer mehr in Richtung „Gestank“ oder „Duft“.

Polaritäten Profile

Insgesamt wird so eine Bewertung mit 29 Wortpaaren je Profil durchgeführt. Die entstehenden Profile (Polaritätenprofile) von allen Probanden werden anschließend für jede Anlagen-geruchs-Art gemittelt und der Mittelwert mit einem Score-Faktor gewichtet. Die Bewertung einiger Wortpaare wiegt daher schwerer als andere.

Mindestens 10 Prüfer bewerten an 4 verschiedenen Tagen die betreffenden Gerüche sowohl im Nah- als auch im Fernbereich der Anlage. Dabei müssen an jedem der Termine mindestens 5 Prüfer ihre Geruchs-Bewertungen notieren.

Das Ergebnis wird mit repräsentativen Profilwerten für Gestank bzw. Duft über durch eine Produkt-Moment-Korrelation verglichen.

Faktor   +1     wäre somit eine maximale Vergleichbarkeit mit dem jeweiligen Begriff
                        (Duft oder Gestank),

Faktor   -1      ergäbe keine Übereinstimmung

Wir sind BUB

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