Gravimetrische Partikelprobenahme (PM10, PM2.5, Staub)

Wie funktioniert die gravimetrische Probenahme?

Beim gravimetrischen Verfahren wird ein festgelegtes Luftvolumen durch einen Filter geleitet, auf dem sich die Partikel sammeln. Der Filter wird vor und nach der Probenahme bei kontrollierter Temperatur und Feuchte konditioniert und auf einer Präzisionswaage gewogen. Die Massendifferenz geteilt durch das angesaugte Luftvolumen ergibt die Konzentration in µg/m³ oder mg/Nm³.

In der Außenluft wird die Abscheidegröße durch den Einlasskopf bestimmt (PM10, PM2.5, TSP). Bei Kaminemissionen wird isokinetisch beprobt: Die Gasgeschwindigkeit an der Sonde wird an die Gasgeschwindigkeit im Kamin angepasst, damit die Probe die Verteilung im Kanal repräsentiert.

Die gravimetrische Probenahme: Messgrößen und Einsatzgebiete

Die Gravimetrie ist das Referenzverfahren zur Messung der Partikelmassenkonzentration. Einsatzgebiete:

• PM10- und PM2.5-Referenzmessung in Luftqualitätsnetzen
• Überprüfung und Feldkalibrierung automatischer Monitore
• Umweltverträglichkeitsprüfungen
• Staubemissionsmessungen an Kaminen
• Zusätzliche chemische Analysen auf Filtern, etwa auf Schwermetalle oder PAK

Die gravimetrische Probenahme: Stärken und Grenzen

Da die gravimetrische Messung direkt auf der Masse beruht, dient sie als Referenz und wird zur Überprüfung anderer Verfahren verwendet. Der gesammelte Filter kann für die Analyse der chemischen Zusammensetzung aufbewahrt werden.

Grenzen: Das Ergebnis liegt nicht sofort vor; der Filter erfordert Wägung im Labor und Konditionierzeit. Fehler bei Transport, Lagerung und Wägung des Filters schlagen sich im Ergebnis nieder. Der Verlust flüchtiger Bestandteile und die Feuchtewechselwirkung des Filtermaterials müssen sorgfältig beherrscht werden. Einen konstanten Probenahmedurchfluss und isokinetische Bedingungen einzuhalten, erfordert Erfahrung des Bedieners.

Einschlägige Normen

Das gravimetrische Referenzverfahren für PM10 und PM2.5 in der Außenluft ist in EN 12341 festgelegt. Für die isokinetische Staubprobenahme in Kaminen wird EN 13284-1 verwendet.

Die gravimetrische Probenahme: Hinweise zur Geräteauswahl

Bei der Auswahl werden Zielfraktion, Probenahmedurchfluss, Filtertyp, Bedarf an automatischem Filterwechsel und Umgebungsbedingungen festgelegt. Auf der Laborseite sind einheitliche Verfahren zur Filterkonditionierung und Wägung entscheidend für die Rückverfolgbarkeit der Ergebnisse. Tetra führt Durchflusskalibrierung und Dichtheitsprüfungen der Probenehmer im Rahmen des regelmäßigen Service durch.

Tetra und gravimetrische Probenehmer

In der Türkei übernimmt Tetra Lieferung, Installation, Kalibrierung und Service von Partikelprobenehmern. Für die Außenluft werden Thermo Scientific Partisol 2000i/2025i, der High-Volume-Probenehmer HiVOL sowie die PM10-/PM2.5-Probenehmer Mega System Select One und Lifetek PMS angeboten. Für Kaminemissionen stehen die isokinetischen Staubprobenahmesysteme Mega System X1 APIS und Lifetek XP-R zur Verfügung.