Viele epidemiologische Untersuchungen haben gezeigt, dass Feinstäube und ultrafeine Partikel (nachfolgend UFP genannt) umfangreiche Auswirkungen auf Mortalität und Morbidität haben. Hingegen gibt es nur wenig Kenntnis darüber, welche Partikeleigenschaften die beobachteten Wirkungen verursachen.

Dass Feinstäube und UFP organische Bestandteile aufweisen, ist ebenfalls aus zahlreichen Untersuchungen bekannt. Die Angaben liegen zwischen 15 und 65% Massenanteil. Wenn nahezu die Hälfte eines alveolengängigen Partikels aus organischen Verbindungen besteht, bedarf die toxikologischen Beurteilung - neben der schädigenden Wirkung aufgrund des partikulären Charakters an sich – einer Ergänzung um die chemischen Stressoren.

Dies kann zu effizienteren Schutzmaßnahmen sowohl im präventiven Bereich wie der Optimierung und Überwachung von Verbrennungsprozessen als auch im nachgeschalteten Bereich wie beispielsweise dem Personenschutz mit Anwendungen im Bereich Arbeitssicherheit, ABC-Schutz aber auch Klimatechnik und Verkehrsplanung führen.

Erstmalig soll erprobt werden, ob die gesammelten Staubfraktionen mit oder ohne Anreicherung auf Adsorbermaterialien chromatographisch auf bei breites Spektrum an organische Verbindungen untersucht werden können. Diese Vorgehensweise würde Verlusten und Manipulation der Orginalsubstanzen entgegenwirken. Der Einsatz eines an die Chromatographie gekoppelten, hochauflösenden Massenspektrometers ermöglicht einen empfindlichen und unvoreingenommenen Blick auf die Partikelzusammensetzung.

Die Besonderheit dieses angewandten Forschungs- und Entwicklungsverbundes ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Ingenieuren im Bereich Probenahme sowie von Chemikern im Bereich Analytik und Studierenden im Studiengang Life Science Engineering. Durch Zusammenführen verschiedener Experten kann eine analytisch sehr anspruchsvolle Aufgabe – auch im iterativen Verfahren – gelöst werden. Mit Lösen der herausfordernden technischen Fragestellung werden auch umwelt- und gesundheitsrelevante Ergebnisse erzielt. Durch Einbindung von Studierenden wird angewandtes Forschen erlernt. Als greifbares Ziel steht eine neue Applikation mit großer umweltpolitischer Relevanz vor Augen.

• Prof. Dr. Claudia Baldauf (Projektleitung)

Bundesanstalt für Materialprüfung

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