Asbest – was ist mit der Verwitterung von Asbestdächern?

Achtung, Asbest!

Auch fast 30 Jahre nach dem Verbot von Asbest findet sich ein Großteil der ehemaligen Wunderfaser immer noch in unserer Umgebung. Normalerweise stellt das auch kein Problem dar, aber viele Asbestprodukte erreichen mittlerweile ihre vorgesehene Lebensdauer oder überschreiten sie bereits deutlich. Und das gilt ganz besonders für die Hauptverwendung von Asbest, die Herstellung von Faserzementplatten beispielsweise für den Bereich Dach und Wandbehang. Diese sind seit mehr als 30 Jahren der Verwitterung ausgesetzt. Da kann sich schon die Frage stellen, wie sich diese Baustoffe verhalten, und ob das Alter und die Verwitterung bei der Faserfreisetzung eine Rolle spielen.

Achtung, Asbest!

Asbestzement

Bis zu ihrem endgültigen Verbot 1993 wurde Asbest in Deutschland sehr vielfältig eingesetzt wie vermutlich kein anderer Werkstoff. Alleine in den Boomjahren zwischen 1950 und 1990 wurden in der alten Bundesrepublik gut 4,35 Mio. Tonnen (DDR 1,4 Mio. T.) Asbest verbraucht und daraus mehr als 3000 verschiedene Produkte hergestellt [BAUA 2020].

Da Deutschland über keine abbauwürdigen Asbestvorkommen verfügt, wurde die gesamte Menge an verbrauchtem Asbest importiert. Der Hauptanteil hiervon war mit ca. 96 % Chrysotil. Krokydolith und Amosit folgten weit abgeschlagen mit 3 bzw. 1 %. Der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch in den alten Bundesländern lag bei ca. 1 kg Asbest pro Jahr, für die DDR wurde er sogar mit 2,8 kg/ Jahr angegeben.

Die hauptsächliche Verwendung lag im Bereich der Baustoffe und der bauchemischen Produkte, der größte Teil wurde für die Herstellung von Asbestzement verbraucht, ca. 73 % für die Bundesrepublik, für die DDR ca. 80 % des importierten Asbests. Ausgehend von zusammen ca. 5,7 Mio. Tonnen Asbest wurden (bei ca. 10 Massen% Gehalt) so rund 4,3 Mio. Tonnen Asbest zu gut 43 Mio. Tonnen Asbestzement verarbeitet. Viele Asbestzementdächer und Fassaden haben mittlerweile ihre Haltbarkeitsdauer von 30 bis vielleicht 50 Jahre problemlos erreicht oder gar überschritten. Man sollte sich auch nicht täuschen lassen. Der überwiegende Teil der Asbestzementprodukte dürfte immer noch im Einsatz sein [BAUA 2020].

Welche Gefahren gehen also von den langsam verwitternden Asbestzementen aus? Diese Frage taucht immer wieder gerne auf, und sie lässt sich nicht ganz so einfach beantworten. Jüngst bin ich über eine norwegische Studie gestolpert, die sich der Frage annahm [Ervik et al. 2021]. Auch wenn sich die Ergebnisse streng genommen auf norwegische Verhältnisse beziehen, kann man vielleicht doch einen Einblick in das Langzeitverhalten dieses ehemals so beliebten Baustoffs gewinnen.

Verwitterung

Die Verwitterung erwischt früher oder später eigentlich alles. Bei Zement dürfte dies, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und den jeweiligen klimatischen Bedingungen, im Bereich von einigen Jahren bis Jahrzehnten liegen. Wenn zum Beispiel Calciumhydroxide vorliegen, können diese durch Wasser relativ rasch mobilisiert werden. Saurer Regen kann diesen Vorgang noch zusätzlich beschleunigen, aber auch der normale Kohlendioxidgehalt respektive die Kohlensäure reichen dafür oft schon aus [Dyczek 2006].

Dieser Vorgang kann oft auch zu einer Ausblühung von Sinterkalken führen. Die geschwächte Zementmatrix ist dann oft auch mechanisch weniger belastbar, es kann zu erweiterter Rissbildung kommen, welche wieder dem Wasser erleichterten Zutritt verschafft und dadurch die weitere Verwitterung beschleunigt.

Die Asbestfasern sind deutlich widerstandsfähiger als die umgebende Zementmatrix, sie können infolge der Verwitterung als Schicht an der Oberfläche des Zements angereichert werden [Burdett 2007]. Diese Fasern sind meist nur noch schwach mit der Matrix verbunden und können entsprechend leicht mobilisiert werden. Dies kann sowohl durch Wind als auch durch Regenwasser erfolgen. Es gibt einige Untersuchungen, die auf eine erhöhte Asbestbelastung der Luft in der Nähe von Gebäuden mit Asbestzementdächern deutet [Spurny 1989][Krakowiak 2009].

Untersuchungen in Südafrika konnten Asbestfasern sowohl in Sedimenten in Dachrinnen als auch im Boden in direkter Umgebung zu mit Asbestzement gedeckten Häusern nachweisen [Campopiano 2009][Phillips 2016].

Ganz besonders schnell werden die Fasern freigesetzt, wenn man auf die glorreiche Idee verfällt, sein Asbestzement-Dach mit einem Hochdruckstrahler zu reinigen (was aus gutem Grund hier bei uns verboten ist).

Die freigesetzten Fasern stellen eine Gefahr für Mensch und  Umwelt dar. Sie stehen auch im Verdacht, bei Leuchtturmwärtern für erhöhte Magenkrebsraten verantwortlich zu sein. In diesen Fällen dienten Asbestzementdächer auch zum Auffangen von Regenwasser für die Wasserversorgung [Andersen et al. 1993][Kjærheim et al. 2005]. Das erinnert ein wenig an das Problem mit dem Bierasbest.

Im Falle von Norwegen erfolgte ein Asbestverbot so weit ich weiß gegen 1984. Asbestzement wurde zur Dachdeckung also im Zeitraum von den 1930´ern bis zum Verbot verwendet. Die Materialien unterliegen also seit deutlich mehr als 30 Jahren der Verwitterung.

Die verwendeten Asbestzemente enthalten meist Chrysotil, Krokydolith und Amosit kommen nur untergeordnet vor.

Die Rolle von Moos und Flechten

Oftmals sind die Asbestzementdächer von Moosen und Flechten besiedelt. Dabei können ganz besonders die Flechten einen direkten Einfluss auf das Verwitterungsverhalten von Asbest nehmen, indem sie z.B. Oxalsäure abgeben. Mehrfach wurde so eine relative Abnahme des Magnesiumgehalts an Chrysotilfasern in Kontakt mit Flechten beobachtet. Gleichzeitig gibt es wohl Hinweise, dass die Organismen wie Flechten, aber auch Pilze, Eisen aus der Faseroberfläche entfernen und die Oberflächenladung verändern. Die Entfernung von Eisen aus der Faseroberfläche soll zu einer geringeren Bildung von freien Radikale führen. Beide, sowohl die Oberflächenladung als auch die Bildung freier Radikaler wird für die kanzerogene Wirkung der Asbestfasern verantwortlich gemacht, sodass die Verwitterung eventuell auch die Gefahr durch die Asbestfasern verringert [Turci et al. 2007].

Auch, wenn dies mit einer sehr großen Unsicherheit behaftet ist. In einem Fall hat der Bewuchs durch Moos und Flechten sicher einen positiven Effekt. Denn Aufwuchs durch Flechten und Moose kann die Freisetzung von Asbestfasern verhindern [Burdett 2007]. Darum finden sich auch immer wieder Asbestfasern in den Moosen von Asbestzementdächern, die ich im Labor analysiere. Außerdem zeigt dies, dass eine gewaltsame Entfernung des Mooses genau den gegenteiligen Effekt hat. Die freiliegenden Fasern werden zusammen mit dem Moos entfernt und in der näheren Umgebung verteilt.

Beispiel Norwegen

Ervik et al 2021 haben sich einmal ein rund 50 Jahre altes Asbestzementdach in Norwegen etwas genauer angesehen. Dazu haben sie verschiedene Proben aus dem Moos, den Regenrinnen sowie abgewitterte Bruchstücke , Ablaufwasser analysiert und eine Luftprobe untersucht.

Es ist wohl nicht überraschend, dass nicht nur an den Proben direkt vom Dach, sondern auch an den losen Bruchstücken und den Wasserproben entsprechende Asbestfasern (in diesem Fall Chrysotil, Amosit und Krokydolith) nachzuweisen waren.

Das Gleiche gilt für die über 50 Jahre der Verwitterung ausgesetzte Dachoberseite. Hier wurden deutlich sichtbare Fasern an der Oberfläche gefunden. Die geschützte Dachunterseite hingegen zeigte diese heraus gewitterten Asbestfasern nicht.

Ebenso wenig verwunderlich finde ich, dass die Luftproben unauffällig waren. Die angepeilte Nachweisgrenze lag nach Angaben der Autoren bei 0,0012 Fasern/cm³, was 1200 Fasern pro m³ entspricht. Das ist deutlich mehr als der geogene Hintergrund. Die Nachweisgrenze ist auch deutlich schlechter als bei Luftmessungen nach Asbestsanierungen üblich ist (ca. 300 Fasern /m³) und liegt im üblichen Bereich von Arbeitsplatzmessungen.

Dabei wird die Nachweisgrenze für Luftmessungen, egal ob nach Sanierung oder bei Messungen am Arbeitsplatz, über das gezogene Luftvolumen definiert. Hier sollte man mal darüber nachdenken, ob 840 Liter Luftvolumen ausreichen. Bei Arbeitsplatzmessungen ein durchaus nicht unübliches Volumen, was daran liegt, dass während der Arbeit an staubendem Material die Filter relativ schnell zu stark belegt, und damit die feinen Asbestfasern nicht mehr auffindbar sind. Ich vermute aber mal, dass ein normales Asbestzementdach auch bei intensiver Verwitterung nicht zu übermäßiger Staubentwicklung neigt, jedenfalls nicht derart, dass ein entsprechender Sammelfilter nicht mit einem größeren Luftvolumen über einen längeren Zeitraum beaufschlagt werden könnte.

Wie oben gesagt, die Nachweisgrenze bei Luftfiltern als Erfolgskontrolle bei Sanierungsmaßnahmen haben üblicherweise eine Nachweisgrenze unter 300 Fasern / m³. Hierbei wird auch üblicherweise ein Luftvolumen um 3800 Liter gezogen. Vermutlich haben aber auch andere Parameter hier die Probenahme negativ beeinflusst.

Es ist aber auch wahrscheinlich, dass die frei gewitterten Asbestfasern hauptsächlich durch Regenwasser mobilisiert werden. Immerhin wurde in den Wasserproben eine deutliche Anzahl an Fasern nachgewiesen.

Zusammenfassung

Die Untersuchung bezieht sich zwar auf norwegische Dächer, die über 50 bis 60 Jahre der Verwitterung ausgesetzt waren. Prinzipiell dürften die Verhältnisse aber zumindest im Prinzip auch auf andere Asbestzementdächer übertragbar sein. Vor allem, wenn sie über Jahrzehnte dem Wetter ausgesetzt waren.

Es hat sich deutlich gezeigt, dass Asbestfasern gelockert oder gar aus der Matrix herausgelöst werden. Diese Fasern sind dann bereits durch geringe Kräfte endgültig mobilisierbar. Das hat deutliche Konsequenzen für die Bearbeitung dieser Dächer. Jegliche abrasive Form der Reinigung, von der simplen Entfernung von Moos bis erst recht zur Reinigung mittels Hochdruck-Wasserstrahl sind zu Recht verboten.

Menschen, die im Bereich des Daches arbeiten, wie etwa Schornsteinfeger, aber auch bei Reinigen der Abflüsse können einer erhöhten Faserbelastung ausgesetzt werden.

Dies gilt natürlich auch für Deutschland. Auch hier kommen die Asbestzementdächer in die Jahre.

Literatur

BAUA 2020: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Nationales Asbest-Profil Deutschland , 2020

Ervik et al. 2021: Ervik, T., Eriksen, S. & Graff, P., Mobilization of asbestos fibers by weathering of a corrugated asbestos cement roof, 2021

Dyczek 2006: Dyczek, J., Surface of asbestos-cement (AC) roof sheetsand assessment of the risk of asbestos release, 2006

Burdett 2007: Burdett, G., Investigation of the chrysotile fibres in anasbestos cement sample, 2007

Spurny 1989: Spurny, K.R., On the release of asbestos fibers from weathered and corroded asbestos cement products, 1989

Krakowiak 2009: Krakowiak, E., Górny, R. L., Cembrzyńska, J., SąkolG., Boissier-Draghi, M. & Anczyk, Environmental exposure to airborne asbestos fibres in a highly urbanized city, 2009

Campopiano 2009: Campopiano, A., Ramires, D., Zakrzewska, A.M., Ferri, R., D’annibale, A. & Pizzutelli, G., Risk Assessment of the Decay of Asbestos Cement Roofs, 2009

Phillips 2016: Phillips, J.I., Swanepoel & Rees D., Asbestos remains troublesome in South Africa after the ban, 2016

Andersen et al. 1993: Andersen, A., Glattre E. & Johannsen, B.V., Incidence of Cancer among Lighthouse Keepers Exposed to Asbestos in Drinking Water, 1993

Kjærheim et al. 2005: Kjærheim, K., Ulvestad, B.,Martinsen, J.I. & Andersen, A., Cancer of the gastrointestinal tract and exposure to asbestos in drinking water among lighthouse keepers (Norway), 2005

Turci et al. 2007: Turci, F., Favero-Longo, S.E., Tomatis, M., Martra, G., Castelli, D., Piervittori, R. & Fubini, B., A Biomimetic Approach to the Chemical Inactivation of Chrysotile Fibres by Lichen Metabolites, 2007



Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

8 Kommentare

  1. Ich denke doch, dass Asbestauskleidungen und Asbestdächer in Schulen entfernt und ersetzt werden. Oder nicht?

    Asbestdächer bleiben wahrscheinlich dort bestehen wo man es unkritisch findet und wo nur wenige Bewohner eines Hauses betroffen sind. In öffentlichen Gebäuden gab und gibt es sicher schon längere Zeit Asbestsanierungen, denn es schadet ja dem Ruf, wenn ein öffentliches Gebäude mit Asbest weiterlebt?

    • Es gibt, zumindest soweit ich weiß, keine Sanierungspflicht. Meist erfolgt eine Sanierung erst dann, wenn das dach eh neu gedeckt werden muss. Auch in anderen öffentlichen Gebäuden wird meist erst dann gehandelt, wenn eine Renovierung ansteht.

      • Sehr geehrter Herr Dr. Ries,

        danke für die Informationen. Unser Haus ist von Häusern mit verrottenden Eternit-Schieferdächern umgeben. Unser Dach haben wir vor Jahren saniert. Die Häuser stehen in Abständen von ca. 6 Metern und mehr. Wir haben Dachfenster auf gleicher Höhe durch die wir täglich lüften. Ist hier mit Eintrag in den Innenraum zu rechnen? Man ließt, dass bei Luftproben (außen) keine nennenswerten Faserzahlen festgestellt wurden,was ja eigentlich beruhigt. Allerdings habe ich auch gelesen, dass laut einer Studie etwa 20 Millionen Fasern pro Quadratmeter Plattenfläche (F/m2) pro Stunde von verwitterten Dächern abgegeben werden (wohin auch immer) Kann das denn sein?
        Können Sie mir bitte sagen, ob es sinnvoll ist eine Staubprobe aus einen Raum zu entnehmen um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten, oder ist eine Raumluftmessung sinnvoller. Oder mache ich mir unnötige Gedanken?
        Vielen Dank.

        • Die Studie mit 20 Mio. Fasern/m² und Stunde kenne ich nicht. Zumindest in Norwegen konnten im Abwind der Dächer keine Fasern gemessen werden, warum auch immer. Ich persönlich würde mir keine Sorgen machen. Die Aussagekraft von Staubproben in diesem Zusammenhang ist auch nur begrenzt. Ähnliches dürfte für eine private Raumluftmessung gelten

    • Ich mag mich ja irren, aber 0,0012 Fasern/cm³ entsprechen meiner Kenntnis nach ziemlich genau 1200 Fasern/m³. Ein m³ hat 1 000 000 cm³, 1 000 000 * 0,0012 = 1 200. Interessanterweise spuckt mir mein Tool, mit dem ich für unsere Geräte die Nachweisgrenzen respektive die für eine Nachweisgrenze notwendige Bildfelderzahl/Fläche berechnefür die aktuellen Vergrößerungswerte bei den Vorgaben im Artikel (840 l und 1,250 mm²) eine Nachweisgrenze von 1 052 Fasern/m³ aus. Da liegen also 1 200 ganz gut, die Unterschiede beruhen auf den individuellen Geräteparametern. wie der tatsächlichen Vergrößerung und der Bildfeldgröße.

  2. Von nicht sanierten Asbestdächern zu nicht klimasanierter Infrastruktur
    Alle Asbestdächer austauschen wäre teuer. Alle Häuser energetisch sanieren ist noch teurer.
    Wenn das eine aus Kostengründen nicht geschieht was ist dann beim andern zu erwarten?

  3. Ich habe auch einmal in einem Papier die Zahl von fündfhundert Tonnen gelesen die von allen (west-) deutschen Dächern und Fassaden pro Jahr abgegeben werden.

    Zitat: “Das Bayerisches Landesamt für Umwelt zitiert:
    „Deutlich mehr Fasern können durch Verwitterung aus verbauten Produkten freigesetzt werden – in den alten
    Bundesländern schätzungsweise 500 Tonnen pro Jahr, pro Stunde im Mittel etwa 20 Millionen Fasern pro
    Quadratmeter Plattenfläche (F/m², Fasern größer als 5 µm, SPURNY 1986). Intakte Produkte sind meist
    unproblematisch, da die Abwitterung von Asbestzementplatten selbst in unmittelbarer Nähe nicht messbar
    war (BUNDESAMT FÜR UMWELT, WALD UND LANDSCHAFT 2005)”

    Quelle: EGGBI, Asbest Belastung aus der
    näheren Umgebung.

    In den Niederlanden muß bis 2024 alles runter sein. Das hätte man bei uns auch machen sollen. Wer sich über Asbest im Trinkwasser Gedanken macht, der sollte zu Kenntnis nehmen, das in Deutschland ehemals 30.000km! Asbestzementrohr in der Trinkwasserversorgung war (und vermutlich größtenteils noch ist). Es gab angeblich Messungen die von bis zu 300 Mio Fasern pro Kubikmeter sprechen (Fasergröße unbekannt, Meßort unbekannt). Ein Grund warum ich mir zwei zusätzliche Trinkwasserfilter (5 und 0,7 Mikrometer) eingebaut habe. Man kann sich leicht vorstellen was mit solch einem belasteten Wasser passiert wenn es verdunstet (Luftbefeuchter) oder mit der Wäsche trocknet. Leider scheint es dazu auch keinerlei Untersuchungen zu geben in Bezug auf den Verzehr von solch belastetem Trinkwasser. Vielleicht kann Hr. Ries noch was dazu sagen?

Schreibe einen Kommentar