Analysemethoden für Asbest: PLM, SEM-EDS, TEM und XRD

Analysemethoden für Asbest beruhen auf einem Mikroskop, das die Fasern sichtbar macht, und einer Messung, die die chemische Zusammensetzung oder die Kristallstruktur des Minerals zeigt. Die gängigsten Methoden sind die Polarisationsmikroskopie (PLM), die Rasterelektronenmikroskopie mit Elementanalyse (SEM-EDS), die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und die Röntgendiffraktometrie (XRD). Für Baustoffproben sind PLM und SEM-EDS am häufigsten. Asbestlab analysiert Materialproben mit einem JEOL SEM-EDS Elektronenmikroskop nach der Norm ISO 22262-1.

In diesem Artikel werden die Methoden allgemein verglichen: was jede von ihnen erkennt, wofür sie eingesetzt wird und wo ihre Grenzen liegen. Einen Überblick, was eine Asbestanalyse ist, finden Sie im Artikel Was ist eine Asbestanalyse?, und wie das Gerät von Asbestlab arbeitet, wird auf der Seite Analyse von Asbestproben näher beschrieben.

Was muss die Analysemethode klären?

Die Identifizierung von Asbest ist eine Kette aus drei Fragen. Die Methoden unterscheiden sich darin, welche dieser Fragen sie beantworten können.

1. Enthält die Probe Fasern? Um die Fasern zu finden, braucht es ausreichende Vergrößerung und Auflösung.
2. Sind die Fasern Asbest? Faserige Partikel kommen auch in asbestfreien Materialien vor, die Form allein reicht also nicht. Es braucht Informationen über die Zusammensetzung oder die Kristallstruktur.
3. Welche Asbestart? Die sechs Asbestarten unterscheiden sich in Chemie und Struktur. Mehr dazu im Artikel Serpentin und Amphibol.

Außerdem ist es ein Unterschied, ob eine Materialprobe oder eine Luftprobe untersucht wird. Bei einer Materialprobe wird geklärt, ob der Baustoff Asbest enthält. Bei einer Luftprobe wird gezählt, wie viele Fasern sich in der Luft befinden.

Polarisationsmikroskop (PLM)

Ein Polarisationsmikroskop ist ein Lichtmikroskop, in dem die Probe in polarisiertem Licht betrachtet wird. Die Minerale werden anhand ihrer optischen Eigenschaften wie Form, Brechungsindex, Doppelbrechung und Auslöschung bestimmt. Häufig kommt auch die Dispersionsfärbung zum Einsatz: Die Fasern werden in eine bekannte Flüssigkeit gelegt, und das Mineral wird anhand der Farbsäume um die Fasern bestimmt.

• Einsatz: die traditionelle Grundmethode der Asbestanalyse von Baustoffen. Die Hauptmethode der Norm ISO 22262-1 ist die Polarisationsmikroskopie mit Dispersionsfärbung. Laut Norm kann die Identifizierung auch mit einem SEM- oder TEM-Elektronenmikroskop zusammen mit einer Elementanalyse erfolgen, und ein Elektronenmikroskop kann nötig sein, wenn die Fasern für das Lichtmikroskop zu dünn sind oder das Bindemittel zu fest an ihnen haftet.
• Stärken: eine etablierte und verbreitete Methode, mit der sich die Probe als Ganzes schnell durchsehen lässt.
• Grenzen: Die Auflösung des Lichts begrenzt die Möglichkeit, sehr dünne Fasern zu erkennen. Bitumen, Kunststoff und andere Bindemittel können die Fasern verdecken; dann muss die Probe vorbehandelt werden. Die Identifizierung beruht auf optischen Beobachtungen, daher spielt die Erfahrung des Analytikers eine große Rolle.

Phasenkontrastmikroskop (PCM)

Ein Phasenkontrastmikroskop ist ein Lichtmikroskop, das zum Zählen von Fasern in Luftproben verwendet wurde. Auf dem Filter werden die Fasern gezählt, die der Faserdefinition der WHO entsprechen: Länge über 5 Mikrometer, Dicke unter 3 Mikrometer und ein Verhältnis von Länge zu Dicke über 3:1.

• Einsatz: Faserzählung in Luftproben.
• Grenzen: Die Methode unterscheidet Asbestfasern nicht von anderen Fasern und erkennt die dünnsten Fasern nicht. Deshalb wird sie bei der Faserzählung in Luftproben zunehmend durch die Elektronenmikroskopie ersetzt.

SEM-EDS: Rasterelektronenmikroskop und Elementanalyse

Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) bildet die Probe mit einem Elektronenstrahl statt mit Licht ab. Das Bild zeigt Form und Proportionen der Faser, auch wenn die Fasern für ein Lichtmikroskop zu dünn sind. Ein an das Gerät gekoppeltes energiedispersives Spektrometer (EDS) misst die in der Faser entstehende Röntgenstrahlung, und daraus ergibt sich die Elementzusammensetzung der Faser.

• Einsatz: sowohl Material- als auch Luftproben.
• Stärken: Form und chemische Zusammensetzung werden an derselben Faser bestimmt. Anhand der Zusammensetzung lässt sich Asbest von anderen Fasern unterscheiden, und die sechs Asbestarten lassen sich voneinander abgrenzen.

TEM: Transmissionselektronenmikroskop

In einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) durchdringt der Elektronenstrahl ein sehr dünnes Präparat. Mit dem Gerät sind auch die allerdünnsten Fasern sichtbar. Die Elektronenbeugung zeigt die Kristallstruktur der Faser, und ein gekoppeltes EDS zeigt die Zusammensetzung.

• Einsatz: vor allem Luftproben, Staubproben und Spezialuntersuchungen.
• Stärken: höchste Auflösung, und sowohl Kristallstruktur als auch Zusammensetzung werden an derselben Faser bestimmt.
• Grenzen: Die Probenvorbereitung ist aufwendiger als bei den anderen Methoden, und TEM ist in der Routineanalyse von Baustoffen weniger verbreitet.

XRD: Röntgendiffraktometrie

Bei der Röntgendiffraktometrie (XRD) wird Röntgenstrahlung auf eine gemahlene Probe gerichtet, und die Kristallstruktur der kristallinen Minerale wird anhand ihres Beugungsmusters bestimmt.

• Einsatz: zur Bestimmung der Mineralzusammensetzung, zum Beispiel bei der Untersuchung von Gesteinskörnungen und Industriemineralen.
• Grenzen: XRD zeigt nicht die Form der Partikel, kann also die faserige Asbestform eines Minerals nicht von seiner nicht faserigen Form unterscheiden. Kleine Mengen sind zwischen anderen Mineralen schwer zu erkennen. Deshalb ist XRD eine ergänzende Methode und reicht allein für die Asbestanalyse von Baustoffen nicht aus.

Warum verwendet Asbestlab ein JEOL SEM-EDS Elektronenmikroskop?

Asbestlab analysiert alle Materialproben mit einem JEOL SEM-EDS Elektronenmikroskop. Die Gründe sind praktischer Natur:

• Mit dem Gerät sind auch dünne Fasern sichtbar, die im Lichtmikroskop schwer zu erkennen sind.
• Die Elementanalyse unterscheidet Asbest von anderen Fasern und identifiziert alle sechs Asbestarten.
• Dasselbe Gerät eignet sich für Material- und Luftproben.
• Die Analyse erfolgt nach der Norm ISO 22262-1, und das Ergebnis wird auf Deutsch per E-Mail versandt, in der Regel am selben Tag, an dem die Probe im Labor eintrifft.

Asbestlab ist ein Labor in Finnland, das Proben analysiert, die Kunden selbst entnommen und per Post eingeschickt haben. Wir führen keine Asbesterkundungen vor Ort durch.

Die Methode kann eine schlechte Probe nicht ausgleichen

Selbst die genaueste Methode findet keinen Asbest, der nicht in der Probe ist. Die Probe muss das Material repräsentieren, das Sie entfernen oder bearbeiten wollen, und alle Schichten müssen enthalten sein.

Tragen Sie bei der Probenahme Einweghandschuhe und eine Atemschutzmaske mindestens der Klasse FFP3, befeuchten Sie die Entnahmestelle, lösen Sie ein Stück von etwa 2–5 Zentimetern durch alle Schichten, verpacken Sie es in zwei wiederverschließbaren Plastikbeuteln und beschriften Sie den Beutel mit der Entnahmestelle. Kleben Sie die Entnahmestelle zum Schluss mit Klebeband ab und wischen Sie den Bereich mit einem feuchten Tuch ab.

Eine genauere Anleitung finden Sie im Artikel Wie entnimmt man eine Asbestprobe?, und wie viele Proben Sie brauchen, beschreibt der Artikel Wie viele Asbestproben sind nötig?. Wie Sie das Ergebnis lesen, erfahren Sie im Artikel So deuten Sie das Asbestergebnis.

Was kostet eine Asbestanalyse?

Die Analyse kostet 39,90 € zzgl. MwSt. pro Probe (50,07 € inkl. MwSt., finnische MwSt. 25,5 %), und der Preis ist für 1–100 Proben gleich. Bei Bestellungen über 100 Proben können wir eine gesonderte Vereinbarung treffen. Das Porto ist nicht im Preis enthalten. Sie können die Analyse online bestellen, per Karte bezahlen und die Probe als Päckchen mit der Deutschen Post oder DHL an das Labor in Finnland schicken.