Andreas Kühar - Dekontamination

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2., überarbeitete Auflage 2021

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© 2007/2021W. Kohlhammer GmbH, Stuttgart

Gesamtherstellung: W. Kohlhammer GmbH, Stuttgart

Print: ISBN 978-3-17-034873-8

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pdf: ISBN 978-3-17-034875-2

epub: ISBN 978-3-17-034876-9

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Die Dekontamination zählt zu den grundsätzlichen Aufgaben im ABC-Einsatz. Dekontaminationsmaßnahmen reduzieren die Gefährdung betroffener Personen und verringern das Risiko für die im Gefahrenbereich tätigen Kräfte. Sie tragen damit entscheidend zum Einsatzerfolg bei. Dazu muss die Dekontamination so schnell wie möglich und so gründlich wie nötig erfolgen. Komplizierte und zeitaufwendige Lösungen haben im Feuerwehreinsatz wenig Aussicht auf Erfolg. Die Anpassung an die jeweilige örtliche Situation stellt hohe Anforderungen an das Können und Improvisationsvermögen der mit Dekontaminationsaufgaben befassten Einsatzkräfte. Das setzt, wie in der Brandbekämpfung, eine gründliche Ausbildung und das Beherrschen der Einsatzgrundsätze voraus.

Ziel dieses Buches ist es, die dazu notwendigen wissenschaftlichen Kenntnisse und die in der Feuerwehr nutzbaren Verfahren zu vermitteln. Der Fokus liegt auf der Darstellung der Grundlagen, auf denen die in den einzelnen Bundesländern erlassenen Regelungen basieren. Die aktuelle Entwurffassung der FwDV 500 (Stand Juni 2021) wurde berücksichtigt.

An dieser Stelle möchte ich allen danken, die mich bei der Überarbeitung dieses Roten Heftes unterstützt haben.

Andreas Kühar

Vught, den 01.03.2021

Unter einer Kontamination wird allgemein die Verunreinigung einer Substanz mit einer anderen verstanden. Das muss nicht immer ein Nachteil sein. So führt die gezielte Kontamination von Eisen mit anderen Elementen, wie Kohlenstoff, Nickel, Mangan usw., zu den Stählen. Auch die Halbleitertechnik wäre ohne die gezielte Kontamination von Silizium mit anderen chemischen Elementen nicht denkbar.

Die vfdb-Richtlinie 10/04 »Dekontamination bei Einsätzen mit ABC-Gefahren« definiert eine Kontamination als »die Verunreinigung der Oberfläche von Lebewesen, des Bodens und/oder von Gegenständen mit radioaktiven, biologischen oder chemischen Gefahrstoffen, sowie mit ABC-Gefahrstoffen verunreinigte Flüssigkeiten«. Darunter fallen radioaktive Strahlenquellen, Krankheitserreger und deren Überträger, Toxine, Industriechemikalien und chemische Kampfstoffe. Die Freisetzung von Gefahrstoffen erfolgt in der Regel aufgrund eines Schadens an einer industriellen Anlage, durch Transportunfälle oder die unsachgemäße Anwendung. Die geänderten sicherheitspolitischen Rahmenbedingungen der Bundesrepublik Deutschland erfordert es aber auch, eine geplante Freisetzung, z. B. im Rahmen eines terroristischen Anschlags, als mögliche Ursache einer Gefährdung in Betracht zu ziehen. Ferner können industrielle und militärische Altlasten Kontaminationen hervorrufen.

Die Kontamination kann eine Gefahrenquelle darstellen und zu einer Verschleppung der Gefahrstoffe auch außerhalb des ursprünglich betroffenen Bereichs führen. Neben einer primären Gefährdung durch den direkten Kontakt der Körperoberfläche mit dem austretenden Gefahrstoff entsteht so eine sekundäre Gefährdung über die durch ihn kontaminierten Oberflächen. Deshalb sind erkannte Kontaminationen zu entfernen. Wo das nicht möglich ist, müssen sie abgedeckt oder gekennzeichnet werden. Dekontaminationsmaßnahmen haben das Ziel, diese sekundäre Gefährdung zu beseitigen oder zumindest zu minimieren.

Die Freisetzung von Gefahrstoffen ist als Feststoff in Form von Stäuben, als Flüssigkeit, Gas oder Aerosole möglich. Diese können sich nach ihrer Freisetzung auf Oberflächen niederschlagen und dort als Kontamination anhaften. Bei Kontakt mit einer Oberfläche kommt es zu Wechselwirkungen zwischen dem Gefahrstoff und dem kontaminierten Stoff. Die Wechselwirkungen sind abhängig von der physikalischen und chemischen Beschaffenheit der beteiligten Stoffe, wie Aggregatzustände, Temperatur und dem Vorhandensein reaktiver Bestandteile in einem der beiden Partner.

Nach dem Niederschlag von Stoffen auf eine Oberfläche kommt es zur Adhäsion an diese. Die Adhäsion beschreibt die Anlagerung einer Substanz auf einer Oberfläche anhand physikalischer Effekte (Physisorption). Diese »Bindungen« kommen nur durch schwache Bindungskräfte, z. B. durch Ladungsverschiebungen zustande und führen nur zu einer sehr lockeren Anhaftung auf dem Oberflächenmaterial. Treten nach einer Kontamination allein Adhäsionskräfte auf, so lässt sich der Schadstoff problemlos entfernen.

Können die Schadstoffe dagegen mit dem kontaminierten Material Wechselwirkungen eingehen, sind Reaktionen der beiden Substanzen möglich. In diesem Fall kann sich der Gefahrstoff mit der Oberfläche verbinden oder abhängig von deren Beschaffenheit und Material in sie eindringen. Werden dessen Moleküle bzw. Atome auf der Oberfläche chemisch gebunden, liegt eine Adsorption vor, dringt die Substanz in die Oberfläche ein, spricht man von Absorption (Bild 1).

Bild 1: Adsorption eines Stoffes an einer Materialoberfläche (links) und Absorption (rechts) in das kontaminierte Material, z. B. einer Lackschicht

Im Verlauf der Adsorption entstehen chemische Bindungen an der Oberfläche. Das klassische Beispiel ist das Einwirken von Sauerstoff auf Metalle, in dessen Verlauf Oxide entstehen. Dieser Vorgang wird als Chemisorption bezeichnet. Auch der Ionenaustausch stellt eine Adsorption dar. Dabei werden elektrisch geladene Atome (Ionen) zwischen Kontamination und Oberfläche ausgetauscht. Dieser Prozess basiert auf dem Platzwechsel von Ionen der Kontamination mit auf der Oberfläche befindlichen, elektrisch geladenen Teilchen, welche dann in Lösung gehen. Voraussetzungen sind ähnliche Größen- und Ladungsverhältnisse von Ionen der Kontamination und den auf der Oberfläche befindlichen Ionen.

Die Absorption durch das Eindringen eines Stoffes in eine Oberfläche vollzieht sich durch Penetration und Permeation. Die Penetration bezeichnet das Hineinwandern von Teilchen in einen Stoff entlang von Kanälen und Hohlräume, die schadensaber auch herstellungsbedingt im Material vorhanden sein können. Die Permeation vollzieht sich als Lösungsprozess, in dessen Verlauf der Schadstoff in das Material der Oberfläche eindringt. Nachdem ein Teilchen durch Lösungsprozesse in die Oberfläche gelangt ist, kann es durch Diffusion (ungerichtete Teilchenbewegung) von der Oberfläche in tiefere Schichten des kontaminierten Materials wandern.