Zusammensetzung, Löslichkeit und löslichkeitsbestimmende Mechanismen von Mineralwollen

Mineralwollen zählen zu den künstlichen Mineralfasern (KMF). Glaswollen und Steinwollen, die wichtigsten Mineralwollen, werden hauptsächlich aus Glasabfällen beziehungsweise magmatischen Gesteinen hergestellt. Sie werden zur thermischen und akustischen Isolierung eingesetzt. Im Zuge der Herstellung und bei der Verarbeitung dieser Materialien bilden sich einatembare Fraktionen, welche über die Atemwege bis in die Lunge gelangen können. Dort führen sie unter Umständen zu Entzündungen und können die Tumorbildung begünstigen, wenn sie sich nicht auflösen oder mechanisch abtransportiert werden. Es existieren Qualitätszertifikate für biolösliche Faserprodukte, wie das RAL-Gütezeichen und das EUCEB-Zertifikat. Zusätzlich ist eine Unterscheidung in gefährliche und nicht gefährliche Mineralwolleabfälle für die Abfallwirtschaft und für zukünftige Recyclingoptionen von Bedeutung. Es ist bekannt, dass die Zusammensetzung der Fasern eine wichtige Rolle in Bezug auf das Löslichkeitsverhalten spielt. Die Löslichkeitsmechanismen sind allerdings noch nicht vollständig erforscht. Nach einer Literaturrecherche wurden Elutionsversuche mit 7 verschiedenen Mineralwollen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden danach mit der oxidischen Zusammensetzung verglichen. Beinahe alle Proben zeigen eine höhere Biolöslichkeit im sauren Milieu. Außerdem zeigten die Abfallproben eine höhere Löslichkeit als die Produktproben. Zur Identifikation der löslichkeitsbestimmenden Kontrollmechanismen wurden die Ergebnisse in der Software LeachXS® geochemisch modelliert. Dabei zeigten die Modelle in den lungenähnlichen pH-Milieus unter anderem die Ausfällung des Zeolithminerals Wairakit, des Schichtsilikates Magadiit und einiger Aluminiumhydroxidphasen.