14. Gasphasentransport: Tatar/Gannon und van Leeuwen

Die Bildung einer flüchtigen Cr(VI)-Spezies an einer heißen Chromquelle, ihre Ablagerung auf kühleren Fasern und die Bildung eines Calcium- oder Natriumchromats sind unterschiedliche Reaktionsschritte. Sie können nebeneinander oder nacheinander auftreten. Die Aussage, dass Cr(VI) auch ohne calciumhaltigen Dämmstoff entsteht, ist deshalb von der Frage zu unterscheiden, welche Rolle ein solcher Dämmstoff bei der Bindung, Menge und chemischen Form des abgelagerten Chroms spielt. [11, 35-37]

Tatar untersucht Chrom-Oxyhydroxid aus einer heißen Stahlquelle und dessen Wechselwirkung mit räumlich getrennten, kühleren Aluminosilikatfasern. Die vorgeschlagene Veresterung betrifft chromathaltige Oberflächenbindungen an Aluminium-/Siliciumzentren; sie ist nicht mit einem Nachweis von Calcium- oder Natriumchromat gleichzusetzen. Die Reaktionsfolge wird aus XPS-Befunden und Literatur hergeleitet. Cr(VI) selbst wurde dabei analytisch festgestellt. [35]

Wird Tatar als Beleg dafür herangezogen, dass die Dämmstoffchemie für Cr(VI)-Ablagerungen grundsätzlich bedeutungslos sei, überschreitet dies den untersuchten Sachverhalt. Die Arbeit zeigt einen Bildungs- und Transportweg ohne notwendigen Calciumbeitrag an der heißen Quelle. Sie hebt weder den direkten Grenzflächennachweis von Sayano noch eine spätere Reaktion mit Calcium-/Natriumkomponenten auf. [11, 35]

Van Leeuwen greift Tatar/Gannon ausdrücklich auf und vergleicht Quarz-, Aluminiumoxid- und zwei alkalische Erdalkalisilikat-Fasern (AES). Alle vier Materialien sammeln Cr(VI). Die beiden AES-Proben weisen höhere absolute Cr(VI)-Konzentrationen in den untersuchten Aufschlusslösungen auf als die Quarz- und Aluminiumoxidproben. Der Anteil Cr(VI) am Gesamtchrom steigt jedoch nicht in jeder Probe gleichermaßen: Die Einzelwerte der Tabelle II erlauben eine genauere Aussage als eine pauschale Beschreibung stets höherer Cr(VI)-Anteile bei AES. [36]

Werte nach Tabelle II; Prozentanteile aus den veröffentlichten Einzelwerten berechnet und gerundet. Es handelt sich um Konzentrationen in Aufschlusslösungen, nicht um Luftkonzentrationen oder unmittelbar um mg/kg Dämmstoff. Unterschiedliche Fasergeometrien und Probenpositionen sind beim Mengenvergleich zu berücksichtigen. [36]

Die Autoren modellieren mit FactSage die Reaktion der kondensierenden Chromspezies mit den Oxidkomponenten und beschreiben CaCrO₄ als wichtigen möglichen Cr(VI)-Träger der calciumhaltigen Fasern. Dies ergänzt den Gasphasentransport mechanistisch. Die Studie ersetzt jedoch nicht den unmittelbaren XRD-Phasennachweis aus dem Kontaktversuch von Sayano. Chemisch ist CaCrO₄ ein Cr(VI)-Chromat; CaCr₂O₄ enthält dagegen Cr(III). Abweichende Formelschreibweisen in einzelnen Passagen sind anhand der Oxidationsstufe zu prüfen. [11, 36]

Für die Übertragung auf Anlagen sind die Versuchsbedingungen mitzunehmen: Tatar verwendet stark befeuchtete Luft; van Leeuwen rund 3 Vol.-% Wasser. Beide führen einen gerichteten Gasstrom durch ein Rohr mit heißer Quelle und nachgelagerten Faserproben. Van Leeuwens Versuch läuft bei örtlichem atmosphärischem Druck, nicht in einem Hochdruck-Dampfreaktor. Die Publikation nennt im Abstract 800 °C, im Methodenteil eine Kalibrierung der Ofenmitte auf 850 °C. Die Versuche erklären Reaktionsmöglichkeiten; ihre Mengen sind nicht unmittelbar auf eine frei angeströmte äußere Motorisolierung übertragbar. [35, 36]

Europäischer Herstellerverband als Auftraggeber: ECFIA und Montana State University

Tatar und van Leeuwen arbeiten innerhalb derselben amerikanischen Forschungsgruppe an der Montana State University; Paul Gannon ist an beiden Publikationen beteiligt. Van Leeuwens Dissertation vom Mai 2024 beschreibt auf Seite 2 ausdrücklich, dass die Forschung auf eine Anfrage von ECFIA als Verband europäischer Hochtemperatur-Dämmwollhersteller zurückging. Untersucht werden sollten Aussagen von Wettbewerbern, deren Produkte die Cr(VI)-Bildung verminderten oder verhinderten. Die Danksagung auf Seite iii nennt eine Teilfinanzierung durch ECFIA-Industriepartner. [35-37]

Damit ist dokumentiert, dass die Cr(VI)-Bildung an Hochtemperatur-Dämmwollen im europäischen Herstellerverband als Thema bekannt war; Anlass waren Wettbewerbsaussagen zur Verminderung oder Verhinderung der Cr(VI)-Bildung. Die Dissertation und die spätere Veröffentlichung sind überlappende Ergebnisse desselben Forschungszusammenhangs, keine voneinander unabhängigen Bestätigungen. Die Finanzierungsangabe bezieht sich hier auf das Dissertationsprojekt; sie wird nicht ohne Weiteres als spezifische Finanzierung jeder einzelnen Publikation ausgegeben. [36, 37]

Daraus folgt eine präzise Frage: Welche Ergebnisse wurden wann an die beteiligten Industriepartner vermittelt, und wie gingen sie in Produktinformationen und anwendungsbezogene Warnungen ein? Das wissenschaftliche Ergebnis ist unabhängig von dieser Kommunikationsfrage anhand seiner Methoden und Daten zu bewerten.