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Untersuchungen zur Emission organischer Verbindungen in der Kabinenluft nach dem Enteisen von Verkehrsflugzeugen

Determination of organic compounds in cabin air after aircraft de-icing of commercial aircraft
 
: Rosenberger, Wolfgang

Gefahrstoffe, Reinhaltung der Luft 74 (2014), Nr.11-12, S.467-475
ISSN: 0039-0771
ISSN: 0949-8036
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer ITEM ()
cabin air; commercial aircraft; Aircraft de-icing; organic compounds - determination

Abstract
Das Enteisen von Flugzeugen ist ein notwendiges sicherheitsrelevantes Verfahren, damit Flugzeuggewicht und aerodynamische Eigenschaften frostbedingt nicht nachteilig verändert werden. Hauptinhaltsstoffe von Enteisungsflüssigkeiten sind 1,2-Propandiol (Propylenglykol) und Wasser. Nach einer nicht standardmäßigen Flugzeugenteisung kam es beim Landeanflug und nach der Landung zu Geruchsbelästigungen und vereinzelt zu Gesundheitsbeeinträchtigungen. Als Ursache wurde der Eintrag neurotoxischer Organophosphate durch kontaminierte Zapfluft vermutet. Messdaten zu chemischen Belastungen der Kabinenluft liegen für diesen Flug nicht vor. In Testflügen wurde dieser nicht standardmäßige Enteisungsvorgang am selben Flugzeug wiederholt. Hierbei wurden u. a. flüchtige organische Verbindungen sowie Organophosphate quantitativ bestimmt. Parallel wurden verschiedene Enteisungsflüssigkeiten gaschromatographisch und massenspektrometrisch analysiert. Quantifizierung der identifizierten Verbindungen sowie die Strukturaufklärung unbekannter Komponenten erfolgten mittels Kernresonanzspektroskopie. Im Rahmen der Testflüge wurden in der Kabinenluft Propylenglykolkonzentrationen von bis zu 2,5 mg/m³ beobachtet. Weiterhin wurde erstmals 1-Hydroxyaceton als dessen mögliches Abbauprodukt mit bis zu 1,5 mg/m³ ermittelt, jedoch keine auffällige Belastung mit Organophosphaten.

 

In order to ensure that icing does not adversely affect the weight and aerodynamic properties of commercial aircraft and consequently impair safety, a procedure is required for de-icing of the aircraft. The main constituents of de-icing fluids are propane-1,2-diol (propylene glycol) and water. Unpleasant odour and in some cases health impairments were observed during and after landing following the use of a non-standard procedure to de-ice an aircraft. The suspected cause was ingress of neurotoxic organophosphates caused by contaminated bleed air. Measurement data on chemical contamination of the cabin atmosphere are not available for the flight concerned. The non-standard de-icing procedure was followed during test flights involving the same aircraft. Volatile organic compounds and organophosphates were among the substances measured quantitatively during these tests. A range of de-icing fluids were analysed by means of gas chromatography and mass spectrometry as part of the study. Nuclear magnetic resonance spectroscopy was used to quantify the identified compounds and determine the structure of unknown components. Propylene glycol concentrations of up to 2.5 mg/m(3) were observed in the cabin atmosphere during the test flights. 1-Hydroxyacetone, a possible decomposition product of propylene glycol, was also detected for the first time in quantities of up to 1.5 mg/m(3). Significant contamination with organophosphates was however not observed.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-332102.html