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Abstract
Background
A European inter-laboratory test with 29 participating laboratories investigated whether a battery of four ecotoxicological tests is suitable for assessing the environmental compatibility of construction products. For this purpose, a construction product was investigated with the dynamic surface leaching test (DIN CEN/TS 16637-2) and the percolation test (DIN CEN/TS 16637-3). The eluates were produced centrally by one laboratory and were tested by the participants using the following biotests: algae test (ISO 8692), acute daphnia test (ISO 6341), luminescent bacteria test (DIN EN ISO 11348), and fish egg test (DIN EN ISO 15088). As toxicity measures, EC50 and LID values were calculated.

Results
Toxic effects of the eluates were detected by all four biotests. The bacteria test was by far the most sensitive, followed by the algae test and the daphnia test; the fish egg test was the least sensitive for eluates of both leaching tests. The toxicity level of the eluates was very high in the bacteria, daphnia, and algae test, with lowest ineffective dilution values of LID = 70 to LID = 13,000 and corresponding EC50 values around or even below 1 volume percent. The reproducibility (approximated by interlaboratory variability) of the biotests was good (< 53%) to very good (< 20%), regardless of the toxicity level of the eluates. The reproducibility of the algae test was up to 80%, and thus still acceptable.

Conclusion
It can be confirmed that the combination of leaching and ecotoxicity tests is suitable to characterize with sufficient reproducibility the environmental impact posed by the release of hazardous substances from construction products.

Abstract
Background
The release of hazardous compounds from construction products can harm human health and the environment. To improve the sustainability of construction materials, the leaching of substances from construction products and their potential environmental impact should be assessed. Twenty-seven construction products from different product groups were examined with a combination of standardized leaching tests (dynamic surface leaching test and percolation test) and biotests (algae, daphnia, fish egg, luminescent bacteria, umu and Ames fluctuation tests). To identify the released substances, extensive qualitative and quantitative chemical analyses were performed, including gas chromatographic and liquid chromatographic screening techniques.

Results
Many of the tested eluates caused significant ecotoxic effects. Particularly high ecotoxicities were observed for grouts (lowest ineffective dilution (LID) up to 16384) and cork granules (LID up to 24578). The results of ecotoxicity tests allow the prioritization of the eluates that should be subjected to detailed chemical analyses. Organic screening by different methods and ranking the identified substances based on recorded hazard classification is a suitable approach to identify the relevant toxic substances.

Conclusions
Determining the ecotoxicity of eluates from construction products records the summary effect of all leachable substances. This instrument is especially useful for construction products of complex and largely unknown composition. The ecotoxicological and the chemical–analytical approach complement each other in an ideal way to characterize the potential hazard of eluates from construction products and to identify the environmentally hazardous components in these eluates. Our results confirm that the proposed harmonized methods for testing eluate toxicity are an adequate and applicable procedure to move toward a more sustainable way of building and to reduce toxic effects of construction products in their use phase in the environment..

Abstract
Background
The leaching of substances and the ecotoxic effects of eluates were studied for joint grouts that are based on various types of binders. Eight products, two of them containing either epoxy resin, polybutadiene or polyurethane binders, or modified cement, were investigated using harmonized leaching tests for construction products in combination with ecotoxicity tests on algae, daphnia, luminescent bacteria, fish eggs and mutagenicity in accordance with CEN/TR 17105. In addition to basic parameters, such as pH, TOC, and inorganic components, organic substances in the eluates were analysed by gas and liquid chromatography in combination with mass spectrometry. Quantitative analyses in combination with ecotoxicity data on selected substances were used to deduce which substances cause the observed ecotoxic effects.

Results
Different patterns of ecotoxic effects were observed in joint grouts with different binder types. The most ecotoxic effects were observed in epoxy resin-based products, followed by polybutadiene-based products. Fewer ecotoxic effects were observed in polyurethane-based products and modified cements. Some of these showed no ecotoxicity. Some of the substances in the eluates were identified and related to ecotoxic effects. 4-Tert-butylphenol and amines probably contributed to the ecotoxic effects of at least one of the epoxy resin-based renders, whereas cobalt is assumed to contribute to the toxic effect on algae of one of the polybutadiene-based products. However, only some of the leached substances could be identified, and only some of the ecotoxic effects can be explained by the available information on the composition of eluates and known ecotoxic profiles of the identified substances.

Conclusions
Ecotoxicity tests on eluates from leaching tests indicate whether environmentally hazardous substances can be leached from construction products. Combined ecotoxicity tests and chemical analysis of eluates from EU-wide harmonized leaching tests for construction products can provide information on substances that cause these effects. This supports the identification and development of environmentally friendly construction products. This study confirmed that ecotoxicity tests in accordance with CEN/TR 17105 are a tool well-suited to support the implementation of the European Commission's zero pollution vision for 2050 and to reduce pollution to levels no longer considered harmful to health and natural ecosystems.

Die wetterbedingte Auslaugung von Stoffen aus Bauteilen kann zu einer Belastung von Boden, Grundwasser oder Oberflächengewässern führen. Die physikalischen und chemischen Prozesse, die dem Stofftransport an die Materialoberfläche zu Grunde liegen, sind dynamisch und multidimensional. Um die Stoffauswaschung besser zu verstehen und das damit verbundene Umweltrisiko besser einschätzen zu können, wurde das Simulationsmodell COMLEAM (COnstruction Material LEAching Model) eingesetzt. COMLEAM ist eine Software, mit der der Transportpfad vom beregneten Bauteil bis zum Umweltkompartiment berechnet wird. Ein Teil dieses Modells sind Emissionsfunktionen, die die Abhängigkeit der Stoffemission vom Wasserabfluss beschreiben. Die Emissionsfunktionen fassen eine Reihe von Verteilungs- und Transformationsprozessen zusammen, die wiederum stark von einer zufälligen Variation von Einflussfaktoren abhängen. Von den hier angewendeten fünf Funktionen, die an drei Felddatensätzen mit der Substanz Terbutryn in verputzten Fassaden umfassend getestet wurden, ist eine Vorhersage mit der logarithmischen Emissionsfunktion als die derzeit bestmögliche Schätzung zu betrachten. Die logarithmische Emissionsfunktion konnte die verwendeten drei Messdatensätze (Felddaten zur Auswaschung von Terbutryn aus Fassadenputz) mit einem akzeptablen residualen Standardfehler (rse, von 3 % bis 6 % der im jeweiligen Datensatz maximalen kumulativen Emission) beschreiben. Die logarithmische Emissionsfunktion hat den Vorteil, dass sie bei der Extrapolation tendenziell nur zu einer leichten Überschätzung der Emissionen führt. Bei anderen Funktionen muss bei der zeitlichen Extrapolation der Messdaten mit großen Überschätzungen gerechnet werden (diffusionsgetriebene und doppelt loglineare Emissionsfunktion) oder damit, dass die Daten stark unterschätzt werden (Emissionsfunktionen begrenztes Wachstum und Langmuir-Emissionsfunktion). In einer Sensitivitätsanalyse zur Höhe eines Gebäudes bzw. der Fassaden wurde gezeigt, dass neben der Wahl der Emissionsfunktion die Ausrichtung einer Fassade als Eingangsgröße des Modells den größten Einflussfaktor für die Extrapolation von Daten sowie bei der abgeschätzten Gewässerbelastung darstellt. Eine Übertragungsfunktion, mit der die Gewässerbelastung aufgrund der Auswaschung am Gebäude abgeschätzt werden soll, kann daher mit einem Standardgebäude, eventuell unter Berücksichtigung von zwei Gebäudehöhen, und unter Berücksichtigung der Ausrichtung der Bauteile umgesetzt werden.

Die Europäische Bauprodukteverordnung (EU) Nr. 305/2011 ermöglicht den Mitgliedstaaten Vorschriften zur Bewertung der Umweltauswirkungen ihrer Bauwerke zu erlassen. Ziel des Projektes war es, Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten für die Außenanwendung zu erarbeiten, die zur Europäischen Harmonisierung von Prüfmethoden beitragen. Aus einer Auswahlliste von 39 Produkten wurden 20 Produkte in das ökotoxikologische Untersuchungsprogramm einbezogen. Monolithische und flächige Bauprodukte wurden in der horizontalen dynamischen Oberflächenauslaugprüfung (DSL-Test) nach CEN/TS 16637-2, granulare Produkte im Schütteltest nach DIN EN 12457-1 eluiert. Die Eluate wurden in vier aquatischen Toxizitätstests (Algen, Daphnien, Leuchtbakterien, Fischeier), einem Gentoxizitätstest (umu-Test) und im Respirometertest (OECD 301 F) untersucht. Hierbei wurden niedrige bis sehr hohe Ökotoxizitäten (bis Verdünnungsstufe 1536) bestimmt. Zudem wurde ein Europäischer Ringversuch mit 17 Teilnehmern und zwei Bauprodukten konzeptionell vorbereitet, durchgeführt und gemäß DIN ISO 5725 ausgewertet. Nach Ausschluss der nicht validen bzw. als Ausreißer identifizierten Biotests war die laborübergreifende Streuung des Gesamtverfahrens zur ökotoxikologischen Charakterisierung von Bauprodukten akzeptabel. Der Variationskoeffizient für die Konzentration, die einen 50%igen Effekt induziert (EC50) lag für die verschiedenen Tests und Bauprodukte zwischen 9 und 110% und beschreibt die Variabilität des gesamten, komplexen Verfahrensablaufs vom Elutionsprozess über Probenlagerung bis hin zur eigentlichen Biotestdurchführung. Es wurden Empfehlungen zur Planung und Durchführung von Ökotoxizitätstests zur Bewertung von Bauprodukten erarbeitet und bei der für die europäische Harmonisierung von Auslaugtests für Bauprodukte zuständigen CEN-Arbeitsgruppe eingereicht.

Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten, die in Kontakt mit Regen- oder Sickerwasser kommen, wurde durch Kombination normierter Elutions- (DSLT, Perkolationstest) und Ökotoxizitätstests (Algen, Daphnien, Fischeier, Leuchtbakterien) sowie Gentoxizitätstests (Ames, umu) untersucht. Ziel des Projektes war es einerseits, einen Beitrag zur Harmonisierung der Prüfmethoden unter CEN/TC 351 zu leisten und andererseits potentielle Produktgruppen, die sich für die Umweltzeichenvergabe des Blauen Engels eignen würden, zu erkennen. Durch umfangreiche qualitative und quantitative chemische Analysen (u. a. GC-MS- sowie LC-MS-Screening) wurden einige der freigesetzten Stoffe identifiziert und anhand von Literaturdaten ökotoxikologisch charakterisiert. Insgesamt wurden 34 Bauprodukte (Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites, Pflasterfugenmörtel, Korkgranulate, Schaumglasschotter, Wegedecken, Dichtmassen) untersucht. Hierbei wurden insbesondere bei den Fugenmörteln und Korkgranulaten sehr hohe Ökotoxizitäten (bis LID = 16384 bei den Fugenmörteln und LID = 24578 bei den Korkgranulaten) beobachtet. Algen- und Leuchtbakterientests waren in der Regel deutlich empfindlicher als der Daphnien- und Fischeitest. Die untersuchten Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites und Schaumglasschotter zeigten hingegen keine oder nur sehr geringe Ökotoxizitäten. Zur Qualitätssicherung und Validierung wurde ein Europäischer Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Hierzu wurde ein Fugenmörtel als flächiges Produkt im DSLT und als gebrochenes körniges Produkt im Perkolationstests eluiert und die Eluate nachfolgend in den 29 teilnehmenden Laboren hinsichtlich ihrer Ökotoxizität untersucht. Hierbei wurden insgesamt plausible Ergebnisse und gute (<50 %) bis sehr gute (<20 %) Reproduzierbarkeiten erzielt. Es wird empfohlen, für die Produktgruppen Dachbahnen, Kunstrasen und Sportböden sowie Fugenmörtel Vergabekriterien für den Blauen Engel zu entwickeln.