Als Schwarzstaub, auch Fogging-Effekt oder Magic Dust, werden ungeklärte Verfärbungen von Räumen bezeichnet. Der Effekt tritt meistens zur Winterzeit in beheizten Wohnungen auf. Typisch sind flächige dunkle Beläge, die an Zimmerdecke oder Außenwand auftreten. In stark betroffenen Wohnungen ähnelt der Effekt dem Schaden nach einem Schwelbrand.

Das Wort Fogging wurde aus dem Englischen für Vernebelung zur Beschreibung der diffusen Beläge übernommen.

Denkbar ist ein Zusammenhang mit dem Sick-Building-Syndrom.

Ursachen Die Ursachen von Schwarzstaub sind nach wie vor ungeklärt. Es wurden bislang unterschiedliche Mechanismen und Ursachen vermutet. Abscheidung schwerflüchtiger organischer Verbindungen (wie beispielsweise Weichmacher), die aus Baustoffen, Elektrokabeln, Verpackungsstoffen und Einrichtungsgegenständen entweichen und sich mit Staub- und Rußpartikeln zu einem schmierigen Film verbinden.UBA-Studie zum Phänomen der „Schwarzen Wohnungen“ (PDF; 596 kB) Um ihre Produkte als „lösemittelfrei“ bewerben zu können, setzen Hersteller die nicht deklarierungspflichtigen schwerflüchtigen organischen Stoffe als Lösungsadditive zu.Wodurch wird der Fogging-Effekt ausgelöst?, bei labor-melzer.de Elektronische Geräte oder Reinigungsmittel sondern ebenfalls schwarzstaubtaugliche Chemiebestandteile nach und nach an die sie umgebende Luft ab,Gerhard Führer: Fogging: Chemie im Innenraum wird sichtbar. In: Der Sachverständige. Juli-August 2003, , abgerufen am 5. Juli 2019. als weitere Emittenten und Quellen kommen Kosmetika, Deosprays, Haarsprays und Küchendunst in Betracht.labor-melzer.de: Beim Fogging-Effekt handelt es sich um ein multifaktiorelles Problem Kondensation von flüchtigen organischen Stoffen an kalten Wänden. Migration chemischer Materialzusätze an die Bauteiloberfläche mit Ausbildung eines klebrigen Films, der im Weiteren Staub festhält. Adhäsion­seffekte, in der Luft schwebender Staub und andere Partikel bleiben an feuchten Bauteiloberflächen haften. Nicht alle Partikel gehen jedoch bleibende Verbindungen ein. Zuvor durch Wassermoleküle festgehaltene Partikel lösen sich beim Trocknen und fallen ab (oder werden beim Lüften mit der Luft mitgerissen). Sorption von Schadstoffen an Fasern oder mineralischen Körnchen, die eine große Oberfläche oder großes Aufsaugvermögen aufweisen. Effekte der Thermophorese, ein Spezialgebiet der Aerosolphysik. Kalte Carbonisierung.

Abgrenzung und Überlagerung mit anderen ähnlichen Effekten Das Phänomen des Schwarzstaubs wird üblicherweise nicht mit dem Auftreten von Schwarzschimmel­sporen in Verbindung gebracht, mitunter aber damit verwechselt oder „in einen Topf geworfen“. Es kann jedoch zu einer Überlagerung der Effekte kommen, da beide an kalten Bauteilen auftreten. Schwarzschimmel gedeiht infolge von Wärmebrücken an dadurch feuchten Wänden.Leitfaden zur Vorbeugung, Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Schimmelpilzwachstum in Innenräumen, Umweltbundesamt, PDF, abgerufen am 5. Juli 2019. Kondensation von Luftfeuchtigkeit führt zu Feuchteansammlung im Innenputz und an Wandfarben, die Schimmelpilze „verzehren“ organische Bestandteile der Farben. Schimmelbefall kann durch mikrobiologische Untersuchung identifiziert oder ausgeschlossen werden. Ein Grauschleier an der Außenseite von Fensterstürzen, wenn Wohnungen von Rauchern zur Belüftung geöffnet werden, sind nicht als Schwarzstaub-Effekt anzusehen. Echtes Fogging tritt sowohl in Raucher- als auch in Nichtraucherwohnungen auf. Wegen der Nichtnachweisbarkeit in allen Fällen werden üblicherweise Industrie- und Verkehrsemissionen, Rußablagerungen von Öfen, Kaminen, Kerzen, Fackeln oder Bränden, Tabakrauch, Ammoniumsalze, Abrieb von Kohleelektroden ausgeschlossen. Die Abscheidung von elektrostatisch negativ geladenen Rußteilchen und anderen Aerosolen an elektrostatisch positiv geladenen Bauteilen kann zwar den Effekt überlagern, wird aber nicht als Ursache gesehen (solche Rußteilchen können aus Hausbrand, Tabakrauch, Feinstaub, Diesel­abgasen, Abbrand von Kerzen, Duftkerzen, Aromalampen, ÖllampenUBA-Studie zum Phänomen der „Schwarzen Wohnungen“ (PDF; 596 kB) und Feinstaubemissionen von LaserdruckernDaniel Krull: So viele Partikel kommen aus Laserdruckern. NDR-Reportage stammen und können durch den Gehalt an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in Proben bestimmt werden). Diese Quellen werden üblicherweise als Rußquellen ausgeschlossen, können trotzdem kondensierbare organische Stoffen emittieren.

Schwerflüchtige organische Verbindungen mini|Fogging über Steckdose

Gemäß einer statistischen Untersuchung des Umweltbundesamtes (1996) wurden diese Schwarzfärbungen fast ausschließlich während der Heizperiode in Wohnungen gefunden, die zuvor renoviert oder neu bezogen wurden. In 34 % der Fälle wurden Fußbodenarbeiten (incl. Teppichbodenverlegung) vorgenommen, in 52 % Malerarbeiten. Die Ausdünstungen wurden mit schwerflüchtigen organischen Verbindungen (SVOC = „Semi Volatile Organic Compounds“) in Verbindung gebracht, sie stammen vor allem aus Bauprodukten wie Farben, Lacken, Tapeten, Kassettendecken aus Styropor, Heizkörperlacken, Laminatfußböden, PVC-Platten und Isolierschäumen, Elektrokabelumhüllungen und Folien.[Deutsches] Umweltbundesamt für Mensch und Umwelt: Phthalate, Die nützlichen Weichmacher mit den unerwünschten Eigenschaften. PDF-Datei, abgerufen am 5. Juli 2019. Bekannt geworden sind beispielsweise Produktionsfehler, durch welche ölige Weichmacher in größeren Mengen aus Installationskabeln ausgetreten sind („schwitzende Kabel“).LG Bonn· Urteil vom 2. Juni 2004 · Az. 13 O 5/03

Weitere Quellen sind Auslegeware mit einem Rücken aus aufgeschäumten Styrol-Butadien-Kautschuk, Holzimitat-Paneele und Kunststoffdekorplatten sowie diverse Klebstoffe, z. B. von Bodenbelägen und Kunststoffoberflächen von Einrichtungsgegenständen und Möbeln (siehe dazu den Artikel Innenraumluft). Bei diversen Materialien (beispielsweise Kunststofftapeten) können derartige schwerflüchtige organische Verbindungen an die Oberfläche wandern und auf diese Art und Weise einen Klebefilm bilden.labor-melzer.de: Wodurch wird der Fogging-Effekt ausgelöst?.

In Hausstaub werden Weichmacher, verschiedene Phthalate wie Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) oder Dibutylphthalat (DBP), oft nachgewiesen, da sie häufig und in großen Mengen verwendet werden (die Jahresproduktion in Deutschland betrug 1993 an die 400.000 Tonnen), der Weichmacheranteil in den Produkten aus PVC (Fußböden, Beschichtungen, Tischdecken, Duschvorhänge, Vinylschaumtapeten etc.) kann bis zu 70 % betragen. Weichmacher sind aber auch in Lebensmitteln (als Verunreinigung) enthalten,Detlef Wölfle: Risikobewertung von Weichmachern in pflanzlichen Speiseölen (PDF; 268 kB) das Risiko ist umstritten.

Mitunter lagern sich flüchtige organische Verbindungen an andere Stäube (Rußteilchen aus Kaminen, Staubteilchen in angesaugter Garagenluft) an.Tappler, Damberger, Twrdik: Ursachenermittlung und analytische Vorgangsweisen bei Auftreten von Schwarzstaubbelastungen (Fogging) in Gebäuden. In: Pilze im Innenraum. S. 69–77.

Geschichte Der Effekt war vor 1995 nach Aussage des Umweltbundesamtes unbekannt und ist erst seit einer Fragebogenaktion des Umweltbundesamtes 1997/98 weitläufig zur Kenntnis genommen worden.

Umweltbundesamt Da das Umweltbundesamt (UBA) an der Begriffsbildung „Fogging-Effekt“ festhält, sind weitere Untersuchungen zu dem Begriffskomplex zu erwarten, und es ist unwahrscheinlich, dass die Beobachtung des Phänomens (wenn es denn doch ein eher psychologischer Effekt ist) in naher Zukunft nachlassen wird. Trotz jahrelanger Beschäftigung mit dem Phänomen wollten Experten des Amtes zurzeit keine Hinweise zur Verhinderung des Effektes bekanntgeben, da bisher nicht einmal vorbeugende Maßnahmen verifiziert werden konnten (geschweige denn das Scheitern erklärt werden konnte). Das UBA sieht in der Thermophorese – falls überhaupt – nur einen untergeordneten Beitrag zum Fogging. Das Thema verging in seiner Schwerpunktdarstellung seit den 2010er Jahren wieder.

Thermophorese als Hypothese für die Entstehung von Schwarzstaub Staubteilchen oder Aerosolteilchen unterliegen unter anderem der Thermophorese. Das bedeutet, sie bewegen sich in Luft aus einem warmen Gebiet in kältere Zonen und scheiden sich dort ab. Das gilt für alle Arten von Schwebeteilchen, die sich in der Raumluft befinden. In einer normalen Wohnung sind das zwischen 1000 und 5000 Teilchen pro Kubikzentimeter. Oberhalb von warmen Heizungen und dicht unter der Zimmerdecke ist der Temperaturunterschied zwischen Luft und Wand besonders groß, so dass der Effekt dort am deutlichsten ist. Die Rußabscheidung bei einem Brand geschieht zum großen Teil durch das Temperaturgefälle zwischen Raumluft und Wand, also durch Thermophorese.

Besonders groß sind Temperaturunterschiede an Wärmebrücken. So zeichnen sich in Außenwänden ungenügend zur Raumseite hin gedämmte Eisenträger oder andere Metallgegenstände nach einigen Jahren gefärbt auf der Wand ab. Dabei können Verwechslungen mit den bereits erwähnten Schwarzschimmelsporen bestehen.

Der Verfärbungs-Effekt tritt bevorzugt im Winter auf, weil die Wände besonders kalt und die Heizungen besonders warm sind. Ob der Fogging-Effekt stärker oder schwächer sichtbar ist, hängt von der Nutzung einer Wohnung ab. In besonders warmen und ständig genutzten Wohnungen sollte er deutlicher sein als in seltener genutzten und kühleren Wohnräumen. Naturgemäß enthält die Luft von Raucherwohnungen weit mehr Aerosolteilchen als die von Nichtraucherwohnungen. Auch Kerzen und andere offene Feuerquellen erzeugen viele Teilchen und stärkeres Fogging.

Im Grunde ist dieser Effekt schon länger bekannt. Für das verstärkte und veränderte Auftreten (klebrige Ablagerungen statt leicht entfernbarer Staub) seit den 1990er Jahren macht das Umweltbundesamt moderne Baustoffe verantwortlich. Sie sind statt mit leichtflüchtigen Lösungsmitteln oft mit schwerflüchtigen organischen Verbindungen ausgestattet. Dazu kommen Weichmacher in Kunststoffprodukten und eventuell der verstärkte Gebrauch von Öllampen und Kerzen. Diese Stoffe verbinden sich nach der Theorie des UBA mit dem „normalen“ Staub in der Raumluft und verursachen so die schwarzen Ablagerungen. So reichen bereits geringe Übersättigungen der Chemikalie aus einem Baustoff aus, zum Beispiel in der Luft über Heizkörpern an der kühleren Wand, um zu einer Kondensation der Chemikalie auf der Partikeloberfläche zu führen (heterogene Kondensation).

Belege für die Thermophorese von Aerosolteilchen mini|Staubniederschlag in einer Zimmerecke

Das erste Bild zeigt durch Thermophorese abgeschiedene Staubteilchen in einer Zimmerecke. Die linke und rechte Wand sind tapezierte Außenwände und entsprechend kalt. Den oberen Abschluss bildet eine gestrichene Betondecke. Die Temperaturgradienten (größten Temperaturgefälle) zeigen nicht genau in die Ecken, sondern auf die Wandflächen kurz davor. Weil die Staubteilchen mit ihrer thermischen Bewegung den Temperaturgradienten folgen, bleiben die tiefsten Ecken heller als die direkt benachbarten Wandflächen.

mini|Staubniederschlag an einer verborgenen Wärmebrücke

Die Thermophorese macht oft verborgene Wärmebrücken sichtbar. Das zweite Bild zeigt eine Staubablagerung auf den Umrissen eines eingemauerten Metallgehäuses. Früher saß in dieser Wand ein Ventilator. Die Bewohner bauten den Ventilator aus und mauerten die Öffnung zu. Sein durchgehendes Gehäuse blieb in der Wand und leitet Wärme nach außen ab. Die Thermophorese scheidet genau an dem Metallrand Staubteilchen auf der Tapete ab. Mit einem Radiergummi lässt sich die Schwärzung leicht entfernen, das ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal von normalen Staubablagerungen zu Fogging oder Black Magic Dust. Diese Ablagerungen lassen sich weder durch Wischen noch Radieren entfernen.

mini|Staubniederschlag aus der Raumluft auf Filtern