Es gibt sicher viele verschiedene Möglichkeiten, wie man bei der Probenahme vorgehen kann, und bei weitem nicht alle habe ich ausprobiert. Bei der nachfolgenden Beschreibung beschränke ich mich auf ein Vorgehen, das sich für mich als brauchbar herausgestellt hat. Zunächst und ausführlich erläutere ich die Beprobung auf dem Flachdach, anschließend folgen ein paar Hinweise zur Probenahme in Dachrinnen und am Boden.
Probenahme auf dem Flachdach
Wer den Zugang zu einem Flachdach bekommt, hat hervorragende Chancen, Mikrometeorite einzusammeln. Man wird diese aber nicht auf dem Dach erkennen können, sondern dort lediglich eine Probe des Staubs nehmen, in der – so hofft man – sich möglichst viele Mikrometeorite befinden. Für die Probenahme sollten das Dach und der Staub möglichst trocken sein. Je nach Mächtigkeit des Dachsediments, Exposition und Witterung dauert es nach einem Regenschauer in der Regel einige Tage, bis das wasserdurchtränkte Sediment wieder vollständig getrocknet ist. Entsprechend kann man im Sommer am einfachsten Proben nehmen. Im Frühjahr und Herbst ist man auf längere Trockenphasen angewiesen.
Bevor es losgeht, sollte man sich die Risiken ins Bewusstsein rufen, die das Betreten eines Flachdachs mit sich bringt – um nur einige zu nennen:
- Bei Annäherung der Dachränder und bei Zutritt des Dachs über eine Leiter besteht Absturzgefahr – hier gelten besondere Sicherheitsvorschriften bzw. man sollte dies möglichst vermeiden.
- Auf dem Dach verlegte Blitzableiter, herumliegende Kabel oder andere Gegenstände, Solarpanel und andere installierte Konstruktionen stellen Stolperfallen dar. Man sollte also stets darauf achten wo man hintritt und sich niemals rückwärts bewegen.
- Man sollte auch die Sonneneinwirkung nicht unterschätzen, ist man länger auf dem Dach, so sind Sonnenschutz, Kopfbedeckung und ausreichend Trinkwasser unerlässlich.
- Auch der Staub selbst birgt Gefahren beim Aufwirbeln. Personen ohne gutes und intaktes Immunsystem sollten hier vorsichtig sein. Eine Schutzmaske kann hier Abhilfe schaffen.
Erhält man durch den Besitzer eine Sicherheitseinweisung und Auflagen für das Verhalten, so sind diesen Folge zu leisten. Nicht-Volljährige sprechen zunächst mit Ihren Eltern, bevor sie aktiv werden.
Welche Ausrüstung ist mitzunehmen?
Jeder wird selbst für sich herausfinden, was er wirklich benötigt, die folgende Übersicht kann aber eine Starthilfe sein. Wofür die Gegenstände bei mir zum Einsatz kommen, darauf gehe ich im Folgenden ein:
| Checkliste Ausrüstung für Dachbeprobung | erforderlich | optional |
|---|---|---|
| Zum Zusammentragen des Sediments: | ||
| Straßenbesen | X | |
| Arbeitshandschuhe | X | |
| Kehrblech + Handfeger | X | |
| Spühlbürste | X | |
| Zur Probenahme des Sediments: | ||
| Verschließbare Sammeltüte und wasserfester Stift zur Beschriftung | X | |
| Neodym-Magnet (ca. 75 kg Haftkraft) mit Plastiktüten präpariert | X | |
| Kleine Folie (nur bei rauen Dachoberflächen, nicht nötig bei Foliendächern) | (X) | |
| Grobes Sieb (ca. 1 mm Maschenweit) | X | |
| Kniekissen | X | |
| Sonstiges: | ||
| Sonnencreme, Kopfbedeckung, Proviant, ausreichend Wasser | X | |
| Buch/Papier für Aufzeichnungen | X | |
| Fotoapparat | X | |
| Mundschutz und andere sicherheitsrelevante Dinge | X |
Überblick verschaffen
Zunächst sollte man sich einen Gesamteindruck der Situation auf dem Dach einholen. Wo liegt wieviel Staub? Ist dieser komplett trocken oder stellenweise noch feucht? Welche Bereich sind zugänglich, welche nicht bzw. wo ist besondere Vorsicht geboten? Am besten hält man das in einer kleinen Skizze fest, z. B. in einem Ausdruck des Satellitenfotos vom Dach aus Google Maps. Wer schon etwas Erfahrung hat, kann dann besser einschätzen, wie viel Zeit die Beprobung in Anspruch nehmen wird und wie man sich die Arbeiten einteilt.
Zusammentragen des Sediments
Grundsätzlich wird Sediment auf dem Dach im Wesentlichen durch zwei Prozesse bewegt. Wasser spült bei Regen Sediment in Vertiefungen, wo sich dieses zunächst in Pfützen oder an Wasserabflüssen herum sammelt (sofern es nicht in den Abfluss gespült wird). Wind weht trockenes Sediment von windexponierten Stellen hin zu geschützten, beispielsweise an die Ränder und Ecken des Daches oder an den Fuß eines Hindernisses auf dem Dach.
vom Regenwasser zusammengespülte Ablagerungen um die Abflüsse herum
vom Regenwasser entlang einer Entwässerungsrinne zusammengespülte Ablagerungen
vom Wind an den windgeschützten Rand des Daches gewehte Ablagerungen
vom Wind an den Rand gewehte Ablagerungen (rechts) und in Entwässerungsrinnen zusammengespülte Ablagerungen (links)
Für die Beprobung empfiehlt es sich, das Sediment lokal zu kleinen Häufchen mit dem Straßenbesen zusammenzufegen. Es macht, außer vielleicht bei einem sehr kleinen Dach, jedoch keinen Sinn, das ganze Material auf einem großen Haufen aufzutürmen. Für verwinkelte Ecken greift man u. U. auf den Handfeger zurück oder nutzt seine Arbeitshandschuhe. Ist das Sediment sehr stark verkrustet, z. B. um Abflusssiebe herum, wo das Material immer wieder im Wechsel trocknet und aufweicht, dann kann eine Spülbürste hilfreich sein, um das Sediment vorsichtig freizukratzen. Durch das Zusammenfegen spart man sich später Wegstrecke und man lockert das Material auf. Zudem stellt man dabei fest, ob dieses wirklich vollständig trocken ist. In der Sonne aufgelockert und dünn ausgebreitet kann dies ggf. noch nachtrocknen. Größere Gegenstände, insb. metallhaltige, sollte man gleich aus den Häufchen entfernen.
Sedimente einer Entwässerungsrinne zu kleinen Häufchen zusammengefegt
Probenahme des Sediments
Auf einem großen Flachdach kommen schnell 100 kg Sediment oder mehr zusammen. Mikrometeorite werden recht wahllos in diesen Sedimentbergen verstreut sein. Die Herausforderung der Probenahme besteht also darin, die Probe so zu nehmen, dass man möglichst viele Mikrometeorite dabei aufnimmt und möglichst viel anderes Material davon ausschließt. Dazu dienen filternde Methoden, welche Mikrometeorite in der Stichprobe anreichern. Der wichtigste Filter ist der Magnet, denn viele (aber nicht alle) Mikrometeorite reagieren auf einen Magneten während ein großer Teil des übrigen Sediments nicht magnetisch reagiert. Dennoch wird irdisches Material, das am Magneten haften bleibt, gegenüber dem „außerirdischen“, also den Mikrometeoriten, um mehrere Potenzen überwiegen.
Wie setzt man den Magneten richtig ein? Erstmal ist wichtig, diesen so zu präparieren, dass man anhaftendes Material leicht wieder ablösen kann. Dazu wickelt man den Magneten in einen Plastikbeutel (z. B. Gefrierbeutel). Durch abziehen des Magneten vom Plastikbeutel mit dem anhaftenden Material löst sich dieses und kann in eine dafür vorbereitete Sammeltüte befördert werden. Ein Plastikbeutel kann leicht ersetzt werden, was auch nötig ist, da dieser schnell beschädigt wird. Manchmal reicht schon das Ablösen einer anhaftenden Metallschraube, die im Sediment versteckt war, um ein kleines Lock in die Tüte zu reißen. Dann sollte man die Tüte austauschen oder den Magneten an einer anderen Stelle der Tüte positionieren.
Es zwei Möglichkeiten, mit dem präparierten Magneten magnetische Partikel aus dem Sediment zu filtern:
- Man führt den von der Plastiktüte umhüllten Magneten durch die Probe. Dabei haftet schnell eine große Menge Material am Magneten und man muss diesen oft und regelmäßig in die Sammeltüte leeren. Dies wiederholt man solange, bis alle Stellen im Sediment zumindest einmal mit dem Magneten in Kontakt waren.
Auf einem Foliendach ist dies einfach zu realisieren, auf einem Dach mit Teerpappe oder anderer rauer Oberfläche solle man die Proben vorher auf eine etwas dickere Folie legen, da sonst der Plastikbeutel um den Magneten in kurzer Zeit beschädigt ist. Durch den direkten Kontakt mit dem Magneten bleibt auch sehr schwach magnetisches Material haften oder sogar nicht magnetische Partikel, welche aufgrund anderer Kräfte an umliegenden Partikeln haften. Die genommen Stichprobe wird also (erstmal) recht umfangreich sein und muss später noch durch weitere Nachbehandlung reduziert werden. Dies kann auf dem Dach erfolgen (siehe weiter unten) oder zu Hause (Erläuterung im nächsten Artikel). - Man breitet das Sediment portionsweise sehr dünn und gleichmäßig auf einer glatten Fläche aus (zum Beispiel mit dem Handfeger oder dem Kehrblech) und führt den Magneten in einem Abstand von etwa einem Zentimeter darüber her. Magnetische Partikel springen dann von der ausgebreitenden Probe an den Magnet bzw. den Folienüberzug, was meist in Form eines leisen Prasselns auch hörbar ist. So fährt man die gesamte Fläche möglichst systematisch ab und entleert danach am besten die Ausbeute in die Sammeltüte bevor man fortfährt. Für eine optimale Ausbeute sollte man das ausgebreitete Material nochmal zusammenfegen und erneut ausbreiten und die Prozedur wiederholen. Weil sehr kleine magnetische Partikel, die ganz unten liegen, es nicht durch die aufliegenden Partikeldecke schaffen werden, wird man nach dem zweiten Durchgang durch das Wenden wiederum Partikel am Magneten haftend finden. Dies kann man ggf. mehrfach wiederholen, insb. wenn man die Probe nicht besonders dünn ausgebreitet hatte. Ein Praxistest hat ergeben, dass ein freiliegender durchschnittlicher Mikrometeorit bei Annäherung eines Magneten mit 75 kg Haftkraft von oben ab einer Entfernung kleiner ca. 2,5 cm zu diesem springt. Auf dem Dach in der Probe sind die Mikrometeorite aber nicht freiliegend sondern mehr oder minder von anderen Partikeln bedeckt bzw. an diesen haftend. Entsprechend muss die Annäherung dort kleiner sein. Sonst läuft man Gefahr, nur die am stärksten magnetisch reagierenden Partikel einzusammeln, welche zumeist industrielle Eisenkügelchen sind. Geht man zu nah mit dem Magneten an die Probe, so hat man auch wie bei Methode 1 plötzlich sehr viel schwach magnetische Partikel anhaftend. Man sollte also zunächst ein bisschen mit der Entfernung spielen.
Magnet, den man durch die Probe gezogen hat (Methode 1)
Magnet, den man in ca. 1 cm Abstand über die Probe geführt hat (Methode 2)
Die zweite Methode eignet sich aber nicht ohne Vorbehandlung für Dächer mit großen Mengen Sediment, da es viel so aufwendig wäre, das gesamte Material so dünn auszubreiten. Die meisten Beprobungen im letzten Jahr habe ich vorgenommen, indem ich das zusammengefegte Dachsediment zunächst gesiebt haben (0,8 mm Maschenweite) und somit das grobe Material vom feineren (für die nachfolgende Beprobung interessanten) getrennt habe. So wurden 80-90 % des Sediments verworfen und die oben beschriebene 2. Methode nur auf die verbleibenden 10-20 % angewendet. Dieser Schritt ist aber selbst mit guten Bodensieben mit Deckel und Auffangboden etwas aufwendig. Ich weiß, dass andere Mikrometeoritensammler auch mit Methode 1 sehr erfolgreich sind. Denkbar ist auch eine Kombination aus beiden Methoden: zunächst Anwendung der Methode 1 und am Schluss Ausbreiten der so gesammelten Proben und Anwendung von Methode 2.
Vorbereiten der gesiebten Probe für Methode 2: möglichst dünnlagiges und gleichmäßiges Ausbreiten
Die Sammeltüte sollte man gleich auf dem Dach beschriften, insb. dann, wenn man unterschiedliche Teilproben nimmt, und anschließend gut verschließen.
Da die Extraktion magnetischer Partikel aus dem Sediment der langwierigste Arbeitsschritt ist, habe ich dafür immer ein Kniekissen dabei.
Je nachdem, ob man den Extrakt mit Methode 1 oder 2 nimmt, wird die Probe eines großen Daches dann ungefähr wenige hundert bzw. einige dutzend Gramm umfassen. Bevor man das Dach verlässt, sollte man nochmal sicherstellen, dass man keine Utensilien irgendwo liegengelassen hat. Mit der „Beute“ darf man sich dann auf die nächsten Schritte freuen.
Probenahme in Dachrinnen
Die Probenahme an Dachrinnen mit einer Leiter ist gefährlicher als die auf einem Flachdach, weil man hierbei oft beide Händen für die Beprobung nutzend auf der Leiter steht. Daher empfiehlt es sich, die Zeit auf der Leiter kurz zu halten und erstmal das ganze Material in einem Eimer zu sammeln. Das hat auch den Nebeneffekt einer ordentlichen Dachrinnenreinigung, sicherlich eine gute Tarnung für die Arbeit. Wichtig dabei ist, auch das sehr feine Material möglichst vollständig aufzusammeln, da gerade dort Mikrometeorite zu vermuten sind. Wenn sich sehr viel organisches Material in der Dachrinne befindet, so wird dies selten ganz trocken sein. Jon Larsen beschreibt auf seiner Facebook-Seite mit einer Fotoserie und kurzen Beschreibungen auf Englisch, wie man solch eine Probe nass behandeln kann (zum Beitrag vom 7. Juli 2019). Hat man es mit einer trockenen Probe zu tun, dann kann man diese auf einer Plane ausbreiten und vorgehen, wie oben für das Flachdach beschrieben.
Probenahme auf versiegelten Böden
Auf der Straße vorm Haus, der lange nicht gereinigten Terrasse oder irgendeiner anderen gut versiegelten Fläche am Boden lässt sich wohl am einfachsten mit der Suche beginnen. Da sich dort aber in der Regel nicht Staub über Jahre hinweg ungestört akkumulieren kann und zudem viel mehr Material vom Boden eingetragen wird, stehen die Chancen hier fündig zu werden, bei weitem nicht so gut wie auf Dächern oder in Dachrinnen. Wer die Probenahme aber erstmal ausprobieren möchte, der kann sich auch mit einem Magneten und einer Sammeltüte als Mindestausstattung begnügen. Für eine ambitioniertere Beprobung sollte man mit großem Besen ausgestattet sein und kann sich am Vorgehen auf dem Flachdach orientieren.