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Begriffsdefinition

Kunststoff-Dichtungsbahnen können mehrschichtig aufgebaut sein, wobei eine innere Tragschicht (Einlage) beidseitig von Deckschichten bedeckt wird. Als Tragschichten werden Glas- oder Polyestervliese und als Deckschichten unterschiedliche Kunststoffe eingesetzt. Das Material der Deckschichten bestimmt die Bezeichnung der Kunststoffbahn. So wird zum Beispiel eine Bahn mit Deckschichten aus flexiblen Polyolefinen (FPO) als FPO-Dichtungsbahn bezeichnet. Kunststoffe-Dichtungsbahnen können auch als homogene Bahn hergestellt sein, die nur aus einer einschichtigen Folie bestehen. Nicht mehr aktuelle DIN-Normen bezeichnen Kunststoff-Dichtungsbahnen aus EPDM als Elastomerbahnen. Aus chemischer Sicht sind diese zu den Kunststoff-Dichtungsbahnen zu rechnen.

Gemäß Schätzungen sind etwa 30 - 40 % der Flachdächer in Deutschland mit Kunststoff-Dichtungsbahnen abgedeckt [Drefahl 2008]. Der Rest ist mit bituminösen Abdichtungen versehen.

Die Anwendungshäufigkeit der Kunststoff-Dichtungsbahnen verschiedener Materialgruppen unterscheidet sich stark. Eine Umfrage unter deutschen Dachdeckern aus dem Jahre 2006 [Oswald 2008] ergab, dass PVC-P-Bahnen am häufigsten eingesetzt wurden, gefolgt von FPO, EPDM und EVA. Die detaillierten Darstellungen in dieser Produktgruppeninformation beschränken sich derzeit auf diese am häufigsten eingesetzten vier Kunststofftypen. Die Aussagen in WECOBIS beziehen sich auf die grundsätzlichen "mittleren" Materialeigenschaften. Bei den Kunststoffbahnen betonen unabhängige Autoren jedoch die auftretenden Unterschiede zwischen den Produkten auch innerhalb einer Materialgruppe [Ernst 2009, Drefahl 2008].

Im Rahmen der Datenblattaktualisierung 2013 in WECOBIS wurden zur Verbesserung der Übersichtlichkeit die ehemaligen Datenblätter "Polyolefin-Dichtungsbahn" und "PVC-Dichtungsbahn" unter dem neuen Begriff "Kunststoff-Dichtungsbahnen" zusammengefasst.

Wesentliche Bestandteile

Grundsätzlich kann zwischen mehrschichtigen Bahnen und homogene Bahnen unterschieden werden:

  • Mehrschichtige Bahnen bestehen aus einer Tragschicht aus Glas oder Polyestervlies und Deckschichten aus Polyvinylchlorid (PVC-P), Polyolefinen (FPO), Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM), Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer (EVA, VAE), Ethylen-Copolymerisat-Bitumen (ECB), chloriertem Polyethylen (PE-C) oder Polyisobutylen (PIB).
    Aktuelle FPO- und PVC-Dichtungsbahnen sind immer mehrschichtig aufgebaut. Auch EPDM- und EVA-Bahnen werden mit Einlage angeboten.
  • Homogene Bahnen werden aktuell noch aus EPDM für die flächige Abdichtung angeboten. Historisch wurden auch Bahnen aus Polyvinylchlorid (PVC-P), Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer (EVA, VAE), Ethylen-Copolymerisat-Bitumen (ECB) oder Polyisobutylen (PIB) für die flächige Abdichtung gefertigt. Heute werden sie nur noch für Randanschlüsse angeboten.

Gemäß den Minimalanforderungen aus den anzuwendenden DIN-Normen muss der namensgebende Kunststoff jeweils weniger als 50% der Rezeptur ausmachen. Weitere Bestandteile können andere Kunststoffarten, Füllstoffe (mineralisch) und Kunststoffadditive sein.

Charakteristik

PVC-Dichtungsbahnen
PVC-Bahnen gehören zu den ältesten Kunststoffabdichtungssystemen und sind aufgrund von zahlreichen Schäden auf Flachdächern schon verschiedentlich modifiziert worden. PVC-Dichtungsbahnen bestehen im Wesentlichen aus weichgemachtem Polyvinylchlorid, sog. PVC-P. Das an sich starre PVC wird durch Zugabe größerer Mengen chemischer Weichmacher zum Polymer erweicht. Als weiteres Additiv werden Stabilisatoren beigegeben.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Mit Polyolefinen (PO) wird eine Gruppe von Kunststoffen bezeichnet, zu denen so bekannte Vertreter wie PolyethylenPolypropylen und Polybutylen gehören. Das Gerüst dieser Kunststoffe besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Die Polyolefine bestehen aus Legierungen dieser Einzelkunststoffe und werden häufig auch als flexible Polyolefine bezeichnet (FPO-A, A für Alloy = Legierung), weil sie deutlich weniger steif sind als beispielsweise Polyethylen. Seit Anfang der Neunzigerjahre werden FPO in breiterem Maße in den Bauwerksabdichtungs-Technologien verwendet. Zur Steigerung der Flexibilität werden Zusatzstoffe beigemischt.

EPDM-Dichtungsbahnen

EPDM ist die Abkürzung für Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer. Der Kunststoff besteht also aus einer Kombination der drei Polymere Ethylen, Propylen und Dien, die zu einem größeren Polymer verkettet sind. Neben EPDM werden Polypropylen oder weitere, nicht näher bezeichnete thermoplastische Elastomere zur Produktion von EPDM-Dichtungsbahnen eingesetzt. EPDM-Bahnen weisen eine Glasübergangstemperatur von unter 0 °C auf, womit sie auch bei tiefen Temperaturen flexibel bleiben. Gemäß nicht mehr aktueller DIN-Norm werden sie auch als "Elastomerbahnen" bezeichnet.

EVA-Dichtungsbahnen

EVA steht für Ethylen-Vinylacetat und bezeichnet Copolymere von Ethylen und Polyvinylacetat. Das Kunststoffpolymer ist also in sich wiederum aus Polymeren verschiedener Kunststoffe zusammengesetzt. EVA-Dichtungsbahnen weisen den geringsten Diffusionswiderstand aller Kunststoffbahnen gegenüber Wasserdampf auf. In EVA-Dichtungsbahnen wird EVA mit einem Anteil ≥ 25 % eingesetzt und PVC mit einem Anteil ≤ 50 %. Als weitere Kunststoffsorte kann Ethylen-Butyl-Acrylat beigemischt sein.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Polyolefin-Dichtungsbahnen (FPO) sind nicht zuletzt wegen der problematischen ökologischen Eigenschaften und dem ungünstigen Alterungsverhalten von PVC-Dichtungsbahnen entwickelt worden. Besonders die Auswaschung von Weichmachern gibt beim PVC Anlass zur Sorge über die Umweltfolgen. Nach allen bisherigen Erkenntnissen und Untersuchungen sollte auch das Alterungsverhalten von FPO deutlich besser sein als dasjenige von PVC.

Lieferzustand

Sämtliche Kunststoff-Dichtungsbahnen werden als Rollen geliefert. Einige Hersteller bieten für Flachdächer auf das Verlegeobjekt zugeschnittene Dichtungsbahnen mit allen Durchdringungen an.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Hauptanwendungsbereich der Kunststoff-Dichtungsbahnen sind Flachdach-Abdichtungssysteme, bei denen die Dichtungsbahn chemisch und thermisch möglichst weitgehend geschützt ist. Weitere Anwendungsbereiche sind Grundwasserabdichtungen, Feuchtigkeitsabdichtungen unter Terrain und Dampfsperren.

 
Nutzung:

 
Unterkonstruktion:
 
 
Nackt, mit leichter Schutzschicht
 
 
Nicht begehbar mit Beschwerung
 
 
Begehbar
 
 
Befahrbar
 
 
Erdüber-
 
schüttet
 
 
Massiv ohne Wärmedämmung
 
 
geeignet 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
Massiv vorfabriziert ohne Wärmedämmung
 
 
ideal 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
Holz oder Spanplatten
 
 
ideal 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Massiv mit Wärmedämmung
 
 
ideal 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
geeignet 2)
 
 
Profilblech mit
Wärmedämmung
 
 
ideal 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vorfabrizierte Wärmedämm-
elemente
 
 
geeignet 1)
 
 
geeignet 1)
 
 
ideal 2)
 
 
nicht geeignet
 
 
nicht geeignet
 
1)

PVC homogen: 1 Lage mindestens 1.8 mm lose verlegt, Stöße verschweißt oder verklebt.

FPO, PVC-P mit Vlieseinlage, EPDM mit Verstärkung, EVA: 1 Lage mindestens 1.5 mm lose verlegt, Stöße verschweißt oder verklebt.

EPDM homogen oder mit Kaschierung: 1 Lage mindestens 1.3 mm lose verlegt, Stöße verschweißt oder verklebt.

2)

PVC, EVA, EPDM: 1 Lage mindestens 1.2 mm lose verlegt oder vollflächig verklebt mit Schutzlage aus KS-Vlies mindestens 300 g/m2 und mindestens 2 mm. Bitumenverträgliche Bahnen auch mit Bitumen verklebt möglich.

FPO: 1 Lage mindestens 1.8 mm vollflächig verklebt

PVC-Dichtungsbahnen
PVC-Dichtungsbahnen werden vielfältig verwendet. Bei normierten Produkten sollen die Stärken mindestens 1.5 mm betragen und nach den Erfahrungen sollten 2.0 mm nicht überschritten werden. Die Befestigungsart und die Oberflächenbehandlung sind auf den Untergrund, auf die Konstruktion (Wärmedämmung) und auf die Überdeckung abzustimmen. Eine nach allen wichtigen Faktoren differenzierte Materialwahl ist wichtig, auch wenn bei den PVC-Bahnen die Matrix immer dieselbe ist.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Die Anwendungen der Polyolefin-Dichtungsbahnen decken sich mit den Anwendungen der PVC-Dichtungsbahnen, mit leichten Unterschieden in den Materialstärken. Die Befestigungsart und die Oberflächenbehandlung sind auf den Untergrund, auf die Konstruktion (Wärmedämmung) und auf die Überdeckung abzustimmen. Eine nach allen wichtigen Faktoren differenzierte Materialwahl ist bei den Polyolefin-Dichtungsbahnen wichtig.

Wurzelfestigkeit

Die Fachvereinigung Bauverksbegrünung e. V. (FBB) veröffentlicht regelmäßig eine Liste wurzelfester Produkte für die Abdichtung begrünter Flachdächer. Die Liste ist auf der Webseite der FBB abrufbar. Gegenüber wurzelfesten Polymerbitumen-Dichtungsbahnen weisen Kunststoff-Dichtungsbahnen den Vorteil auf, dass sie keine Biozide enthalten.

Drefahl, J. (2008): Dach-Report 3/2008, CSI Dachverständige, Berlin

Oswald, R. et al. (2008): Zuverlässigkeit von Flachdachabdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen, Fraunhofer IRB, Stuttgart

Ernst, W., Burkhard, M, Jauch, M., Spaniol, W (2009) Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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Referenz

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Umweltdeklarationen

 

 

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Referenz

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

Referenz

BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)

Referenz

BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

Referenz

Referenz

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

Referenz

Referenz

BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertung

Referenz

Referenz

Quellen

Referenz

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Technisches

 

 

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Technische Daten

In der nachfolgenden Tabelle sind die wichtigsten Eigenschaften von zwei Polyolefin-Dichtungsbahnen sowie zwei PVC-P-Dichtungsbahnen aufgeführt. Zum Vergleich werden die Daten einer Polymerbitumen-Dichtungsbahn gegenübergestellt. Die gewählten FPO- und PVC-Beispiele stehen stellvertretend für eine Vielzahl geeigneter Produkte für die auf dem heutigen Markt wichtigsten Vertreter von Flachdachabdichtungssystemen. Neben den gewählten Beispielen werden zahlreiche weitere Produkte angeboten, die sich hauptsächlich in der Folienstärke, im Trägermaterial (Glasvlies, Glasgewebe, Polyestervlies), in der Farbe und in der Oberflächenbehandlung unterscheiden. Die richtige Wahl dieser Parameter hängt wesentlich vom einzelnen Anwendungsbereich (Konstruktion) und von der Befestigungstechnik ab. Die wichtigen mechanischen Eigenschaften bleiben sich mehr oder weniger gleich.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Die mit Glasvlies verstärkten Polyolefin-Bahnen werden lose unter Deckschichten bei hoher mechanischer Beanspruchung verwendet. Die mit Glasgitter und Polyester verstärkte Polyolefin-Bahn ist für mechanische Befestigung ohne Deckschicht konzipiert (Nacktdach).

PVC-Dichtungbahnen
Die mit Glasvlies verstärkten PVC-Bahnen werden lose unter Deckschichten bei hoher mechanischer Beanspruchung verwendet. Die zweite PVC-Dichtungsbahn ist mit Polyestervlies verstärkt und eignet sich besonders für die mechanische Befestigung.

EPDM-Dichtungsbahnen
Unverstärkte EPDM-Dichtungsbahnen werden auf Nacktdächern eingesetzt. Für die Verlegung unter Deckschichten eignen sich durch Gewebe oder Gitter verstärkte Dichtungsbahnen.

EVA-Dichtungsbahnen
Sowohl auf Nacktdächern wie bei loser Verlegung unter Auflast sind verstärkte Bahnen zu verwenden.

 

 
Systembeispiele
 
 
Polyolefin-Dichtungsbahn
1.8 mm a
 
 
Polyolefin-
Dichtungsbahn
verstärkt
1.6 mm b
 
 PVC-
Dichtungsbahn
1.8 mm a
 PVC-
Dichtungsbahn
1.5 mm c
  
 
Gewicht
 
 
1.8 kg/m²
 
 
1.76 kg/m²
 
 2.3 kg/m²  1.85 kg/m²  
6.5 kg/m²
 
 
Träger
 
 
Glasvlies
 
 
Glasvlies und
Polyestervlies
 
 Glasvlies  Polyestervlies  
Polyestervlies
 
 
Reißkraft längs
 
 
9 N/mm²
 
 
1100 N/50mm
 
 9 N/mm²  1150 N/50mm  
> 500 N/50mm
 
 
Reißkraft quer
 
 
9 N/mm²
 
 
1100 N/50mm
 
 8 N/mm²  950 N/50mm  
> 500 N/50mm
 
 
Reißdehnung
 
 
600 %
 
 
13 %
 
 250 %  12 %  
> 30 %
 
 
Kältebiegung
 
 
< -30 °
 
 
< -30 °C
 
 - 20 °C - 20 °C  
< -10 °C
 
 
Wärmestand-
 
festigkeit
 
 
-
 
 
-
 
 -  -  
> 80 °C
 
 
Erweichungspunkt
 
 
-
 
 
-
 
 -  -  
124 °C
 
sd-Wert  
280 m
 
 
250 m
 
 
28 m
 
 
23 m
 
 
250 m
 
 
Baustoffklasse
nach DIN 4102
 
 
B2
 
 
B2
 
 
B2
 
 
B2
 
 
B2
 
a Für Flachdachanwendungen mit Schutzschicht
b Speziell verstärkt für mechanische Befestigung und Nacktdach
c Speziell für mechanische Befestigung
d Als Beispiel wurde hier eine PYE PV 140 5S gewählt

Das thermische Verhalten und die mechanischen Eigenschaften sind nach den Normprüfungen für Kunststoff-Dichtungsbahnen im Anwendungsbereich Flachdach für FPO-Dichtungsbahnen eher besser als für PVC-Dichtungsbahnen. Für PVC-Dichtungsbahnen sind sie wiederum etwas besser als für Polymerbitumen-Dichtungsbahnen. Ganz wesentlich ist jedoch das Alterungsverhalten, das in Normprüfungen nur unzureichend erfasst werden kann.

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Stoff- und Anwendungsnormen

DIN 18195 Bauwerksabdichtungen
DIN 18531 Dachabdichtungen - Abdichtungen für nicht genutzte Dächer
DIN EN 13956 Abdichtungsbahnen - Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtungen - Definitionen und Eigenschaften
DIN EN 13967 Abdichtungsbahnen - Kunststoff- und Elastomerbahnen für die Bauwerksabdichtung gegen Bodenfeuchte
DIN V 20000-201 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 201: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach Europäischen Produktnormen zur Verwendung in Dachabdichtungen
DIN V 20000-202 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 202: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach Europäischen Produktnormen zur Verwendung in Bauwerksabdichtungen
DIN EN 1849-2 Abdichtungsbahnen - Bestimmung der Dicke und der flächenbezogenen Masse - Teil 2: Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtungen

Kurzzeichen

Die Vornorm DIN V 20000-201 definiert Kurzzeichen zur Einteilung der Kunststoff-Dichtungsbahnen. Zuerst wird nach der Kunststoffart der Deckschicht - respektive der Bahn bei homogenen Bahnen - unterschieden. Die möglichen Kürzel sind in der ersten Spalte der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Darauf folgen mehrere mögliche Kurzzeichen zur weiteren Stoffbeschreibung, die in der zweiten Spalte ausgewiesen sind. Zum Schluss wird die Dicke in mm ausgewiesen und das Kürzel SK agehängt, falls die Bahn über eine Selbstklebeschicht verfügt. Sämtliche Kürzel werden mit Bindestrichen zum Kurzzeichen verbunden

Material Deckschicht / Homogene Bahn
Kurzzeichen: Material
Kürzel zur Stoffbeschreibung
Kürzel: Bedeutung
 ECB: Ethylencopolymerisatbitumen  K: kaschiert
 EVAC oder EVA: Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer  V: verstärkt
 FPO: Flexibles Polyolefin (auf Basis PE oder PP)  E: Einlage
 PE-C: Chloriertes Polyethylen  BV: bitumenverträglich
 PIB: Polyisobuten  NB: nicht bitumenverträglich
 PVC oder PVC-P: Polyvinylchlorid  PBS: Polymerbitumenschicht
TPE: Thermoplastische Elastomere, nicht vernetzt GV: Glasvlies
EPDM: Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer PV: Polyestervlies
IIR: Isobutylen-Isopren-Kautschuk (Butylkautschuk) PPV: Polypropylenvlies
  GG: Glasgittergelege/-gewebe
  PG: Polyestergewebe/-gelege

Beispiele für vollständige Kurzzeichen sind unten aufgeführt.

Kurzzeichen Deckschicht Trägereinlage Dicke Weitere Eigenschaften
PVC-NB-E-PV-1,5  Polyvinylchlorid Polyestervlies  1,5 mm nicht bitumenverträglich
FPO-NB-E-GV-1,8 Flexibles Polyolefin Glasvlies 1,8 mm nicht bitumenverträglich
EPDM-BV-V-GG-1,3 Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer Verstärkung Glasgittergelege/-gewebe 1,3 mm bitumenverträglich
EVA-BV-K-PV-1,5 Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer Kaschierung Polyestervlies 1,5 mm bitumenverträglich

CE-Zeichen

Seit September 2005dürfen nur noch CE-gekennzeichnete Produkte in den Verkehr gebracht werden. [Ernst 2009]

Quellen

Ernst, W., Burkhard, M, Jauch, M., Spaniol, W (2009) Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

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Literaturtipps

 

 

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Blaich, J. (1999): Bauschäden Analysen und Vermeidung, Fraunhofer IRB Verlag/EMPA, Stuttgart

Ernst, W., Burkhard, M, Jauch, M., Spaniol, W (2009) Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

Herold, C. (2006): Die Verwendung von Abdichtungsbahnen nach harmonisierten europäischen Normen in Deutschland auf der Basis baurechtlicher Regelungen; Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin

Kommission der europäischen Gemeinschaften (2000): Grünbuch zur Umweltproblematik von PVC, Brüssel

Vital, J.-D. (1996): Wahl eines Flachdachsystems aus der Sicht der Bauherrschaft, Sonderdruck aus "Schweizer Ingenieur und Architekt", Nr. 38, Zürich

Zellweger, C. et al (1995): Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen. Methodik und Resultate, Bundesamt für Energiewirtschaft, Zürich

 

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Kunststoff-Dichtungsbahnen Zusammensetzung

Neue Tortengrafik "Zusammensetzung nach Funktionen EPDM-Dichtungsbahnen"

Inhaltsstoff Anteil [%]
Reiner Kunststoff 45
Füllstoffe / Flammhemmer 48
Stabilisatoren 2
Weitere Additive 5

Neue Tortengrafik "Zusammensetzung nach Funktionen EVA-Dichtungsbahnen"

Inhaltsstoff Anteil [%]
Reiner Kunststoff 75
Flammhemmer 12.5
Stabilisatoren 5
Weichmacher 7.5

Sowohl PVC- wie auch Polyolefin-Dichtungsbahnen bestehen aus Kunststoffdeckschichten und Einlagen aus Glas- oder Polyestervlies. Auch EPDM- und EVA-Bahnen können Einlagen oder Verstärkungen aufweisen. Die Herstellung der Kunststoffe der Deckschichten unterscheidet sich jedoch erheblich und wird gesondert dargestellt.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Der Kunststoffbestandteil aller Polyolefin-Dichtungsbahnen ist das eigentliche Polymer FPO-A, das aus PolyethylenPolypropylen und Polyisobutylen legiert wird. Die Rohstoffe aller drei Polymere stammen aus der Erdöl-Naphta-Fraktion. 

Der Füllstoff-Anteil kann in Polyolefin-Dichtungsbahnen stark variieren. Rezepturen praktisch ohne Füllstoffe und Rezepturen mit 40% Füllstoff-Anteil sind heute gleichermaßen auf dem Markt erhältlich. Bei der Anwendung als Nacktdach ist ein Flammschutz erforderlich. Es handelt sich um ein Aluminiumhydroxid, ein mineralisches Salz, das beim Bauxitabbau (Aluminiumproduktion) entsteht. Als Füllstoffe kommen bei allen Systemen getrocknete Kalkstein- und andere Gesteinsmehle zum Einsatz. Es handelt sich um Rohstoffe, die alle relativ gut verfügbar sind und lediglich eine einfache Aufbereitung und Verarbeitung erfordern.
Eine weitere wichtige Eigenschaft der flexiblen Polyolefine ist die Abwesenheit von Weichmachern . Die weichen Eigenschaften werden bei den FPO-A durch die Legierung des Polymers herbeigeführt. Das hat Vorteile sowohl in Bezug auf die Ökologie wie auch bezüglich des Alterungsverhaltens.

PVC-Dichtungsbahnen
Der Hauptbestandteil aller PVC-Dichtungsbahnen ist das eigentliche Polymer Polyvinylchlorid (PVC), das je etwa zur Hälfte aus Steinsalz und Erdöl hergestellt wird. Das reine Polymer PVC ist hart, weshalb die Folien etwa zu einem Drittel aus Weichmachern bestehen. Als Weichmacher kommen Phthalate wie z. B. Phthalsäuredibutylester oder Di(ethylhexyl)phthalat DEHP zum Einsatz.

Als Füllstoffe kommen ähnlich wie in bituminösen Systemen getrocknete Kalkstein- und andere Gesteinsmehle zum Einsatz. Es handelt sich um Rohstoffe, die alle relativ gut verfügbar sind und lediglich eine einfache Aufbereitung und Verarbeitung erfordern. In weichgemachten Folien beträgt der Anteil nicht viel mehr als 10%.
Schließlich sind in PVC-Dachfolien Stabilisatoren gegen den Zerfall des Polymers durch UV-Strahlung und für die thermische Stabilität erforderlich. Dabei handelt es sich in der Regel um metallorganische Verbindungen. Auch die Pigmente basieren meistens auf Metallverbindungen. Die Verwendung dieser Stoffe ist sehr produktespezifisch.

EPDM-Dichtungsbahnen
Als Kunststoffe werden Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere (EPDM) und teilweise Polypropylen eingesetzt. Die Kunststoffpolymere machen je nach Hersteller und Produkt rund 20% bis 60% des Gewichts aus. Dazu kommen Füllstoffe und Flammhemmer, die zwischen 30% und 50% zur Mischung beitragen. Als Füllstoffe können Al-Silikate verwendet werden [Zweifel 2000]. Aluminiumhydroxid und Zinkborate werden als Flammschutzmittel zugesetzt. Die weiteren Rezepturbestandteile "Additive" und "Stabilisatoren" machen zusammen weniger als 10% des Bahnengewichts aus. Die Angaben zur Zusammensetzung basieren auf Herstellerangaben in mehreren Umweltproduktdeklarationen. Sowohl die Stoffbezeichnungen wie auch die Anteile der Mischungsbestandteile variieren je nach Quelle erheblich. Als Stabilisatoren kommen Organozinkverbindungen zum Einsatz [Ernst 2009]. EPDM muss zudem gegen den Abbau durch UV-Strahlen stabilisiert werden. Dazu werden Mischungen mehrerer Additive im Bereich von ca. 0.1 - 1 %  eingesetzt. Die UV-Stabilisatoren können aus den Stoffgruppen der sterisch gehinderten Amine (HALS), Phenolbenzotriazole, Schwefelverbindungen oder sterisch gehinderten Phenole stammen [Zweifel 2000].

EVA-Dichtungsbahnen
Die eingesetzten Kunststoffe sind Ethylen-Vinyl-Acetat EVA und Polyvinylchlorid PVC. Das Verhältnis zwischen EVA und PVC kann variieren. Es ist jedoch festzustellen, dass der PVC-Anteil etwa gleich groß ist wie der EVA-Anteil. Man müsste deshalb korrekterweise eigentlich von EVA-PVC-Dichtungsbahnen sprechen. Als Flammhemmer wird Aluminiumhydroxid eingesetzt. Die Stabilisatoren können aus einer Reihe von Stoffen gewählt werden. Dazu gehören Calciumseifen, Zinkseifen und epoxidiertes Sojablumenöl. Als  Weichmacher können Polyadipate oder Phthalate eingesetzt werden. Die Angaben zur Zusammensetzung basieren auf Herstellerangaben in einer Umweltproduktdeklaration. Als Füllstoffe können gemäß einer weiteren Literaturquelle Kalzium-Karbonate (20-50% Anteil an Mischung) und  Talk (10-40%) zum Einsatz kommen [Zweifel 2000].

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

PVC-Dichtungsbahnen
Rohstoffquellen sind Erdöl, Erdgas und Steinsalz (Kochsalz). Aufgrund des hohen Chlor-Anteils der Verbindung spielt im Herstellungsprozess des Vinylchlorids die Chlorchemie (Herstellung von Chlor aus Steinsalz) aus ökologischer Sicht eine bedeutende Rolle. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle ist mit Umweltrisiken verbunden.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Der wichtigste Rohstoff in der Polyolefin-Herstellung ist Erdöl. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle ist mit Umweltrisiken verbunden. Die Kunststoffherstellung benötigt insgesamt rund 4% des weltweit geförderten Erdöls und Erdgases. Die ökologischen Folgen der Gewinnung von fossilen Rohstoffen sind im zugehörigen Lexikonbegriff beschrieben.

EPDM-Dichtungsbahnen
Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere bestehen aus den Vorläufermonomeren Ethylen, Propylen und einem Dien. Ethylen und Propylen werden ausschließlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Die ökologischen Folgen der Gewinnung von fossilen Rohstoffen sind im zugehörigen Lexikonbegriff beschrieben. Als Dien kommen 1,4-Hexadien, Dicyclopentadien und 5-Ethyliden-2-norbornen in Frage. Sie bestehen nur aus Wasserstoff- und Kohlenstoff-Atomen und werden ebenfalls aus Erdöl oder Erdgas gewonnen.

EVA-Dichtungsbahnen
Ethylenvinylacetat EVA wird aus den Vorprodukten Ethylen und Vinylacetat (auch Essigsäurevinylester genannt) hergestellt. Wichtigste Rohstoffquelle für beide Substanzen sind Erdöl und Erdgas. Rohstoffquellen für das Polyvinylchlorid (PVC) sind Erdöl, Erdgas und Steinsalz (Kochsalz). Aufgrund des hohen Chlor-Anteils der Verbindung spielt im Herstellungsprozess des Vinylchlorids die Chlorchemie (Herstellung von Chlor aus Steinsalz) aus ökologischer Sicht eine bedeutende Rolle. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von Kunststoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Produktionsabfälle aus Polyolefinen können grundsätzlich wieder eingeschmolzen und erneut in der Produktion eingesetzt werden.

PVC-Dichtungsbahnen
Im Rahmen einer freiwilligen Selbstverpflichtung bemüht sich die europäische PVC-Industrie, das Recycling von PVC zu fördern. Unter dem Programm Vinylplus will die Industrie bis 2020 ein Recyclingziel für PVC-Abfälle von 800.000t jährlich erreichen. Dies entspricht rund 14% des europäischen PVC-Verbrauchs im Jahr 2010.

EPDM-, EVA-Dichtungsbahnen
Unkaschierte Produktionsreste können wieder der Produktion zugeführt werden.

Radioaktivität

Kunststoffe sind nicht radioaktiv. Abdichtungsbahnen können verwendet werden, um Gebäude vor eindringendem Radon zu schützen. Radon gelangt aus dem Untergrund zuerst in die Kellergeschosse eines Gebäudes und von dort in das restliche Gebäude. Über die Entstehung von Radon im Untergrund und die damit einhergehende Radonproblematik informiert der Lexikonbegriff natürliche Strahlenexposition ausführlich.

Bei Neubauten in Gebieten mit erhöhter Radon-Belastung soll die Belastung am Baustandort abgeklärt werden. Falls eine erhöhte Radonbelastung festgestellt wird, sind Maßnahmen vorzusehen, um die Belastung des Innenraums mit Radon niedrig zu halten. Alle Abdichtungsbahnen sind grundsätzlich für die Radonabdichtung geeignet. Wesentlich für den Erfolg der Maßnahme ist die Radon-dichte Ausführung aller Anschlüsse und Nähte.

Im Bestand steht als Alternativen zur Abdichtung des Baugrundes die Abdichtung des Erdgeschosses gegenüber dem Keller mit Absaugung der Kellerluft zur Verfügung.

Weitere Informationen zur Radioaktivität sind auf der Webseite des Bundesamts für Strahlenschutz abrufbar

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die Erdölgewinnung für die Kunststoffherstellung ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden. Durch Leckagen während der Erdöl-Förderung oder des Erdöl-Transports können allerdings die Ökosysteme beträchtlicher Flächen längerfristig geschädigt werden.

Quellen

Informationen zu Radon in Gebäuden: Online-Quelle

Ernst, W., Burkhard, M, Jauch, M., Spaniol, W (2009) Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

Zweifel, H. (Hrsg.) (2000) Plastic additives handbook, 5th ed., Hanser München

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Prozesskette Kunststoff-Dichtungsbahnen

Herstellungsprozess

Die Ausgangsstoffe für Kunststoffdichtungsbahnen werden in großen chemischen Produktionsanlagen hergestellt und in kleineren Betrieben dezentral zu Bahnen verarbeitet. Aus Sicht der ökologischen Lasten erfolgt der große Teil der Herstellung in der Kunststoff-Industrie, die das fertige Kunststoffgranulat bereitstellt. Beim Dichtungsbahnhersteller wird das Granulat auf das Trägermaterial aufgebracht. Besondere Risiken sind bei der Herstellung von Abdichtungsbahnen nicht vorhanden. Die hauptsächlichen Risiken sind in der chemischen Herstellung der Legierungselemente Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Ethylen-Vinylacetat oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere zu lokalisieren. Von allen eingesetzten Kunststoffen weist PVC die größten Herstellungsrisiken auf.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Bei der Herstellung von Polyolefin-Dichtungsbahnen werden das Granulat und die Additive in Extrudern aufgeschmolzen, dispergiert und noch flüssig in Schichten auf den Träger bzw. die Armierung homogen aufgebracht.

PVC- / EPDM- / EVA-Dichtungsbahnen
Die Herstellung dieser drei Dichtungsbahngruppen erfolgt nach demselben Prinzip. Bei der Herstellung beim Dichtungsbahnhersteller werden die Ausgangsprodukte in einem Extruder gemischt und als noch unfertige Folie dem Kalander zugeführt. Darin wird die Kunststoffmasse über eine Abfolge von beheizten Walzen zu einer Folie von definierter Dicke kalandriert. Diese Folie wird dann in einem weiteren Produktionsschritt auf das Trägermaterial aufgebracht. Der letzte Schritt entfällt bei der Produktion homogener Bahnen ohne Verstärkung.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Energieaufwand

Die Herstellung der Ausgangsmaterialien ist viel energieintensiver als die Endverarbeitung zu Folien. Für die Ausgangsstoffe PVC und Polyolefine gibt es relativ zuverlässige, für die europäische Produktion repräsentative Durchschnittswerte. Für die Additive gibt es kein entsprechendes Datenmaterial. Hier ist man auf Analogieüberlegungen und Einzelwerte angewiesen, was vor allem in Bezug auf die energetische Bewertung von Weichmachern bei den PVC-Dichtungsbahnen gewisse Unsicherheiten ergibt.

PVC-Dichtungsbahnen

Der Energieaufwand für die Herstellung von PVC-Dichtungsbahnen setzt sich aus dem Ausgangsstoff (PVC-Granulat) und der beim Kalandrieren (Herstellen der Folien) erforderlichen Energie zusammen. Für das Kalandrieren von PVC sind ebenfalls Durchschnittswerte verfügbar. Diese sind vermutlich relativ großen produktbedingten Schwankungen unterworfen.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Der Energieaufwand für die Herstellung von Polyolefin-Dichtungsbahnen setzt sich aus den Ausgangsstoffen (Polyethylen, Polypropylen und Polyisobutylen) und der für das Herstellen der Folien (Extrusion) erforderlichen Energie zusammen. Für die Extrusion von Polyolefine sind Durchschnittswerte verfügbar. Diese sind vermutlich relativ großen produktbedingten Schwankungen unterworfen, spielen jedoch für die Gesamtbeurteilung eine untergeordnete Rolle.

EPDM-, EVA-DichtungsbahnenDer Energieaufwand für die Herstellung von EPDM- und EVA-Dichtungsbahnen setzt sich aus den Ausgangsstoffen (EPDM-, respektive EVA- und PVC-Granulat) und der beim Kalandrieren (Herstellen der Folien) erforderlichen Energie zusammen. Sowohl für die Ausgangsstoffe EPDM und EVA wie auch für das Kalandrieren dieser Materialien sind keine Durchschnittswerte verfügbar.

Graue Energie

Die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) verschiedener Kunststoff-Dichtungsbahnen pro Flächeneinheit ist nur von der Folienstärke abhängig. In der Tabelle sind zwei Beispiele für PVC-Dichtungsbahnen und zwei Polyolefin-Dichtungsbahnen einer Polymerbitumen-Dichtungsbahn  gegenübergestellt. Die Kunststoffbahnen sind pro Masseneinheit fast doppelt so energieintensiv wie die Polymerbitumen-Dichtungsbahnen, was vor allem mit dem höheren Anteil an Kunststoffen zusammenhängt. Vergleicht man die Produkte pro Flächeneinheit, so sind die Kunststoff-Dichtungsbahnen deutlich weniger energieintensiv. Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass man für eine dauerhafte Abdichtung auf dem Flachdach meistens 2 Lagen Polymerbitumen-Dichtungsbahnen braucht, während die Kunststoffbahnen ausschließlich einlagig verlegt werden.

 
Systembeispiele
 
 
PVC-
Dichtungsbahn 1.8 mm 1)
 
 
PVC-
Dichtungsbahn 1.5 mm 2)
 
Polyolefin-Dichtungsbahn
1.8 mm 1)
 
Polyolefin-
Dichtungsbahn
verstärkt
1.6 mm 2)
 
 
Polymer-
bitumen-
Dichtungsbahn 3)
 
 
Gewicht
 
 
2.3 kg/m²
 
 
1.8 kg/m²
 
1.8 kg/m²  
1.76 kg/m²
 
 
6.5 kg/m²
 
 
Träger
 
 
2.5 MJ/m² Glasvlies
 
 
6 MJ/m² Polyestervlies
 
2.5 MJ/m² Glasvlies  
2.5 MJ/m²
Glasgittervlies
4.5 MJ/m²
Polyestervlies
 
 
12 MJ/m² Polyestervlies
 
 
Haupt-
bestandteile
 
 
70 MJ/m²
 
PVC
 
55 MJ/m² Weichmacher
 
0.2 MJ/m² Füllstoffe
 
5 MJ/m²
 
Metall-
 
stabilisatoren
 
 
50 MJ/m²
 
PVC
 
45 MJ/m² Weichmacher
 
0.2 g/m² Füllstoffe
 
5 MJ/m²
 
Metall-
 
stabilisatoren
 

118 MJ/m² Flex. Polyolefine FPO-A

0.1 MJ/m² Füllstoffe

5 MJ/m² Stabilisatoren

 
87 MJ /m²
Flex. Polyolefine
FPO-A
ca. 8 MJ/m² Füllstoffe, Flammschutzmittel (Aluminium-
hydroxid),
Pigmente
2 MJ/m²
Stabilisatoren
 
 
193 MJ/m² Destillations-
 
bitumen
 
37 MJ/m²
 
SBS-Polymer
 
1.4 MJ/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
Oberflächen-
behandlung
 
 
4 MJ/m² Oberflächen-
 
versiegelung
 
 
4 MJ/m² Oberflächen-
 
versiegelung
 
-  
4 MJ/m² Oberflächen-
versiegelung
 
 
0.2 MJ/m² Sand und Talk oben
 
 
Zusatzaus-
 
rüstungen
 
 
-
 
 
-
 
-  
-
 
 
0.45MJ/m² Polypropylen (Schweißfolie)
 
 
Verarbeitung
 
 
14 MJ/m²
 
 
11 MJ/m²
 
11 MJ/m²  
10 MJ/m²
 
 
10 MJ/m²
 
 
Total
 
 
151 MJ/m²
 
66 MJ/kg
 
 
121 MJ/m²
 
67 MJ/kg
 
136 MJ/m²
75 MJ/kg
 
114 MJ/m²
65 MJ/kg
 
 
254 MJ/m²
 
39 MJ/kg
 
1) Für Flachdachanwendungen mit Schutzschicht
2) Speziell für mechanische Befestigung
3) Als Beispiel wurde hier eine PYE PV 140 5S gewählt

Quellen

Kasser, Ulrich, Pöll, Michael (1999): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 2. Auflage

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Das Verschweißen der Kunststoff-Dichtungsbahnen durch Plastifizierung erfolgt mit Heißluft, Wärmepistole oder Schweißautomat. Für PVC-P- und EVA-Dichtungsbahnen kommt auch das Quellschweißen in Frage. Bei der Anwendung dieses Verfahrens werden die Verbindungsflächen mit einem Lösemittel angelöst und danach zusammengedrückt. Für die Befestigung am Dachrand sind Klebstoffe erforderlich. Bitumenverträgliche Bahnen können auch mit Bitumenmassen verklebt werden. Die Verlegung der Bahnen hat versetzt zu erfolgen, damit Kreuzstöße vermieden werden können. Abhängig vom Kunststofftyp sind Nähte und insbesondere T-Stöße materialspezifisch nachzubehandeln.

EPDM-Bahnen dürfen nicht auf weichmacherhaltige Materialien verlegt werden. Somit sind sie nicht für die Verlegung auf bestehenden PVC- oder EVA-Dichtungsbahnen geeignet.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Von der Verarbeitung von Kunststoff-Dichtungsbahnen gehen keine besonderen arbeitshygienischen Risiken aus. Werden diese lose verlegt, gibt es weder für die Arbeiter noch für die Umwelt irgendwelche Auswirkungen. Das Warmgas- oder Heizkeil-Schweißen verursacht einen zu vernachlässigenden Energieverbrauch und praktisch keine Emissionen von flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOC). Lösemittel-Emissionen können auftreten, wenn die Dichtungsbahnen auf dem Untergrund verklebt oder die Bahnen per Quellschweiß-Verfahren verbunden werden. Da Kunststoff-Dichtungsbahnen in den allermeisten Fällen im Freien verarbeitet werden, können gesundheitsgefährdende Risiken praktisch ausgeschlossen werden.

REACH / CLP

Referenz

Emissionen

Das Verschweißen der Bahnen mit Heissluft, Wärmepistole oder Schweißautomat verursacht einen zu vernachlässigenden Energieverbrauch und praktisch keine Emissionen von flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOC).

Beim Quellschweißen werden die Stöße in der Regel mit Lösemittel-Klebstoffen verklebt, in seltenen Anwendungsbereichen (Nacktdach) werden die Bahnen vollflächig auf die Unterlage verklebt, was entsprechende Lösemittelemissionen verursacht.

 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Da Kunststoff-Dichtungsbahnen vorwiegend im Außenraum eingesetzt werden, sind Innenraum-Emissionen nicht zu erwarten. Kunststoff-Dichtungsbahnen können in speziellen fällen jedoch zur Abdichtung gegen nicht-drückendes Wasser oder durch Modernisierungsmassnahmen auch im Innenraum eingebaut sein. Für die verschiedenen Kunststofftypen können unterschiedliche Voraussagen bezüglich der Emisisionen von VOC gemacht werden.

Polyolefin-/EPDM-Dichtungsbahnen

Aufgrund der Zusammensetzung sind keine relevanten Emissionen zu erwarten.

PVC-/EVA-Dichtungsbahnen

Der in PVC- oder EVA-Bahnen möglicherweise eingesetzte Weichmacher DEHP (Di(ethylhexyl)phthalat) kann über längere Zeit abgebaut werden. Das Reaktionsprodukt 2-Ethylhexanol ist ein VOC und kann in die Raumluft gelangen. Messungen für PVC-Beläge älteren Datums [Zellweger et al., 1997] zeigen, dass diese erhebliche VOC-Emissionen aufweisen können. Für neu eingebaute PVC-Dichtungsbahnen sind messbare VOC-Emissionen zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Emissionen in den Außenraum sind möglich, jedoch nach derzeitigem Kenntnisstand von beschränkter Relevanz für die Umwelt.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

PVC-, EVA-Dichtungsbahnen
Längerfristig sind bei PVC- und EVA-Dichtungsbahnen Emissionen von Weichmachern denkbar. Da Kunststoff-Dichtungsbahnen als Abdichtung in der Regel nicht in beheizten Innenräumen angewendet werden, ist das Risiko einer daraus resultierenden Gesundheitsgefährdung als praktisch nicht vorhanden einzustufen.

Polyolefin-, EPDM-Dichtungsbahnen
Es sind keine Emissionen in den Innenraum zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

PVC-, EVA-Dichtungsbahnen
Zur Frage der Weichmacher-Migration in PVC-Bahnen gibt es zahlreiche Untersuchungen. Man rechnet, dass eine 20 Jahre alte PVC-Dachbahn etwa 10 % an Gewicht verloren hat, was auf Auswaschung, Diffusion oder den Abbau von Weichmachern zurückzuführen ist. In den heutigen Produkten werden zwei Maßnahmen zur Reduktion der Weichmacher-Migration getroffen: Erstens werden Weichmacher eingesetzt, die den Phthalsäureestern sehr ähnlich sind, jedoch einen deutlich höheren Siedepunkt und Dampfdruck haben. Zweitens werden die PVC-Dichtungsbahnen mit einem Acryllack beschichtet (→ Dispersionslackfarben), der das Austreten von Weichmachern verhindern soll. Zur Wirksamkeit der beiden Maßnahmen sind noch keine Langzeiterfahrungen verfügbar.

PVC-Dichtungsbahnen enthalten in der Regel eine Reihe von Hilfsstoffen, deren Umweltrelevanz geprüft werden muss und die während der Nutzungsdauer auch in die Umwelt emittiert werden können. Der Einsatz schwermetallhaltiger Verbindungen bei gewissen Pigmenten ist für neu installierte Dichtungsbahnen eher unwahrscheinlich.

Als umweltrelevante Bestandteile kommen in Frage:

  • Ca. 35 % Weichmacher aus Phthalsäureestern (Phthalsäuredibutylester).
  • Ca. 1 % Stabilisatoren, in der Regel Bleistabilisatoren zum Schutz des PVC vor der Zerstörung durch UV-Strahlung.
  • < 0.1 % Biozide zur Verhinderung des mikrobiellen Abbaus von Weichmachern.
  • Evtl. spez. Farbpigmente auf der Basis von Schwermetallverbindungen.
  • Bisphenol A wurde durch Auswaschversuche im Abwasser von einigen PVC-Bahnen festgestellt [Burkhardt 2010]

Vergleichbare spezifische Untersuchungen für EVA-Dichtungsbahnen sind nicht bekannt. Da EVA-Dichtungsbahnen bis zu 50% PVC enthalten können, kommt das Gesagte auch für diese Produkte in Frage.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Eine Auswaschstudie der EAWAG (Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz) bescheinigt den getesteten Polyolefinen das beste Auswaschverhalten aller Kunststoffbahnen mit den niedrigsten Werten für ausgewaschene Metalle und Additive. [Burkhardt 2010]

EPDM-Dichtungsbahnen
In Auswaschversuchen wurde Benzothiazol im Abwasser nachgewiesen [Burkhardt 2010]. Dieses Additiv wird als Vulkanisationsbeschleuniger in der Kautschukproduktion eingesetzt.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

PVC-Dichtungsbahnen
PVC ist aufgrund des hohen Chloranteils schwerentflammbar. Je nach Temperatur, Sauerstoffzufuhr und Einwirkung von Wasser können wie bei allen organischen Materialien eine Vielzahl giftiger Brandgase entstehen. Beim Brand von PVC-Dichtungsbahnen entstehen Salzsäuredämpfe, die korrosiv wirken und eine zusätzliche Gesundheitsgefährdung darstellen können. Dazu entstehen weitere chlorierte organische Verbindungen. Auch EVA-Dichtungsbahnen enthalten PVC, für das vorstehende Bemerkung ebenfalls gilt. In [Ernst 2009] wurde die Standfestigkeit gegenüber brennenden Zigaretten geprüft. Die PVC- und EVA-Dichtungsbahnen schnitten in diesem Test deutlich schlechter ab als Dichtungsbahnen aus anderen Kunststoffen [Ernst 2009].

Polyolefin-, EPDM-Dichtungsbahnen
Polyolefine und EPDM sind normal entflammbar. Aus reinem Polymer entstehen bei einer vollständigen Verbrennung keine toxischen Brandgase. Da es sich jedoch um thermoplastische Kunststoffe handelt, besteht die Gefahr der Brandausbreitung durch herabtropfendes, brennendes Material. Werden Polyolefin- oder EPDM-Dichtungsbahnen für Nacktdächer eingesetzt, müssen Flammschutzmittel zugesetzt werden. Dabei handelt es sich um mineralische Salze (z. B. Aluminium-Hydroxid), die keine giftigen Brandgase bilden. EPDM-Bahnen können zudem mit Zinkboraten flammgeschützt sein.

 

Wassereinwirkung

Dichtungsbahnen sind gegen Wassereinwirkung beständig.

Beständigkeit Nutzungszustand

Für alle Kunststoffbahnen stellen die Fügenähte eine Schwachstelle dar. Zahlreiche vorzeitige Sanierungen lassen sich auf unzuverlässige Nahtfügung zurückführen. Die Literatur gibt zahlreiche Hinweise auf besser und schlechter für die Nahtfügung geeignete Kunststoffe. Das Bild ist jedoch uneinheitlich und aufgrund des Fehlens von systematisch angelegten und möglichst vollständigen Arbeiten kann keine Aussage darüber getroffen werden, ob bestimmte Kunststoff-Dichtungsbahnen größere Probleme bezüglich der Beständigkeit der Nähte aufweisen als andere.

Eine einfache Schutzfolie über der Abdichtung wirkt sich erfahrungsgemäß positiv auf die Nutzungsdauer aus. Je besser der thermische und chemische Schutz, desto beständiger sind PVC-Dichtungsbahnen und wahrscheinlich auch andere Kunststoff-Dichtungsbahnen. Dickere Bahnen zeigen in praxisorientierten Tests bessere Werte als dünnere. Somit ist für dickere Bahnen eine höhere Lebenserwartung plausibel [Ernst 2009].

PVC-Dichtungsbahnen
Für PVC-Bahnen, besonders ältere homogene sind zahlreiche Probleme durch Materialschrumpfung bekannt. Diese können zu Rissen in der Bahn, Abreißen der Bahn an den Anschlüssen oder Abreißen der Anschlussbleche vom Dachrand führen. Durch Weichmacherverluste kommt es zudem zu einer Versprödung des Materials. Ein mehrfach aufgetretenes spektakuläres Schadenbild ist das sogenannte "Shattering" (von engl. "to shatter", zu deutsch "zerspringen"). Bei diesem Schadenbild entstehen plötzlich großflächige Risse in der Dichtungsbahn, die Dachflächen von mehreren hundert Quadratmetern umfassen können. Dieses Phänomen wurde besonders nach Frostperioden mit anschließendem Temperaturwechsel beobachtet. Die genauen Ursachen sind bis heute nicht bekannt. Dasselbe Phänomen wurde auch bei EVA-Dichtungsbahnen beobachtet. Da diese bis zu 50% aus PVC bestehen, liegt der Verdacht nahe, dass das Schadensbild einen Zusammenhang mit den stofflichen Eigenschaften des PVC hat.

Polyolefin-Dichtungsbahnen
Das Alterungsverhalten von Polyolefin-Dichtungsbahnen ist aus der Langzeitbeobachtung nicht bekannt. Die ältesten Testobjekte sind 1988 gebaut worden. Seither wurden die Rezepturen der FPO-Dichtungsbahnen bereits wieder geändert und optimiert, so dass auch diesbezüglich keine zuverlässigen Aussagen möglich sind. Zwei Faktoren sprechen jedoch für ein deutlich verbessertes Alterungsverhalten von FPO gegenüber PVC: Erstens sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften gleichwertig bis besser und zweitens verhindert die Abwesenheit von Weichmachern den Verlust derselben und vermutlich die damit einhergehende Folienschrumpfung. Hin und wieder wird die bei Polyethylen gegenüber PVC etwas erhöhte Längendehnung in Abhängigkeit von der Temperatur als Risikofaktor bezeichnet. Aufgrund der mechanischen Eigenschaften und unter Beachtung der Verlegeanleitungen sollten daraus jedoch keine Schadenfälle entstehen.

Gegenüber wässrigen Laugen, Säuren und Salzen sind Polyolefin-Dichtungsbahnen beständig. Gewisse organische Lösemittel vermögen Polyolefine zu lösen und zu zerstören. Solche Lösemittel werden u.a. in den für Reparaturen und Befestigungen verwendeten Klebstoffen verwendet. Fette und Öle verringern die Zugfestigkeit der meisten Polyolefin-Dichtungsbahnen signifikant [Ernst 2009].

EPDM-Dichtungsbahnen

EPDM-Dichtungsbahnen sind gegenüber Säuren und Laugen weniger beständig als PVC- und Polyolefin-Dichtungsbahnen. Fette und Öle können die Zugfestigkeit von EPDM-Bahnen verändern. In der Testreihe zeigen sich jedoch große Unterschiede zwischen den Handelsprodukten und einzelne Produkte zeigten praktisch keine Veränderung. [Ernst 2009]

EVA-Dichtungsbahnen

Gegenüber saurem und basischem Milieu sind Dichtungsbahnen aus EVA weniger beständig als PVC- und Polyolefin-Dichtungsbahnen. Die Testreihe, aus der diese Information stammt, umfasste jedoch nur drei Produkte. [Ernst 2009]

Ein mehrfach aufgetretenes spektakuläres Schadenbild ist das sogenannte "Shattering" (von engl. "to shatter", zu deutsch "zerspringen"). Bei diesem Schadenbild entstehen plötzlich großflächige Risse in der Dichtungsbahn, die Dachflächen von mehreren hundert Quadratmetern umfassen können. Dieses Phänomen wurde besonders nach Frostperioden mit anschließendem Temperaturwechsel beobachtet. Die genauen Ursachen sind bis heute nicht bekannt. Dasselbe Phänomen wurde auch bei PVC-Dichtungsbahnen beobachtet. Da EVA-Dichtungsbahnen bis zu 50% aus PVC bestehen, liegt der Verdacht nahe, dass das Schadensbild einen Zusammenhang mit den stofflichen Eigenschaften des PVC hat.

Sonstiges
Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.

Datenbank als PDF

Instandhaltung

Bei der Instandhaltung von Flachdächern ist besonders auf den Bewuchs zu achten. Pflanzenwurzeln können Flachdachabdichtungen in relativ kurzer Zeit durchdringen, falls die Konstruktion des Flachdachs nicht für eine Begrünung ausgelegt wurde. Schutzschichten sind regelmäßig zu prüfen und freigelegte Stellen der Schutzfolie, z. B. durch Wind-Verfrachtungen im Kieskörper wieder zu bedecken.

Wurzelfestigkeit

Die Fachvereinigung Bauwerksbegrünung veröffentlicht regelmäßig eine Liste wurzelfester Produkte für die Abdichtung begrünter Flachdächer. Die Liste ist auf der Webseite der FBB abrufbar. Gegenüber wurzelfesten Polymerbitumenbahnen weisen Polyolefin-Bahnen den Vorteil auf, dass sie keine Biozide enthalten.

Quellen

Burkhardt M., Eugster, J., Zuleeg, S., Boller, M. (2010), Auswaschung von Additiven aus Kunststoffdachbahnen unter Einwirkung von Wasser, Schlussbericht, EAWAG und EMPA, Dübendorf

Drefahl, J. (2008): Dach-Report 3/2008, CSI Dachverständige, Berlin

Ernst, W., Burkhard, M, Jauch, M., Spaniol, W (2009) Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

Oswald, R. et al. (2008): Zuverlässigkeit von Flachdachabdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen, Franhofer IRB, Stutgart

DDH online (2012): Old Shatterhand aus der Kälte, in: Das Dachdecker-Handwerk, 08/2012. Online-Quelle

 
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Nachnutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Der Rückbau von Kunststoff-Dichtungsbahnen verursacht keine spezifischen Gesundheitsrisiken.

Wiederverwendung

Für eine Wiederverwendung von Kunststoff-Dichtungsbahnen sind bedeutende Hindernisse vorhanden. Die Fügenähte müssten abgeschnitten werden. Zudem könnten die Bahnen nur auf Dächern mit gleichen oder kürzeren Verlegedistanzen erneut verwendet werden. Die Zusammensetzung älterer Bahnen entspricht zudem nicht mehr den aktuellen, so dass auch aktuell eingesetzte Fügetechniken unter Umständen nicht optimal funktionieren. Es dürften zudem nur Bahnen desselben Typs auf einem Objekt verwendet werden. Dass ein Handwerker bereit ist, die besonderen Risiken bezüglich der Funktionstüchtigkeit einer Abdichtung aus wiederverwendeten Dichtungsbahnen zu tragen, ist schwer vorstellbar.

Stoffliche Verwertung

Polyolefin- & EPDM-Dichtungsbahnen
Eine stoffliche Verwertung von Kunststoff-Dichtungsbahnen ist grundsätzlich möglich. Voraussetzung dafür ist ein einfacher Ausbau, der nur bei lose verlegten Polyolefin-Dichtungsbahnen problemlos möglich ist. Das Recycling von Polyolefin- und EPDM-Dichtungsbahnen wird von den Herstellerverbänden zusammen mit demjenigen von PVC-Dichtungsbahnen angeboten und ist ökologisch sinnvoll. Allerdings wird die Rücknahme durch das Rücknahmesystem Roofcollect derzeit dem Abgeber in Rechnung gestellt.

PVC- & EVA-Dichtungsbahnen
Eine stoffliche Verwertung von PVC- und EVA-Dichtungsbahnen ist grundsätzlich möglich. Voraussetzung dafür ist ein einfacher Ausbau, der nur bei lose verlegten Dichtungsbahnen problemlos möglich ist. Das Recycling von PVC- und EVA-Dichtungsbahnen wird von den Herstellerverbänden angeboten. Angesichts der hohen Anteile Weichmacher und Stabilisatoren ist das PVC-Recycling jedoch aus ökologischer Sicht mit Vorbehalt zu betrachten. Es gibt gute Gründe dafür, die umweltgefährdenden Bestandteile zu vernichten resp. kontrolliert abzulagern (Filterstaub) als sie einer weiteren Nutzung zuzuführen.

Energetische Verwertung

Alle Kunststoff-Dichtungsbahnen
Gemäß der Gewerbeabfallverordnung (GewAbfV) sollen Abfälle aus Kunststoff-Dichtungsbahnen mit den Kunststoffen gesammelt und einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Falls die Abfälle gemischt erfasst werden, sind sie einer Vorbehandlungsanlage zuzuführen. Die Verwertung ist in beiden Fällen vorgeschrieben.

Polyolefin- & EPDM-Dichtungsbahnen
Reines Polyolefin hat mit ca. 40 MJ/kg einen hohen Heizwert. Der Heizwert für EPDM liegt in derselben Größenordnung. Bei Dichtungsbahnen mit einem hohen Anteil an Füllstoffen nimmt dieser Heizwert ab. Bei der energetischen Verwertung entstehen vermutlich keine problematischen Rückstände. Aufgrund des hohen Energiegewinnes und der geringen Menge an Rückständen ist die Verbrennung von Polyolefin- und EPDM-Produkten unproblematisch und nach der stofflichen Verwertung der sinnvollste Entsorgungsweg.

PVC- & EVA-Dichtungsbahnen
Reines PVC hat mit ca. 18 MJ/kg einen relativ geringen Heizwert. Bei Dichtungsbahnen mit einem hohen Anteil an Weichmachern ist der Heizwert höher. Bei der Verbrennung von PVC-Abfällen in modernen Müllverbrennungsanlagen entstehen große Mengen an Rückständen aus der Rauchgasreinigung (300-500g chlorhaltige Rückstände pro kg PVC), die je nach Technologie als Salz ins Abwasser gelangen. Die Bildung von Dioxinen (chlorierte Dibenzodioxine und -furane) bei der Müllverbrennung wurde intensiv diskutiert. Dioxine entstehen jedoch bei der Rekombination der Gasmoleküle in der Rauchgaswäsche und können durch richtige Prozessführung vermieden werden. Aufgrund des geringen Energiegewinnes und der hohen Menge an Rückständen ist die Verbrennung von PVC- und EVA-Dichtungsbahnen problematisch.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Kunststoff-Dichtungsbahnen
Gemäß Deponie-Verordnung dürfen Kunststoffe nicht abgelagert werden. Kunststoff-Dichtungsbahnen sind keine besonders überwachungsbedürftigen Abfälle. Ein Abbau des Polymers dürfte erst über eine sehr große Zeitspanne erfolgen. Über diesen Abbau von Kunststoffen in Deponien über sehr lange Zeiträume sind keine zuverlässigen Untersuchungen verfügbar. Im Sinne einer Vorsorge ist die Deponierung zu vermeiden.

PVC- & EVA-Dichtungsbahnen
Ein Abbau der Weichmacher unter Deponiebedingungen dürfte mit großer Wahrscheinlichkeit in relativ kurzer Zeit erfolgen. Damit können auch die anderen Additive teilweise ins Sickerwasser gelangen und relevante Emissionen verursachen.

EAK-Abfallschlüssel

Die Zuordnung von Abfallschlüsseln kann in der Praxis je nach Bundesland unterschiedlich gehandhabt werden. Im konkreten Fall ist immer eine Abklärung der anzuwendenden EAK-Schlüssel notwendig.

Für Kunststoff-Dichtungsbahnen können folgende EAK-Abfallschlüssel in Frage kommen:

17 02 03 Kunststoff
17 09 04 gemischte Bau- und Abbruchabfälle mit Ausnahme derjenigen,
die unter 17 09 01, 17 09 02 und 17 09 03 fallen

Rückbaufähigkeit und Sortenreinheit

Die Rückbaufähigkeit wird durch die mechanische Befestigung der Dichtungsbahn bestimmt. Vollflächig verklebte Dichtungsbahnen werden kaum mehr rückgebaut werden können. Besser stehen die Chance für mechanisch befestigte Bahnen, die mit geringen Verlusten im Bereich der Befestigungsteller entfernt werden können. Für lose verlegte Dichtungsbahnen bestehen nur im Bereich der Anschlüsse Einschränkungen bezüglich der Rückbaufähigkeit.

Dichtungsbahnen bestehen meist aus Deckschichten und Einlagen, zusätzlich können Verstärkungen oder Kaschierungen vorhanden sein. Sie sind somit meist ein Stoffgemisch verschiedener Kunststoffe. Eine Ausnahme von dieser Regel stellen homogene Dichtungsbahnen ohne Verstärkung oder Kaschierung dar.

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012). Online-Quelle abgerufen am 11.7.2012

LAGA (2003): Vollzugshinweise zur Gewerbeabfallverordnung (Download)