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Begriffsdefinition

Siliconharzfarben, auch Siliconharzemulsionsfarben genannt, haben in den letzten Jahren eine bemerkenswerte Entwicklung durchgemacht und sind ein chemischer Zwitter von Silikat- und Kunstharzbindemitteln. Im Bindemittel Siliconharz ist die mineralische Komponente (Quarz) chemisch mit einem Kunstharz verbunden. Die Vorteile der Silikatbindemittel (chemische Verkieselung mit dem mineralischen Untergrund) sind mit den Vorteilen von Kunstharzen verbunden. Siliconharzfarben können zudem Kunststoffdispersionen (v.a. Acrylat, Styrol-Acrylat) und geringe Mengen organischer Lösemittel zur Verbesserung der Filmbildung enthalten.

Wesentliche Bestandteile

Die wesentlichen Bestandteile von Siliconharzfarben sind Bindemittel, Wasser, LösemittelFüllstoffe/Pigmente und Hilfsstoffe.

Charakteristik

Die technischen Eigenschaften von Siliconharzfarben sind stark vom Anteil der Kunststoffdispersion abhängig. Reine Siliconharzfarben sind nicht filmbildend, wasserabweisend und haben eine ausgezeichnete Dampfdurchlässigkeit. Mit steigendem Anteil Kunststoffdispersion nimmt die Filmbildung und damit die Festigkeit zu, dagegen nimmt die Wasserabweisung und die Dampfdurchlässigkeit ab.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Siliconharzfarben enthalten meistens geringe Mengen Lösemittel, für Fassaden i.d.R. auch Biozide. Als etwas umwelt- und gesundheitsfreundlichere Alternativen sollten in Innenräumen lösemittelfreie und möglichst auch konservierungsmittelfreie Farben verwendet werden, für Fassaden sollten möglichst biozidfreie Produkte verwendet werden.
weitere Informationen:
→ Reiter Planungsgrundlagen / Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lieferzustand

Siliconharzfarben werden in Kunststoffgebinden geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

grundsätzliche Anwendungsbereiche von Siliconharzfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren

  Innen Außen
Beanspruchung gering 
 stark  
Putze + + +
Gips + 1) + 1)  
Gipskarton, Papier, Tapeten 0 0  
Beton + + 0
Faserzement + + +
Massivholz - - -
Holzwerkstoffe - - -
Stahl - - -
Stahl verzinkt - - -
Aluminium - - -
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
nur mit entsprechender Grundierung
 
 

Siliconharzfarben können auf fast allen mineralischen Untergründen im Innen- und Außenraum eingesetzt werden. Der Hauptanwendungsbereich sind stark witterungsexponierte mineralische Fassaden. Für Gips und stark saugende Untergründe ist eine Grundierung auf Basis von Siliconharz erforderlich. Siliconharzfarben sind aufgrund ihrer CO2-Durchlässigkeit nicht für Stahlbeton geeignet.

ausführliche Erläuterungen zu  Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
→ Reiter Planungsgrundlagen

 

Anstrichaufbau

Grundierung ca. 175 g/m² Lösemittelfrei, keine Pigmente und Füllstoffe
Siliconharzfarbe ca. 500 g/m² Zwei Anstriche Standardrezeptur, erster Anstrich mit wenig Wasser verdünnt

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für eine Fassade. Die produktbedingten Abweichungen sind gering.

Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

Gefahrstoffverordnung

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

siehe 2x Referenztext / Innenwandfarben + Fassadenfarben

siehe Referenztext allgemein

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Umweltdeklarationen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

siehe Referenztext allgemein

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

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

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

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Einordnung von Oberflächenbehandlungen im Bestand

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben 3.1.3

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

siehe Referenztext allgemein

 siehe Referenztext / Einordnung Farben, Lacke, Lasuren

Quellen

siehe Referenztext allgemein

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Technisches

 

 

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Technische Daten

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ: hohe bis mittlere Dampfdurchlässigkeit µ = 50 - 600

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Siliconharzfarben sind in DIN 18363 (Maler- und Lackierarbeiten) definiert.

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Literaturtipps

 

 

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Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Siliconharzfarben 2.1.1 neu

Abb. 1 / Zusammensetzung nach Funktionen

Als Bindemittel werden zwischen 3 und 12 % Siliconharz in der gebrauchsfertigen Farbe eingesetzt. Der Anteil Kunststoffdispersion beträgt zwischen 0 bis maximal 6 %. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 35 und 55 % wobei in weißen Siliconharzfarben ca. 10 % Titandioxid als Weißpigment enthalten ist. Sie enthalten immer Wasser im Bereich von 35 bis 50 % und geringe Mengen an organischen Lösemitteln. Siliconharzfarben enthalten in der Regel Konservierungsmittel sowie Stabilisierungsmittel und weitere Hilfsstoffe in geringen Mengen.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Siliconharzfarben 2.1.1 neu

Abb. 2 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

Siliconharzfarben enthalten keine nachwachsenden Rohstoffe. Rund die Hälfte der Bindemittel, die Lösemittel und die meisten Hilfsstoffe stammen aus Erdölfraktionen. Die Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.
Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffe in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.
Die mineralischen Rohstoffe sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Siliconharzfarben ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Farbenproduktion liegen jedoch nicht vor.

Radioaktivität

Radioaktivität ist für Farben und Lacke nicht relevant.

Quellen

Eigene Datensammlung, büro für umweltchemie

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Prozess Lasuren

Herstellungsprozess

Im Vergleich zur Herstellung von Kunststoffdispersionen ist die Siliconchemie ein Prozess ohne die Verwendung großer Mengen von Gefahrstoffen. Sie stellt allerdings mit ihrer Störanfälligkeit hohe Anforderungen an die Sicherheit der Anlagen und die Rückhaltetechnologie. Bei der Siliconsynthese wird viel Chlor benötigt, das nicht mehr im Endprodukt vorhanden ist und sich in einer großen Menge von chlorhaltigen Nebenprodukten wiederfindet. Die Herstellung der Kunststoffdispersionen erfolgt vorwiegend in großen Chemieindustriebetrieben. Es handelt sich um eine Reihe von chemischen Syntheseprozessen, bei denen auch verschiedene Gefahrstoffe (z. B. Blausäure, Ethylenoxid), z. T. mit eindeutig krebserzeugender Wirkung, Verwendung finden. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch.

Umweltindikatoren / Herstellung

siehe Referenztext allgemein

 

Energieaufwand

Für Siliconharzfarben sind keine zuverlässigen Daten zum Energieaufwand verfügbar. Aufgrund von Prozesskettenanalysen und Plausibilitätsüberlegungen sind jedoch die Siliconharze zu den energieintensivsten Bindemitteln zu zählen. Vor allem die Herstellung von reinem Silicium aus Quarzsand im Elektroofen mit Hilfe von Kohle verbraucht sehr viel Energie (ca. 180 MJ/kg Silicium). Neben dem Siliconharz und den Kunststoffdispersionen spielt auch die Menge der Weißpigmente (Titandioxid) eine wichtige Rolle. Da die Kunststoffdispersionen und die Weißpigmente in der gebrauchsfertigen Farbe relativ wichtig sind, dürfte sich die Energieintensität des Siliconharzes auf die fertige Farbe nicht so stark auswirken. Die Füllstoffe und die Hilfsstoffe haben nur eine untergeordnete Bedeutung.

Graue Energie

  Naturharzfarben Siliconharzfarben Dispersionsfarben
[MJ/m²] 3.5 - 5.5 (8 - 12)* 12 -13

* Grobabschätzung

Eindeutige Alternativen mit geringerer Grauen Energie stellen nur die Naturharzfarben dar. Sie sind nur im Innenraum auf nicht besonders stark beanspruchten Wänden anwendbar.

Belastungszahl BZ gemäß BUWAL-Methode

Der BZ-Indikator ist das Ergebnis einer in der Schweiz entwickelten Bewertungsmethode der Umweltbelastung während der Herstellung und Verarbeitung von Anstrichstoffen und basiert auf der Stoff- und Energiebilanzierung.

  Naturharzfarben Siliconharzfarben Dispersionsfarben
BZ [-/m²] 9 - 13 (10 - 14)* 14 - 17

* Grobabschätzung

Zu den Siliconharzen wurden bislang keine umfassenden Stoff- und Energiebilanzen erstellt, weshalb zuverlässige Daten zur Berechnung des BZ-Indikators fehlen. Aufgrund von qualitativen Prozesskettenanalysen und Plausibilitätsüberlegungen dürften jedoch die Siliconharzfarben im Vergleich zu Naturharzfarben und Dispersionsfarben vergleichbare BZ-Werte aufweisen.

Charakteristische Emissionen

Emissionen in der Herstellung von Farben sind von deren Zusammensetzung abhängig. Lösemittelhaltige Farben führen in der Produktion typischerweise zu Lösemittelemissionen, die kontrolliert werden müssen, z. B. durch Absaugung aus geschlossenen Systemen. Mineralische Füllstoffe können zu Staubemissionen führen. Prozesswasser muss, soweit vorhanden, gemäß den Vorgaben der „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“ kontrolliert und behandelt werden. Die Emissionen der Kunststoffherstellung (Bindemittel) sind in den Kunststoff-Kapiteln eingehend beschrieben.

Transport

Der Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffe basieren (Bindemittel, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffe basieren (Füllstoffe, Pigmente). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Lösemittel, Pigmente sowie Hilfsstoffe in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Farben) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Farben.

Quellen

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Siliconharzfarben stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Siliconharzfarben können durch Einatmen der Dämpfe zu Gesundheitschäden führen.

AGW-Werte

Bei der Verarbeitung ist mit der Überschreitung von Arbeitsplatzgrenzwerten nicht zu rechnen (siehe dazu auch GISBAU Produktdatenblätter M-SF01).

REACH / CLP

siehe Referenztext Gemische

 

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

GISBAU Produkt-Code:
BSW20 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert

mit Bioziden gegen Algen und Pilze (i.d.R. Fassadenfarben):
BSW50 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, lösemittelhalltig, filmgeschützt

Siliconharzfarben sind nach Gefahrstoffverordnung nicht kennzeichnungspflichtig.

Emissionen

  Naturharzfarben Siliconharzfarben Dispersionsfarben
[g/m²] 4 - 27 0 - 5 4 - 8

Siliconharzfarben verursachen nur geringe Lösemittelemissionen bei der Verarbeitung. Alle Siliconharzfarben sind in Wasser gelöst.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Siliconharzfarben sind gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “schwach wassergefährdend“ eingestuft.

Entsorgung von Restmaterial

Reste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden.
Restentleerte Kunststoffgebinde können thermisch oder stofflich verwertet werden. Auf einer vorbildlichen Baustelle werden keine Gebinde in die Kanalisation ausgewaschen. Die umweltgerechten Entsorgungsleistungen beim Arbeiten mit Farben sind bereits in der Ausschreibung für alle Unternehmen festzulegen.

Transport

Siliconharzfarben sind nicht als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher keine spezifischen Auflagen.

Quellen

Eigene Berechnungen und Daten, büro für umweltchemie

Datenbank für wassergefährdende Stoffe, Umweltbundesamt

 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Der Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) hat ein Bewertungsschema (AgBB-Bewertungsschema) zur gesundheitlichen Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und SVOC) aus Bauprodukten entwickelt. Darin sind auch Anforderungen für Farben formuliert.
Manche Hersteller beziehen sich auf die Einhaltung dieses Schemas. Im Bereich der Innenwand- und Deckenfarben gibt es auch zahlreiche emissions- und schadstoffgeprüfte Produkte mit Umweltzeichen (z.B. Blauer Engel DE-UZ 102, natureplus-Qualitätszeichen, eco-INSTITUT-Label → Reiter Zeichen & Deklarationen). Produkte mit Umweltzeichen halten meist strengere Anforderungen als das AgBB-Schema ein.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Geruchsintensive oder gesundheitsschädliche Abbau- oder Zersetzungsprodukte aus Siliconharzfarben wurden bisher nicht festgestellt. Allerdings sind auch kaum zuverlässige Untersuchungen verfügbar.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile

Umweltrelevante Bestandteile können durch Abwitterung, Diffusion oder bei der Renovierung in die Umwelt gelangen. Zudem können alle buntpigmentierten Siliconharzfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, KobaltNickel, Blei oder Cadmium enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Im Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten.

Wassereinwirkung

Es sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. Siliconharzfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind.

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
gut gut gering
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
gering, bei styrolhaltigen Systemen vorhanden gut

Die Eigenschaften von Siliconharzfarben sind stark vom Anteil und von der Art der Kunststoffdispersion abhängig. Der große Vorteil der Siliconharzfarben ist die gute, chemisch bedingte Haftbarkeit auf mineralischen Untergründen. Mit steigendem Anteil Kunststoffdispersion erhöht sich die mechanische Beständigkeit, aber auch die Vergilbungsneigung nimmt bei styrolhaltigen Systemen zu.

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

Alte Anstriche können mit einem Hochdruckreiniger gereinigt und mit Siliconharzfarben überstrichen werden. Das Überstreichen mit anderen Anstrichystemen ist nicht möglich. Eine Totalentfernung ist sehr aufwendig.

Quellen

Daten und eigene Berechnungen, büro für umweltchemie. Zürich

Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, AgBB-Bewertungsschema 2012, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012

DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) (2010), Grundsätze zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten in Innenräumen, Stand Oktober 2010, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012

 
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Nachnutzung

 

 

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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

siehe Referenztext ganzer Reiter incl. Quelle / Farben, Lacke, Lasuren