Epoxidharze

Produktgruppeninformation

Begriffsdefinition

Unter Epoxidharzen (EP-Harze) versteht man Reaktionsharze, die aus der Umsetzung von Epoxiden mit mehrwertigen Alkoholen (Polyalkohole) entstehen. Über 90 % der Weltproduktion an EP-Harzen entsteht durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit Bisphenol A. Die (unvernetzten) Epoxidharze sind normalerweise flüssig/viskos. Aus den unvernetzten Epoxidharzen entsteht durch Zugabe eines Härters das feste, vernetzte Epoxidharz, welches ein Duroplast ist. Aufgrund des sehr unterschiedlichen Gehalts an Füllstoffen und des stark variierenden Vernetzungsgrades der Harze können sich die Eigenschaften der Epoxidharze stark unterscheiden.

Wesentliche Bestandteile

Die Harz-Oligomere werden meist aus Bisphenol A und Epichlorhydrin synthetisiert. Diese Harze weisen an beiden Enden eine Epoxidgruppe (gespannter Dreiring aus zwei Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom) auf, wie die unten gezeigte Strukturformel von Bisphenol-A-Epichlorhydrin zeigt.

Zur Aushärtung geeignet sind Verbindungen mit aktiven Wasserstoff-Atomen, wie Polyamine und deren Addukte, Polyaminoamide, Ketimine oder auch Polyisocyanate. Des weiteren kann die Vernetzung auch mit reaktionsfähigen Polymeren durchgeführt werden, die Carboxy-Gruppen enthalten, wie Phenol-Harzen, Aminoplasten oder Polyester-Harzen. Als Beispiel wird die Strukturformel eines häufig eingesetzten Diamins abgebildet. An beiden Enden des Moleküls sind Amingruppen vorhanden. Die Strukturformel zeigt N'-(3-Aminopropyl)-N,N-dimethyl-propan-1,3-diamin. Dazu kommen weitere Stoffe zur Reaktionssteuerung.

Charakteristik

Epoxidharze haften sehr gut auf nahezu allen Werkstoffen (Kunststoffe, Metalle, Stein, Glas, Porzellan, Holz). Daher sind sie als Klebstoffe, Lacke und Beschichtungsstoffe geeignet. Der Schwund beim Aushärten ist gering. Dies macht sie für den Einsatz als Gießharze geeignet.

Die Materialien zeichnen sich durch hohe Maßhaltigkeit und das Fehlen von Spannungsrissbildung aus.

Warm gehärtete Epoxidharze haben deutlich bessere mechanische, thermische, chemische und elektrische Eigenschaften als kalt gehärtete.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Bei allen Epoxidharzen besteht die Gefahr der Sensibilisierung. Bei unsachgemäßer Verarbeitung kann es zu erhöhten Emissionen kommen.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Harz-Art

Hauptanwendungsbereiche

Gießharze und Flüssigkunststoffe

Lacke für Oberflächenschutz, Gießbeläge für z. B. Industriefußböden oder fugenlose Nasszellen, Klebstoffe für Metalle und Kunststoffe, Bindemittel in Polymerbeton, Polymer-estrichen und –klebemörteln, Betonbeschichtung, Betonreparatur

Laminate

Hochfeste Rohrleitungen und Behälter, Sanierung von Rohren, insbes. Rohrinnensanierung z.B. Trinkwasserleitungen, Fußbodenheizungen

Außerhalb des Baubereichs werden Epoxidharze beispielsweise als Vergussmassen für elektrische Bauteile und hochfeste Klebstoffe in der Zahnmedizin verwendet.

Produktionsmengen und Verbrauchszahlen

Produktionsmengen 2010 [Mio t]

Deutschland

Europa

Welt

Kunststoff insgesamt

20,7

57

265

Epoxidharze

0,232 (2000)

k.D.v.

1,6 (2005)

 

Verbrauchszahlen 2010 [Mio t]

Deutschland

Europa

Welt

Kunststoffe insgesamt

13,3 (2009)

46,4

k.D.v.

Kunststoffe Bausektor

2,6 (2009)

9,6

k.D.v.

k.D.v.: keine Daten verfügbar

Zum Verbrauch von Epoxidharzen im Bausektor liegen öffentlich verfügbaren keine Daten vor.

Einteilungssystematik

Epoxidharze können aus einer Vielzahl chemisch verschiedener Harz-Oligomere und einer mindestens so großen Zahl verschiedener Polyalkohole oder Polymere mit Carboxygruppen produziert werden. Eine übersichtliche Einteilungssystematik kann deshalb nicht dargestellt werden. Gemessen an der Weltproduktion ist Bisphenol-A-Epichlorhydrin das dominante Harz-Oligomer.

Quellen

Produktionszahlen und Verbrauchszahlen:

Consultic, Kunststoffe in Deutschland, Kurzfassung, PlasticsEurope, Brussels, 2010, plasticseurope

PlasticsEurope, Plastics – the Facts 2011, Brussels, 2011, plasticseurope

Epoxidharze
Epoxidharze

Planungs- und Ausschreibungshilfen

Grundsätzliches

WECOBIS informiert produktneutral. An dieser Stelle soll der Nutzer jedoch eine Hilfestellung dazu erhalten, ob sich Produkte innerhalb einer Produktgruppe gegenüber anderen hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz auszeichnen.
Damit wird keine Aussage über die technischen Einsatzmöglichkeiten der jeweiligen Produkte getroffen.

Derzeit finden sich neben produktgruppenspezifischen Informationen Hinweise und wichtige Links zum Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), zu UBA-Ausschreibungsempfehlungen, Umweltdeklarationen und REACH.
Der Bereich Planungs- und Ausschreibungshilfen soll kontinuierlich weiterentwickelt und auf die Bedürfnisse der Planer abgestimmt werden. Für 2013 ist ein weiteres Entwicklungsprojekt für diesen Bereich vorgesehen.

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) / Kriterium 1.1.6

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes ganzheitliches quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, nach dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. (detaillierte Informationen siehe www.nachhaltigesbauen.de).

Das BNB-Kriterium 1.1.6 befasst sich dabei mit den Risiken für die lokale Umwelt.

Das Kriterium 1.1.6 des BNB befasst sich mit Risiken von Produkten. Produkte auf Basis von Epoxidharzen fallen unter die Stoffgruppen, die zu betrachten sind.

Hinweis:
Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und des genannten Kriteriums erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z.B. eingebaute Menge).

Die Einordnung der Qualitätsstufen bezieht sich auf Steckbrief 1.1.6, Version 2011.

UBA-Ausschreibungsempfehlungen

Auf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) findet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“, u.a. mit Informationen und Ausschreibungsempfehlungen zu einzelnen Bauproduktgruppen.

Für Epoxidharze im Kontakt mit Trinkwasser existiert eine rechtlich unverbindliche Leitlinie des UBA (siehe Quellen). Sie formuliert Anforderungen an Epoxidbeschichtungen im Kontakt mit Trinkwasser und enthält eine Positivliste zu verwendender Stoffe.

Zeichen / Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz (z.B. Blauer Engel, Giscode)

Unter dem Reiter Zeichen & Deklarationen finden sich eine Übersichtstabelle, weiterführende Informationen und Links zu Zeichen und Labels, die diese Produktgruppe betreffen können. Auch damit lassen sich Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz feststellen.

Quellen

UBA, Leitlinie zur hygienischen Beurteilung von organischen Beschichtungen im Kontakt mit Trinkwasser (Beschichtungsleitlinie), Stand 7. Oktober 2008

Epoxidharze

Umweltdeklarationen

Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

EpoxidharzeStand 07/2012Internet-Adresse
     
Umweltzeichen (Blauer Engel) - http://www.blauer-engel.de/
EU-Umweltzeichen (Blume) - http://www.eco-label.com/
Österreichisches Umweltzeichen - http://www.umweltzeichen.at/
GISBAU Produkt-Code - http://www.wingis-online.de/wingisonline/

Gütezeichen RAL-GZ

- http://www.ral.de/
natureplus-Qualitätszeichen - http://www.natureplus.org/
Zeichen / Labels aus Programmen für spezielle Produktgruppen:
FSC-Siegel - http://www.fsc-deutschland.de/
Emicode - http://www.emicode.com/
GUT-Signet - http://www.gut-ev.org/
+
Zeichen / Label für diese Produktgruppe vorhanden
-
Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht vorhanden
./.
Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant
x
Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen

Die VERBRAUCHER INITIATIVE e.V. betreibt ein Internet-Portal mit umfangreicher Label-Datenbank (www.label-online.de). Die Label werden dort beschrieben und anhand von Kriterien hinsichtlich Nachhaltigkeit (umweltgerecht, sozial verträglich, gesundheitlich unbedenklich) bewertet.

Umweltproduktdeklarationen

Für Produkte mit Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) liegen umfassende Informationen zu wichtigen Umweltwirkungen wie z. B. Ressourcenverbrauch, globaler Treibhauseffekt, Ozonabbau oder Versauerung von Böden und Gewässern vor (genaue Erläuterungen siehe Lexikon und Textteil „Umweltproduktdeklarationen“). Diese bilden die Datengrundlage für die ökologische Gebäudebewertung.

EpoxidharzeStand
07/ 2012
Download
     
PCR-Dokument* +  plasticseurope „Eco-profiles“
Branchen-EPD* + plasticseurope „Eco-profiles“
+
für diese Produktgruppe vorhanden
-
für diese Produktgruppe nicht vorhanden

* WECOBIS informiert produktneutral. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle sofern vorhanden nur auf PCR-Dokumente (Produktgruppenregeln) und Branchen-EPDs verwiesen. Dies schließt nicht aus, dass für einzelne Produkte EPDs vorliegen können. Weitere Informationen und Downloads finden sich z.B. auf den Seiten des
IBU Institut Bauen und Umwelt e.V.  → auch Lexikon Umweltproduktdeklaration

Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Ökobau.dat ist ein Baustein des Informationsportals Nachhaltiges Bauen in der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten und enthält Datensätze mit Umweltindikatoren von Bauprodukten. Die in der Ökobau.dat beschriebenen Umweltindikatoren bilden die Grundlage der im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) vorgeschriebenen Berechnung von Ökobilanzen auf Gebäudeebene.

Der hierfür betrachtete Lebenszyklus eines Bauproduktes gliedert sich in die Herstellung und die Nachnutzungsphase. Die Bewertung basiert auf Indikatoren der

  • Sachbilanz / Input (PEIr, PEInr, Sekundärbrennstoffe, Wassernutzung)
  • Sachbilanz / Output (Abraum, Hausmüll/Gewerbeabfälle, Sonderabfälle)
  • Wirkbilanz (ADP, EP, ODP, POCP, GWP, AP)

Download des gesamten Datensatzes unter →  Ökobau.dat
Diese umfangreiche Sammlung verifizierter Daten steht unter http://www.nachhaltigesbauen.de/oekobaudat/ zur Ansicht zur Verfügung.
Zu den Kunststoffen als Grundstoffe stehen auf Ökobau.dat keine Datensätze zur Verfügung.

Epoxidharze
Epoxidharze

Technisches

Technische Daten

 

Epoxidharz (vernetzt, ungefüllt)

Wasseraufnahme in 24 h [%]

0,1

Gebrauchstemperaturgrenzen Langzeit [°C]

bis 130

Bei den angegebenen Daten handelt es sich um typische Werte, bezogen auf den reinen Epoxidharzgehalt. Die technischen Daten für spezielle Produkte befinden sich in den Informationen zu den entsprechenden Produktgruppen.

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN ISO 3673-1

Kunststoffe - Epoxidharze - Teil 1: Einstufung

ISO 18280

Kunststoff - Epoxidharze - Prüfverfahren

DIN EN ISO 21627-1

Kunststoffe - Epoxidharze - Bestimmung des Chlorgehaltes - Teil 1: Anorganisches Chlor

DIN EN ISO 21627-2

Kunststoffe - Epoxidharze - Bestimmung des Chlorgehaltes - Teil 2: Leicht verseifbares Chlor

DIN EN ISO 21627-3

Kunststoffe - Epoxidharze - Bestimmung des Chlorgehaltes - Teil 3: Gesamtgehalt an Chlor

DIN EN ISO 4597-1

Kunststoffe - Härter und Beschleuniger für Epoxidharze - Teil 1: Kennzeichnung

DIN 16945

Reaktionsharze, Reaktionsmittel und Reaktionsharzmassen; Prüfverfahren

DIN EN ISO 1043-1

Kunststoffe - Kennbuchstaben und Kurzzeichen - Teil 1: Basis-Polymere und ihre besonderen Eigenschaften

DIN EN ISO 1043-2

Kunststoffe - Kennbuchstaben und Kurzzeichen - Teil 2: Füllstoffe und Verstärkungsstoffe

DIN EN ISO 1043-3

Kunststoffe - Kennbuchstaben und Kurzzeichen - Teil 3: Weichmacher

DIN EN ISO 1043-4

Kunststoffe - Kennbuchstaben und Kurzzeichen - Teil 4: Flammschutzmittel

Bauregelliste

Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten

Epoxidharze

Literaturtipps

Arbeitsschutz Epoxydharze; R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH, im Downloadbereich: r-g

Consultic, Kunststoffe in Deutschland, Kurzfassung, PlasticsEurope, Brussels, 2010, plasticseurope

Flemming, M., Roth, S. und Ziegmann, G.: Faserverbundbauweisen. Halbzeuge und Bauweisen, Springer Verlag, Berlin, 1. Auflage 1996

Helmut Schürmann: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, Springer Verlag, Berlin, 2. Auflage 2007

Leitfaden für nachhaltiges Bauen und Renovieren (Centre de Ressources des Technologies pour l’Environnement (CRTE), Luxemburg, 2007 v 1.1)

PlasticsEurope Deutschland e.V., Geschäftsbericht von PlasticsEurope Deutschland e.V. für 2007, plasticseurope

PlasticsEurope, Plastics – the Facts 2011, Brussels, 2011, plasticseurope

Stiftung Warentest, test 8/2008, ISSN 0040-3946

Epoxidharze

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Rohstoffquellen für die Herstellung von Epoxidharzen sind Erdöl und Erdgas, zu einem geringen Teil wird Kohle verwendet. Im Herstellungsprozess des Vorprodukts Epichlorhydrin spielt auch die Chlorchemie eine Rolle (chlorierte Zwischenprodukte).

Der Verbrauch an mineralischen und fossilen Rohstoffen zur Herstellung von Epoxidharzen ist relativ hoch. Der hohe Verbrauch an mineralischen Rohstoffen wird durch die Einführung des Chlors in das Vorprodukt Epichlorhydrin verursacht. Auch der Wasserverbrauch für die Kühlung ist im Vergleich zu anderen Kunststoffen wesentlich höher. Zum Vergleich werden die Daten für das Endprodukt PUR-Hartschaum angegeben.

Rohstoffbedarf pro kg Kunststoff

Epoxidharz (flüssig)

Polyurethan-Hartschaum

nachwachsende Rohstoffe [kg]

-

-

fossile Rohstoffe [kg]

2,9

2,1

mineralische Rohstoffe [kg]

2,8

1,3

Wasserverbrauch ohne Kühlwasser [l]

Wasserverbrauch mit Kühlwasser[l]

136,2

406,0

7,4

33,8

Die Zahlenwerte für Epoxidharze stammen aus dem Ökoprofil von PlasticsEurope (siehe Quellen).
Sie beziehen sich auf den Bedarf für die Herstellung von 1 kg Epoxidharz flüssig. Flüssige Epoxidharze sind ein Zwischenprodukt, in der Weiterverarbeitung werden längere Polymerketten gebildet und die Ketten zu dreidimensionalen Netzwerken verknüpft. Diese Schritte sind in den oben genannten Zahlen nicht enthalten. Ebenfalls nicht enthalten sind der Aufwand für die Herstellung des Härters und weiteren Additiven, Hilfsstoffen und Füllstoffen bei der Weiterverarbeitung zu Produkten für den Bausektor. Die Werte für PUR-Hartschaum stammen ebenfalls aus dem Ökoprofil von PlasticsEurope wie in den Quellen angegeben.
Sie beziehen sich jedoch auf das Endprodukt, was bei einem Vergleich der beiden Kunststoffe zu beachten ist.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Epoxidharze 2.1.2 neu

Rohstoffherkunft Epoxidharze

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die ökologischen Folgen der Gewinnung von fossilen Rohstoffen und mineralischen Rohstoffen sind in den zugehörigen Lexikonbegriffen beschrieben.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von Epoxidharzen und anderen Kunststoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe zur Herstellung von Epoxidharzen auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre. Salz ist in großen Mengen verfügbar, eine Verknappung ist auch längerfristig nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Epoxidharze können nicht rezykliert werden. Produktionsabfälle können höchstens als Zuschlagstoffe erneut in der Produktion eingesetzt werden.

Radioaktivität

Radioaktivität spielt für Epoxidharz keine Rolle.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die Epoxidharzproduktion ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden, allerdings können die Flächen zerstörter Naturräume durch Tankerunfälle beträchtlich sein.

Quellen

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Liquid Epoxy Resins, PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Polyurethane rigid foam, PlasticsEurope, Brussels, 2005

PlasticsEurope, Eco-profiles and Environmental Declarations PlasticsEurope Version 2.0 (April 2011), Life Cycle Inventory (LCI) Methodology and Product Category Rules (PCR) for Uncompounded Polymer Resins and Reactive Polymer Precursors, Brüssel 2011

Epoxidharze

Herstellung

Prozesskette

Prozesskette Epoxidharze

Herstellungsprozess

Die Herstellung der Vorprodukte Epichlorhydrin und Bisphenol A sowie deren Umsetzung zu flüssigem Epoxidharz geschieht durch Betriebe der Großchemie. Epichlorhydrin wird aus Propen und Chlor über die Zwischenstufe des Allylchlorid hergestellt. Die Synthese von Bisphenol A verläuft über Benzol zum Cumol und anschließender Kondensation von Phenol und Aceton. Die Modifizierung der Harze für den gewünschten Anwendungszweck bzw. die Verarbeitung der Harze zu Fertigprodukten erfolgt auch durch kleinere Unternehmen der verarbeitenden Industrie.

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMUB liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.

Graue Energie

Die Ökobilanz für flüssiges Epoxidharz wird in einem Ökoprofil von PlasticsEurope ausgewiesen (siehe Quellen). Flüssiges Epoxidharz ist ein Zwischenprodukt, in der Weiterverarbeitung werden längere Polymerketten gebildet und die Ketten zu dreidimensionalen Netzwerken verknüpft. Diese Schritte sind in den Zahlen nicht enthalten. Ebenfalls beinhaltet die Herstellungsenergie die Werte für den Härter nicht. Zum Vergleich werden die Daten für das Endprodukt PUR-Hartschaum angegeben.

Graue Energie pro kg Kunststoff

 

Epoxidharze

Polyurethan-Hartschaum

Kumulierter nicht-erneuerbarer Energieaufwand Vorprodukte

[MJ/kg]

Flüssiges Epoxidharz: 135
Härter: k.D.v

-

Kumulierter nicht-erneuerbarer Energieaufwand Endprodukt

[MJ/kg]

k.D.v.

99,8

k.D.v.: keine Daten verfügbar

Umweltrelevante Additive

Additive

Typ und Funktion

Umweltrelevanz

Härter

Verschiedene Amine und daraus abgeleitete Verbindungen. Sie sind für das Verfestigen des Harzes verantwortlich.

Die Härter weisen teilweise eine starke Reizwirkung auf Haut und Schleimhaut auf. Der Härter ist nach dem Aushärten unbedenklich.

Charakteristische Emissionen

Die möglichen Emissionen sind abhängig von den eingesetzten Komponenten (Benzol, Chlor, Epichlorhydrin). Die Herstellung von Epoxidharzen verursacht eine hohe Salzfracht im Abwasser.

Die Ökobilanz für flüssiges Epoxidharz wird in einem Ökoprofil von PlasticsEurope ausgewiesen. Die Emissionen beinhalten die Werte für den Härter nicht. Somit gelten die Angaben in der untenstehenden Tabelle nur pro Kilogramm flüssiges Epoxidharz. Die Produktion von flüssigem Epoxidharz verursacht hohe Salzfrachten im Abwasser. Zum Vergleich werden die Daten für das Endprodukt PUR-Hartschaum angegeben.

Treibhausgaspotential pro kg Kunststoff

Epoxidharze

Polyurethan-Hartschaum

Treibhausgaspotential Vorprodukte [kg CO2-eq/kg]

Flüssiges Epoxidharz: 8.1
Härter: k.D.v

-

Treibhausgaspotential Endprodukt [kg CO2-eq/kg]

k.D.v.

4,2

k.A.v.: keine Daten verfügbar

 

Ausgewählte Emissionen pro kg Kunststoff

Flüssiges Epoxidharz (Vorprodukt)

Polyurethan-Hartschaum

Luftemissionen

Schwefeloxide SOx [g SO2-eq / kg]

11,9

11,3

 

Stickoxide NOx [g NO2-eq / kg]

13,4

8,2

Abwasseremissionen

Salze, gesamt [g] / kg

1409,9

874,4

 

Kohlenwasserstoffe [g TOC / kg]

10,7

0,96

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Epichlorhydrin ist als giftig (H301, H311), krebserzeugend (H350) und Haut-sensibilisierend (H317) eingestuft.

Bisphenol A gilt als Haut-sensibilisierend (H317), verursacht schwere Augenschäden (H318), kann die Atemwege reizen (H335) und kann vermutlich die Fruchtbarkeit schädigen (H361f).

Neben Vorsichtsmaßnahmen gegen die akuten Gefährdungen sollten Allergiker und Asthmatiker sowie bereits gegenüber Epoxidharzen und deren Staub sensibilisierte Mitarbeiter nicht zu Arbeiten mit Epoxidharzen herangezogen werden. Für Mitarbeiter, die mit Epoxidharzen umgehen, sind arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen notwendig. Bisphenol A hat eine hormonaktive Wirkung und wird zu den endokrin wirksamen Stoffen gezählt. Das Umweltbundesamt hat 2010 eine umfangreiche Broschüre zu Bisphenol A veröffentlicht. [1]

Transport

Das Vorprodukt Epichlorhydrin unterliegt Transportbeschränkungen gemäß ADR. Epoxidharze unterliegen Transportbeschränkungen gemäß ADR.

Quellen

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Liquid Epoxy Resins, PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Polyurethane rigid foam, PlasticsEurope, Brussels, 2005

H-Sätze:

European Chemicals Agency, C&L Inventory Database, ECHA

Transport:

Anlage zur Bekanntmachung der Neufassung der Anlagen A und B des Europäischen Übereinkommens vom 30. September 1957 über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) (in der ab dem 1. Januar 2011 geltenden Fassung)

[1] Umweltbundesamt, Bisphenol A, Dessau-Roßlau, 2010

Epoxidharze

Verarbeitung

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Beim Umgang mit den Binder- und Härter-Komponenten gelten umfangreiche Arbeitsschutzmaßnahmen, entsprechende Produkte (Klebstoffe usw.) sind nach GefStoffV gekennzeichnet. Bei allen Epoxidharzen besteht die Gefahr der Sensibilisierung. Bei der Anwendung von Epoxidharzen auf der Baustelle ist der Kontakt mit den flüssigen Komponenten und dem angemischten Harz unbedingt zu vermeiden (Hautschutz, Augenschutz).

Weitergehende Informationen zu Vorsichtsmaßnahmen und Gefährdungen sind ggf. in den zugeordneten Bauproduktgruppen enthalten.

REACH / CLP

Das Umweltbundesamt (UBA) wird 2012 den umstrittenen Stoff Bisphenol A - chemisch 4,4’-Isopropylidenediphenol - im Rahmen der Europäischen Chemikalienverordnung REACH erneut bewerten. Bisphenol A kommt in Epoxidharzen in gebundener Form vor, kann jedoch auch in geringer Menge ungebunden vorkommen (Restmonomere)

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden.

Kunststoffe werden als Stoffe eingestuft.

Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher  in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.

Die europäische Datenbank über die Einstufung von Stoffen weist für das häufig verwendete Epoxidharz aus Epichlorhydrin und Bisphenol A folgende Klassifikation aus:

Stoff

Notifizierte Klassifikationen

Epoxidharze(Bisphenol-A-Epichlorhydrin) MG < 700

H315: Verursacht Hautreizungen.

H317: Kann allergische Hautreaktionen verursachen.

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

H411: Giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung.

Emissionen

Bei der Verarbeitung von Epoxidharzen ist auf die produktspezifisch unterschiedlich großen Emissionen zu achten.

Transport

Epoxidharze unterliegen Transportbeschränkungen gemäß ADR.

Quellen

UBA, REACH nimmt Massenchemikalien unter die Lupe, Presse-Information 012/2012

European Chemicals Agency ECHA, Classification & Labelling Inventory database, Online-Quelle eingesehen am : 25.6.2012

Ausschuss für Gefahrstoffe, Arbeitsplatzgrenzwerte TRGS 900, BAuA, 2006 (aktualisiert 2012)

Epoxidharze

Nutzung

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 Produkte formuliert, die Epoxidharze enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Die Verarbeitung der Epoxidharze auf der Baustelle ist anspruchsvoll. Unsachgemäß verarbeitete Produkte können noch über lange Zeit Schadstoffe abgeben und zu Geruchsbelästigungen führen. Durch Verarbeitungsfehler kann es in der Nutzungsphase auch zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen bei den Nutzern kommen. Additive wie z. B. Weichmacher können über längere Zeiträume emittiert werden.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Da es sich bei vernetzten Epoxidharzen um einen duroplastischen Kunststoff handelt, schmilzt dieser nicht und tropft nicht ab, sodass die Harze dadurch nicht zur Brandausbreitung beitragen. Hingegen ist die Brennbarkeit der vernetzten Epoxidharze größer als die anderer Duroplaste. Beim Brand können sich u.a. Formaldehyd und Phenole bilden. In einigen Fällen werden aus Gründen des Brandschutzes bromierte Komponenten zur Herstellung des Epoxidharzes eingesetzt. Dann kann es zur Entstehung weiterer giftiger Brandgase kommen.

Weitere Informationen sind ggf. in den zugeordneten Bauproduktgruppen enthalten.

Wassereinwirkung

Ausgehärtete Epoxidharze sind wasserbeständig

Beständigkeit Nutzungszustand

Vernetzte Produkte sind sehr beständig gegen Feuchtigkeit, Basen, Salzlösungen und organische Lösemittel. Nicht ausgehärtete, unvernetzte Epoxidharze sind begrenzt beständig gegen Feuchtigkeit, Basen und gegen Salzlösungen, nicht beständig gegenüber Säuren und Oxidationsmitteln. Die Beständigkeit gegenüber organischen Lösemitteln hängt stark vom jeweiligen Produkt ab.

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

Epoxidharze

Nachnutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Bei einem geordneten Rückbau kommt es zu keinen besonderen Umwelt- oder Gesundheitsrisiken.

Wiederverwendung

Da Epoxidharze im Baubereich hauptsächlich als Beschichtung oder Bindemittel eingesetzt werden, ist eine Wiederverwendung nur als Teil einer Wiederverwendung des gesamten Bauteils möglich.

Stoffliche Verwertung

Da Epoxidharze im Baubereich hauptsächlich als Beschichtung oder Bindemittel eingesetzt werden, erübrigt sich eine stoffliche Verwertung als Epoxidharz. Als Duroplaste sind Epoxidharze für ein stoffliches Recycling ohnehin schlecht geeignet.

Energetische Verwertung

Epoxidharze sind brennbar und sollten aufgrund ihres Heizwertes grundsätzlich energetisch verwertet werden. Das ist jedoch bei vielen mineralischen Baustoffen, die Epoxidharze als Bindemittel oder Beschichtung enthalten, nicht möglich. Über spezielle Emissionen aus der Verbrennung von Epoxidharz-Produkten liegen keine Informationen vor.

Der Heizwert eines Kilogramms flüssigem Epoxidharz beträgt gemäß den Angaben im Ökoprofil von PlasticsEurope rund 43 MJ/kg.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Gemäß TA-Siedlungsabfall 2005 dürfen alle Abfälle, die Epoxidharze enthalten und nicht verwertet werden können, nur auf Deponien abgelagert werden, wenn sie Grenzwerte für den organischen Anteil einhalten. Gemäß Anhang B der TA-Siedlungsabfall sind 3 Masse-% organisches Material erlaubt für Deponien der Deponieklasse I und 5 Masse-% für Deponien der Deponieklasse II.

Nicht zuletzt wegen der hohen Beständigkeit sind über das Langzeitverhalten von Epoxidharzen in Deponien keine Informationen verfügbar. Die Ablagerung ausgehärteter Harze ist auf Deponien ohne Mineralisierung nicht mehr möglich. Nicht verwendete Ausgangskomponenten (Binder, Härter) sind Sonderabfall. Diese Produkte müssen gesondert entsorgt werden (z.B. Aushärten durch Mischen im korrekten Verhältnis).

EAK-Abfallschlüssel

17 02 03 Kunststoff (Bau- und Abbruchabfälle)

Der Abfallschlüssel für Kunststoff wird für Epoxidharze kaum zur Anwendung gelangen, da sie üblicherweise als Bindemittel eingesetzt werden. In diesen Fällen sind die EAK-Abfallschlüssel der Hauptkomponente maßgebend.

Weitere mögliche EAK-Abfallschlüssel aufgrund der verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten sind ggf. in den zugeordneten Bauproduktgruppen enthalten.

Quellen

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Liquid Epoxy Resins, PlasticsEurope, Brussels, 2005