Polyvinylchlorid

Produktgruppeninformation

PVC-Kabelummantelung

Begriffsdefinition

Polyvinylchlorid wird durch Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt, es besteht zu einem großen Anteil aus Chlor. Polyvinylchlorid (PVC) ist einer der wichtigsten thermoplastischen Massenkunststoffe. Vinylchlorid wurde im Jahr 1838 von Henry Victor Regnault entdeckt, die technische Herstellung begann 1926. Seit 1950 wird PVC industriell als Massenkunststoff produziert.

Wesentliche Bestandteile

PVC besteht aus Chlor, Kohlenstoff und Wasserstoff. Die Strukturformel zeigt das reine PVC-Monomer. Als Weichmacher kommen vorwiegend Phthalate  (Phthalsäureester) zum Einsatz. Der wichtigste Stabilisator ist Blei, insbesondere für Rohre und Kabel. In Europa will die Plastikindustrie im Rahmen einer freiwilligen Selbstverpflichtung Blei bis 2015 vollständig durch andere Stabilisatoren ersetzen.

Charakteristik

Reines PVC ist hart und relativ spröde und wird erst durch Zusatz von bis zu 50% Weichmacher-Additiven weich. Erst durch den Zusatz von Stabilisatoren wird PVC gegen Licht- und Witterungseinfluss beständig. Beim Abbau des Kunststoffs, der durch Verfärbung und Versprödung erkennbar wird, kann unter anderem Salzsäure entstehen.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Produkte aus weichem PVC enthalten häufig  Phatalate als Weichmacher, die über längere Zeit an die Umwelt abgegeben werden können. Zahlreiche der eingesetzten Phthalate gelten als fruchtbarkeitsschädigend und wassergefährdend.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

PVC-Art

Anwendungsbereiche

Hart-PVC
(PVC-U)

Rohre für Trinkwasserversorgung, Abwasserableitung, Gas, Kabelschutz (DIN 16873) und Drainagen, Fensterprofile (DIN 16830), Folien, Platten, Rolläden, Dachrinnen, Regenfallrohre, Lüftungsschächte, Fassadenelemente, Lichtkuppeln.

Weich-PVC
(PVC-P)

Bodenbeläge, Folien, Platten, Schläuche, Profile, Kabel- und Drahtummantelungen, Dichtungen, Dachbahnen, Tapeten.

PVC-C

Rohrleitungen mit erhöhten Anforderungen in aggressiven/korrosiven Umgebungen

PVDC

keine Bedeutung im Bausektor

Produktionsmengen und Verbrauchszahlen

Produktionsmengen 2010 [Mio t]

Deutschland

Europa

Welt

Kunststoff insgesamt

20,7

57

265

PVC

1,7 (2009)

k.D.v.

k.D.v.

 

Verbrauchszahlen 2010 [Mio t]

Deutschland

Europa

Welt

Kunststoff insgesamt

13,3 (2009)

46,4

k.D.v

Bausektor

2,6 (2009)

9,6

k.D.v

PVC

1,6 (2009)

5,6

k.D.v

k.D.v.: keine Daten verfügbar

Einteilungssystematik

PVC-Art

Kurzbezeichung

Polyvinylchlorid hart

PVC-U für „PVC unplastifiziert“

Polyvinylchlorid weich

PVC-P für „PVC plastifiziert“

Chloriertes Polyvinylchlorid

PVC-C

Polyvinylidenchlorid (Copolymerisation mit Vinylidenchlorid)

PVDC

PVDC und PVC-C sind Modifikationen mit höherem Chloranteil als PVC.

Quellen

PVC Europe, PVC history, Online-Quelle abgerufen am 30.6.2012

Vinylplus, Online-Quelle abgerufen am 10.8.2012

European Chemicals Agency ECHA, Classification & Labelling Inventory database, Online-Quelle eingesehen am : 10.8.2012

Produktionszahlen und Verbrauchszahlen:

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

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

Polyvinylchlorid
Polyvinylchlorid

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.

Eine Alternative zu PVC-Bodenbelägen sind Beläge aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP). Diese sind frei von Chlor und Weichmachern.

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 bleistabiliserten PVC 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.

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.

Materialökologische Vorgaben

In einigen Städten oder Regionen gibt es materialökologische Vorgaben, die bei Projekten der öffentlichen Hand in Planung und Ausschreibung berücksichtigt werden müssen. Künftig sollen an dieser Stelle Hinweise auf solche mögliche Vorgaben oder Kriterien innerhalb der jeweiligen Produktgruppe erfolgen. Eine diesbezügliche Ergänzung ist für das 1. Halbjahr 2014 geplant.

TIPP: Die Plattform baubook (www.baubook.info/oea) bietet eine Sammlung von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden (u.a „ÖkoKauf Wien“, Vorarlberger Servicepakt „Nachhaltig: Bauen in der Gemeinde“). In vielen Fällen können die Nachweise über den Blauen Engel, das Österreichische Umweltzeichen, das natureplus Qualitätszeichen (s. auch Reiter Zeichen & Deklarationen) oder das Sicherheitsdatenblatt erfolgen. Der Besuch der Website ist daher auch für Nutzer in Deutschland sehr interessant und die Verwendung der Kriterien auch in Deutschland möglich

Polyvinylchlorid

Umweltdeklarationen

Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

PVCStand 08/2012Internet-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.

PVCStand
08/ 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.

Polyvinylchlorid
Polyvinylchlorid

Technisches

Technische Daten

 

  PVC (hart und weich) 

Wasseraufnahme in 24 h [%]

0,04 – 0,5

Gebrauchstemperaturgrenzen Langzeit [°C]

65 - 85

Bei den angegebenen Daten handelt es sich um typische Werte, bezogen auf die angegebenen Kunststoffe in Reinform. Die technischen Daten für spezielle Produkte befinden sich in den Informationen zu den entsprechenden Produktgruppen (siehe auch Abdichtungen und Bodenbeläge).

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN ISO 1060-1

Kunststoffe - Homo- und Copolymere des Vinylchlorids - Teil 1: Bezeichnungssystem und Basis für Spezifikationen

DIN EN ISO 1060-2

Kunststoffe - Homo- und Copolymere des Vinylchlorids - Teil 2: Herstellung von Probekörpern und Bestimmung von Eigenschaften

DIN EN ISO 1269

Kunststoffe - Vinylchlorid-Homo- und Copolymerisate - Bestimmung der flüchtigen Bestandteile (einschließlich Wasser)

DIN EN ISO 305

Kunststoffe - Bestimmung der Thermostabilität von Polyvinylchlorid (PVC), verwandten chlorhaltigen Homopolymeren und Copolymeren und ihren Formmassen - Verfärbungsverfahren

DIN EN ISO 6401

Kunststoffe - Polyvinylchlorid - Bestimmung des Restgehaltes an Vinylchlorid-Monomer - Gaschromatographisches Verfahren

DIN EN 15346

Kunststoffe - Kunststoff-Rezyklate - Charakterisierung von Polyvinylchlorid (PVC)-Rezyklaten

DIN EN ISO 2898-1

Kunststoffe - Weichmacherhaltige Polyvinylchlorid(PVC-P)-Formmassen - Teil 1: Bezeichnungssystem und Basis für Spezifikationen

DIN EN ISO 2898-2

Kunststoffe - Weichmacherhaltige Polyvinylchlorid(PVC-P)-Formmassen - Teil 2: Herstellung von Probekörpern und Bestimmung von Eigenschaften

DIN EN ISO 1163-1

Kunststoffe - Weichmacherfreie Polyvinylchlorid (PVC-U)-Formmassen - Teil 1: Bezeichnungssystem und Basis für Spezifikationen

DIN EN ISO 1163-2

Kunststoffe - Weichmacherfreie Polyvinylchlorid (PVC-U)-Formmassen - Teil 2: Herstellung von Probekörpern und Bestimmung von Eigenschaften

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

Polyvinylchlorid

Literaturtipps

Beer G.; Kunststoffe 86 (10); 1996;

Berghaus U.; Kunststoffe 97 (5); 1997;

Brandrup J. (Hrsg.); Die Wiederverwertung von Kunststoffen; 1995; Hanser Verlag; München

Bremer Umwelt Institut e.V., Umweltstiftung WWF (Hrsg.); Kunststoffe. Umwelt- und Gesundheitsgefahren; 1995; Bremer Umweltinstitut e.V.; Bremen

Creemers 96; Thermoplastische Elastomere, eine Übersicht in Kunststoffe 86 (12); 1996

Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (Hrsg.); Recycling von PVC. Grundlagen, Stand der Technik, Handlungsmöglichkeiten; 1995; Forschungszentrum Karlsruhe GmbH; Karlsruhe

Institut für das Bauen mit Kunststoffen e.V.; Ist PVC im Bauwesen sinnvoll zu ersetzen ? Teil 2: Baustoffe aus PVC-weich. Technische, wirtschaftliche und ökologische Aspekte und Konsequenzen; 1996; Institut für das Bauen mit Kunststoffen e.V.; Darmstadt

Kindermann P.; Bauen mit Kunststoffen und neuen Baustoffen, Band 1; 1995;

PLASTICS EUROPE – Der Verband der Kunststofferzeuger; Kunststoff Werkstoff des 21. Jahrhunderts: Tendenzen der wirtschaftlichen und technischen Entwicklung, Büssel www.plasticseurope.org, 2008.

PLASTICS EUROPE 98; Association of Plastics Manufacturers in Europe; Eco-profiles of the European plastic industry, Report 6, Polyvinylchloride (2. Ed); 1998; Brüssel.

PLASTICS EUROPE; Association of Plastics Manufacturers in Europe; Eco-balance methodology for commodity thermoplastics; Brüssel.

PVC und Umwelt Kommunikations GmbH (Hrsg.); Schriftliche Mitteilung AGPU; 1996; Arbeitsgemeinschaft PVC und Umwelt e.V.; Bonn

Polyvinylchlorid

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Polyvinylchlorid 2.1.1 neu

Die untenstehende Tabelle zeigt die Zusammensetzung nach Elementen von PVC.

 

Wasserstoff, H

Kohlenstoff, C

Chlor, Cl

Gehalt in %

5

38

57

Die Zahlenwerte beziehen sich auf die reinen Polymere, ohne Berücksichtigung von Additiven, Weichmachern und Füllstoffen.

Die Rohstoffquellen für PVC sind Erdöl und Erdgas sowie Steinsalz. Zum Vergleich sind die Daten für ABS, LDPE und HDPE angegeben.

Die Herstellung von Polyvinylchlorid ist im Vergleich mit anderen Kunststoffen mit einem hohen Verbrauch mineralischer Ressourcen (im wesentlichen Steinsalz/Kochsalz als Chlorlieferant) verbunden. Zudem ist der Wasserverbrauch für die Kühlung deutlich höher als bei anderen Kunststoffen.

Rohstoffbedarf pro kg Kunststoff 

Polyvinylchlorid (PVC)

ABS (Polystyrol)

Polyethylen niederer
Dichte (LDPE)

Polyethylen hoher
Dichte (HDPE)

nachwachsende Rohstoffe [kg]

-

-

-

-

fossile Rohstoffe [kg]

1,14

2,1

1,6

1,6

mineralische Rohstoffe [kg]

0,64

0,06

0,002

0,001

Wasserverbrauch ohne Kühlung [l]

Wasserverbrauch mit Kühlung [l]

10,3

464,7

9,1

150,0

2,9

47,2

3,4

32,3

Die Daten stammen aus den Ökoprofilen von PlasticsEurope (siehe Quellen). Die Zahlenwerte für PVC beziehen sich auf den Rohstoffbedarf von 1 kg Suspensions PVC (S-PVC) ohne Additive. S-PVC macht gemäß den Angaben in der EPD von PlasticsEurope über 80% der PVC-Produktion aus. Die Zahlenwerte für ABS, LDPE und HDPE stammen ebenfalls aus den Ökoprofilen von PlasticsEurope (siehe Quellen). Die Zahlenwerte beziehen sich auf den Bedarf für die Herstellung von 1 kg des angegebenen Materials inklusive aller Additive und Modifikatoren. Für alle angegeben Werte gilt, dass die Verarbeitungssschritte vom Granulat zum fertigen Produkt sowie allfällige Additive und Modifikatoren, die erst bei der Endverarbeitung zugesetzt werden, nicht enthalten sind.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Polyvinylchlorid 2.1.2 neu

Rohstoffherkunft PVC (Suspensions-PVC)

Gewinnung der Primärrohstoffe

Rohstoffquellen sind Erdöl, Erdgas und Steinsalz (Kochsalz). Im Herstellungsprozess des Vinylchlorid spielt aufgrund des hohen Chlor-Anteils der Verbindung, die Chlorchemie (Herstellung von Chlor aus Steinsalz) aus ökologischer Sicht eine bedeutende Rolle. Die ökologischen Folgen der Gewinnung von fossilen Rohstoffen sind im zugehörigen Lexikonbegriff beschrieben.

Verfügbarkeit

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

Kochsalz ist in großen Mengen auch lokal verfügbar.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Im Rahmen einer freiwilligen Selbstverpflichutung 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.

Radioaktivität

Polyvinylchlorid ist nicht radioaktiv.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die PVC-Produktion 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, Polyvinylchloride (PVC) (Suspension Polymerisation), PlasticsEurope, Brussels, 2006

PlasticsEurope, Environmental Product Declarations of the European Plastics Manufacturers - Polyvinylchloride (PVC) - Suspension polymerisation, Brussels, 2008

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Low Density Polyethylen (LDPE), PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, High Density Polyethylen (HDPE), PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer (ABS), PlasticsEurope, Brussels, 2005

Polyvinylchlorid

Herstellung

Prozesskette

Prozesskette Polyvinylchlorid

Herstellungsprozess

Die Herstellung der Vorprodukte Ethylen und Chlor sowie deren Umsetzung zu Vinylchlorid geschieht durch Betriebe der Großchemie. Teilweise wird Vinylchlorid zu anderen Produktionsorten transportiert, um dort zu PVC umgesetzt zu werden. Dieses enthält noch einen Anteil an Vinylchlorid, welches durch Entgasen entfernt wird. Aus inländischer Produktion stammendes PVC enthält normalerweise weniger als 1 ppm Vinylchlorid. Die Endverarbeitung von PVC-Granulat zu den entsprechenden Fertigprodukten erfolgt meist in kleineren Verarbeitungsbetrieben. Suspensions-PVC macht über 80% der PVC-Produktion aus und ist der Vorläufer für alle im Bauwesen verwendeten Produkte.

Bei der Herstellung der Vorprodukte sind als Gefahrstoffe Chlor und Ethylen mit erheblichem Risikopotential beteiligt. Das daraus hergestellte Vinylchlorid ist ein krebserzeugender Gefahrstoff (H350), zudem ist es extrem entzündbar (H220).

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 Herstellung von Polyvinylchlorid benötigt signifikant weniger Energie als die Herstellung vergleichbarer Kunststoffe.

  

 

Polyvinylchlorid (PVC)

ABS (Polystyrol)

Polyethylen niederer
Dichte (LDPE)

Polyethylen hoher
Dichte (HDPE)

Kumulierter nicht-erneuerbarer Primärenergieaufwand

[MJ/kg]

55,5

95,0

76,9

75,9

Die Daten stammen aus den Ökoprofilen von PlasticsEurope (siehe Quellen). Die Zahlenwerte beziehen sich auf den Bedarf für die Herstellung von 1 kg des angegebenen Materials ohne Berücksichtigung von Additiven, Hilfsstoffen und Füllstoffen.

Charakteristische Emissionen

Die Emissionen der Herstellung werden gemäß den Ökoprofilen von PlasticsEurope ausgewiesen. Zum Vergleich werden ABS, Polyethylen niederer Dichte und Polyethylen hoher Dichte aufgeführt.

Aufgrund des hohen Chloranteils von PVC ist dessen Herstellung mit einer hohen Salzfracht für das Abwasser verbunden.

Die Vinylchlorid-Monomer-Emissionen (VCM) , die in der Vergangenheit eine wesentliche Luftemission der PVC-Produktion darstellten, sind heute stark zurück gegangen. Die Ökoprofile von PlasticsEurope weisen Luft-Emissionen von <0,01g VCM/kg PVC und Wasser-Emissionen von ca. 0,001g VCM/kg PVC aus.

  

 

Polyvinylchlorid (PVC)

ABS (Polystyrol)

Polyethylen niederer
Dichte (LDPE)

Polyethylen hoher
Dichte (HDPE)

Treibhausgase

GWP [kg CO2-eq / kg]

1,9

3,8

2,13

1,93

Luftemissionen

Schwefeldioxid [g SO2 / kg]

2,6

8,0

5,0

4,1

 

Stickoxide NOx [g NO2-eq / kg]

3,7

5,5

3,8

3,2

 

Kohlenmonoxid [g CO / kg]

1,1

5,1

2,7

12,4

Abwasseremissionen

Salze, gesamt [g / kg]

76,8

14,4

0,8

1,1

 

Kohlenwasserstoffe [g TOC / kg]

0,42

0,49

0,01

0,01

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Vinylchlorid ist als krebserzeugend (H220 / R45) und hochentzündlich eingestuft (H220 / R12). In den Herstellbetrieben sind umfangreiche Arbeitsschutz-Maßnahmen notwendig. Bei der Herstellung des Vinylchlorids in Großbetrieben wird in geschlossenen Produktionsanlagen gearbeitet, womit unter normalen Betriebsbedingungen keine Belastung der Beschäftigten eintreten kann. Jedoch können beim Störfall Vinylchlorid oder Vorprodukte austreten, die eine hohe Gefährdung darstellen. Dies gilt auch für Transportunfälle mit Vinylchlorid.

Maßnahmen Umweltschutz

Die PVC-verarbeitende Industrie verursacht Luftemissionen von Vinylchlorid. Vinylchlorid ist reaktiv und wird in der Luft innerhalb weniger Tage abgebaut; eine Anreicherung in der Umwelt findet also nicht statt.

Transport

Das Vorprodukt Vinylchlorid unterliegt Transporteinschränkungen gemäß ADR.

Quellen

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Polyvinylchloride (PVC) (Suspension Polymerisation), PlasticsEurope, Brussels, 2006

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Low Density Polyethylen (LDPE), PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, High Density Polyethylen (HDPE), PlasticsEurope, Brussels, 2005

I. Bousted: Eco-profiles of the European Plastics Industry, Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer (ABS), PlasticsEurope, Brussels, 2005

Polyvinylchlorid

Verarbeitung

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

PVC-Produkte können verklebt oder verschweißt werden. Beim Verschweißen darf keine Überhitzung des Kunststoffs stattfinden, da sonst stechende Dämpfe (Salzsäure) entstehen, die den Verarbeiter und die Umwelt belasten.

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

AGW-Werte

Für die Weichmacher Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) und Dibutylphthalat bestehen Arbeitsplatzgrenzwerte.

Stoff

ml/m3

mg/m3

Überschreitungsfaktor

Bemerkungen

Bis(2-ethylhexyl)phthalat

 

10

8(ΙΙ)

DFG, Y

Dibutylphthalat

0,05

0,58

2 (I)

DFG, Y

Y: ein Risiko der Fruchtschädigung braucht bei Einhaltung des Arbeitsplatzgrenzwertes und des biologischen Grenzwertes (BGW) nicht befürchtet zu werden

DFG: Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG (MAK-Kommission)

REACH / CLP

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.

Die Weichmacher Bis(2-methoxyethyl)phthalat (DMEP), Diisobutylphthalat (DIBP), Benzyl butyl phthalate (BBP), Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) und Dibutyl phthalate (DBP) sind auf der Kandidatenliste der für eine Zulassung in Frage kommenden besonders besorgniserregenden Stoffe geführt (Stand August 2012).

Quellen

Phtalate auf Kandidatenliste: ECHA

Polyvinylchlorid

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 Acrylatharze enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Messungen an PVC-Bauprodukten weisen keine einheitlichen Resultate auf, da sich teilweise selbst Produkte des gleichen Herstellers in den Emissionen stark unterscheiden können. Weich-PVC-Produkte emittieren hauptsächlich Weichmacher sowie verschiedene Kohlenwasserstoffe. Es gibt keine typischen Substanzen, die bei der längerfristigen Schadstoffabgabe von PVC auftreten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

PVC lässt sich entzünden, brennt jedoch nach Entfernen der Zündquelle nicht weiter. Aufgrund seines hohen Chlorgehalts besitzt PVC bereits eine Brandschutzausrüstung (chlorierte und bromierte Kohlenwasserstoffe sind schwer entflammbar, ihre Abbauprodukte behindern den Fortgang eines Brandes), so dass Kunststoffen aus PVC normalerweise keine Brandschutz-Additive zugesetzt werden müssen (Ausnahme: Weich-PVC mit hohem Weichmacheranteil).

Als Brandgase entstehen neben hochkorrosiven Salzsäuredämpfen u.a. Dioxine. PVC-Brände verursachen große Schäden durch Korrosion und gefährden Personen durch starke Qualmentwicklung. Wird 1kg Hart-PVC vollständig verbrannt, entwickeln sich etwa 550g gasförmige Salzsäure. Da es sich bei PVC um einen thermoplastischen Kunststoff handelt, besteht die Gefahr der Brandausbreitung durch herabtropfendes PVC auf erhitzte Oberflächen.

Weitere Informationen sind ggf. in den zugeordneten Bauproduktgruppen enthalten.

Wassereinwirkung

PVC ist wasserbeständig. Schäden durch Wassereinwirkung sind nicht zu erwarten.

Beständigkeit Nutzungszustand

Produkte aus Hart-PVC (PVC-U) gelten als sehr beständig, müssen jedoch mit Stabilisatoren gegen Langzeitabbau durch UV-Licht geschützt werden. PVC-U sind unempfindlich gegen Feuchtigkeit, gegen Salzlösungen und Laugen, wenig beständig gegenüber Oxidationsmitteln und Lösemitteln.

Weich-PVC-Produkte verspröden je nach Licht- und Wärmebelastung mit der Zeit durch Weichmacherabgabe. Produkte aus PVC sind nicht beständig gegen Lösemittel.

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

PVC kann auf der Baustelle verklebt werden, somit sind Risse oder Löcher in Membranen im Rahmen von Instandhaltungsarbeiten reparierbar.

Quellen

R. Oswald, G. Dahmen: Zuverlässigkeit von Flachdachabdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen, Aachener Institut für Bauschadensforschung, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2007

C. Zellweger, M. Hill, R. Gehrig, P. Hofer, Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen, EMPA, Dübendorf, 1997

Polyvinylchlorid

Nachnutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

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

Wiederverwendung

Eine Wiederverwendung von Bauteilen findet nicht statt.

Stoffliche Verwertung

PVC ist als Thermoplast für die stoffliche Verwertung grundsätzlich gut geeignet. Wie für alle Kunststoffe gilt jedoch, dass die Sammlung möglichst sortenrein erfolgen muss. Wird z. B. ein Recyclinggranulat aus PVC mit unterschiedlichen Weichmacheranteilen hergestellt, so entspricht der Weichmacheranteil im Endprodukt dem Durchschnitt aller Eingangsrohstoffe. Zwei wichtige Voraussetzungen für das stoffliche Recycling sind die Trennbarkeit auf der Baustelle in eine möglichst reine PVC-Fraktion mit geringem Anteil an Fremdmaterialien, sowie eine Sammel- und Rückführungslogistik der Fraktionen, die für die Bauherrschaft bzw. die Unternehmen möglichst kostengünstig sind. Beide Voraussetzungen sind heute, insbesondere bei Fenstern gegeben. Die verarbeitende Industrie gibt für 2009 eine Erfassungsquote von 70% aller ausgebauten Kunststofffenster und –rollläden an. Davon wurden 77% der stofflichen Verwertung zugeführt. Weitere Recycling-Initiativen existieren für die PVC-Produktgruppen Bodenbeläge, Dach- und Dichtungsbahnen, Planen und Rohre. Je nach Anforderung an den Kunststoff, ist es möglich bis zu 80% Recyclinganteil zu erreichen. Beim PVC-Fenster kann z.B. ca. 50% Neu-PVC substituiert werden, ohne die Qualität zu mindern.

Energetische Verwertung

Der Heizwert von PVC ist aufgrund seines hohen Chloranteils im Vergleich zu anderen Kunststoffen gering:

Hart-PVC

18 MJ/kg

Weich-PVC  

20-30 MJ/kg

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 Energiegewinns und der hohen Menge an Rückständen ist die Verbrennung von PVC problematisch.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Gemäß TA-Siedlungsabfall dürfen Abfälle aus PVC nicht abgelagert werden. Über das Langzeitverhalten von PVC in Deponien sind keine zuverlässigen Untersuchungen verfügbar. Allerdings kann davon ausgegangen werden, dass insbesondere die Weichmacher mit der Zeit aus dem Kunststoff herausgelöst werden und zu einer Belastung des Bodens bzw. der Deponie-Abwässer beitragen.
Produkte aus PVC sind derzeit keine besonders überwachungsbedürftigen Abfälle.

EAK-Abfallschlüssel

17 02 03 Kunststoffe (Bau- und Abbruchabfälle)

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