Verzinkter Stahl

Produktgruppeninformation

verzinkter Stahl in Form einer Ablaufrinne

Begriffsdefinition

Verzinkter Stahl ist Stahl, auf den durch unterschiedliche Verfahren ein Überzug aus metallischem Zink aufgebracht wird. Beim diskontinuierlichen Verzinken, dem Feuerverzinken oder Stückverzinken, werden Stahlbauteile durch Eintauchen in ein flüssiges Zinkbad mit einem 50 bis 150 µm dicken Zinküberzug versehen. Beim kontinuierlichen Verzinken, dem Bandverzinken, werden die Bleche, Bänder beim Durchlaufen durch ein flüssiges Zinkbad mit einem 15 bis 40 µm dicken Zinküberzug versehen.

Das galvanische bzw. elektrolytische Verzinken erfolgt in Einzelbädern oder im Durchlaufverfahren. Zinkabscheidung mit elektrischem Strom in wässrigen Elektrolyten mit Dicken des Überzuges von 5 - 25 µm (Einzelbäder) bzw. 2,5 - 5 µm (Durchlaufverfahren).

Daneben gibt es noch das Thermische Spritzen oder Spritzverzinken mit Zinkaufträgen von 80 - 150 µm und das Sheradisieren mit Überzügen aus Zinkstaub (15 - 25 µm) sowie das Mechanische Plattieren mit Überzügen von 10 - 20 µm.
(1 µm = 1/1000 mm; 100 µm entspricht 700 g/m²)

Wesentliche Bestandteile

  • Stahl
  • Zink

Charakteristik

Stahl der verzinkt wurde, korrodiert nicht, da Zink bei Witterungseinflüssen eine Passivschicht aus Zinkcarbonaten bildet. Diese verhindert das Vordringen der Korrosion und schütz so den darunterliegenden Stahl. Zink ist elektrochemisch gesehen unedler als Stahl, hat also ein negatives Potential. Bei hohen Temperaturen (> 63°C) z. B. Heißwasser, kommt es zur Potentialumkehr und somit zur Korrosion.1

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Die Herstellung von Stahl ist sehr energieintensiv, was auch zu hohen CO2-Emissionen führt. Durch das Stahlrecycling und die Kreislaufführung werden Rohstoffe eingespart. Bauteile aus Stahl selbst besitzen aber keine gesundheits- oder umweltgefährdenden Eigenschaften. Durch die Verzinkung des Stahls verlängert sich die Lebensdauer um ein vielfaches. „Ein Beispiel: 50 kg Zink, zu dessen Produktion ca. 800 MJ erforderlich sind, verlängern das Leben einer mit 9000 MJ erzeugten Tonne Stahl, um den Faktor 3-5.“2

Lieferzustand

  • Stahlbleche (Größe abhängig von den Badabmessungen)
  • Kleinteile (Schrauben, etc.)
  • Stahlprofile
  • Stabstahl

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

  • Dachdeckungsmaterial
  • Zubehörteile für Dachdeckungen wie Rinnen, Fallrohre
  • Träger
  • Stützen
  • Spannglieder
  • Rahmen
  • Verbindungsmittel
  • alle im Außenbereich verwendeten Bauteile vom Gartentor bis zur Dachkonstruktion

Aufgrund der verhältnismäßig geringen Schichtdicken des Zinküberzuges ist elektrolytisch verzinktes Blech ohne eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung für den Außenbereich nicht geeignet.

Quellen

1Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
2nachhaltiges-bauen Zink, Online-Quelle (abgerufen 02/2014)

Verzinkter Stahl
Verzinkter Stahl

Planungs- und Ausschreibungshilfen

Grundsätzliches

Sie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe. Bei den Grundstoffen in WECOBIS handelt es sich um Ausgangsstoffe für verschiedene Bauproduktgruppen.

Grundstoffe werden in der Regel nicht ausgeschrieben. Der Reiter Ausschreibung ist daher bei den Metallen nur teilweise gefüllt. Informationen finden sich in den zugeordneten Bauproduktgruppen (s. Links im rechten Navigationsmenü).

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.

Einordnung der Verzinkter Stahl

Bei Verwendung von Produkten aus der Gruppe des verzinkten Stahls gibt es nach derzeitigem Kenntnisstand normalerweise keine Einschränkungen bei der Erfüllung der Anforderungen des BNB-Kriteriums 1.1.6 für Qualitätsniveau 3. Wenn bei diesen Produkten Qualitätsniveau 4 oder 5 erreicht werden soll (Metalldachflächen > 50 m²) muss ein Nachweis über bauartgeprüfte Vorreinigungsanlagen für die unterirdische Regenabwässerung bzw. ein Nachweis entsprechend des Leitfadens für das Bauwesen (UBA) erfolgen.

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

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 verzinkten Stahl finden sich dort derzeit (Stand 10/ 2013) noch keine Informationen. Es lohnt sich aber, die Seiten zu besuchen, da diese regelmäßig weiterentwickelt werden. Die Ausschreibungsempfehlungen des UBA orientieren sich an den jeweiligen Vorgaben eines zugehörigen Blauen Engels (s. Reiter Zeichen & Deklarationen).

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.

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. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden.

Verzinkter Stahl als Werkstoff kann, da er verschiedene Legierungselemente enthält, als Gemisch eingestuft werden. Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.

Produkte aus verzinktem Stahl werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Gefahrstoffverordnung

Verzinkter Stahl und daraus hergestellte Produkte sind nicht kennzeichnungspflichtig nach Gefahrstoffverordnung. 

Verzinkter Stahl

Umweltdeklarationen

Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Verzinkter StahlStand 10/ 2013Internet-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.

Verzinkter StahlStand
10/ 2013
Download
     
PCR-Dokument* + Baustähle 
Branchen-EPD* + Baumetalle 
+ 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)

Diese umfangreiche Sammlung verifizierter Daten steht unter http://www.nachhaltigesbauen.de/oekobaudat/ zur Ansicht zur Verfügung.
Download des gesamten Datensatzes unter → Ökobau.dat
Datensätze zu Stahl siehe → Metalle (4) → Stahl und Eisen (1) → Betonstabstahl (01) → Betonstahlmatten (02) → Stahlprofile (03) → Stahlbleche (04)
Weitere Datensätze zu Stahl siehe → Metalle (4) → End of life Prozesse von Metallen (8) → EoL von Edelstahl (02) → EoL von Stahlblechen (08) → EoL von Stahlprofilen (09)
Datensätze zu verzinktem Stahl siehe → Metalle (4) → Oberflächenbehandlung und Beschichtung von Metallen (7) → Verzinken von Stahl (04) → Feuerverzinken (Stueckgut)

Verzinkter Stahl
Verzinkter Stahl

Technisches

Technische Daten

Die technischen Eigenschaften von nichtrostenden Stählen sind grundsätzlich ähnlich wie die von unlegierten Stählen.

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN 10346

2009

Kontinuierlich schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse aus Stahl - Technische Lieferbedingungen

DIN EN 10143

2006

Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Blech und Band aus Stahl - Grenzabmaße und Formtoleranzen

DIN EN 10240

1998

Innere und/oder äußere Schutzüberzüge für Stahlrohre - Festlegungen für durch Schmelztauchverzinken in automatisierten Anlagen hergestellte Überzüge

DIN EN ISO 2081

2009

Metallische und andere anorganische Überzüge - Galvanische Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen mit zusätzlicher Behandlung

DIN EN ISO 2063

2005

Thermisches Spritzen - Metallische und andere anorganische Schichten - Zink, Aluminium und ihre Legierungen

DIN EN 12502-3

2005

Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe - Hinweise zur Abschätzung der Korrosionswahrscheinlichkeit in Wasserverteilungs- und speichersystemen - Teil 3: Einflussfaktoren für schmelztauchverzinkte Eisenwerkstoffe

DIN 50961

2012

Galvanische Überzüge - Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen - Begriffe, Korrosionsprüfung und Korrosionsbeständigkeit

DIN 50962

2013

Galvanische Überzüge - Chromatierte Zinklegierungsüberzüge auf Eisenwerkstoffen

DIN EN ISO 1461

2009

Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) - Anforderungen und Prüfungen

ISO 4998

2011

Kontinuierlich feuerverzinkte Flacherzeugnisse aus allgemeinen Baustählen

DIN EN ISO 9223

2012

Korrosion von Metallen und Legierungen - Korrosivität von Atmosphären - Klassifizierung, Bestimmung und Abschätzung

DIN EN ISO
12944

 

Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme

                        -1

1998

Teil 1: Allgemeine Einleitung

                        -2

1998

Teil 2: Einteilung der Umgebungsbedingungen

DIN EN ISO 14713

 

Zinküberzüge - Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion

                        -1

2009

Teil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und Korrosionsbeständigkei

                        -2

2009

Teil 2: Feuerverzinken

                        -3

2009

Teil 3: Sherardisieren

DIN EN ISO 1461

2009

Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) - Anforderungen und Prüfungen

DIN EN 10348

2006

Stahl für die Bewehrung von Beton - Verzinkter Betonstahl

DIN EN 10271

1998

Flacherzeugnisse aus Stahl mit elektrolytisch abgeschiedenen Zink-Nickel (ZN)-Überzügen - Technische Lieferbedingungen

BFS Merkblatt Nr. 5

2009

Beschichtungen auf Zink und verzinktem Stahl

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

Verzinkter Stahl

Literaturtipps

Arbeitsblätter Feuerverzinken, Institut Feuerverzinken GmbH, Düsseldorf, 2007

Maaß, P., Peißker, P.: Handbuch Feuerverzinken, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 3. Auflage, 2008

Glinde, H., Marberg, D.: Feuerverzinkte Konstruktionen – Tipps für Anwender, Minithek Metallbau- & Aluminium Kurier, 1999

Verbände-Richtlinie „Duplex-Systeme“, Düsseldorf, 2000

Rituper Rafael: Beizen von Metallen, Eugen G. Leuze Verlag, 1993, Saulgau

Bönner Friedrich: Schweißen-Fügeverfahren für oberflächenveredeltes Band und Blech, Deutscher Verzinkerei Verband e.V., 1994, Düsseldorf

Gaugl Heinz: Metallrecycling, Institut für Technologie + Hüttenkunde der Nichteisenmetalle, 1999, Leoben

Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012

Dehn, F.; König, G.; Marzahn G.: Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen, Verlag Ernst und Sohn, 1. Auflage, 2003

Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln

Verzinkter Stahl

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Baustahl (niedrig legiert)
Eisen (95-99%)
Kohlenstoff (> 0,2%)
Weitere Legierungselemente* (< 5%)

+ Verzinkung 7-20 µm 

*Legierungselement (Silizium, Mangan, Chrom, Nickel, Molybdän)

Die einzelnen Rohstoffe sind unter Stahl / Rohstoffe bzw. Zink / Rohstoffe behandelt.

Abb.: Produktionszahlen Deutschland

»Mit einer Tonnage von 1,4 Millionen Tonnen konnte wieder an alte Durchsätze angeknüpft werden, und das Ergebnis des Jahres 2007 gehört zu den besten in der Geschichte der deutschen Feuerverzinkungsindustrie.«

Quelle: Institut Feuerverzinken GmbH, Düsseldorf

Im Jahr 2006 wurden weltweit über elf Millionen Tonnen Zink verbraucht. Davon wurden 47 % für den Korrosionsschutz von eisernen Werkstücken durch Verzinken genutzt.

Quelle: International Lead & Zinc Study Group http://www.ilzsg.org/

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Verfügbarkeit

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Radioaktivität

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Verzinkter Stahl

Herstellung

Prozesskette

Prozesskette verzinkter-Stahl

Herstellungsprozess

siehe Stahl / Herstellung

Feuerverzinken / Stückverzinken

Die verzinkungsgerecht konstruierten Stahlbauteile, deren Abmessungen auf die zur Verfügung stehenden Verzinkungsbäder und deren Gewicht auf die Hebewerkzeuge und Fahrzeuge abgestimmt sein müssen, werden in einem Entfettungsbad mit wässrigen alkalischen oder sauren Mitteln gereinigt. Das daran anschließende Spülen in einem Wasserbad verhindert das Verschleppen von Entfettungsmitteln. Anschließend folgt unter Raumtemperatur das Beizen in verdünnter (10 %) Salzsäure, dessen Dauer vom Verrostungsgrad und der Beizkonzentration abhängt, um arteigene Verunreinigungen wie Zunder, Rost von der Stahloberfläche zu entfernen. Es folgt ein erneuter Spülvorgang in einem Wasserbad. Dem schließt sich eine letzte intensive Feinreinigung in einem Flussmittelbad an, das aus einer wässrigen Lösung aus Zinkchlorid (ZnCl2) und Ammoniumchlorid (NH4Cl) besteht. Ihre Aufgabe ist es die Benetzungsfähigkeit zwischen Stahloberfläche und schmelzflüssigem Zink zu verbessern. Bei der anschließenden Trocknung wird der Flussmittelfilm aufgetrocknet. Das Verzinkungsgut gelangt nun in die auf 440° bis 460°C erhitzte 98,5 %ige flüssige Zinkschmelze und verbleibt darin bis es dessen Temperatur angenommen hat. Beim Verzinkungsvorgang bildet sich ein Überzug von Eisen-Zink-Legierungsschichten und beim Herausziehen aus der Schmelze an der Oberfläche zusätzlich eine Reinzinkschicht mit einem ausgeprägten Zinkblumenmuster. Die Kühlung an der Luft bzw. in einem Wasserbad beendet den Verzinkungsvorgang.

Bandverzinken

Die Verzinkung erfolgt dabei nach dem sogenannten Sendzimir-Verfahren. Die Bleche werden zuerst einer oxidierenden und reduzierenden Glühbehandlung unterzogen. Dadurch erhält das Blech eine metallisch reine Oberfläche. Nach dem Abkühlen auf ca. 500 °C durchläuft das Band dann ein auf 450 °C erwärmtes Zinkbad, wobei am Ende durch ein Düsenabstreifverfahren die gewünschte Schichtdicke des Zinküberzuges reguliert wird. Nach einem Kühlvorgang, sowie dem Recken und Richten wird das Band aufgerollt bzw. in Tafeln geschnitten.

Galvanisches (elektrolytisches) Verzinken

Beim Galvanisieren werden im wässrigen Elektrolyten mittels Gleichstrom Zinküberzüge geringer Dicke auf das Stahlband bzw. auf kleinere Massenteile aufgebracht. Um eine metallisch reine Oberfläche zu erhalten, ist auch hier ein Beizen als Vorbereitung erforderlich.
Die Kunst der Verzinker besteht darin, die an Ecken und Kanten größeren Zinkabscheidungen durch die größeren Stromdichten zu verhindern oder mit geeigneten Methoden nachzuarbeiten.

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.

Energieaufwand

Graue Energie: 46 MJ/m²
Stückverzinken/m², incl. Metallvorbehandlung und Beschichtungsmaterial (Schichtdicke 28 µm, 200g/m², ca. 16 MJ/m²)

Quelle: Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, 1998, Zürich

Charakteristische Emissionen

Feuerverzinken / Stückverzinken
TA-Luft (2002) Kapitel 5.2.1 Gesamtstaub, einschließlich Feinstaub

Die im Abgas enthaltenen staubförmigen Emissionen dürfen folgende Werte nicht überschreiten:

  • Massenstrom : 0,20 kg/h  oder
  • Massenkonzentration : 20 mg/m3

Auch bei Einhaltung oder Überschreitung eines Massenstroms von 0,20 kg/h darf im Abgas die Massenkonzentration 0,15 g/m3 nicht überschritten werden.

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Feuerverzinken / Stückverzinken
Gesundheitsgefahren können von der ätzenden Wirkung freiwerdender Ammoniak- und Salzsäuredämpfe ausgehen; durch die Einhausung der verschiedenen Verfahrensstufen und durch wirksame Filtertechniken sind diese Emissionen zurückgegangen. Die anfallenden Filterstäube können als Reststoff in die Zinkherstellung zurückgeführt werden.

TRGS 900-Wert Zinkoxidrauch max. 5 mg/m³
TRGS 900 Salzsäure 3 mg/m³ bzw. 2 ml/m³ (ppm)
TRGS 900 3/2002 Ammoniak 5ppm

Maßnahmen Umweltschutz

Feuerverzinken / Stückverzinken
Das bei den verschiedenen Spülvorgängen benötigte Wasser wird soweit möglich in einem Kreislaufsystem gehalten und dazwischen gereinigt. Die Entfettungs-, Beiz- und Flussmittelbäder werden je nach Verschmutzungsgrad ausgetauscht und wieder aufbereitet. Hartzink und Abschöpfungen aus der Zinkschmelze werden wieder zurückgeführt.

Transport

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Verzinkter Stahl

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Feuerverzinktes Band und Blech lässt sich wie Stahlblech verarbeiten. Es lässt sich durch die üblichen Verfahren schweißen, weich- und hartlöten. Bei einer hohen Zinkauflage ist eine Anpassung des Schweißverfahrens an den Werkstoff erforderlich. Allerdings müssen die Zinkschichten an den Schweißstellen vorher entfernt werden. Ein Abbrennen ist zwar üblich, aber nicht gesund für die Verarbeiter.

Beim Schweißen können Luftverunreinigungen durch das Auftreten von Gasen, Rauch und Stäuben entstehen. Die Art und Menge der Luftverunreinigung hängt dabei auch vom angewandten Schweißverfahren und der Oberflächenbeschichtung ab.
Die beim Schweißen des feuerverzinkten Stahls aufsteigenden zinkoxidhaltigen Dämpfe sollten zum Schutz des Verarbeiters abgesaugt werden.
Mittlerweile gibt es Schutzgaspistolen, die mit einer integrierten Rauchgas-Absaugung ausgerüstet sind.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Das sogenannte Zinkfieber, eine Vergiftung durch Zinkoxidstaub tritt nur auf, wenn über einen Zeitraum von mehreren Stunden sehr hohe Konzentrationen von Zinkoxidstaub eingeatmet werden.

AGW-Werte

TA Luft, Kapitel 5.2.1 Gesamtstaub, einschließlich Feinstaub

Die im Abgas enthaltenen staubförmigen Emissionen dürfen folgende Werte nicht überschreiten:

  • Massenstrom : 0,20 kg/h  oder
  • Massenkonzentration : 20 mg/m3

Auch bei Einhaltung oder Überschreitung eines Massenstroms von 0,20 kg/h darf im Abgas die Massenkonzentration von 0,15 g/m3 nicht überschritten werden.

TRGS 900

 Zinkoxidrauch

 5 mg/m³

Staub, einatembare Fraktion

10 mg/m³

Staub, alveolengängige Fraktion

 3 mg/m³

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.

Verzinkter Stahl als Werkstoff kann, da er verschiedene Legierungselemente enthält, als Gemisch eingestuft werden.
Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.

Produkte aus verzinktem Stahl werden als Erzeugnis eingestuft. Aus diesem Grund ist kein Sicherheitsdatenblatt erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen.

Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Produkt bezogene Informationen hierzu finden sich dann in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) des Herstellers.

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Emissionen

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Umweltrelevante Informationen

Energiebedarf

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Wassergefährdung

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Transport

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Verzinkter Stahl

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Biologische und Toxikologische Bedeutung, Siehe Datenblatt Zink

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Wassereinwirkung

Siehe Datenblätter Stahl und Zink

Beständigkeit Nutzungszustand

Für die Korrosionsbeständigkeit verzinkter Stahlbleche sind die sich in der normalen Atmosphäre bildenden Deckschichten der Zinkoberfläche aus Zinkcarbonat verantwortlich. Neue wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass die korrosive Belastung von Zinküberzügen in der Atmosphäre in den vergangenen Jahren deutlich nachgelassen hat. Als Folge verringerter saurer Niederschläge ist mit einer längeren Schutzdauer von Zinküberzügen zu rechnen. Allerdings ist die gleichzeitig saure und oxidierende Wirkung von Stickoxiden, die sich an feuchter Luft zu Salpetersäure umwandeln, nach wie vor problematisch für den Zinküberzug.

Die Korrosionsgeschwindigkeit ist abhängig von pH-Wert des Wassers, im Bereich von etwa pH 6 bis pH 13 hat die Verzinkung eine gute Beständigkeit.

Abtragungsraten1

Korrosivitätsklasse Korrosionsbelastung Massenverlust g/m²a Dickenabnahme µm/a
C1 Unbedeutend < 10 < 1,3
C2 Gering > 10 bis 200 > 1,3 bis 25
C3 Mäßig > 200 bis 400 > 25 bis 50
C4 Stark > 400 bis 650 > 50 bis 80
C5-I Sehr stark (Industrie) > 650 bis 1500 > 80 bis 200
C5-M Sehr stark (Meer) > 650 bis 1500 > 80 bis 200

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

Verzinkte Stahlbauteile sind aufgrund der Verzinkung um ein vielfaches korrosionsbeständiger als normale Stahlbauteile. Dennoch kann die Zinkschicht duch Bewitterung abgetragen werden. Häufig sind verzinkte Stahlbleche für Fassadenbekleidungen und Dacheindeckungen werkseitig mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus Alkydharzen, Acrylharzen, Polyurethan oder Epoxidharzen überzogen. Dadurch kann die Zinkschicht vor Korrosion geschützt und der Abtrag von Zink auf begrenzte Zeit vermieden werden. Eine Erneuerung der Schutzschicht der Verzinkung kann duch Anstriche erreicht werden. 2,3

Quellen

1Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme, Beuth Verlag, 1998, Berlin
2nachhaltiges-bauen Zink, Online-Quelle (abgerufen 02/2014)
3Zwiener, Mötzl: Ökologisches Baustofflexikon, 2006, 3. Auflage, C.F. Müller Verlag, Heidelberg

Verzinkter Stahl

Nachnutzung

Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

Verzinkter Stahl kann wie Stahl wiederum dem Verwertungskreislauf zugeführt werden. Beim Umschmelzen von Stahl verdampft aufgrund der geringen Schmelztemperatur der Überzug aus Zink und wird im Staub gesammelt, auf mindestens 20 % Zinkgehalt durch mehrfache Einleitung in den Ofen angereichert und dient dann als Rohstoff für Sekundärhütten der Zinkindustrie.

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Siehe Datenblatt Stahl

Wiederverwendung

Siehe Datenblatt Stahl

Stoffliche Verwertung

Siehe Datenblatt Stahl

Energetische Verwertung

Siehe Datenblatt Stahl

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Siehe Datenblatt Stahl

EAK-Abfallschlüssel

Siehe Datenblatt Stahl