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Begriffsdefinition

Faserzement ist ein Verbundwerkstoff aus mit Fasern armiertem Zement, welcher im unerhärteten Zustand praktisch beliebig formbar, im erhärteten Zustand form- und witterungsbeständig ist.

Wesentliche Bestandteile

Norm-Zement, Füllstoffe wie z. B Kalksteinmehl, synthetische, organische Armierungsfasern aus Polyvinylalkohol, Zellulose-Prozessfasern, Wasser, Luftporen 

Charakteristik

Faserzement-Tafeln sind wasserdicht und durch ihren Luftporenanteil frostbeständig und feuchtigkeitsregulierend.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Früher wurden für die Herstellung von Faserzement-Tafeln Asbestfasern eingesetzt (= Asbestzement). Asbestzementprodukte dürfen seit 1991 nicht mehr hergestellt, vertrieben und verwendet werden. Auf dem Markt findet man heute daher ausschließlich Faserzementprodukte, die mit Kunststofffasern armiert sind und ohne Asbest hergestellt wurden.

Lieferzustand

Kleinformatige Faserzement-Tafeln = Fassadenschindeln
Großformatige Faserzement-Tafeln = Fassaden-Tafeln 
Formate max. 3.100 mm x 1.500 mm, Dicke 6 - 20 mm

Faserzement-Tafeln können in ihrer natürlichen Farbe belassen oder individuell eingefärbt werden. Für den Außenraum sind sie i. d. R. werkseitig oberflächenbeschichtet.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Wand- und Deckenbekleidungen für Innenräume und für den Außenraum, insbesondere als Fassadenplatten

Weitere Anwendungsbereiche für Faserzement:
Rohre, Dachplatten, Wellplatten, Gefäße für Haus und Garten

Jan R. Krause, Faserzement-Technologie und Entwurf, Birkhäuser 2007
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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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Referenz

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Umweltdeklarationen

 

 

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Referenz

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

Referenz

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

Referenz

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

Referenz

Referenz

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

Referenz

Referenz

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

Referenz

Referenz

Quellen

Referenz
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Technisches

 

 

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Baustoffklasse nach DIN 4102-1

A2 (nicht brennbar)

Euroklasse nach DIN EN 13501-1

A2-s1, d0

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN 12467 Faserzement-Tafeln - Produktspezifikation und Prüfverfahren
VDI 3469 Blatt 2 Emissionsminderung - Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien – Faserzementprodukte
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Literaturtipps

 

 

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Jan R. Krause, Faserzement-Technologie und Entwurf, Birkhäuser 2007

IBU (Institut Bauen und Umwelt e.V.) -Umweltdeklaration; Fassadentafeln und ebene Tafeln; 09/2007

Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg

Hegger, M.; Auch-Schwelk, V.; Fuchs, M.; Rosenkranz, T.; Edititon Detail / Baustoff Atlas; 2005; Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG; München

Büro für Umweltchemie (Hrsg.); Graue Energie von Baustoffen; 1998; Zürich
 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Trägermaterial: ca. 84 % Portlandzement (siehe Zement)
Füllmaterial: chlorarm (Chloreintrag) ca. 9 % Trass (vulkanisches Gestein) oder Kalksteinmehl (siehe Kalk), z. T. gemahlener Faserzement
Filterfasern: ca. 3 % Zellstoff 
ca. 2 % Polyethylenfibride
Armierungsfasern: ca. 2 % synthetische organische Fasern (Polyvinylalkohol oder Polyacrylnitril-Fasern)
Anmachwasser für den Zement: 0,60 m3/t Faserzement (davon werden 0,36m3/t im Verlauf des Herstellungsprozesses wieder abgeschieden)
ggf. werkseitige Oberflächenbeschichtung: chlorarm (Chloreintrag) Sichtseite: z. B. heißverfilmte Reinacrylatbeschichtung auf der Basis von anorganischen Farbpigmenten (Lösungsmittelanteil 4 %)
Rückseite (farblose Versiegelung): z. B. aus 36 % PVDC-Butylacrylat, 60 % Wasser und 4 % Paraffin-Wachs.
siehe Dispersionslackfarben, Dispersionsfarben

Das fertige Produkt besteht zu ca. 12% aus Wasser (Ausgleichsfeuchte) und zu ca 30% aus Luft (Mikroporen in feiner Verteilung). Die Luftporen bieten für gefrierendes Wasser Expansionsräume und verhindern Zerstörung durch Frost.

Füllmaterial

Verbesserung der Materialbindung

Filterfasern

verhindern bei der Herstellung, dass beim Ausscheiden von überflüssigem Wasser Zementpartikel ausgeschwemmt werden.

Armierungsfasern

sorgen für eine ausreichende Biegezugfestigkeit und chemische Beständigkeit der Platten sowohl gegenüber der alkalischen Umgebung des Zementes als auch gegenüber von Witterungseinflüssen.

Oberflächenbeschichtung Fassaden-Tafeln

Sichtseite: Schutz gegen Abwitterung und UV-Strahlung
Rückseitenversiegelung: zur Angleichung des Diffusionswiderstandes an den der Sichtflächen

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Polyacrylnitril-Fasern als Armierungsfasern

Bei der Produktion von Polyacrylnitril treten Acrylnitril-Emissionen auf. Acrylnitril ist ein Gefahrstoff (siehe WINGIS-Stoffinformation).
Nach Auskunft des marktführenden Herstellers setzt dieser keine Polyacrylnitril-Fasern mehr ein.

Verfügbarkeit

Faserzement besteht überwiegend aus mineralischen Grundstoffen, für die nach heutigem Kenntnisstand keine Ressourcenknappheit besteht.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Das bei im Verlauf des Herstellungsprozesses abgeschiedene Anmachwasser wird i. d. R. nach mechanischer Klärung auf dem Werksgelände wieder in den Produktionsprozess zurückgeführt.

Bei Wellplatten aus Faserzement können aufgemahlene Faserzementprodukte (Recyclingmaterial), sog. Hartbruch als Füllmaterial zur Verwendung kommen.

Radioaktivität

Radionuklide in Baumaterialien

Natürliche Radionuklide in Baustoffen können vorkommen in Abhängigkeit von Material und Zuschlagstoffen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelas­tungen werden in Deutschland seit mehr als 20 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der radioaktiven Stoffe in Baumaterialien durchge­führt. Nach einer Studie des BfS wurden in Deutschland keine zu Bauzwecken verwendbaren Materialien festgestellt, die infol­ge erhöhter Uran- und Radiumkonzentrationen zu höhe­ren Konzentrationen des Radon-222 (Radon) in Räumen führen könnten.

Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils industrieller Rückstände als Zuschlag zu beachten, siehe ausführliche BfS-Informationen zu Baumaterialien.

Die verschiedenen Faserzement-Tafeln tragen aufgrund ihrer möglichen Dosisbeiträge und ihrer geringen Gesamtschichtdicke nur unwesentlich zur Strahlenexposition der Bewohner bei.1

Sonstiges

Filter- und Armierungsfasern

Die eingesetzten Filter- und Armierungsfasern sind aufgrund ihrer vergleichsweise großen Durchmesser nach heutigem Kenntnisstand nicht lungengängig und keine möglicherweise krebserregenden Fasern.

Faserdurchmesser  
Zellstoff-Fasern: 8 - 30 μm
Polyvinylalkohol-Fasern: 12 - 14 μm
Polyacrylnitril-Fasern: 14 - 18 μm
Polyethylen-Fibride: 6 μm

Quellen

4 Bundesamt für Strahlenschutz, Fachbereich Strahlenschutz und Umwelt
 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Faserzement Prozesskette

Herstellungsprozess

Die Herstellung von Faserzementplatten erfolgt nach einem weitgehend automatisierten Wickelverfahren (Hatschek, patentiert 1900).
Die Rohstoffe werden mit Wasser zu einem homogenen Gemisch aufbereitet. In diesen Faserzementbrei tauchen rotierende Siebzylinder, die nach innen entwässern. Die Sieboberfläche belegt sich dabei mit einer Vliesschicht von ca. 1 mm, die auf ein Transportband übertragen wird. Auf dem Transportband (Filzband) wird die Schicht durch Saugdüsen entwässert.
Es entsteht eine endlose Matte, die auf Formatwalzen aufgewickelt wird, bis die geforderte Tafeldicke erreicht ist. Dabei verzahnen sich die Fasern mit den Nachbarschichten, sodass sich eine fest zusammenhängende Matte bildet.
Nach dem Aufschneiden der Mattenzylinder löst man sie von der Formatwalze und bearbeitet sie durch automatische Stanzen und Pressen zu kleinformatigen Platten, ebenen Tafeln und Wellplatten. Aus den noch weichen Rohplatten können z. B. auch Lüftungsrohre und -Formstücke geformt werden.
Nach wenigen Stunden besitzen die Teile eine ausreichende Festigkeit und können von der Schalung genommen werden. Es folgt die natürliche Nachhärtung im Lagerraum über 28 Tage oder eine Dampfhärtung.
Nach der Erhärtung erfolgt ggf. die Oberflächenbeschichtung der Platten.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Graue Energie

Den größten Einfluss auf den Energieaufwand hat die Herstellung der Ausgangsstoffe (50 - 70 %). Der höhere Wert für großformatige Fassadentafeln ergibt sich aus dem aufwendigeren Produktionsprozess.

Fassadenschindeln klein ca. 6,3 MJ/kg
Fassadenplatte groß ca. 8,3 MJ/kg
Produktion Schweiz
Quelle:
Büro für Umweltchemie (Hrsg.); Graue Energie von Baustoffen; 1998; Zürich
 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Unbeschichtete Faserzement-Tafeln sind i. d. R. nicht für Fassadenbekleidungen vorgesehen, da sie sich durch Verwitterung und UV-Strahlung mit der Zeit sehr unterschiedlich verfärben können. Zur bauseitigen Beschichtung: siehe Farben, Lacke, Lasuren

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Beim Schneiden von Faserzement-Tafeln kann es zu Staubbelastungen kommen.
In der Regel können Faserzementprodukte verlegefertig geliefert werden, sodass auf der Baustelle nur noch einzelne Passschnitte vorzunehmen sind.
Zur Einhaltung der Staubgrenzwerte werden von den Herstellern spezielle, staubarm arbeitende Bearbeitungsgeräte (z. B. langsam laufende hartmetallbestückte Trennsägen) empfohlen.

AGW-Werte

Arbeitsplatzgrenzwert AGW (früher: MAK-Wert):
Allgemeiner Staub-Grenzwert
A-Staub: 3 mg/m³ (Alveolengängige Fraktion, früher: Feinstaub)
E-Staub: 10 mg/m³ (Einatembare Fraktion, früher: Gesamtstaub)

REACH / CLP

Referenz
 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Emissionen in den Innenraum durch eingebaute Faserzement-Tafeln sind aufgrund der verwendeten Grundstoffe und deren Verhalten im Nutzungszustand nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten. Die für die Innenanwendung vorgesehenen Faserzement-Tafeln sind i. d. R. nicht beschichtet.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden durch eingebaute Faserzement-Tafeln sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.

Die Eluatanalyse von beschichteten Faserzement-Fassadentafeln eines Herstellers im Rahmen einer Umweltproduktdeklaration zeigte weder eine Überschreitung der in der Trinkwasserverordnung festgesetzten Grenz- und Richtwerte noch eine Überschreitung der in der TA-Siedlungsabfall für die Deponieklasse 1 festgeschriebenen Zuordnungswerte.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Faserzement-Tafeln sind hinsichtlich Brandverhalten nach DIN EN 13501 in der Regel A2 (= nicht brennbar)-s1 (= kein Rauch), d0 (= kein brennendes Abtropfen) klassifiziert.

Beständigkeit Nutzungszustand

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
 
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Nachnutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Bei Rückbau und Abbruch, insbesondere im laufenden Gebäudebetrieb, können Belastungen durch Staub und eventuell daran haftenden Schimmelpilzen entstehen.

Ältere Faserzement-Tafeln können Asbestfasern enthalten. Die Produktion von Asbestzement wurde vor dem deutschen Asbestverbot im Jahr 1993 eingestellt.
siehe Übersicht über die Umstellung einzelner Produkte auf die asbestfreie Faserzementtechnologie Diese Übersicht kann als Entscheidungshilfe bei der Frage herangezogen werden, ob Dächer oder Fassadenkonstruktionen bereits in asbestfreier Technologie hergestellt wurden.

Wiederverwendung

Faserzement-Tafeln können meist mit verhältnismäßig geringem Aufwand demontiert und theoretisch wiederverwendet werden.

Stoffliche Verwertung

Bei sortenreiner Trennung können beschichtete und unbeschichtete Faserzement-Tafeln wieder aufgemahlen und als Zusatzstoff bei der Herstellung von Faserzement-Wellplatten wiederverwertet werden.
In Form von Mischabbruchgranulat ist auch eine Wiederverwertung als Füll- und Schüttmaterial im Straßenbau möglich. Dabei geht man davon aus, dass nicht rein mineralische Bauproduktgruppen wie Faserzement i. d. R. nur in kleinen Mengen im Mischabbruch vorhanden sind und deshalb trotz ihrer organischen Bestandteile toleriert werden können.

Energetische Verwertung

nicht möglich

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich, können Faserzement-Tafeln aufgrund ihres geringen organischen Anteils auf Deponien der Deponieklasse I abgelagert werde.
Nach derzeitigem Kenntnisstand führen organische Bestandteile, die in einer überwiegend mineralischen (gesteinsähnlichen) Matrix eingebunden sind, i. d. R. kaum zu relevanten Emissionen. Dies ergab auch die Eluatanalyse eines Herstellers im Rahmen einer Umweltproduktdeklaration.

EAK-Abfallschlüssel

17 Bau- und Abbruchabfälle
17 01 01 Beton

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel