Hauptbestandteile

Beispielrezeptur für eine typische Reaktionsharzbeschichtung

Die Anteile der Komponenten können jedoch in einem weiten Bereich streuen.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die reaktiven Komponenten sowie die Hilfsstoffe von Kunstharzbodenbelägen stammen aus den großen chemischen Industriebetrieben. Sie basieren auf Erdöl-, Erdgas- und teilweise Kohlederivaten. Die Kunststoffherstellung benötigt insgesamt rund 8 % des weltweit geförderten Erdöls und Erdgases.
Die Füllstoffe stammen aus mineralischen Rohstoffen. Diese stammen aus weltweit verteilten Gesteinsvorkommen.
Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Weitere Angaben zur Gewinnung der Primärrohstoffe finden sich auch in den zugehörigen Kapiteln über die Kunststoffe Polyurethan, Polymethylmethacrylat und Epoxidharz.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potenzial zur Gewinnung von Kunststoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.
Die mineralischen Rohstoffe sind alle auch längerfristig gut verfügbar, erfordern für ihre Aufbereitung und Verarbeitung jedoch gut verfügbare Energiequellen.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die mineralischen Füllstoffe könnten auch aus Recyclingmaterial gewonnen werden.
Nach der Mischung der Komponenten können die Produkte nicht mehr als Rohstoffe für die Produktion verwendet werden.

Radioaktivität

Kunstharzbodenbeläge sind nicht radioaktiv.
Informationen zur Radioaktivität sind auf der Webseite des Bundesamts für Strahlenschutz abrufbar.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die Kunststoff-Produktion ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden. Durch Leckagen während der Erdöl-Förderung oder des Erdöl-Transports können allerdings die Ökosysteme beträchtlicher Flächen längerfristig geschädigt werden.
Die mineralischen Rohstoffe stammen aus Gesteinen, die meist im Tagebau abgebaut werden, was zu dauerhaften Veränderungen der betroffenen Ökosysteme führt.

Prozesskette

Prozessketten für die Herstellung der Kunststoffe Polyurethan (PU), Polyacrylate (PMMA) und Epoxidharze sind in den Informationen zu den Kunststoffen abgebildet.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Fließbeschichtungen weisen je nach Kunstharz verschiedene arbeitshygienische Risiken auf. Allen Fließbeschichtungen ist jedoch gemein, dass Risiken bestehen und sich die Arbeiter davor mit geeigneten Vorkehrung schützen müssen. Die Arbeitgeber sind dazu verpflichtet, die Gefahren der Anwendung abzuklären und ihre Mitarbeiter entsprechend zu informieren und auszurüsten. Zu jedem Produkt stellen die Hersteller ein Sicherheitsdatenblatt zur Verfügung. Dieses ist unbedingt zu konsultieren.

Für alle Arbeiten mit Fließbeschichtungen jedweden Typs sind folgende Arbeitsschutz-Maßnahmen einzusetzen:

• Ausreichende Belüftung: Der Arbeitsplatz ist ausreichend zu belüften - im Besonderen bei Arbeiten im Innenraum, aber auch bei Arbeiten im Rohbau mit einer ungenügenden Belüftungssituation
• Atemschutz: Falls eine ausreichende Belüftung nicht gewährleistet ist, muss persönlicher Atemschutz  mit anerkanntem Filtertyp eingesetzt werden (Sicherheitsdatenblatt beachten). Bei der Verarbeitung von Polyurethan-Beschichtungen wird immer Atemschutz empfohlen.
• Augenschutz: In jedem Fall Gestellbrille tragen.
• Hautschutz: Geeignete Handschuhe z.B  aus Nitril- oder Butylkautschuk geprüft gemäß EN 374 (geeignetes Material im Sicherheitsdatenblatt abklären) und vollständig bedeckende undurchlässige Schutzkleidung (langärmlige Oberteile und lange Hosen, gutes Schuhwerk) tragen. Handschuhe vor dem Ausziehen mit Wasser und Seife reinigen.
  Arbeitskleidung und Privatkleidung getrennt halten. Schmutzige Kleider waschen und erst nach Reinigung wieder tragen.
• Arbeitsplatz: Am Arbeitsplatz weder essen noch trinken, schnupfen oder rauchen. Keine Lebensmittel am Arbeits- oder Mischplatz aufbewahren. Waschgelegenheit und Augendusche zur Verfügung stellen.
• Persönliche Hygiene: Vor Pausen und nach der Arbeit sind die Hände gründlich zu waschen. Je nach Produkt bestehen Einschränkungen bezüglich der Waschmittel. Nach der Arbeit mit Epoxidharzen dürfen keinesfalls Löse- oder Verdünnungsmittel zur Hautreinigung eingesetzt werden. Nach dem Reinigen sind die Hände mit einer rückfettenden Crème einzusalben.

Arbeitshygienische Risiken der Epoxidharz-Systeme

Die nicht ausgehärteten Komponenten der Epoxidharzprodukte sind als haut- und augenreizende sowie sensibilisierende Stoffe eingestuft (H315, H317, H319). Jedes Jahr erkranken viele Beschäftigte in der Bauwirtschaft infolge von Hautkontakt mit Epoxidharzen an Hautallergien. Die ersten Anzeichen können Hautrötungen, Jucken und Schmerzen sein. In weiterer Folge können Ekzeme an Händen, Unterarmen und Beinen, bei manchen Menschen auch im Gesicht, auftreten. Jeder weitere Kontakt mit Epoxidharz führt zu immer stärker werdenden allergischen Reaktionen. Häufig sind die Betroffenen nicht mehr in der Lage, mit Epoxidharzen zu arbeiten (BG Bau 2010).

Der Wechsel von einem starken Allergen zu einem mäßigen Allergen kann das Risiko für eine Gesundheitsgefährdung deutlich reduzieren, die Erhöhung des Anteils an sensibilisierenden Inhaltsstoffen von z.B. 22% auf 40% führt dagegen zu einer signifikanten Verschlechterung (Kalberlah 2007). In Heine et al (2012) wurden folgende in EP-Harzen eingesetzte Substanzen als besonders stark sensibilisierend identifiziert:

• Epoxidharze: Bisphenol A-Harze (CAS Nr. 25068-38-6 & 25085-99-8), Bisphenol-A-Epichlorhydrin MW 340 (1675-54-3), Bisphenol F-Harze (9003-36-5 & 28064-14-4)
• Härter: Ethylendiamin (107-15-3), Diethylentriamin (111-40-0), Trimethylhexamethylendiamin (25620-58-0), Triethylentetramin (112-24-3), Isophorondiamin (2855-13-2), m-Xylidendiamin (1477-55-0), Phthalsäureanhydrid (85-44-9), Tetrahydrophthalsäureanhydrid (85-43-8), Hexahydrophthalsäureanhydrid (85-42-7),
• Reaktivverdünner: 1,4-Butandiol-diglycidylether (2425-79-8), 1,6-Hexandiol-diglycidylether (16096-31-4), Phenylglycidylether(122-60-1), Kresylglycidylether (26447-14-3 & 2210-79-9).
  

Zu beachten ist, dass die GISCODES RE1 bis RE9 nicht nach Anteil und Stärke der sensibilisierenden Substanzen differenzieren und in dieser Hinsicht nicht aussagekräftig sind. Nur die GISCODES RE0 und RE2.5 kennzeichnen nicht als sensibilisierend eingestufte Epoxidharze (Gehalt an sensibilisierenden Stoffen < 1 %). Diese GISCODEs kommen bei Fließbeschichtungen zur Herstellung von Kunstharzbodenbelägen aber praktisch nicht vor.

Epichlorhydrin ist als krebserzeugend eingestuft, die Konzentration in modernen Produkten liegt aber unter dem Grenzwert für die Einstufung des Gemisches. In Arbeitsplatzmessungen ist Epichlorhydrin nicht nachgewiesen worden (WINGIS Online "Epoxidharz auf Bisphenol A/F-Basis", abgerufen im Dez. 2015).
EP-Härter auf Basis MDA (4,4‘-Diaminodiphenylmethan) sind als cancerogen eingestuft und werden nur noch in einzelnen, streng regulierten Anwendungen eingesetzt (Deutsche Bauchemie 2009, Heine et al 2012).

Vor der Entscheidung für Epoxidharzen sollte die Möglichkeit der Anwendung von Ersatzstoffen geprüft werden (BG Bau 2010)

Arbeitshygienische Risiken der PMMA-Systeme

Methylmetacrylat (MMA) ist leicht entzündbar (H225) und hat einen stechend fruchtig-aromatischen Geruch. Die Geruchsschwelle ist sehr niedrig und liegt weit unter den Arbeitsplatzgrenzwerten. MMA-Konzentrationen in der Luft sind daher deutlich wahrnehmbar.
Beide Monomere (MMA und Ethylhexylacrylat) verursachen Hautreizungen (H315), können die Atemwege reizen (H335) und allergische Hautreaktionen verursachen (H317). Fälle von Hautsensibilisierungen durch MMA-Harze werden jedoch selten beobachtet und treten nur bei intensivem Hautkontakt auf.
Der Härter (Dibenzoylperoxid) ist als reizend und umweltgefährdend eingestuft, wird aber nur in geringen Einsatzmengen (1 bis 5 Gew%) benötigt. Das Gesundheitsgefährdungspotenzial der MMA-Harze ist als geringer einzustufen als jenes der Polyurethan- und Epoxidharze.

Arbeitshygienische Risiken der Polyurethan-Systeme

Isocyanate zeigen akute und chronische Wirkungen, vorwiegend am Bronchialsystem. Nach Einatmen isocyanathaltiger Dämpfe oder Hautkontakt kommt es zu Reizerscheinungen an Augen, Haut und Schleimhaut. Insbesondere HDI kann zu einem allergischen Hautexzem führen. Bei massiver Exposition können Isocyanate, insbesondere MDI und TDI, eine allergische Reaktion des Typ I hervorrufen, aus der sich das Isocyanat-Asthma entwickelt. Isocyanat-sensibilisierte Personen können schon auf sehr geringe Konzentrationen reagieren und sollten deshalb keinen weiteren Kontakt mit diesem Produkt haben.
Arbeitnehmer, die regelmäßig Isocyanaten ausgesetzt sind, müssen an arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen teilnehmen. Atemwegserkrankungen, die durch Isocyanate ausgelöst werden, können als Berufskrankheit (BK1315) anerkannt werden.
MDI und TDI sind als krebserzeugend (EG-Kategorie 3, H351) eingestuft. Die Kennzeichnung von MDI beruht auf Tierversuchen mit Aerosolexposition, die Einstufung von TDI auf Fütterungsversuchen.
Um inhalative Exposition zu vermeiden, werden die niedermolekaren Vertreter zunehmend durch schwerflüchtige Derivate ersetzt.

Eine Ergänzung zur TRGS enthält einen Katalog mit Expositionsszenarien für typische Arbeitsplätze, an denen mit Isocyanaten umgegangen wird. Die Verarbeitung von 1K- und 2K-Beschichtungsstoffen durch Rollen oder Streichen (nicht Sprühen!) werden in die Expositionspfade

• AD1 bis AD2 (Geringe bis mittlere Dampfbildung oder Kondensation),
• AA0 (Sehr geringe Aerosolbildung) und
• H1 (Hautkontakt selten, kleinflächig und sofort in geeigneter Weise entfernt, z. B. Spritzer) bis H2 (Regelmäßiger kurzzeitiger Hautkontakt, max. 4 * 15 Minuten pro Schicht)

eingestuft (Arbeitsbereiche BS 2.1 Rollen oder Streichen, BS 2.3 Anmischen und Verdünnen und BS 2.4 Reinigen).

Vor der Entscheidung für Polyurethansysteme sollte die Möglichkeit der Anwendung von Ersatzstoffen geprüft werden.

AGW-Werte

Je nach Bindemittel sind andere Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) von Bedeutung. Informationen zu den geltenden Arbeitsplatzgrenzwerten sind den Sicherheitsdatenblättern der Produkte zu entnehmen. Vor der Verwendung von Reaktionsharzbeschichtungen ist daher immer das Sicherheitsdatenblatt des Herstellers zu konsultieren. Für eine vollständige Darstellung der Stoff-Einträge siehe TRGS 900. Eine detaillierte Aufstellung der AGW findet sich auch in den GISBAU Produktdatenblättern auf WINGIS online (s.u. GISBAU Produkt-Codes).

REACH / CLP

Referenz Gemisch

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

Epoxidharz-Systeme

Epoxidharze werden aufgrund des Lösemittelgehalts des Gesamtsystems in lösemittelfreie, lösemittelarme und lösemittelhaltige Systeme eingeteilt. Die Systeme mit den höchsten Klassifizierungen sind zusätzlich im flüssigen Zustand giftig bei der Berührung mit der Haut. Eine weitere Unterscheidung ergibt sich daraus, dass einige Harz-Systeme nicht als sensibilisierend eingestuft sind. Die Links in den Tabellentiteln führen zu den detailierten Produktbeschreibungen auf WINGIS online.

Kalberlah (2007) zitiert eine Produktauswertung, wonach nahezu 700 von 900 Epoxidharzprodukten in RE1 fallen, weitere ca. 100 Produkte in RE3, die Klassen RE4 bis RE9 treten kaum auf. Fließbeschichtungen sind in der Regel in RE1 eingestuft.

Selbst die Verarbeitung von lösemittelfreien Epoxidharzen stellt durch die reizenden/ätzenden und sensibilisierenden Einzelkomponenten eine Gesundheitsgefährdung dar. Der Einsatz von Epoxidharzen ist in der Regel technisch begründet. Es ist zu prüfen, ob der Einsatz weniger gefährlicher Produkte möglich ist.

PU-Systeme

Die Systeme mit den GISBAU Produkt-Codes PU40 bis PU60 enthalten Isocyanate (MDI, PMDI, TDI), die im Verdacht stehen, Krebs auslösen zu können (EG-Kategorie 3). Bei Systemen mit dem GISCODE PU30 erfolgt die Einstufung in "gesundhetsschädlich" auf Grund der enthaltenen Lösemittel. PU-Systeme, welche reaktive Isocyanatgruppen oberhalb der Kennzeichnungspflicht enthalten, sind als sensibilisierend einzustufen (ab GISCODE PU40).
Die Details der Gesundheitsgefährdung und der erforderlichen Schutzmaßnahmen können über die Links in der Titelzeile der Tabelle auf WINGIS online eingesehen werden.

Der Einsatz von PU-Systemen ist in der Regel technisch begründet. Wenn der Einsatz von PU-Systemen erforderlich ist, sind bei technischer Vergleichbarkeit lösemittelfreie (z:B GISCODE PU10, PU40) und/oder nicht als sensibilisierend gekennzeichneten Systeme (z.B. GISCODE PU10, PU20, PU30) zu bevorzugen. PU-Systeme für Kunstharzbodenbeläge erfüllen die Anforderungen an PU10 und PU20 in der Regel nicht, die große Mehrheit der emissionsarmen Beschichtungen für Aufenthaltsräume ist in PU40 eingestuft.

PMMA-Systeme

Für PMMA-Systeme sind die GISBAU Produkt-Codes RMA10 und RMA20 zutreffend. Die Unterscheidung der GISBAU Produkt-Codes richtet sich nach der Einstufung der Produkte nach GefStoffV als reizend oder als gesundheitsschädlich. Alle PMMA-Systeme können durch Hautkontakt Sensibilisierungen auslösen, mit RMA20 gekennzeichnete auch beim Einatmen. Einmal sensibilisierte Personen reagieren schon bei geringem Kontakt mit der Substanz mit gesundheitlichen Beschwerden. Genauere Angaben sind auf WINGIS online verfügbar.

Die meisten PMMA-Produkte für Kunstharzbodenbeläge sind in RMA10 eingestuft. Mit Einstufung RMA20 sind z.B. Sonderprodukte für die Applikation auf feuchten Untergrund zu finden.

Emissionen

Beim Rollen und Streichen von Reaktionsharzbeschichtungen kommt es in sehr geringem bis mittlerem Ausmaß zur Bildung von Aersolen und Dämpfen mit gesundheitsgefährdender Wirkung.

Die Staubentwicklung beim Kugelstrahlen kann durch gleichzeitiges Absaugen verringert werden.

Bei der Verarbeitung von PMMA-Beschichtungen können sich explosive Dämpfe bilden.

Die flüssigen Komponenten aller Kunstharzböden sind schädlich für Wasserorganismen und dürfen nicht in die Kanalisation gelangen. Bei der Reinigung von Arbeitsgerät ist darauf zu achten, dass keine größeren Rückstands-Mengen in den Ausguss gelangen. Bei der Reinigung anfallende Lösungen müssen als Sonderabfall entsorgt werden. Tücher etc. nach Gebrauch in die Müllverbrennung entsorgen. Reste sollten im korrekten Verhältnis vermischt und ausgehärtet werden. Nicht ausgehärtete Komponenten sind Sondermüll.RE

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Während der Aushärtung geben Fließbeschichtungen VOC in die Luft ab. Während der Trocknungsphase ist Wert auf gute Belüftung zu legen.

Die Verarbeitung von mehrkomponentigen Reaktionsharzen ist anspruchsvoll. Bei unsachgemäßer Verarbeitung können durch ungenügende oder chemisch unvollständige Aushärtung längerfristige, geruchsintensive Emissionen entstehen. Zu möglichen Problemen in der Verarbeitung zählen ungenaue Dosierung, Verarbeitungsfehler, einsetzender Regen, zu hohe Luftfeuchtigkeit oder zu tiefe Umgebungstemperaturen.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Kunstharzestriche gemäß DIN EN 13813, zu denen hinsichtlich Anforderung auch die Kunstharzbodenbeläge gezählt werden, benötigten bis 16.10.2016 bei der Verwendung in Aufenthaltsräumen einschließlich zugehöriger Nebenräume eine abZ der Gruppen Z-156.605 (Fußbodenbeschichtungen) aus Gesundheitsschutzgründen (genaue Erläuterung siehe Lexikon abZ). Sie umfasste eine Emissionsprüfung zur quantitativen Bestimmung und Bewertung flüchtiger (VOC) und schwer flüchtiger (SVOC) Verbindungen auf Basis des AgBB-Bewertungsschemas (siehe noch alte Bauregelliste 2015/2, B Teil 1, lfd. Nr. 1.1.5.1). Inhaltlich ist der Nachweis auch lt. aktueller Bauordnung nach wie vor erforderlich, nur nicht mehr über das Ü-Zeichen bzw. zwingend über eine abZ des DIBt.
Durch eine vom DIBt anerkannte Prüfstelle wurde die Überwachung und Kontrolle der Produktspezifikation gewährleistet und mit dem Testat „Ü“ (steht für Übereinstimmung) bestätigt. Nach den Vorgaben des DIBt konnten nur geprüfte Systeme (Grundierung + Kratzspachtelung + Deckschicht + Versiegelung) eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erhalten, die freie Kombination AgBB-geprüfter Einzelprodukte ist nicht zulässig.

Für die Produkte bedeutete diese Zulassungspflicht in erster Linie eine deutliche Einschränkung bei der Anzahl der zur Verfügung stehenden Inhaltsstoffe: Neben einem der Hauptemittenten - dem Benzylalkohol - entfallen zahlreiche bei Highperformance-Reaktionsharzen übliche Additive, die die Produkte toleranter gegenüber verschiedensten Umgebungsbedingungen machen oder die Verarbeitung in einem größeren Zeitfenster erlauben. Die verarbeitenden Betrieben müssen damit mehr Sorgfalt aufbringen, um eine den Standardprodukten vergleichbare Leistung zu erbringen.

Die Zulassungspflicht galt nicht für Arbeitsräume und Arbeitsplätze in Gebäuden, die im Hinblick auf Luftschadstoffe den Regelungen des Gefahrstoffrechtes - insbesondere zu Arbeitsplatzgrenzwerten - unterliegen und nicht für industriell und gewerblich genutzte Hallen, in denen sich ausschließlich Arbeitnehmer aufhalten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Durch Verarbeitungsfehler oder ungeeignete Umweltbedingungen unvollständig ausgehärtete Systeme könnten gewässergefährdende Stoffe abgegeben werden.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Wassereinwirkung

Ausgehärtete Kunstharzbodenbeläge sind gegenüber Wassereinwirkung unempfindlich. Zu hohe Wassergehalte im Untergrund können zur osmotischen Blasenbildung führen. Gemäß Schumann (2005) handelt es sich dabei um das häufigste Schadensbild bei Kunstharzbeschichtungen. Die wichtigste Maßnahme zur Verhinderung dieses Schadensbildes ist die Bestimmung der Restfeuchte im Untergrund vor dem Aufbringen der Folie und die Einhaltung der vom Hersteller vorgegebenen maximalen Restfeuchte.