Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Da Flachs- und Hanffasern kein Eiweiß und darüber hinaus natürliche Bitterstoffe enthalten, verfügen sie über einen natürlichen Schutz gegen Schädlingsbefall durch Insekten und Nagetiere.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Der Flachs- und Hanfanbau erfolgt i.d.R. in Deutschland oder Österreich, was zur Stärkung der heimischen Landwirtschaft beiträgt und zu kurzen Transportwegen führt. Der Anbau erfordert keinen oder nur einen geringen Aufwand an Pflanzenschutz und Düngemittel. Insbesondere Hanf ist eine anspruchslose, robuste und schnellwachsende Pflanze.
Flachs- und Hanffasern für Dämmstoffe werden aus den Stengeln der Pflanzen gewonnen. Diese werden nach der Ernte i.d.R. 10-20 Tage auf dem Feld geröstet, um die Faserbündel unter Einfluss von Wärme und Feuchte von Bindestoffen zu befreien (Verrotten der Pflanzenleime / Pektine). Durch ungünstige Witterungseinflüsse kann es dabei zu Totalausfällen kommen. 

Verfügbarkeit

Flachs und Hanf sind nachwachsende Rohstoffe. Im Gegensatz zu Hanf ist Flachs nicht selbstverträglich, weshalb hier Anbaupausen von 5-6 Jahren eingehalten werden müssen.
Bei den verwendeten Flachskurzfasern (ca. 7% des Flachsertrags) bzw. Hanffasern und Schäben handelt es sich jeweils um Nebenprodukte des Flachs- bzw. Hanfanbaus, die durch den Einsatz in der Dämmstoffherstellung einer sinnvollen Verwertung zugeführt werden.

Flammschutzmittel / Borate

Flachsdämmstoffe enthalten derzeit noch Borate (Borsalze) als Flammschutzmittel. Einige Borate (z.B. Dinatriumtetraborat) sind bereits auf der REACH-Kandidatenliste für besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) geführt.  Von einem Hersteller werden als Flammschutzmittel für Flachsdämmstoff Dinatriumoctaborate angegeben. Diese sind derzeit nicht auf der Kandidatenliste und damit nicht als SVHC eingestuft (wie z.B. Dinatriumtetraborat), haben aber ebenfalls besonders besorgniserregende Eigenschaften: Einstufung als reproduktionstoxisch Kategorie 1A (H360FD)

Für Hanfdämmstoffe werden als Flammschutzmittel Soda (Natriumcarbonat) oder Ammoniumphosphate angegeben (beide ohne besonders besorgniserregende Eigenschaften).

Bei Flachs- oder Hanfdämmstoffprodukten mit dem natureplus-Qualitätszeichen sind Borverbindungen als Flammschutz oder zum Schutz vor mikrobiellem Befall über die Vergaberichtlinien ausgeschlossen.

Herstellung

Prozesskette

Herstellungsprozess

Flachsdämmstoffe:
Nach dem Rösten wird der Flachs von den Fruchtkapseln befreit, die Stengelstruktur aufgebrochen und die Schäben (Holzteile) in einer Turbine abgesondert. Anschließend werden die Fasern in Lang- und Kurzfasern getrennt. Die Kurzfasern zur Herstellung von Dämmstoffen werden mit Flammschutzmitteln (Borsalz) behandelt und anschließend in einer Vliesstoffkrempel zu Floren (sehr dünne Faserbahnen) geformt. Dazu laufen die Fasern zwischen Nadelwalzen hindurch und werden zu verschieden starken Dämmplatten geschichtet. Die Florschichten werden durch Kartoffelstärke miteinander verbunden. Aus der sich hierdurch bildenden endlosen Dämmstoffbahn werden im letzten Arbeitsgang die Dämmplatten mit den gewünschten Abmessungen geschnitten.

Hanfdämmstoffe:
Nach dem Rösten wird das Hanfstroh im Werk in Fasern und Schäben getrennt. Die Hanffasern werden mit Flammschutzmitteln (Soda oder Ammoniumphosphat) behandelt und zu Dämmmatten oder Stopfdämmung verarbeitet, die verholzten Schäben zu Schüttdämmstoffen oder festen Platten. Für die Herstellung von Dämmmatten werden die Hanffasern i.d.R. mit Kunststofffasern gemischt und durch Vliesbildner befördert. Im darauf folgenden Thermobondierofen schmilzt der PE-Mantel der Kunststofffaser und verbindet so die Hanffasern.

Umweltindikatoren / Herstellung

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Hanf- und Flachsdämmstoffe werden hauptsächlich in Form von Platten, Rollen oder als Stopfwolle angeboten. Diese sind angenehm zu verarbeiten (kein Jucken und Kratzen).

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Über organische Faserstäube aus Hanf- und Flachsdämmstoffen liegen noch keine systematischen Arbeitsplatzuntersuchungen vor. Bei Verwendung des richtigen Werkzeugs (Zuschnitt mit Messer oder abgesaugten Bandsägen) und sorgfältiger Reinigung wird bei der Verarbeitung von Dämmplatten aus Flachs oder Hanf die Freisetzung von Staub und Fasern minimiert. Beim Zuschneiden mit – baustellentypischen – Kreissägen ist jedoch mit hohen Staub- und Faserkonzentrationen zu rechnen.

Flachs: Im Rahmen eines Forschungsvorhabens des DIBt über natürliche, organische Faserdämmstoffe wurden auch Staub- und Faserkonzentrationen bei der Verarbeitung von Flachs-Dämmplatten exemplarisch untersucht. Beim Einbau von Flachs-Dämmplatten wurde dabei der Allgemeine Staubgrenzwert (einatembare Fraktion) nur geringfügig überschritten.

Beim Einbau loser Hanffasern im Einblasverfahren kann es zu sehr hohen Staub- und Faserbelastungen kommen. Über die genaue Größenordnung der bei der Verarbeitung loser Hanfdämmstoffe auftretenden Staub- und Faserkonzentrationen sowie über deren gesundheitliche Bewertung liegen noch keine Untersuchungen vor.
Wie beim Einbau loser Zellulosefaser-Dämmstoffe hängt die freigesetzte Staub- und Faserkonzentration neben der Einbausituation (z.B. Zugänglichkeit der Einblasöffnung) maßgeblich von der Art der Verarbeitung, d.h. dem richtigen Umgang mit Werkzeug, Einblasmaschinen und Zubehör ab. Auch der Einbau loser Hanffasern sollte daher nur durch geschulte und erfahrene Fachbetriebe erfolgen.

Fasergeometrie:
Durchmesser der Einzelfasern Durchmesser der Faserbündel 20 μm – ca. 20mm
Dämmstoffe aus Flachs und Hanf bestehen aus Faserbündeln und Einzelfasern. Die Faserbündel neigen zum Aufspalten in Elementarfasern.

Arbeitsplatzgrenzwert AGW (früher: MAK-Wert):
Allgemeiner Staub-Grenzwert nach TRGS 900
A-Staub: 3 mg/m³ (alveolengängige Fraktion, früher: Feinstaub)
E-Staub: 10 mg/m³ (einatembare Fraktion, früher: Gesamtstaub)

Für den Einbau vorkonfektionierter Dämmstoff-Matten aus natürlichen, organischen Faserdämmstoffen wird grundsätzlich zur Verwendung von Atemschutzmasken (Halb-/Viertelmaske mit P1-Filter), geschlossener Arbeitskleidung und insbesondere bei Überkopfarbeiten zum Tragen einer Schutzbrille geraten. Verpackte Dämmstoffe sollen erst am Arbeitsplatz ausgepackt, das Material nicht geworfen oder mit Druckluft abgeblasen werden.

Borate als Flammschutzmittel
Für die Verarbeitung von Flachsdämmstoffen, die mit Borsalzen als Flammschutzmittel behandelt sind (genaue Erläuterung s. Rohstoffe / Ausgangsstoffe), sollten folgende Gefahren- (H-Satz) und Sicherheitshinweise (P-Satz) angenommen werden:
H360FD: Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen.
P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.
P308+P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.

Für Hanfdämmstoffe werden als Flammschutzmittel i.d.R. keine Borate eingesetzt.

Bei Flachs- oder Hanfdämmstoffprodukten mit dem natureplus-Qualitätszeichen sind Borverbindungen als Flammschutz oder zum Schutz vor mikrobiellem Befall über die Vergaberichtlinien ausgeschlossen.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Beim Éinsatz von Borsalzen als Flammschutzmittel: 
WGK 1 (schwach wassergefährdende Stoffe)

Quellen

M. Fuehres, L. Faul; Forschungsvorhaben Abschlussbericht: Bewertung natürlicher, organischer Faserdämmstoffe; 2000; Fraunhofer IRB Verlag

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Untersuchungen zu Faserbelastungen beim Einbau von organischen Faserdämmstoffen, die die Emissionen bis in die Nutzungsphase hinein verfolgten, haben ergeben, dass die Faserbelastung nach Abschluss der Arbeiten und fachgerechter Reinigung der Baustelle schnell wieder auf Werte absinken, die der generellen Grundbelastung durch lungengängige Fasern in Innenräumen entsprechen. Erhöhte Konzentrationen durch eingebaute organische faserförmige Dämmstoffe konnten nicht nachgewiesen werden.

Produkte mit dem natureplus-Qualitätszeichen unterliegen entsprechend der jeweiligen Produktgruppen- und Produktkriterien einer „Begrenzung der Emissionen in den Innenraum von organischen und anorganischen Substanzen, Gerüchen, Radioaktivität sowie Stäuben und Fasern“.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus eingebauten Flachs- oder Hanfdämmstoffen sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Produkte mit dem natureplus-Qualitätszeichen  unterliegen entsprechend der jeweiligen Produktgruppen- und Produktkriterien einer „Begrenzung der Emissionen in Wasser, Boden und Atmosphäre“

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Wassereinwirkung

Beim Einsatz von Borsalzen als Flammschutzmittel Gefahr des Ausschwemmens (WGK 1) durch Löschwasser

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

Quellen

M. Fuehres, L. Faul; Forschungsvorhaben Abschlussbericht: Bewertung natürlicher, organischer Faserdämmstoffe; 2000; Fraunhofer IRB Verlag

Nachnutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Lose Hanffasern sollten beim Ausbau abgesaugt werden, um die Staubbelastung zu minimieren. Da der Hanfanbau erst seit 1996 in Deutschland wieder erlaubt ist und der lose Einbau zudem nicht die Regel ist, fallen derzeit wohl kaum lose Hanffasern zum Ausbau an.

Für den Ausbau von Flachs- und Hanfdämmstoffen, die mit Borsalzen als Flammschutzmittel behandelt sein könnten (genaue Erläuterung s. Rohstoffe / Ausgangsstoffe), sollten folgende Gefahren- (H-Satz) und Sicherheitshinweise (P-Satz) angenommen werden:
H360FD: Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen.
P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.
P308+P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Auch ältere Hanfdämmstoffe können noch Borate als Flammschutzmittel enthalten (jetzt i.d.R.: Soda, Ammoniumphospate)

Wiederverwendung

Bei zerstörungsfreiem Ausbau (lose verlegt) ist eine Wiederverwendung unverschmutzter Flachs- und Hanfdämmplatten möglich. Auch sortenrein abgesaugte Hanffasern können im Prinzip in gleicher Funktion wiederverwendet werden.

Da der Hanfanbau erst seit 1996 in Deutschland für einige rauschgiftarme Sorten wieder erlaubt ist, fallen derzeit i.d.R. noch keine größeren Mengen an Hanfdämmstoffen aus Rückbaumaßnahmen an.

Stoffliche Verwertung

Flachs- und Hanfdämmstoffe sind prinzipiell auf gleichem Funktionsniveau wiederverwertbar. Bei sortenreinem Ausbau bietet ein Hersteller seit 2013 die kostenfreie Rücknahme nach der Nutzungsphase an.

Flachs- und Hanfdämmstoffe gehören als  „biologisch abbaubare Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen sowie Abfälle aus deren Be- und Verarbeitung“ grundsätzlich zu den für eine Verwertung auf Flächen  geeigneten Bioabfällen gemäß BioAbfV / Anhang 1. Flachs- und Hanfdämmstoffe ohne Borsalzausrüstung und ohne synthetische Stützfasern können kompostiert werden (Verwertung auf Flächen). Vorraussetzung ist bei alternativ eingesetztem Ammoniumpolyphosphat jedoch eine ausreichende Vermischung mit phosphatfreiem Kompost (sont Gefahr der Überdüngung).

Energetische Verwertung

Ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich, müssen Flachs- und Hanfdämmstoffe der energetischen Verwertung zugeführt werden.

Heizwert:
Flachsdämmstoffe 12,3 MJ/kg
Hanfdämmstoffe (incl. Polyester-Stützfasern) 16,9 MJ/kg [Katalyse 2003}

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Eine Deponierung von Flachs- und Hanfdämmstoffen ist seit dem 01.05.2005 ohne thermische / energetische Vorbehandlung nicht mehr möglich.

EAK-Abfallschlüssel

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel

Quellen

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), www.fnr.de:
Borschürenseite zum Thema Bauen
Marktübersicht - Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, FNR 2014 (download)

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Online-Quelle

Pfundstein, M; Gellert, R.; Spitzner, M.H.; Rudolphi, A.; Detail Praxis / Dämmstoffe – Grundlagen, Materialien, Anwendungen; 2007;Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG; München

KATALYSE Institut (2003) Informationsbroschüre „Umweltverträglichkeit von Gebäudedämmstoffen“;06/2003; Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes Schleswig-Holstein, Kiel