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Alu-PU-Verbundplatte

Begriffsdefinition

Als Spritzschaum (auch: „Ortschaum“) zur Wärmedämmung von Gebäuden werden heute meist Schäume aus Polyurethan-Hartschaum eingesetzt. Für die Kerndämmung von zweischaligem Mauerwerk werden auch Schäume auf Harnstoff-Formaldehyd-Basis (UF-Ortschaum) verwendet. Beiden Schäumen gemeinsam ist die Herstellung an der Verwendungsstelle durch Mischen eines Reaktionsgemisches. Bei PUR-Spritzschaum besteht das Reaktionsgemisch aus Polyolen und Isocyanaten, bei UF-Spritzschaum erfolgt die Herstellung durch das Vermischen einer wässerigen Harnstoff-Formaldehyd-Lösung mit einer mit Druckluft aufgeschäumten wässerigen Tensid-Lösung.

Wesentliche Bestandteile

Polyurethan-Spritzschaum besteht aus Polyolen und  Isocyanaten (Diphenylmethandiisocyanat oder Polymeres Diphenylmethandiisocyanat) die miteinander reagieren und zu Polyurethan vernetzen. Ferner enthalten Spritzschäume Treibgase (meistens eine Mischung aus HFKW und Kohlenstoffdioxid), Flammschutzmittel, Katalysatoren sowie Tenside.

UF-Spritschäume bestehen aus einem UF-Harz und einem Tensid auf Phosphorsäurebasis. Zum Schäumen wird in der Regel Druckluft verwendet. Die verfügbaren Informationen zu UF-Spritzschäumen von Verarbeitern und Herstellern sind sehr dürftig. Oft wird auch nicht explizit erwähnt, dass es sich um einen Schaum auf Harnstoff-Formaldehydbasis handelt. Es wird vermutet, dass dies im Zusammenhang mit dem schlechten Image von Formaldehyd steht.

Charakteristik

Die Dämmwirkung wird durch den Einschluss ruhender Luft bzw. von Treibgasen in den aufgeschäumten Zellen erzeugt.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Verarbeitungssicherheit

Die Verarbeitung von PUR-Spritzschäumen erfordert spezielle Sicherheitsmassnahmen, das Tragen einer Schutzkleidung sowie Atemschutz. Sie ist generell mit deutlich höheren Risiken verbunden als die Verarbeitung von werkseitig hergestellten Dämmstoffen aus Mineralfasern oder Kunststoffschäumen.

UF-Spritzschäume dürfen nach DIN nur von fachkundigen Unternehmen ausgeführt werden. Während der Abbindezeit wird Formaldehyd in die Luft abgegeben. Als bauliche Voraussetzung zur Anwendung des Verfahrens muss gemäß EBT-Richtlinie UF-Ortschaum ein ausreichender Widerstand des Zweischalenmauerwerks gegen den Durchgang von Formaldehyd vorhanden sein. Der Aufbau der Bauteile muss von dem Ausschäumen überprüft werden. Risse und Fehlstellen in Fugen sind vor Einbringung der Kerndämmung auszubessern. Ebenso muss sichergestellt werden, dass dass Mauerwerk nicht durchfeuchtet ist. Bei nicht Einhaltung der Bestimmungen der EBT-Richtlinie kann es zu lang anhaltenden Formaldehydemissionen und zu einer erheblichen Belastung von Innenräumen kommen. Aus der Literatur sind mehrere Fälle von Dämmungen mit UF-Ortschaum bekannt, die zu hohen Formaldehydbelastungen der Innenraumluft geführt haben.

Treibmittel

Für PUR-Spritzschaum kommen physikalische, HFKW-haltige Treibmittel oder Treibmittelgemische aus CO2 und HFKW (teilfluorierte Kohlenwasserstoffe) zum Einsatz. Das HFKW-freie Treibmittel Pentan, welches zum Schäumen von Dämmplatten aus Polyurethan Hartschaum eingesetzt wird, ist aufgrund seiner hohen Entzündlichkeit keine Alternative. Beim Auftragen von Ortschäumen handelt es sich um offene Anwendungen, weshalb hierfür aus Sicherheitsgründen schwer entflammbare flüssige Treibmittel verlangt werden. Insbesondere bei Innenverschäumungen ist Pentan ungeeignet, da sich in den Räumen explosive Konzentrationen aufbauen können.
In Österreich ist gemäß HFKW-FKW-SF6-Verordnung (BGBl. 447/2002) der Einsatz von HFKW als Treibmittel inzwischen in allen Dämmschäumen verboten.

UF-Ortschäume werden in der Regel mit Luft geschäumt. Da es sich um einen offenzelligen Schaumstoff handelt, werden keine wärmedämmenden Treibgase eingesetzt werden. Andere verwendete Treibmittel als Luft sind nicht bekannt.

Flammschutzmittel

PUR-Spritzschäume weisen gegenüber PUR-Hartschaumplatten einen deutlich höheren Flammschutzmittel-Gehalt (ca. 10-25%) auf.
Bei hohem Anteil von Isocyanurat-Strukturen im Schaum (PIR-Schaum) kann bei gleich hoher Brandschutzeinstufung auf einen Teil der Flammschutzmittel verzichtet werden. Jedoch ist bei dem vor Ort verschäumten Spritzschaum („Dachspritzschaum“)  aus Verarbeitungsgründen ein Übergang von PUR zu PIR nicht realisierbar.

Ob Flammschutzmittel bei UF-Spritzschäumen eingesetzt werden, ist nicht bekannt.

Lieferzustand

PUR-Spritzschaum: Einzelkomponenten in transportablen Fässern oder Containern
UF-Spritzschaum: Einzelkomponenten werden in Gebinden an Verarbeiter geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

PUR-Spritzschaum: Sanierung von Flachdächern im Gebäudebestand („Dachspritzschaum“), Innendämmung von Dächern und Wänden
UF-Spritzschaum: Wird in der Regel als Kerndämmung in Hohlschichten von zweischaligen Mauerwerken nachträglich eingeschäumt.

Alternative Produktgruppen

Zweischalenmauerwerke können nachträglich auch mit Einblasdämmstoffen auf der Basis von Zellulose oder Mineralwolle gedämmt werden. Diese sind deutlich weniger umwelt- und gesundheitsbelastend als PUR- und UF-Spritzschäume.

Becken K. et al., Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010 (Download)

EG-Verordnung 842/2006 (Download)

Österreichische Verordnung HFKW-FKW-SF6-V (BGBl. 447/2002)

Leisewitz A., Kruse H., Schramm E.; Erarbeitung von Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel; Forschungsbericht 204 08 542 (alt) 297 44 542 (neu); Umweltbundesamt; Berlin; Dezember 2000 (Download)

Umweltproduktdeklarationen Institut Bauen und Umwelt e.V.: PU Europe - Polyurethane thermal insulation spray foam (closed-cell; density 40 kg/m³)
PU Europe - Polyurethane thermal insulation spray foam (closed-cell; density 60 kg/m³)

EBT-Richtlinie zur Begrenzung der Formaldehydemission in die Raumluft bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehydharz-Ortschaum, Ausgabe April 1985

Heinzow B. et al., Gesundheitsbeschwerden nach Kerndämmung mit UF-Ortschaum, Gefahrstoffe-Reinhaltung der Luft, 72(2012) Nr. 3 - März

Datenblätter von Produkten und Informationen von Verarbeitern von UF-Spritzschaum

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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Umweltdeklarationen

 

 

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

   
  Wofür steht das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)? Inhalt aufklappen
 

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des BMI steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, mit dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. Im Rahmen des Bewertungssystems gibt es auch einige Kriteriensteckbriefe, die sich direkt oder indirekt auf Baustoffe beziehen.
Ausführliche Informationen zum BNB-System siehe www.nachhaltigesbauen.de

  Welche Informationen liefert WECOBIS für BNB im Reiter BNB-Kriterien? Inhalt aufklappen
 

WECOBIS führt in den Datenblättern der Bauproduktgruppen umfangreiche Informationen zur Beantwortung der verschiedenen Fragestellungen im Hinblick auf Umwelt- und Gesundheitsaspekte. Im Reiter BNB-Kriterien bietet WECOBIS gezielt Antworten auf Fragestellungen baustoffrelevanter Steckbriefe. Durch die Bündelung von Aspekten z.B. bzgl. der Risiken für die lokale Umwelt, Fragen zur Innenraumhygiene und der Thematik Rückbau, Trennung, Verwertung gibt WECOBIS gezielte Hilfestellung bei der Einordnung einzelner Baustoffe. Tiefergehende Informationen finden sich über die Verknüpfungen in den jeweiligen Datenblättern.
Hinweis: Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und der genannten Kriterien erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z.B. eingebaute Menge).

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

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

BNB-Kriterium BN_1.1.6 zielt auf die Reduzierung bzw. Vermeidung von Stoffen und Produkten beim Neubau, die aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften oder Rezepturbestandteile ein Risikopotenzial für Grundwasser, Oberflächenwasser, Boden und Luft (auch Innenraumluft) enthalten. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 5 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung der Substitution eines Stoffes.

Für den Umgang mit Materialien im Bestand und deren Einordnung ist Kriteriensteckbrief BK_1.1.6. heranzuziehen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau) und BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

Einordnung der Spritzschäume (PUR/UF)
Stand 08/2017

Für die Bewertung nach Kriterium BNB_BN_1.1.6 (Version V 2014_1) werden sechs potenzielle Schadstoffgruppen betrachtet. Für die Einordnung der Polyurethan-Spritzschäume (PUR/PIR) gemäß 1.1.6 sind die hervorgehobenen Schadstoffgruppen relevant:
1 Gefährliche und besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC)
2 Gefährliche Stoffe, die ausgelaugt werden können
3 Schwermetalle (bei Bodenbelägen als Stabilisatoren in Kunststoffen)
4 Flüchtige organische Verbindungen (VOC) einschließlich organische Lösemittel
5 Halogenierte Kälte- und Treibmittel
6 Biozide 

Spritzschäume (PUR, UF) werden in 1.1.6 über folgende Einsatzbereiche adressiert (s. BNB_BN_1.1.6 Anlage 1 / Allgemeine Anforderungsliste, Anlage 2 / Einzelstoffe mit besonders besorgniserregenden Eigenschaften):

  • Pos. 32a Kunstschaum-Dämmstoffe für Gebäude und Haustechnik
  • Pos. 33 Ortschaum / Spritz- und Montageschäume

Im folgenden werden die Anforderungen an die Verwendung von Spritzschäumen (PUR/UF) dargestellt. Die eigentlichen Anforderungen der genannten Position in Anlage 1 betreffen ggf. auch andere Dämmstoffe.

Qualitätsniveau (QN)

Anforderungen an Ortschaum / Spritz- und Montageschäume (gem. Pos.32a + Pos. 33)

1 (= Mindestanforderung)

Produktdokumentation1 incl. Deklaration von SVHC der Kandidatenliste > 0,1 Gew.-%                                                                          

2 (zusätzlich zu QN1)

Es dürfen nur Produkte verwendet werden,

 

  • die frei von  Formaldehyd sind (= keine UF-Schäume)
  • frei von halogenierten Treibmitteln,
  • und keines der folgenden Flammschutzmittel (<0,1%) enthalten: TCEP 
 

3 (zusätzlich zu QN1)

4 (zusätzlich zu QN1)

Auf die Verwendung von Spritz- und Montageschäumen ist zu verzichten (außer bei Fugen mit wärmetechnischer Anforderung gemäß abZ)

5 (zusätzlich zu QN1)
Kommentierung

Durch den Verzicht auf jegliche Spritzschäume werden die Anforderungen für Qualitätsniveau 5 erfüllt. UF-Schäume dürfen bereits ab QN2 nicht mehr verwendet werden.

Tabelle: Anforderungen an die Verwendung von Spritzschäumen (PUR/UF)

1 Die Produktdokumentation (z.B. über Produktdatenblätter, Technische Merkblätter, Sicherheitsdatenblätter) ist die Mindestanforderung, die mindestens für alle durch BNB 1.1.6 betroffenen Produktgruppen erfüllt sein muss. Zusätzlich ist für alle diese Produktgruppen immer auch die Deklaration von SVHC der Kandidatenliste nach REACH (z.B. über LeistungserklärungSicherheitsdatenblätter, Herstellererklärung) erforderlich. Produktgruppenabhängig können auch noch andere Nachweise gefordert sein.

Planungs- und Ausschreibungshilfen mit Textbausteinen

Tabellarische Übersichten mit allen Einzelkriterien für Planung und Ausschreibung sind im neuen Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen unter "Dämmstoffe" zu finden. Die Tabellen dort enthalten auch detaillierte Informationen zu den Nachweismöglichkeiten (z.B. über andere Produktkennzeichnungen) und damit zur Prüfung der angebotenen Produkte. Außerdem finden sich dort auch die für die verschiedenen Qualitätsniveaus zugehörigen Textbausteine (auch als PDF-Download).

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

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BK_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Im Falle einer Sanierungsmaßnahme wird BN_1.1.6 ergänzt durch das BNB-Kriterium BK_1.1.6. Dieses zielt auf die Adressierung und Ausschleusung von Materialien in der bestehenden Bausubstanz, die ein Risikopotenzial für Mensch und Umwelt darstellen. Die Bewertung erfolgt anhand einer Einstufung der Baumaterialien in ein vorgegebenes Schadstoffkataster mit 14 Schadstoffgruppen aufgrund ihres Schädigungspotentials und der jeweiligen Sanierungsmaßnahmen. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 4 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung er Substitution eines Stoffes.

Weitere Informationen zu den Einzelkriterien im Bestand siehe BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung). Für den Einbau von neuen Materialien gilt BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau).

Die Einordnung von Materialien im Bestand erfolgt in WECOBIS jeweils gesammelt für die ganze Obergruppe der Dämmstoffe. Siehe dazu Dämmstoffe im Bestand.

Die an dieser Stelle beschriebenen Dämmstoffe (= aktuell am Markt verfügbare Produktgruppen) enthalten normalerweise keine Problemstoffe, welche bei der Sanierung relevant sind.
Alte PUR-Spritzschäume können FCKW enthalten (bis ca. 1990).

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_3.1.3 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Ziel des BNB-Kriteriums 3.1.3 ist die Sicherstellung der Luftqualität im Innenraum unter hygienischen Gesichtspunkten, die zu keinen negativen Effekten hinsichtlich der Befindlichkeit der Raumnutzer führt, die hygienische Sicherheit garantiert und somit möglichst auch eine empfundene hohe olfaktorische Luftqualität gewährleistet.
Die Bewertung erfolgt anhand der Berechnung der personenbezogenen Luftwechselrate sowie anhand von Raumluftmessungen auf den Formaldehyd- und TVOC-Gehalt.
Erfahrungsgemäß lassen sich die Referenz- und Zielwerte dann erreichen, wenn die Auswahl und Verwendung der eingesetzten Materialien auf einem ganzheitlichen Konzept zur Vermeidung von Emissionen aus Bauprodukten basiert und der Einsatz emissionsarmer Materialien die Bauphase begleitend dokumentiert wird. BNB-Kriterium 3.1.3 steht deshalb in engem Zusammenhang mit der Erfüllung der Einzelkriterien für BNB-Kriterium 1.1.6.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_3.1.3 Innenraumhygiene (Neubau)

Einordnung der Spritzschäume

Unmittelbar nach der Anwendung können PUR-Spritzschäume geringe Mengen an Treibmittel (Propan, Butan, Dimethylether) emittiert werden. Mit anderen Emissionen im Innenraum ist nach derzeitigem Kenntnisstand nicht zu rechnen. 

Bei UF-Spritzschäumen besteht ein erhöhtes Risiko, dass es nach dem Einbau zu einer Formaldehydbelastung der Innenraumluft kommen kann.

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

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_4.1.4 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Im BNB Kriteriensteckbrief 4.1.4 werden Konstruktionen nach ihrer Rückbaubarkeit, Trennbarkeit und Verwertbarkeit eingestuft.
WECOBIS kann eine aktuelle Information über mögliche Umwelt- und Gesundheitsgefährdungsaspekte im Zuge von Rückbau und Entsorgung auf Bauproduktgruppenebene geben. Eine Betrachtung von ganzen Konstruktionen kann derzeit in WECOBIS noch nicht erfolgen. Ein Bauteilmodul ist jedoch in planung. Ergänzend zu Leitfäden und Arbeitshilfen helfen die bauproduktgruppenspezifischen Aspekte dem Koordinator jedoch auch jetzt schon, die Komponenten Umwelt und Gesundheit für den Steckbrief 4.1.4 einzuordnen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_4.1.4 – Rückbau, Trennung, Vewertung

Rückbaubarkeit

Für die Bewertung wirkt sich der Einsatz abfallarmer Konstruktionen, die die Möglichkeit eines sortenreines Rückbaus erlauben, günstig aus. Die Rückbaubarkeit beschreibt den Aufwand, der für Demontage oder Abbruch eines Bauteils aus dem Gebäudeverband nötig ist.

Der Rückbauaufwand von Polyurethan-Spritzschäumen ist aufgrund der Anhaftung auf anderen Bauteilen hoch. Eine sortenreine Trennung ist kaum möglich.

Rückbaubarkeit    Geringer Rückbauaufwand => => => => => => => hoher Rückbauaufwand
Konstruktionsweise lose Verlegung mechanische Fixierung (vollflächige) Verklebung
Blähperlit-Dämmstoffe X    
Calciumsilikat-Dämmplatten     X
Dämmstoffe mit Aerogelen X X X
Mineralwolle-Dämmstoffe X X X
Schaumglas-Dämmstoffe     X
Vermiculite-Dämmstoffe X    
Flachs/Hanf-Dämmstoffe X X X
Holzfaserdämmplatten X X X
Kork-Dämmstoffe X X X
Schafwolle-Dämmstoffe X X  
Zellulose-Dämmstoffe X X X
Expandiertes Polystyrol (EPS) X X X
Extrudiertes Polystyrol (XPS) X X X
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) X X X
Spritzschaum (PUR/UF)     X
Melamin- und Phenolharzschäume X X X
Montageschäume     X

Sortenreinheit

Beschreibt den Aufwand, der für die sortenreine Trennung mehrschichtiger und / oder inhomogener Bauteile anfällt.

Aufgrund der Anhaftung von Spritzschäumen auf anderen Bauteilen ist eine sortenreine Trennung in der Praxis unmöglich.

Verwertbarkeit

Für die Bewertung der Verwertbarkeit der Baustofffraktionen gelten die zur Zeit der Bewertung am Markt aktuell verfügbaren technischen Verfahren. Alternativ können bei Bauteilen mit langer zu erwartender Nutzungsdauer Forschungsvorhaben, die praktikable Lösungsmöglichkeiten in absehbarer Zeit zur Verfügung stellen können, positiv bewertet werden. 

Da Spritzschäume nur mit erheblichen Aufwand sortenrein ausgebaut werden können und kein Rücknahmesystem vorhanden ist, ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich. Im besten Fall können Spritzschäume energetisch verwertet werden. Als Anhaftung auf mineralischen Baustoffen könnten Spritzschäume auch in die Deponie gelangen.

Verwertungs-/ Beseitigungswege Hochwertige Verwertung Minderwertige Verwertung Energetische Verwertung Deponierung
Blähperlit-Dämmstoffe nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Calciumsilikat-Dämmplatten nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Dämmstoffe mit Aerogelen nicht möglich nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Mineralwolle-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Schaumglas-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Vermiculite-Dämmstoffe

nicht möglich

möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Flachs/Hanf-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Holzfaserdämmplatten nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Kork-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Schafwolle-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Zellulose-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Expandiertes Polystyrol (EPS) möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Extrudiertes Polystyrol (XPS) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Spritzschaum (PUR/UF) nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Melamin- und Phenolharzschäume nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Montageschäume nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Hochwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung gleichwertiger Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Minderwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung untergeordneter Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Energetische Verwertung
Die Produktgruppe wird in einer Verbrennungsanlage energetisch verwertet.
Deponierung
Die Produktgruppe wird ggf. nach thermischer Vorbehandlung deponiert

Quellen

Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt, abrufbar unter BNB_BN_1.1.6 Version V 2015 (Online-Quelle)

Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 3.1.3 Innenraumhygiene, abrufbar unter BNB_BN2011-1_313 (Online-Quelle)

Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 4.1.4 Rückbau, Trennung und Verwertung, abrufbar unter BNB_BN2011-1_414 (Online-Quelle)

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Technisches

 

 

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Technische Daten

PUR-Spritzschaum

Rohdichte ρ [kg/m3]: von 35 bis 60

Druckfestigkeit fc [N/mm²]: von 0,17 bis 0,50

Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m*K)]: von 0,026 bis 0,028

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ: von 50 bis 150

Euroklasse nach DIN EN 13501-1: E

Baustoffklasse nach DIN 4102: B2

UF-Spritzschaum

Rohdichte ρ [kg/m3]: von 10 bis 15

Druckfestigkeit fc [N/mm²]: sehr gering

Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m*K)]: 0.035

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ: von 2 bis 4

Baustoffklasse nach DIN 4102: B2

Technische Regeln (DIN, EN)

EN 14315-1:2013, in Deutschland umgesetzt durch DIN EN 14315-1:2013-04 Wärmedämmstoffe für Gebäude – An der Verwendungsstelle hergestellte Wärmedämmung aus Polyurethan (PUR)-Spritzschaum
Anm.: Die Bezeichnung PUR umfasst auch Polyisocyanurat (PIR)-Produkte.

DIN 18159-2:1978-06 Schaumkunststoffe als Ortschäume im Bauwesen; Harnstoff-Formaldehydharz-Ortschaum für die Wärmedämmung, Anwendung, Eigenschaften, Ausführung, Prüfung
Zusätzlich gilt: ETB-Richtlinie zur Begrenzung der Formaldehydemission in die Raumluft bei Verwendung von Harnstoff-Formaldehydharz-Ortschaum (1985-04)
und DIN 4102-1:1998-05 in Verbindung mit Anlage 0.2.1 bzw. DIN EN ISO 11925-2:2011-02 in Verbindung mit DIN EN 13501-1:2010-01 und Anlagen 0.2.2 und 0.2.3

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Literaturtipps

 

 

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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

Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg
Verordnung (EG) Nr.842/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 17.Mai 2006 über bestimmte fluorierte Treibhausgase; Amtsblatt der

Europäischen Union; 14.06.2006 (Download)
Fluorierte Treibhausgase in Produkten und Verfahren – Technische Maßnahmen zum Klimaschutz; Bericht des Umweltbundesamtes 20. Februar 2004; Berlin; 2004

Steimle, P.; Energieeffizientes Bauen – Wärmedämmung ist der erste Schritt, Dämmstoffe im Überblick; 2004; GDI – Gesamtverband Dämmstoffindustrie; Frankfurt (Download)

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

Kemmlein S., Hahn O., Jann O. / Bundesanstalt für Materialforschung und Prüfung; Emissionen von Flammschutzmitteln aus Bauprodukten und Konsumgütern; Texte 55/03; Forschungsbericht 299 65 321 UBA-FB 000475; Umweltbundesamt; Berlin; September 2003 (Download)

Leisewitz A., Kruse H., Schramm E.; Erarbeitung von Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel; Forschungsbericht 204 08 542 (alt) 297 44 542 (neu); Umweltbundesamt; Berlin; Dezember 2000 (Download)

EBT-Richtlinie zur Begrenzung der Formaldehydemission in die Raumluft bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehydharz-Ortschaum, Ausgabe April 1985

Heinzow B. et al., Gesundheitsbeschwerden nach Kerndämmung mit UF-Ortschaum, Gefahrstoffe-Reinhaltung der Luft, 72(2012) Nr. 3 - März

Raus hier, Der Spiegel, Nr. 7/1981

Baumann-Frankenthal H., Herstellung und Verarbeitung von UF-Schaumkunststoffen, neue wissenschaftliche und technische Erkenntnisse, Sonderdruck aus "Plastverarbeiter" Heft 5

DIBt, Wärmedämmschaum als Kerndämmung bei zweischaligem Mauerwerk für Außenwände "Durolan", AbZ, Zulassungsnummer  Z-23.12.1663, 2012

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

PUR-Spritzschaum

siehe auch Polyurethan, Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)

Basismaterial:

PUR:
ca. 30-35% Polyether-Polyole
ca. 45-55% Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI)

Treibmittel: ca. 5-8 Gew.% HFKW-haltige Treibmittel oder Treibmittelgemische aus CO2 und HFKW
Additive:

Flammschutzmittel:
ca. 10 - 25% TCPP, TEP

Katalysatoren

Tenside (Silikonpolymere)

UF-Spritzschaum

siehe auch Formaldehydharze und  Harnstoff-Formaldehyd (UF)

UF-Spritzschaum wird durch Vermischen einer wässerigen Harnstoff-Formaldehydharz-Lösung und einer mit Druckluft aufgeschäumten wässerigen Tensidlösung auf Phosphorsäurebasis hergestellt. Der ausgehärtete Schaum besteht hauptsächlich aus Harnstoff-Formaldehydharz und Luft. Die genauere Zusammensetzung des Spritzschaums ist nicht bekannt.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

PUR-Spritzschaum

siehe auch Polyurethan 
Die Herstellung der Komponenten von PUR-Spritzschaum erfolgt aus Erdölprodukten (Polyole und Isocyanate), die an die verarbeitenden Betriebe geliefert werden.

UF-Spritzschaum

siehe auch Formaldehydharze

Harnstoff wird aus Ammoniak in großen Anlagen hergestellt. Das Ammoniak wird aus Wasser, Erdgas und Luft im Haber-Bosch-Verfahren gewonnen. Formaldehyd wird durch Oxidation von Methanol hergestellt. Das zur Methanolherstellung notwendige Synthesegas wird zu einem großen Teil aus fossilen Rohstoffen (Kohle, Erdöl) gewonnen. 

Verfügbarkeit

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

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Spritzschäumen ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Produktion liegen jedoch nicht vor.

Radioaktivität

Für PUR- und UF-Spritzschäume nicht relevant

Treibmittel

Für die Herstellung von PUR-Spritzschaum kommen fluorierte Treibhausgase (HFKW) zur Verwendung. Diese tragen nicht nur direkt sondern auch indirekt durch den mit ihrem Einsatz verbundenen Energieverbrauch zum globalen Klimawandel bei.

Für die Herstellung von UF-Spritzschaum wird in der Regel Luft als Treibmittel eingesetzt.

Flammschutzmittel

TCPP und TEP werden in PUR-Spritzschäumen eingesetzt. Beide Verbindungen sind gemäss EU-Gefahrenstoffkennzeichnung als gesundheitsschädlich eingestuft.

Über den Einsatz von Flammschutzmitteln bei UF-Spritzschaum liegen keine Informationen vor.

 
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Herstellung

 

 

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Herstellungsprozess

PUR-Spritzschaum

PUR-Spritzschaum wird mittels transportabler Schäumeinrichtungen im Spritz- oder Gießverfahren direkt am Bauobjekt hergestellt. Die Einzelkomponenten werden in flüssiger Form, z.B. in Fässern oder Containern auf die Baustelle geliefert.
Die Herstellung entspricht in diesem Fall der Verarbeitung.

Spritzverfahren:
Ein stark aktiviertes Reaktionsgemisch wird unter Druck über Düsen eines Mischkopfes in fein verteilter Form auf eine Fläche aufgespritzt. Dort schäumt es sofort auf und erhärtet als Schaumkunststoff.

Gießverfahren:
Ein flüssiges Reaktionsgemisch wird über Schlauchleitungen aus einem Mischkopf in Hohlräume eingegossen, wo es nach kurzer Zeit aufschäumt und als Schaumstoff erhärtet.

UF-Spritzschaum

UF-Schäume werden mit transportablen Schäumeinrichtungen vor Ort mit Druckluft geschäumt und über Schlauch- oder Rohrleitungen in die zu dämmenden Bauteile geleitet. Die Herstellung entspricht in diesem Fall der Verarbeitung.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Charakteristische Emissionen

siehe PolyurethanFormaldehydharze, weiter siehe Verarbeitung

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Die Verarbeitung von PUR- und UF-Spritzschaum darf ausschließlich von Fachfirmen vorgenommen werden.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Ortsveränderliche Anlagen, wie sie zur Herstellung / Verarbeitung von PUR-Spritzschäumen („Dachspritzschaum“) verwendet werden, können i.d.R. nicht mit Absauganlagen ausgerüstet werden.
Für die Verarbeitung von PUR-Spritzschaum und die entsprechenden umfangreichen Arbeitsschutzmaßnahmen existieren eigene Branchenregelungen.

UF-Spritzschaum wird in der Regel über Bohrungen im Mauerwerk direkt in die Hohlräume eingeleitet. Aus diesem Grund sind nicht Arbeitsschutzmaßnahmen vom selben Umfang wie bei PUR-Spritzschaum erforderlich. Allerdings muss das ausführende Unternehmen vor der Anwendung des Verfahrens sicherstellen, dass ein ausreichender Widerstand des Mauerwerks (Dichtheit der Innenschale, Anforderung an die Verkleidung) gegen den Durchgang von Formaldehyd vorhanden ist. Ebenso muss sichergestellt werden, dass das Mauerwerk keine Durchfeuchtung zeigt. Zudem muss bei der Herstellung des Schaums vor Ort darauf geachtet geachtet werden, dass die Schaumkomponenten im korrekten Verhältnis gemischt werden.

AGW-Werte

Für eine Reihe von Isocyanaten sowie für Formaldehyd existieren AGW gemäss TRGS 900. Zudem sind für Isocyanate Expositionsleitwerte gemäss TRGS 430 zu beachten.

REACH / CLP

Referenz

Emissionen

PUR-Spritzschaum

Als Emissionen bei der Verarbeitung treten sowohl nicht reagierte Isocyanate und Polyole sowie Treibmittel auf.

Die Herstellung von PUR-Hartschäumen ist prozessbedingt mit hohen Treibmittelemissionen verbunden, während in der Nutzungsphase die laufenden Jahresemissionen aus dem fertigen Produkt vergleichsweise gering sind. Beim Einsatz HFKW-haltiger Treibmittel kommt es z.B. bei der Herstellung von PUR-Spritzschaum zur Freisetzung von ca. 25% (Verluste im ersten Jahr / Anlagen-Emissionen) der eingesetzten Treibhausgase.

Aus arbeitshygienischer Sicht sind die auftretenden Isocyanat-Dämpfe am gefährlichsten, da sie sensibilisierend wirken können.

UF-Spritzschaum

Ein Überschuss an freiem Formaldehyd ist für die Bildung der UF-Spritzschäume erforderlich. Das freie Formaldehyd verflüchtigt sich beim Austrocknen des Schaums und kann in geschlossenen Räumen ohne Belüftung gesundheitsgefährdend sein (siehe auch Informationen unter Formaldehydharze und  Formaldehyd). Eine unsachgemäße Verarbeitung z.B. durch nicht Beachten der korrekten Mischverhältnisse oder Anwendung bei durchfeuchteten Mauerwerk, kann zu lang anhaltenden Formaldehydemissionen führen.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Das Eindringen der Flüssigkomponenten in Boden, Gewässer und Kanalisation muss vermieden werden (teilweise wassergefährdend – WGK2).

Quellen

Fluorierte Treibhausgase in Produkten und Verfahren – Technische Maßnahmen zum Klimaschutz; Bericht des Umweltbundesamtes 20. Februar 2004; Berlin; 2004 (Download)

EBT-Richtlinie zur Begrenzung der Formaldehydemission in die Raumluft bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehydharz-Ortschaum, Ausgabe April 1985

Heinzow B. et al., Gesundheitsbeschwerden nach Kerndämmung mit UF-Ortschaum, Gefahrstoffe-Reinhaltung der Luft, 72(2012) Nr. 3 - März

 
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Nutzung

 

 

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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 PUR oder Formaldehydharze enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

PUR-Spritzschaum

Untersuchungen zeigen, dass unmittelbar nach der Herstellung Treibmittel in geringen Mengen ausgasen können. Falls die Schäume bei ungeeigneten Witterungsbedingungen appliziert werden, können auch langfristig erhebliche Emissionen nicht reagierte Polyole und Isocyanate auftreten.

Weitere Informationen über Belastungen der Innenraumluft durch korrekt eingebauten Polyurethan(PUR/PIR)-Spritzschaum liegen nicht vor.

UF-Spritzschaum

UF-Schäume geben beim Austrocknen Formaldehyd ab. Zudem können Verarbeitungsfehler oder bauliche Gegebenheiten dazu führen, dass Formaldehyd aus UF-Schäume auch über längere Zeitperioden emittiert wird. Es sind Fälle bekannt, bei denen es zu massiven Belastungen der Innenraumluft mit Formaldehyd kam. Auch drei Monate nach Abschluss der Bauarbeiten wurden in Innenräumen eines Hauses mit Kerndämmung aus UF-Spritzschaum Formaldehydkonzentrationen deutlich über dem Richtwert von 0.1 ppm gemessen. Ausgehärtete UF-Harze sind nicht hydrolysebeständig. Demzufolge kann sich u.a. durch die Einwirkung von Feuchtigkeit Formaldehyd aus dem ausgetrockneten Schaum abspalten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

PUR-Spritzschaum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus ausgehärteten HFKW-freien Polyurethan(PUR/PIR)-Spritzschäumen sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Bei HFKW-geschäumtem PUR-Spritzschaum entweichen ca. 25% des Zellgases bei der Herstellung. Danach ist mit einer jährlichen Emissionsrate von ca. 1,5% zu rechnen.

UF-Spritzschaum

UF-Spritzschäume werden mit Druckluft geschäumt. Es sind keine Emissionen bekannt, welche eine Gefährdung für Wasser, Boden oder Luft darstellen könnten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Für PUR-Spritzschaum siehe PolyurethanPolyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)

Für UF-Spritzschaum siehe Formaldehydharze

UF-Harze gehören zu den duroplastischen Kunstststoffen. Sie werden durch die Einwirkung von Hitze nicht weich, sondern zersetzten sich bei hohen Temperaturen u.a. zu Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff, Formaldehyd und Cyanwasserstoff. In der Flamme hinterlässt ein UF-Schaum ein schaumartiges Gerüst aus Kohlenstoff. Aufgrund des erhöhten Stickstoffgehalts sind UF-Harze nicht leicht entflammbar.

Wassereinwirkung

PUR-Schäume sind im Allgemeinen wasserbeständig.

UF-Schäume sind wenig beständig gegen Wassereinwirkung.

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

Instandhaltung

Eine Instandhaltung ist nur durch Entfernung und Ersatz bestehender Dämmschäume möglich.

Quellen

Fluorierte Treibhausgase in Produkten und Verfahren – Technische Maßnahmen zum Klimaschutz; Bericht des Umweltbundesamtes 20. Februar 2004; Berlin; 2004

Heinzow B. et al., Gesundheitsbeschwerden nach Kerndämmung mit UF-Ortschaum, Gefahrstoffe-Reinhaltung der Luft, 72(2012) Nr. 3 - März

Raus hier, Der Spiegel, Nr. 7/1981

 
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Nachnutzung

 

 

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Wiederverwendung

Durch den Einbau von Spritzschäumen entstehen Verbundbaustoffe, die eine spätere Trennung erschweren. Ein zerstörungsfreier Ausbau von Spritzschäumen ist nicht möglich und eine Wiederverwendung daher ausgeschlossen.

Stoffliche Verwertung

siehe auch Polyurethan und Formaldehydharze

Der Rückbau und  die Trennung großflächig eingebauter Spritzschäume ist aufgrund ihrer Verklebung mit dem Untergrund aufwändig bzw. schlecht möglich.
Eine stoffliche Verwertung von Bau- und Abbruchabfällen aus Spritzschaum findet daher nicht statt.
Bei alten PUR-Abfällen, für die FCKW als Treibmittel nicht ausgeschlossen werden kann, käme es zudem beim Zerkleinern für eine weitere stoffliche Verwertung zu einer Freisetzung der Treibhausgase.

Energetische Verwertung

Bau- und Abbruchabfälle aus Spritzschaum müssen der energetischen Verwertung zugeführt werden. Heizwert PUR: 25 MJ/kg, UF: 15 MJ/kg.
In modernen Verbrennungsanlagen mit nachgeschalteter Rauchgaswäsche werden die in alten PUR-Dämmstoffen noch enthaltenen FCKWs zerstört.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Eine Deponierung von PUR/PIR- und UF-Schäumen ist seit dem 01.05.2005 ohne thermische / energetische Vorbehandlung nicht mehr möglich.

EAK-Abfallschlüssel

17 Bau- und Abbruchabfälle
17 02 03 Kunststoff
17 06 04 Dämmmaterial mit Ausnahme desjenigen, das unter 17 06 01 und 17 06 03 fällt

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel