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Begriffsdefinition

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen bestehen aus einem mit Bitumen getränkten Trägermaterial (Trägereinlage), das beidseitig mit einer zusätzlichen Polymerbitumendeckschicht versehen ist und in der Regel eine mineralische Bestreuung enthält (Talk, Sand). Die Trägereinlage bestimmt weitgehend das mechanische Verhalten wie Festigkeit, Dehnfähigkeit und Reißfestigkeit. Die Deckschichten sind für die Beständigkeit und Dichtheit der Bahnen verantwortlich.

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen werden in Abdichtungsanwendungen mit erhöhten Anforderungen, Oxidationsbitumen-Dichtungsbahnen bei geringerer Beanspruchung eingesetzt.

Wesentliche Bestandteile

Als Trägereinlagen üblich sind Polyestervlies, Glasgewebe, Glasvlies sowie Kombinationsträger, die aus einer Mischung der vorgenannten Materialen bestehen. Metall-Kunststoffverbunde werden ebenfalls als Trägereinlagen verwendet.

Bei den Polymerbitumenbahnen wird unterschieden nach Elastomerbitumenbahnen und Plastomerbitumenbahnen, die sich durch die Zusammensetzung der Polymerbitumendeckschichten unterscheiden. Elastomerbitumen besteht aus Destillationsbitumen, das mit 5 - 15 % SBS-Kautschuk (→ Elastomere) versetzt ist. Als Plastomerbitumen wird Destillationsbitumen bezeichnet, das mit ataktischem Polypropylen modifiziert wurde. Im Unterschied dazu weisen Oxidationsbitumenbahnen Deckschichten aus Oxidationsbitumen ohne Polymerzugabe auf.

Charakteristik

Die Beständigkeit des Bitumens vor allem gegenüber Erwärmung und die Kälteflexibilität werden durch die Polymere verbessert. Der Erweichungspunkt wird durch den Polymerzusatz auf über 100 °C erhöht. Polymerbitumenbahnen mit Elastomerzusatz zeigen ein ausgeprägt elastisches Verhalten, solche mit Plasomerzusatz ein ausgeprägt plastisches Verhalten mit höherer Flächenstabilität. Das elastische Verhalten beschreibt die Eigenschaft eines Stoffes, sich unter Krafteinwirkung auszudehnen und nach dem Verschwinden der Kraft wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Das plastische Verhalten beschreibt die dauerhafte Verformung eines Stoffes unter Krafteinwirkung.

Lieferzustand

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen werden als Rollen geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Der Hauptanwendungsbereich der Polymerbitumen-Dichtungsbahnen ist die Bauwerksabdichtung gegen drückendes Wasser in Anwendungsbereichen, die dem Temperaturwechsel ausgesetzt sind. Das sind im Hochbau hauptsächlich Dachdichtungssysteme.
Die Materialwahl bei Polymerbitumen-Dichtungsbahnen ist anspruchsvoll. Im Allgemeinen gilt, dass Kombinationen von zwei 3 mm Polymerbitumen-Dichtungsbahnen eher ungenügend sind. Eine beständige Abdichtung wird mit einer 5 mm Dichtungsbahn als untere Lage erreicht. Zudem wirkt sich eine einfache Schutzfolie über der Abdichtung erfahrungsgemäß positiv auf die Nutzungsdauer aus. Auch die Befestigungsart und die Oberflächenbehandlung sind auf den Untergrund, auf die Konstruktion (Wärmedämmung) und auf die Überdeckung abzustimmen.

Für die Anwendung unter Gussasphalt sind Polymerbitumen-Dichtungsbahnen spezieller Konstruktion erforderlich. Man spricht in diesen Fällen von gussasphaltverträglichen Polymerbitumen-Dichtungsbahnen.

Anwendungsbereiche von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen als Flachdachabdichtungssystem

 
Nutzung:
 

Unterkonstruktion:
 
 
Nackt, mit leichter Schutzschicht
 
 
Nicht begehbar mit Beschwerung
 
 
Begehbar
 
 
Befahrbar
 
 
Erd-
über-
 
schüttet
 
 
Massiv ohne Wärmedämmung
 
 
möglich, aber nicht ideal 1)
 
 
ideal 2)
 
 
ideal 2)
 
 
ideal 1)
 
 
ideal 2)
 
 
Massiv vorfabriziert ohne Wärmedämmung
 
 
möglich, aber nicht ideal 2)
 
 
ideal 2)
 
 
ideal 2)
 
 
ideal 1)
 
 
ideal 2)
 
 
Holz- oder Spanplatten
 
 
möglich, aber nicht ideal 2)
 
 
ideal 2)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Massiv mit Wärmedämmung
 
 
möglich, aber nicht ideal 1)
 
 
ideal 3)
 
 
ideal 3)
 
 
ideal 3)
 
 
ideal 3)
 
 
Profilblech mit
Wärmedämmung
 
 
ideal 1)
 
 
ideal 2)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vorfabrizierte Wärmedämmelemente
 
 
nicht geeignet
 
 
ideal 4)
 
 
ideal 4)
 
 
nicht geeignet
 
 
nicht geeignet
 
1) 2 Lagen vollflächig verklebt und verschweißt mit Voranstrich, es ist eine geeignete Bahnenkombination zu verwenden
2) 2 Lagen lose oder verklebt und verschweißt mit Voranstrich, es ist eine geeignete Bahnenkombination zu verwenden
3) 2 - 3 Lagen vollflächig verklebt und verschweißt mit Voranstrich, es ist eine geeignete Bahnenkombination zu verwenden
4) 2 Lagen lose auf Gleitlage und verschweißt, es ist eine geeignete Bahnenkombination zu verwenden

 

Wurzelfestigkeit

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen, die als oberste Lage bei begrünten Flachdächern verwendet werden, müssen, wenn ein Eindringen der Wurzel verhindert werden soll, mit durchwurzelungshemmenden Stoffen (Bioziden) ausgerüstet sein. Diese können zu Emissionen der eingesetzten Herbizide wie z.B. Mecoprop im Dachabwasser führen (genaue Ausführungen dazu siehe Kapitel "Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum" im Reiter "Lebenszyklus / Nutzung").
Wurzelfeste, d.h. mit Bioziden ausgerüstete Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sollten daher auch nur eingesetzt werden, wenn eine Dachbegrünung vorgesehen ist. Auf Nackt- oder Kiesdächern ist der Einsatz von Bioziden nicht nötig und es gibt keinen Grund für die ausgelöste Umweltbelastung.
Als biozidfreie Alternative im Gründachbereich können Produkte auf EPDM- oder FPO-Basis (Kunststoff-Dichtungsbahnen) erwogen werden, die die Wurzelfestigkeit i.d.R. ohne Zusatz von Bioziden erreichen.
Eine weitere Möglichkeit wäre eine zusätzliche reine Wurzelschutzbahn aus biozidfreiem, wurzelfestem PE/PELD auf der biozidfreien Polymerbitumenbahn zur Dachabdichtung (Funktionstrennung)
Der Bundesverband GebäudeGrün e.V. (BuGG) veröffentlicht regelmäßig eine Liste wurzelfester Produkte nach FLL für die Abdichtung begrünter Flachdächer.

Birkner, Ch., et al. (2012): Technische Regeln für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit Polymerbitumen- und Bitumenbahnen, In: abc der Bitumenbahnen, Hrsg: vdd Industrieverband Bitumen-Dach- und Dichtungsbahnen e.V., Frankfurt/Main, 5. überarbeitete Auflage


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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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Referenz

Referenz

Referenz Alternativen

Referenz

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Umweltdeklarationen

 

 

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Referenz

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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Technische Daten

In der nachfolgenden Tabelle sind die wichtigsten Eigenschaften ausgewählter Polymerbitumen-Dichtungsbahnen aufgeführt und einer typischen Oxidationsbitumen-Dichtungsbahn gegenübergestellt. Die drei ausgewählten Beispiele sind stellvertretend für eine Vielzahl von Produkten, die sich hauptsächlich in Dicke und Trägermaterial (Glasvlies, Glasgewebe, Jute und Polyestervlies) unterscheiden. Zusätzlich unterscheiden sich die Bahnen noch in Zusatzausrüstungen wie Abstreuungen auf der Oberfläche, Schweißfolien und chemischem Wurzelschutz. Die Bedeutung der Kurzzeichen ist unter "1.6.6 Technische Regeln (DIN, EN)" erläutert.

Die Wärmestandfestigkeit, Kälteflexibilität und Alterungsbeständigkeit ist bei Polymerbitumen-Dichtungsbahnen gegenüber den normalen Dichtungsbahnen deutlich erhöht.

 
 
 
 
PYE GV 60 S3
 
 
PYE PV 140 S5
 
 
PYE PV 140 S6
 
 
Oxidationsbitumen-
 
Dichtungsbahn 1)
 
 
Gewicht
 
 
3.8 kg/m²
 
 
6.5 kg/m²
 
 
7.9 kg/m²
 
 
3.5 kg/m²
 
 
Reißkraft längs
 
 
> 250 N/50mm
 
 
> 500 N/50mm
 
 
> 500 N/50mm
 
 
500 N/50mm
 
 
Reißkraft quer
 
 
> 200 N/50mm
 
 
> 500 N/50mm
 
 
> 500 N/50mm
 
 
500 N/50mm
 
 
Reißdehnung
 
 
2 %
 
 
> 30 %
 
 
> 30 %
 
 
3 %
 
 
Kältebiegung
 
 
< -10 °
 
 
< -10 °
 
 
< -10 °C
 
 
 
 
 
Wärmestand-
 
festigkeit
 
 
> 80 °
 
 
> 80 °
 
 
> 80 °C
 
 
> 60 °C
 
 
Erweichungspunkt
 
 
124 °C
 
 
124 °C
 
 
124 °C
 
 
100 °C
 
 
Dampfdiffusion µ * Foliendicke d
 
 
150 m
 
 
250 m
 
 
300 m
 
 
220 m
 

1) Als Beispiel wurde hier eine Dachdichtungsbahn G 100 DD gewählt.

  • Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ Leitwert 0.0
  • Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ > 150'000
  • Baustoffklasse nach DIN 4102-1 B2

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Stoff- und Anwendungsnormen

DIN 18195 Bauwerksabdichtungen
DIN 18531 Dachabdichtungen - Abdichtungen für nicht genutzte Dächer
DIN V 20000-202 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 202: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach Europäischen Produktnormen zur Verwendung in Bauwerksabdichtungen
DIN V 20000-201 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 201: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach Europäischen Produktnormen zur Verwendung in Dachabdichtungen
DIN EN 13707 Abdichtungsbahnen - Bitumenbahnen mit Trägereinlage für Dachabdichtungen - Definition und Eigenschaften
DIN EN 13969  
Abdichtungsbahnen - Bitumenbahnen für die Bauwerksabdichtungen gegen Bodenfeuchte und Wasser - Definition und Eigenschaften
 
DIN EN 1849-1  
Abdichtungsbahnen - Bestimmung der Dicke und flächenbezogenen Masse - Teil 1: Bitumenbahnen für Dachabdichtungen
 

Kurzzeichen

Die Vornorm DIN V 20000-201 definiert Kurzzeichen zur Einteilung der Polymerbitumen-Dichtungsbahnen. Unterscheidungsmerkmale sind das Material der Deckschicht, die verwendete Trägereinlage mit Angabe des Flächengewichts in g/m2 sowie die Verarbeitungsart. Aus jeder Spalte der Tabelle unten wird jeweils ein passendes Kurzzeichen gewählt und zum gesamten Kurzzeichen zusammengefügt. Zum Schluss kann eine weitere Zahl folgen, die die Dicke der Bahn ausweist.

Material Deckschicht
Kurzzeichen: Material
Trägereinlage
Einlage: Material
Verarbeitungsart
PYE: Elastomerbitumen G: Glasgewebe + Flächengewicht in g/m2 S: Schweissbahn + Dicke in mm
PYP: Plastomerbitumen PV: Polyestervlies + Flächengewicht in g/m2 DD: Dachdichtungsbahn
  V: Glasvlies + Flächengewicht in g/m2 KSP: Kaltselbstklebebahn
  KTG: Kombinationsträger mit über 50 Gew.-% Glasanteil + Flächengewicht in g/m2  
  KTP: Kombinationsträger mit über 50 Gew.-% Polyesteranteil + Flächengewicht in g/m2  
  VCu, VAl: Kupfer (Cu)- oder Aluminium (Al)-Kunststoffverbundfolien + Flächengewicht in g/m2  

Beispiele für vollständige Kurzzeichen sind unten aufgeführt.

Kurzzeichen Deckschicht Trägereinlage Dimensionen
PYE PV 200 S5
PYP G 200 S4
PYE PV 200 DD
PYE G 200 DD

Elastomerbitumen
Plastomerbitumen
Elastomerbitumen
Elastomerbitumen

Polyestervlies 200g/m²
Glasgewebe 200 g /m²
Polyestervlies 200g/m²
Glasgewebe 200 g /m²
5 / 5.2 mm
4 / 4.2 mm
3 - 5 mm
3 - 5 mm

CE-Zeichen

seit 2005

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Literaturtipps

 

 

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Birkner, Ch., et al. (2012): Technische Regeln für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit Polymerbitumen- und Bitumenbahnen, In: abc der Bitumenbahnen, Hrsg: vdd Industrieverband Bitumen-Dach- und Dichtungsbahnen e.V., Frankfurt/Main, 5. überarbeitete Auflage

Bucheli, Th., Müller, St.R., Vögelin, A. & Schwarzenbach, R.P. (1998): Bituminous Roof Sealing Membranes as Major Sources of the Herbicide (R,S)-Mecoprop in Roff Runoff Waters: Potential Contamination of Groundwater and Surface Waters, Env. Science & Techn. Vol. 32, No 22, p. 3465, 1998, New York.

Burkhardt, M., Pillonel, C., Hitzfeld, B. (2009): Information über Mecoprop in Bitumen-Dachbahnen, Hrsg: Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK, Bundesamt für Umwelt BAFU 

Ecomed Verlag (o.A.): Expositionsbeschreibungen zur Überwachung von Arbeitsbereichen „Schweißen von Bitumenbahnen", In: Handbuch Bauchemikalien,  Landsberg. Online-Quelle

Gahlmann, Heinrich (1994): Produkt- und Ökoprofil Bituminöser Dichtungsbahnen von Vaparoid, Eigenverlag, 1994, Affoltern a.A. CH.

Knecht, U., Stahl, S., Woitowitz, H.-J. (o.A.): „Handelsübliche Bitumensorten: PAH-Messgehalte und temperaturabhängiges Emissionsverhalten unter standardisierten Bedingungen", In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft, S. 429 – 434.

Meyer, Richard F., Attanasi, Emil D. (2003): Heavy Oil and Natural Bitumen – Strategic Petroleum Resources, U.S. Geological Survey Fact Sheet 70-03, August 2003, Online Version 1.0. Online-Quelle

Schmidt, H. (1992 / 1993): Emissionen polycyclischer, aromatischer Kohlenwasserstoffe beim Verarbeiten von Bitumen und Polymerbitumen-Bahnen, In: Bitumen 2/1992 u. 2/1993. Untersuchungen des Instituts für Arbeits- und Sozialmedizin der Justus-Liebig-Universität, Gießen.

Sonntag, H. (1989): Gutachterliche Stellungnahme zur Frage der gesundheitlichen Relevanz von Emissionen aus Bitumen-Dachbahnen bei Temperaturen von bis zu 80 °C, Hygiene-Institut der Universität Heidelberg, November 1989

Sonntag, H., Erdinger, L. (1992): Gutachterliche Stellungnahme zur Frage der gesundheitlichen Bedeutung von Emissionen mutagener Verbindungen aus Heißbitumen bei 190 °C. Hygiene-Institut der Universität Heidelberg, September 1992

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen 2.1.1

Abb. 1: Zusammensetzung nach Funktionen

Der Hauptbestandteil der meisten Polymerbitumen-Dichtungsbahnen ist gefüllter Destillationsbitumen (→  Bitumen), der ohne weitere Verarbeitung aus der Erdölfraktionierung entsteht. Die Kunststoffzusätze betragen etwa 5 - 12 % und stammen aus der Kunststoffindustrie. Es handelt sich fast ausschließlich um Styrol-Butadien-Kautschuk oder ataktisches Polypropylen. Beide Kunststoffe finden auch in vielen anderen Bereichen Anwendung (Elastomere, Polypropylen).

Die Trägermaterialien machen in der Regel nur wenige Gewichtsprozent aus und können aus Kunststoff (Polyestervliese), aus natürlichen Stoffen (Jute) oder aus mineralischen Stoffen (Glasgewebe, Glasvliese) bestehen.

Die mengenbezogen zweitwichtigste Komponente in Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sind die mineralischen Füllstoffe (20 - 35 %) aus gemahlenen Gesteinen und die Sand- und Talk-Abstreuungen.

Für einige Polymerbitumenbahnen sind die Zusammensetzungen in nachfolgender Tabelle dargestellt. Zum Vergleich wird auch die Oxidationsbitumen-Dichtungsbahn aufgeführt.

 
 
 
 
PYE GV 60 S3
 
 
PYE PV 140 S5
 
 
PYE PV 140 S6
 
 
Oxidationsbitumen-
 
Dichtungsbahn 1)
 
 
Gewicht
 
 
3.8 kg/m²
 
 
6.5 kg/m²
 
 
7.9 kg/m²
 
 
3.5 kg/m²
 
 
Träger-
 
einlage
 
 
60 g/m² Glasvlies
 
 
140 g/m² Polyestervlies
 
 
140 g/m² Polyestervlies
 
 
100 g/m² Glasgewebe
 
 
Deck-
 
schichten
 
 
2225 g/m²  Destillations-
 
bitumen
 
285 g/m² SBS-Polymer
 
1025 g/m² Kalkstein- und Schiefermehl-
 
Filler
 
 
3875 g/m² Destillations-
 
bitumen
 
490 g/m² SBS-Polymer
 
1785 g/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
4760 g/m² Destillations-
 
bitumen
 
605 g/m² SBS-Polymer
 
2190 g/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
2250 g/m² Oxidationsbitumen
 
750 g/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
Abstreuung
 
 
200 g/m² Sand und Talk oben
 
 
200 g/m² Sand und Talk oben
 
 
200 g/m² Sand und Talk oben
 
 
400 g/m² Sand und Talk beidseitig
 
 
Schweiß-
 
folie
 
 
6 g/m² Polypropylen
 
 
6 g/m² Polypropylen
 
 
6 g/m² Polypropylen
 
 
-
 

 1 ) Als Beispiel wurde hier eine Dachdichtungsbahn G 100 DD gewählt.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Bitumen werden ausschließlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden. Die mineralischen Rohstoffe Gesteine, Sand, Talk (Speckstein) werden meist im Tagebau abgebaut. Dabei werden natürliche Flächen langerfristig umgewandelt.

Verfügbarkeit

Die Rohstoffverfügbarkeit aller Materialien außer der Glasvlies- oder Glasgewebe-Träger ist an die Erdölförderung gekoppelt. Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von Bitumen und Herstellung von Kunststoffen. Ein Ende der Erdölförderung würde auch das Ende des in großen Mengen als Nebenprodukt verfügbaren Bitumens bedeuten. Allerdings werden die zusätzlich zu den heute genutzten Ölvorkommen vorhandenen Schweröl- und Bitumen-Lager auf rund 600 Milliarden Barrel geschätzt (Meyer et al. 2003). Diese werden im Falle einer zunehmenden Ölknappheit stärker ausgebeutet und auch zur Energiegewinnung genutzt werden. 

Die mineralischen Rohstoffe sind alle auch längerfristig gut verfügbar und erfordern lediglich eine einfache Aufbereitung und Verarbeitung.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Produktionsabfälle können prinzipiell wieder aufgeschmolzen und das Bitumen zurück gewonnen werden.

Radioaktivität

Bitumen sind nicht radioaktiv. Abdichtungsbahnen können verwendet werden, um Gebäude vor eindringendem Radon zu schützen. Radon gelangt aus dem Untergrund zuerst in die Kellergeschosse eines Gebäudes und von dort in das restliche Gebäude. Über die Entstehung von Radon im Untergrund und die damit einhergehende Radonproblematik informiert der Lexikonbegriff natürliche Strahlenexposition ausführlich.

Bei Neubauten in Gebieten mit erhöhter Radon-Belastung soll die Belastung am Baustandort abgeklärt werden. Falls eine erhöhte Radonbelastung festgestellt wird, sind Maßnahmen vorzusehen, um die Belastung des Innenraums mit Radon niedrig zu halten. Alle Abdichtungsbahnen sind grundsätzlich für die Radonabdichtung geeignet. Wesentlich für den Erfolg der Maßnahme ist die Radon-dichte Ausführung aller Anschlüsse und Nähte.

Im Bestand steht als Alternativen zur Abdichtung des Baugrundes die Abdichtung des Erdgeschosses gegenüber dem Keller mit Absaugung der Kellerluft zur Verfügung.

Weitere Informationen zur Radioaktivität sind auf der Webseite des Bundesamts für Strahlenschutz abrufbar.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die Bitumen-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.

Quellen

Informationen zu Radon in Gebäuden: Online-Quelle

GISBAU (2013): GISBAU Information Bitumen, Unternehmer-Version 01/2013.24, Online-Quelle

Meyer, Richard F., Attanasi, Emil D. (2003): Heavy Oil and Natural Bitumen – Strategic Petroleum Resources, U.S. Geological Survey Fact Sheet 70-03, August 2003, Online Version 1.0. Online-Quelle

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Prozesskette Polymerbitumen-Dichtungsbahnen

Herstellungsprozess

Die Herstellung von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen beinhaltet keine chemischen Prozesse. Das Trägermaterial wird als Bahn abgewickelt und mit erhitztem Polymerbitumen vorimprägniert, gewalzt und schließlich in einer Wanne mit den Deckmassen aus Polymerbitumen versehen. Vor dem Abkühlen und Aufwickeln der Bahnen zu Rollen wird die Abstreuung aufgebracht.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Graue Energie

In Ökobau.dat sind mit Stand März 2013 zwei Datensätze für Polymerbitumen-Dichtungsbahnen vorhanden. Der einzige Unterschied zwischen den beiden bilanzierten Produkten stellt die mineralische Deckschicht dar. Die Daten sind nicht durch ein unabhängiges Review abgesichert.

Werden die Werte der Ökobilanz in Ökobau.dat pro Quadratmeter Bitumenbahn angegeben, so unterscheiden sich die Inputwerte und die Ökobilanzfaktoren kaum voneinander. Zu den verwendeten Datenquellen, den Systemgrenzen und den Allokationen in der Berechnung der Ökobilanz macht Ökobau.dat, wie bei allen publizierten Datensätzen, keine Aussage. Zum Vergleich werden die bereits früher in Wecobis publizierten Werte für die Graue Energie einer vergleichbaren Polymerbitumen-Dichtungsbahn aufgeführt.

Dichtungsbahn PYE PV 200 S5 (ungeschiefert)a PYE-PV 200 S5 ns (geschiefert)a PYE PV 140 S5b
Masse / m2 5.2 kg / m2 6.2 kg / m2 6.5 kg / m2
Primärenergie nicht regenerierbar (Graue Energie) 246.5 MJ / m2 246.1 MJ / m2 254 MJ / m²
Primärenergie regenerierbar 3.3 MJ / m2 3.3 MJ / m2  
Sekundärbrennstoffe 0.03 MJ / m2

0.03 MJ / m2

 

a Datenquelle Ökobau.dat; b Datenquelle Wecobis, U. Kasser

Die Berechnung der Grauen Energie für die Polymerbitumen-Bahn PYE PV 140 S5 erfolgt aus den folgenden Annahmen:

Die Graue Energie von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen lässt sich sich mit Hilfe der Grauen Energie von Bitumen und dessen Modifikationen aufgrund der Zusammensetzung grob abschätzen. Unsicher ist der Energieaufwand bei der Verarbeitung im Werk des Bahnenherstellers. Dazu sind bisher keine Zahlen publiziert worden. Mit Hilfe von Analogieüberlegungen wurde mit einem Wert von 1.5 MJ/kg gerechnet. Der Verarbeitungsanteil ist auf jeden Fall im Vergleich zur gesamten Herstellungsenergie gering.

Die unten stehende Tabelle zeigt die Ergebnisse der Berechnung für drei Polymerbitumen-Dichtungsbahnen und eine Oxidationsbitumen-Dichtungsbahn. Die Graue Energie von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen pro Flächeneinheit ist ausgesprochen von der Dicke und vom Füllstoffgehalt des Bitumens abhängig. Der Bitumenanteil macht bei den Oxidationsbitumen-Dichtungsbahnen über 90 % der Grauen Energie aus. Bei den Polymerbitumen-Dichtungsbahnen spielen auch die Kunststoffzusätze eine gewisse Rolle. Art und Gewicht der Trägermaterialien, der Schweißfolien und der Abstreuung haben praktisch keinen Einfluss auf die Energieintensität der Dichtungsbahnen. Die gewichtsnormierten Unterschiede zwischen den verschiedenen Bahnen sind nicht sehr groß. Man kann in guter Näherung mit durchschnittlich 35-40 MJ/kg rechnen. Polymerbitumendichtungsbahnen sind in der Regel wegen dem Kunststoffanteil etwas energieintensiver als Oxidationsbitumen-Dichtungsbahnen. Der Unterschied liegt jedoch im Bereich der Unsicherheiten der präsentierten Zahlen.

 
 
 
 
PYE GV 60 S3
 
 
PYE PV 140 S5
 
 
PYE PV 140 S6
 
 
Oxidationsbitumen-
 
Dichtungsbahna
 
 
Gewicht
 
 
3.8 kg/m²
 
 
6.5 kg/m²
 
 
7.9 kg/m²
 
 
3.5 kg/m²
 
 
Träger-
 
einlage
 
 
3.0 MJ /m² Glasvlies
 
 
11.8 MJ/m² Polyestervlies
 
 
11.8 MJ/m² Polyestervlies
 
 
5.0 MJ/m² Glasgewebe
 
 
Deck-
 
schichten
 
 
111 MJ/m² Destillations-
 
bitumen
 
23 MJ/m² SBS-Polymer
 
0.8 MJ/m² Kalkstein- und Schiefermehl-
 
Filler
 
 
193 MJ/m² Destillations-
 
bitumen
 
37 MJ/m² SBS-Polymer
 
1.4 MJ/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
237 MJ/m² Destillations-
 
bitumen
 
49 MJ/m² SBS-Polymer
 
1.7 MJ/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
111 MJ/m² Oxidationsbitumen
 
0.6 MJ/m² Kalkstein- und Schiefermehl-Filler
 
 
Abstreuung
 
 
0.2 MJ/m² Sand und Talk oben
 
 
0.2 MJ/m² Sand und Talk oben
 
 
0.2 MJ/m² Sand und Talk oben
 
 
0.4MJ/m² Sand und Talk beidseitig
 
 
Schweiss-
 
folie
 
 
0.45 MJ/m² Polypropylen
 
 
0.45 MJ/m² Polypropylen
 
 
0.45 MJ/m² Polypropylen
 
 
-
 
 
Verarbeitung
 
 
5.7 MJ/m²
 
 
9.8 MJ/m²
 
 
11.9 MJ/m²
 
 
4.5 MJ/m²
 
 
Total
 
 
144 MJ/m²
 
38 MJ/kg
 
 
254 MJ/m²
 
39 MJ/kg
 
 
312 MJ/m²
 
40 MJ/kg
 
 
121 MJ/m²
 
35 MJ/kg
 

a Als Beispiel wurde hier eine Dachdichtungsbahn G 100 DD gewählt.
Datenquelle für alle Angaben: [Kasser 1999]

Charakteristische Emissionen

Das erhitzte Bitumen emittiert ein breites Spektrum flüchtiger organischer Stoffe (VOC). Besondere Risiken sind bei der Herstellung von Abdichtungsbahnen nicht vorhanden. Die Emissionen an VOC sind verhältnismäßig gering, obwohl dazu keine zuverlässigen Zahlen verfügbar sind. Pro kg heiß zu verarbeitendes Bitumen kann mit 1 - 2 g VOC-Emissionen gerechnet werden.

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Für Bitumen sind keine Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) festgelegt. Die TRGS 900 legt jedoch Grenzwerte für Kohlenwasserstoffgemische fest.

Maßnahmen Umweltschutz

Die VOC-Emissionen in der Produktion betragen schätzungsweise wenige g/kg verarbeitetes Heißbitumen. Sie stellen eine Luftbelastung dar, die allerdings im Vergleich zu anderen industriellen Quellen kaum ins Gewicht fällt.

Quellen

Technische Regeln für Gefahrstoffe, TRGS 900 (2013): Arbeitsplatzgrenzwerte, Ausgabe: Januar 2006 zuletzt geändert und ergänzt: GMBl 2013 S. 363-364 v. 4.4.2013 [Nr. 17]

Kasser, Ulrich, Pöll, Michael (1999): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 2. Auflage

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Beim Verschweißen der Bahnen wird die untere Bahn wird bis zur Schmelze der Oberfläche mit Propangas erhitzt. Durch anschließendes Walzen entsteht eine homogene Verbindung zwischen den beiden Bahnen. Es können sowohl normale Bitumen- wie auch Polymerbitumen-Dichtungsbahnen unter sich oder miteinander verschweißt werden. Das verschweißen verlangt nach Erfahrung im Umgang mit der offenen Flamme. Im Vergleich zur Klebetechnik kann jedoch das Heißbitumen eingespart werden. Bei der Klebetechnik wird Heißbitumen auf die Unterlage ausgestrichen und die obere Bahn darauf verklebt.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Von den Polymerbitumen-Dichtungsbahnen selbst gehen keine besonderen arbeitshygienischen Risiken aus. Heißbitumen ist nach GefStoffV nicht als gesundheitsschädlich kennzeichnungspflichtig (→ Bitumen).

Für die arbeitshygienischen Belastungen ist die Verarbeitungsart maßgebend. Werden die Dichtungsbahnen lose verlegt, gibt es weder für die Arbeiter noch für die Umwelt irgendwelche Auswirkungen. Diese sind allein von der Befestigungstechnik abhängig.
Das Verschweißen der Bahnen verlangt mehr Erfahrung und ist mit höheren arbeitshygienischen Risiken verbunden. Die arbeitshygienischen Risiken gehen beim Schweißen zum einen vom Einsatz der Propangasbrennern aus. Unsachgemäßer Umgang kann zu Bränden führen. Der Körper ist vor der Hitzeeinwirkung zu schützen. Zum anderen sind die Emissionen gesundheitsgefährdender Dämpfe und Aerosole zu beachten. Der Gesprächskreis Bitumen der GISBAU legt als Beurteilungswert einen maximalen Luftgrenzwert von 10mg/m3 fest. Beim Arbeiten ist für ausreichend Frischluftzufuhr zu sorgen. Zutritt von Wasser muss ausgeschlossen werden. Zur persönlichen Schutzausrüstung gehören eine Gestellbrille sowie bei erhöhter Spritzgefahr Gesichtsschutz.

AGW-Werte

Für Bitumen sind keine Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) festgelegt. Die TRGS 900 legt jedoch Grenzwerte für Kohlenwasserstoffgemische fest. Heißbitumen ist heute nicht mehr mit Teer verschnitten und wird deshalb nicht mehr als krebserzeugend eingestuft.

REACH / CLP

Referenz

Emissionen

In der Zusammenstellung unten sind die Lösemittel- bzw. VOC-Emissionen für die Befestigungstechniken "Verkleben" und "Verschweißen" von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen aufgeführt. Die Lösemittelemissionen pro m² sind bei Polymerbitumen-Dichtungsbahnen im Vergleich zu Bitumenlacken (→ Bituminöse Voranstriche) gering. Beim Verschweißen sind zudem die Emissionen von Kohlenwasserstoffen zu beachten.

 
 
 
 
Polymerbitumen-Dichtungsbahnen
 
 
Verkleben mit 1.1 - 1.5 kg Heissbitumen
 
 
Verschweißen
 
 
Lösemittelemissionen
 
 
1 - 2 g/m²
 
 
< 1 g /m²
 

Umweltrelevante Informationen

Energieaufwand Verarbeitung

Der Energieaufwand für die Verarbeitung der Polymerbitumenbahnen ist nicht vernachlässigbar. Im Schweißverfahren werden je nach Material und atmosphärischen Bedingungen zwischen 60 - 120 g / m² Propangas benötigt, was einer Energiemenge von ca. 3 - 6 MJ / m² entspricht. Auch im Klebeverfahren muss das Bitumen bis zur Verflüssigung erhitzt werden, was zu einem vergleichbaren Energieaufwand führt. Die Graue Energie des Materials beim Klebeverfahren ist deutlich höher, man rechnet mit einem Materialverbrauch von 1.1 - 1.5 kg Heißbitumen pro m². Insgesamt darf Schweißen als die deutlich weniger umweltbelastende, jedoch anspruchsvollere Befestigungstechnik bezeichnet werden.

 
 
 
 
Polymerbitumen-Dichtungsbahnen
 
 
Verkleben mit 1.1 - 1.5 kg Heißbitumen
 
 
Verschweißen
 
 
Graue Energie Material
 
 
55 - 75 MJ/m2
 
 
-
 
 
Energieaufwand
Verarbeitung
 
 
 4 - 8 MJ/m²
 
 
3 - 6 MJ/m²
 
 
Lösemittelemissionen
 
 
1 - 2 g/m²
 
 
< 1 g /m²
 

Quellen

GISBAU (2013): GISBAU Information Bitumen, Unternehmer-Version 01/2013.24, Online-Quelle

Kasser, Ueli, Pöll, Michael (1999): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 2. Auflage

 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen werden normalerweise im Außenraum eingesetzt. Innenraum-Emissionen sind in diesem Fall nicht zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Da das Bindemittel in Polymerbitumen-Dichtungsbahnen nicht wassergefährdend ist (WGK 0) und da die Produkte keine Hilfsstoffe enthalten, kann eine Wassergefährdung ausgeschlossen werden.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Die längerfristige Abgabe von Schadstoffen in die Luft ist bei Innenanwendungen zu beachten. Aufgrund von Einzelmessungen und aufgrund der chemischen Zusammensetzung ist eine Abgabe von Bestandteilen des Bitumens über größere Zeiträume in die Luft nicht auszuschließen. Da Polymerbitumen-Dichtungsbahnen als Abdichtung in der Regel nicht in beheizten Innenräumen angewendet werden, ist das Risiko einer Gesundheitsgefährdung als gering zu betrachten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen enthalten in der Regel keine Hilfsstoffe. Das Bitumen selbst enthält keine umweltrelevanten Bestandteile, bzw. ein Auswaschen eventueller toxischer Substanzen konnte bislang nicht beobachtet werden (WGK 0, nicht wassergefährdend).

Eine Ausnahme bilden die sogenannten wurzelfesten Polymerbitumen-Dichtungsbahnen, die als oberste Lage bei begrünten Flachdächern verwendet werden müssen, wenn ein Eindringen der Wurzel verhindert werden soll. Zahlreiche Bahnen enthalten das Herbizid Mecoprop. Mecoprop ist klassiert als sehr giftig für Wasserorganismen und kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. Zudem ist es gesundheitsgefährlich beim Verschlucken, verursacht schwere Augenschäden und Hautreizungen. Zum Einsatz in Polymerbitumenbahnen wird das Herbizid als Ester eingebunden. Gemäß Literaturangaben werden die drei Produkte Preventol B2, Preventol RC, Preventol B5 und Herbitect HE eingesetzt.  In wurzelfesten Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sind rund 0,5 - 1 % Preventol B2 enthalten, das entspricht ca. 15 - 40 g Preventol B2 pro m² Abdichtung. Herbitect HE kann niedriger dosiert werden mit rund 0,4 - 0,5 %. In wissenschaftlichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass das Herbizid Mecoprop in der Dachbahn abgespalten wird und im Dachwasser von Flachdächern nachgewiesen werden kann. Die Mengen sind relevant. Die Konzentration im Dachwasser ist über Jahre hinweg etwa 1.000 - 10.000 mal höher als der Trinkwassergrenzwert für Herbizide.Die umfangreichen Auswaschversuche [Burkhard 2009] kamen zum Schluss, dass Preventol B2 stärker ausgewaschen wurde als Herbitect HE. Die Studie zeigte, dass die Herbizid-Emissionen im Dachwasser mit Herbitect im Vergleich zu Preventol B2 auf rund 10% reduziert werden können. Aufgrund der Versuche entwickelte der Hersteller von Preventol B2 zudem das neuere Preventol B5, das nun die Wirksubstanz Mecoprop besser in der Polymerbitumenbahn einbinden soll. Hersteller sollten nur noch Preventol B5 oder Herbitect HE einsetzen und auf das ältere Preventol B2 verzichten.

Wurzelfeste Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sollten nur auf Gründächern angewendet werden. Auf Nackt- oder Kiesdächern ist die Anwendung nicht nötig und es gibt keinen Grund für die ausgelöste Umweltbelastung.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sind normalentflammbar (Baustoffklasse B2). Brennendes Bitumen ist schwer zu löschen und brennt unter starker schwarzer Rauchentwicklung.

Wassereinwirkung

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sind gegenüber Wassereinwirkung unempfindlich. Wurzelfeste Bahnen können jedoch Herbizide ins Wasser abgeben. Siehe dazu "Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum".

Beständigkeit Nutzungszustand

Die Beständigkeit des Bitumens ist schon aufgrund seiner Entstehungsgeschichte relativ hoch. Dennoch sind die Bedingungen in den Erdöllagern nicht dieselben wie in den Anwendungsbereichen des Hochbaus. Insbesondere wirken Sauerstoff und UV-Strahlen auf die Polymerbitumenbahnen ein, und auch die Temperaturschwankungen v.a. in der Anwendung auf dem Flachdach führen zu einer starken Beanspruchung des Materials, der verklebten Stöße und der Anschlussbefestigungen.

In der Praxis ist die Versprödung des Bitumens zu beobachten. Wahrscheinlich durch das allmähliche Verdunsten von Bestandteilen über längere Zeiträume zieht sich die oberste Schicht zusammen (Elefantenhaut) und an der Oberfläche sind Rissbildungen festzustellen. Durch Witterungseinfluss werden diese Rissbildungen gefördert. UV-Strahlen schädigen ungeschützte Aufbordungen oder freigelegte Bahnen. Schlämme dringen in aufgetretene Risse ein und beschleunigen die Zerstörungen der Bahnen mechanisch durch Aufquellen und Austrocknen. Polymerbitumen-Dichtungsbahnen, die seit den Siebzigerjahren eingesetzt werden, sind langlebiger als normale Oxidationsbitumen-Dichtungsbahnen.

Gegenüber wässrigen Laugen, Säuren und Salzen sind Polymerbitumen-Dichtungsbahnen beständig. Organische Lösemittel, Benzine und Mineralöle vermögen Bitumen im Gegensatz zum Steinkohleteer bis zu einem gewissen Maß anzugreifen.

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

Abdichtungen aus Polymerbitumen lassen sich relativ leicht sanieren durch Anbringen neuer Bitumendecklagen, falls die bestehende Abdichtung nicht zu stark geschädigt ist. Ob der Ersatz der bestehenden Dachhaut nötig ist, muss im Einzelfall durch Fachleute entschieden werden.

Quellen

Bucheli, Th., Müller, St.R., Vögelin, A. & Schwarzenbach, R.P. (1998): Bituminous Roof Sealing Membranes as Major Sources of the Herbicide (R,S)-Mecoprop in Roff Runoff Waters: Potential Contamination of Groundwater and Surface Waters, Env. Science & Techn. Vol. 32, No 22, p. 3465, 1998, New York.

Burkhardt, M., Pillonel, C., Hitzfeld, B. (2009): Information über Mecoprop in Bitumen-Dachbahnen, Hrsg: Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK, Bundesamt für Umwelt BAFU

Burkhard, M., Haag, R., Schmid, P., Hean, S. Boller, M. (2009) Mecoprop, in: Dachabdichtung - Dachbegrünung, Teil VI - Abdichtungen, Eigenverlag Wolfgang Ernst, Pullach i. I.

 
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Nachnutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Der Rückbau von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen ist mit keinen speziellen Risiken verbunden.

Wiederverwendung

Eine Wiederverwendung ist höchstens für lose verlegte Dichtungsbahnen denkbar. Dass ein Handwerker bereit ist, die besonderen Risiken bezüglich der Funktionstüchtigkeit einer Abdichtung aus wiederverwendeten Dichtungsbahnen zu tragen, ist jedoch schwer vorstellbar.

Stoffliche Verwertung

Eine stoffliche Verwertung von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen ist grundsätzlich möglich. Sie können in geeigneten Anlagen zu neuem Bitumen verarbeitet werden. Eine Schwierigkeit stellt der sortenreine Ausbau der Dichtungsbahnen am Ende der Lebensdauer dar, da alle Bitumen-Dichtungsbahnen normalerweise auf dem Dach verklebt werden. Derzeit sind kleinere Anlagen zum stofflichen Recycling von Polymerbitumenbahnen z. B. in Belgien in Betrieb.

Energetische Verwertung

Gemäß der Gewerbeabfallverordnung (GewAbfV) sollen Abfälle aus Polymerbitumen-Dichtungsbahnen mit den Kunststoffen gesammelt und einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Falls die Abfälle gemischt erfasst werden, sind sie einer Vorbehandlungsanlage zuzuführen. Die Verwertung ist in beiden Fällen vorgeschrieben. Mit einem Bitumengehalt von durchschnittlich etwa 75 % haben Polymerbitumen-Dichtungsbahnen einen relativ hohen Heizwert und können in geeigneten Verbrennungsanlagen mit hohem Energienutzungsgrad energetisch verwertet werden. Da jedoch Bitumen einen Schwefelgehalt aufweist, der mit demjenigen von Schweröl vergleichbar ist, darf Bitumen nur in Anlagen mit weitergehender Rauchgasreinigung verbrannt werden. Die mineralischen Bestandteile, die in der Regel etwa 25 % ausmachen, bleiben in der Schlacke zurück und müssen deponiert werden. Besondere Schadstoffe in den Rückständen sind nicht zu erwarten. Trotz dieser beiden Einschränkungen wird das Verbrennen von Bitumen mit energetischer Nutzung heute als optimaler Entsorgungsweg angesehen.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen sind keine besonders überwachungsbedürftigen Abfälle. Ein Abbau des Bitumens unter Deponiebedingungen dürfte in Anbetracht der Entstehungsgeschichte des Bitumens höchstens in außerordentlich großen Zeiträumen erfolgen. Relevante Emissionen in Folge von Ablagerungen der Polymerbitumen-Dichtungsbahnen auf Deponien können in zivilisatorischen Zeiträumen ausgeschlossen werden.

EAK-Abfallschlüssel

Die Zuordnung von Abfallschlüsseln kann in der Praxis je nach Bundesland unterschiedlich gehandhabt werden. Im konkreten Fall ist immer eine Abklärung der anzuwendenden EAK-Schlüssel notwendig.

Für Polymerbitumen-Dichtungsbahnen können folgende EAK-Abfallschlüssel in Frage kommen:

17 02 03 Kunststoff
17 03 02 Bitumengemische
17 09 04 gemischte Bau- und Abbruchabfälle mit Ausnahme derjenigen,
die unter 17 09 01, 17 09 02 und 17 09 03 fallen

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012). Online-Quelle abgerufen am 11.7.2012

LAGA (2003): Vollzugshinweise zur Gewerbeabfallverordnung (Download)