Produktgruppeninformation |
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BegriffsdefinitionBei den Silikatfarben unterscheidet man Einkomponenten- und Zweikomponenten-Systeme. 2K-Silikatfarben, auch Wasserglasfarben oder Mineralfarben genannt, bestehen aus Wasserglas als Bindemittel (Fixativ) und einer Mischung von wasserglasbeständigen Pigmenten und Füllstoffen (Farbpulver). Wasserglas ist eine dem Glas ähnliche Verbindung von Silizium und Sauerstoff, die als Salz mit Natrium oder Kalium in Wasser eine klare, gallertige Masse bildet. 2K-Silikatfarben enthalten keine organischen Lösemittel und keine Kunststoffdispersionen zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Das Farbpulver wird vor der Verarbeitung zusammen mit Wasser in die Wasserglaslösung eingetragen. Da Natronwasserglas auf Fassaden gerne ausblüht, wird in Silikatfarben fast ausschließlich Kaliwasserglas eingesetzt. 1K-Silikatfarben, auch Organo- oder Dispersions-Silikatfarben genannt, sind eine Weiterentwicklung der 2K-Silikatfarben. Sie bestehen aus Wasserglas (Bindemittel) und einer Mischung von wasserglasbeständigen Pigmenten und Füllstoffen. 1K-Silikatfarben enthalten Kunststoffdispersionen (v.a. Acrylate, Styrol-Acrylate) und in der Regel geringe Mengen organischer Lösemittel zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der technischen Eigenschaften. |
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Wesentliche BestandteileDie wesentlichen Bestandteile von 2K-Silikatfarben sind Bindemittel, Füllstoffe/Pigmente, und Wasser. In 1K-Silikatfarben sind zudem Hilfsstoffe und teilweise organische Lösemittel enthalten. |
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Charakteristik2K-Silikatfarben sind nicht filmbildend und können nur auf rein mineralischen, verkieselungsfähigen Untergründen angewendet werden. Dabei reagiert die wässrige Wasserglaslösung mit der Luftkohlensäure, den kalkhaltigen Füllstoffen und mit dem kalkhaltigen Untergrund wodurch eine harte, lichtechte und wetterbeständige Schicht entsteht. Die Verarbeitung von 2K-Silikatfarben ist im Vergleich zu anderen Farben anspruchsvoll, weshalb reine Mineralfarben sehr teuer sind. Durch die rein mineralische Bindemittelbasis und nur sehr geringe Anteile von organischen Inhaltsstoffen sind Silikatfarben ökologisch vorteilhaft. Die Farben sind prinzipbedingt pilzhemmend, wodurch auf den Einsatz von Bioziden in den Farben verzichtet werden kann. Aus den reinen Mineralfarben wurden die 1K-Silikatfarben (Organosilikatfarben) entwickelt. Es handelt sich bei den Bindemitteln um ein Gemisch aus Wasserglas und Kunststoff, das wie eine normale Kunstharzdispersion als 1K-System verarbeitet werden kann, jedoch ähnliche Eigenschaften wie die 2K-Silikatfarben aufweist. 1K-Silikatfarben sind ebenfalls nicht filmbildend und können nur auf verkieselungsfähigen Untergründen angewendet werden. 1K-Silikatfarben für Fassaden können mit Siliconharzzusätzen wasserabweisend gemacht werden. |
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Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz2K-Silikatfarben (Pulverprodukte) sind auch nach Jahren noch leicht basisch und hemmen die Pilzbildung. In Fassadenfarben kann daher auf den Einsatz problematischer Biozide verzichtet werden. Allerdings sind nicht alle Produkte auf dem Markt auch tatsächlich biozidfrei, hier ist eine konkrete Prüfung mithilfe der Produktdatenblätter nötig. Biozidfreie 2K-Silikatfarben enthalten nur sehr geringe Mengen an umweltrelevanten Bestandteilen, die durch Abwitterung, Diffusion oder bei der Renovierung in die Umwelt gelangen können. Die Herstellung des mineralischen Bindemittels Wasserglas für 2K-Silikatfarben ist im Vergleich zur Herstellung von Kunstharzen ein einfacher und risikoloser Prozess ohne Verwendung von Gefahrstoffen. Die Herstellung ist im Vergleich zu Farben mit Kunstharzbindemitteln auch weniger energieintensiv. Anders als bei den 2K-Silikatfarben werden bei den 1K-Silikatfarben (auch: Dispersionssilikatfarben, Organosilikatfarben) Kunstharzdispersionen als Bindemittel beigemischt. Der Energieaufwand für die Herstellung ist daher für 1K-Silikatfarben höher als für 2K-Silikatfarben und vergleichbar zu den Dispersionsfarben mit Kunstharzbindemitteln. Dispersionssilikatfarben enthalten allerdings grundsätzliche keine Lösemittel und aufgrund ihrer Alkalität i.d.R. auch keine Konservierungsmittel, was für Allergiker relevant sein kann. Normalerweise enthalten 1K-Silikatfarben, welche für die Anwendung an Fassaden konzipiert sind, auch keine Biozide gegen Algen- und Pilzbefall. Allerdings ist auch hier eine konkrete Prüfung mithilfe der Produktdatenblätter nötig, wenn biozidfreie Produkte gewünscht sind. Einige Hersteller bieten die Produkte in biozidfreier, aber auch in biozidhaltiger Variante an. 2K-Silikatfarben gehören zu den aus ökologischer Sicht vorteilhaftesten Produkten. In der Praxis weisen 1K-Silikatfarben bzw. Dispersionssilikatfarben jedoch ein deutlich besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis auf, obwohl sie etwas umweltbelastender sind. weitere Informationen: |
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Lieferzustand2K-Silikatfarben werden als Pulver in Säcken und dem Fixativ in Metallgebinden geliefert. 1K-Silikatfarben werden gebrauchsfertig in Kunststoffgebinden geliefert. Sie müssen vor der Verarbeitung nicht aus dem Fixativ und dem Farbpulver gemischt werden. |
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Anwendungsbereiche (Besonderheiten)grundsätzliche Anwendungsbereiche von Silikatfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren
2K-Silikatfarben werden hauptsächlich als Fassadenfarben auf rein mineralischen Untergründen vor allem bei Renovationen von denkmalgeschützten Gebäuden eingesetzt. Glas, Naturstein, Klinker, Aluminiumteile etc. müssen abgedeckt und Spritzer sofort mit Wasser abgewaschen werden. Eventuelle poröse Kalkschichten (Kalksinterhäute) sind durch eine geeignete chemische Behandlung und nachträgliches Abwaschen zu entfernen. 1K-Silikatfarben werden hauptsächlich auf rein mineralischen Untergründen auf Fassaden und in Innenräumen eingesetzt. Fassadenfarben erhalten häufig noch Siliconharze zur Erzeugung einer wasserabweisenden Wirkung und sollten nur bei ausreichendem Witterungsschutz angewendet werden. Die Haftung auf mineralischen Untergründen ist hervorragend. ausführliche Erläuterungen zu Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
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Anstrichaufbau 2K-Silikatfarbe
Beim angegebenen Anstrichsaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für eine Fassade. Der Voranstrich hat einen erhöhten Anteil an Fixativ. Die produktbedingten Abweichungen sind gering. Anstrichaufbau 1K-Silikatfarbe
Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für eine Fassade. Die produktbedingten Abweichungen sind gering. Grundierung und Deckanstrich bestehen aus denselben Bestandteilen. |
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Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie |
Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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Planungs- und Ausschreibungshilfen |
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siehe Referenztext allgemein |
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siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben |
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Gefahrstoffverordnungsiehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben |
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siehe 2x Referenztext / Innenwandfarben + Fassadenfarben |
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siehe Referenztext allgemein |
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Umweltdeklarationen |
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siehe Referenztext allgemein |
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siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben |
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Bewertungssystem |
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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)siehe Referenztext allgemein |
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BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben |
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BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)siehe Referenztext allgemein |
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siehe Referenztext / Einordnung von Oberflächenbehandlungen im Bestand |
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BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygienesiehe Referenztext allgemein |
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siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben 3.1.3 |
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BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertungsiehe Referenztext allgemein |
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siehe Referenztext / Einordnung Farben, Lacke, Lasuren |
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Quellensiehe Referenztext allgemein |
Technisches |
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Technische DatenWasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ: hohe bis mittlere Dampfdurchlässigkeit µ = 60 - 800 |
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Referenz |
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Technische Regeln (DIN, EN)Silikatfarben sind in DIN 18363 (Maler- und Lackierarbeiten) definiert. |
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Literaturtipps |
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Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich |
Rohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileAbb.1 / Zusammensetzung nach Funktionen 2K-Silikatfarben Als Bindemittel wird bei 2K-Silikatfarben durchschnittlich 7 % Kaliwasserglas in der gebrauchsfertigen Farbe verwendet. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 65 und 75 % wobei in weißen 2K-Silikatfarben ca. 7 % Titandioxid als Weißpigment enthalten ist. Als Lösemittel kommt Wasser im Bereich von 20 bis 30 % zum Einsatz. 2K-Silikatfarben enthalten keine weiteren Hilfsstoffe. Abb.2 / Zusammensetzung nach Funktionen 1K-Silikatfarben Als Bindemittel werden bei 1K-Silikatfarben 5 - 7 % Kaliwasserglas und 3 - 8 % Kunststoffdispersion in der gebrauchsfertigen Farbe verwendet. Bei wasserabweisenden 1K-Silikatfarben bestehen ca. 3 % der Kunststoffdispersion aus Siliconharzen. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 43 und 51 % wobei in weißen 1K-Silikatfarben ca. 9 % Titandioxid als Weißpigment enthalten ist. Als Lösemittel kommen Wasser im Bereich von 39 bis 47 % und geringe Mengen an organischen Lösemitteln zum Einsatz. 1K-Silikatfarben enthalten Cellulosederivate als Stabilisatoren und zum Teil weitere Hilfsstoffe in geringen Mengen. |
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Umwelt- und GesundheitsrelevanzAbb.3 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft 2K-Silikatfarben
Abb.4 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft 1K-Silikatfarben Gewinnung der Primärrohstoffe2K-Silikatfarben bestehen nur aus mineralischen Rohstoffen und Wasser. Die Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle wie Kalk oder Feldspat eingesetzt. 1K-Silikatfarben enthalten keine nachwachsenden Rohstoffe. Rund die Hälfte der Bindemittel, die Lösemittel und die meisten Hilfsstoffe stammen aus Erdölfraktionen, der Rest der Bindemittel ist mineralischen Ursprungs. VerfügbarkeitMit 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. Die mineralischen Rohstoffe sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten. Verwendung von Recyclingmaterialien / ProduktionsabfällenDie Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Silikatfarben ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Farbenproduktion liegen jedoch nicht vor. RadioaktivitätRadioaktivität ist für Farben und Lacke nicht relevant. |
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QuellenEigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie |
Herstellung |
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Prozesskette |
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HerstellungsprozessDie Herstellung des mineralischen Bindemittels Wasserglas für 2K-Silikatfarben ist im Vergleich zur Herstellung von Kunstharzen ein einfacher und risikoloser Prozess ohne Verwendung von Gefahrstoffen. Es wird durch Zusammenschmelzen von Quarzsand mit Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat bei 1400 - 1500 °C erzeugt. Die erstarrte Schmelze wird gemahlen und in heißem Wasser gelöst. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch. Die Herstellung der im Bindemittel von 1K-Silikatfarben enthaltenen Kunststoffdispersionen erfolgt vorwiegend in großen Chemieindustriebetrieben. Es handelt sich um eine Reihe von chemischen Syntheseprozessen, bei denen auch verschiedene Gefahrstoffe (z. B. Blausäure, Ethylenoxid), z. T. mit eindeutig krebserzeugender Wirkung, Verwendung finden. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch. |
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Umweltindikatoren / Herstellungsiehe Referenztext allgemein
EnergieaufwandWichtigste Einflussgröße für den Energieaufwand von 2K-Silikatfarben ist die Menge der Weißpigmente, aber auch die Bindemittelmenge spielt eine Rolle. Die Füllstoffe haben nur eine untergeordnete Bedeutung. Bei 1K-Silikatfarben kommt die Menge der enthaltenen organischen Bindemittel als weitere Einflussgröße hinzu. Graue Energie
Die Bandbreite der Grauen Energie ergibt sich aus den produktbdingten Abweichungen in den Rezepturen und bezieht sich auf einen Standardaufbau für weiße Fassadenfarben. |
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Charakteristische EmissionenEmissionen in der Herstellung von Farben sind von deren Zusammensetzung abhängig. Lösemittelhaltige Farben führen in der Produktion typischerweise zu Lösemittelemissionen, die kontrolliert werden müssen, z. B. durch Absaugung aus geschlossenen Systemen. Mineralische Füllstoffe können zu Staubemissionen führen. Prozesswasser muss, soweit vorhanden, gemäß den Vorgaben der „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“ kontrolliert und behandelt werden. Die Emissionen der Kunststoffherstellung (Bindemittel) sind in den Kunststoff-Kapiteln eingehend beschrieben. |
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TransportDer Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffe basieren (Bindemittel, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffe basieren (Füllstoffe, Pigmente). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Lösemittel, Pigmente sowie Hilfsstoffe in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Farben) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Farben. |
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QuellenBüro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich |
Verarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenDie Verarbeitung von 2K-Silikatfarben ist anspruchsvoll. 1K-Silikatfarben hingegen stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung. |
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Arbeitshygienische RisikenAllgemeines2K-Silikatfarben sind wegen der Reaktionsfähigkeit von Wasserglas stark ätzend (Einstufung gemäß GHS H314). Haut- und Augenkontakt sind zu vermeiden. Bei der Verarbeitung sind Schutzbrille und Handschuhe zu tragen. Sobald die Aushärtung von 2K-Silikatfarben abgeschlossen ist, sind diese stark ätzenden Eigenschaften verschwunden. Auch bei 1K-Silikatfarben sind Haut- und Augenkontakt zu vermeiden. Es gelten die gleichen Arbeitsschutzmaßnahmen wie bei 2K-Silikatfarben AGW-WerteNach bisherigen Erkenntnissen ist bei der Verarbeitung mit der Überschreitung von Arbeitsplatzgrenzwerten nicht zu rechnen (siehe dazu auch GISBAU Produktdatenblätter BSW40 und BSW60). REACH / CLPsiehe Referenztext Gemische
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAUBSW40 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, alkalisch BSW50 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, lösemittelhalltig, filmgeschützt BSW60 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, alkalisch, ätzend Emissionen
2K-Silikatfarben enthalten keine Lösemittel und verursachen deshalb keine Emissionen. 1K-Silikatfarben verursachen nur geringe Lösemittelemissionen bei der Verarbeitung. |
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Umweltrelevante InformationenWassergefährdungSilikatfarben werden gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “schwach wassergefährdend“ eingestuft. Entsorgung von RestmaterialReste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden. TransportSilikatfarben sind nicht als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher keine spezifischen Auflagen. QuellenEigene Berechnungen und Daten, Büro für Umweltchemie |
Nutzung |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken NeuzustandSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumDer 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 Farben formuliert. |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer NutzungSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumTVOC: Geruchsintensive oder gesundheitsschädliche Abbau- oder Zersetzungsprodukte aus Silikatfarben wurden bisher nicht festgestellt. Schadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumUmweltrelevante Bestandteile
Silikatfarben enthalten nur geringe Mengen an umweltrelevanten Bestandteilen, die durch Abwitterung, Diffusion oder bei der Renovierung in die Umwelt gelangen können. Allerdings können alle buntpigmentierten Silikatfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, Kobalt, Nickel, Blei oder Cadmium enthalten. |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken im SchadensfallBrandfallIm Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten. WassereinwirkungEs sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. Silikatfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind. |
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Beständigkeit Nutzungszustand
Silikatfarben sind auch nach Jahren noch leicht basisch und hemmen die Pilzbildung. Sie sind beständig gegen die in der Luft enthaltenen sauren Abgase und ein wertvoller Schutz für säureempfindliche Untergründe wie z.B. Sandstein. 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“. |
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InstandhaltungAlte Anstriche können einfach gereinigt und überstrichen werden. Das Überstreichen mit geschlossen filmbildenden Anstrichen ist nicht möglich. |
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QuellenDaten und eigene Berechnungen, Büro für Umweltchemie. Zürich Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, AgBB-Bewertungsschema 2012, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012 DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) (2010), Grundsätze zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten in Innenräumen, Stand Oktober 2010, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012 |
Nachnutzung |
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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigungsiehe Referenztext ganzer Reiter incl. Quelle / Farben, Lacke, Lasuren |
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