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Begriffsdefinition

Naturharzfarben (auch: Naturharzdispersionen) sind Dispersionsfarben mit Naturharzen als Bindemittel. Das Bindemittel liegt fein verteilt in Wasser vor (= wasserbasiert).
Im allgemeinen Sprachgebrauch sind mit Dispersionsfarben meist Kunstharzdispersionen gemeint, weshalb in WECOBIS nur nach Naturharzfarben (= Naturharzdispersionsfarben) und Dispersionsfarben (= Kunstharzdispersionsfarben) unterschieden wird. Naturharzfarben enthalten teilweise geringe Mengen Lösemittel zur Filmbildung. Auf dem Markt sind jedoch auch Produkte ohne organische Lösemittel erhältlich.

Wesentliche Bestandteile

Naturharzfarben bestehen aus Füllstoffen/Pigmenten, Wasser, Naturharzen und -ölen als Bindemittel, ggf. Lösemittel und Hilfsstoffen. Als Bindemittel werden tierische und pflanzliche Öle, Harze und Wachse (z.B. Leinöl, Holzöl, Rizinusöl, Safloröl, Kopalharze, Balsamharze, Carnaubawachs, Bienenwachs) in verschiedenen Kombinationen untereinander verwendet.

Charakteristik

Die Bindemittel werden nur selten direkt in unveränderter Form verwendet. Um die technischen Eigenschaften zu verbessern werden sie in der Regel geringfügig physikalisch und chemisch aufbereitet (modifiziertes Naturharz/Öl). Werden durch die Aufbereitung die ursprünglichen Eigenschaften des Bindemittels stark verändert, kann man nicht mehr von Naturharzfarben sprechen. In seltenen Fällen ist die Zuordnung nicht eindeutig, normalerweise handelt es sich jedoch bei handelsüblichen Produkten, die als Naturfarben angepriesen werden, um geringfügig modifizierte Bindemittel.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lösemittelfreie Naturharzfarben gehören zu den wenig umwelt- und gesundheitsbelastenden Farbsystemen. Die meisten Naturharzfarben enthalten jedoch noch Biozide zur Topfkonservierung (z.B. Isothiazolinone), die trotz ihres geringen Anteils bei empfindlichen Personen bei der Verarbeitung zu Reizungen und allergischen Reaktionen führen können. Allergiker sollten eher auf konservierungsmittelfreie Alternativen, z.B. KalkfarbenSilikatfarben oder Dispersionssilikatfarben (=1K-Silikatfarben) zurückgreifen.
weitere Informationen:
→ WECOBIS-Lexikon / Isothiazolinone
→ Reiter Planungsgrundlagen / Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lieferzustand

Naturharzfarben werden in Kunststoffgebinden geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

grundsätzliche Anwendungsbereiche von Naturharzfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, LasurenAnwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren.

  Innen Außen
Beanspruchung gering stark  
Putze + - -
Gips +1) -  
Gipskarton, Papier, Tapeten + -  
Beton + - -
Faserzement + - -
Massivholz + - -
Holzwerkstoffe + - -
Stahl 0 1) - -
Stahl verzinkt 0 1) - -
Aluminium 0 1) - -
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
nur mit entsprechender Grundierung
 
 

Die Hauptanwendungsbereiche von Naturharzfarben sind mineralische Wand- und Deckenuntergründe sowie Tapeten ohne starke Beanspruchung. Für Gipsplatten und stark saugende oder sandende Untergründe ist eine Grundierung erforderlich. Diese kann aus stark mit Wasser verdünnter Farbe (maximale Verdünnung 1:1) oder einer Naturharzgrundierung, zum Teil mit 10 - 20 % Farbe gemischt, bestehen.

ausführliche Erläuterungen zu  Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
→ Reiter Planungsgrundlagen

Anstrichaufbau

Grundierung 120 g/m² ein Anstrich, keine Lösemittel, Pigmente und Füllstoffe
Naturharzfarbe 400 g/m² Zwei Anstriche Standardrezeptur, erster Anstrich mit wenig Wasser verdünnt

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau auf einem mineralischen Untergrund. Die produktbedingten Abweichungen sind gering.

Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

Gefahrstoffverordnung

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

siehe Referenztext Innenwandfarben

siehe Referenztext allgemein

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Umweltdeklarationen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

siehe Referenztext allgemein

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

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

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

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Einordnung von Oberflächenbehandlungen im Bestand

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben 3.1.3

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

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Einordnung Farben, Lacke, Lasuren

Quellen

siehe Referenztext allgemein

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Technisches

 

 

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Technische Daten

 

Naturharzfarben

Rohdichte [kg/m³]

1.300 - 1.500

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ vermutlich hohe Dampfdurchlässigkeit < 100

Festkörpergehalt [%]

45 – 65

Trocknungszeit [Std]

2 – 3

Verbrauch [m2/kg]

5 – 6

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Der Begriff Naturharz ist in DIN 55958 (Harze) definiert. Die DIN 13300 (Wasserhaltige Beschichtungsstoffe für Wände und Decken im Innenraum) definiert qualitative Eigenschaften wie Glanzgrad, maximale Korngröße, Kontrastverhältnis (Deckvermögen) und Nassabriebbeständigkeit

Quellen

Technische Merkblätter von diversen Herstellern

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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

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Naturharzfarben 2.1.1 neu

Abb.1 / Zusammensetzung nach Funktionen - Naturharzfarben

Als Bindemittel wird eine Vielzahl von Naturharzen und -ölen mit durchschnittlich 10 % in der gebrauchsfertigen Farbe verwendet. Als Beimischungen können Casein, Naturlatex und Cellulosederivate in geringen Mengen enthalten sein. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 40 und 55 %, wobei in weißen Naturharzfarben wie in praktisch allen konventionellen Farbsystemen 5 bis 15 % Titandioxid als Weißpigment enthalten sind. Naturharzfarben enthalten Wasser im Bereich von 35 bis 50 % sowie organische Lösemittel (z.B. Terpene, Alkohole) bis maximal 7 %. Als Hilfsstoffe kommen hauptsächlich Borax oder ätherische Öle als Konservierungsmittel zum Einsatz.

Abb.2 / Zusammensetzung nach Funktionen - Naturharzfarben lösemittelfrei
In lösemittelfreien Naturharzfarben ist der Bindemittelanteil etwas geringer dafür die Anteile von Füllstoffen und Wasser etwas höher.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Naturharzfarben 2.1.1 neu

Abb. 3 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft - Naturharzfarben

Abb. 4 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft - Naturharzfarben lösemittelfrei

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die Bindemittel, die Lösemittel und der größte Teil der Hilfsstoffe stammen praktisch ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen. Das am meisten verwendete Bindemittel ist das Leinöl aus den Leinsamen, die weltweit fast überall angebaut werden, in Kombination mit Kolophonium, das aus Fichtenharz gewonnen wird. Die meisten Naturfarbenhersteller verwenden bei den Buntpigmenten wo möglich wenig verarbeitete Erdfarben. Diese ergeben die typischen Pastellfarbtöne. Bei den Weißpigmenten und gewissen Farbtönen wie Grün unterscheiden sich die Naturfarben nicht von den konventionellen Systemen. Die Weißpigmente bestehen in der Regel aus Titandioxid, das in den konventionellen, aufwendigen Titanerzaufbereitungsanlagen hergestellt wird. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.

Verfügbarkeit

Nachwachsende Rohstoffe sind definitionsgemäß unerschöpflich. Die benötigte Produktionsfläche steht jedoch in Konkurrenz zu Naturräumen und den Anbauflächen für Lebensmittel oder anderen technischen Produkten und ist nur begrenzt verfügbar. Die mineralischen Rohstoffe (Gesteinsmehl) sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Naturharzfarben 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.

Radioaktivität

Radioaktivität ist für Farben und Lacke nicht relevant.

Quellen

Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Prozesskette Naturharzfarben

Herstellungsprozess

Der Naturfarbenherstellung liegt ein grundsätzlich anderes Verständnis der Stoffe zugrunde. Die Herstellung von Naturharzfarben erfolgt darum möglichst schonend unter weitestgehendem Verzicht auf die Verwendung von Gefahrstoffen. Wichtigste Produktionsprozesse sind die Destillation und die Extraktion. Kiefernharz (Balsamharz) beispielsweise wird durch Destillation in die Hauptbestandteile Kolophonium und Terpentinöl zerlegt. Rohe Pflanzenöle werden durch Kochen zu Standölen mit besseren technischen Eigenschaften veredelt. Die Herstellung der Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch. Bei den Farbpigmenten werden hauptsächlich mineralische Pigmente (Erdfarben) verwendet. Die Weißpigmente sowie stark leuchtende Buntpigmente stammen auch bei Naturharzfarben aus konventioneller Produktion.
Die Verarbeitung zu Farben beinhaltet das Einwägen und Mischen der Ausgangsstoffe gemäß Rezeptur. Anschließend werden die Farben in Gebinde eingefüllt und zur Auslieferung auf Paletten verpackt.

Umweltindikatoren / Herstellung

siehe Referenztext allgemein

 

Energieaufwand

Die wichtigste Einflussgröße für den Energieaufwand von Naturharzfarben ist die Menge der Weißpigmente, die zwischen 80 und 90 % der Herstellungsenergie verursacht. Die in der Herstellung energiearmen Bindemittel, die Lösemittel sowie die Füll- und die Hilfsstoffe haben nur eine geringe Bedeutung.

Graue Energie

  Leimfarben Naturharzfarben Dispersionsfarben
[MJ/m²] 1 - 3 2.5 - 5.5 6.5 - 13

Die Bandbreite der Grauen Energie ergibt sich aus den produktbedingten Abweichungen in den Rezepturen und bezieht sich auf einen weißen Standardaufbau auf einem mineralischen Untergrund. Die leicht erhöhten Herstellungsenergiewerte lösemittelfreier Dispersionsfarben werden durch die Kunstharzbindemittel verursacht. Leimfarben weisen hingegen eine niedrigere Graue Energie als Naturharzfarben auf.

Charakteristische Emissionen

Emissionen 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.

Transport

Naturharzfarben enthalten keine fossilen Rohstoffe. Der Transport der Ausgangsstoffe welche auf erneuerbaren Rohstoffen basieren (Bindemittel und Hilfsstoffe) ist generell mit kürzeren Transportwegen und geringeren Umweltrisiken behaftet als der Transport von Ausgangsstoffen welche auf fossilen Rohstoffen basieren. Da jedoch Bindemittel sowie Hilfsstoffe in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Naturharzfarben) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Naturharzfarben.

Quellen

Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Naturharzfarben stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Naturharzfarben können durch Einatmen der Dämpfe oder Aufnahme über die Haut zu Gesundheitschäden führen. Personen mit Kolophonium- oder Terpentinöl-Allergien sollten keinen weiteren Umgang mit diesen Stoffen haben, da sie bereits auf sehr niedrigen Konzentrationen reagieren.

Einige Inhaltsstoffe (z.B. Konservierungsmittel) können bei empfindlichen Personen zu Reizungen und allergischen Reaktionen führen. Biozide werden als Konservierungsmittel zur Topfkonservierung beigesetzt, um das Wachstum von Mikroorganismen wähend der Lagerung der Farben zu verhindern. Beim Aufbringen der Farbe werden diese Biozide freigesetzt. Ihr Gehalt in den Farben liegt normalerweise bei weniger als einem Promille.

AGW-Werte

Für Terpentinöl existieren weder AGW- noch MAK-Werte. Der DNEL-Wert (Dereived No Effect Level) beträgt 0.77 mg/m3. Dies ist eine aus Versuchs- und Beobachtungsdaten abgeleitete Konzentration unterhalb der der Stoff die menschliche Gesundheit nicht beeinträchtigen soll.

REACH / CLP

siehe Referenztext Gemische

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

GISBAU / Produkt-Code

BSW10
Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, konservierungsmittelarm

BSW20
Beschichtungsstoffe, wasserbasiert

Nur Produkte ohne bzw. mit einem geringen Anteil an Konservierungsmitteln können in BSW10 eingeordnet werden. Alle anderen Naturharzfarben sind mit EUH208 (kann allergische Reaktionen hervorrufen) gekennzeichnet. Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der GefStoffV ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. Unter den Naturharzfarben sind die lösemittelfreien und konservierungsmittelfreien bzw. -armen Varianten jene mit den geringsten Belastungen.

Emissionen

  Leimfarben Naturharzfaben Naturharzfarben lösemittelfrei
Dispersionsfarben Dispersionsfarben lösemittelfrei
[g/m²] 0 4 - 27 0
12 - 13 0

Naturharzfarben verursachen verhältnismäßig geringe Lösemittelemissionen bei der Verarbeitung.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Naturharzfarben werden gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) meist als “schwach wassergefährdend“ eingestuft.

Entsorgung von Restmaterial

Reste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden.
Restentleerte Kunststoffgebinde können thermisch oder stofflich verwertet werden. Auf einer vorbildlichen Baustelle werden keine Gebinde in die Kanalisation ausgewaschen. Die umweltgerechten Entsorgungsleistungen beim Arbeiten mit Farben sind bereits in der Ausschreibung für alle Unternehmen festzulegen.

Transport

Naturharzfarben sind nicht als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher keine spezifischen Auflagen.

Quellen

Eigene Berechnungen und Daten, Büro für Umweltchemie

Datenbank für wassergefährdende Stoffe, Umweltbundesamt

 
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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 Farben formuliert.
Manche Hersteller beziehen sich auf die Einhaltung dieses Schemas. Im Bereich der Innenwand- und Deckenfarben gibt es auch zahlreiche emissions- und schadstoffgeprüfte Produkte mit Umweltzeichen (z.B. Blauer Engel DE-UZ 102, natureplus-Qualitätszeichen, eco-INSTITUT-Label → Reiter Zeichen & Deklarationen). Produkte mit Umweltzeichen halten meist strengere Anforderungen als das AgBB-Schema ein.

Naturharzfarben verursachen verhältnismäßig geringe Lösemittelemissionen während der Verarbeitung. Aus Farben (welche sich an Oberflächen befinden)  verflüchtigen sich Lösemittel in der Regel relativ schnell, so dass sie meistens nur zu Beginn der Nutzungsphase noch geruchlich wahrnehmbar sind.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Geruchsintensive Abbau- oder Zersetzungsprodukte aus Naturharzfarben werden z.T. festgestellt. Es ist beispielsweise bekannt, dass ungesättigte Fettsäuren (aus Ölen) beim Trocknungsprozess Substanzen freisetzen, die sehr niedrige Geruchsschwellen aufweisen.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile:

Naturharzfarben enthalten Konservierungsmittel (Borate, Bergamottöl), die durch Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen können. Die Umweltrelevanz dieser Bestandteile ist allerdings sehr gering. Alle buntpigmentierten Naturharzfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, können in seltenen Fällen und in geringen Mengen umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, Kobalt, oder Nickel enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Im Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten.

Wassereinwirkung

Es sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. Naturharzfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind.

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
gut mäßig (abhängig vom Bindemittelanteil) gering
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
vorhanden keine Außenanwendungen

Naturharzfarben mit höherem Bindemittelanteil sind wasch- bis scheuerbeständig gemäß DIN 53778.

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

Intakte Farbfilme können mit Laugenwasser gereinigt und überstrichen werden. Der Aufwand für eine Totalrenovation ist hoch.

Quellen

Daten 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.

 
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Nachnutzung

 

 

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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

siehe Referenztext ganzer Reiter incl. Quelle / Farben, Lacke, Lasuren