Produktgruppeninformation |
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BegriffsdefinitionUnter den Epoxidharzfarben gibt es Dispersionen (wasserverdünnbar respektive wasserbasiert) sowie Systeme auf Lösemittelbasis. Es handelt sich meistens um Zweikomponenten-Systemen (2K, Reaktionsharze), selten um 1K-Systeme. Die Epoxidharzdispersionen wurden für Anwendungen auf feuchten Untergründen und aus arbeits- und lufthygienischen Gründen (Vermeidung von Lösemittelemissionen) entwickelt. Die Filmbildung der Epoxidharze erfolgt durch eine chemische Reaktion zwischen der Harzkomponente und dem sogenannten Härter, die unmittelbar vor der Anwendung im geeigneten Verhältnis gemischt werden. Physikalisch trocknende Einkomponentensysteme werden höchstens als Grundierungen verwendet. Ursprünglich waren alle Epoxidharzsysteme lösemittelbasiert. Sowohl die Harzkomponente wie auch die Härterkomponente sind in verschiedenen Lösemitteln gelöst. Die Zahl der chemischen Modifikationen von Harz- und Härterkomponenten sowie die Kombinationsmöglichkeiten von Harz- und Härtertypen sind außerordentlich groß und ermöglichen eine gezielte Beeinflussung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften. Es ist deshalb auch außerordentlich schwierig, die spezifischen Eigenschaften eines Produktes objektiv und unabhängig zu beurteilen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wesentliche BestandteileEpoxidharzfarben bestehen aus Füllstoffen/Pigmenten, Wasser, Bindemittel, Lösemittel und Hilfsstoffen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CharakteristikEpoxidharzfarben gehören i.d.R. zu den Zweikomponentenlacken. Über die Hälfte der weltweit in großen Mengen produzierten Epoxidharze wird in der Lackindustrie verwendet. Ein kleiner Anteil wird allerdings im Hochbau, auf der Baustelle verarbeitet. Die Hauptanwendungsbereiche sind industrielle Lackierungen für Automobile, Apparate, Geräte und Verpackungsbeschichtungen. Die Epoxidharze gehören zu den neueren chemischen Entwicklungen und sind hochwertige Beschichtungsstoffe für Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an die mechanische und chemische Beständigkeit. Epoxidharze sind im Haushalt als 2K-Klebstoffe (z.B. Araldit®) gebräuchlich. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und GesundheitsrelevanzEpoxidarzfarben (auch Epoxidharzdispersionen) enthalten u.a. sensiblisierende, reizende und ätzende Einzelkomponenten. Jedes Jahr erkranken viele Beschäftigte in der Bauwirtschaft infolge von Hautkontakt mit Epoxidharzen an Hautallergien. Jeder weiterer Kontakt mit Epoxidharz führt zu immer stärker werdenden allergischen Reaktionen. Die Verarbeitung von mehrkomponentigen Reaktionsharzen ist zudem anspruchsvoll. Bei unsachgemäßer Verarbeitung können durch ungenügende oder chemisch unvollständige Aushärtung längerfristige, geruchsintensive Emissionen entstehen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LieferzustandHarz- und Härterkomponente werden in separaten Metallgebinden geliefert. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)grundsätzliche Anwendungsbereiche von Epoxidharzfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren
Der Hauptanwendungsbereich von Epoxidharzfarben sind stark beanspruchte Innenbauteile aus Holz, Metall oder Beton. Auf mineralischen Untergründen ist jedoch der Anwendungsbereich wegen der geringen Wasserdampfdurchlässigkeit beschränkt. Im Hochbau werden Epoxidharzfarben vor allem als Betonbodenfarben verwendet, wobei allerdings bei starker Beanspruchung kein System eine ausreichend lange Nutzungsdauer aufweist. Im Außenraum neigen Epoxidharze zur Auskreidung und Vergilbung . ausführliche Erläuterungen zu Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Anstrichaufbau
Beim angegebenen Anstrichsaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau eines deckenden Anstrichs für metallische Untergründe. Die produktbedingten Abweichungen können erheblich sein. Die Grundierung für eisenhaltige, unverzinkte Metalluntergründe enthält in der Regel Rostschutzpigmente auf der Basis von Zink. Für Betonbodenanwendungen sind meistens etwas größere Schichtdicken erforderlich. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie |
Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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Planungs- und Ausschreibungshilfen |
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siehe Referenztext allgemein | |
siehe Referenztext / Übersicht Lacke, Lasuren | |
Gefahrstoffverordnungsiehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Lacke | |
siehe Referenztext Lacke | |
siehe Referenztext allgemein | |
Umweltdeklarationen |
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siehe Referenztext allgemein | |
siehe Referenztext / Übersicht Lacke, Lasuren | |
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 Lacke, Lasuren | |
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 - Innenraumhygienesiehe Referenztext allgemein | |
siehe Referenztext / Übersicht Lacke 3.1.3 | |
BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertungsiehe Referenztext allgemein | |
siehe Referenztext / Einordnung Farben, Lacke, Lasuren | |
Quellensiehe Referenztext allgemein |
Technisches |
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Technische DatenWasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ sehr geringe Dampfdurchlässigkeit, µ = 10.000 - 40.000 | |
Referenz | |
Technische Regeln (DIN, EN)Der Begriff Epoxidharz ist in der 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. | |
Literaturtipps |
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Arbeitsgemeinschaft der Bau-Berufsgenossenschaften und TBG: Epoxidharze in der Bauwirtschaft, Handlungsanleitung, Arbeitsgemeinschaft der Bau-Berufsgenossenschaften und TBG, 1994, Frankfurt ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin |
Rohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileAbb.1 / Zusammensetzung nach Funktionen Epoxidharzdispersionen Abb.2 / Zusammensetzung nach Funktionen Epoxidharzfarben lösemittelhaltig Als Bindemittel werden verschiedene, flüssige Epoxidharztypen mit Polyaminhärtern chemisch zum Epoxidharzfilm gebunden. Bei weißpigmentierten Epoxidharzdispersionen beträgt das Verhältnis von Pigment (Titandioxid) zu Füllstoffen etwa 1 : 1, bei buntpigmtierten Farben ist der Anteil an Pigmenten geringer. Bei den Füllstoffen handelt es sich um Gesteinsmehle wie sie in allen Farbsystemen eingesetzt werden. Als Lösemittel kommen bei Dispersionen wasserlösliche Ketone oder Glykole in geringen Mengen zum Einsatz. In einigen Fällen werden auch sogenannte Reaktivverdünner zur verbesserten Verarbeitungsfähigkeit eingesetzt. Bei lösemittelbasierten Epoxidharzfarben kommen neben den bekannten aromatischen Lösemitteln wie Xylol eine Vielzahl spezieller Lösemittel (Ketone, Alkohole, Ester) zum Einsatz.Die Expoxidharzfarben erfordern in der Regel verschiedenartige Hilfsstoffe wie Netzmittel, Rostinhibitoren, Entschäumer und Verdicker. Der Gehalt an organischen Lösemitteln ist bei den lösemittelhaltigen Epoxidharzfarben sehr hoch und liegt im Bereich von ca. 30%. In wasserverdünnbaren Epoxidharzfarben liegt der Lösemittelanteil deutlich tiefer bei ca. 2.5%. | |
Umwelt- und GesundheitsrelevanzAbb.3 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft Epoxidharzdispersionen Abb.4 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft Epoxidharzfarben lösemittelhaltig Gewinnung der PrimärrohstoffeDie Vorläuferstoffe für die Herstellung von Epoxidharzen, Härterkomponenten, Lösemittel und Hilfsstoffen stammen bei Anwendungen von Anstrichsystemen auf dem Hochbau zum überwiegenden Teil aus Erdölfraktionen und Steinkohleteer. Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe kommen Gesteinsmehle aus Kalk- oder Feldspat zum Einsatz. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden. 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 Epoxidharzfarben 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. | |
QuellenEigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie |
Herstellung |
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Prozesskette | |
HerstellungsprozessDie Herstellung der Epoxidharzfarben erfolgt ausschließlich in großen Chemieindustriebetrieben. Die Prozessketten von Harzen und Härtern umfassen verhältnismäßig viele Stufen, an denen verschiedene Gefahrstoffe, z. T. mit eindeutig krebserzeugender und reproduktionstoxischer Wirkung (z. B. Ethylenoxid, Epichlorhydrin, Phenylglycidylether) beteiligt sind. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch. | |
Umweltindikatoren / Herstellungsiehe Referenztext allgemein
EnergieaufwandFür Expoxidharzfarben sind keine zuverlässigen Daten zum Energieaufwand verfügbar. Aufgrund von Prozesskettenanalysen und Plausibilitätsüberlegungen sind jedoch die Epoxidharze zu den energieintensivsten Bindemitteln unter den Malerlacken zu zählen. Es muss davon ausgegangen werden, dass Epoxidharzfarben signifikant energieintensiver sind als Dispersionslackfarben oder Alkydharzlackfarben. Der Energieaufwand ist auch vom Lösemittelgehalt abhängig. Aufgrund ihres geringen Anteils an organischen Lösemitteln sind Epoxidharzfarben auf Wasserbasis weniger energieintentsiv in der Herstellung. | |
Charakteristische EmissionenEmissionen in der Herstellung von Lacken sind von deren Zusammensetzung abhängig. Lösemittelhaltige Lacke 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. | |
TransportDer Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffen basieren (Bindemittel, Pigmente, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffen 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 Lacken) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Lacken. | |
QuellenUmweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin
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Verarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenDie Verarbeitung von Epoxidharzfarben ist anspruchsvoll. Die Qualität des Lackfilms hängt entscheidend von der guten Durchmischung der Komponenten im angegebenen Verhältnis ab. Epoxidharze können ab Temperaturen von ca. 8-12°C verarbeitet werden. Bei niederen Temperaturen werden die Verarbeitungs- und Erhärtungszeiten länger, bei höheren Temperaturen kürzer. Die Anweisungen der Hersteller zu Mischungsverhältnissen, zulässigen Verarbeitungstemperaturen, Luftfeuchtigkeit und maximal zulässiger Verarbeitungszeit sind unbedingt zu beachten. | ||||||||||
Arbeitshygienische RisikenAllgemeinesEpoxidharzfarben könne eine Reihe von Gesundheitsgefahren bei der Verarbeitung aufweisen. Praktisch allen Epoxidharzen gemeinsam sind die Gesundheitsgefahren durch Reizungen und Sensibilisierung der Haut. Die besonders gefährlichen Epoxidharztypen sind Spezialanwendungen vorbehalten. AGW-WerteFür Lösemittel existieren Arbeitsplatzgrenzwerte. Diese sind je nach Lösemittel verschieden hoch. Informationen zu den Grenzwerten finden sich in den GISBAU Produktdatenblättern (RE05 - RE90) jeweils unter "Grenzwerte und Einstufungen". REACH / CLPsiehe Referenztext Gemische
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAUEpoxidharzfarben können gemäß folgenden Einstufungskatalogen der GISBAU in GISCODES eingeordnet werden:
Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der GefStoffV ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. Es ist deshalb zu prüfen, ob der Einsatz von Epoxidharzprodukten technisch begründet ist, oder ob weniger gefährliche Produkte verwendet werden können (siehe Verarbeitung / Arbeitshygienische Risiken, Reiter Zeichen & Deklarationen, sowie GISBAU Produktdatenblätter / Ersatzstoffe. Eine detaillierte Übersicht zur Einordnung von lösemittelbasierten wie wasserbasierten Lacken und Lasuren in die verschiedenen GISCODES findet man im Reiter Zeichen & Deklarationen / Übersichtstabelle / GISBAU Klassifizierungssystem. Emissionen
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Umweltrelevante InformationenWassergefährdungEpoxidharzfarben können in nicht ausgehärtetem Zustand in Gewässern längerfristig schädliche Wirkung haben. Sie sind je nach Rezeptur schädlich bis giftig für Wasserorganismen. Gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) werden sie als “wassergefährdend“ eingestuft. Entsorgung von RestmaterialNicht ausgehärtete Reste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden. TransportEpoxidharzfarben 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. Hinweis zu Oberflächenbeschichtungen für Parkette und HolzfußbödenBei allen Lacken, die als Oberflächenbeschichtungen für Parkette und Holzfußböden eingesetzt werden sollen, ist darauf zu achten, dass eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ der Gruppen Z-157.10) mit Aussagen zum Gesundheitsschutz vorliegt (baurechtliche Anforderung!). Sie umfasst eine Emissionsprüfung zur quantitativen Bestimmung und Bewertung von Formaldehyd, sowie flüchtiger (VOC) und schwer flüchtiger (SVOC) Verbindungen auf Basis des o.g. AgBB-Bewertungsschemas. | ||||||||||||||||||||||||
Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer NutzungSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumTVOC: Es sind keine zuverlässigen Daten verfügbar. Aus der Erfahrung können jedoch bei unsachgemäßer Verarbeitung von Zweikomponentensystemen Probleme entstehen, insbesondere wenn die Mischungsverhältnisse, Verarbeitungstemperaturen oder Luftfeuchtigkeiten zu wenig genau beachtet werden. Die Verarbeitung dieser Systeme erfordert Sachkenntnis. Schadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumUmweltrelevante Bestandteile:
Umweltrelevante Bestandteile können durch Abwitterung, Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen. Zudem können alle buntpig-mentierten Epoxidharzfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, Kobalt und Nickel enthalten. | ||||||||||||||||||||||||
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. Epoxidharzfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind. | ||||||||||||||||||||||||
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“. | ||||||||||||||||||||||||
InstandhaltungDer Aufwand für die Totalentfernung von beschädigten Schichten ist groß. Die Haftbarkeit auf bereits erhärteten und gealterten Epoxidharzfarben ist eingeschränkt. | ||||||||||||||||||||||||
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 | |