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Begriffsdefinition

In Dispersionslackfarben, auch als wasserverdünnbare oder wasserbasierte Lackfarben bezeichnet, liegt das Bindemittel fein verteilt (dispergiert) in Wasser vor. Das Besondere gegenüber normalen Dispersionsfarben (Wandfarben) besteht darin, dass die Bindemittel so konzipiert sind, dass sie nach dem Trocknen einen schlagfesten zähen Lackfilm bilden. Obwohl sie wasserverdünnbar sind, kommen sie nicht ganz ohne Lösemittel aus. Die Dispersionslackfarben sind vor dem Hintergrund der Luftreinhaltepolitik und Arbeitshygiene als Alternativen zu den klassischen Kunstharzlacken (Alkydharzlackfarben) entwickelt worden.

Wesentliche Bestandteile

Dispersionslackfarben bestehen hauptsächlich aus Bindemittel, Wasser, Lösemittel, Füllstoffen, Pigmenten und Hilfsstoffen.

Charakteristik

Dispersionslackfarben nehmen eine Mittelstellung zwischen Dispersionsfarben und Alkydharzlackfarben ein. Sie vereinen verschiedene Bindemitteltypen dieser beiden Produktgruppen (z.B. Acrylate, Vinylpropionat, Alkydharze, Naturharze) und enthalten sowohl organische Lösemittel als auch Wasser. Die häufigsten Bindemittel sind Harze auf Acrylatbasis. Dispersionslackfarben auf Alkydharzbasis haben sich bis heute u.a. wegen ihrer schwierigen Verarbeitbarkeit als Malerlacke nicht durchgesetzt.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Dispersionslackfarben gehören zu den am wenigsten umwelt- und gesundheitsbelastenden Lacksystemen.
Wie die meisten wasserbasierten Systeme benötigen sie Konservierungsmittel, um den mikrobiellen Befall im Topf/Gebinde zu verhindern.
Lacke, die als "filmgeschützt" oder z.B. "mit Filmschutz gegen Algen und Pilze" bezeichnet werden, enthalten Biozide in größeren Mengen, als für die Topfkonservierung alleine erforderlich wäre. Der Einsatz von Bioziden sollte jedoch auf das absolut technisch notwendige Maß reduziert werden. In Produkten mit dem Blauen Engel DE-UZ 12a sind Biozide als Filmschutz ausgeschlossen, zugelassen sind nur bestimmte Biozide und Mengen zur Topfkonservierung.
Im Gegensatz zu den lösemittelbasierten Alkydharzlacken benötigen Dispersionslackfarben kein Antihautmittel. Oxime sind hier also normalerweise nicht zu erwarten.
weitere Informationen:
→ Reiter Planungsgrundlagen / Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lieferzustand

Dispersionslackfarben werden in Metallgebinden geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

grundsätzliche Anwendungsbereiche von Dispersionslackfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren

  Innen Außen
Beanspruchung gering
 stark  
Putze x1) +1) +1)
Gips x2) +2)  
Gipskarton, Papier, Tapeten x +  
Beton x + +
Faserzement x + +
Massivholz x2) +2) +2)
Holzwerkstoffe x2) +2) +2)
Stahl x2) +2) +2)
Stahl verzinkt x2) +2) +2)
Aluminium x2) +2) +2)
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
nicht für Kalkputze geeignet
 
 
2)
nur mit entsprechender Grundierung
 
 

Dispersionslackfarben haben ein breites Anwendungsspektrum. Ihre Hauptanwendungsbereiche sind stark beanspruchte mineralische Untergründe (Wände) im Innenraum sowie Holz und Holzwerkstoffe im Innen- und Außenraum (Holzfassaden). Für Gipsplatten und stark saugende oder ungenügend gefestigte mineralische Untergründe sowie Holz und Metalluntergründe ist eine Grundierung erforderlich. Dispersionslackfarben für eisenhaltige unverzinkte Metalluntergründe enthalten in der Regel Korrosionsschutzpigmente, Holzgrundierungen im Außenraum biologische Wirkstoffe. Wegen der verhältnismäßig geringen Dampfdurchlässigkeit von Dispersionslackfarben sind Untergründe aus Kalkputz nicht geeignet.

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

Anstrichaufbau

Grundierung 100 g/m³ Wasserverdünnbar, biozidhaltig bei Holzgrundierungen im Außenraum
Dispersionslackfarbe 300 g/m² Zwei Anstriche Standardrezeptur, erster Anstrich mit wenig Wasser verdünnt

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für Holz im Außenraum. Die produktbedingten Abweichungen können erheblich sein. Grundierungen auf Holz im Außenraum sind in der Regel mit bioziden Wirkstoffen gegen Bläue und Fäulnisbildung versehen. Häufig werden auch Imprägnierungen auf Lösemittelbasis verwendet. Grundierung und Deckanstrich müssen nicht aus denselben Bestandteilen bestehen.

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 Lacke, Lasuren

Gefahrstoffverordnung

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Lacke

siehe Referenztext Lacke

siehe Referenztext allgemein

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Umweltdeklarationen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Lacke, Lasuren

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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 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 - Innenraumhygiene

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Lacke 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

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ: geringe Dampfdurchlässigkeit, µ = 1.500 - 10.000

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Der Begriff Dispersionslackfarbe ist in DIN 55945 (Beschichtungsstoffe) definiert.

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Literaturtipps

 

 

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

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Dispersionslackfarben 2.1.1 neu

Abb. 1 / Zusammensetzung nach Funktionen

Als Bindemittel werden verschiedene Kunstharze mit einem durchschnittlichen Gehalt von etwa 25 % in der gebrauchsfertigen Farbe verwendet. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 20 und 35 %, wobei in weißen Dispersionslackfarben 15 bis 25 % Titandioxid als Weißpigment enthalten sind. Alle Dispersionslackfarben enthalten Wasser im Bereich von 30 bis 45 %, der Gehalt an organischen Lösemitteln (z.B. Glykole, Glykolether, Alkohole) beträgt durchschnittlich 6 %. Dispersionslackfarben enthalten in der Regel Konservierungs- und Stabilisierungsmittel sowie weitere Hilfsstoffe in zum Teil verhältnismäßig großen Mengen.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Dispersionslackfarben 2.1.1 neu

Abb. 2 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

In Dispersionslackfarben sind außer bei Alkydharzbindemitteln keine nachwachsenden Rohstoffe enthalten. Bei Alkydharzen kann der Anteil 60 % betragen. Die anderen Bindemitteltypen, die Lösemittel und die Hilfsstoffe stammen aus Erdölfraktionen. Die Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.
Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffe in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.
Die mineralischen Rohstoffe sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Dispersionslackfarben ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Farben- und Lackproduktion 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

Prozess Lasuren

Herstellungsprozess

Die Herstellung der Bindemittel für Dispersionslackfarben erfolgt vorwiegend in großen Chemieindustriebetrieben. Es handelt sich um eine Reihe von chemischen Syntheseprozessen, bei denen auch verschiedene Gefahrstoffe (z. B. Blausäure, Vinylchlorid, Ethylenoxid), z. T. mit eindeutig krebserzeugender Wirkung, Verwendung finden. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch.

Umweltindikatoren / Herstellung

siehe Referenztext allgemein

Energieaufwand

Wichtigste Einflussgrößen für die Herstellungsenergie von Dispersionslackfarben sind die Mengen der Bindemittel und der Weißpigmente. Die Art der Bindemittel, die Füllstoffe und die Hilfsstoffe haben eine geringe Bedeutung.

Graue Energie

  Dispersionsfarben Dispersionslackfarben Alkydharzlackfarben
[MJ/m²] 12 - 13 11 - 14 20 - 24

Die Bandbreite der Grauen Energie ergibt sich aus den produktbedingten Abweichungen in den Rezepturen und bezieht sich auf den Standardaufbau für weißdeckende Lacke.

Belastungszahl BZ gemäß BUWAL-Methode

Der BZ-Indikator ist das Ergebnis einer in der Schweiz entwickelten Bewertungsmethode der Umweltbelastung während der Herstellung und Verarbeitung von Anstrichstoffen und basiert auf der Stoff- und Energiebilanzierung.

 
 
 
Dispersionsfarben Dispersionslackfarben Alkydharzlackfarben
BZ [-/m²] 14 - 17 15 - 19 31 - 38

Die Unterschiede zu Alkydharzlackfarben als vergleichbares Anstrichsystem für Holz sind groß und werden vor allem durch die Lösemittel verursacht. In der Umweltbelastung vergleichbar sind die Dispersionsfarben. Pro Masseneinheit sind die Dispersionslackfarben wegen des höheren Gehaltes an Bindemittel, Pigmenten und Lösemittel deutlich umweltbelastender als Dispersionsfarben. Dieser Nachteil wird allerdings durch den geringeren Farbverbrauch pro Flächeneinheit so gut wie aufgehoben.

Charakteristische Emissionen

Emissionen 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.

Transport

Der 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.

Quellen

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Dispersionslackfarben stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Dispersionslackfarben können durch Einatmen der Dämpfe oder Aufnahme über die Haut zu Gesundheitschäden führen. Die in Dispersionslackfarben enthaltenen Lösemittel können die Atemwege, die Augen und die Haut reizen sowie vorübergehende Beschwerden wie Kopfschmerzen, Schwindel, Konzentrationsstörungen und Übelkeit verursachen. 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 während der Lagerung der Farben zu verhindern. Beim Aufbringen der Farbe werden diese Biozide freigesetzt.

AGW-Werte

Für Lösemittel existieren Arbeitsplatzgrenzwerte. Diese sind je nach Lösemittel verschieden hoch. Informationen zu den Grenzwerten finden sich in den GISBAU Produktdatenblättern (hier: BSW30) jeweils unter "Grenzwerte und Einstufungen".

REACH / CLP

siehe Referenztext allgemein

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

Dispersionslackfarben können gemäß folgenden Einstufungskatalogen der GISBAU in GISCODES eingeordnet werden:

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

  Dispersionsfarben Dispersionslackfarben Alkydharzlackfarben
[g/m²] 4 - 8 13 - 23 120 - 150

Dispersionslackfarben verursachen nur geringe Lösemittelemissionen bei der Verarbeitung. Die Lösemittelemissionen von Alkydharzlackfarben sind bis zu 10-mal höher, diejenigen von Dispersionsfarben im Durchschnitt etwas geringer.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Dispersionslackfarben sind gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “schwach wassergefährdend“ eingestuft.

Transport

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

Quellen

Eigene Berechnungen und Daten, Büro für Umweltchemie

Umweltbundesamt (2017) Konservierungsmittel in wasserbasierten Wandfarben notwendig, Webseite des UBA

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.

Hinweis zu Oberflächenbeschichtungen für Parkette und Holzfußböden

Bei 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.
Eine Liste aller aktuell zugelassenen Oberflächenbeschichtungen für Parkette und Holzfußböden, die demnach das AgBB-Schema einhalten, findet man beim DIBt (download Liste).

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Dispersionslackfarben enthalten im Vergleich zu stark lösemittelhaltigen Produkten weniger flüchtige Bestandteile. Diese gasen dafür über einen längeren Zeitraum aus. Die Geruchsimmissionen sind am Anfang verhältnismäßig niedrig, dauern oft länger als bei lösemittelhaltigen Kunstharzlacken.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile

  • Dispersionslackfarben mit Alkydharzbindemittel können 0.1 % Metallsikkative enthalten, alle anderen Systeme sind physikalisch trocknend
  • enthalten in der Regel bis 0.2 % Konservierungsmittel
  • enthalten keine Weichmacher
  • enthalten in der Regel eine Reihe von gesundheitsgefährdenden Hilfsstoffen auf polymerer Basis im Bereich von 0.5 - 5 %

Umweltrelevante Bestandteile können durch Abwitterung, Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen. Zudem können alle buntpigmentierten Dispersionslackfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, KobaltNickel, Blei oder Cadmium 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. Dispersionslackfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind.

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
sehr gut gut gut
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
gering, bei Alkydharzbindemitteln vorhanden gut bis sehr gut

Aufgrund der Tendenz zur Vergilbung sind wässrige Alkydharz-Farbsysteme für Außenanwendungen nur bedingt geeignet.

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 abgewaschen, geschliffen und wieder überstrichen werden. Der Aufwand für eine vollständige Entfernung des Farbfilms ist hoch. Insbesondere die Lackdispersionen mit Reinacrylatbindemitteln sind thermoplastisch und lassen sich sowohl mit Schleifen als auch mit Abbeizen nur sehr schlecht und mit viel Aufwand entfernen.

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