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Polyurethan-Hartschaum

Begriffsdefinition

Polyurethan-Hartschaum PUR ist ein harter Dämmstoff mit überwiegend geschlossenzelliger Struktur, der durch Aufschäumen eines Reaktionsgemisches aus Polyolen und Isocyanaten (MDI: Diphenylmethandiisocyanat) hergestellt wird. PUR gehört unter den synthetischen organischen Dämmstoffen zur Gruppe der Schaumkunststoffe. Der Dämmstoff wird in der Regel mit einer Kaschierung bestehend aus Mineralvlies oder Aluminiumfolie versehen oder im Verbund mit Stahl- oder Aluminiumblechen (Sandwichelemente) geliefert. In den letzten Jahren zeigt sich ein Übergang von PUR-Schaum zu sog. PIR(Polyisocyanurat)-modifziertem PUR-Schaum mit höherem Isocyanat-Anteil.
Die Dämmwirkung wird durch den Einschluss ruhender Luft bzw. von Treibgasen in den aufgeschäumten Zellen erzeugt.

Wesentliche Bestandteile

PUR/PIR-Hartschäume bestehen im Wesentlichen aus Polyolen, MDI (Diphenylmethandiisocyanat), Treibmittel (meistens Pentan), einem phosphorhaltigen Flammschutzmittel (in der Regel TCPP oder TEP) und einer Kaschierung aus Mineralvlies oder Aluminiumfolie.

Charakteristik

Unter den Kunststoffschäumen sind Produkte aus PUR/PIR-Hartschaum meist jene mit den geringsten Wärmeleitzahlen. Die Wärmeleitfähigkeit liegt in der Regel zwischen 0,020 bis 0,030 W/mK. Eine Wärmeleitfähigkeit unter 0,024 W/mK wird teilweise durch die Verwendung von speziellen teilhalogenierten Treibgasen erzielt..

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Flammschutzmittel

Vor dem Jahre 2000 wurde in Polyurethanschäumen häufig TCEP als Flammschutzmittel eingesetzt. Danach erfolgte in Europa zunehmend eine Umstellung auf das Flammschutzmittel TCPP. TCEP ist als SVHC nach REACH eingestuft und wird in Hartschäumen kaum noch verwendet. Polyurethan-Dämmstoffe mit dem pure life-Siegel der ÜGPU e.V. (Überwachungsgemeinschaft Polyurethan-Hartschaum e.V.) enthalten neben weiteren Anforderungen z.B. kein TCEP als Flammschutzmittel.
Die gegenwärtig eingesetzten Flammschutzmittel TCPP (Tris(2-Chlorisopropyl)phosphat) und TEP (Triethylphosphat) sind beide als gesundheitsschädlich bei Verschlucken (H 302) eingestuft. TEP ist halogenfrei. 

Treibmittel

Als Treibmittel wird in Deutschland vorwiegend der halogenfreie Kohlenwasserstoff Pentan eingesetzt. Der Marktanteil dieser Produkte liegt etwa bei 95%. Seit 2002 werden neben Pentan auch die fluorierten Treibmittel HFKW-365mfc, HFKW-227ea sowie HFKW-245fa eingesetzt. Während die Herstellung von PUR-Schäumen mit Treibmittelemissionen verbunden ist, sind Emissionen aus dem fertigen Produkt während der Nutzungsphase vergleichsweise gering. Die heute eingesetzten teilfluorierten Kohlenwasserstoffe haben im Vergleich zu früher ein deutlich reduziertes Treibhauspotenzial. Jedoch ist ihr Treibhauspotenzial immer noch größer als jenes von Kohlenstoffdioxid. Pentan hingegen ist kein Treibhausgas. 
Für die Herstellung von Polyurethan-Dämmstoffe mit dem pure life-Siegel der ÜGPU e.V. (Überwachungsgemeinschaft Polyurethan-Hartschaum e.V.) dürfen keine halogenhaltigen Treibmittel verwendet werden.

Lieferzustand

Platten (d = 20 – 300mm) mit oder ohne Deckschichten aus Mineralvlies oder Aluminiumfolie.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Neben der Anwendung im Hochbau für die Dämmung von Wänden, Dächer und Böden wird Polyurethan-Hartschaum auch in der Haustechnik für die Dämmung von Heizungs- und Warmwasserrohren eingesetzt.
Polyurethanprodukte für die Dämmung von Aussenwänden werden auch als Sandwichelemente, überwiegend mit Deckschichten aus Stahl, angeboten.

genaue Erläuterung → Anwendungsbereiche Dämmstoffe

U. Kasser, D. Savi, M. Klingler, Dämmstoff Spider, Ausgabe 2014, Swisspor AG

IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., Werkmäßig hergestellte Polyurethan-Dämmstoffe, Umweltproduktdeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2015

K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010

A. Leisewitz et. al, Erarbeitung von Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel, Umweltbundesamt, 2000

European Union Risk Assessment Report, TRIS (2-CHLOROETHYL) PHOSPHATE, TCEP, 2009

 

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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Referenz

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Umweltdeklarationen

 

 

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

   
  Wofür steht das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)? Inhalt aufklappen
 

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des BMI steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, mit dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. Im Rahmen des Bewertungssystems gibt es auch einige Kriteriensteckbriefe, die sich direkt oder indirekt auf Baustoffe beziehen.
Ausführliche Informationen zum BNB-System siehe www.nachhaltigesbauen.de
  Welche Informationen liefert WECOBIS für BNB im Reiter BNB-Kriterien? Inhalt aufklappen
 

WECOBIS führt in den Datenblättern der Bauproduktgruppen umfangreiche Informationen zur Beantwortung der verschiedenen Fragestellungen im Hinblick auf Umwelt- und Gesundheitsaspekte. Im Reiter BNB-Kriterien bietet WECOBIS gezielt Antworten auf Fragestellungen baustoffrelevanter Steckbriefe. Durch die Bündelung von Aspekten z.B. bzgl. der Risiken für die lokale Umwelt, Fragen zur Innenraumhygiene und der Thematik Rückbau, Trennung, Verwertung gibt WECOBIS gezielte Hilfestellung bei der Einordnung einzelner Baustoffe. Tiefergehende Informationen finden sich über die Verknüpfungen in den jeweiligen Datenblättern.
Hinweis: Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und der genannten Kriterien erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z.B. eingebaute Menge).

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

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

BNB-Kriterium BN_1.1.6 zielt auf die Reduzierung bzw. Vermeidung von Stoffen und Produkten beim Neubau, die aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften oder Rezepturbestandteile ein Risikopotenzial für Grundwasser, Oberflächenwasser, Boden und Luft (auch Innenraumluft) enthalten. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 5 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung der Substitution eines Stoffes.

Für den Umgang mit Materialien im Bestand und deren Einordnung ist Kriteriensteckbrief BK_1.1.6. heranzuziehen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau) und BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

Einordnung der Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)
Stand 08/2017

Für die Bewertung nach Kriterium BNB_BN_1.1.6 (Version V 2015) werden sechs potenzielle Schadstoffgruppen betrachtet. Für die Einordnung der Dämmstoffe aus PUR/PIR gemäß 1.1.6 sind die hervorgehobenen Schadstoffgruppen relevant:
1 Gefährliche und besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC)
2 Gefährliche Stoffe, die ausgelaugt werden können
3 Schwermetalle (bei Bodenbelägen als Stabilisatoren in Kunststoffen)
4 Flüchtige organische Verbindungen (VOC) einschließlich organische Lösemittel
5 Halogenierte Kälte- und Treibmittel
6 Biozide

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) werden in 1.1.6 über folgende Einsatzbereiche adressiert (s. BNB_BN_1.1.6 Anlage 1 / Allgemeine Anforderungsliste, Anlage 2 / Einzelstoffe mit besonders besorgniserregenden Eigenschaften):

  • Pos.32a Kunstschaum-Dämmstoffe / EPS, XPS, PUR/PIR, Melamin- und Phenolharzschäume für den Innen- und Außenraum / Wand-, Decken-, Bodendämmung, flexible TGA-Dämmung
  • Pos. 36a Dämmstoffe / mineralische und nicht mineralische Außenwanddämmung / Wärmedämmverbundsysteme
  • Pos. 36b Dämmstoffe / mineralische und nicht mineralische Innendämmungen 

Im folgenden werden die Anforderungen für die Verwendung von Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) dargestellt. Die eigentlichen Anforderungen der genannten Position in Anlage 1 betreffen ggf. auch andere Dämmstoffe.

Qualitätsniveau (QN)

Anforderungen für alle
Kunstschaum-Dämmstoffe / hier: PUR/PIR-Dämmstoffe
(gem. Pos.32a)

Anforderungen für
PUR/PIR-Dämmstoffe in Außenwanddämmungen, z.B. WDVS
(gem. Pos.36a)

Anforderungen für Innendämmungen (gem. Pos.36b)

1
(= Mindest-anforderung)

Produktdokumentation1 incl. Deklaration von SVHC der Kandidatenliste > 0,1 Gew.-%

Produktdokumentation1 incl. Deklaration von SVHC der Kandidatenliste > 0,1 Gew.-%

Deklaration biozider Wirkstoffe (sofern eingesetzt)

 

Produktdokumentation1 incl. Deklaration von SVHC der Kandidatenliste > 0,1 Gew.-%

2 (zusätzlich zu QN1)

Es dürfen nur Produkte verwendet werden, die frei von halogenierten Treibmitteln sind und keines der folgenden Flammschutzmittel (<0,1%) enthalten:
TCEP (Details s. 1.1.6 Anlage 2, C/D)

gem. Pos.32a dürfen nur Produkte verwendet werden, die frei von halogenierten Treibmitteln sind und keines der folgenden Flammschutzmittel (<0,1%) enthalten: TCEP (Details s. 1.1.6 Anlage 2, C/D)

gem. Pos.32a dürfen nur Produkte verwendet werden, die frei von halogenierten Treibmitteln sind und keines der folgenden Flammschutzmittel (<0,1%) enthalten: TCEP (Details s. 1.1.6 Anlage 2, C/D)

3
(zusätzlich zu QN1)

4 (zusätzlich zu QN1)

Die Anforderungen hinsichtlich Bioziden, gefährlichen Stoffen und halogenierten Treibmitteln des Labels Blauer Engel DE-UZ 1403 müssen erfüllt werden.

gem. Pos.32a dürfen nur Produkte verwendet werden, die frei von halogenierten Treibmitteln sind und keines der folgenden Flammschutzmittel (<0,1%) enthalten: TCEP (Details s. 1.1.6 Anlage 2, C/D)

Einhaltung AgBB-Schema2
5 (zusätzlich zu QN1) Die Anforderungen hinsichtlich VOC, Bioziden,, gefährlichen Stoffen, Formaldehyd und halogenierten Treibmitteln des Labels Blauer Engel DE-UZ 1323 müssen erfüllt werden.
Kommentierung

Das ausgeschlossene Flammschutzmittel TCEP wird heute in aller Regel nicht mehr verwendet und ca. 95% der Polyurethan-Dämmstoffe werden heute mit Pentan (halogenfrei) geschäumt, weshalb diese Anforderungen leicht zu erfüllen sind. Auch die Einhaltung des AgBB-Schemas ist möglich. Produkte mit dem pure life-Siegel der ÜGPU e.V. (Überwachungsgemeinschaft Polyurethan-Hartschaum e.V.) erfüllen diese Anforderungen (bei WDVS bis QN3, bei Innendämmungen bis QN4).

In Produkten mit dem Blauen Engel, das gilt für WDVS (DE-UZ 140) wie für Innendämmungen (DE-UZ 132), dürfen jedoch keine halogenierten organischen Verbindungen als Flammschutzmittel eingesetzt werden. Bei dem in Polyurethan-Hartschaumplatten i.d.R. eingesetzte Flammschutzmittel TCPP handelt es sich um eine halogenierte Verbindung, weshalb diese Anforderung (WDVS ab QN4, Innendämmungen ab QN5) nicht erfüllt werden kann.

Tabelle: Anforderungen an die Verwendung von Dämmstoffen aus Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)
1 Die Produktdokumentation (z.B. über Produktdatenblätter, Technische Merkblätter, Sicherheitsdatenblätter) ist die Mindestanforderung, die mindestens für alle durch BNB 1.1.6 betroffenen Produktgruppen erfüllt sein muss. Zusätzlich ist für alle diese Produktgruppen immer auch die Deklaration von SVHC der Kandidatenliste nach REACH (z.B. über Leistungserklärung, Herstellererklärung) erforderlich. Produktgruppenabhängig können auch noch andere Nachweise gefordert sein.
2 Für die genannten Dämmstoffe ist die Vorlage einer Emissionsprüfung zur quantitativen Bestimmung und Bewertung flüchtiger (VOC) und schwer flüchtiger (SVOC) Verbindungen auf Basis des AgBB-Bewertungsschemas erforderlich.
3 Sofern innerhalb der Qualitätsniveaus auf aggregierte Produktkennzeichnungen verwiesen wird (Emicode, Blauer Engel, etc.), ist es zulässig vergleichbare Nachweise (weitere Umweltzeichen, Angaben in Sicherheits- oder Produktdatenblätter etc.) heranzuziehen. Dabei bezieht sich die Vergleichbarkeit nur auf die Anforderungen hinsichtlich der jeweiligen zu betrachtenden Schadstoffgruppen.

Planungs- und Ausschreibungshilfen mit Textbausteinen

Tabellarische Übersichten mit allen Einzelkriterien für Planung und Ausschreibung sind im neuen Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen unter "Dämmstoffe" zu finden. Die Tabellen dort enthalten auch detaillierte Informationen zu den Nachweismöglichkeiten (z.B. über andere Produktkennzeichnungen) und damit zur Prüfung der angebotenen Produkte. Außerdem finden sich dort auch die für die verschiedenen Qualitätsniveaus zugehörigen Textbausteine (auch als PDF-Download).

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

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BK_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Im Falle einer Sanierungsmaßnahme wird BN_1.1.6 ergänzt durch das BNB-Kriterium BK_1.1.6. Dieses zielt auf die Adressierung und Ausschleusung von Materialien in der bestehenden Bausubstanz, die ein Risikopotenzial für Mensch und Umwelt darstellen. Die Bewertung erfolgt anhand einer Einstufung der Baumaterialien in ein vorgegebenes Schadstoffkataster mit 14 Schadstoffgruppen aufgrund ihres Schädigungspotentials und der jeweiligen Sanierungsmaßnahmen. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 4 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung er Substitution eines Stoffes.

Weitere Informationen zu den Einzelkriterien im Bestand siehe BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung). Für den Einbau von neuen Materialien gilt BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau).

Die Einordnung von Materialien im Bestand erfolgt in WECOBIS jeweils gesammelt für die ganze Obergruppe der Dämmstoffe. Siehe dazu Dämmstoffe im Bestand.

Die an dieser Stelle beschriebenen Dämmstoffe (= aktuell am Markt verfügbare Produktgruppen) enthalten normalerweise keine Problemstoffe, welche bei der Sanierung relevant sind.
Alte PUR-Hartschaum-Dämmstoffe können FCKW enthalten (bis ca. 1990).

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_3.1.3 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Ziel des BNB-Kriteriums 3.1.3 ist die Sicherstellung der Luftqualität im Innenraum unter hygienischen Gesichtspunkten, die zu keinen negativen Effekten hinsichtlich der Befindlichkeit der Raumnutzer führt, die hygienische Sicherheit garantiert und somit möglichst auch eine empfundene hohe olfaktorische Luftqualität gewährleistet.
Die Bewertung erfolgt anhand der Berechnung der personenbezogenen Luftwechselrate sowie anhand von Raumluftmessungen auf den Formaldehyd- und TVOC-Gehalt.
Erfahrungsgemäß lassen sich die Referenz- und Zielwerte dann erreichen, wenn die Auswahl und Verwendung der eingesetzten Materialien auf einem ganzheitlichen Konzept zur Vermeidung von Emissionen aus Bauprodukten basiert und der Einsatz emissionsarmer Materialien die Bauphase begleitend dokumentiert wird. BNB-Kriterium 3.1.3 steht deshalb in engem Zusammenhang mit der Erfüllung der Einzelkriterien für BNB-Kriterium 1.1.6.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_3.1.3 Innenraumhygiene (Neubau)

Einordnung von Polyurethan-Hartschaumdämmstoffen

Emissionsmessungen in der Prüfkammer analog einschlägiger Prüfnormen (DIN EN 717-1 und DIN (EN) ISO 16000-6, 9 und 11) ergaben, dass flüchtige organische Stoffe (VVOC, VOC) in Form des Kohlenwasserstoffs Pentan in geringen Mengen freigesetzt werden. Flüchtige Isocyanate sind in Polyurethan-Hartschaum nicht enthalten.

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

   
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Im BNB Kriteriensteckbrief 4.1.4 werden Konstruktionen nach ihrer Rückbaubarkeit, Trennbarkeit und Verwertbarkeit eingestuft.
WECOBIS kann eine aktuelle Information über mögliche Umwelt- und Gesundheitsgefährdungsaspekte im Zuge von Rückbau und Entsorgung auf Bauproduktgruppenebene geben. Eine Betrachtung von ganzen Konstruktionen kann derzeit in WECOBIS noch nicht erfolgen. Ein Bauteilmodul ist jedoch in planung. Ergänzend zu Leitfäden und Arbeitshilfen helfen die bauproduktgruppenspezifischen Aspekte dem Koordinator jedoch auch jetzt schon, die Komponenten Umwelt und Gesundheit für den Steckbrief 4.1.4 einzuordnen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_4.1.4 – Rückbau, Trennung, Vewertung

Rückbaubarkeit

Für die Bewertung wirkt sich der Einsatz abfallarmer Konstruktionen, die die Möglichkeit eines sortenreines Rückbaus erlauben, günstig aus. Die Rückbaubarkeit beschreibt den Aufwand, der für Demontage oder Abbruch eines Bauteils aus dem Gebäudeverband nötig ist.

Die Rückbaubarkeit von Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum wird in erster Linie durch die Einbausituation und erst in zweiter Linie durch die gewählte Befestigungsart beeinflusst. Am höchsten ist die Rückbaubarkeit für lose horizontal verlegte PUR/PIR-Dämmplatten, z.B. auf einem Warmdach. An der Fassade befestigte oder verklebte PUR/PIR-Dämstoffe können mit erhöhten Aufwand mechanisch entfernt werden.

Rückbaubarkeit    Geringer Rückbauaufwand => => => => => => => hoher Rückbauaufwand
Konstruktionsweise lose Verlegung mechanische Fixierung (vollflächige) Verklebung
Blähperlit-Dämmstoffe X    
Calciumsilikat-Dämmplatten     X
Dämmstoffe mit Aerogelen X X X
Mineralwolle-Dämmstoffe X X X
Schaumglas-Dämmstoffe     X
Vermiculite-Dämmstoffe X    
Flachs/Hanf-Dämmstoffe X X X
Holzfaserdämmplatten X X X
Kork-Dämmstoffe X X X
Schafwolle-Dämmstoffe X X  
Zellulose-Dämmstoffe X X X
Expandiertes Polystyrol (EPS) X X X
Extrudiertes Polystyrol (XPS) X X X
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) X X X
Spritzschaum (PUR/UF)     X
Melamin- und Phenolharzschäume X X X
Montageschäume     X

Sortenreinheit

Beschreibt den Aufwand, der für die sortenreine Trennung mehrschichtiger und / oder inhomogener Bauteile anfällt.

Heute wird PUR/PIR-Hartschaum an der Fassade meist in Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) eingesetzt. Dabei wird der Dämmstoff mauerseitig verklebt und putzseitig mit einer Armierungsschicht bestehend aus einem Glasfasergewebe und einem Klebemörtel versehen. Als Folge davon lässt sich der Dämmstoff im Rückbau nur noch mangelhaft von diesen Schichten trennen. Hingegen ist im Falle einer losen Verlegung der Dämmplatten z.B. auf einem Flachdach der Aufwand für die sortenreine Trennung vergleichsweise gering.

Verwertbarkeit

Für die Bewertung der Verwertbarkeit der Baustofffraktionen gelten die zur Zeit der Bewertung am Markt aktuell verfügbaren technischen Verfahren. Alternativ können bei Bauteilen mit langer zu erwartender Nutzungsdauer Forschungsvorhaben, die praktikable Lösungsmöglichkeiten in absehbarer Zeit zur Verfügung stellen können, positiv bewertet werden. 

Eine stoffliche Verwertung von PUR/PIR-Dämmstoffen ist theoretisch zu Produkten mit geringeren Qualitätsanforderungen möglich, jedoch wird derzeit seitens der Hersteller noch kein Rücknahmesystem angeboten. Siehe auch Informationen unter 2.5.4 Stoffliche Verwertung im Reiter Nachnutzung.

Verwertungs-/ Beseitigungswege Hochwertige Verwertung Minderwertige Verwertung Energetische Verwertung Deponierung
Blähperlit-Dämmstoffe nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Calciumsilikat-Dämmplatten nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Dämmstoffe mit Aerogelen nicht möglich nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Mineralwolle-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Schaumglas-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Vermiculite-Dämmstoffe

nicht möglich

 möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Flachs/Hanf-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Holzfaserdämmplatten nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Kork-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Schafwolle-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Zellulose-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Expandiertes Polystyrol (EPS) möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Extrudiertes Polystyrol (XPS) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Spritzschaum (PUR/UF) nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Melamin- und Phenolharzschäume nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Montageschäume nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Hochwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung gleichwertiger Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Minderwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung untergeordneter Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Energetische Verwertung
Die Produktgruppe wird in einer Verbrennungsanlage energetisch verwertet.
Deponierung
Die Produktgruppe wird ggf. nach thermischer Vorbehandlung deponiert

Quellen

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Kriterium 1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt, abrufbar unter BNB_BN_1.1.6 Version V 2015

Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 3.1.3 Innenraumhygiene, abrufbar unter BNB_BN2011-1_313 (Online-Quelle)

Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 4.1.4 Rückbau, Trennung und Verwertung, abrufbar unter BNB_BN2011-1_414 (Online-Quelle)

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Technisches

 

 

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Technische Daten

Rohdichte ρ [kg/m3]

von 30 bis 43

Druckfestigkeit fc [N/mm²]

von 0,1 bis 0,2

Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m*K)]

von 0,020 bis 0,030

Wärmespeicherkapazität c [J/(kg*K)]

von 1.100 bis 1.700

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ

von 40 bis 200

Baustoffklasse nach DIN 4102-1

B2

Euroklasse nach DIN EN 13501-1

E

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN 13165 Wärmedämmstoffe für Gebäude - Werkmäßig hergestellte Produkte aus Polyurethan-Hartschaum

Bauregelliste

Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) nach DIN EN 13165:
Bauregelliste B / Teil 1 / 1.5.4 / Anlage 01 + 05

Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Baurregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Baurregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten

CE-Zeichen

seit März 2003

Quellen

Produktdatenblätter diverser Hersteller

Mehrfachansicht
DatenblattansichtPolyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)
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Literaturtipps

 

 

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Pfundstein, M; Gellert, R.; Spitzner, M.H.; Rudolphi, A.; Detail Praxis / Dämmstoffe – Grundlagen, Materialien, Anwendungen; 2007;Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG; München

Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg

K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010

KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung; Informationsbroschüre „Umweltverträglichkeit von Gebäudedämmstoffen“;06/2003; Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes Schleswig-Holstein, Kiel

IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., PU-Dämmplatten, Umweltproduktdeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2015

A. Leisewitz et. al, Erarbeitung von Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel, Umweltbundesamt, 2000

European Union Risk Assessment Report, TRIS (2-CHLOROETHYL) PHOSPHATE, TCEP, 2009

 

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

siehe auch Polyurethan

Basismaterial: PUR/PIR:
ca. 20-30% Polyether-Polyole, ca. 50-65% Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI)
Treibmittel: ca. 4-6% Pentan oder HFKW
„PUR-Dämmplatten für den Hochbau werden heute überwiegend mit n-Pentan geschäumt; der Marktanteil dieser Produkte in Deutschland beträgt nach Angaben des Herstellerverbandes (IVPU) etwa 95%.“
Quelle:
K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010
Flammschutzmittel: ca. 2-5% meist halogenierte Phosphorsäureester (TCPP) . Das Flammschutzmittel TEP ist eine halogenfreie Alternative, wird aber weniger häufig verwendet.
Lichtstabilisatoren:

ca. 0.5-2% siehe Polyurethan
ggf. Deckschichten (Auswahl): flexibel:  Mineralvlies, Aluminiumfolie
fest: z.B. Gipskartonplatten, Stahl- oder Aluminiumbleche

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

siehe auch Polyurethan
Die Herstellung von PUR/PIR-Dämmstoffen erfolgt aus Erdölprodukten (Polyole und Isocyanate), die an die verarbeitenden Betriebe geliefert werden.

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.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Sauberer PUR/PIR-Hartschaumabfall kann im Glycolyseverfahren in ein flüssiges Regenerat, das Glycolysepolyol, umgewandelt werden. Dieses Glycolysepolyol kann einen Teil der für die Herstellung neuer Polyurethan benötigten Rohstoffe ersetzen. Da für das Glycolyseverfahren allerdings die Rezeptur, d.h. die Art und Zusammensetzung des Rohstoffs bekannt sein muss, eignet sich das Verfahren nur für die Verwertung von Produktionsabfällen.
Die Wiederverwertung von gebrauchten PUR/PIR-Abfällen als Rohstoff für die Dämmstoffherstellung erfolgt nicht.

Radioaktivität

Radioaktivität ist für Polyurethan-Hartschaum nicht relevant.

Quellen

VPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., Werkmäßig hergestellte Polyurethan-Dämmstoffe, Umweltproduktdeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2013

K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

PUR-Hartschaum

Herstellungsprozess

Polyurethan-Hartschaum PUR wird nach dem Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren hergestellt. Dabei werden die flüssigen Ausgangskomponenten (Polyisocyanate und Polyole) unter Hinzufügen von Katalysatoren und Treibmitteln gemischt. Direkt nach dem Mischen setzt eine chemische Reaktion ein, in deren Verlauf das Treibmittel verdampft. Dabei schäumt das Gemisch auf. Es entsteht ein Hartschaum mit einer Vielzahl kleinster geschlossener Zellen, die das verdampfte Treibmittel umschließen. In den letzten Jahren zeigt sich eine Entwicklung vom PUR-Schaum zu sog. PiR(Polyisocyanurat)-modifiziertem PUR-Schaum mit höherem Isocyanat-Anteil und Polyester-Polyolen.
Im Doppelbandverfahren wird das aufgeschäumte Gemisch auf eine untere Deckschicht (Kaschierung) aufgetragen und anschließend mit einer oberen Deckschicht verklebt.
Im Blockschaumverfahren strömt das Reaktionsgemisch in eine Blockform. Die so entstandenen Blöcke werden nach dem Aushärten und Ablagern zu Platten aufgeschnitten.

Umweltindikatoren / Herstellung

Referenz

Energieaufwand

Die zur Verarbeitung notwendige Energie ist im Verhältnis zur Energie die in den Rohstoffen gebunden ist verhältnismäßig gering.

Graue Energie

  PU-Dämmplatte (Aluminiumfolie-kaschiert WLS 024, 12 cm); 3,735 kg/m2 PU-Dämmplatte (Mineralvlies-kaschiert, WLS 028, 14 cm); 4,5 kg/m2 PU-Dämmplatte (PU Blockschaum, 15 cm); 4,5 kg/m2
Graue Energie*) [MJ/kg] 103 95 101

*) Daten von Ökobau.dat umgerechnet pro Kilogramm

Die Rohstoffe verursachen den größten Teil der Grauen Energie (ca. 90%). Flammschutzmittel, Treibgase und andere Zusatzstoffe, sowie der Herstellungsprozess spielen nur eine untergeordnete Rolle. Der Einfluss der Kaschierung (Aluminiumfolie oder Mineralvlies) ist abhängig von der Plattendicke. Die Graue Energie von alukaschierten Platten ist bei gleicher Rohdichte und Plattendicke höher als jene von mineralvlies- oder unkaschierten Platten.

Charakteristische Emissionen

siehe auch Polyurethan

Die Herstellung von PUR-Schäumen ist prozessbedingt mit Treibmittelemissionen verbunden, während in der Nutzungsphase die laufenden Jahresemissionen aus dem fertigen Produkt vergleichsweise gering sind. Beim Einsatz HFKW-365mfc/HFKW-245fa-haltiger Treibmittel kommt es z.B. zur Freisetzung von ca. 15% der eingesetzten Treibgase.

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Das als Treibmittel eingesetzte Pentan ist ein hoch-entzündlicher Kohlenwasserstoff. Seine Dämpfe sind hoch-entzündlich; in Verbindung mit Luft entstehen explosionsfähige Gemische. Eine Gesundheitsgefährdung besteht beim Einatmen der Dämpfe in hohen Konzentrationen. Die Verwendung von Pentan erfordert daher erhöhte Sicherheitsmaßnahmen und explosionsgeschützte Verarbeitungsanlagen.

Das bei der Dämmstoffherstellung eingesetzte Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI) verursacht Haut- und schwere Augenreizungen (H315 & H319), kann allergische Hautreaktionen verursachen (H317), ist gesundheitsschädlich bei Einatmen (H332), kann bei Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen (H334), die Atemwege reizen (H335), vermutlich Krebs erzeugen (H351) und die Organe schädigen bei längerer oder wiederholter Exposition (H373).   Somit sind umfangreiche Arbeitsschutzmaßnahmen notwendig. Neben Vorsichtsmaßnahmen gegen die akuten Gefährdungen von Isocyanaten sollten Allergiker und Asthmatiker sowie bereits gegen Isocyanate sensibilisierte Mitarbeiter nicht zu Arbeiten mit Isocyanaten oder deren Zubereitungen herangezogen werden. Erkrankungen durch Isocyanate sind meldepflichtige Berufskrankheiten. →  siehe auch Stoff-/Produktgruppen GISBAU

Für die Gefährdungsbeurteilung und daraus abzuleitende Schutzmaßnahmen für Arbeiten mit Isocyanaten liegt die TRGS 430 vor. Arbeitsplatzgrenzwerte liegen nur für monomere Isocyanate vor. Bei der Herstellung von PUR-Klebstoffen treten jedoch auch polymere Isocyanate auf. Die TRGS 430 beschreibt deshalb Verfahren zur Bewertung einer möglichen Gefährdung durch die gesamte Isocyanatexposition. Die Gefährdungsbeurteilung muss vom Arbeitgeber durchgeführt, schriftlich dokumentiert und bei maßgeblichen Veränderungen aktualisiert werden. Die TRGS 430 legt für die Herstellung von Isocyanaten technische Schutzmaßnahmen fest.

Transport

Das Vorprodukt Phosgen unterliegt Transportbeschränkungen gemäß ADR, wird allerdings kaum transportiert, sondern gleich vor Ort produziert und weiterverarbeitet.

Das Vorprodukt Ethylenoxid und das Zwischenprodukt Isocyanat unterliegen Transportbeschränkungen gemäß ADR.

Quellen

IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., PU-Dämmplatten, Umweltproduktdeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2015

K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010

H-Sätze:

European Chemicals Agency, C&L Inventory Database, echa.europa.eu/web/guest/information-on-chemicals/cl-inventory-database

Transport:

Anlage zur Bekanntmachung der Neufassung der Anlagen A und B des Europäischen Übereinkommens vom 30. September 1957 über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) (in der ab dem 1. Januar 2011 geltenden Fassung)

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

PUR/PIR kann an der Baustelle mit normalen Schneidwerkzeugen einfach zugeschnitten werden. Eine Verlegung mit Heißbitumen- oder Kaltkleber ist möglich.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Dämmstoffe aus PUR/PIR-Hartschaum werden auf der Baustelle höchstens mechanisch bearbeitet. Dabei entstehen keine relevanten arbeitshygienischen Risiken oder Gefährdungen für die Umwelt.

→ auch GISBAU Produktgruppen-Information Polyurethan-Hartschaumplatten

AGW-Werte

Die TRGS 430 für die Gefährdungsbeurteilung und daraus abzuleitende Schutzmaßnahmen für Arbeiten mit Isocyanaten gilt nicht für den Einbau von PUR-Hartschaumplatten. Die Verarbeitung auf der Baustelle führt nicht zu nennenswerten Isocyanat-Emissionen.

REACH / CLP

Referenz

 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Belastungen der Innenraumluft durch eingebaute PUR-Dämmstoffe sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten. Emissionsmessungen in der Prüfkammer analog einschlägiger Prüfnormen (DIN EN 717-1 und DIN (EN) ISO 16000-6, 9 und 11) ergaben, dass flüchtige organische Stoffe (VVOC, VOC) in Form des Kohlenwasserstoffs Pentan in geringen Mengen freigesetzt werden.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Gemäß Umweltproduktdeklaration werden die Anforderungen des allgemeinen Ausschusses für die gesundheitliche Bewertung von Baustoffen (AgBB) erfüllt. Emissionsmessungen in der Prüfkammer analog einschlägiger Prüfnormen (DIN EN 717-1 und DIN (EN) ISO 16000-6, 9 und 11) ergaben, dass flüchtige organische Stoffe (VVOC, VOC) in Form des Kohlenwasserstoffs Pentan in geringen Mengen freigesetzt werden. Flüchtige Isocyanate sind in Polyurethan-Hartschaum nicht enthalten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus eingebauten HFKW-freien PUR/PIR-Dämmstoffen sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Bei HFKW-245fa/-356mfc-getriebenen PUR-Dämmplatten ist mit einer jährlichen Emissionsrate von ca. 1% zu rechnen.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

siehe auch Polyurethan

Im Brandfall zersetzt sich PUR/PIR, ohne das brennende Partikel abtropfen. Es entstehen neben rußartigen Spaltprodukten Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid sowie Stickoxide und Spuren von Cyanwasserstoff. Aufgrund des Stickstoffanteils im Polyurethan und aufgrund der enthaltenen Flammschutzmittel bilden sich giftige Brandgase.

Wassereinwirkung

Bei Wassereinwirkung können lösliche Additive freigesetzt werden.

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“.

→ Datenbank als PDF

Quellen

VPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., Werkmäßig hergestellte Polyurethan-Dämmstoffe, Umweltproduktdeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2013

K. Becken et. al, Fluorierte Treibhausgase vermeiden, Wege zum Ausstieg, Umweltbundesamt, 2010

 
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Nachnutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Beim Rückbau von alten FCKW-haltigen PUR-Dämmstoffen muss auf einen möglichst zerstörungsfreien Rückbau geachtet werden, da von FCKW ein sehr hohes Ozonabbau- und Treibhauspotenzial ausgeht. Die PUR-Dämmstoffe müssen in der Müllverbrennung entsorgt werden. Beim Rückbau von PUR-Dämmstoffen ohne FCKW sind keine besonderen Massnahmen erforderlich.

Wiederverwendung

Bei zerstörungsfreiem Ausbau ist eine Wiederverwendung gebrauchter unverschmutzter Dämmstoffe aus PUR/PIR als Dämmstoff theoretisch möglich, sofern sie keine FCKW enthalten.

Stoffliche Verwertung

siehe auch Polyurethan

Im Glycolyseverfahren können PUR/PIR-Hartschaumabfälle bei ca. 200 °C in flüssiges Glycolysepolyol umgewandelt werden, das einen Teil der für die Herstellung neuer Polyurethane benötigten Rohstoffe ersetzen kann. Das Verfahren eignet sich allerdings nur für Produktionsabfälle, deren Zusammensetzung bekannt ist.
Daneben besteht für unverschmutzte Baustellenabfälle die Möglichkeit der stofflichen Verwertung durch Klebepressen. Dabei werden saubere PUR-Plattenreste zerkleinert und mit Polyurethan-Kleber unter Druck zu Platten verpresst.

Verschmutzte Bau- und Abbruchabfälle können derzeit nicht stofflich verwertet werden. Ein Rücknahmesystem scheitert nach Herstellerangaben an den zu kleinen Mengen.
Eine sortenreine Trennung insbesondere von Platten mit Kaschierungen ist nur schwer möglich. Bei Sandwich-Elementen muss das Blech abgezogen und eingeschmolzen werden.
Bei alten PUR-Abfällen, bei denen FCKW als Treibmittel nicht ausgeschlossen werden kann, käme es zudem beim Zerkleinern für eine weitere stoffliche Verwertung zu einer Freisetzung der Treibgase.

Energetische Verwertung

Ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich, müssen Dämmstoffe aus PUR der energetischen Verwertung zugeführt werden. In modernen Verbrennungsanlagen mit nachgeschalteter Rauchgaswäsche werden die in alten PUR-Dämmstoffen noch enthaltenen FCKWs zerstört.
Heizwert: 25 MJ/kg

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Eine Deponierung von PUR/PIR ist seit dem 01.05.2005 ohne thermische / energetische Vorbehandlung nicht mehr möglich.

EAK-Abfallschlüssel

17 Bau- und Abbruchabfälle
17 02 03 Kunststoff
17 06 04 Dämmmaterial mit Ausnahme desjenigen, das unter 17 06 01 und 17 06 03 fällt

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Online-Quelle abgerufen am 07.04.2014.

KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung; Informationsbroschüre „Umweltverträglichkeit von Gebäudedämmstoffen“;06/2003; Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes Schleswig-Holstein, Kiel