Quellen

IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., PU-Dämmplatten aus Blockschaumstoff, Umwelt-Produktedeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2022

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

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.

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 aus Blockschaumstoff, Umwelt-Produktedeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2022

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

H-Sätze:

European Chemicals Agency, C&L Inventory Database, ECHA

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)

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

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

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

IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., PU-Dämmplatten aus Blockschaumstoff, Umwelt-Produktedeklaration, Institut Bauen und Umwelt (IBU), 2022

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

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Beim Rückbau von alten FCKW/HFCKW-haltigen Polyurethan-Dämmstoffen muss auf einen möglichst zerstörungsfreien Rückbau geachtet werden, da von FCKW/HFCKW ein sehr hohes Ozonabbau- und Treibhauspotenzial ausgeht. FCKW/HFCKW-haltige PUR-Dämmstoffe müssen in dafür geeigneten Abfallverbrennungsanlagen entsorgt werden.

Wiederverwendung

Referenz

Stoffliche Verwertung

Recycling zu „PU-Plattenwerkstoff“

Das Recycling zu PU-Plattenwerkstoffe ist das derzeit vom IVPU hervorgehobene Recyclingverfahren für Produktionsabfälle, Nebenprodukte und Baustellenabfälle aus dem Rücknahmesystem. Dabei wird das aus den PU-Abfällen gewonnene Mehl mit einem Bindemittel vermischt, unter Temperatur gepresst und zu einem Plattenwerkstoff verarbeitet. Der Plattenwerkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von ≥ 0,083 W/(m·K) und einer Druckfestigkeit von 7,1 MN/m² ist wasser- und fäulnisresistent und eignet sich für die Dämmung von Wärmebrücken. Typische Einsatzbereiche sind Attiken von Flachdächern, Fenster-Montagerahmen oder Lichtkuppelbohlen. Laut Herstellerangaben lässt sich das Produkt selbst wieder rezyklieren (ohne Erläuterung).

Die PU-Funktionsdämmstoffe werden in einem eigens dafür konzipierten Werk hergestellt. Annahmebedingungen sind:^[2]

• Die Rücknahme bezieht sich ausschließlich auf Polyurethan-Hartschäume, Weichschäume finden in unserem Prozess keine Verwendung.
• In den Prozess können PU-Hartschäume aller Brandklassen mit unterschiedlich hohen Rohdichten sowie mit verschiedenen Deckschichten wie Aluminium, Vlies oder Papier einfließen.
• Bei Fremdstoffen im Schaum wie beispielsweise Kleber, Metall, Holz, Polystyrol etc. bedarf es einer individuellen Prüfung. Die Verwendbarkeit hängt hierbei maßgeblich vom Anteil der Fremdstoffe ab.
• Generell müssen die Schäume sortenrein vorliegen und aus nachvollziehbarer Herkunft stammen.

Mechanisches PU-Recycling zu Verbundschaumstoffen

Die Kunststoffabfälle müssen nach der jeweiligen PU-Kunststoffart sortiert, anschließend gereinigt, zerkleinert und eingeschmolzen werden. Aus dem Rezyklat können verschiedene neue Produkte aus Verbundschaumstoff hergestellt werden, zum Beispiel für die Teppichunterpolsterung oder Schallschutzanwendung. Auf diese Weise kann Hartschaum und Weichschaum verwertet werden.^[3] 

Chemisches PU-Recycling

Beim chemischen Recycling werden PU-Dämmstoffe auf molekularer Ebene zerlegt. Das chemische Recycling ist im Vergleich zum mechanischen Recycling mit einem hohen Energieaufwand verbunden¹⁸. Verfahren zum chemischen Recycling befinden sich laut IVPU in der Pilotphase. Sie stellen, wenn überhaupt, eine Recyclinglösung für die Zukunft dar.

Das chemische PU-Recycling kann mit unterschiedlichen Verfahren wie Acidolyse, Glykolyse und Hydrolyse durchgeführt werden. Die Polyurethanketten wandeln sich dabei in Polyole um. Die gewonnenen Polyole besitzen dieselben Eigenschaften und Funktionalitäten wie das Ausgangsmaterial. Das Glykose-Verfahren eignet sich nur für Produktionsabfälle, deren Zusammensetzung bekannt ist.

Referenz

Quellen

Fortentwicklung und Evaluierung des BNB-Kriteriensteckbriefs 4.1.4 Rückbau, Trennung, Verwertung. 

Forschungsprogramm. Anlage 4 Nachnutzung von Baustoffen. Hildegund Figl, Maria Fellner, Caroline Thurner.

IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH, Wien. Zukunft Bau, Aktenzeichen SWD 10.08.17.7-20.36 (ID 88). Berichtsdatum: 31. Januar 2024. (Online-Quelle)

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

^[1] ecoservice24 (Online-Quelle)

^[2] Next-Step-PU, Zugriff im Januar 2024 (Online-Quelle)

^[3] Purplan: PU Recycling (Online-Quelle)

^[4] M. H. Salinas: Untersuchung flüchtiger Verbindungen bei der thermischen Zersetzung von stickstoffhaltigen Polymerwerkstoffen. Dissertation, 26.02.2001. (Online-Quelle)

^[5] Dreier Recycling (Online-Quelle)

 

Nachnutzung aktualisiert 2025