Produktgruppeninformation |
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BegriffsdefinitionUnter dem Oberbegriff Kunststoff-Dachbahnen werden die Unterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahnen aus Kunststoff zusammengefasst. Auf dem Markt sind mehrlagige Bahnen mit unterschiedlicher Grundstruktur erhältlich. Zum einen sind Bahnen aus beschichteten Vliesen als Trägermaterial für die Funktionsschicht erhältlich. Zum anderen sind Vlies-Folien-Kombinationen üblich, welche in manchen Fällen mit einer Gitterarmierung aus Kunststoff verstärkt werden. Die Aufgaben des Vliesstoffes sind vielfältig. Neben den Trägereigenschaften für chemische Zusätze und der mechanischen Schutzfunktion sollen sie auch die Handhabung der Kunststoff-Dachbahnen verbessern. Bei den Funktionsschichten zur Isolation gegen Wasser in flüssiger Form handelt es sich um mikroporöse oder geschlossene Filme, Beschichtungen oder um thermisch verfestigte Mikrovliese. |
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Wesentliche BestandteileFür die Herstellung häufig verwendete Kunststoffe sind Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid und Polyethylen. Der Aufbau der Bahnen ist oft mehrlagig und besteht aus einer Schichtkombination aus Vliesstoffen und diffusionsoffenen Filmen. Mögliche Musteraufbauten sind:
Oft wird eine diffusionsoffene Funktionsschicht durch beidseitig aufkaschierte Vliese geschützt. Die Verbindung zwischen den verschiedenen Vliesen bzw. Filmen wird mittels Klebstoffen oder einer thermischen Bondierung hergestellt. Bei beschichteten Vliesen wird die Funktionsschicht mittels Extrusion auf das Vlies aufgebracht. Die Kunststoff-Dachbahnen enthalten ggf. Zusatzmittel wie Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren oder Hydrophobierungsmittel. |
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CharakteristikUnterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahnen sollten bei Verlegung direkt auf der Wärmedämmung diffusionsoffen sein. Vor allem während den Wintermonaten findet eine Diffusion von warmer, feuchter Luft vom Gebäudeinnern nach außen statt. Die Dampfdurchlässigkeit der Bahnen gewährleistet, dass die Diffusionsfeuchte entweichen kann, welche nicht von der Dampfsperre zurückgehalten wird, und nicht in der Wärmedämmung kondensiert. |
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LieferzustandIn Rollen unterschiedlicher Breite (ca. 1,5 m bis 3 m) |
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Anwendungsbereiche (Besonderheiten)Dachbahnen werden im Steildach zur zusätzlichen Abdichtung unter der Eindeckung zum Beispiel aus Ziegeln eingesetzt. Die Begriffe Unterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahn beziehen sich auf verschiedene Dachaufbauten:
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Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks (2010): Merkblatt für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen |
Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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Planungs- und Ausschreibungshilfen |
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Referenz |
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Referenz |
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Referenz |
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Umweltdeklarationen |
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Referenz |
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Referenz |
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Bewertungssystem |
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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)Referenz |
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BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)Referenz |
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BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)Referenz |
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BNB-Kriterium BN_3.1.3 - InnenraumhygieneReferenz |
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BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, VerwertungReferenz |
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Referenz |
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QuellenReferenz |
Technisches |
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Technische DatenIn der nachfolgenden Tabelle sind einige der Eigenschaften von Produkten aufgeführt, die für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen eingesetzt werden. Die Angaben stehen stellvertretend für einige der Produkte, die auf dem Markt verfügbar sind. Während Unterdachbahnen und Unterdeckbahnen oft diffusionsoffen sind, da sie u.a. auch auf der Wärmedämmung verlegt werden, ist die Diffusionsoffenheit von Unterspannbahnen aufgrund der vorhandenen Hinterlüftungsebenen kein notwendiges Kriterium.
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Referenz |
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Technische Regeln (DIN, EN)
CE-ZeichenSeit 2005 |
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Literaturtipps |
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Kaiser, Wolfgang (2007): Kunststoffchemie für Ingenieure, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München Steben, P. (2005): Vergleichsuntersuchungen zur Wasserdampfdurchlässigkeit von Unterdeck-, Unterspannbahnen und Dampfsperren, TU Braunschweig Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks (2010): Merkblatt für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen |
Rohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileKunststoff-Dachbahnen für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen bestehen aus Vliesen und Folien, die aus Kunststoffen und teilweise aus Glasfasern gefertigt sind. Die häufigsten Kunststoffe für die eingesetzten Vliese und Folien sind:
Die Herstellung der Polymere sowie die damit verbundenen umweltrelevanten Aspekte sind in den entsprechenden Abschnitten im Kapitel Kunststoffe beschrieben. Kunststoff-Dachbahnen aus PVC weisen einen relativ hohen Anteil an Weichmachern auf. Bei der Produktion von Kunststoff-Dachbahnen werden auch in geringen Mengen Flammschutzmittel eingesetzt, welche die Brennbarkeit des Kunststoffs verringern. Es werden bromierte oder chlorierte Verbindungen sowie Aluminiumhydrat verwendet. Hinzu kommen bei manchen Bahnen mineralische Füllstoffe (Talkum, Kalksteinmehl), Pigmente und Stabilisatoren in geringen Gewichtsanteilen. Nachfolgende Tabelle gibt die Zusammensetzung von einigen Kunststoff-Dachbahnen wieder, welche als Unterdach- Unterdeck- oder Unterspannbahnen verwendet werden.
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Umwelt- und GesundheitsrelevanzGewinnung der PrimärrohstoffeDer wichtigste Rohstoffe in der Kunststoffherstellung ist Erdöl. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle ist mit Umweltrisiken verbunden. Die Kunststoffherstellung benötigt insgesamt rund 4% des weltweit geförderten Erdöls und Erdgases. VerfügbarkeitMit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von Kunststoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre. Verwendung von Recyclingmaterialien / ProduktionsabfällenDie Wiederverwendbarkeit von Produktionsabfällen hängt vom Kunststofftyp ab. Grundsätzlich können Thermoplaste wieder eingeschmolzen und erneut in der Produktion eingesetzt werden, während Duroplaste nach dem Abkühlen nicht mehr aufgeschmolzen werden können. Genauere Angaben für einzelne Kunststoffklassen sind in den Grundstoff-Datenblättern angegeben. RadioaktivitätKunststoffe weisen keine erhöhte Radioaktivität auf. Da Dachbahnen nicht zur Abdichtung gegen das Erdreich eingesetzt werden, spielen sie für die Abdichtung des Gebäudes gegen eindringendes Radon keine Rolle. Über die Entstehung von Radon im Untergrund und die damit einhergehende Radonproblematik informiert der Lexikonbegriff natürliche Strahlenexposition ausführlich. Weitere Informationen zur Radioaktivität sind auf der Webseite des Bundesamts für Strahlenschutz abrufbar. Landinanspruchnahme (Landuse)Die Erdölgewinnung für die Kunststoffherstellung ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden. Durch Leckagen während der Erdöl-Förderung oder des Erdöl-Transports können allerdings die Ökosysteme beträchtlicher Flächen längerfristig geschädigt werden. |
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QuellenKeller, G., et al (2001): Radon permeability and radon exhalation of building materials, In: The Science of the Total Environment 272 (2001) 85-89 Kaiser, Wolfgang (2007): Kunststoffchemie für Ingenieure, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München Informationen zu Radon in Gebäuden: Online-Quelle
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Herstellung |
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Prozesskette |
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HerstellungsprozessZur Herstellung von Kunststoff-Dachbahnen werden verschiedene Vliese und Folien mittels Klebstoffen oder thermischer Bondierung verbunden. Bei beschichteten Vliesen wird die Funktionsschicht mittels Extrusion auf das Vlies aufgebracht. Zusatzmittel wie Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren oder Hydrophobierungsmittel werden meist bereits bei der Vliesstoffproduktion mitverarbeitet und sind dann in den Vliesen enthalten. Aus denselben Kunststoffen können sowohl Vliese als auch Folien hergestellt werden. Als Rohstoffe kommen die oben bereits aufgeführten Polymere zum Einsatz. Die unterschiedlichen Materialien werden durch verschiedene Produktionsverfahren erzeugt. Zur Herstellung der Vliese werden die zwei Verfahren Nassvlies- und Spinnvliesverfahren verwendet. Vliesherstellung im NassverfahrenBeim Nassverfahren werden Kunststoff-Fasern in Wasser dispergiert. Der Dispersion werden zusätzlich Bindemittel, Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren und weitere Additive zugegeben. Die Dispersion wird dann auf einem Förderband aufgeschwemmt, wobei das Wasser abfiltriert wird und nur die Fasern mit dem Bindemittel auf dem Förderband das Vlies formen. Die Morphologie der Vliese wird von der Fließbandgeschwindigkeit und der aufgelegten Polymermasse bestimmt. Herstellung von SpinnvliesenBei der Produktion von Spinnvliesen wird zunächst das Kunststoff-Polymer in einem Extruder erhitzt und auf hohen Druck gebracht. Bereits im Extruder werden die Additive wie z. B. Flammschutzmittel oder UV-Stabilisatoren eingebracht. Das Gemisch wird anschließend in genauer Dosierung mittels Spinnpumpen durch eine Matrize, die so genannte Spinndüse gepresst. Das Polymer tritt aus der Düsenplatte als feiner Faden noch in geschmolzener Form aus. Durch einen Luftstrom wird es abgekühlt und noch aus der Schmelze gestreckt. Diese Fasern werden unter Einwirkung des Luftstroms in mehreren Schichten auf einem Förderband abgelegt, nachdem sie statisch entladen wurden. Das Förderband selbst ist als feines Sieb ausgebildet. Durch eine Luft-Absaugung unter dem Siebband werden die Fäden fixiert. Das mehrschichtige Fasergelege wird dann durch beheizte Walzen (Kalander) oder durch einen Dampfstrom unter Zufuhr thermischer Energie verbunden bzw. „verbacken“. Diffusionsoffene thermisch verfestigte Mikrovliese können durch die Anwendung von hydrophilen Polymeren erzeugt werden. Bei der Herstellung wird Polyethylen in Butan gelöst und unter hohen Temperaturen sowie hohem Druck soweit erhitzt, dass bei der plötzlichen Druckentlastung in der Spinndüse das Spinnmedium (Butan) verdampft und sich das Polyethylen zu Endlosfasern zusammenzieht. Durch den Einsatz von hydrophilen Polymeren kann die wasseranziehende Eigenschaft des Kunststoffs zum Dampftransport durch das Vlies ausgenutzt werden. Hierbei werden Wassermoleküle aufgenommen, die aufgrund eines anliegenden Dampfdruckgefälles durch das Polymer transportiert und auf der gegenüberliegenden Seite wieder an die Luft abgegeben werden. Herstellung von Folien und BeschichtungenFolien oder Beschichtungen werden durch Extrusion hergestellt. Als Extrusion wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem Kunststoff in einem Extruder erhitzt wird. Ein Extruder besteht im Wesentlichen aus eine Schneckenpumpe, die den Kunststoff unter hohem Druck aus einer Düse presst. Das Material wird nach der Düse auf einem Förderband abgelegt und kontinuierlich wegbefördert. Wenn der flüssige Kunststoff durch eine schmale Schlitzdüse gepresst wird, entsteht bei der Abkühlung des Kunststoffs eine Folie. Eine Beschichtung wird nach dem gleichen Verfahren hergestellt, der Kunststoff wird jedoch gleich auf dem Vlies oder einer weiteren Folie der endgültigen Dachbahn aufgebracht. Zur Erzeugung von mikroporösen Folien werden die Polymermassen vor der Extrusion mit Inertmaterial (meistens feines Kalkpulver) angereichert. Nach der Extrusion und nach dem Abkühlen werden durch eine Reckung der Folien feine Risse um das eingeschlossene Inertmaterial gebildet. Die Dampfdurchlässigkeit der Folie wird dadurch erzeugt, das sich mehrere dieser feinen Risse über den Folienquerschnitt verbinden und so eine Pore bilden können. Eine weitere Methode zur Erzeugung von Folien mit kleinen Poren ist die Perforation mittels mechanischer, akustischer oder optischer Einwirkung. Mechanisch werden Mikroporen durch Nadeln hergestellt, die auf Kalanderwalzen aufgeschweißt sind. Zur optischen Erzeugung werden Laserstrahlen eingesetzt, wobei die Löcher durch Mikrobohrungen in den noch flüssigen Kunststoff hineinziehen. Solche Löcher können auch durch Schallwellen oder durch ein Vakuum erzeugt werden. |
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Umweltindikatoren / HerstellungReferenz Graue EnergieDie Graue Energie von verschiedenen Kunststoff-Dachbahnen berechnet sich aus den verschiedenen Bestandteilen. Der nicht erneuerbare Primärenergieaufwand ist vor allem vom Flächengewicht abhängig. Die Unterschiede zwischen den für die Herstellung der Bahnen verwendeten Polymere spielt eine untergeordnete Rolle. Die PVC–Folie mit einem Flächengewicht von 950 g/m2 generiert doppelt soviel Graue Energie wie ein Polyestervlies mit Acrylat–Beschichtung und einem Flächengewicht von 400 g/m2. In Bezug auf den Rohstoffeinsatz und die Graue Energie sind Unterspannbahnen mit geringerem Flächengewicht zu bevorzugen.
Quelle: ecoinvent Centre, (2010) |
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Charakteristische EmissionenDie Emissionen unterscheiden sich für die unterschiedlichen Verfahren zur Vlies- oder Folien-Herstellung. Angaben zu den Emissionen der Kunststoffherstellung finden sich in den entsprechenden Datenblättern zu den Grundstoffen. |
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Maßnahmen GesundheitsschutzDie Maßnahmen zum Gesundheitsschutz unterscheiden sich für die unterschiedlichen Verfahren zur Vlies- oder Folien-Herstellung. Angaben zu den Maßnahmen zum Gesundheitsschutz in der Kunststoffherstellung finden sich in den entsprechenden Datenblättern zu den Grundstoffen. |
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Maßnahmen UmweltschutzDie Maßnahmen zum Umweltschutz unterscheiden sich für die unterschiedlichen Verfahren zur Vlies- oder Folien-Herstellung. Angaben zu den Maßnahmen zum Umweltschutz in der Kunststoffherstellung finden sich in den entsprechenden Datenblättern zu den Grundstoffen. |
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TransportJe nach eingesetzten Kunststoffen werden in der Herstellung Gefahrengüter transportiert. Näheres für bestimmte Kunststoffe findet sich in den entsprechenden Datenblättern. Der Transport der Halbfertigprodukte Vliese und Folien unterliegt keinen Transporteinschränkungen. |
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Quellenecoinvent Centre, (2010): ecoinvent data v2.2, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, Online-Quelle |
Verarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenUnterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahnen müssen überlappend verlegt werden. Die Überlappungen, Anschlüsse und Durchdringungen müssen regensicher verklebt werden. Zur Verklebung werden u.a. Klebbänder und Flüssigklebstoffe eingesetzt. Poröse, staubige und vliesartige Untergründe müssen zur Verbesserung der Haftung der Klebbänder mit einem Primer vorbehandelt werden. Bei der Verarbeitung muss beachtet werden, dass diverse Chemikalien, Holzschutzmittel und alkalische Baustoffe die Widerstandsfähigkeit der Kunststoff-Dachbahnen gegen Wasserdurchgang herabsetzen können. |
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Arbeitshygienische RisikenAllgemeinesDie Verlegung von Kunststoff-Dachbahnen im Unterdach, als Unterdeckung oder Unterspannung birgt keine besonderen arbeitshygienischen Risiken. Jedoch sind die eingesetzten Primer und Flüssigklebstoffe, um eine Verarbeitbarkeit auch bei tiefen Temperaturen zu ermöglichen, oft lösemittelhaltig und enthalten mehr als 10% Lösemittel (z.B. Ethanol oder Toluol). Die Verarbeitung dieser Produkte kann je nach eingesetztem Lösemittel und Lösemittelgehalt mit einer Gesundheitsgefährdung verbunden sein. AGW-WerteBeim Einsatz lösemittelhaltiger Primer sind die anwendbaren Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) für Lösemittel zu beachten. Vor der Verarbeitung sollte das Sicherheitsdatenblatt des verwendeten Produkts konsultiert werden. REACH / CLPReferenz EmissionenVon den Unterspannbahnen gehen bei der Verarbeitung keine Emissionen aus. Jedoch sind die eingesetzten Primer und Flüssigklebstoffe, um eine Verarbeitbarkeit auch bei tiefen Temperaturen zu ermöglichen, oft lösemittelhaltig und enthalten mehr als 10% Lösemittel (z.B. Ethanol oder Toluol). Die Verarbeitung dieser Produkte ist je nach eingesetztem Lösemittel und Lösemittelgehalt mit unterschiedlich bedeutenden VOC-Emissionen verbunden. |
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Nutzung |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken NeuzustandSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumVon den eingesetzten lösemittelhaltigen Primern und Flüssigklebstoffen können VOC-Emissionen ausgehen. Schadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumIm Neuzustand sind keine Emissionen in den Außenraum mit bedeutenden Auswirkungen in der Umwelt zu erwarten. |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer NutzungSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumKunststoff-Dachbahnen für Unterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahnen werden über der Dämmschicht eingesetzt. Von ihnen und den möglicherweise eingesetzten Primern werden deshalb keine Schadstoffe in den Innenraum abgegeben. Schadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumÜber die Abgabe von Schadstoffen von Unterdach-, Unterdeck- und Unterspannbahnen in die Luft über größere Zeiträume liegen keine Messungen vor. Als umweltrelevante Bestandteile können die Bahnen Flammschutzmittel, Stabilisatoren und Weichmacher enthalten. Durch Verwitterung und Versprödung der Kunststoff-Dachbahnen könnten diese über längere Zeiträume diffus in die Umwelt gelangen. |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken im SchadensfallBrandfallDie Kunststoff-Dachbahnen für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen sind meist als normalentflammbar (EN Klasse E) eingestuft. Das Brandverhalten der verschiedenen Kunststoffe sowie die mögliche Entwicklung von toxischen Brandgasen geht aus den entsprechenden Kapiteln zu den Kunststoffen hervor (siehe Polyester, Polyurethan, Polypropylen, Polyethylen). WassereinwirkungKunststoff-Dachbahnen sind gegen Wassereinwirkung unempfindlich. |
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Beständigkeit NutzungszustandFür das Alterungsverhalten von Unterdach-, Unterdeck und Unterspannbahnen aus Kunststoff sind noch keine Langzeitbeobachtungen verfügbar. Die Bahnen sind über die Jahre, in Bezug auf ihre technischen Eigenschaften, immer weiter verbessert worden. Vor allem zwei Faktoren sprechen für die Folien und Vliese aus Polyolefinen im Vergleich zu Folien aus PVC: Die mechanischen und thermischen Eigenschaften sind gleichwertig bis besser und das Fehlen von Weichmachern kann vermutlich die Folienschrumpfung verhindern 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“. |
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InstandhaltungDie Instandhaltung von Kunststoff-Dachbahnen beschränkt sich auf das Überkleben entstandener Leckagen oder den Ersatz der Bahnen. |
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Nachnutzung |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiko RückbauBeim Ausbau von Kunststoff-Dachbahnen entstehen keine besonderen Gefahren. |
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WiederverwendungEine Wiederverwendung wird nur in jenen Fällen möglich sein, in denen die Bahnen nicht mit dem Untergrund verklebt oder verschweißt sind. Allerdings sind abdichtende Bauteile bezüglich ihrer Wiederverwendung generell heikel. Es ist kaum anzunehmen, dass ein Handwerker bereit ist, die Garantie für eine Abdichtung aus wiederverwendetem Material zu übernehmen. |
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Stoffliche VerwertungEine stoffliche Verwertung von gebrauchten Kunststoff-Dachbahnen für Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen ist grundsätzlich möglich. Voraussetzung dafür ist ein einfacher Ausbau, der nur bei lose verlegten Kunststoffbahnen problemlos möglich ist. Das Recycling von Kunststoff-Dachbahnen wird von den Herstellerverbänden angeboten und ist ökologisch sinnvoll. |
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Energetische VerwertungGemäß der Gewerbeabfallverordnung (GewAbfV) sollen Abfälle aus Kunststoff-Dachbahnen mit den Kunststoffen gesammelt und einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Falls die Abfälle gemischt erfasst werden, sind sie einer Vorbehandlungsanlage zuzuführen. Die Verwertung ist in beiden Fällen vorgeschrieben. Kunststoffdachbahnen weisen hohe Brennwerte um 100 MJ/kg aus und sind für die thermische Verwertung geeignet. Allenfalls enthaltene bromierte Flammhemmer können je nach installierter Rauchgasreinigung zu Luft- oder Wasseremissionen von Bromverbindungen aus der MVA führen. Die mineralischen Bestandteile bleiben in der Schlacke zurück und müssen deponiert werden. Besondere Schadstoffe in den Rückständen sind nicht zu erwarten. Das Verbrennen von Kunststoffen mit energetischer Nutzung wird heute nach dem Recycling als zweitbester Entsorgungsweg angesehen. |
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Beseitigung / Verhalten auf der DeponieKunststoff-Dachbahnen sind keine besonders überwachungsbedürftigen Abfälle. Unter Deponiebedingungen werden Kunststoffe in geologischen Zeiträumen abgebaut. Detaillierte Erhebungen zum Abbau von Dachbahnen sind nicht verfügbar. Kurzfristig stellt die wilde Ablagerung und Verfrachtung von Kunststoffen in diverse Ökosysteme an Land und zu Wasser das weitaus größere Problem dar. |
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EAK-AbfallschlüsselDie Zuordnung von Abfallschlüsseln kann in der Praxis je nach Bundesland unterschiedlich gehandhabt werden. Im konkreten Fall ist immer eine Abklärung der anzuwendenden EAK-Schlüssel notwendig. Für Kunststoff-Dichtungsbahnen können folgende EAK-Abfallschlüssel in Frage kommen:
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QuellenVerordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012). Online-Quelle abgerufen am 11.7.2012 LAGA (2003): Vollzugshinweise zur Gewerbeabfallverordnung (Download) |