Produktgruppeninformation
Begriffsdefinition
Magnesia besteht aus kaustisch gebrannter Magnesia (MgO), das zur schnelleren Hydratation einen Anreger (meist Magnesiumchloridlösung) benötigt.
Magnesit ist im ausgehärteten Zustand ein sehr hartes Bindemittel mit Festigkeiten über 50 N/mm² und wird teilweise in der Werbung als "Edelstein" unter den mineralisch gebundenen Materialien bezeichnet.
Wesentliche Bestandteile
Zu den wesentlichen Bestandteilen von Magnesia gehören Magnesiumoxid sowie verschiedene Salzlösungen 2-wertiger Metalle, z.B. MgCl2, MgSO4, CaCl2, ZnCl2.
Charakteristik
Bauprodukte aus Magnesia, z. B. Magnesiaestriche, sind nicht feuchtebeständig.
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Kaustisches Magnesia reagiert mit Wasser ätzend.
Lieferzustand
- Pulveriges Bindemittel
- Trockenmörtel incl. Quarzsand / feine Gesteinskörnungen
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
- Leichtbauelemente (z.B. Holzwolle-Leichtbauplatten)
- Industriefußböden mit hoher mechanischer Belastbarkeit
- Dekorative Zwecke (Kunstmarmor)
⇒ Achtung: i.d.R. nur für Trockenbereiche geeignet, da wasserlöslich.
Quellen
Stark, J. und Wicht, B.: Zement und Kalk: Der Baustoff als Werkstoff. 1. Auflage, Birkhäuser Verlag, Berlin, (2000).
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde,;Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
Technisches
Baustoffklasse nach DIN 4102-1
A1 (nicht brennbar)
Beständigkeit
nur für Trockenbelastung, wird bei ständiger Nassbelastung gelöst
Technische Baubestimmung
Die allgemeinen Anforderungen an bauliche Anlagen und die Verwendung von Bauprodukten werden in den Landesbauordnungen geregelt. Bei Bedarf können diese allgemeinen Vorgaben durch Technische Baubestimmungen konkretisiert werden. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) macht im Auftrag der Länder die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) bekannt, die als Grundlage für die Umsetzung in Landesrecht dient.
Weitere Informationen dazu bzw. produkt- und bauartspezifische Informationen siehe
→ DIBt / Informationsportal Bauprodukte und Bauarten
→ DIBt / Zulassungs- und Genehmigungsverzeichnisse
Technische Regeln (DIN, EN)
DIN 18560 |
| Estriche im Bauwesen |
-1 | 2009 | Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Prüfung und Ausführung |
-2 | 2009+ B 2012 | Teil 2: Estriche und Heizestriche auf Dämmschichten (schwimmende Estriche) |
-3 | 2006 | Teil 3: Verbundestriche |
-4 | 2012 | Teil 4: Estriche auf Trennschicht |
-7 | 2004 | Teil 7: Hochbeanspruchbare Estriche (Industrieestriche) |
DIN EN 13813 | 2003 | Estrichmörtel, Estrichmassen und Estriche - Estrichmörtel und Estrichmassen - Eigenschaften und Anforderungen |
DIN EN 14016 |
| Bindemittel für Magnesiaestriche - Kaustische Magnesia und Magnesiumchlorid |
-1 | 2004 | Teil 1: Begriffe und Anforderungen |
-2 | 2004 | Teil 2: Prüfverfahren |
Quellen
Trauthwein D. Gesund bauen und wohnen: Haufe; 2008
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Literaturtipps
Kalmbach; Schmölling; Luftreinhaltung in Forschung und Praxis; 1990; Erich Schmidt Verlag; Berlin
Hansmann K.; Bundes-Immissionsschutzgesetz, 17. Auflage mit Erläuterungen; 1997; Nomos Verlagsgesellschaft; Baden Baden
Zwiener, G.; Ökologisches Baustoff-Lexikon. Daten, Sachzusammenhänge, Regelwerke; 1994; C. F. Müller; Heidelberg
Kasser Ueli, Pöll Michael; Ökologische Bewertung mit Hilfe der Grauen Energie, Schriftenreihe Umwelt Nr. 307 Ökobilanzen; 1999; Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) (Hrsg.)
Henning; Kühl; Oelschläger; Philipp; Technologie der Bindebaustoffe; 1976; VEB Verlag für Bauwesen; Berlin
Schäffler H.; Baustoffkunde, 7. Aufl., S.79-91, 139-150, 211; Vogel Buchverlag; Würzburg
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde,;Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
STARK, J. and WICHT, B.: Zement und Kalk: Der Baustoff als Werkstoff. 1. Auflage, Birkhäuser Verlag, Berlin, (2000)
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Magnesiumcarbonat (MgCO3),
- Mg 28,8%
- C 14,2%
- O 57,0%
Rohstoff für das kaustische Magnesia ist Magnesiumcarbonat (MgCO3), welches z. B. in Magnesit oder Dolomit enthalten ist. Die Ausbeute des abgebauten Materials ist gering (z. B. bei Lagerstätten in Griechenland: 7 - 12 M.-%).
Magnesia benötigt zur Erhärtung einen Anreger der aus einer Salzlösung 2-wertiger Metalle (z. B. MgCl2 oder MgSO4) besteht.
Magnesiumchlorid fällt als Nebenprodukt bei der Herstellung von Kali-Salzen an und kommt als konzentrierte Lauge oder als Feststoff in den Handel. In der Natur ist es Hauptbestandteil des Meersalzes.
Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Gewinnung der Primärrohstoffe
Die Rohstoffe werden ausschließlich im Tagebau gefördert.
Die Gewinnung erfolgt im Großsprengverfahren. Anschließend erfolgt die Verladung des Gesteins mit Löffelbaggern oder Radschaufelladern auf Schwerlastwagen. Diese liefern das Gestein zu den Brechwerken.
Die Werke liegen in unmittelbarer Umgebung zu den Abbaustätten (kurze Transportwege).
Verfügbarkeit
Hauptlagerstätten von Magnesiumcarbonat sind die Türkei, Griechenland und China. Die Rohstoffe sind dort noch in ausreichendem Maße vorhanden. Angaben über die Umweltbedingungen in den Abbauländern liegen derzeit nicht vor. In Deutschland finden sich keine Abbaustätten.
Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen
Derzeit keine Informationen hierzu verfügbar.
Radioaktivität
Natürlich Radionuklide in Baustoffen können vorkommen in Abhängigkeit von Material und Zuschlagstoffen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland seit mehr als 20 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der radioaktiven Stoffe in Baumaterialien durchgeführt. Nach einer Studie des BfS wurden in Deutschland keine zu Bauzwecken verwendbaren Materialien festgestellt, die infolge erhöhter Uran- und Radiumkonzentrationen zu höheren Konzentrationen des Radon-222 (Radon) in Räumen führen könnten.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils industrieller Rückstände als Zuschlag zu beachten, siehe ausführliche BfS-Informationen zu Baustoffen unter "bfs Natürliche Radionuklide in Baumaterialien".
Von den Rohstoffen, die für Magnesiaherstellung verwendet werden, kann in Einzelfällen eine geringe natürliche Strahlung ausgehen. Diese liegt im Schwankungsbereich der natürlichen Strahlung.
Herstellung
Prozesskette
Herstellungsprozess
Das Gestein aus Magnesit und Dolomit wird zwischen 800°C und 900°C gebrannt. Dabei reagieren die Ausgangsstoffe zu Magnesiumoxid:
Magnesit: MgCO3 → MgO + CO2
Dolomit: CaMg(CO3)2 → CaCO3 + MgO+ CO2
Das entstehende Magnesiumoxid wird auch kaustisches Magnesia genannt, da es wenn es mit Wasser reagiert ätzend (= kaustisch) wird.
Als Energieträger zum Brennen des Rohstoffes finden heute fast ausschließlich Kohle, Heizöl oder Holz Verwendung.
Magnesia hydratisiert mit Wasser sehr langsam. Um den Abbindevorgang zu beschleunigen, versetzt man das Magnesiumoxid mit Salzlösungen 2-wertiger Metalle z.B. Magnesiumsalzlösungen (MgCl2, MgSO4) oder CaCl2 und ZnCl2.
Magnesiumchlorid führt bei kaustischer Magnesia zu einer hydratischen Reaktion (Kristallisation, Einbindung von Wassermolekülen in ein Kristallgitter), bei der sich das schwer lösliche basische Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) bildet. Es wirkt hier als Katalysator, d.h. es verbleibt schwer löslich und damit weitestgehend unschädlich im ausgehärteten Produkt.
Umweltindikatoren / Herstellung
Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI liefern.
Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.
Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren
Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.
Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.
Energieaufwand
Bei der Herstellung von Magnesia wird Energie zum Brechen, Mahlen und Brennen des Magnesiumcarbonats benötigt. Die meiste Energie wird beim Brand verbraucht.
Graue Energie
4.800 MJ/to
(incl. Rohstoffabbau, Transport zum Ofen, Aufbereitung und Brennen)
Charakteristische Emissionen
Bei der Herstellung von Magnesia fallen je nach Verfahren und technischer Ausrüstung eines Werkes Emissionen von Staub und gasförmigen Schadstoffen an.
Nach dem Brennen wird der Kauster in Pendel-, Kugel-, oder Hammermühlen gemahlen. Hierbei entstehen lokal teilweise erhebliche Lärm- und Staubemissionen, deren Auswirkungen auf die Umwelt durch Einhausungen, für die Arbeiter durch Schutzmaßnahmen (Atem-, Gehörschutz) vermindert werden (können).
Informationen über den Einsatz von Abgasreinigungsanlagen bzw. die Durchführung von Lärm- und Staubschutzmaßnahmen in den Herstellerländern liegen derzeit nicht vor.
Maßnahmen Gesundheitsschutz
Es sollte persönliche Schutzausrüstung (Atem-, Gehörschutz) getragen werden.
Maßnahmen Umweltschutz
Auswirkungen von Lärm- und Staubemissionen auf die Umwelt werden durch Einhausungen vermindert.
Gefahrstoffverordnung
Magnesia ist nach Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtig mit den GHS-Symbolen Ätzwirkung GHS05 und Ausrufezeichen GHS07 und wird mit dem Signalwort „Gefahr“ markiert.
Es gelten folgende H-Sätze zur Gesundheitsgefährdung:
- H315 Verursacht Hautreizungen.
- H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen.
- H318 Verursacht schwere Augenschäden.
- H335 Kann die Atemwege reizen.
Im abgebundenen Zustand, das heißt ausgehärteten Zustand, gehen keine Gesundheitsgefahren von Magnesiaprodukten aus.
Transport
Magnesiumcarbonat, der Rohstoff von Magnesia, wird in Ländern wie der Türkei, Griechenland, der Balkanländer und China abgebaut. Dadurch entstehen lange Transportwege. Der Transport erfolgt hier auf internationaler Ebene.
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Bei der Herstellung von Magnesiamörtel ist das Mischungsverhältnis von wasserfreiem Magnesiumchlorid und Magnesiumoxid (zwischen 1 : 2,0 und 1 : 3,5) einzuhalten. Magnesiumchlorid wirkt hygroskopisch (wasseranziehend) was bei Überschuss von MgCl2 im Binder zu dessen Durchfeuchtung führt.
Magnesiagebundene Baustoffe sind weiterhin nicht feuchtebeständig, deshalb keine Anwendung in Feuchträumen und im Freien. Darüber hinaus sind feuchte Magnesiabinder elektrisch leitend.
Bei der Verwendung von MgCl2-Lösung als Anreger für Magnesiabinder ist auf die starke korrosionsfördernde Wirkung der Chloride zu achten. Bei Spannbetonbauteilen darf kein Magnesiamörtel verwendet werden während bei Stahlbetonbauteilen eine Sperrschicht anzuordnen ist.
Arbeitshygienische Risiken
Allgemeines
Bei der Verarbeitung wird aufgrund der Aerosole das Tragen von Staubschutzmasken angeraten (P1, weiß).
→ Staub, Feinstaub
AGW-Werte
Es liegen keine spezifischen Informationen für einen AGW-Wert für Magnesia. Bei anorganischen Bindern in Sackware gilt i. d. R. ein AGW-Wert beim Mischen von 6 mg/m³ gemessen an der alveolengängigen Fraktion.
REACH / CLP
Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.
Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden.
Magnesiabinder werden als Gemisch eingestuft.
Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.
Informationen hierzu finden sich dann in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) des Herstellers.
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU
Für Magnesia liegt keine Einstufung nach GISBAU in WINGIS online vor.
Umweltrelevante Informationen
Wassergefährdung
Es liegt keine Wassergefährdung vor. Dennoch sollten Magnesiabinder nicht in die Kanalisation oder anderen Gewässern zugeführt werden.
Quellen
Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde,;Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Nutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand
Sie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe.
Für eine ganzheitliche Betrachtung sind zusätzlich die jeweiligen Bauproduktgruppen zu betrachten. Im rechten Navigationsmenü finden sich Links zu den zugeordneten Bauproduktgruppen. Wenn Sie sich in einer Bauproduktgruppe befinden, sind dort ggf. Links zu den zugeordneten Grundstoffen abgebildet.
Von Magnesiabindern werden weder im Neuzustand noch bei der Nutzung Schadstoffe emittiert.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall
Brandfall
Magnesiabinder sind nicht brennbar. Magnesitgebundene Baustoffe können brennbar sein, abhängig von den weiteren Rohstoffen wie z. B. dem Holzanteil bei Holzwolle-Leichtbauplatten.
Wassereinwirkung
Magnesiabinder bzw. Magnesiaestriche verlieren bei Wassereinwirkung zunächst an Festigkeit, bei ständiger Wasserbelastung werden sie gelöst. Im feuchten Zustand sind sie darüber hinaus elektrisch leitend.
Nachnutzung
Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung
Sie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe.
Für eine ganzheitliche Betrachtung sind zusätzlich die jeweiligen Bauproduktgruppen zu betrachten. Im rechten Navigationsmenü finden sich Links zu den zugeordneten Bauproduktgruppen. Wenn Sie sich in einer Bauproduktgruppe befinden, sind dort ggf. Links zu den zugeordneten Grundstoffen abgebildet.
Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau
Beim Ausbau von magnesitgebundenen Baustoffen wie Magnesiaestrichen ist auf ausreichenden Staubschutz zu achten. Die Möglichkeit des Absaugens sollte geprüft werden.
Energetische Verwertung
Eine energetische Verwertung von magnesitgebundenen Baustoffen ist in Abhängigkeit von den Anteilen organischen Materials, wie Holz (z.B. Holzwolle-Leichtbauplatten), theoretisch möglich.
Beseitigung / Verhalten auf der Deponie
Magnesitgebundene Baustoffe müssen am Ende ihrer Lebensdauer auf einer Deponie abgelagert werden.
EAK-Abfallschlüssel
17 09 04 | gemischte Bau- und Abbruchabfälle |