- Lebenszyklus
Fachinformationen
AluminiumProduktgruppeninformation |
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 Alumiumfolie | |
BegriffsdefinitionAluminium ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste und kommt chemisch gebunden in Bauxit, Tonen und anderen Verbinden vor. Die Bezeichnung Aluminium wird als Oberbegriff für alle Werkstoffe auf Basis von Aluminium verwendet. Darunter fallen Aluminiumlegierungen, Reinaluminium und Reinstaluminium. Aluminium gehört zur Gruppe der Leichtmetalle und ist heute nach Stahl das am häufigsten verwendete Metall. Im Bauwesen werden für Bleche, Bänder und Profile Knetlegierungen verwendet, die im Vergleich zu Gusslegierungen normalerweise weniger Legierungselemente enthalten. Gusslegierungen werden im Bauwesen zum Beispiel als Türklinken genutzt. Legierungselemente bewirken in geringen Mengen eine gezielte Änderung der Eigenschaften. Beispiel für Werkstoffnummer EN-AW 3103: Si 0,5 %, Fe 0,7 %, Cu 0,1 %, Mn 0,9 - 1,5 %, Mg 0,3 %, Cr 0,1 %, Zn 0,2 %, Zr+Ti 0,1 %, Rest Al. Die weitere Differenzierung erfolgt im Kapitel Rohstoffe. | |
Wesentliche BestandteileHauptbestandteil
Legierungselemente
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CharakteristikAluminium ist leicht und ein guter elektrischer Leiter. Außerdem ist es sehr weich, dehnbar und kann durch Auswalzen zu dünnen Folien verarbeitet werden. | |
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und GesundheitsrelevanzBauteile aus metallischem Aluminium oder Legierungen erhalten durch Kontakt mit Luft eine Oxidschicht, wodruch sie bei Kontakt gesundheitlich unbedenklich sind. Aluminiumpulver kann bei Kontakt mit Laugen chemisch reagieren und hochentzündliches Wasserstoffgas bilden. | |
Lieferzustand
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Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
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Gehen Sie, wie gewohnt über das große Ausklappmenü. Wenn Sie in dem linken Feld die Auswahl ändern möchten so entriegeln Sie einfach das Schloss durch anklicken.AluminiumRisikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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AluminiumPlanungs- und Ausschreibungshilfen |
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GrundsätzlichesSie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe. Bei den Grundstoffen in WECOBIS handelt es sich um Ausgangsstoffe für verschiedene Bauproduktgruppen. Grundstoffe werden in der Regel nicht ausgeschrieben. Der Reiter Planungsgrundlagen ist daher bei den Metallen nur teilweise gefüllt. Informationen finden sich in den zugeordneten Bauproduktgruppen (s. Links im rechten Navigationsmenü). | |
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) / Kriterium 1.1.6Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes ganzheitliches quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung. Das BNB-Kriterium 1.1.6 befasst sich dabei mit den Risiken für die lokale Umwelt. Einordnung des Aluminiums Bei Verwendung von Produkten aus der Gruppe der Aluminiumbaustoffe gibt es nach derzeitigem Kenntnisstand normalerweise keine Einschränkungen bei der Erfüllung der Anforderungen des BNB-Kriteriums 1.1.6 für Qualitätsniveau 5. Hinweis: | |
UBA-AusschreibungsempfehlungenAuf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) findet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“, u.a. mit Informationen und Ausschreibungsempfehlungen zu einzelnen Bauproduktgruppen. Für Aluminium finden sich dort derzeit (Stand 10/ 2013) noch keine Informationen. Es lohnt sich aber, die Seiten zu besuchen, da diese regelmäßig weiterentwickelt werden. Die Ausschreibungsempfehlungen des UBA orientieren sich an den jeweiligen Vorgaben eines zugehörigen Blauen Engels (s. Reiter Zeichen & Deklarationen). | |
Zeichen / Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz (z.B. Blauer Engel, Giscode)Unter dem Reiter Zeichen & Deklarationen finden sich eine Übersichtstabelle, weiterführende Informationen und Links zu Zeichen und Labels, die diese Produktgruppe betreffen können. Auch damit lassen sich Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz feststellen. | |
REACH / CLPDie 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. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden. Aluminium wird als Stoff Aluminiumlegierungen als Gemische/Zubereitungen eingestuft. Aluminiumbleche oder Formteile aus Aluminium können auch als Erzeugnis eingestuft. | |
GefahrstoffverordnungAluminium und daraus hergestellte Produkte (Bleche, Bänder, Profile...) sind nicht kennzeichnungspflichtig nach Gefahrstoffverordnung. Pulverförmiges Aluminium ist jedoch nach Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtig mit dem GHS-Symbol Flamme GHS02. Des Weiteren wird es mit dem Signalwort „Achtung“ markiert. Es gelten folgende H-Sätze zur Gesundheitsgefährdung:
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AluminiumUmweltdeklarationen |
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Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Die VERBRAUCHER INITIATIVE e. V. betreibt ein Internet-Portal mit umfangreicher Label-Datenbank (www.label-online.de). Die Label werden dort beschrieben und anhand von Kriterien hinsichtlich Nachhaltigkeit (umweltgerecht, sozial verträglich, gesundheitlich unbedenklich) bewertet. Gütezeichen RAL-GZ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
UmweltproduktdeklarationenFür Produkte mit Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) liegen umfassende Informationen zu wichtigen Umweltwirkungen wie z. B. Ressourcenverbrauch, globaler Treibhauseffekt, Ozonabbau oder Versauerung von Böden und Gewässern vor (genaue Erläuterungen siehe Lexikon und Textteil „Umweltproduktdeklarationen“). Diese bilden die Datengrundlage für die ökologische Gebäudebewertung.
* WECOBIS informiert produktneutral. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle sofern vorhanden nur auf PCR-Dokumente (Produktgruppenregeln) und Branchen-EPDs verwiesen. Dies schließt nicht aus, dass für einzelne Produkte EPDs vorliegen können. Weitere Informationen und Downloads finden sich z. B. auf den Seiten des IBU Institut Bauen und Umwelt e.V.. → auch Lexikon Umweltproduktdeklaration | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ökobau.dat / UmweltindikatorenÖkobau.dat ist ein Baustein des Informationsportals Nachhaltiges Bauen in der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten und enthält Datensätze mit Umweltindikatoren von Bauprodukten. Die in der Ökobau.dat beschriebenen Umweltindikatoren bilden die Grundlage der im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) vorgeschriebenen Berechnung von Ökobilanzen auf Gebäudeebene. Der hierfür betrachtete Lebenszyklus eines Bauproduktes gliedert sich in die Herstellung und die Nachnutzungsphase. Die Bewertung basiert auf Indikatoren der
Diese umfangreiche Sammlung verifizierter Daten steht unter http://www.nachhaltigesbauen.de/oekobaudat/ zur Ansicht zur Verfügung. Datensätze zu Aluminium siehe
Download des gesamten Datensatzes unter → Ökobau.dat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AluminiumBewertungssystem |
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AluminiumTechnisches |
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Technische DatenAlle technischen Kennwerte können je nach Zusammensetzung (Reinaluminium, Legierung) und Herstellungsverfahren variieren. Konkrete Werte sind den Produktdatenblättern zu entnehmen oder beim Hersteller zu erfragen.
Baustoffklasse nach DIN 4102-1 Euroklasse nach DIN EN 13501-1 Färbung Beständigkeit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Baustoffklasse nach DIN 4102-1A1 Euroklasse nach DIN EN 13501-1A1 Färbungstumpf, silbergrau Beständigkeitsehr korrosionsbeständig durch dünne Oxidschicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Technische Regeln (DIN, EN)
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BauregellisteDas 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 Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AluminiumLiteraturtipps |
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European Aluminium Association (EAA): v.alueurope.eu Michael Ritthoff, Holger Rohn, Christa Liedtke: MIPS berechnen : Ressourcenproduktivität von Produkten und Dienstleistungen, Wuppertal 2002, ISBN 3-929944-56-1 (Wuppertal Spezial Nr. 27) U.S. Geol. Survey, Mineral Commodity Summaries, Jan. 2008 Nord/SüdNetz „Bei uns bleibt der Dreck“ – Aluminium vom Amazonas, DGB Bildungswerk, Düsseldorf 2009 Handelsblatt online, 04.04.09: Aluminiumproduzent Rusal Gesamtverband der Aluminiumindustrie e. V. Wellmer, Friedrich W. / Dalheimer, Manfred / Wagner, Markus: Economic Evaluations in Exploration, Springer Verlag Berlin, 2. Ed. 2007 Bundesinstitut für Risikobewertung BFR: Keine Alzheimer-Gefahr durch Aluminium aus Bedarfsgegenständen, Aktualisierte gesundheitliche Bewertung Nr. 033/2007 Susanna Schäfer, Universität Kassel, FB05 Gesellschaftswissenschaften, Soziologie: Soziale Auswirkungen des Bauxitabbaus im brasilianischen Regenwald im Bundesstaat Pará in Juruti. Dokumentarischer Bericht der sozialen Auswirkungen des Bauxitabbaus, Forschungsaufenthalt 2005-07 in Juruti im Bundesstaat Pará. (2007) Paulus, Andrea: Ökonomische und ökologische Effekte der Nutzung des Werkstoffs Aluminium - Ein Beitrag zur Berücksichtigung der Nutzungsphase in der modellgestützten Stoffstromanalyse -, Dissertation TH Aachen, 2005 Arnim von Gleich, Martin Brahmer-Lohss, Manuel Gottschick, Dirk Jepsen, Knut Sander: Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg, Erkenntnisse – Erfahrungen - praktische Erfolge, Endbericht des BMBF-Projektes, Hamburg, August 2004 Gleich, Arnim von; Ayres, Robert U.; Gößling-Reisemann, Stefan (Eds.): Sustainable Metals Management, Springer Verlag, 2006, ISBN: 978-1-4020-4007-8 Rombach. G.: Limits of Metal Recycling, in: Gleich, A. von; Ayres, R.; Gößling-Reisemann, S. (eds.): Sustainable Metals Management, Kluwer Dordrecht 2004 Wellmer, F.-W.; Wagner, M.: Metallic Raw Materials – Constituents of our Economy. From the Early beginnings to the Concept of Sustainable Development, in: Gleich, A. von; Ayres, R.; Gößling-Reisemann, S. (eds.): Sustainable Metals Management, Kluwer Dordrecht 2004 Seminararbeit „Aluminium und Silizium: von der Lagerstätte bis zur Verwendung“
Aluminiumzentrale, Aluminium Taschenbuch Band 1 -3, Aluminium Verlag, Düsseldorf:
Altenpohl Dietrich: Aluminium von Innen, Aluminium Verlag, 5. Auflage 2005, Düsseldorf Deutscher Bundestag 13. Wahlperiode: Aluminium ökonomische, ökologische und soziale Folgen, Drucksache 13/6833 vom 28.01.97, 1997 Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen: Leitfaden Nachhaltiges Bauen, 1999, Bonn Falbe J.: Römpp Chemie Lexikon, Bd. 1-6, Georg Thieme Verlag, 1996, Stuttgart, New York Schreiber Andrea, Zapp Petra: Energieverbrauch und Emissionen bei der Produktion von Aluminium, Umwelt Nr. 1/2, 1999 Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe Korrosionswahrscheinlichkeit in einer atmosphärischen Umgebung, Beuth Verlag, 1997, Berlin Ostermann Friedrich: Anwendungstechnologie Aluminium, 1998, Berlin Pape Lutz-Peter: Untersuchungen zur Optimierung des Aluminiumkreislaufs, Dissertation TU Berlin, 1995 Becker Eric: Reststoffe des Aluminium-Recyclings Chancen der Aufarbeitung und Weiterverwertung, Dissertation TH Aachen, 1993 |
AluminiumRohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileAluminium ist nach Sauerstoff und Silizium mit ca. 8 % das dritthäufigste Element der Erdkruste, tritt aber stets in chemischen Verbindungen mit anderen Elementen auf. Es ist das häufigste Metall der Erdkruste; erst danach folgt Eisen mit einem Anteil von ca. 5 %. Aluminium ist allgegenwärtig in Feldspaten und Glimmern oder in deren Verwitterungsprodukten wie Ton und Lehm enthalten. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Umwelt- und GesundheitsrelevanzGewinnung der PrimärrohstoffeBauxit als bekanntestes Aluminium-Mineral wird im Tagebau gewonnen. Es ist ein erdiges Sedimentgestein, das in seiner Zusammensetzung starke Schwankungen aufweist. Im Wesentlichen setzt es sich aus Aluminiumoxid Al2O3 (40 bis 60%), Eisenoxid Fe2O3 (0 bis 30%), Siliziumdioxid SiO2 (bis 5%) und Titandioxid TiO2 (bis 2,5%) zusammen, wobei das Eisenoxid die meist rötliche Färbung bedingt. Aktuell liegen die Hauptfördergebiete von Bauxit Australien, Brasilien, China, Indonesien, Indien und Guinea. Verfügbarkeit
Aluminium ist das häufigste Metall der Erdkruste und ist daher in fast unerschöpflichem Ausmaß vorhanden. Allerdings wird Aluminium gegenwärtig nur aus Bauxiterz gewonnen. Die bekannten und heute als wirtschaftlich abbauwürdig angesehenen Bauxitreserven der Erde betragen ca. 140 Mrd. t. Der Weltjahresverbrauch betrug 2012 ca. 262 Mio. t. Produktion von Rohaluminium in Deutschland
Produktion von Aluminiumhalbzeug in Deutschland
Weitere Informationen (auch weltweite Zahlen) auf der Homepage des Gesamtverbandes der Aluminiumindustrie e.V. (GDA) http://www.aluinfo.de/index.php/produktion.html Verwendung von Recyclingmaterialien / ProduktionsabfällenIn Deutschland wird mittlerweile inzwischen mehr Aluminium aus dem Kreislauf gewonnen als über den primären Bereich. Durch das Recycling werden Energie- und Wasserverbrauch, Abfallaufkommen, Emissionen und Rohstoffverbrauch reduziert.
Bedingt durch die Legierungsbestandteile für Guss- und Knetlegierungen gelangen die Nebenbestandteile auch immer in die Recyclingmaterialien hinein. Dadurch steigt die Anzahl der Nebenbestandteile mit der Zeit an, was die Eigenschaften des Sekundäraluminiums beeinflusst. Derartige Störstoffe können aus der Schmelze mit vertretbarem Aufwand derzeit nicht wieder entfernt werden. Daher wird häufig mit Primäraluminium oder mit niedrig lagierten Schrotten "verdünnt". Heute wird Sekundäraluminium aus Altschrotten hüfig nicht zu Knetlegierungen, sondern zu Gusslegierungen verarbeitet. Sortenreines Sammeln und Sortieren wirkt diesem Sachverhalt entgegen. Die Weiterentwicklung von Trenntechnologien wird von der Aluminiumindustrie ebenfalls vorangetrieben. In die Richtung sortenreines Sammeln und Sortieren handelt beispielsweise die Initiative A/U/F , die über Mitgliedschaften garantiert, dass Anwendungen im Baubereich aus Knetlegierungen nach ihrer Nutzung gesammelt werden, um diese wieder zu Pressbolzen zu verarbeiten. Damit wird der erneute Einsatz der Legierungen im Fenster und Fassadenbereich möglich.1 RadioaktivitätBei 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 http://www.bfs.de/de/ion/anthropg/baustoffe.html. Aluminium und Aluminiumprodukte sind nicht radioaktiv und tragen daher nicht zur Strahlenexposition der Bewohner bei. Landinanspruchnahme (Landuse)Der Landverbrauch durch den Bauxitabbau ist wegen geringer Mächtigkeit der Erzschichten beträchtlich, es werden große Mengen Erde bewegt. Ausgeerzte Minen werden wieder rekultiviert. Aus den Flächen entstehen beispielsweise Nutzflächen für Ackerbau und Viehzucht. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Quellen1Walter Lonsinger, A/U/F, www.a-u-f.com |
AluminiumHerstellung |
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Prozesskette
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Herstellungsprozess⇒ auch Metalle Aluminium wird in einem zweistufigen Prozess erzeugt. In einem ersten Prozessschritt (Bayer-Verfahren) wird das in dem Bauxit-Erz enthaltene Aluminiumoxid mit Natronlauge aufgeschlossen. Dafür werden zunächst größere Bauxitbrocken zerkleinert und gemahlen, anschließend mit Natronlauge versetzt und im Autoklaven (200°C, 40 bar) zu Aluminiumhydroxid umgesetzt. Bei diesem Vorgang bleiben die Oxide von Eisen, Titan und Silizium sowie viele giftige Schwermetalle ungelöst und fallen als Rückstandsprodukt im sogenannten Rotschlamm an. Dieser wurde früher in Gewässer abgeleitet, wird aber heute auf kontrollierten Deponien abgelagert oder für die Herstellung von Pigmenten weiterverarbeitet. Vor der Deponierung werden die Erzrückstände von der Natronlauge getrennt. Die Natronlauge wird im Kreislauf geführt. In einem zweiten Arbeitsgang wird schließlich metallisches Aluminium durch Elektrolyse aus dem Aluminiumoxid nach dem Kryolith-Tonerde-Verfahren (Hall-Héroult-Prozess) gewonnen. Um den hohen Schmelzpunkt von Aluminiumoxid (über 2000 °C) herabzusetzen, mischt man es mit Kryolith Na3AlF6. Das flüssige Hüttenaluminium wird aus den Elektrolysezellen abgesaugt, in die Gießerei übergeführt und nach Zusatz von Legierungsbestandteilen zu Walzbarren, Drahtbarren oder Pressbolzen gegossen. Aus den Walzbarren werden Bleche, Bänder oder Folien gewalzt. Die Pressbolzen werden zu Profilen oder Rohren gepresst und aus den Drahtbarren werden Drähte hergestellt. OberflächenvergütungAnodische OxidationDurch die anodische Oxidation, dem sogenannten Eloxal-Verfahren, lassen sich Oxydschichten auf der Aluminiumoberfläche erzeugen, die 50- bis 5000-mal so dick sind wie seine natürliche Oxydhaut. Bei diesem Verfahren wird im Gegensatz zu den galvanischen Überzugverfahren eine metallische Schutzschicht nicht auf dem Werkstück abgeschieden, sondern durch Umwandlung der obersten Metallzone ein Aluminiumoxid gebildet. Diese Schichten sind keramisch hart und fest mit dem Metall verbunden. Sie verleihen dem Aluminium ein dekoratives Aussehen. Dies geschieht durch elektrolytische Behandlung der zu eloxierenden Gegenstände in mehr oder weniger verdünnten Lösungen von Schwefelsäure und Oxalsäure. Je nach Legierungsbestandteilen, Metallgefüge, Elektrolytzusammensetzung lassen sich gleichmäßige, vollkommen lichtechte, transparente, sowie graue, hell- bis dunkelbronzene und schwarze Oxydschichten erzeugen. Anodisierungsschichten können mit organischen bzw. anorganischen Farbstoffen (Tauchfärbung) oder elektrolytisch in Metallsalzlösung (elektrolytische Färbung) gefärbt werden. GalvanisierenAluminium kann mit allen galvanisch abscheidbaren (elektrolytisch) Metallen überzogen werden (z. B. vernickeln, verkupfern, verchromen, verzinken, verzinnen). Dabei muss vor dem Galvanisieren die sich auf der Oberfläche des Aluminiums befindliche natürliche Oxydschicht durch eine Oberflächenvorbehandlung mittels einer Reinigung, Entfettung und Beizung beseitigt werden, um die für das anschließende Galvanisieren erforderliche Oberflächengüte zu erreichen. | |
Umweltindikatoren / HerstellungEinheitliche 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. Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen. EnergieaufwandZur Herstellung von 1 t Aluminium sind 2 t Aluminiumoxid bzw. 4 - 5 t Bauxit erforderlich. Es werden etwa 440 kg Elektrodenkohle, 100 kg Natronlauge, 16 kg Aluminiumfluorid (AlF), 390 kg Petrolkoks und ca. 15.000 kWh Strom bei der Elektrolyse benötigt. (Mehr als 50 % dieser Energie wird in Europa aus Wasserkraft bereitgestellt.) Dabei entstehen 0,7 - 1,5 t Rotschlamm und eine große Menge Abwasser, die über alle Wasch- und Reinigungsschritte bei 15,5 m³/t liegt. Wenn Aluminium zurückgewonnen wird und zu neuem Aluminium erschmolzen wird, dann werden nur etwa 5-10 % der für die Primärproduktion erforderlichen Energiemenge verbraucht. Für die Herstellung von Aluminiumprofilen und –blechen werden für alle Produktionsschritte bis hin zum Fertigprodukt (siehe Grafik Prozesskette) rund 135 GJ pro Tonne Aluminiumblech/profil nicht erneuerbare Energie eingesetzt. Dabei werden 9,2 t Treibhaus relevante Emissionen freigesetzt. Das Recycling von einer Tonne Aluminium benötigt rund 5,9 GJ nicht erneuerbare Energie und generiert 0,4 t Treibhaus relevante Emissionen. | |
Charakteristische EmissionenAls Nebenprodukt entstehen bei der Schmelzflusselektrolyse von Aluminium Fluoride, die sich in den Abgasen der Aluminiumhütten wiederfinden und in den 70-80er Jahren zu erheblichen Emissionen beigetragen haben. Durch den Einsatz von Filtertechniken ist die Fluorbelastung der Umgebung erheblich reduziert worden. Vielmehr wird das Fluor heute rezykliert und im Kreislauf geführt, was zur Reduzierung des Bedarfs an AlF geführt hat. Weiter entstehen durch die Verbrennung der Anoden auch CO, CO2 und SO2 , die zu den Emissionen beitragen. | |
Maßnahmen GesundheitsschutzBei der Herstellung von Aluminium ist auf persönliche Schutzausrüstung zu achten (Augen-, Gesichts-, Gehör-, Hautschutz). | |
Maßnahmen UmweltschutzInsbesondere bei der Deponierung des Rotschlamms (Abfallprodukt aus dem Bauxitaufschluss mit Natronlauge) müssen besondere Umweltschutzmaßnahmen getroffen werden, dass die gelösten Schwermetalle nicht ins Grundwasser und den Boden gelangen. | |
TransportDa Bauxit als Rohstoff für Aluminium in Deutschland nicht abgebaut wird und es deshalb z. B. aus Australien, Venezuela, Guinea, Guyana, Ghana und Brasilien importiert werden muss, kommt es zu langen Transportwegen, vorzugsweise auf dem Wasserweg per Schiff. | |
AluminiumVerarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenAluminium ist sehr gut kalt und warm verformbar, lässt sich schweißen, löten, kleben und schmieden und besitzt eine hohe Leitfähigkeit für Strom und Wärme. Aluminium und Aluminiumlegierungen können, wie andere Metalle auch, grundsätzlich durch Schmelzschweißen verbunden werden, allerdings nur unter dem Ausschluss von Sauerstoff, da auch während des Schweißens die Bildung einer Oxidschicht verhindert werden muss. Unterschiede in der Schweißbarkeit, abhängig vom Gehalt an Legierungsbestandteilen, engen die praktische Anwendung teilweise ein. Löten dient zum Verbinden metallischer Werkstoffe mit Hilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls (Lotes), dessen Schmelztemperatur tiefer als die der Grundwerkstoffe liegt. Dabei müssen die Berührungsstellen der Grundwerkstoffe durch flüssiges Lot benetzt werden, ohne selbst an zu schmelzen. Dabei wird zwischen Hartlöten (Arbeitstemperatur 450° C bis 900° C für Aluminium bis ca. 600°C) und Weichlöten (Arbeitstemperatur unterhalb 450°C) unterschieden. | |
Arbeitshygienische RisikenAllgemeinesDie Berührung von Flussmittel beim Löten mit der Haut, besonders bei Hautwunden, ist zu vermeiden, Werkstatt oder Arbeitsplatz sind ausreichend zu lüften (VBG 15). Bei Spritzern und Verätzungen ist wiederholtes Abspülen mit reinem Wasser notwendig, Verätzungen sollten nachfolgend ärztlich versorgt werden. Maßgebend für die Sicherheit am Arbeitsplatz sind die Unfallverhütungsvorschriften. Hier ist besonders die Vorschrift Nr. 15 (UW VBG 15), Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren zu beachten. AGW-WerteDer Grenzwert für die alveolengängige Fraktion nach TRGS 900 für Aluminium-Feinstaub als Metall, Metalloxid und -hydroxid wurde mit 6 mg/m³ festgelegt. Nach Wingis-Online beträgt der AGW für Aluminium 3 mg/m³ gemessen in der alveolengängigen Franktion. REACH / CLPDie 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. Aluminium wird als Stoff, Aluminiumlegierungen als Gemische/Zubereitungen eingestuft. Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein. Aluminiumbleche oder Formteile aus Aluminium können auch als Erzeugnis eingestuft werden. Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de. EmissionenSehr feines metallisches Aluminiumpulver kann bei Kontakt mit Wasser oder Laugen entzündliche Gase bilden. | |
Umweltrelevante InformationenEnergiebedarfBei der Verarbeitung von Aluminiumbauteilen wird Energie zum Umformen (Biegen/Anpassen) von Blechen oder Fügen benötigt. WassergefährdungNach derzeitigen Erkenntnissen liegt keine Wassergefährdung durch Aluminium vor. TransportAufgrund der hohen Energiepreise gibt es in Deutschland nur noch wenige Standorte an denen Aluminium produziert wird. 2005 mussten beispielsweise die Aluminiumwerke Stade und Hamburg schließen.1 Das Aluminiumwerk in Hamburg wurde 2007 von neuen Besitzern wieder in Betrieb genommen.2 Quellen1 BGR Rohstoffinformationen 2012, Online-Quelle (abgerufen 10/2014) |
AluminiumNutzung |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer NutzungSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumNach bisherigem Kenntnisstand erfolgt keine Schadstoffabgabe bei bestimmungsgemäßer Nutzung. Biologische und toxikologische BedeutungDie nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf Aluminiumverbindungen, nicht aber auf metallisches Aluminium. "Aluminium ist in allen Lebewesen, Pflanzen und Tieren enthalten. Der Körper gesunder erwachsener Menschen bekommt etwa 10 bis100 mg Aluminium täglich mit der Nahrung, nur etwa 1 bis 2% von Aluminium wird im Körper gespeichert. Aluminium findet sich in allen Organen und in den Knochen. Besonders hoch ist der Aluminiumgehalt in der Haut, den Haaren sowie der Lunge." In der Umwelt werden in den sauer gewordenen Gewässern zunehmend lebensfeindliche Mineralien aus dem Gestein auflösen, die vorher unlöslich waren. So konnte in vielen Bächen und Flüssen in der letzten Zeit eine angestiegene Aluminiumkonzentration nachgewiesen werden. Das hat in vielen Bächen ein extremes Artensterben ausgelöst. Neben diesen ökologischen Folgen konnte auch festgestellt werden, dass das Trinkwasser zunehmend mit Aluminium belastet wird. In Nord- und Nordostbayern wurden in Wasserwerken Aluminiumkonzentrationen von bis zu 9 mg/l gemessen. Die EU Grenzwert für Aluminium in Trinkwasser beträgt 0,05 mg/l, zulässiger Höchstwert 0,2 mg/l. "Manche Pflanzen reichern Aluminium sehr stark an (bis zu 100 mg/g Trockengewicht). Freie Aluminium-Ionen (in saueren Böden) können für die Pflanzen toxisch sein. Bei Konzentrationen in der Bodenlösung von 10-20 mg/L treten Wurzelschäden und Wachstumsstörungen der Pflanzen auf, dabei reagieren landwirtschaftliche Kulturpflanzen empfindlicher schon ab 1,2 bis 1,5 mg/l." www.rz.uni karlsruhe.de/~dg21/geochem0304/AlSi.pdf (Seminararbeit „Aluminium und Silizium: von der Lagerstätte bis zur Verwendung“ S. 14) | |
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im SchadensfallBrandfallAluminium selbst ist nicht brennbar (A1). Seine Wärmeleitfähigkeit ist mehr als 3-mal so hoch wie bei Stahl. Ein brandschutztechnischer Vorteil des Aluminiums liegt darin, dass dieses Metall oft keine statische Aufgabe übernehmen muss, sondern für Fenster, Türen, Geländer und Beschläge, also im Innenausbau verwendet wird. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur von 660°C geht eine gewisse Gefahr der Brandverbreitung durch flüssiges tropfendes Metall aus, wodurch die Brandbekämpfung erschwert wird. WassereinwirkungDurch Oberflächenbehandlung oder die natürliche Oxidschicht von Aluminium und Aluminiumlegierungen sind diese im pH-Bereich von 5-8, d. h. auch bei Wassereinwirkung, beständig. | |
Beständigkeit NutzungszustandUnter 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“. | |
InstandhaltungOberflächen von Aluminiumbauteilen können im Laufe der Zeit verfärben. Diese Verfärbungen können in der Regel mit einfachen Haushaltsreinigungsmitteln beseitigt werden. 1 | |
Quellen1 alu provasystem, Online-Quelle (abgerufen 10/2013) |
AluminiumNachnutzung |
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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung„Die Recyclingraten liegen in den wichtigsten Verwendungsbereichen zwischen 85 und 95 Prozent und bei Produktionsschrotten bei nahezu 100 Prozent Daher wird Aluminium überwiegend nicht "verbraucht", sondern "genutzt" und anschließend immer wieder erneut nutzbar gemacht.“ Quelle: GDA http://www.aluinfo.de/index.php/alu-lexikon.html?lid=74 | ||||||||||||||
Umwelt- und Gesundheitsrisiko RückbauBauelemente aus Aluminium können ohne größere Umwelt- und Gesundheitsrisiken zurückgebaut werden. Geschraubte Verbindungen sind dabei leichter zu trennen als geschweißte, gelötete oder geklebte Verbindungen, was den Rückbau erleichtert. | ||||||||||||||
WiederverwendungBauteile aus Aluminium, können je nach Zustand direkt wiederverwendet werden, oder wenn das nicht möglich ist der stofflichen Verwertung zugeführt werden. | ||||||||||||||
Stoffliche VerwertungZurzeit kommen rund 96 % des im Bauwesen anfallenden Aluminiumschrotts in den Verwertungskreislauf zurück. Dieses Sekundäraluminium wird heute häufig für Gusslegierungen verwendet. Die Aktivitäten der Industrie zur Erhöhung der Recyclingquote waren sehr erfolgreich. In die Richtung sortenreines Sammeln und Sortieren handelt beispielsweise die Initiative A/U/F, die über Mitgliedschaften garantiert, dass Anwendungen im Baubereich aus Knetlegierungen nach ihrer Nutzung gesammelt werden, um diese wieder zu Pressbolzen zu verarbeiten. Damit wird der erneute Einsatz der Legierungen im Fenster und Fassadenbereich möglich.1 | ||||||||||||||
Energetische VerwertungEine energetische Verwertung von Aluminiumprodukten ist in Abhängigkeit ihrer Beschaffenheit möglich. Zum Beispiel können Folien in der Müllverbennung oxidieren. Dabei wird Energie freigesetzt. Nicht geschmolzenes Aluminium und geschmolzenes Aluminium werden über Wirbelstromabscheider aus der Bodenasche zurückgewonnen und dem Kreislauf zugeführt. Befindet sich das Aluminium in den Flugstäuben, kann es durch Feuchtigkeit chemisch reagieren. Dadurch kann es zu einer Verpuffungsreaktion kommen, die zu Risiken der Arbeitssicherheit beim Transport und Entsorgung führen kann.2 | ||||||||||||||
Beseitigung / Verhalten auf der DeponieDa Aluminium fast vollständig im Kreislauf geführt wird, fallen nur geringe zu deponierende Mengen Aluminium an, bei denen es nach derzeitigem Wissenstand keine Probleme bei der Deponierung gibt. | ||||||||||||||
EAK-Abfallschlüssel
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Quellen1 Walter Lonsinger, A/U/F, www.a-u-f.com |