Produktgruppeninformation |
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BegriffsdefinitionNichtrostender Stahl wird auch als Edelstahl rostfrei bzw. hochlegierter Stahl bezeichnet und beschreibt eine Gruppe von korrosions- und säurebeständigen Stahlsorten. Diese Stähle enthalten im Allgemeinen mindestens 10,5 Chrom sowie höchstens 1,2 M.-% Kohlenstoff und sind beständig gegen oxidierende Angriffsmittel. Höhere Chromgehalte und weitere Legierungsbestandteile, wie Nickel, Molybdän, Titan oder Niob verbessern die Korrosionsbeständigkeit, können aber auch die mechanischen Eigenschaften verändern. Unterschiedliche Namen im Handel für Nichtrostende Stähle sind z. B. Edelstahl Rostfrei, V2A, V4A, NIROSTA (ThyssenKrupp Stainless), Remanit, Cromargan (Handelsname von WMF), Stainless Steel, INOX. | |||||||||||||||||||||
Wesentliche BestandteileHauptbestandteil
Legierungselement
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CharakteristikCharakteristisch für nichtrostende Stähle ist die bei Kontakt mit Sauerstoff auftretende dünne festhaftende Passivschicht aus Chromoxiden, die sich auch bei mechanischer Oberflächenbeschädigung sofort wieder neu ausbildet und somit selbstheilend ist.1 Die Gruppe der austenitischen rostfreien Stähle, die ca. 60% des Marktes für rostfreien Stahl ausmachen, zeichnen sich in der Regel durch die folgenden gemeinsamen Eigenschaften aus:
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Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und GesundheitsrelevanzDie Herstellung von Stahl ist sehr energieintensiv, was auch zu hohen CO2-Emissionen führt. Durch das Stahlrecycling und die vollständige Kreislaufführung werden Rohstoffe eingespart. Bauteile aus Stahl selbst besitzen aber keine gesundheits- oder umweltgefährdenden Eigenschaften. | |||||||||||||||||||||
Lieferzustand
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Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
Für das Bauwesen eignen sich die austenitischen Stähle mit den Werkstoffnummern 1.4301, 1.4541, 1.4401, 1.4571 und der ferritische Stahl 1.4016 (Innen). Die Bezeichnungen sind von den Kristallstrukturen abgeleitet, Normalerweise liegt Stahl bei Raumtemperatur metastabil als ferritischer Stahl vor, der nicht korrosionsbeständig ist. Bei hochlegierten Stählen kann die sonst nur bei hohen Temperaturen stabile Kristallstruktur auch bei Raumtemperatur eingefroren werden, die korrosionsbeständiger ist. | |||||||||||||||||||||
Sorteneinteilung und Werkstoffnummern nichtrostender StähleDie rostfreien Stähle werden in vier Stahlgruppen aufgeteilt, die sich auf den Gefügezustand beziehen. Einmal die ferritischen, martensitischen und ferritisch-austenitischen Stähle (magnetisch) und zum andern die austenitischen Stähle (nicht magnetisch).
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1Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012 |
Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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Planungs- 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 der Nichtrostender Stahl Bei Verwendung von Produkten aus der Gruppe der nichtrostenden Stähle 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 Nichtrostenden Stahl 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. Nichtrostender Stahl als Werkstoff kann, da er verschiedene Legierungselemente enthält, als Gemisch eingestuft werden. Produkte aus nichtrostendem Stahl werden als Erzeugnis eingestuft. | |
GefahrstoffverordnungNichtrostender Stahl und daraus hergestellte Produkte sind nicht kennzeichnungspflichtig nach Gefahrstoffverordnung. | |
Umweltdeklarationen |
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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. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bewertungssystem |
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Technisches |
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Technische DatenDie technischen Eigenschaften von nichtrostenden Stählen sind grundsätzlich ähnlich wie die von legierten Stählen. Seit dem 01.01.2008 besitzen nichtrostende Stähle das CE-Zeichen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Quellen1Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012 |
Literaturtipps |
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67/548/EWG „Richtlinie zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften für die Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe“. TRGS 905 „Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe“, Mai 2008 TRGS 900 „Arbeitsplatzgrenzwerte“, Juni 2008 Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung – GefStoffV) BGG 904 „Berufsgenossenschaftliche arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen“: Bauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C, Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin, Copyright © 2008 Merkblätter Edelstahl Rostfrei: Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Edelstahl Rostfrei, 1998, Düsseldorf Sigurd Lohmeyer: Edelstahl, Eigenschaften, optimale Verarbeitung und Korrosionsschutz hochlegierter Stähle, Expert Verlag, 1981, Grafenau Verlag Stahleisen mbH: Werkstoffkunde Stahl, Springer Verlag, 1985, Berlin Jellinghaus Manfred: Stahlerzeugung im Lichtbogenofen, Verlag Stahleisen mbH, 1994, Düsseldorf Gaugl Heinz: Metallrecycling, Institut für Technologie + Hüttenkunde der Nichteisenmetalle, 1999, Leoben Stahlinstitut VDEh und der Wirtschaftsvereinigung Stahl: ⇒ Stahl in Zahlen, www.stahl-online.de © Informationsstelle Edelstahl Rostfrei: www.edelstahl-rostfrei.de Euro Inox, europäische Marktförderorganisation für nichtrostenden Stahl: www.euro-inox.org Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012 Dehn, F.; König, G.; Marzahn G.: Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen, Verlag Ernst und Sohn, 1. Auflage, 2003 Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln |
Rohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileEisen (60-75 %) Zusätzliche Legierungselemente sind:
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Umwelt- und GesundheitsrelevanzGewinnung der PrimärrohstoffeChrom ist ein relativ häufiges Element. Mit einer durchschnittlichen Konzentration von 200 mg/kg steht es an 21. Stelle nach der Häufigkeit der Elemente in der Erdkruste. Da aber nur wenige spezifische Anreicherungsmechanismen existieren, gibt es nur wenige Lagerstätten. Zur Gewinnung von Chrom dient ausschließlich Chromeisenstein (Chromit) FeCr2O4. Ca. 90% der abbaubaren Weltreserven befinden sich im südlichen Afrika. Jährlich werden etwa 7 Mio. t gefördert. Nickel ist in der Erdkruste mit ca. 0,008% enthalten und steht damit an 24. Stelle in der Häufigkeit der Elemente in der Erdkruste. Nickel wird zu 90 % aus Pentlandit (FeNi)9S8 gewonnen. Ca. 750000 t werden in Kanada und der GUS jährlich zumeist im Untertagebau gefördert. Eisenerz siehe Datenblatt Stahl Verfügbarkeitsiehe Datenblatt Stahl Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällensiehe Datenblatt Stahl Radioaktivitätsiehe Datenblatt Stahl | |
Herstellung |
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Prozesskette | |
HerstellungsprozessDie Herstellung gleicht derjenigen der Stahlherstellung. Zusätzlich werden die verschiedenen Legierungsanteile der Schmelze hinzugefügt. siehe Stahl / Herstellung Der Staub von Hochöfen, Sinteranlagen und Stahlwerken wird bei den Edelstahlwerken im Gegensatz zur Stahlerzeugung lediglich zu 42% verwertet. Der Rest muss auf Deponien gelagert werden. | |
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. 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 | |
Charakteristische Emissionensiehe Datenblatt Stahl | |
Maßnahmen Gesundheitsschutzsiehe Datenblatt Stahl | |
Maßnahmen Umweltschutzsiehe Datenblatt Stahl | |
Transportsiehe Datenblatt Stahl | |
Verarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenHochlegierter Stahl enthält üblicherweise als Legierungsbestandteil Chrom und/oder Nickel über 5 %. Beim Schweißen, Schneiden oder verwandten Verfahren können sich dadurch Rauche oder Stäube mit krebserzeugenden Anteilen bilden. Für diese Rauche, Stäube sind die entsprechenden TRGS 900-Werte sowie die Unfallverhütungsvorschrift (UVV) Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren zu beachten und zu verhindern. | |
Arbeitshygienische RisikenAllgemeinesBeim Weichlöten von Edelstahl werden Flussmittel auf Basis von Phosphorsäure eingesetzt. Sie bewirken die Befreiung der Werkstückoberflächen von Oxid-, Sulfid- und Schmutzschichten und ermöglichen so eine feste Verankerung des Lots auf der Metalloberfläche. Durch erhöhte Löttemperaturen und längere Haltezeiten kann es zu einem Anstieg der Schadstoffemissionen kommen. Gesundheitsgefahren gehen überwiegend von der ätzenden Wirkung sowie den beim Weichlöten freiwerdenden Phosphorsäuredämpfen aus. AGW-Wertesiehe Datenblatt Stahl 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. Nichtrostender Stahl als Werkstoff kann, da er verschiedene Legierungselemente enthält, als Gemisch eingestuft werden. Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein. Produkte aus nichtrostendem Stahl werden als Erzeugnis eingestuft. Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAUsiehe Datenblatt Stahl Emissionensiehe Datenblatt Stahl | |
Umweltrelevante InformationenWassergefährdungsiehe Datenblatt Stahl |
Nutzung |
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Beständigkeit NutzungszustandCharakteristisch für nichtrostende Stähle ist die bei Kontakt mit Sauerstoff auftretende dünne festhaftende Passivschicht aus Chromoxiden, die sich auch bei mechanische Oberflächenbeschädigung sofort wieder neu ausbildet und somit selbstheilend ist.1 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“. | |
Quellen1Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012 |
Nachnutzung |
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Wiederverwendung / Wiederverwertung / BeseitigungDa Nichtrostende Stähle nur in den seltensten Fällen eine Beschichtung oder einen Überzug erhalten, ist ihre Verwendung als Sekundärrohstoff durch das metallisch reine Metall sehr gut geeignet. Wichtig ist eine sortenreine Anlieferung der unterschiedlichen Schrottqualitäten. Schrotte aus Nichtrostenden Stählen werden aufgrund ihrer Legierungsbestandteile wieder zu Nichtrostenden Stählen im Induktionsofen bzw. Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen und stellen aufgrund der Legierungen einen hochwertigen Sekundärrohstoff dar. | |
Umwelt- und Gesundheitsrisiko RückbauSiehe Datenblatt Stahl | |
WiederverwendungSiehe Datenblatt Stahl | |
Stoffliche VerwertungSiehe Datenblatt Stahl | |
Energetische VerwertungSiehe Datenblatt Stahl | |
Beseitigung / Verhalten auf der DeponieSiehe Datenblatt Stahl | |
EAK-AbfallschlüsselSiehe Datenblatt Stahl | |