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Begriffsdefinition

Bei den Kalkfarben besteht das Bindemittel aus Kalkhydrat (Calciumhydroxid, mit Wasser gelöschter gebrannter Kalk). Dieses ist rein mineralisch und mit sehr geringen Umweltbelastungen verbunden. Zur Verbesserung der technischen Eigenschaften (z.B. Witterungsbeständigkeit) können geringe Mengen anderer Bindemittel wie Casein oder Kunstharzdispersionen beigemischt werden, welche jedoch die ökologischen Vorteile des Kalkhydrats als Bindemittel wieder etwas reduzieren. Der gelöschte Kalk ist Bindemittel und Pigment in einem. Er bildet durch Carbonatisierung (Aufnahme von CO2  aus der Luft) eine feste weiße Schicht aus Kalk.

Wesentliche Bestandteile

Kalkfarben bestehen aus Bindemittel, Wasser, Füllstoffen/Pigmenten, und Hilfsstoffen.

Charakteristik

Reine Kalkfarben lassen sich nur beschränkt pigmentieren, da Kalk nur eine geringe Menge Pigmente zu binden vermag. Zudem sind nur leichte Pastellfarbtöne möglich. Kalkfarben sind nicht Film bildend und können nur auf rein mineralischen Untergründen (z.B. Kalk- oder Kalkzementputz, saugfähige Natursteine, Beton) angewendet werden. Sie lassen sich auch auf noch nicht abgebundenem Putz applizieren (al Fresco) und wirken wegen ihrer stark basischen Eigenschaften pilztötend.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Kalkfarben gehören zu den aus ökologischer Sicht vorteilhaftesten Produkten. Ihre aufgrund ihrer Alkalität pilzhemmenden Eigenschaften machen den Einsatz von Bioziden unnötig. In Kalk-Innenwandfarben sind deshalb auch keine Konservierungsmittel enthalten, was für Allergiker relevant sein kann. Da die Farben keine oder nur sehr wenige organische Bestandteile enthalten, verursachen sie keine VOC-Emissionen. In der Herstellung verursachen sie den geringsten Energieaufwand aller Farbtypen. Auch verursacht ihre Produktion einen vergleichsweise geringen Rohstoffabbau.
Weniger umweltbelastende Ersatzprodukte stehen nicht zur Verfügung. Lediglich Leimfarben können ebenbürtige ökologische Kennwerte aufweisen, allerdings enthalten sie normalerweise Konservierungsmittel, weshalb Allergiker eher auf konservierungsmittelfreie Alternativen, z.B. Dispersionssilikatfarben (=1K-Silikatfarben), zurückgreifen sollten.
weitere Informationen:
→ Reiter Planungsgrundlagen / Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lieferzustand

Kalk wird als Pulver (= Sackware) wie auch als formuliertes Produkt (= Eimer) angeboten.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

grundsätzliche Anwendungsbereiche von Kalkfarben im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren

  Innen Außen
Beanspruchung gering stark  
Putze + 1) - 0 1)
Gips - -  
Gipskarton, Papier, Tapeten - -  
Beton + - -
Faserzement + - -
Massivholz - - -
Holzwerkstoffe - - -
Stahl - - -
Stahl verzinkt - - -
Aluminium - - -
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
Kalksinterhäute sind vorgängig zu entfernen
 
 

Kalkfarben können nur auf rein mineralischen und kalkhaltigen Untergründen angewendet werden (z.B. Kalk- oder Kalkzementputz, saugfähige Natursteine, Beton). Für Gipsputze sind sie nicht geeignet. Eventuell vorhandene poröse Kalkschichten (Kalksinterhäute) sind durch eine geeignete chemische Behandlung und nachträgliches Abwaschen zu entfernen. Glas, Naturstein, Klinker, Aluminiumteile etc. müssen abgedeckt und Spritzer sofort mit Wasser abgewaschen werden. Im Innenraum eignen sich Kalkfarben für Wände mit geringer Beanspruchung und Decken. Die Verwendung als Fassadenfarbe ist möglich, sofern Produkte verwendet werden, die speziell für diese Anwendung konzipiert wurden.

ausführliche Erläuterungen zu  Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
→ Reiter Planungsgrundlagen

Anstrichaufbau

Kalkfarbe ca. 450 g/m² Drei Anstriche, erster Anstrich mit max. 80 %, zweiter Anstrich mit max. 20 %, dritter Anstrich mit max. 10 % Wasser verdünnt

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für einen Decken- oder Wandanstrich gebrauchsfertiger Produkte. Die Verdünnung der ersten beiden Anstriche ist stark von der Saugfähigkeit des Untergrundes abhängig. Die produktbedingten Abweichungen sind gering.

Eigene Datensammlung, Büro für Umweltchemie

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Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen

 

 

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Planungs- und Ausschreibungshilfen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

Gefahrstoffverordnung

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

siehe 2x Referenztext / Innenwandfarben + Fassadenfarben

siehe Referenztext allgemein

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Umweltdeklarationen

 

 

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siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben

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Bewertungssystem

 

 

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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

siehe Referenztext allgemein

BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)

siehe 2x Referenztext / allgemein + Einordnung Wandfarben

BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Einordnung von Oberflächenbehandlungen im Bestand

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

siehe Referenztext allgemein

siehe Referenztext / Übersicht Wandfarben 3.1.3

BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertung

siehe Referenztext allgemein

 siehe Referenztext / Einordnung Farben, Lacke, Lasuren

Quellen

siehe Referenztext allgemein

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Technisches

 

 

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Technische Daten

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ: hohe Dampfdurchlässigkeit < 100

Technische Regeln (DIN, EN)

Der Begriff Kalkfarbe ist in DIN 55945 (Beschichtungsstoffe) definiert.

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Literaturtipps

 

 

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Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe

 

 

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Hauptbestandteile

Kalkfarben 2.1.1 neu

Abb. 1 / Zusammensetzung nach Funktionen

Als Bindemittel wird gelöschter Kalk, teilweise mit Zusätzen von Casein oder Kunststoffdispersionen bis maximal 6 % in der gebrauchsfertigen Farbe, verwendet. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 25 und 35 %. In weißen Kalkfarben sind nur geringe Mengen (ca. 2 %) Titandioxid als Weißpigment enthalten, weil das Bindemittel Kalk gleichzeitig auch Pigment ist. Der Wasseranteil beträgt 45 bis 55 %. Zur Verbesserung der Pigmentierbarkeit werden Kalkfarben geringe Mengen an Cellulose zugesetzt. Andere Hilfsstoffe sind in der Regel nicht enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Kalkfarben 2.1.1 neu

Abb. 2 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

Kalkfarben bestehen je nach Bindemittelzusatz aus maximal 4 % fossilen bzw. 6 % nachwachsenden Rohstoffen. Der Rest des Bindemittels stammt aus Kalkstein, der gebrannt und gelöscht wird. Die Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.
Kalkstein wird hauptsächlich durch Sprengen im Tagebau abgebaut.

Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit von Kalksteinen ist hoch, limitierend ist eher die für das Brennen erforderliche fossile Energie.
Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre. Die mineralischen Rohstoffe (Kalk, Gesteinsmehl) sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Kalkfarben ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Farbenproduktion liegen jedoch nicht vor.

Radioaktivität

Radioaktivität ist für Farben und Lacke nicht relevant.

Quellen

Eigene Datensammlung, büro für umweltchemie

 
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Herstellung

 

 

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Prozesskette

Prozess Kalkfarben

Herstellungsprozess

Die Herstellung des Bindemittels Kalk für Kalkfarben ist ein einfacher Prozess und kann mit geringem technischen Aufwand durchgeführt werden. Dazu wird Kalkstein (CaCO3) abgebaut und bei rund 1000 °C in Öfen zu Branntkalk (Calciumoxid, CaO) gebrannt, wodurch Kohlendioxid (CO2) entweicht. Da Kalk in dieser Form zur Anwendung ungeeignet ist, wird er mit Wasser gelöscht, wobei Kalkhydrat (Calciumhydroxid, Ca(OH)2) entsteht. Nach der Applikation erhärtet Kalkhydrat unter Aufnahme von CO2 wieder zu Kalkstein. Die Herstellung von Kalkhydrat erfordert keine besonders umweltgefährdenden Hilfsstoffe. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch.
Die Verarbeitung zu Farben beinhaltet das Einwägen und Mischen der Ausgangsstoffe gemäß Rezeptur. Anschließend werden die Farben in Gebinde eingefüllt und zur Auslieferung auf Paletten verpackt.

Umweltindikatoren / Herstellung

siehe Referenztext allgemein

Energieaufwand

Wichtigste Einflussgrößen für die Herstellungsenergie von Kalkfarben sind - neben dem Bindemittel Kalkhydrat - Kunststoffdispersionen als Bindemittelzusätze und die Weißpigmente. Beide sind energieintensiv in der Herstellung und erhöhen die Herstellungsenergie von Kalkfarben bereits in geringen Mengen zugesetzt beträchtlich.

Graue Energie

  1K-Silikatfarben Kalkfarben Naturharzfarben lösemittelfrei
[MJ/m²] 9 - 11 1 - 2 2.5 - 4.5

Die Berechnung der Grauen Energie beruht auf den Standardrezepturen und dem angegebenen Standardaufbau. Bei einer Kalkfarbe von 2 MJ/m² machen Kunstharzdispersionen (2.5 %) und Weißpigmente (2.2 %) 75 % der Grauen Energie aus. Die Füllstoffe und die Hilfsstoffe haben nur eine geringe Bedeutung.

Belastungszahl BZ gemäß BUWAL-Methode

Der BZ-Indikator ist das Ergebnis einer in der Schweiz entwickelten Bewertungsmethode der Umweltbelastung während der Herstellung und Verarbeitung von Anstrichstoffen und basiert auf der Stoff- und Energiebilanzierung.

  1K-Silikatfarben Kalkfarben Naturharzfarben lösemittelfrei
BZ [-/m²] 13 - 16 2.5 - 3 4.5 - 9.5

Für die Belastungszahl spielen dieselben Einflussgrößen wie beim Energieaufwand eine Rolle. Zusätzlich werden ca. 20 % der Belastungszahl durch die hautätzenden Eigenschaften von Kalkfarben während der Verarbeitung verursacht. Der Energieaufwand und die Belastungszahl von 1K-Silikatfarben und Naturharzfarben lösemittelfrei als Vergleichssysteme sind deutlich höher.

Kalkfarben gehören zu den wenig rohstoff- und herstellungsintensiven Anstrichstoffen.Kalkfarben gehören zu den wenig rohstoff- und herstellungsintensiven Anstrichstoffen.

Charakteristische Emissionen

Emissionen in der Herstellung von Farben sind von deren Zusammensetzung abhängig. Mineralische Füllstoffe können zu Staubemissionen führen. Prozesswasser muss, soweit vorhanden, gemäß den Vorgaben der „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“ kontrolliert und behandelt werden. Die Emissionen der Kalkherstellung (Bindemittel) sind in den Kalkapiteln eingehend beschrieben.

Transport

Der Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffen basieren (Bindemittel, Pigmente, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffen basieren (Füllstoffe, Pigmente). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Pigmente sowie Hilfsstoffe in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Farben) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Farben.

Quellen

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

 
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Verarbeitung

 

 

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Kalkfarben stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Kalkfarben sind stark ätzend. Haut- und Augenkontakt sind zu vermeiden. Bei der Verwendung sind Schutzbrille und Handschuhe zu tragen.

AGW-Werte

Da Kalkfarben keine Emissionen verursachen, ist bei der Verarbeitung mit der Überschreitung von Arbeitsplatzgrenzwerten nicht zu rechnen.

REACH / CLP

siehe Referenztext Gemische

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

GISBAU Produkt-Code:

BSW60 Beschichtungsstoffe, wasserbasiert, alkalisch, ätzend

Emissionen

   
1K-Silikatfarben
 

Kalkfarben

 
Naturharzfarben lösemittelfrei
 
 
[g/m²]
 
4.5 - 12 0 0

Kalkfarben verursachen keine Lösemittelemissionen bei der Verarbeitung.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Kalkfarben enthalten Stoffe, die gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “schwach wassergefährdend“ eingestuft werden können.

Entsorgung von Restmaterial

Reste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden.
Restentleerte Kunststoffgebinde können thermisch oder stofflich verwertet werden. Auf einer vorbildlichen Baustelle werden keine Gebinde in die Kanalisation ausgewaschen. Die umweltgerechten Entsorgungsleistungen beim Arbeiten mit Farben sind bereits in der Ausschreibung für alle Unternehmen festzulegen.

Transport

Kalkfarben sind nicht als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher keine spezifischen Auflagen.

Quellen

Eigene Berechnungen und Daten, Büro für Umweltchemie

Datenbank für wassergefährdende Stoffe, Umweltbundesamt

 
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Nutzung

 

 

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Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Der Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) hat ein Bewertungsschema (AgBB-Bewertungsschema) zur gesundheitlichen Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und SVOC) aus Bauprodukten entwickelt. Darin sind auch Anforderungen für Farben formuliert.
Manche Hersteller beziehen sich auf die Einhaltung dieses Schemas. Im Bereich der Innenwand- und Deckenfarben gibt es auch zahlreiche emissions- und schadstoffgeprüfte Produkte mit Umweltzeichen (z.B. Blauer Engel DE-UZ 102, natureplus-Qualitätszeichen, eco-INSTITUT-Label → Reiter Zeichen & Deklarationen). Produkte mit Umweltzeichen halten meist strengere Anforderungen als das AgBB-Schema ein.

Da Kalkfarben keine Lösemittelemissionen verursachen, erfüllen sie die Anforderungen des AgBB-Schemas leicht.

 

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Geruchsintensive oder gesundheitsschädliche Abbau- oder Zersetzungsprodukte aus Kalkfarben wurden bisher nicht festgestellt.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile:

Kalkfarben enthalten in der Regel keine umweltrelevanten Bestandteile, die durch Abwitterung, Diffusion oder bei der Renovierung (z. B. durch Abbürsten) in die Umwelt gelangen können.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Im Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten.

Wassereinwirkung

Es sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. Kalkfarben enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind.

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
nicht abriebfest nicht abwaschbar, nicht scheuerbeständig nicht filmbildend
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
keine mäßig

Die Kalkbestandteile in Kalkfarben können sich unter dem Einfluss von saurer Atmosphäre zu wasserlöslichem Gips umwandeln. Durch Zugabe von geeigneten organischen Bindemittelzusätzen (Casein, Kunstharzdispersionen) kann die Witterungsbeständigkeit stark verbessert werden

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

Instandhaltung

Alte Anstriche können abgebürstet, nachgewaschen und überstrichen werden. Der Aufwand für eine vollständige Entfernung des Anstrichs ist gering. Die Zugabe von organischen Bindemittelzusätzen (Casein, Kunstharzdispersionen) erschwert die Entfernung alter Anstriche. Kalkfarben können nicht mit geschlossen filmbildenden Farben überstrichen werden.

Quellen

Daten und eigene Berechnungen, büro für umweltchemie. Zürich

Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, AgBB-Bewertungsschema 2012, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012.

DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) (2010), Grundsätze zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten in Innenräumen, Stand Oktober 2010, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012.

 
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Nachnutzung

 

 

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Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

siehe Referenztext ganzer Reiter incl. Quelle / Farben, Lacke, Lasuren