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Begriffsdefinition

Polymerisatharzfarben, auch Fassadenmattfarben genannt, sind Farben, in denen das Bindemittel in organischen Lösemitteln gelöst vorliegt. Sie enthalten kein Wasser als Lösemittel. Bei den Bindemitteln handelt es sich in den meisten Fällen um Kombinationen verschiedener Kunstharze (z.B. Acrylate,  Styrol, Vinyltoluol, Polyvinylchlorid). Obwohl es sich um chemisch verwandte Bindemittel handelt, bilden Polymerisatharzfarben aufgrund der Teilchengröße und der Lösemittel kompaktere Filme als Dispersionsfarben. Sie sind deshalb auch für anspruchsvollere Anwendungen vorgesehen. Der Vielfalt an Bindemitteltypen steht eine ebensolche Vielfalt an technischen Eigenschaften gegenüber.

Wesentliche Bestandteile

Die wesentlichen Bestandteile von Polymerisatzharzfarben sind Bindemittel (Kunstharze), LösemittelFüllstoffe/Pigmente und Hilfsstoffe.

Charakteristik

Polymerisatharzfarben werden hauptsächlich für die Beschichtung von mineralischen Fassaden eingesetzt. Trotz des starken Aufkommens von wasserverdünnbaren Farben (Dispersionsfarben) haben sich die Polymerisatharzfarben gut auf dem Markt gehalten. Verantwortlich dafür sind ihre zum Teil sehr guten technischen Eigenschaften. Polymerisatharzfarben dringen aufgrund ihrer im Vergleich zu Dispersionsfarben viel kleineren Kunstharzteilchen tiefer in den Untergrund ein, was die Haftung und die Reinigungsfähigkeit des Farbfilmes stark verbessert.

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Polymerisatharzfarben sind lösemittelbasiert (Lösemittelgehalt 30-40%) und enthalten Weichmacher, für Fassaden i.d.R. auch Biozide. Als umwelt- und gesundheitsfreundlichere Alternativen sollten in Innenräumen lösemittelfreie, weichmacherfreie und möglichst auch konservierungsmittelfreie Farben verwendet werden, für Fassaden sollten möglichst biozidfreie Produkte verwendet werden.
weitere Informationen:
→ Reiter Planungsgrundlagen / Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Lieferzustand

Polymerisatharzfarben werden in Metallgebinden geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

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

  Innen Außen
Beanspruchung gering stark  
Putze x + +
Gips x +  
Gipskarton, Papier, Tapeten x +  
Beton x + +
Faserzement x + +
Massivholz - - -
Holzwerkstoffe x + 0
Stahl x 1) + 1) + 1)
Stahl verzinkt x + +
Aluminium 0 2) 0 2) 0 2)
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
nur mit entsprechender Grundierung
2)
Anwendung im Einzelfall abzuklären

Der Hauptanwendungsbereich von Polymerisatharzfarben sind mineralische Fassaden, aber auch Anstriche auf feuerverzinkten oder rostschutzgrundierten Stahlflächen im Aussenbereich sowie stark beanspruchte mineralische Untergründe im Innenraum (Böden) sind möglich. Die Verwendung von reiner Grundierung ist nur bei stark saugenden und schlecht verfestigten mineralischen Fassadenuntergründen (z.B. alte Kalkputzfassaden) notwendig. Für normale Untergründe wird dem ersten Anstrich je nach Saugfähigkeit des Untergrundes bis maximal 50% Grundierung oder wenig Verdünner beigemischt.

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

Anstrichaufbau

Polymerisatharzfarbe 400 g/m² Zwei Anstriche, Standardrezeptur

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau für eine mineralische Fassade. Die produktbedingten Abweichungen können erheblich sein.

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: mittlere bis geringe Dampfdurchlässigkeit, µ = 100 - 1500

Referenz

Technische Regeln (DIN, EN)

Die Begriffe Harz / Kunstharz sind in DIN 55958 (Harze) definiert, der Begriff Polymerisatharz ist im deutschen Normenwerk nicht näher 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

Polymerisatharzfarben 2.1.1 neu

Abb. 1 / Zusammensetzung nach Funktionen

Als Bindemittel wird eine Vielzahl von Kunstharzen mit durchschnittlich etwa 13 % in der gebrauchsfertigen Farbe verwendet. Bei Bodenfarben ist der Bindemittelgehalt durchschnittlich etwas höher als bei Fassadenfarben. Der Gehalt an Pigmenten und Füllstoffen liegt zwischen 40 und 55 %, wobei in weißen Polymerisatharzfarben 20 bis 30 % Titandioxid als Weißpigment enthalten sind. Als Lösemittel kommen Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ether und Ester im Bereich von 30 bis 40 % zum Einsatz. Polymerisatharzfarben enthalten verhältnismäßig hohe Mengen Weichmacher (v.a. Chlorparaffine, aber auch Phtalate) sowie weitere Hilfsstoffe in geringen Mengen.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Polymerisatharzfarben 2.1.1 neu

Abb. 2 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

Polymerisatharzfarben bestehen je etwa zur Hälfte aus fossilen und mineralischen Rohstoffen. Die Bindemittel, die Lösemittel und der überwiegende Teil der Hilfsstoffe stammen aus Erdölfraktionen. Die Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.
Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffe in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.
Die mineralischen Rohstoffe sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Polymerisatharzfarben 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 Polymerisatharzfarben

Herstellungsprozess

Die Herstellung der Bindemittel für Polymerisatharzfarben erfolgt vorwiegend in großen Chemieindustriebetrieben. Es handelt sich um eine Reihe von chemischen Syntheseprozessen, bei denen auch verschiedene  Gefahrstoffe (z. B. Blausäure, Vinylchlorid,  Ethylenoxid), z. T. mit eindeutig krebserzeugender Wirkung, Verwendung finden. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch.

Umweltindikatoren / Herstellung

siehe Referenztext allgemein

 

Energieaufwand

Wichtigste Einflussgrößen für den Energieaufwand von Polymerisatharzfarben sind die Mengen der Bindmittel, der organischen Lösemittel und der Weißpigmente. Die Art der Bindemittel, die Füllstoffe und die Hilfsstoffe haben nur eine untergeordnete Bedeutung.

Graue Energie

  Dispersionsfarben Polymerisatharzfarben Siliconharzfarben
[MJ/m²] 12 - 13 15 - 20 (8 - 12)*

* Grobabschätzung

Die Bandbreite der Grauen Energie ergibt sich aus den produktbedingten Abweichungen in den Rezepturen und bezieht sich auf einen Standardaufbau für eine weiße Fassadenfarbe auf mineralischem Untergrund.

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.

  Dispersionsfarben Polymerisatharzfarben Siliconharzfarben
BZ [-/m²] 14 - 17 27 - 36 (10 - 14)*

* Grobabschätzung

Die Unterschiede in der Grauen Energie und in der Umweltbelastung zu Dispersionsfarben als vergleichbare Anstrichsysteme für Fassaden sind signifikant. Sie werden durch den hohen Lösemittelgehalt der Polymerisatharzfarben verursacht. Da mit dem BZ-Wert auch die Verarbeitung bewertet wird, gehören die stark aromatenhaltigen Polymerisatharzfarben auch in diesem Lebensabschnitt zu den umweltbelastendsten Anstrichen im Hochbau. Bei stark aromatenhaltigen Polymerisatharzfarben verursachen diese bis zu 40 % der BZ. Zu Siliconharzfarben wurden bislang keine umfassenden Stoff- und Energiebilanzen erstellt, weshalb zuverlässige Daten zur Berechnung der Primärenergie und des BZ-Indikators fehlen. Aufgrund der fehlenden Lösemittel, des Bindemittelgehalts und einer Grobabschätzung der Siliconharze, kann man davon ausgehen, dass Siliconharzfarben in Bezug auf die Graue Energie und den BZ-Indikator deutlich weniger umweltbelastend sind als Polymerisatharzfarben.

Polymerisatharzfarben gehören zu den rohstoff- und herstellungsintensiven Anstrichstoffen.

Charakteristische Emissionen

Emissionen in der Herstellung von Farben sind von deren Zusammensetzung abhängig. Lösemittelhaltige Farben führen in der Produktion typischerweise zu Lösemittelemissionen, die kontrolliert werden müssen, z. B. durch Absaugung aus geschlossenen Systemen. 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 Kunststoffherstellung (Bindemittel) sind in den Kunststoff-Kapiteln eingehend beschrieben.

Transport

Der Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffe basieren (Bindemittel, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffe basieren (Füllstoffe, Pigmente). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Lösemittel, 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

Polymerisatharzfarben stellen keine besonderen Anforderungen an die Verarbeitung.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Polymerisatharzfarben können durch Einatmen der Dämpfe oder Aufnahme über die Haut zu Gesundheitschäden führen. Die in Polymerisatharzfarben enthaltenen Lösemittel können die Augen und die Haut reizen sowie vorübergehende Beschwerden wie Kopfschmerzen, Schwindel, Konzentrationsstörungen und Übelkeit verursachen. Zudem entfetten sie die Haut.

AGW-Werte

Für Lösemittel existieren Arbeitsplatzgrenzwerte. Diese sind je nach Lösemittel verschieden hoch. Informationen zu den Grenzwerten finden sich in den GISBAU Produktdatenblättern (hier: M-PL01, M-PL02, M-PL03, M-PL04) jeweils unter "Grenzwerte und Einstufungen".

REACH / CLP

siehe Referenztext Gemische

 

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

GISBAU Produkt-Codes

GISCODE Bezeichnung Kennzeichnung Inhaltsstoffe / Kriterien
BSL20 Beschichtungsstoffe, lösemittelbasiert, aromatenfrei, gekennzeichnet H226, H302, H335, H336, H412, EUH066, EUH208, GHS02, GHS07 Kohlenwasserstoffgemische mit Aromatenanteil im Produkt bis 1%, Lösemittel < 400 g/l, Konservierungsmittel, Hautverhinderungsmittel Butanonoxim und Actonoxim bis 0.1%
BSL30 Beschichtungsstoffe, lösemittelbasiert, aromatenhaltig, gekkenzeichnet H226, H302, H312, H315, H332, H335, H336, H373, H412, EUH066, EUH208, GHS02, GHS07, GHS08 Kohlenwasserstoffgemische mit Aromatenanteil im Produkt grösser 1%, Lösemittel < 400 g/l, Konservierungsmittel, Hautverhinderungsmittel Butanonoxim und Actonoxim bis 0.1%

Emissionen

  Dispersionsfarben Polymerisatharzfarben   
[g/m²] 4 - 8 120 - 160 0 - 5

Die Lösemittelemissionen von Polymerisatharzfarben sind verglichen mit Dispersionsfarben und Siliconharzfarben als möglichen Alternativen auf Wasserbasis viel höher.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Polymerisatharzfarben können gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “schwach wassergefährdend“ oder als “wassergefährdend“ eingestuft werden.

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

Polymerisatharzfarben sind als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher spezifische 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.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Geruchsintensive oder gesundheitsschädliche Abbau- oder Zersetzungsprodukte aus Polymerisatharzfarben wurden bisher nicht festgestellt, es fehlen allerdings zuverlässige Untersuchungen.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile

Umweltrelevante Bestandteile können durch Abwitterung, Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen. Zudem können alle buntpigmentierten Polymerisatharzfarben, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, KobaltNickel, Blei oder Cadmium enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

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

Wassereinwirkung

Wassereinwirkung

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

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
sehr gut gut gut
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
keine sehr gut

Polymerisatharzfarben haben eine gute mechanische Beständigkeit und ein günstiges Alterungsverhalten. Sie neigen zur Kreidung, was aber auch Vorteile hat. Polymerisatfarben zeigen einen deutlichen Selbstreinigungseffekt durch Abwaschen der ausgekreideten Schichten von Fassadenfarben. Dieser Effekt wird auch als Edelkreidung bezeichnet.

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

Polymerisatharzfarben lassen sich aufgrund ihrer guten Haftung auf dem Untergrund leicht mit Hochdruckgeräten reinigen. Die Renovierbarkeit ist wegen der Empfindlichkeit gegenüber Lösemitteln eingeschränkt. Der Aufwand für eine vollständige Entfernung des Farbfilms ist hoch.

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