Mitteldichte Faserplatte (MDF, Medium Density Fibreboard)

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1 Allgemeine Angaben Materialbeschreibung dichte und homogene Faserstruktur Dichte und Festigkeit variabel Dicke 6 15 mm Breite 1,25 m Länge 2,50 m [ECOBIS] die Späne werden meist mit Kunstharzen verklebt Anwendungsgebiete Möbelbau, Innenausbau [ECOBIS 2000] im Holztafelbau als aussteifende Beplankung (Zulassung erforderlich) oder als Winddichtungsschicht bei diffusionsoffenen Konstruktionen; im Innenausbau werden sie für Verkleidungen, Akustikelemente, Fußbodenplatten und für die Möbelherstellung verwendet [Ambrozy 05] Inhaltsstoffe pro m 3 MDF [nach ECOBIS 2000] 825 kg Entrindetes Rundholz Nadel- oder Laubholz, aktuell ca. 10% Laubholzanteil kein Einsatz von Altholz 75 kg Klebstoff 7,5 kg Paraffin 2 kg Härter, Zuschlagstoffe evtl. Flammschutzmittel evtl. Fungizide Nadel- und Laubholzspäne Die Bindung der Fasern erfolgt entweder durch die Verfilzung der Fasern und deren Verklebungseigenschaften oder durch die Zugabe eines synthetischen Bindemittels. [Ambrozy 05] Bindemittel Harnstoff-Formaldehyd-Harze Melamin-Harnstoff-Formaldehydharze (MUF), (beide Harze zusammen mehr als 90 % aller MDF) Phenol-Formaldehyd-Harze (PF), (nur in sehr geringem Umfang) phenolmodifizierte Melamin-Formaldehyd-Leimharze (MUPF) Tannin-Formaldehydharze (TF), polymeres Methandiphenyl-diisocyanat (PMDI) [ECOBIS 2000] Inhaltsstoffe (Fortsetzung) V-20 überwiegend Harnstoff-Formaldehyd-Harze (Aminoplaste) [Zwiener 95] Aminoplaste, alkalisch härtende Phenolharze, polymere Diphenyl- Diisocyanate (PMDI) [ECOBIS] V-100 Phenol-, MDI-, MDI-Melamin, MDI-Phenol-Formaldehydharze [Zwiener 95] alkalisch härtende Phenoplaste, Phenolresorcinharze, PMDI [ECOBIS] V-100 G wie V-100, mit Holzschutzmittelzusatz [Zwiener 95] [ECOBIS] Für MDF im Rohdichtebereich von kg/m³ gelten folgende Leimdosierungen bezogen auf trockene Fasern: Seite 1 von 9

2 Inhaltsstoffe (Fortsetzung) 8-2 % Harnstoffharze % Melaminharz 6-8 % Phenolharz 2-6 % PUR/MDI [ECOBIS] Härter bzw. Härtungsbeschleuniger: Aminoplaste (Harnstoff- und Melaminharze) erfordern Härter, um die Harze bei der Herstellung in die Endstufe der Aushärtung überzuführen. Sie sind bei der Verwendung von Harnstoff- und Harnstoff-Melamin- Formaldehydharz notwendig. Im Allgemeinen werden geringe Anteile (0,5 bis 4% des Leimharzes) von Ammoniumchlorid (Salmiak) reizt die Augen, Atemwege, Verdauungswege und Haut: z.b. Husten, Atemnot, Augentränen, Brennen; Einatmen oder Verschlucken kann zu Gesundheitsschäden führen, schwach wassergefährdend (WGK 1) [WINGIS 2.5] 1 3 % (bezogen auf Festharz) Ammoniumsulfat auch als Düngemittel verwendet [enius] Ammoniumnitrat auch als Düngemittel verwendet [enius] Ammoniumpersulfat, Schwefelsäure verursacht Verätzungen, d.h. schädigt Atemwege, Augen, Haut, Verdauungswege bis zur Zerstörung, Einatmen oder Verschlucken kann zu Gesundheitsschäden führen, vorübergehende Beschwerden wie Husten können auftreten, kann Gesundheitsstörungen wie Hautgeschwüre, Lungenschaden verursachen, schwach wassergefährdend (WGK 1) [WINGIS 2.5] Eisensulfat auch Medikament zur Eisenzufuhr oder Aluminiumsulfat reizend [WINGIS 2.5] eingesetzt. Alkalisch kondensierte Phenolharze erfordern keine Härter. Bei ihnen kommt als Beschleuniger zur Verkürzung der Presszeiten eine 50%ige Lösung von Kaliumcarbonat (Pottasche) wird auch zum Backen verwendet, zum Einsatz. Daneben sind Härtungsbeschleuniger noch Resorcinol (=Resorcin) Einatmen, Verschlucken oder Hautkontakt kann zu Gesundheitsschäden führen; reizt die Atemwege, Verdauungswege, Augen und Haut: z.b. Husten, Atemnot, Augentränen, Brennen; vorübergehende Beschwerden wie Unruhe, Schwindel, Kreislaufstörung können auftreten, kann Gesundheitsstörungen wie Blutbildveränderungen, Leberschaden, Nierenschaden, Krämpfe verursachen. Bei höheren Konzentrationen können Atem- und Herzkreislaufstillstand auftreten, kann zu Allergien der Haut führen, schwach wassergefährdend (WGK 1) [WINGIS 2.5] Alkylencarbonate Guanidincarbonat Halbester organischer Dicarbonsäuren, aber auch Naturprodukte wie Tannine auch Gerbstoff in schwarzem Tee [enius] und Quebracho Seite 2 von 9

3 Inhaltsstoffe (Fortsetzung) evtl. Pilzschutzmittel anorganische Borverbindungen (Borsäure) s.o. Kaliumfluoride (Kaliumhydrogenfluorid, Kaliumbifluorid) s.o. Kalium-HDO N-cyclohexyldiazeniumdioxy-Kalium. [ECOBIS 2000] Hydrophobierungsmittel 0,3 bis 2 % (bezogen auf Trockenmasse) Paraffin evtl. Flammschutzmittel Borverbindungen s.o % (bezogen auf trockene Fasern) Ammoniumphosphate [ECOBIS] Rohdichte kg/m 3 [DIN EN 12524] Wärmeleitfähigkeit? 0,07 W/mK (bei 250 kg/m 3 ) bis 0,18 W/mK (bei 800 kg/m 3 ) [DIN EN 12524] Wasserdampf- Diffusionswiderstandszahl µ Festigkeit Baustoffklasse trocken 5 (bei 250 kg/m 3 ) bis 10 (bei 800 kg/m 3 ) feucht 2 (bei 250 kg/m 3 ) bis 20 (bei 800 kg/m 3 ) [DIN EN 12524] 50 bis 15 [Ambrozy 05] B2 [ECOBIS] Seite 3 von 9

4 Bewertung Natureplus-zertifizierte Produkte andere Bewertungen nach Basiskriterien zertifizierungsfähig RL 0200 Holz und Holzwerkstoffe RL 0207 MDF-Platten (geplant) (Stand 9/2005) Gemäß Anhang der Chemikalienverbotsverordnung dürfen Spanplatten (und andere Holzwerkstoffe) nicht in den Verkehr gebracht werden, wenn sie unter Prüfbedingungen mit mehr als 0,1 ppm zur Innenraumbelastung beitragen. [ChemVerbotsV] Solche Spanplatten werden mit der Klassifizierung E1 gekennzeichnet. E1-Spanplatten können im Prüfraum Werte bis zu 0,17 ppm Formaldehyd ergeben. Die Klassifizierung von Spanplatten entsprechend der ETB-Richtlinie in die Emissionsklasse E1 garantiert nicht die Einhaltung einer maximalen Konzentration von 0,1 ppm Formaldehyd im Innenraum (Richtwert des Bundesgesundheitsamtes von Im Hinblick auf Risikogruppen wie Schwangere, Kinder und Kranke erscheint dieser Wert zu hoch. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt einen Wert von 0,05 ppm.). Wenn große Flächenteile der inneren Raumhülle oder der Möblierung aus unbeschichteten oder in ihrer Beschichtung beeinträchtigten Holzwerkstoffen ausgeführt werden, ist auch mit E1-Spanplatten eine Überschreitung dieses Richtwertes möglich. [Zwiener 95] Für den Gehalt an freiem Formaldehyd im Innenraum spielen neben der Belastung des Baustoffes selber folgende Dinge eine Rolle: die Oberfläche der Baustoffe im Innenraum; die raumklimatischen Bedingungen. [ECOBIS] (Temperatur, Feuchte) Blauer Engel: RAL-Umweltzeichen 76 (Emissionsarme Holzwerkstoffplatten) seit 1992, erste Produkte nach 1994 zertifiziert [Zwiener 95] wird vergeben für im Innenraum einzusetzende Holzwerkstoffplatten. Als Bindemittel sind Phenol-Formaldehydharze, PMDI-Harze, TF-Harze, Aminoplastharze und Polyvinylacetat-Leime (PVAc) zugelassen. Die Holzwerkstoffplatten mit formaldehydhaltigen Bindemitteln dürfen eine Ausgleichskonzentration von 0,05 ppm Formaldehyd im Prüfraum entsprechend einer genormten Prüfung nicht überschreiten. Holzwerkstoffplatten mit Bindemitteln auf der Basis von polymerem MDI (PMDI) dürfen nachweisbar kein monomeres MDI emittieren. Holzwerkstoffplatten mit phenolhaltigen Bindemitteln dürfen eine Konzentration von 14 µg/m3 Phenole im Prüfraum nicht überschreiten. Den Holzwerkstoffplatten einschließlich Beschichtungen dürfen keine Holzschutzmittel (Fungizide, Insektizide, Brandschutzmittel) und keine halogenorganischen Verbindungen zugesetzt werden. Das zur Sperrholzherstellung und für Massivholzplatten verwendete Holz darf nicht aus Urwäldern (borealen und tropischen Primärwäldern) stammen. Es muß aus bestehenden nachhaltig bewirtschafteten Forstwirtschaften stammen. [Blauer Engel] Mit dem Blauen Engel (RAL-ZU 76) sind derzeit 20 Produkte folgender Hersteller zertifiziert: Egger Holzwerkstoffe, Glunz AG, Hornitex Werke, Kaindl (M.) Holzindustrie, Kronospan, Moalt, N.V. SPANO, PARADOR, Spanolux, wodego GmbH [Blauer Engel] Stand 6/2005 Seite 4 von 9

5 Lebenszyklus Rohstoffe Beschreibung Rohstoffbedarf für 1 m3 MDF nach [ECOBIS 2000] 825 kg Entrindetes Rundholz Nadel- oder Laubholz, aktuell ca. 10% Laubholzanteil kein Einsatz von Altholz 75 kg Klebstoff 7,5 kg Paraffin 2 kg Härter, Zuschlagstoffe evtl. Flammschutzmittel evtl. Fungizide Ressourcenvorrat Schadstofffreisetzung bei Rohstoffgewinnung Eingriffe in die Landschaft Erdöl Da Spanplatten zu ca. 60% aus Rückstandsholz und Schwachholz hergestellt werden, können sie als Recyclingprodukt angesehen werden. [Zwiener 95], und so evtl. auch MDF Erdölgewinnung und transport: Schäden durch auslaufendes Erdöl an Ökosystemen, Boden und Grundwasser aufgrund niedriger Standards in den meisten erdölfördernden Staaten beim Holzabbau ist auf Nachhaltigkeit zu achten Erdölgewinnung siehe Schadstofffreisetzung bei Rohstoffgewinnung Seite 5 von 9

6 Transport Herstellungsprozess bei Einsatz von Tropenholz lange Transportwege Herstellung [ECOBIS 2000] MDF werden im Trockenverfahren hergestellt. Das Holz wird in einer Anlage zunächst entrindet und dann in einem Hacker zu Hackschnitzel aufbereitet. Zur Deckung der Kapazitäten werden auch Hackschnitzel direkt bezogen. Es handelt sich in beiden Fällen i.d.r. um Nadelhölzer. Die Hackschnitzel werden in einer Waschanlage von anhaftenden Schmutzpartikeln gereinigt. Die so gereinigten Hackschnitzel werden unter Druck und Hitze in einem Refiner zu Fasern aufgeschlossen (ähnlich wie bei Papier). Dadurch ist das Material sehr fein und homogen. In den Refiner wird zur Hydrophobierung der MDF-Platten Paraffin eingespeist. Dann erfolgt die Beleimung und Trocknung der Fasern auf 5 10 % Holzfeuchte und Beschickung in den Faserbunker, von dem die Streustation bedient wird. In der Formbandanlage werden die beleimten Fasern in einer Schicht ausgestreut, vorverdichtet und dann in der kontinuierlichen Pressenanlage gepresst. In einer nachfolgenden Besäumungs- und Aufteilanlage werden die Platten endkonfektioniert. Während der Produktion anfallende Reststoffe (Rinde, Schleifstäube, Besäumungsreste) werden in den Herstellungsprozess zurückgeführt, zum Teil zur Prozesswärmeerzeugung für die Plattenproduktion. Die Oberfläche ist so fein und dicht, dass sie direkt lackiert werden kann. [ECOBIS 2000] Seite 6 von 9

7 Schadstoffe bei Herstellung Primärenergieverbrauch Folgende Umweltbelastungen entstehen bei der MDF-Fertigung: Holzstaub aus Fasertrockner, pneumatischen Transporten und Schleifmaschinen (Eichen- und Buchenholzstaub ist krebserregend) Holzstaub (ohne Eichen- und Buchenholzstaub): Verdacht auf krebserzeugende Wirkung, Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich [WINGIS 2.5] Formaldehyd und Gerüche aus der Fasertrocknung Formaldehyd (bedeutender Innenraum-Schadstoff; säuerlich-stechender Geruch, hautresorbierend, sensibilisierend / kann Allergien hervorrufen, giftig beim Einatmen, kann zu Kehlkopfschwellung, Lungen-, Leber- und Nierenschäden führen, Krebs erzeugend) [enius] Abwasser aus Hackschnitzelwäsche und Stopfschnecke [ECOBIS] weitere Zusatzstoffe siehe Inhaltsstoffe [ECOBIS 2000] Energiebedarf pro m³ MDF: Energie 300 kwh Gesamt-Energiebedarf 8,5 Mcal [ECOBIS 2000] Primärenergieinhalt Der Energieaufwand bei der Zerfaserung von 1 t atro (absolut trocken) Faserstoff beträgt 200 kwh. Gesamtenergieeinsatz zur Herstellung (ohne Vorprodukte und ohne Erstellung von Gebäuden und Anlagen) 990 MJ/m³ Verarbeitung Materialinput pro Serviceeinheit (MIPS) Transport Beschreibung zusätzliche Komponenten bei Verarbeitung mögl. Schadstoffabgabe bei der Verarbeitung Graue Energie: 25 MJ/kg Die verhältnismäßig hohe Graue Energie ist auf das energieintensive Trockenproduktionsverfahren zurückzuführen. [ECOBIS, verschiedene Quellen zitiert] MI abiotische Materialien 1,96 t/t MI biotische Materialien 0 t/t MI Wasser 32,9 t/t MI Luft 0,481 t/t MI Boden 0 [Wuppertalinstitut] unklar ist, warum der Wert für biotische Materialien 0 ist. Sägen, bohren, nageln, evtl. Kleben, schleifen, lackieren, beschichten evtl. Klebstoff, Beschichtungsstoff Eichen- und Buchenholzstäube sind als krebserregend eingestuft, aus diesen Gründen werden bei der Herstellung Buchen- und Eichenholzanteile unter 10% eingesetzt, um so nicht unter die Gefahrstoffverordnung zu fallen. [ECOBIS] alle anderen Holzstäube Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potential [ECOBIS] evtl. Lösemittel des (evtl. verwendeten) Klebstoffs Seite 7 von 9

8 Nutzung mögl. Stoffabgabe im eingebauten Zustand Wirkung auf Raumklima Reinigung Verhalten im Brandfall Verhalten bei Durchfeuchtung Beständigkeit und Lebensdauer Formaldehyd (bedeutender Innenraum- Schadstoff; säuerlich-stechender Geruch, hautresorbierend, sensibilisierend / kann Allergien hervorrufen, giftig beim Einatmen, kann zu Kehlkopfschwellung, Lungen-, Leber- und Nierenschäden führen, Krebs erzeugend) [enius] 1977 wurde vom Bundesgesundheitsamt der Maximalwert zumutbarer Formaldehydkonzentrationen in der Raumluft auf 0,1 ppm festgelegt. Im Hinblick auf Risikogruppen wie Schwangere, Kinder und Kranke erscheint dieser Wert zu hoch. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt einen Wert von 0,05 ppm. Für den Gehalt an freiem Formaldehyd im Innenraum spielen folgende Dinge eine Rolle: die Belastung der Baustoffe selber; die Oberfläche der Baustoffe im Innenraum; die raumklimatischen Bedingungen. [ECOBIS] Gefahr von Formaldehydemissionen (s.o.) beschichtete Platten feucht abwischbar Gegen Insekten sind Holzwerkstoffe unterschiedlich gefährdet, in der Regel weniger als Vollholz. Span- und Faserplatten werden von holzzerstörenden Insekten nicht angegriffen (außer Termiten). [ECOBIS] Abriss Verbundsysteme/ Sortenreinheit mögl. Stoffabg. bei Renovierung/ Abriss Oberfläche evtl. lackiert evtl. Furnier aus Kunststoff (melaminharzimprägnierte Papierträgerbahnen) oder flexiblen PVC-Folien oder kunstharzimprägnierten Papieren; z.t. Lack- Oberflächenbeschichtung [baunetz] Holzstäube (Eichen- und Buchenholzstäube sind krebserregend) Seite 8 von 9

9 Entsorgung /Verwertung Deponierbarkeit Verhalten bei Verbrennung Biol. Abbaubarkeit Wiederverwendbarkeit Wiederverwertbarkeit / Recycling In Dt. Verbot der Deponierung organischen Materials die energetische Verwertung von holzschutzmittelbehandelten Holzresten unterliegt den Anforderungen der 17. BimSchV und muss in genehmigungspflichtigen Feuerungsanlagen erfolgen. Filterstaub und Asche muss als Sonderabfall beseitigt werden. Bei der Verbrennung von PVC-beschichteten Holzwerkstoffen können bei einer unkontrollierten Verbrennung mehr oder weniger große Mengen an Dioxinen und Furanen im Abgas entstehen. Beim Verbrennen chlorhaltiger Holzreste (Chlorverbindungen evtl. aus Härter) können unter besonders ungünstigen Bedingungen kleinste Mengen von Dioxinen entstehen. Anorganische Holzschutzmittel werden dabei im Gegensatz zu organischen Holzschutzmitteln nicht zerstört. Durch die Entstaubung der Rauchgase verbleiben diese zum Großteil im Filterstaub und in der Asche, die dann allerdings als Sonderabfall beseitigt werden muss. Heizwert Holz und Holzwerkstoffe (Holzfeuchtegehalt 15%): ca. 16,7 MJ/kg. [ECOBIS] Bei der Kompostierung von Span- und Faserplatten erhält man mikrobiologisch Kultursubstrate für den Gartenbau und die Landwirtschaft. Der freigesetzte organische Stickstoff aus den Harnstoff-Formaldehyd- Harzen aktiviert das Wachstum der Mikroorganismen und stellt einen nützlichen Nährstoff für die Vegetation dar. Forschung läuft zur Umsetzung von Spanplatten zu Torfersatzstoffen [ECOBIS] in Forschung und Entwicklung sind verschiedene Verfahren der stofflichen Verwertung von Holzwerkstoffen. Dabei werden die Holzzellstoffe chemisch oder chemomechanisch aufgeschlossen. [ECOBIS] Von entscheidender Bedeutung für die Wiederverwendung und Wiederverwertung von Holz und Holzwerkstoffen ist grundsätzlich eine etwaige Kontamination mit chemischen Holzschutzmitteln. Liegen keine Unterlagen oder Kenntnisse (z.b. Historie des Gebäudes, Einsatzzweck) über mögliche Belastungen der Althölzer vor, kann dies nur im Labor festgestellt werden. Eine Wiederverwendung oder stoffliche Verwertung belasteter Althölzer zur erneuten Herstellung von Holzwerkstoffen verbietet sich aufgrund des unkontrollierten Schadstoffeintrags in neue Werkstoffe oder Bauteile. [ECOBIS] Seite 9 von 9