Kunststoffe mit bromierten Flammschutzmitteln Jürgen Beckmann

Transkript

1 Kunststffe mit brmierten Flammschutzmitteln Jürgen Beckmann

2 Inhalt 1. Allgemein 2. Kunststffe in Elektr- und Elektrnikgeräten 3. Brmierte Flammschutzmittel (FSM) 4. Kunststffe mit brmierten FSM in Elektr- und Elektrnikgeräten 5. Stffverbte neuartige brmierte FSM 6. Studien und Messergebnisse 7. Behandlung vn Kunststffen mit brmierten FSM 8. Fazit 2

3 1. Flammschutzmitteln - allgemein Zusatz vn FSM zwingend ntwendig für Prdukt-, Brand- und Verbrauchersicherheit LCD-Fernseher, ca. 8,4 kg Plastik, Äquivalent vn 6 l Benzin hne FSM bezgen auf mögliche Hitzentwicklung ca. 140 verschiedene FSM: 70 brmierte, 70 nicht brmierte FSM Unterscheidung vn 4 Flammschutzmitteltypen - additive FSM - reaktive FSM - Cating - inhärenter Flammschutz Es gibt keine ne-size-fits-all-lösung reaktive FSM: FSM ist chemisch in Plymerstruktur eingebunden, z. B. Tetrabrmbisphenl A (TBBPA) ist in Leiterplatten nicht mehr nachweisbar additive FSM: FSM und Plymere werden nur als Pulver zugemischt, z. B. TBBPA in ABS und HIPS. Da keine chemische Bindung, leichtere Freisetzung bei Gebrauchs- und Nachgebrauchsphase (Recycling) 3

4 2. Kunststffe in Elektr- und Elektrnik-Altgeräten Verwendung unterschiedlicher Kunststffe bei Elektr- und Elektrnikgeräten Häufigste Kunststffarten: HIPS (schlagfestes Plystyrl) ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrl) PC (Plycarbnat) PC-ABS Einsatz brmierter FSM, z. B. in Gehäusen Abdeckungen Leiterplatten Steckern Kabeln Ø 20 % Kunststff-Anteil in E-Geräten, bei ITK bis zu 58 % 4

5 3. Brmierte FSM Wichtigste bekannte brmierten FSM: Octa-BDE (Octabrmdiphenylether) Penta-BDE (Pentabrmdiphenylether) Deca-BDE (Decabrmdiphenylether) TBBPA (Tetrabrmbisphenl A) HBCD (Hexabrmcyclddecan) PBB (Plybrmierte Biphenyle) TBBPA und Deca-BDE waren 2008 die brmierten FSM mit den weltweit höchsten Prduktinsjahresmengen 2011 betrug der Anteil der brmierten FSM am glbalen Verbrauch vn FSM für Kunststffe 19,7 %. 5

6 4. Kunststffe mit brmierten FSM in Elektr-Geräten Anteile FSM-geschützter Kunststffe in verschiedenen Prduktgruppen Knzentratinsbereiche an brmierten FSM: Epxidharz % TBBPA HIPS % DecaBDE Plyamide % DecaBDE Plycarbnate 4 6 % TBBPA Der Literatur sind gelegentlich Hinweise zu entnehmen, dass Flammschutz nicht für alle erflgten Anwendungen erfrderlich der sinnvll war. 6

7 5. Stffverbte nvel (neuartige) brmierte FSM Für bestimmte brmierte FSM gibt es Beschränkungen, Infrmatinspflichten, Verwendungsverbte, Entsrgungsvrgaben, etc., z. B. RHS bzw. ElektrStffV (PBB, PBDE) Reach-Verrdnung, CRAP-Liste*: Mechanismus zur Risikbewertung vn Stffen (ECHA), POP-Verrdnung Betrffen/reglementiert sind dabei bestimmte Stffe bzw. Stffgruppen Alle anderen brmierten FSM könnten verwendet werden Zunehmend Ersatz vn brmierten durch halgenfreie FSM FSM-Industrie verzichtet freiwillig auf bestimmte FSM, generiert relevante Daten, veranlasst Studien * 7

8 5. Stffverbte nvel (neuartige) brmierte FSM Nvel (neuartige) brmierte FSM in Geräten vrhanden Nvel: d.h. bisher unbekannte brmierte FSM, kaum wissenschaftlich untersucht, wenig Literatur bekannt Beispiele: Decabrmdiphenylethan (DBDPE) Decahaldiphenylethan (C 14 H 4 Br 9 Cl) 1,2-bis[2,4,6-tribrmphenxy]ethan (BTBPE) Stffflußanalyse des Schweizer Bundesamts für, Wald und Landschaft in 2004 und 2011: Nur 40 % des gesamten Brminputs kann mittels der Brmfrachten in den analysierten Verbindungen (Penta-, Okt-, DecaBDE, additives TBBPA und HBCD) der bekannten Anwendungen (reaktives TBBPA in Leiterplatten) erklärt werden. Für 60 % des Brminputs ist nicht bekannt, in welcher Verbindung das Brm in den EEKG angewandt wird. > 75 % des enthaltenen Brms ist den neuartigen brmierten FSM zuzurdnen. Die neuartigen brmierten FSM sind in alten und neuen Prdukten enthalten und wahrscheinlich seit Jahrzehnten in Gebrauch. 8

9 5. Stffverbte nvel (neuartige) brmierte FSM 9

10 6. Studien und Messergebnisse I Sammlung vn EAG vn 10/2009 2/2010 (EMPA-Studie)*: Überschreitungen des RHS-GW insbes. bei Deca-BDE, tw. Octa-BDE Viele Gerätearten betrffen Auch bei Blei und Cadmium * Quellennachweis, s. Abdruck im Tagungsband 10

11 6. Studien und Messergebnisse II Ergebnisse aus Studien, Anlagenüberwachung, z. B.*: TV-Gehäuse (15 %) und PC-Gehäuse (47 %) überschreiten PBDE- RHS-Grenzwert vn 0,1 Gew. %. Fraktin ABS enthält häufig (31%) FSM-angereicherte Kunststffe Fraktin PC-ABS enthält seltener (9%) FSM-angereicherte Kunststffe RHS-Grenzwertüberschreitung, z. B. Tischgrills, Handkreissägen, Kunststffstecker (Analysen auf brmierte FSM durch Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit) Im Brandfall der bei Recyclingprzessen mit Bauteilen, die brmierte FSM der Kabel enthalten, können plybrmierte Dixine und Furane auftreten. Zur Erkennung/Abtrennung ist häufig eine Kmbinatin verschiedener Aufbereitungsprzesse (Nahinfrart, Röntgentransmissinstechnik, ggfs. Gleitfunkenspektrmeter) ntwendig * Quellennachweis, s. Abdruck im Tagungsband 11

12 7. Behandlungsvrgaben nach WEEE2 bzw. ElektrG2 Zur selektiven Behandlung gehören (ElektrG, 2005) : Entfernung vn Kunststffen, die brmierte Flammschutzmittel enthalten (Mindestanfrderung!) Vrgaben s anwenden, dass die umweltgerechte Wiederverwendung und die umweltgerechte stffliche Verwertung vn Bauteilen der ganzen Geräten nicht behindert werden Zur selektiven Behandlung lt. ElektrG2 (2015) gehört zusätzlich: Sicherstellen, dass schadstffhaltige Bauteile und Stffe bei der Behandlung nicht zerstört werden und Schadstffe nicht in die zu verwertenden Materialströme eingetragen werden. Mit ElektrG2 muss jede Erstbehandlungsanlage Kunststffe mit brmierten FSM aus EAG entfernen! Weitere stffspezifische Anfrderungen sind im ElektrG nicht enthalten Vrgaben des KrWG gelten. Gesetzliche Vrgaben werden i.d.p. wenig umgesetzt. Oft Erzeugung einer Fraktin Mischkunststffe, die als nicht gefährlich nach AVV eingestuft wird und s weitervermarktet werden kann! 12

13 8. Fazit Diskrepanz: Bei Herstellung gibt es nur Verbte für einzelne bzw. reglementierte Stffe bzw. Stffgruppen, aber bei Entsrgung gilt eine Entfernungsverpflichtung für alle Kunststffe mit brmierten FSM Offensichtlich mehr Kunststffe mit unbekannten brmierten FSM im Umlauf als bekannt Umsetzung der gesetzlichen Anfrderung zur Entfernung vn Kunststffen mit brmierten FSM aus EAG erflgt bislang nur unzureichend Verbindliche Beschreibung des Stands der Technik hierfür ntwendig Geplante Behandlungsverrdnung des BMUB könnte Verbesserungen bringen (> 2017!) Häufiger analytische Nachweis über brmfreie Mischfraktinen einfrdern 13

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Jürgen Beckmann Bürgermeister-Ulrich-Str Augsburg Tel