Polyurethan (PUR) Allgemeine Angaben

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1 Allgemeine Angaben Materialbeschreibung Anwendungsgebiete Inhaltsstoffe Rohdichte Wärmeleitfähigkeit λ Wasserdampf- Diffusionswiderstandszahl µ Festigkeit Baustoffklasse Hartschaum: geschlossenzelliger, harter Schaumstoff als Platten oder Formteile, ggf. Kaschierungen aus Glasvlies, Kraftpapier, Aluminiumfolie, Polymerbitumen-Dichtungsbahn, Bitumen-Dichtungsbahn, PE-Schaum Polyurethan Ortschaum: Polyurethan-Hartschaum, der an der Anwendungsstelle durch Mischen hergestellt wird. Montageschäume sind eine besondere Form der Ortschäume und werden in Spraydosen auch für den Heimwerkerbedarf angeboten [ECOBIS] Polyurethan-Hartschaum zur Wärme- und Schalldämmung von Flach- und Gefälledächern, Steildächern (zwischen den Sparren ungünstig aufgrund fehlender Anpassbarkeit bei Schwinden des Holzes), hinterlüfteten Fassadenkonstruktionen, Wänden und Decken, Bestandteil von Sandwichund Verbundelementen; W, WD, WS Polyurethan-Ortschaum als flächige Wärmedämmung z.b. von Wänden, Decken, Stahlprofilen; Ausfüllen von Hohlräumen; Montageschäume zum Ausfüllen der umlaufenden Fuge von Tür- und Fensterrahmen; WD [ECOBIS] bei den Polyurethanen handelt es sich nicht um einen einheitlichen Kunststoff. Durch die Verwendung unterschiedlicher Ausgangsverbindungen entsteht eine ganze Gruppe von Polymeren (Kunststoffen), die unterschiedlichste Eigenschaften aufweisen können. Dies bedingt auch eine große Vielfalt an Eigenschaften der Produkte. [ECOBIS] Polyurethan- Hartschaum bzw. ausgehärteter Ortschaum nach [ECOBIS] Polyurethan % Treibmittel Pentan - wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu spröder und rissiger Haut führen) [WINGIS 2.5]) H-FCKW 141b oder CO 2 bis 1 % UV-Stabilisatoren (komplexe organische Verbindungen, relativ stabile Verbindungen, u.u. toxisch) Weichmacher Füllstoffe Flammschutzmittel (bromierte / chlorierte Verbindungen) Hartschaum: kg/m 3 [ECOBIS] Ortschaum: kg/m 3 [ECOBIS] Hartschaum: 0,030 0,035 W/mK [ECOBIS] 0,025 W/mK nur bei beidseitiger Kaschierung mit Alufolie Ortschaum: 0,030 W/mK [ECOBIS] 0,020 0,048 W/mK [DIN V ] Hartschaum: [ECOBIS] 40 / 200 [DIN V ] nicht sorptionsfähig und dampfdicht [Zwiener 95] Hartschaum: Druckfestigkeit 0,1 0,9 N/mm 2 (mittel) [ECOBIS] B1, B2 Seite 1 von 9

2 Bewertung Natureplus-zertifizierte Produkte andere Bewertungen Polyurethan kann nicht natureplus-zertifiziert werden. Seite 2 von 9

3 Lebenszyklus Rohstoffe Beschreibung Ressourcenvorrat Schadstofffreisetzung bei Rohstoffgewinnung Eingriffe in die Landschaft Erdöl Erdgas schwefelhaltige Minerale Steinsalz z.t. nachwachsende Rohstoffe zur Herstellung von Polyolen Erdöl, Erdgas begrenzt vorhanden Steinsalz in Maßen vorhanden Erdölgewinnung und transport: Schäden durch auslaufendes Erdöl an Ökosystemen, Boden und Grundwasser aufgrund niedriger Standards in den meisten erdölfördernden Staaten Erdölgewinnung siehe Schadstofffreisetzung bei Rohstoffgewinnung Steinsalz Abbau meist unterirdisch, dadurch geringe Landschaftsveränderungen, höchstens Senkungen Seite 3 von 9

4 Transport Herstellungsprozess Herstellung [ECOBIS] Allen Polyurethanen gemeinsam ist eine gut steuerbare Reaktion zwischen zwei chemischen Grundbausteinen, einem höherwertigen Alkohol (Polyol) und einem Isocyanat. Die Herstellung der Polyole und Isocyanate findet in Betrieben der Großchemie statt. [ECOBIS]. Seite 4 von 9

5 Die Herstellung von Hartschaum findet meist in Betrieben der Großindustrie statt. Die Herstellung von (erhärtetem) Ortschaum findet in der Regel auf der Baustelle statt. Um den Umgang speziell mit den toxischen Isocyanaten zu reduzieren, werden heute bereits vorpolymerisierte Komponenten geliefert. (Prepolymer-Prozess) ca. 40% Polyole und ca. 40% Isocyanate [ECOBIS] Seite 5 von 9

6 Schadstoffe bei Herstellung Die Herstellung der Polyurethane ist eng mit der Chlorchemie verbunden. Viele organische Chlorverbindungen sind toxisch und umweltschädlich [Zwiener 95] zinnorganische Verbindungen als Aktivatoren (zinnorganische Verbindungen Toxizität sehr unterschiedlich, Trioganozinnverbindungen sind am giftigsten) [Zwiener 95] Phosphorsäureester als Flammschutzmittel[Zwiener 05] (z.t. essentielle Verbindungen, einiege sind haut- und schleimhautreizend, Trikresylphosphat hat darüber hinaus eine nervenschädigende Wirkung, durch Einatmen, Verschlucken oder Hautkontakt folgende Gesundheitsschäden: Reizung / Verätzung von Atem- und Verdauungswegen, Schwindel, Kopfschmerzen Übelkeit, Benommenheit bis Bewusstlosigkeit, Nervenschäden [enius]) z.b. Tri-(2-chlorethyl)-phosphat, z.b. Methylphosphonsäuredimethylester, z.b. Trikresylphosphat [Zwiener 95] (Trikresylphosphat keine toxikologische Bewertung erarbeitet [BG Chemie 05] Ammoniak (giftig beim Einatmen, verursacht Verätzungen der Atemwege, Augen, Haut bis Zerstörung, Augenschaden. Lungenschaden, Verdauungsstörungen können auftreten, sehr giftig für Wasserorganismen, wassergefährdend [WINGIS 2.5]) Schwefelsäure (verursacht schwere Verätzungen der Atemwege, Augen, Haut und Verdauungswege bis zur Zerstörung, kann Hautgeschwüre, Lungenschaden verursachen, schwach wassergefährdend [WINGIS 2.5]) Benzol (kann Krebs erzeugen, kann vererbbare Schäden verursachen, reizt Augen und Haut, vorübergehende Beschwerden wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel Konzentrationsstörungen können auftreten, Gefahr ernster Gesundheitsschäden wie Blutbildveränderungen, Leberschaden, Lungenschaden, Herzrhythmusstörungen, atem- und Herz- Kreislaufstillstand bei längerer Exposition durch Einatmen und Berührung mit der Haut, Haut resorbierend, stark wassergefährdend [WINGIS 2.5]) Salpetersäure (verursacht schwere Verätzungen an Atemwegen, Augen, Haut und Verdauungswegen, Einatmen, Verschlucken und Hautkontakt kann zu Gesundheitsschäden führen, vorübergehende Beschwerden wie Übelkeit, Husten können auftreten; kann Zahnschaden verursachen [WINGIS 2.5]) Nitrobenzol (Verdacht auf krebserzeugende Wirkung, Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und Berührung mit der Haut, Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkung haben, kann möglicherweise die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen, kann Atemwege, Verdauungswege, Augen und Haut reizen, kann Gesundheitsstörungen wie Blutbildveränderungen, Nierenschaden, Leberschaden verursachen, wassergefährdend [WINGIS 2.5]) Formaldehyd (bedeutender Innenraum-Schadstoff; säuerlich-stechender Geruch, hautresorbierend, sensibilisierend / kann Allergien hervorrufen, giftig beim Einatmen, kann zu Kehlkopf-schwellung, Lungen-, Leber- und Nierenschäden führen, Krebs erzeugend) [enius] Anilin MDA Phosgen Seite 6 von 9

7 Primärenergieverbrauch Materialinput pro Serviceeinheit (MIPS) Chlor (giftig beim Einatmen, reizt Augen, Atmungsorgane, Verdauungswege und Haut, sehr giftig für Wasserorganismen, kann Gesundheitsstörungen wie Atemnot, Bronchitis, Akne, Herzschaden, Blutbildveränderungen, Lungenschaden verursachen, bei höheren Konzentrationen können Atem und Herz-Krielaufstillstand auftreten Polyol, z.b. Glykol (kann Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, vorübergehende Beschwerden wie Schwindel, Kopfschmerzen können auftreten, kann Gesundheitsschäden wie Sehstörung, Nierenschaden verursachen, bei höheren Konzentrationen können Atem- und Herzkreislaufstillstand auftreten, schwach wassergefährdend [WINGIS 2.5] ) Isocyanat (Allergiker können auf Isocyanate bereits in sehr geringen Konzentrationen reagieren; Erkrankungen durch Isocyanate sind meldepflichtige Berufskrankheiten; Isocyanate als Restmonomer haben nur eine sehr kurze Lebensdauer, sind aber wegen ihrer hohen Toxizität auch in sehr geringen Konzentrationen gesundheitsschädlich. [Zwiener 95] ) Die technisch wichtigsten Isocyanate sind MDI (MDI = Diphenylmethan-4,4 -diisocyanat gesundheitsschädlich beim Einatmen, reizt Augen, Atmungsorgane und Haut, Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich, (Allergien der Atemwege und der Haut) kann Gesundheitsstörungen wie Hautveränderungen, Fieber, Asthma verursachen, krebserzeugende Wirkung wird vermutet, schwach wassergefährdend [WINGIS 2.5] ) TDI (TDI = Toluylendiisocyanat steht im Verdacht Krebs erzeugen zu können, sehr giftig beim Einatmen, reizt Augen, Atmungsorgane und Haut, Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich, schädlich für Wasserorganismen, kann in Gewässern langfristig schädliche Wirkung haben, kann Gesundheitsstörungen wie Lungenschaden verursachen, wassergefährdend [WINGIS 2.5] ) HDI (HDI = Hexamethylendiisocyanat giftig beim Einatmen, reizt Augen, Atmungsorgane und Haut, Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich, kann Gesundheitsstörungen wie Hautveränderungen, Fieber, Asthma, Lungenschaden verursachen, kann zu Allergien der Atemwege und Haut führen, schwach wassergefährdend [WINGIS 2.5] )z.b. PMDI bei einer Rohdichte von 30 kg/m 3 ca MJ/m 3 [ECOBIS], das entspricht 850 kwh/m 3 Polyurethan: 27,8 kwh/kg [Zwiener 95] das entspricht bei einer Rohdichte von 30 kg/m 3 ca. 834 kwh/m 3 Polyurethan-Hartschaumplatten und Polyurethan-Ortschaum: kwh/m 3 [Zwiener 95] Hartschaum: MI abiotische Materialien 6,31 t/t MI biotische Materialien 0 MI Wasser 505,1 t/t MI Luft 3563 t/t MI Boden 0 [Wuppertalinstitut] Seite 7 von 9

8 Verarbeitung Transport Beschreibung zusätzliche Komponenten bei Verarbeitung mögl. Schadstoffabgabe bei der Verarbeitung mögl. Stoffabgabe im eingebauten Zustand Die Verarbeitung von PUR-Ortschaum darf ausschließlich von Fachfirmen vorgenommen werden. PUR-Ortschaum wird mittels transportabler Schäumeinrichtungen im Spritzoder Gießverfahren direkt am Bauobjekt hergestellt. Spritzverfahren: ein stark aktiviertes Reaktionsgemisch wird unter Druck über Düsen eines Mischkopfes in fein verteilter Form auf eine Fläche aufgespritzt. Dort schäumt es sofort auf und erhärtet als Schaumkunststoff. Gießverfahren: ein flüssiges Reaktionsgemisch wird über Schlauchleitungen aus einem Mischkopf in Hohlräume eingegossen, wo es nach kurzer Zeit aufschäumt und als Schaumstoff erhärtet. [ECOBIS] Polyurethan-Hartschaum wird zugeschnitten und verarbeitet (verklebt) bei PUR-Hartschaum: Kleber, evtl. Dübel Ortsveränderliche Anlagen, wie sie zur Herstellung / Verarbeitung von PUR- Ortschäumen verwendet werden, können nicht immer mit Absauganlagen ausgerüstet werden. In diesen Fällen sind Filtermasken und Atemschutzgeräte vorzusehen. Stäube, die beim Schneiden entstehen, sollten nicht eingeatmet werden. [ECOBIS] Besonders hoch ist die Isocyanatemission (siehe Schadstoffe bei der Herstellung) bei Verarbeitung der 2-Komponenten-Systeme [Zwiener 95] Stäube beim Zuschneiden von Polyurethan-Hartschaum die Schadstoffabgabe hängt vom einzelnen Produkt ab. Die Verarbeitung von 2K-PU-Harzen ist anspruchsvoll. Bei unsachgemäßer Verarbeitung können durch ungenügende Aushärtung längerfristige, geruchsintensive Emissionen entstehen [ECOBIS] Nutzung Wirkung auf Raumklima Reinigung Verhalten im Brandfall brennendes Polyurethan entwickelt viel Qualm. Durch thermischen Abbau der Polyurethane bilden sich teilweise die Isocyanate zurück. Aufgrund des Stickstoffanteils im Produkt entsteht im Brandfall sehr giftige Blausäure (starkes Atemgift), im Zusammenwirken mit dem bei jedem Brand entstehenden Kohlenmonoxid können sehr gefährliche Brandgase entstehen. Zusätzlich kann es durch die im Kunststoff enthaltenen Flammschutzmittel zur Entstehung giftiger Brandgase kommen. Die Brandgase von PU haben ein großes Geruchsgefährdungspotential. [ECOBIS] weiterhin Nitrile und Cyanate [Zwiener] Kunstharzestrich mit Epoxidharz-Bindemittel: Verhalten bei Durchfeuchtung Beständigkeit und Lebensdauer Kunstharzestrich mit Polyurethan-Bindemittel: Kunstharzestrich mit Polyacrylat-Bindemittel: Wasseraufnahme 2 5 % (sehr gering) [ECOBIS] resistent gegen Feuchtigkeit, verdünnte Säuren + Laugen, organische Lösemittel, Ungeziefer (jedoch gegen Nager zu schützen) Verrottung, Pilzbefall; nicht resistent gegen UV-Strahlung [ECOBIS] Seite 8 von 9

9 Abriss Verbundsysteme/ Sortenreinheit mögl. Stoffabg. bei Renovierung/ Abriss Durch den Einbau von Polyurethan-Ortschäumen entstehen Verbundbaustoffe, die eine spätere Trennung erschweren. Entsorgung /Verwertung Deponierbarkeit Verhalten bei Verbrennung Biol. Abbaubarkeit Wiederverwendbarkeit Wiederverwertbarkeit / Recycling zu hoher organischer Gehalt für Deponierung in D Aufgrund des Stickstoffgehalts von PUR entsteht ein großer Anteil von Stickoxiden, die mittels aufwendiger Entstickungsverfahren aus den Rauchgasen entfernt werden müssen. Wegen der enthaltenen Flammschutzmittel erzeugt die Verbrennung des PUR halogenhaltige Rückstände, die deponiert werden müssen. [ECOBIS] stoffliche Verwertung von PU (=Duroplast) ist sehr schwierig, da diese Kunststoffe nicht eingeschmolzen werden können. Eine Rückführung von alten PU-Schaumstoffen in neue Schaumstoffe wäre mit einem relativ großen Aufwand verbunden. Abgesehen davon können PUR-Produkte vom Laien auf der Baustelle kaum erkannt werden. Daher derzeit kein stoffliches Recycling aus Bau- und Abbruchabfällen. [ECOBIS] Recycling hat derzeit keine praktische Bedeutung [Zwiener 95] Seite 9 von 9