extrudiertes Polystyrol (Styrodur ®, Polystyrol ... - Ecobine

<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Allgemeine Angaben<br />

Materialbeschreibung Dämmstoff-Hartschaumplatten auf <strong>Polystyrol</strong>basis mit geschlossenporiger<br />

Zellstruktur; geschlossene Schäumhaut an Außenseiten; meist in Pastelltönen<br />

eingefärbt; ggf. mit Kaschierungen aus Bitumen / Kunststoffabdichtungsbahn,<br />

Bitumen- / Rohglasvlies [Zwiener95] Kaschierungen mit Gipskartonplatten [ECOBIS]<br />

Oberflächenbeschichtungen aus Holz, Kunststoffen, Metall und verklebten<br />

Fasergeweben [<strong>Styrodur</strong>]<br />

Anwendungsgebiete Hartschaumplatten, Bahnen und Formteile zur Dämmung;<br />

Aufsparrendämmung, Untersparrendämmung, Flach- und Gefälledächern,<br />

Umkehrdach (Gründach, Kiesdach, Terrassendach, Parkdach), nachträgliche<br />

Wärmedämmung als Plusdach, Kerndämmung, Trittschalldämmung,<br />

Perimeterdämmung, Dämmung unter lastabtragenden Gründungsplatten,<br />

Dekorplatten [<strong>Styrodur</strong>]<br />

Anwendungstypen nach DIN 18164: W, WD, WS,<br />

Inhaltsstoffe nach [Zwiener] [ECOBIS] [Schwarz 99]:<br />

<strong>Polystyrol</strong><br />

Schäumungsmittel<br />

(Pentan - wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe<br />

können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu spröder<br />

und rissiger Haut führen) [WINGIS 2.5])<br />

(CO2 – trägt zum Treibhauseffekt bei, Erhöhung der Anlagensicherheit<br />

erforderlich, weil meist in Kombination mit Ethanol [Schwarz 99] )<br />

(bis 1990: FCKW-12 [Schwarz 99] - schädigen die Ozonschicht und tragen zum<br />

Treibhauseffekt bei)<br />

(seit 1990 bis 2004: HFCKW 142b [Schwarz 99] )<br />

(seit 1990 bis 2000: HFCKW 142b+22 [Schwarz 99] )<br />

(HFKW 134a – unbrennbar, bleibt im fertigen Schaum, gute Dämmwerte [Schwarz<br />

99], kein Ozonschädigungspotential; aber Treibhauseffekt 1200 mal so hoch<br />

wie CO2)<br />

(HFKW 152a – schnelle, nur wenige Wochen dauernde totale Diffusion aus den<br />

Zellen – Einschränkung Dämmeffekt; nicht bei allen Produkten verwendbar;<br />

höhere Produktionssicherheit erforderlich, weil entflammbar [Schwarz 99]<br />

(seit 2000 verzichten die beiden bedeutendsten Hersteller Deutschlands auf<br />

HFCKW. [Schwarz 99] )<br />

evtl. bis 1% Stabilisatoren, insbes. UV-Stabilisatoren<br />

komplexe organische Verbindungen, relativ stabil – u.U. toxisch<br />

[ECOBIS]<br />

evtl. Weichmacher (verschiedene Verbindungen – Schädlichkeit unterschiedlich<br />

je nach Verbindung)<br />

evtl. Pigmente (verschiedene Verbindungen – Schädlichkeit unterschiedlich je<br />

nach Verbindung)<br />

ca. 1 –2 M-% Flammschutzmittel<br />

bromierte und chlorierte Verbindungen, relativ stabil – im Brandfall<br />

Entstehung toxischer Stoffe wie Halogensäuren und halogenierte<br />

Folgeprodukte [ECOBIS]<br />

Hexabromcyclododekan<br />

evtl. Restmonomergehalt an Styrol - starkes Nervengift, Verdacht auf<br />

krebserzeugende und erbgutschädigende Wirkung, wasser-<br />

gefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann Atem-<br />

wege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen<br />

möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS]<br />

Inhaltsstoffe nach [ÖPD18f] und [ÖPD18g]:<br />

<strong>Polystyrol</strong><br />

Hexabromcyclododekan<br />

Talcum<br />

violettes Farbpigment<br />

1,1-Difluorethan<br />

Rohdichte 25-45 kg/m 3 [ECOBIS]<br />

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<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Wärmeleitfähigkeit ? 0,026 – 0,048 W/mK [DIN V 4108-4]<br />

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />

µ<br />

80-250 [DIN V 4108-4]<br />

Festigkeit 0,15 – 0,7 N/mm 2 [ECOBIS]<br />

Baustoffklasse B1, B2<br />

Bewertung<br />

Natureplus-zertifizierte<br />

Produkte<br />

andere Bewertungen<br />

nach natureplus nicht zertifizierbar, da die Basiskriterien nicht eingehalten werden<br />

(mind. 85 M-% mineralische und / oder nachwachsende Rohstoffe)<br />

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<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Lebenszyklus<br />

Rohstoffe<br />

Beschreibung Erdöl<br />

z.T. Kohle<br />

Ressourcenvorrat <br />

Schadstofffreisetzung<br />

bei<br />

Rohstoffgewinnung<br />

Eingriffe in die<br />

Landschaft<br />

Erdöl begrenzt vorhanden<br />

Kohle in Maßen vorhanden<br />

Erdölgewinnung und –transport: Schäden durch auslaufendes Erdöl an<br />

Ökosystemen, Boden und Grundwasser aufgrund niedriger Standards in<br />

den meisten erdölfördernden Staaten<br />

Erdölgewinnung – siehe Schadstofffreisetzung bei Rohstoffgewinnung<br />

Kohle – Abbau im Tagebau (hoher Landschaftsverbrauch) oder unter Tage<br />

(geringere Landschaftsveränderungen, höchstens Senkungen)<br />

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Herstellung<br />

<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Transport<br />

Herstellungsprozess<br />

Erdöl<br />

Herstellung von Benzol<br />

Herstellung von Ethylen<br />

Reaktion zu Ethylbenzol (Aluminiumtrichlorid als Katalysator)<br />

Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol (hohe Temperaturen, Chromtrioxid als<br />

Katalysator)<br />

Polymerisation von Styrol<br />

Herstellung von <strong>Polystyrol</strong> nach unterschiedlichen Verfahren (Emulsions-, Lösungs-<br />

oder Massenpolymerisation)<br />

Extrusion der <strong>Polystyrol</strong>-Masse bei 100-140 °C mit Schäumungsmitteln, meist<br />

Pentan [Zwiener] [ECOBIS]<br />

Schäumungsmittel CO2 [ECOBIS]<br />

Kühlzone<br />

Plattenzuschnitt<br />

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<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Schadstoffe bei<br />

Herstellung<br />

Primärenergieverbrauch<br />

Materialinput pro<br />

Serviceeinheit<br />

(MIPS)<br />

Benzol – giftig, haut- und schleimhautreizend, Wirkung auf<br />

Zentralnervensystem, Organfunktionsstörungen (blutbildende<br />

Organe, Leber) möglich, immunschwächend, krebserzeugend,<br />

stark wassergefährdend [ECOBIS] [ICSC]<br />

Ethylen – führt zu Müdigkeit, Bewusstseinstrübung, hochentzündlich<br />

[ECOBIS] [ICSC]<br />

Ethylbenzol – Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut kann<br />

zu Gesundheitsschäden führen, entfettet die Haut, kann<br />

Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Schwindel,<br />

Kopfschmerzen, Benommenheit o.a. Hirnfunktionsstörungen<br />

können auftreten, Gefahr von Atemlähmung und Herz-<br />

Kreislaufstillstand, schwach wassergefährdend [enius]<br />

Styrol – (ca. 15 kg Styrol pro t EPS) starkes Nervengift, Verdacht auf<br />

krebserzeugende und erbgutschädigende Wirkung, wasser-<br />

gefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann Atem-<br />

wege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen<br />

möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS]<br />

Pentan – wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe<br />

können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu<br />

spröder und rissiger Haut führen [WINGIS 2.5]<br />

halogenierte Treibmittel – Einsatz von 4-5 kg / m 3 Schaumstoff, dabei entweicht bei<br />

der Produktion 15-30%, Auffangen und Rückgewinnen bislang aus<br />

technischen und ökonomischen Gründen nicht umgesetzt. [Schwarz 99]<br />

152a – restliches Treibmittel diffundiert im Lager aus den Platten [Schwarz 99]<br />

Im Vergleich zu Polyurethanen ist die Herstellung von <strong>Polystyrol</strong> mit einer<br />

geringeren Abwasserbelastung verbunden. Styrol kann in Kläranlagen nicht<br />

nachgewiesen werden, da es biologisch leicht abgebaut wird. Die Emission von<br />

Kohlenwasserstoffen in die Luft besteht zu einem großen Anteil aus dem sehr<br />

giftigen Styrol, welches jedoch in der Luft innerhalb weniger Tage abgebaut wird.<br />

[ECOBIS]<br />

Emissionen nach [ÖPD18f] und [ÖPD18g]:<br />

1,1-Difluorethan<br />

PEI <strong>Polystyrol</strong> 400 - 1050 kWh/m 3 [Zwiener] (bei welcher Rohdichte? geschäumt?<br />

ungeschäumt?)<br />

XPS-Platten: 2180 – 6540 MJ/m 3 bei einer Rohdichte von 20-60 kg/m 3 [ECOBIS],<br />

das entspricht 605 – 1816 kWh/m 3<br />

Energieverbrauch EPS: 900 kWh/m 3 [ECOBIS]<br />

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Verarbeitung<br />

<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Transport<br />

Beschreibung Schneiden mit Heißdraht<br />

zusätzliche bei Innendämmung und Perimeterdämmung: Mörtel<br />

Komponenten<br />

bei Verarbeitung<br />

mögl. Schadstoffabgabe<br />

bei<br />

der Verarbeitung<br />

beim Schneiden mit Heißdraht können Temperaturen auftreten, die eine<br />

Zersetzung von <strong>Polystyrol</strong> zur Folge haben, Emission von Styrol (starkes<br />

Nervengift, Verdacht auf krebserzeugende und erbgutschädigende<br />

Wirkung, wassergefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann<br />

Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen<br />

möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS] ), Benzol (giftig, haut- und<br />

schleimhautreizend, Wirkung auf Zentralnervensystem,<br />

Organfunktionsstörungen (blutbildende Organe, Leber) möglich,<br />

immunschwächend, krebserzeugend, stark wassergefährdend [ECOBIS]<br />

[ICSC] ) und Ethylbenzol (Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die<br />

Haut kann zu Gesundheitsschäden führen, entfettet die Haut, kann<br />

Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Schwindel, Kopfschmerzen,<br />

Benommenheit o.a. Hirnfunktionsstörungen können auftreten,<br />

Gefahr von Atemlähmung und Herz-Kreislaufstillstand, schwach<br />

wassergefährdend [enius] ) ist dann wahrscheinlich. Außerdem können<br />

Flammschutzmittel wie Hexabromcyclododekan freigesetzt werden<br />

[Zwiener] Die Expositionsdauer und die Konzentrationen sind jedoch i.d.R.<br />

gering [ECOBIS]<br />

bei Verarbeitung Emission von H-FCKW [Zwiener 95)<br />

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Nutzung<br />

Abriss<br />

<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

mögl.<br />

Stoffabgabe im<br />

eingebauten<br />

Zustand<br />

Wirkung auf<br />

Raumklima<br />

<strong>Polystyrol</strong> selber ist pysiologisch unbedenklich und deshalb auch für<br />

Lebensmittelverpackungen zugelassen. Je nach Reinheit (im allgemeinen<br />

sehr hoch) enthält es jedoch in mehr oder weniger geringen Mengen Styrol.<br />

[enius]<br />

<strong>Polystyrol</strong> enthält Styrol als Restmonomer (unter 0,05%), das aus<br />

Baustoffen ausgasen kann [Zwiener] (Styrol – starkes Nervengift, Verdacht<br />

auf krebserzeugende und erbgutschädigende Wirkung, wassergefährdend,<br />

gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann Atemwege, Verdauungswege<br />

und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen möglich [Zwiener95], [enius],<br />

[ECOBIS] )<br />

Bei Innendämmung mit <strong>Polystyrol</strong> Verhinderung der<br />

Wasserdampfaufnahmefähigkeit der Wand<br />

Reinigung meist nicht relevant; bei sichtbaren Deckendämmungen, z.B. in Hallen,<br />

Reinigung mittels Hochdruckstrahlern [<strong>Styrodur</strong>]<br />

Verhalten im<br />

Brandfall<br />

Verhalten bei<br />

Durchfeuchtung<br />

Beständigkeit<br />

und Lebensdauer<br />

Verbundsysteme/<br />

Sortenreinheit<br />

mögl. Stoffabg.<br />

bei Renovierung/<br />

Abriss<br />

<strong>Polystyrol</strong> lässt sich entzünden und brennt nach Entfernen der Zündquelle<br />

mit stark rußender Flamme weiter; Gefahr der Brandausbreitung durch<br />

herabtropfendes, brennendes Material; durch die in Bauprodukten immer<br />

enthaltenen Flammschutzmittel (bromierte Verbindungen) kann es im<br />

Brandfall zur Entstehung giftiger Brandgase kommen. [ECOBIS]<br />

Hauptzersetzungsprodukt: Styrol, geringe Mengen Ethylbenzol, Toluol und<br />

Xylol; das Flammschutzmittel kann zu einer erheblichen Toxizitätszunahme<br />

der Brandgase führen [Zwiener]<br />

Emissionen nach [ÖPD18f] und [ÖPD18g]:<br />

CO2, CO, Monostyrol<br />

Wasseraufnahme sehr gering; ca. 0,1 – 0,5 % [ECOBIS]<br />

fäulnisresistent<br />

Baustoffe aus <strong>Polystyrol</strong> gelten als sehr beständig<br />

resistent gegen Feuchtigkeit, Salzlösungen, Laugen und nicht oxidierende<br />

Säuren, Ungeziefer (jedoch gegen Nager zu schützen), Verrottung,<br />

Pilzbefall;<br />

nicht resistent gegen Lösemittel (Benzin, ätherische Öle) und UV-Strahlung<br />

(daher UV-Stabilisatoren nötig); Gebrauchsgrenzen Langzeit: 75 – 95°C<br />

bei <strong>Polystyrol</strong>, das in der Baubranche verarbeitet wird, wurde hohe<br />

Langzeitbewährung (100 Jahre) nachgewiesen; keine Alterung des<br />

Flammschutzmittel-Systems [ECOBIS]<br />

Verbundsysteme werden angeboten in Form von kaschierten <strong>Polystyrol</strong>-<br />

Produkten (Kaschierungen aus Bitumen / Kunststoffabdichtungsbahn,<br />

Bitumen- / Rohglasvlies) [Zwiener95]<br />

Sortenreiner Rückbau wird beeinträchtigt durch anhaftende mineralische<br />

Bestandteile bei Wärmedämmverbundsystemen, Perimeterdämmungen,<br />

und evtl. Innendämmung<br />

keine<br />

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Entsorgung /Verwertung<br />

<strong>extrudiertes</strong> <strong>Polystyrol</strong><br />

(<strong>Styrodur</strong> <strong>®</strong>, <strong>Polystyrol</strong>-Extruderschaum, extrudierter<br />

<strong>Polystyrol</strong>-Hartschaum XPS)<br />

Deponierbarkeit Mit der Zeit können vermutlich Additive aus dem Kunststoff herausgelöst<br />

werden und zu einer Belastung der Deponie-Abwässer beitragen; keine<br />

gesicherten Kenntnisse über das Langzeitverhalten von <strong>Polystyrol</strong> unter<br />

Deponiebedingungen. [ECOBIS]<br />

ab 2005 keine Deponierung mehr wegen zu hohem organischen Gehalt<br />

Verhalten bei<br />

Verbrennung<br />

Biol.<br />

Abbaubarkeit<br />

Wiederverwendbarkeit <br />

Wiederverwertbarkeit<br />

/<br />

Recycling<br />

rel. hoher Heizwert von <strong>Polystyrol</strong> (entspricht etwa dem des Heizöls);<br />

Verbrennung in Hochöfen und Müllverbrennungsanlagen. Wegen der<br />

enthaltenen Flammschutzmittel und sonstiger Additive erzeugt die<br />

Verbrennung der <strong>Polystyrol</strong>-Kunststoffe halogenhaltige Rückstände, die<br />

deponiert werden müssen. Deren Mengen sind mit ca. 10g/kg im Vergleich<br />

zu den Rückständen aus der PVC-Verbrennung relativ gering. [ECOBiS]<br />

biologisch nicht abbaubar, fäulnisresistent<br />

saubere Produktionsabfälle können der Produktion erneut zugeführt werden<br />

[ÖPD18f]<br />

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