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Polyurethan
Polyurethan-Hartschaum PUR ist ein harter Dämmstoff mit überwiegend geschlossenzelliger Struktur, der durch Aufschäumen eines Reaktionsgemisches aus Polyolen und Isocyanaten hergestellt wird. PUR gehört unter den synthetischen organischen Dämmstoffen zur Gruppe der Schaumkunststoffe. In den letzten Jahren zeigt sich ein Übergang von PUR-Schaum zu sog. PUR-modifziertem PIR-(Polyisocyanurat-)Schaum mit höherem Isocyanat-Anteil. TreibmittelSeit dem Verbot von FCKW als Treibmittel werden PUR/PIR-Dämmplatten heute nach Angaben des Herstellerverbands (IVPU) zu 95% mit n-Pentan geschäumt. Als weiteres Treibmittel wurde bis zu dessen Verbot 2004 vor allem HFCKW-141b eingesetzt. Für Spezialanwendungen (hohe Brandschutzanforderungen bei der Herstellung oder bei der Verwendung, besonders hohe Anforderungen an die Wärmeleitfähigkeit), bei denen in der Vergangenheit (bis Ende 2003) noch HFCKW eingesetzt wurden, kommen inzwischen die teilfluorierten Kohlenwasserstoffe HFKW-365mfc und HFKW-245fa zum Einsatz. Die Wahl des Treibmittels hat vor allem ökonomische Gründe; daher ist eine weitergehende Entwicklung hin zum Einsatz von neuen HFKW nicht zu erwarten, da diese HFKW erheblich teurer als die bisher eingesetzten Treibmittel sind. Prozessrisiken:Bei der Herstellung der Vorprodukte sind Gefahrstoffe mit erheblichem Risikopotential beteiligt: Benzol, Phosgen, Ethylenoxid, Chlor. Vor allem bei den drei letztgenannten Stoffen besteht ein Störfallrisiko, da die Stoffe gasförmig vorliegen. Flammschutzmittel (FSM)ca. 10% halogenierte Phosphorsäureester (TCPP und TCEP) Auf PUR-Dämmstoffe entfallen trotz ihres geringen Marktanteils insgesamt ca. zwei Drittel des FSM-Verbrauchs. Bei hohem Anteil von Isocyanurat-Strukturen im Schaum (PIR-Schaum) kann bei gleich hoher Brandschutzeinstufung auf einen Teil der FSM verzichtet werden. Dieser sich abzeichnende Trend eröffnet ein bedeutendes Einsparpotential bei FSM für PUR-Dämm- und Montageschäume. Maßnahmen zum GesundheitsschutzDiisocyanate sind als gesundheitsschädlich bis giftig, reizend und sensibilisierend eingestuft (TDI, MDI). Beim Umgang mit Isocyanaten ist generell Vorsicht geboten. Vor allem bei der Verarbeitung von 2-Komponenten-Reaktionsharzen (2K-Harze) können Gefährdungen auftreten. Somit sind umfangreiche Arbeitsschutzmaßnahmen notwendig. Neben Vorsichtsmaßnahmen gegen die akuten Gefährdungen von Isocyanaten sollten Allergiker und Asthmatiker sowie bereits gegen Isocyanate sensibilisierte Mitarbeiter nicht zu Arbeiten mit Isocyanaten oder deren Zubereitungen herangezogen werden. Erkrankungen durch Isocyanate sind meldepflichtige Berufskra Das als Treibmittel eingesetzte Pentan ist ein hochentzündlicher Kohlenwasserstoff. Seine Dämpfe sind hochentzündlich; in Verbindung mit Luft entstehen explosionsfähige Gemische. Eine Gesundheitsgefährdung besteht beim Einatmen der Dämpfe in hohen Konzentrationen. Die Verwendung von Pentan erfordert daher erhöhte Sicherheitsmaßnahmen und explosionsgeschützte Verarbeitungsanlagen. Arbeitshygienische RisikenDämmstoffe aus PUR/PIR-Hartschaum werden auf der Baustelle höchstens mechanisch bearbeitet. Dabei entstehen keine relevanten arbeitshygienischen Risiken oder Gefährdungen für die Umwelt. Schadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumUntersuchungen zeigen, dass unmittelbar nach der Herstellung Treibmittel in geringen Mengen ausgasen können. Weitere Informationen über Belastungen der Innenraumluft durch eingebaute PUR/PIR-Dämmstoffe liegen nicht vor. Schadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumGefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus eingebauten HFKW-freien PUR/PIR-Dämmstoffen sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten. BrandfallPUR-Schäume sind temperaturstabil bis oberhalb 120°C. Sie beginnen sich bei ca. 200-220°C in die Ausgangsstoffe Isocyanate und Polyole zu zersetzen, das Schaumstoffgerüst beginnt zu verkohlen. Im Brandfall entsteht dichter Rauch. PIR-Schaum bildet bei geringerer Rauchbildung schneller als PUR eine verkohlte Deckschicht, die weiteres Brennen behindert. Aufgrund des Stickstoffanteils im Polyurethan und aufgrund der enthaltenen Flammschutzmittel bilden sich giftige Brandgase. WiederverwendungBei zerstörungsfreiem Ausbau ist eine Wiederverwendung gebrauchter unverschmutzter Dämmstoffe aus PUR/PIR als Dämmstoff theoretisch möglich. Stoffliche VerwertungIm Glycolyse-Verfahren können PUR/PIR-Hartschaumabfälle bei ca. 200°C in flüssiges Glykolyse Polyol umgewandelt, das einen Teil der für die Herstellung neuer Polyurethane benötigten Rohstoffe ersetzen kann. Das Verfahren eignet sich allerdings nur für Produktionsabfälle, deren Zusammensetzung bekannt ist. Energetische VerwertungIst eine stoffliche Verwertung nicht möglich, müssen Dämmstoffe aus PUR der energetischen Verwertung zugeführt werden. In modernen Verbrennungsanlagen mit nachgeschalteter Rauchgaswäsche werden die in alten PUR-Dämmstoffen noch enthaltenen FCKWs zerstört. Beseitigung / Verhalten auf der DeponieEine Deponierung von PUR/PIR ist seit dem 01.05.2005 ohne thermische / energetische Vorbehandlung nicht mehr möglich. Zusammengefasst ergibt sich daraus für Polyurethan folgende baubiologische Bewertung:
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