expandiertes Polystyrol (Styropor ®, EPS, PS Poly(1

expandiertes Polystyrol
(Styropor ®, EPS, PS
Poly(1-phenylethylen), Polystyren)
Allgemeine Angaben
Materialbeschreibung
weiße Dämmstoff-Hartschaumplatten auf Polystyrolbasis mit offenporiger
Zellstruktur; über den gebrochenen Querschnitt sind vollständig erhaltene
Polystyrolkügelchen zu erkennen
Anwendungsgebiete
Hartschaumplatten, Bahnen und Formteile zur Dämmung;
Wärmedämmung von Steildächern (beim Einbau zwischen den Sparren u.U.
problematisch, da das Schwinden des Holzes nicht kompensiert werden kann),
Aufsparrendämmung, Untersparrendämmung, Flach- und Gefälledächern,
Wärmedämmverbundsysteme, Kerndämmung, Innendämmung, hinterlüftetes
Fassaden-Dämmsystem, auch Trittschalldämmung); Perimeterdämmung,
Dränsysteme
Anwendungstypen nach DIN 18164: W, WL, WD, WS, T, TK
Inhaltsstoffe
nach [Zwiener] [ECOBIS]:
ca. 98 V-% Luft / Schäumungsmittel
ca. 2 V-% Polystyrol
Schäumungsmittel Pentan, FCKW [Zwiener] CO2? H-FCKW?
(Pentan - wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe
können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu spröder
und rissiger Haut führen) [WINGIS 2.5])
(FCKW - schädigen die Ozonschicht und tragen zum Treibhauseffekt bei)
(H-FCKW - geringes, aber vorhandenes Ozonabbaupotential; 5-10% des
Ozonabbaupotentials der FCKW; Treibhauspotential im Vergleich zu
Kohlendioxid um ein Vielfaches höher)
bis 1% Stabilisatoren, insbes. UV-Stabilisatoren
komplexe organische Verbindungen, relativ stabil – u.U. toxisch
[ECOBIS]
Weichmacher (verschiedene Verbindungen – Schädlichkeit unterschiedlich
je nach Verbindung)
Pigmente (verschiedene Verbindungen – Schädlichkeit unterschiedlich je
nach Verbindung)
ca. 1 M-% Flammschutzmittel
bromierte und chlorierte Verbindungen, relativ stabil – im Brandfall
Entstehung toxischer Stoffe wie Halogensäuren und halogenierte
Folgeprodukte [ECOBIS]
Hexabromcyclododekan
Restmonomergehalt an Styrol - starkes Nervengift, Verdacht auf
krebserzeugende und erbgutschädigende Wirkung, wassergefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen
möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS]
Rohdichte
15-30 kg/m3 [ECOBIS]
Wärmeleitfähigkeit λ
0,030 – 0,060 W/mK [DIN V 4108-4]
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ
20 - 100 [DIN V 4108-4]
Festigkeit
0,07 – 0,26 N/mm2 [ECOBIS]
Baustoffklasse
B1
Bewertung
Natureplus-zertifizierte
Produkte
nach natureplus nicht zertifizierbar, da die Basiskriterien nicht eingehalten werden
(mind. 85 M-% mineralische und / oder nachwachsende Rohstoffe)
andere Bewertungen
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Lebenszyklus
Rohstoffe
Beschreibung
Ressourcenvorrat
Schadstofffreisetzung bei
Rohstoffgewinnung
Eingriffe in die
Landschaft
Erdöl
z.T. Kohle
Erdöl begrenzt vorhanden
Kohle 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
Kohle – Abbau im Tagebau (hoher Landschaftsverbrauch) oder unter Tage
(geringere Landschaftsveränderungen, höchstens Senkungen)
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Herstellung
Transport
Herstellungsprozess
Erdöl
Herstellung von Benzol
Herstellung von Ethylen
Reaktion zu Ethylbenzol (Aluminiumtrichlorid als Katalysator)
Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol (hohe Temperaturen, Chromtrioxid
als Katalysator)
Polymerisation von Styrol
Herstellung von Polystyrol nach unterschiedlichen Verfahren (Emulsions-,
Lösungs- oder Massenpolymerisation)
Schäumung des Polystyrol-Granulats bei 100-140 °C mit bereits im
Granulat eingebrachten Schäumungsmitteln, meist Pentan [Zwiener]
[ECOBIS]
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Poly(1-phenylethylen), Polystyren)
Schadstoffe bei
Herstellung
Primärenergieverbrauch
Materialinput pro
Serviceeinheit
(MIPS)
Benzol – giftig, haut- und schleimhautreizend, Wirkung auf
Zentralnervensystem, Organfunktionsstörungen (blutbildende
Organe, Leber) möglich, immunschwächend, krebserzeugend,
stark wassergefährdend [ECOBIS] [ICSC]
Ethylen – führt zu Müdigkeit, Bewusstseinstrübung, hochentzündlich
[ECOBIS] [ICSC]
Ethylbenzol – Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut kann
zu Gesundheitsschäden führen, entfettet die Haut, kann
Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Schwindel,
Kopfschmerzen, Benommenheit o.a. Hirnfunktionsstörungen
können auftreten, Gefahr von Atemlähmung und HerzKreislaufstillstand, schwach wassergefährdend [enius]
Styrol – (ca. 15 kg Styrol pro t EPS) starkes Nervengift, Verdacht auf
krebserzeugende und erbgutschädigende Wirkung, wassergefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen
möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS]
Pentan – wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe
können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu
spröder und rissiger Haut führen [WINGIS 2.5]
Im Vergleich zu Polyurethanen ist die Herstellung von Polystyrol mit einer
geringeren Abwasserbelastung verbunden. Styrol kann in Kläranlagen nicht
nachgewiesen werden, da es biologisch leicht abgebaut wird. Die Emission
von Kohlenwasserstoffen in die Luft besteht zu einem großen Anteil aus
dem sehr giftigen Styrol, welches jedoch in der Luft innerhalb weniger Tage
abgebaut wird. [ECOBIS]
PEI 400 - 1050 kWh/m3 [Zwiener] (bei welcher Rohdichte? geschäumt?
ungeschäumt?)
82 MJ/kg [ECOBIS], das entspricht bei einer Rohdichte von 20 kg/m3 455
kWh/m3
EPS-Platten: 1575 – 4200 MJ/m3 bei einer Rohdichte von 15-40 kg/m3
[ECOBIS], das entspricht 438 – 1167 kWh/m3
Energieverbrauch EPS: 400 – 800 kWh/m3 [ECOBIS]
PS 15: 540 MJ/m3, das entspricht 150 kWh/m3
PS 30: 960 MJ/m3, das entspricht 266 kWh/m3 [ECOBIS]
EPS-Granulat:
MI abiotische Materialien 2,50 t/t
MI biotische Materialien
0
MI Wasser
137,7 t/t
MI Luft
2,475 t/t
MI Boden
0
[Wuppertalinstitut]
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Verarbeitung
Transport
Beschreibung
zusätzliche
Komponenten
bei Verarbeitung
mögl. Schadstoffabgabe bei
der Verarbeitung
mögl.
Stoffabgabe im
eingebauten
Zustand
Nutzung
Wirkung auf
Raumklima
Reinigung
Verhalten im
Brandfall
Schneiden mit Heißdraht
bei Wärmedämmverbundsystem: Mörtel, Armierung und Putz
bei Innendämmung und Perimeterdämmung: Mörtel
beim Schneiden mit Heißdraht können Temperaturen auftreten, die eine
Zersetzung von Polystyrol zur Folge haben, Emission von Styrol (starkes
Nervengift, Verdacht auf krebserzeugende und erbgutschädigende
Wirkung, wassergefährdend, gesundheitsschädlich beim Einatmen; kann
Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Hirnfunktionsstörungen
möglich [Zwiener95], [enius], [ECOBIS] ), Benzol (giftig, haut- und
schleimhautreizend, Wirkung auf Zentralnervensystem,
Organfunktionsstörungen (blutbildende Organe, Leber) möglich,
immunschwächend, krebserzeugend, stark wassergefährdend [ECOBIS]
[ICSC] ) und Ethylbenzol (Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die
Haut kann zu Gesundheitsschäden führen, entfettet die Haut, kann
Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen, Schwindel, Kopfschmerzen, Benommenheit o.a. Hirnfunktionsstörungen können auftreten,
Gefahr von Atemlähmung und Herz-Kreislaufstillstand, schwach
wassergefährdend [enius] ) ist dann wahrscheinlich. Außerdem können
Flammschutzmittel wie Hexabromcyclododekan freigesetzt werden
[Zwiener] Die Expositionsdauer und die Konzentrationen sind jedoch i.d.R.
gering [ECOBIS]
Polystyrol selber ist pysiologisch unbedenklich und deshalb auch für
Lebensmittelverpackungen zugelassen. Je nach Reinheit (im allgemeinen
sehr hoch) enthält es jedoch in mehr oder weniger geringen Mengen Styrol.
[enius]
Polystyrol enthält Styrol als Restmonomer (unter 0,05%), das aus
Baustoffen ausgasen kann [Zwiener] (Styrol – siehe Inhaltsstoffe )
Bei Innendämmung mit Polystyrol Verhinderung der
Wasserdampfaufnahmefähigkeit der Wand
nicht relevant
Polystyrol lässt sich entzünden und brennt nach Entfernen der Zündquelle
mit stark rußender Flamme weiter; Gefahr der Brandausbreitung durch
herabtropfendes, brennendes Material; durch die in Bauprodukten immer
enthaltenen Flammschutzmittel (bromierte Verbindungen) kann es im
Brandfall zur Entstehung giftiger Brandgase kommen. [ECOBIS]
Hauptzersetzungsprodukt: Styrol, geringe Mengen Ethylbenzol, Toluol und
Xylol; das Flammschutzmittel kann zu einer erheblichen Toxizitätszunahme
der Brandgase führen [Zwiener]
Wasseraufnahme sehr gering; ca. 2 – 5 % [ECOBIS]
Verhalten bei
Durchfeuchtung
Beständigkeit
Baustoffe aus Polystyrol gelten als sehr beständig
und Lebensdauer resistent gegen Feuchtigkeit, Salzlösungen, Laugen und nicht oxidierende
Säuren, Ungeziefer (jedoch gegen Nager zu schützen), Verrottung,
Pilzbefall;
nicht resistent gegen Lösemittel (Benzin, ätherische Öle) und UV-Strahlung
(daher UV-Stabilisatoren nötig); Gebrauchsgrenzen Langzeit: 75 – 95°C
bei Polystyrol, das in der Baubranche verarbeitet wird, wurde hohe
Langzeitbewährung (100 Jahre) nachgewiesen; keine Alterung des
Flammschutzmittel-Systems [ECOBIS]
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Abriss
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Verbundsysteme/ Sortenreiner Rückbau wird beeinträchtigt durch anhaftende mineralische
Sortenreinheit
Bestandteile bei Wärmedämmverbundsystemen, Perimeterdämmungen,
und evtl. Innendämmung
mögl. Stoffabg.
keine
bei Renovierung/
Abriss
Deponierbarkeit
Verhalten bei
Verbrennung
Entsorgung /Verwertung
Biol.
Abbaubarkeit
Wiederverwendbarkeit
Wiederverwertbarkeit /
Recycling
Im Styrolgranulat sind produktionsbedingt 6,5 % Pentan enthalten, welches
entlang der Produktlebenslinie in die Atmosphäre entweicht [Zwiener]
(Pentan – wassergefährdend, kann Lungenschäden verursachen, Dämpfe
können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen, kann zu spröder und
rissiger Haut führen) [WINGIS 2.5]
Mit der Zeit können vermutlich Additive aus dem Kunststoff herausgelöst
werden und zu einer Belastung der Deponie-Abwässer beitragen; keine
gesicherten Kenntnisse über das Langzeitverhalten von Polystyrol unter
Deponiebedingungen. [ECOBIS]
ab 2005 keine Deponierung mehr wegen zu hohem organischen Gehalt
rel. hoher Heizwert von Polystyrol (entspricht etwa dem des Heizöls);
Verbrennung in Hochöfen und Müllverbrennungsanlagen. Wegen der
enthaltenen Flammschutzmittel und sonstiger Additive erzeugt die
Verbrennung der Polystyrol-Kunststoffe halogenhaltige Rückstände, die
deponiert werden müssen. Deren Mengen sind mit ca. 10g/kg im Vergleich
zu den Rückständen aus der PVC-Verbrennung relativ gering. [ECOBiS]
biologisch nicht abbaubar
saubere Produktionsabfälle werden der Produktion erneut zugeführt;
verschmutzte Produktionsabfälle werden als Baustoffzuschläge verwendet
(Leichtbeton) [Zwiener] oder Porosierungsmittel in der Ziegelindustrie, oder
Bodenauflockerungsmittel
Erkennen von EPS auf der Baustelle relativ einfach möglich;
Die stoffliche Verwertung von Polystyrol durch Einschmelzen /
Umschmelzen ist technisch möglich. Verarbeitung von Dämmplatten zu
neuen Dämmplatten möglich; Qualitätseinbußen durch Fremdstoffe sind
relativ gering und die Energieeinsparung beträgt ca. 80%; von der
gesamten Menge Polystyrol, die über die Baustoffindustrie in Verkehr
gebracht werden, werden jährlich allerdings nur 5% recycelt (incl.
Produktionsabfällen), da eine entsprechende Sammel- und
Rückführungslogistik für Polystyrol aus Bau- und Abbruchabfällen derzeit
nicht gegeben ist. [ECOBIS]
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