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POLYSTYROL

Expandierter Polystyrolschaum EPS (auch: Polystyrol-Partikelschaum, expandierter Polystyrol-Hartschaum) ist ein harter Dämmstoff mit geschlossenzelliger Struktur, der aus verschweißtem, geblähtem Polystyrol oder einem seiner Co-Polymere hergestellt wird. EPS gehört unter den synthetischen organischen Dämmstoffen zur Gruppe der Schaumkunststoffe.

Charakteristische Emissionen

Bei der EPS-Erzeugung kommt es zu Emissionen von Styrol (ca. 15kg Styrol pro t EPS) und Pentan. Arbeitsplatzbelastungen durch Styrol treten vor allem bei Klein- und Mittelbetrieben auf.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Belastungen der Innenraumluft durch eingebaute EPS-Dämmstoffe sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Untersuchungen zeigen, dass unmittelbar nach der Herstellung Ethylbenzol und Styrol aus Polystyrol-Produkten in geringen Mengen ausgasen können. Diese Emissionen nehmen jedoch innerhalb weniger Tage stark ab.
Eine Untersuchung über die Langzeit-Bewährung der für Polystyrol-Hartschaumdämmstoffe beim Einbau nachgewiesenen Baustoffklasse hat ergeben, dass i.d.R. auch in sehr großen Zeiträumen (mind. 100 Jahre) eine Alterung des enthaltenen Flammschutzmittel (FSM) - Systems nicht erfolgt und kein nennenswertes Auswandern (Migration) der üblichen Flammschutzmittel zu erwarten sind. 

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus eingebauten EPS-Dämmstoffen sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
EPS ist inert und enthält keine fluorierten Kohlenwasserstoffe (HFKW). Das Treibmittel Pentan entweicht zum Großteil bei der Herstellung.

Flammschutzmittel HBCD / Ergebnisse der EU-Risikobewertung:

Bei Dämmstoffen aus Polystyrol (EPS und XPS) wird als FSM Hexabromcyclododecan (HBCD) eingesetzt. EPS und XPS sind dabei das Haupteinsatzgebiet von HBCD. HBCD erfüllt die Kriterien für persistente (in der Umwelt nicht leicht abbaubare), bioakkumulierende (sich in Organismen anreichernde) und toxische (giftig für Mensch, Ökosysteme oder Organismen) Stoffe (PBT-Stoffe) der neuen europäischen Chemikalienverordnung REACH. PBT-Stoffe werden unter REACH schrittweise ab dem 01. Juni 2009 zulassungspflichtig. Das bedeutet, PBT-Stoffe dürfen nur noch unter ganz bestimmten, strengen Auflagen zum Einsatz kommen, und auch nur solange keine geeigneten Ersatzstoffe oder Ersatzprodukte vorhanden sind.
HBCD ist ein additiv eingesetztes Flammschutzmittel mit sehr hoher Neigung zur Bioakkumulation, dessen langfristige Toxizität für den Menschen noch nicht völlig geklärt ist. Zudem ist es persistent und für aquatische Organismen toxisch. Die Vermeidung dieses Stoffes in der Umwelt muss daher vor punktuellen Maßnahmen zu Emissionsbegrenzung Vorrang erhalten. Für Dämmstoffe aus Polystyrol ist hingegen zurzeit kein anderes, geeignetes Flammschutzmittel bekannt. Hier ist Forschung nötig, um ein geeignetes Flammschutzmittel zu suchen und zu erproben. Solange die Hersteller der Polystyrol Dämmstoffe HBCD verwenden, sind Maßnahmen zur effektiven Vermeidung der Emissionen in allen Produktlebensphasen kurzfristig erforderlich. Das Umweltbundesamt plädiert darüber hinaus dafür zur Wärmedämmung – soweit technisch möglich – andere umweltverträgliche Dämmmaterialien zu verwenden, bis ein alternatives Flammschutzmittel für Polystyrol gefunden ist.

Die Risikobewertung hat direkte Risiken und ein systemisches Risikopotential ergeben. Die Verarbeitung des HBCD verursacht erhebliche lokale Risiken für Mensch und Umwelt (Gewässer, Sedimente). Kritische Punktquellen sind Anlagen zur Formulierung expandierten und extrudierten Polystyrols (EPS, XPS) und zur Beschichtung von Textilien. Die Expositionsszenarien der Risikobewertung belegen gesundheitliche Risiken am Arbeitsplatz als Folge des Einatmens von HBCD als Feinpuder.

Arbeitshygienische Risiken

Dämmstoffe aus EPS werden auf der Baustelle höchstens mechanisch bearbeitet. Dabei entstehen keine relevanten arbeitshygienischen Risiken oder Gefährdungen für die Umwelt.
Eine Ausnahme bildet das Schneiden mit Heißdraht. Dabei kann gesundheitsgefährdendes Styrol als Monomer entstehen. Konzentration und Expositionsdauer sind jedoch i.d.R. sehr gering.

Brandfall

Dämmstoffe aus EPS enthalten Flammschutzmittel aus bromierten Verbindungen. Dadurch kann es im Brandfall neben den üblichen Verbrennungsgasen zur Entstehung giftiger Brandgase kommen, die hochgiftige Dioxine und Furane bilden können. Zudem entsteht dichter Rauch, der die Orientierung erschwert.

Wiederverwendung

Bei zerstörungsfreiem Ausbau ist eine Wiederverwendung gebrauchter unverschmutzter Dämmstoffe aus EPS als Dämmstoff theoretisch möglich.

Stoffliche Verwertung

Eine stoffliche Verwertung gebrauchter Dämmstoffe aus EPS zu neuen Dämmplatten ist technisch im Prinzip möglich. Derzeit werden jedoch nur Produktionsabfälle direkt zur Herstellung von EPS wiederverwertet.
Hauptprobleme bei der Verwertung von EPS-Dämmstoffabfällen sind:
- fehlende Sammel- und Rückführungslogistik (hohe spezifische Transportkosten aufgrund der sehr niedrigen Schüttdichte)
- aus verschmutzten EPS-Abfällen können keine hochwertigen Rezyklate hergestellt werden (Reinigungsaufwand)
- Verwendung von Flammschutzmitteln

In einem Forschungsprojekt des Fraunhofer Instituts Verfahrenstechnik und Verpackung 2005 wurde das Recycling von EPS-Abfall zu re-expandierbarem Polystyrol im Labormaßstab erprobt. In dem Projekte wurde verschmutzter EPS-Abfall in einer geeigneten Flüssigkeit aufgelöst, Fremdstoffe wurden abgetrennt und ein wiederaufschäumbares Polystyrol gewonnen. Eine Logistik zur kostengünstigen Einsammlung von EPS-Abfällen  unter Ausnutzung der Volumenreduktion durch die Auflösung des gebrauchten EPS wurde konzeptioniert. Die Umsetzung in die Praxis steht offenbar noch aus.

Unverschmutzte Baustellenabfälle können zu Aussparungskörpern für die Betonindustrie und zur Bodenauflockerung für Keimlingsaufzucht verarbeitet werden.
Eine stoffliche Verwertung von Wärmedämmverbundsystemen mit EPS ist wegen des Verbunds aus Putz und Dämmstoff sehr aufwändig und wird i.d.R. nicht realisiert.

Energetische Verwertung

Ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich, müssen Dämmstoffe aus EPS der energetischen Verwertung zugeführt werden.
Heizwert: 39,9 MJ/kg
Wegen der enthaltenen Flammschutzmittel und sonstiger Additive erzeugt die Verbrennung von EPS halogenhaltige Rückstände, die als Sonderabfall deponiert werden müssen. Bei unkontrollierter Verbrennung können sich hochgiftige Dioxine und Furane bilden.

 Eine energetische Verwertung von Wärmedämmverbundsystemen mit EPS ist aufgrund des Verbunds aus organischen und anorganischen Materialien nur bei sehr hohen Temperaturen möglich.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Eine Deponierung von EPS ist seit dem 01.05.2005 ohne thermische / energetische Vorbehandlung nicht mehr möglich.

baubiologisch relevante Kenndaten über Polystyrol | Quelle: „wecobis“

Zusammengefasst ergibt sich daraus für Polystyrol folgende baubiologische Bewertung:

  • Bei der Erzeugung wird in Klein- und Mittelbetrieben gesundheitsschädigendes Styrol freigesetzt
  • die beigefügten Flammschutzmittel sind gesundheitlich bedenklich
  • im Brandfall werden hochgiftige Dioxine und Furane freigesetzt
  • energetische Verwertung und Deponierung sind problematisch