Schallschutz in Gebäuden

Den größten Teil seiner Zeit verbringt der Mensch in Gebäuden.

Da die Lärmbelästigung nicht nur von der Höhe des Geräuschpegels, sondern auch von dessen Einwirkdauer abhängt, kommt dem S. eine gewichtige Rolle zu.

Unter S. werden Maßnahmen verstanden, die die Schallübertragung von einer Schallquelle zum Hörer vermindern. Befinden sich Schallquelle und Hörer im gleichen Raum, so geschieht dies durch Schalldämpfung.
Befinden sich Schallquelle und Hörer in verschiedenen Räumen, geschieht dies hauptsächlich durch Schalldämmung. Häufig wird nicht einmal der empfohlene Mindestschallschutz, geschweige denn ein erhöhter Schallschutz realisiert. Hinzu kommt, daß die Ausführung häufig fehlerhaft ist und Schallbrücken den S. ganz oder teilweise wieder aufheben.

Schallschutz im Städtebau

Wesentliches Instrument des S. ist die Bauleitplanung. Durch diese Festschreibung von Bebauungsgebieten findet eine Aufteilung nach verlärmten und ruhigen Gebieten statt. Hauptproblem stellt jedoch der allgegenwärtige Strassenverkehrslärm dar.

Hier können verkehrsberuhigte Zonen, Konzentrierung der Verkehrswege in verlärmte Gebiete, Ausbau des ÖVP, Errichtung von Lärmschutzbauten etc. Abhilfe schaffen. Auch die Minimierung von Sport- und Freizeitlärm gehört zu den Aufgaben des Schallschutz in Städten.
Leider wird die Notwendigkeit einer Lärmbekämpfung meist nicht oder nur zu spät erkannt. Die Folgekosten sind häufig dann kaum mehr tragbar.

Schalldämpfung

Abbau von Schallenergie durch Reibung von Schallwellen an Grenzflächen bzw. innere Reibung.

Luftschall kann durch Schallabsorption mit faserigen oder offenporigen Materialien, die eine große und möglichst stark strukturierte Oberfläche haben, gedämpft werden. In Räumen kann somit schon durch Teppiche, Vorhänge, Platten o.ä. eine beträchtliche S. erzielt werden, da der Schall von der Quelle zwar nach wie vor hörbar ist, jedoch dessen Reflexionen von den Wänden (Trennflächen) gedämpft werden. Die Folge ist ein insgesamt leiserer Raum.

Im wesentlichen arbeiten Schalldämpfer nach diesem Prinzip. Diese werden eingesetzt, wenn zwischen einem lauten und einem leisen Raum ein Luftaustausch erforderlich ist. Hierbei wird der Luftschall so weit in einem absorbierenden, schalldämpfenden Labyrinth umgeleitet und reflektiert, bis seine Energie so weit abgebaut ist, daß der Schall einen gewünschten Pegel unterschritten hat. S. werden in Lüftungsanlagen, Abgasanlagen, Kapselungen etc. eingesetzt.
Bei der S. von Körperschall erfolgt eine Umwandlung der Schallenergie im wesentlichen innerhalb eines elastischen Materials durch innere Verluste. Durch entsprechende Konstruktionen lassen sich aber auch äußere Dämpfungen durch Reibungswiderstände von Lagern sowie Einspann- und Verbindungsstellen etc. erreichen. Beispiele hierfür sind Kompensatoren, Stoß- und Schwingungsdämpfer usw.

Schalldämmung

Unter S. wird die Verhinderung bzw. Behinderung der Fortpflanzung von Schallwellen durch eine Trennfläche verstanden.

Der Schall wird an der Trennfläche vorwiegend reflektiert, d.h. zum Ausgangsort zurückgeworfen. Sie ist nicht mit der Schalldämpfung zu verwechseln. Für eine funktionierende S. ist es wichtig, daß die Trennfläche möglichst dicht ist. Aufgrund der unterschiedlichen Übertragungswege wird zwischen der Dämmung von Luftschall und der von Körperschall unterschieden.

Luftschallschutz erreicht man durch einen möglichst luftdichten Abschluß zwischen Schallquelle und Aufpunkt. Beispiele sind das Abdichten eines Fensters oder die Kapselung von Motoren. Ist ein luftdichter Abschluß technisch nicht möglich, z.B. weil ein Luftaustausch erforderlich ist, so kann Luftschall gedämmt werden durch den Einsatz von Schalldämpfern. Jede Trennfläche ist bei einer bestimmten Frequenz (Koinzidenzgrenzfrequenz) aufgrund von Resonanzen quasi durchlässig. Durch Resonanz einer Trennfläche, z.B. einer Glasscheibe, wird diese durch Luftschall in Schwingung versetzt.
Durch das Schwingen der Trennfläche entsteht wieder Luftschall, der auf der anderen Seite wieder abgestrahlt wird. Durch die Verwendung von biegeweichen Trennflächen kann diese Frequenz in einen Bereich außerhalb des Hörbereichs verschoben werden. Deshalb sollten zur S. von Luftschall möglichst biegeweiche, massive oder besser noch zweischalige Konstruktionen mit unterschiedlichen Wandstärken und/oder Materialen verwendet werden.
Aus diesem Grund werden z.B. bei Schallschutzfenstern Glasscheiben mit unterschiedlichen Glasstärken eingesetzt.
Beim Körperschall stellt die Trennfläche eine elastische Schicht dar. Prinzipiell läßt sich jedoch sagen, daß die Körper-S. größer ist, je weicher die elastische Zwischenschicht ist und je stärker diese belastet wird. Wichtig ist hierbei wiederum die Dichtigkeit der Trennfläche.
Jede auch noch so kleine Körperschallbrücke reduziert die Dämmwirkung beträchtlich. Deshalb ist auf eine äußerst präzise Ausführung zu achten. Körperschallschutz erreicht man durch eine möglichst massive Bauweise bzw. eine Entkopplung von Bauteilen, so daß der Körper- in Luft- und wieder zurück in Körperschall umgewandelt und dadurch gedämmt wird.

Regenwassernutzung

Das auf das Dach eines Hauses fallende Regenwasser wird über die Dachrinne in einen Sammelbehälter im Boden oder im Keller des Hauses geleitet und über Pumpen, Filter und separate Versorgungsleitungen zu den Zapfstellen transportiert.

Regenwasser kann bei der WC-Spülung, Gartenbewässerung, Wäschewachen und Autowaschen genutzt werden.
Dadurch kann etwa ein Drittel des täglichen Trinkwasserverbrauchs von etwa 125 Liter pro Person ersetzt werden. Die Verwendung von Regenwasser in Waschmaschinen wird wegen der möglichen Übertragung von Verkeimungen aus dem Wasser auf die Wäsche, z.B. bei 40 Grad-Programmen, unterschiedlich beurteilt. Wegen der geringen Wasserhärte von Regenwasser kann aber ein erhblicher Teil Waschmittel oder Enthärter eingespart werden. Die Hamburger Umweltbehörde hat in mehrjährigen Versuchen festgestellt, dass Regenwasser aus Zisternen unter bakteriologischen Gesichtspunkten in den meisten Fällen der Badegewässerverordnung, in wenigen Fällen sogar der Trinkwasserverordnung entsprach. Sie erhebt deshalb keine Einwände gegen die Nutzung des Regenwassers zum Wäschewaschen. Zudem kann mit entsprechenden Vorschaltgeräten dafür gesorgt werden, dass das letzte Klarspülen stets mit Trinkwasser erfolgt. Für die Errichtung von Regenwasseranlagen müssen die Bauordnungen der jeweiligen Bundesländer beachtet werden. Ferner muss die Anlage zur R. die in DIN 1989 "Regenwassernutzungsanlagen Teil 1 Planung Ausführung, Betrieb und Wartung" geforderten Sicherheitsabstände zu Trinkwasserleitungen einhalten (z.B. 20 cm Mindestabstand der Trinkwassernachspeiseleitung von der Oberfläche des Wasserspiegels im Regenwassertank). Die Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung in Darmstadt ist der Ansprechpartner für alle Fragen rund um die Regenwassernutzung. Komplette Regenwasseranlagen werden von verschiedenen Firmen angeboten und kosten für ein Einfamilienhaus inklusive Einbau etwa 5.000 Euro. Für Regenwassernutzungsanlagen gilt seit dem 1. Januar 2003 eine Mitteilungspflicht an das Gesundheitsamt. Anforderungen an technische Standards, wie Kennzeichnung der Betriebswasserleitungen und eine strikte Trennung der Betriebswasserleitung vom Trinkwassernetz gelten bereits seit Jahren als Stand der Technik. Wäsche waschen mit Regenwasser bleibt nach wie vor erlaubt, dies ist in der amtlichen Begründung der Trinkwasserverordnung verankert.

siehe auch: Regenwasser, Dach, Filter

Regenerative Energiequellen

Regenerative Energiequellen sind Energiequellen, die durch natürliche Energiespender ständig erneuert werden und somit unerschöpflich sind.

Außer der geothermischen Energie und der Gezeitenenergie (Gezeitenkraftwerk) werden alle regenerativen Energiequellen von der Sonne gespeist (Solarenergie). Bei diesen Energiequellen unterscheidet man zwischen der direkten Solarenergie (Solarwärme und Photovoltaik) und der indirekten Sonnenenergie, die in Biomasse, Wind- und Wasserkraft vorhanden ist. Auch die fossilen Energieträger sind letztendlich nichts anderes als gespeicherte Sonnenenergie, die allerdings auf einen engen Zeitraum begrenzt (nach menschlichen Zeitmaßstäben gemessen) endlich sind.

Vorteile von erneuerbaren Energien:

unerschöpfliche Energiequelle
weitestgehend kohlendioxidneutral
Umweltbelastungen geringer (allerdings gibt es auch z.B. bei der Herstellung einen großen Bedarf an Materialien und auch Eingriffe in die Natur sind unvermeidbar)
kaum wirtschaftliche Abhängigkeit (von z.B. Rohstoff-Importen)

Nachteile von erneuerbaren Energien:

Leistungsdichte geringer
Witterungs- und tageszeitenabhängig
Speicherung nötig, um witterungs- und tageszeitenabhängige Stromversorgung auszugleichen

In vielen Ländern wird der Ausbau, die Entwicklung und Einführung erneuerbarer Energien staatlich gefördert. Dadurch soll auf eine von fossilen Brennstoffen unabhängige Energieversorgung hingearbeitet werden, um z.B. die Emission von Treibhausgasen angesichts des globalen Klimawandels zu verringern, die Abhängigkeit von Rohstoff-Importen zu vermeiden und die endlichen Ressourcen zu schonen.
Seit 2000 wird in Deutschland vor allem durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) Wasser- und Windenergie, Geothermie und Bioenergie gefördert. Dies geschieht z.B. durch Einspeisevergütung oder durch die Verpflichtung der Netzbetreiber zur vorrangigen Strom-Einspeisung von erneuerbaren Energien. In Deutschland werden auch durch direkte Zuschüsse Solaranlagen und Anlagen zur Nutzung von Biomasse gefördert. Durch diese und weitere Maßnahmen (EEWärmeG, MAP, FuE) soll 2020 der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoendenergieverbrauch (setzt sich aus den Energieprodukten, die in Industrie, Verkehr, Haushalten, im Dienstleistungssektor, in der Landwirtschaft sowie in der Energiewirtschaft benötigt werden, zusammen) 18 Prozent betragen. 2011 lag dieser Anteil der erneuerbaren Energien bei 12,5%. (vgl. BMU 2012 a,b). 2010 wurde 17,1 Prozent der Netto-Stromerzeugung durch erneuerbaren Energien produziert (vgl. Weltenergierat – Deutschland e.V. 2011, S. 109).

siehe auch: Bioenergie, EEG, dezentrale Energieversorgung, Photovoltaik, Windenergie, Strom, Kraft-Wärme-Kopplung, Geothermische Energie
Lit.:

Ziegeldorf, H. (2005): Erneuerbare Energien / Regenerative Energien. [Stand: 02.10.2012]
Paschotta, R.: Erneuerbare Energien. [Stand: 02.10.2012]
BMU (2012a): Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2011. [Stand: 08.01.2013]
BUM (2012b): Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und internationale Entwicklung. [Stand: 04.10.2012]
Weltenergierat – Deutschland e.V. (2011): Energie für Deutschland 2011 Fakten, Perspektiven und Positionen im globalen Kontext. [Stand: 24.10.2012]

REA-Gips

R. ist das Abfallprodukt aus Rauchgasentschwefelungsanlagen von Kraftwerken und Industriefeuerungen.

R. aus Steinkohlekraftwerken ist, sowohl was Dioxingehalt (Dioxine und Furane), Schwermetallgehalt und Radioaktivität (Radioaktive Baustoffe) angeht, ohne gesundheitliche Bedenken als Baustoff wie Natur-Gips einsetzbar und wird bereits zu 97% als Baugips verwertet. R. aus Braunkohlefeuerungsanlagen ist dagegen verfahrensbedingt derzeit für den Einsatz in Baumaterialien nicht geeignet und wird zusammen mit den Flugaschen in den ausgekohlten Tagebauen deponiert (Braunkohle).

siehe auch: Rauchgasentschwefelungsanlagen, Kraftwerken, Braunkohle

Raumwärmebedarf

Der R. gibt den Energiebedarf (Energie) an, der notwendig ist, um eine Wohnung oder ein Haus zu beheizen.

Der R. hängt neben der Wohnfläche v.a. von der bauphysikalischen Beschaffenheit des Gebäudes ab: Bauform, Wärmedämmung (Niedrigenergiehaus, k-Wert), Fensterfläche und Fensterart (Fenster) und von den Benutzungsgewohnheiten (Raumklima, Lüften, Stoßlüften). Mit Hilfe einer Energiebedarfsanalyse kann der R. eines Gebäudes ermittelt und im Energiepaß offenkundig gemacht werden.
Wieviel Primärenergie für die Raumheizung letztendlich verbraucht wird hängt neben dem R. davon ab, wie die Energie bereitgestellt wird, (Heizung, Brennwertkessel, Niedertemperatur-Heizsysteme). Der R. stellt mit ca. 75% in den Haushalten den wichtigsten Energiesektor dar (Energie).

Raumordnung

Rechts- und Verfahrensinstrument zur Steuerung der räumlichen Entwicklung und der planmäßigen Ordnung, Entwicklung und Sicherung von größeren Gebietseinheiten sowie zur Gewährleistung der bestmöglichen Nutzung des Lebensraumes zu verstehen.

R. soll Gestaltungsmöglichkeiten der Raumnutzung langfristig offenhalten sowie gleichwertige Lebensbedingungen der Menschen in allen Teilräumen bieten bzw. auf solche hinführen. Der Fassung des Bundes-Raumordnunggesetzes (ROG) von 1989 soll dabei ausdrücklich der Schutz, die Pflege und Entwicklung der natürlichen Lebensgrundlagen gesichert werden. Dabei sind die natürlichen Gegebenheiten sowie die wirtschaftlichen, infrastrukturellen, sozialen und kulturellen Erfordernisse zu beachten. Inzwischen ist die Zielstellung einer nachhaltigen Raumentwicklung hinzu gekommen, die die sozialen und wirtschaftlichen Ansprüche und seine ökologischen Funktionen in Einklang bringen soll. Die Ergebnisse der Raumordnung werden in raumordnungspolitischen Orientierungsrahmen sowie dem Raumordnungsbericht für Deutschland nieder gelegt.

Raumklima

Als Raumklima bezeichnet man das Mikroklima (Klima) in einem Raum in eines Gebäudes. Das Raumklima wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflußt:

Temperatur: Wichtig für das Wohlbefinden ist nicht nur die eigentliche Lufttemperatur, sondern insb. Der Anteil der Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung). Mit einem hohen Anteil von Wärmestrahlung wird ein Raum angenehmer empfunden, selbst bei niedrigerer Temperatur. Ein hoher Wärmestrahlungsanteil resultiert aus einer hohen Oberflächentemperatur und kann erzielt werden durch: gute Außenwärmedämmung, Wärmeschutzverglasung, Verwendung von Kachelöfen (Ofenheizung), Niedertemperaturheizsystemen mit großflächigen Heizkörpern, Wandheizung und Fußbodenheizung. Eine Absenkung der Raumtemperatur von z.B. 21 auf 20 °C bringt bereits eine Energieersparnis von 6 Prozent (Raumwärmebedarf, Heizung).
Luftfeuchtigkeit Als angenehm empfunden wird eine Luftfeuchtigkeit zwischen 35 und 65 Prozent. Je höher die Luftfeuchte, desto niedriger die Temperatur, die noch als angenehm empfunden wird. Eine zu geringe Luftfeuchte in der Heizperiode führt zu Reizungen der Schleimhäute. Zu hohe Luftfeuchtigkeit kann bei konstruktiven Baufehlern zu Feuchtigkeitsausfällen an kühleren Bauteilen führen, wodurch die Gefahr der Schimmelbildung entsteht.
Luftbewegung: Insbesondere in Räumen mit Klimaanlagen, großen, kalten Fensterflächen oder undichten Fensterrahmen kann es zu Klagen über kalten Luftzug kommen.
Gehalt der Innenraumluft an Schadstoffen Durch die Verwendung vieler Chemikalien im Haushalt (Lacke, Sprays, usw.) bzw. durch Baumaterialien ist der Gehalt an Schadstoffen in der Raumluft oft um ein mehrfaches höher als im Freien. Auch bei energiesparendem Heizen sollte daher gelegentlich gelüftet werden (Lüften, Stoßlüften). Weitere Schadstoffquellen sind Möbel aus Spanplatten (Formaldehyd), mit Holzschutzmitteln behandeltes
Holz und Ausdünstungen von Elektrogeräten, Polstermöbeln, Teppichen und Tapeten. Richtwerte für zulässige Höchstkonzentrationen von Schadstoffen in Innenräumen existieren nur in Ausnahmefällen. Um Anhaltspunkte zu gewinnen, kann man sich an Größenordnungen von 1/500 des MAK-Wertes als Mindestqualität in Innenräumen orientieren (Innenraumluftbelastung, Maximale Raumluftkonzentration).
Dachausbau Im Dachbereich können zusätzliche Schadstoffquellen durch die verwendeten Wärmedämmstoffe auftreten. Vorsicht ist v.a. bei Mineralwolle geboten, deren Fasern bei Winddruck auch durch kleinste Ritzen in den Innenraum gelangen. Die inzwischen vielfach angebotenen natürlichen Dämmstoffe sind im Dachbereich unbedingt zu bevorzugen (Wärmedämmstoffe).
Atmungsvermögen der Baustoffe: Die Ofenporigkeit der verwendeten Baustoffe hat Einfluss auf das Raumklima. Zwar geht auch bei atmungsaktiven Baustoffen nur ca. 1 Prozent des Luftaustauschs über die Wände (99 Prozent Lüften und Fugen), doch ist die Pufferwirkung der Baustoffe z.B. bzgl. Der Raumfeuchte wichtig für ein gesundes Raumklima (Diffusionswiderstand).
Radioaktivität: Das Raumklima kann aufgrund radioaktiver Baustoffe sowie Radon emittierender Untergrunds in Räumen gegenüber dem Freien stark erhöht sein. Ein großer Teil der Lungenkrebserkrankungen wird hierauf zurückgeführt (Radon).
Licht: Eine nicht zu unterschätzende Wirkung auf das Raumklima hat das Licht, wobei noch so gutes Kunstlicht nie das natürliche Tageslicht ersetzen kann. Da wir i.d.R. aber nicht auf Kunstlicht verzichten können, kommt es auf die Wahl des geeigneten Lichts an (Glühbirnen, Energiespar- und Halogenlampen, Leuchtstoffröhren).
Elektrosmog: Stromleitungen, elektrische Geräte und Metallteile (z.B. metallbewährtes Beton oder Federkernmatratzen) können gerade bei sog. elektrosensiblen Menschen erhebliche Auswirkungen haben (siehe auch Hochspannungsleitung).
Weitere Raumklima: Schalldämpfung, Hausstaub, Geruch und Behaglichkeit (Olf, Dezipol).

Radioaktive Baustoffe

Radioaktive Belastung aus Baustoffen erfolgt zum einen durch Gammastrahlung (hauptsächlich durch die Radionuklide Kalium-40, Thorium-232, Radium-226), zum anderen durch Abgabe des radioaktiven Edelgases Radon in die Innenraumluft.

Radon und seine Zerfallsprodukte werden bei der Atmung aufgenommen und stellen nach dem Rauchen (Tabakrauch) die wichtigste Ursache für Lungenkrebs dar (Krebs). Wie hoch die Radon-Konzentration in Wohnräumen ist, hängt neben den verwandten Baustoffen vor allem von der Beschaffenheit des Untergrunds und der Fugendichte des Kellers ab (Radon). Bisher sind keine Grenzwerte für Radioaktivität in Baustoffen festgelegt.
Eine Abschätzung der Strahlenbelastung, die von R. ausgeht, kann mit der Leningrader Summenformel vorgenommen werden. Relativ hohe Aktivitäten finden sich i.d.R. in Schlackensteinen, Kraftwerksasche, Hochofenzement, Chemiegips (Phosphatgips, nicht aber REA-Gips), aber auch bei Natursteinen wie Granit, Tuff, Bims (s. Tab.).

Natürliche Strahlenbelastung, Gammastrahlung, Radionuklide, Radon

PVC

P. (Polyvinylchlorid)ist ein Kunststoff mit einem breiten Einsatzspektrum und wird v.a. für die Herstellung von Verpackungen und Spielwaren und im Baubereich verwendet.

Die Produktion in Deutschland betrug 1990 1,3 Mio t. Damit ist Deutschland Europas größter P.-Produzenten dar, gefolgt von Frankreich mit einer Jahresproduktion von 1 Mio t. P. wird durch Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt.
Vinylchlorid wirkt eindeutig krebserregend, auch die Mutagenität ist experimentell und die Teratogenität in epidemologischen Studien nachgewiesen.
P. kann bis zu 400 ppm Vinylchlorid , weiterverarbeitetes P. kann bis 20 ppm Vinylchlorid enthalten. Der Vinylchloridrestgehalt in P.-Lebensmittelverpackungen darf daher 1 mg/kg nicht überschreiten. Aus P.-Verpackungen dürfen keine messbaren Anteile an Vinylchlorid auf verpackte Lebensmittel übergehen. Aus dem Ausland importiertes P. erfüllt diese Anforderungen nicht immer, so dass hier eine Gesundheitsgefährdung durch Lebensmittelverpackungen besteht (Rest-Monomere).
Mehr als die Hälfte aller P.-Produkte werden für die Bauindustrie produziert (Fensterrahmen, Rohre, Bodenbeläge). Weiterhin wird P. zu Verpackungen (z.B. Plastikfolien und Verbundverpackungen), Kabelummantelungen und Spielzeug verarbeitet.
P. enthält im Vergleich zu anderen Kunststoffen größere Mengen an Additiven. Die im P. enthaltenen Stabilisatoren und Farbstoffe sind meist schwermetallhaltig. In Müllverbrennungsanlagen können diese Schwermetalle freigesetzt werden, ebenso können dabei Chlorwasserstoff und Dioxine entstehen. Nur eine getrennte Abfallsammlung und ein Verzicht auf P.-Produkte kann diese Probleme lösen.

PV-Anlage

Putzmittel

Im engeren Sinn Reinigungsmittel, die zum Putzen harter Oberflächen aus Metall oder Keramik gedacht sind und als wesentliche Wirkstoffe feingemahlene Mineralien (Quarz, Kreide, Tonerde, Diatomeenerde, Bims etc.) zur mechanischen Schmutzentfernung enthalten.

Daneben sind Tenside und häufig auch Lösemittel enthalten, letztere vor allem bei Metall-P. Problematisch sind die Lösemittelanteile und speziell bei Silber-P. der giftige Wirkstoff Thioharnstoff.
Insb. Metalle wie Messing, Aluminium, Silber, Kupfer und Zinn lassen sich dagegen rein mechanisch und umweltfreundlich mit feiner Stahlwolle (Stärke 00 oder 000) polieren. Lösemittelfreie P. (Scheuermittel) sind i.d.R. empfehlenswerte Alternativen.

Putz

P. (mineralischer) ist eine aus Sand, Wasser und einem Bindemittel (Lehm, Kalk, Gips, Zement) bestehende Mörtelschicht, die ein- oder mehrschichtig auf Wände und Decken aufgetragen wird.

Der glatte Innen-P. dient als Unterlage für Tapeten und/oder Farbe, er soll diffusionsoffen und hygroskopisch sein, d.h. Feuchtigkeit aufnehmen und wiederabgeben können (Diffusionswiderstand). Um diese baubiologischen Kriterien zu erfüllen, sollen am besten Kalk- und Lehm-P., einschränkend Gips-P. als Innen-P. verwendet werden, keinesfalls wasserdichte P. oder Kunststoff-P..
Der Außen-P. schützt die Wände vor Witterungseinflüssen und verleiht dem Haus ein entsprechendes Aussehen. Er muß aus baubiologischen Gesichtspunkten mit Betrachtung der Gesamtkonstruktion der Außenwand diffusionsoffen und wasserabweisend aufgeführt werden. P. kann je nach spezieller Anwendung auch wasserhemmend, wasserundurchlässig, mit erhöhter Abriebfestigkeit oder erhöhter Wärmedämmung ausgeführt werden.
Von der Industrie werden auf dem Markt verstärkt Fertig-P.-Systeme angeboten. Meist enthalten diese künstliche Zusätze, um verarbeitungstechnische Vorteile zu erlangen. Vorzuziehen sind reine, traditionell hergestellte P..

siehe auch: Gipsputz, Kalkgipsputz, Kalkputz, Kalkzementputz, Kunstharzputz, Perlite- oder Vermiculitdämmputz, Polystyrol-Wärmedämmputz, Zementputz

Porenbetonsteine

P. werden aus quarzhaltigem Sand, den Bindemitteln Kalk oder Zement und Aluminiumpulver als Treibmittel hergestellt.

Das Aluminium bewirkt während des Herstellungsprozesse ein Aufschäumen des Sandes und Bindemittels, die dann im porösen Zustand unter Dampfdruck bei 180 Grad C fest abbinden. Die Herstellung von Aluminiumpulver ist energieintensiv und umweltbelastend, aber der Einsatz in den P. ist relativ gering. Der Gesamtprimärenergieeinsatz beträgt 474 kWh/m3. Durch großformatige Steine ist eine Ausführung mit unvermörtelter Stossfuge möglich. Als Kleber werden rein mineralische Dünnbettmörtel nach DIN 1053 mit einem Zusatz von Zellulose als Wasserrückhaltemittel eingesetzt. Die P. sind als ökologisch empfehlenswerte Mauerwerkssteine einzuordnen. P. gehören noch zu den schweren Bauweisen im Sinne der Wärmespeicherung. Der Schallschutz ist wegen des geringerem Gewicht etwas schlechter als bei schweren Baustoffen aber besser (+ 2 dB) als bei gleichschweren anderen Baustoffen, da eine innere Materialdämpfung infolge der Porenstruktur erfolgt.

Polystyrol-Wärmedämmputz

Der P. (EPS) ist meist ein Werkstrockenmörtel mit den Bindemitteln wie Kalk und Zement, mit den Zuschlägen wie expandierte Polystyrolkügelchen und Sand sowie ggf. weiteren Zuschlägen auf Kunstharzbasis.

Der P. wird als Außenputz auf massive Wände bei Schichtdichten bis zu 10 cm aufgetragen. Die dem Putz beigemischten expandierten Polystyrolkügelchen verleihen ihm eine mittlere Wärmedämmfähigkeit, die aber oft überschätzt wird. Die expandierten Polystyrolkügelchen im Putz schränken auch die Nachnutzung des Bauschuttes und Entsorgung ein.

siehe auch: Putze, Polystyrol

Substance Information Exchange Forum (SIEF)

Substance Information Exchange Forum (Forum zum Austausch von Stoffinformationen; stoffspezifische Foren zum Austausch von Stoffinformationen, Art. 29); Foren, die nach der Vorregistrierung zu gründen sein werden.

Teilnehmer eines SIEFs sind alle Hersteller/Importeure eines identischen Stoffes.

Ein SIEF fasst alle potentiellen registrierten Unternehmen und weitere Interessierte an einem identischen Phase-in-Stoff zusammen und erleichtert ihnen die Suche nach weiteren Registranten, mit denen sie Daten gemeinsam nutzen und sich einen Überblick über verfügbare Studien verschaffen können.

Ziel der SIEFs ist es, Mehrfachdurchführungen von Studien zu verhindern und Einigkeit über die Einstufung und Kennzeichnung eines Stoffes herzustellen, wenn es dabei Unterschiede gibt.

Quellen:
REACH-Verordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_396/l_39620061230de00010851.pdf
RIPs: http://ecb.jrc.it/reach/rip/
BRANDHOFER, P; HEITMANN, K.: REACH – Die neue Herausforderung für Ihr Unternehmen! 2007
AU, M.; RÜHL, R.: REACH-Verordnung. 2007

Stand: 22. Februar 2012

Styrol

S. wird auch als Phenylether oder Vinylbenzol bezeichnet. S. ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit (Siedepunkt 146°C), die mit Luft explosive Gemische bildet.

Bei S.-Konzentrationen von 50 ppm in der Luft beobachtet man Reizungen der Schleimhaut und der oberen Atemwege; bei S.-Konzentrationen von über 200 ppm Müdigkeit, Brechreiz, Gleichgewichtsstörungen und verlängerte Reaktionszeiten. S. wirkt als Nervengift und schädigend auf die Fortpflanzungsfunktion. Bei Konzentrationen oberhalb von 0,08 ppm kann es bereits am Geruch wahrgenommen werden, jedoch erfolgt bei längerer Exposition ein Gewöhnungsprozeß.

Die Aufnahme von S. erfolgt überwiegend über Inhalation; über die haut ist Aufnahme gering. S. wird im Organismus nahezu vollständig zu 7,8-S.-Oxid umgewandelt. Im Tierversuch stellte sich 7,8-S.-Oxid als eindeutig krebserregend heraus. 1987 wurde der MAK-Wert von 100 ppm auf 20 ppm gesenkt.

S. wird großtechnisch aus Benzol und Ethylen hergestellt. Bei diesem ersten Schritt wird Aluminiumtrichlorid in großen mengen als Katalysator zugesetzt. Zur Herstellung von Aluminiumtrichlorid werden Aluminium und Chlor benötigt, zwei Stoffe, deren Herstellung mit großen Umweltbelastungen verbunden sind. Als Zwischenprodukt erhält man Ethylbenzol, das durch Wasserstoffentzug (Dehydrierung) in S. umgewandelt wird. Dazu setzt man Chromtrioxid als Katalysator ein., Chromtrioxid ist, wie alle Chromverbindungen der Oxidationsstufe +6, ein Stoff, der in staubförmigen Zustand im Tierversuch als eindeutig krebserregend identifiziert wurde. Reste dieses Katalysators können im S. verbleiben.

S. wird als Lösemittel für ungesättigte Polyesterharze und in Elastormeren (z.B. Styrol-Butadien-Kautschuk), hauptsächlich aber zur Polystyrolherstellung verwendet.

Stoffsicherheitsbeurteilung (CSA)

Die Sicherheitsbeurteilung (Chemical Safety Assessment) bewertet das Risiko eines Stoffes.

Für alle Stoffe, die registrierungspflichtig sind, ist eine Stoffsicherheitsbeurteilung durchzuführen und ein Stoffsicherheitsbericht zu erstellen, wenn der Registrierungspflichtige diese Stoffe in Mengen von zehn Tonnen oder mehr pro Jahr herstellt oder einführt.
Die Stoffsicherheitsbeurteilung ist entweder für jeden Stoff als solchen oder in einer Zubereitung oder für eine Stoffgruppe durchzuführen.

Die Stoffsicherheitsbeurteilung besteht aus drei Elementen:

Die Ermittlung schädlicher Wirkungen des Stoffes. Die Bewertung des Risikos wird auf Basis der geforderten und verfügbaren Stoffinformationen vorgenommen und die Einstufung und Kennzeichnung abgeleitet.
Die Beschreibung von Expositionsszenarien inklusive einer Expositionsabschätzung für Stoffe, die für Mensch oder Umwelt gefährlich sind (DNELs und PNECs ableiten). Relevante Expositionsszenarien sind den Sicherheitsdatenblättern beizufügen, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten.
Charakterisierung des resultierenden Risikos.

Quellen:
REACH-Verordnung: {-Verordnung} (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_396/l_39620061230de00010851.pdf
RIPs: http://ecb.jrc.it/{-reach}/rip/

Stoffsicherheitsbericht (CSR)

Ein Stoffsicherheitsbericht (Chemical Safety Report) ist ab einer Jahresproduktion von mehr als zehn Tonnen im Jahr zu erstellen und dem Technischen Dossier beizufügen.

Im Stoffsicherheitsbericht müssen Hersteller und Importeure zusätzliche Informationen zu Wirkungen, Risiken, Umweltverhalten, Einordnung als gefährlicher Stoff (PBT-Stoff, vPvB-Stoff), Risikobeschreibung bei der Verwendung und Maßnahmen dokumentieren.

Stoffregistrierung unter REACh

Die Stoffregistrierung unter REACh betrifft Stoffe, Stoffe in Zubereitungen, Zwischenprodukte und Stoffe in Erzeugnissen. Polymere sind unter REACh nicht registrierungspflichtig im Gegensatz zu den Monomeren, aus denen Polymere hergestellt werden.

Ein Stoff ist nach REACh Art. 3, Nr. 1 ein „Chemisches Element und seine Verbindungen in natürlicher Form oder gewonnen durch ein Herstellungsverfahren, einschließlich der zur Wahrung seiner Stabilität notwendigen Zusatzstoffe und der durch das angewandte Verfahren bedingten Verunreinigungen, aber mit Ausnahme von Lösungsmitteln, die von dem Stoff ohne Beeinträchtigung seiner Stabilität und ohne Änderung seiner Zusammensetzung abgetrennt werden können.“

Zubereitungen
Zubereitungen sind nach REACh Art. 3, Nr. 2 „Gemenge, Gemische oder Lösungen, die aus zwei oder mehr Stoffen bestehen.“

Hersteller und Importeure müssen ab dem 01.06.2008 jeden Stoff als solchen oder in einer oder mehreren Zubereitungen, der in Mengen von 1 Tonne oder mehr pro Jahr hergestellt oder eingeführt wird, bei der Europäischen Agentur für chemische Stoffe (ECHA) registrieren. Es werden also nur Einzelstoffe, aber keine Zubereitungen unter REACh registriert, sobald aber ein Stoff Bestandteil einer Zubereitung ist, muss er registriert werden.

Zwischenprodukt
Ein Zwischenprodukt nach REACh Art. 3, Nr. 15 ist ein „Stoff, der für die chemische Weiterverarbeitung hergestellt und hierbei verbraucht oder verwendet wird, um in einen anderen Stoff umgewandelt zu werden (nachstehend „Synthese" genannt).

a) Nicht-isoliertes Zwischenprodukt
Zwischenprodukt, das während der Synthese nicht vorsätzlich aus dem Gerät, in dem die Synthese stattfindet, entfernt wird (außer für Stichprobenzwecke). Derartiges Gerät umfasst Reaktionsbehälter und die dazugehörige Ausrüstung sowie jegliches Gerät, das der Stoff/die Stoffe in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Prozess durchläuft/durchlaufen, sowie Rohrleitungen zum Verbringen von einem Behälter in einen anderen für den nächsten Reaktionsschritt; nicht dazu gehören Tanks oder andere Behälter, in denen der Stoff/die Stoffe nach der Herstellung gelagert wird/werden;

b) Standortinternes isoliertes Zwischenprodukt:
Zwischenprodukt, das die Kriterien eines nicht-isolierten Zwischenprodukts nicht erfüllt, dessen Herstellung und die Synthese eines anderen Stoffes/anderer Stoffe aus ihm am selben, von einer oder mehreren Rechtspersonen betriebenen Standort durchgeführt wird;

c) Transportiertes isoliertes Zwischenprodukt:
Zwischenprodukt, das die Kriterien eines nicht-isolierten Zwischenprodukts nicht erfüllt und das an andere Standorte geliefert oder zwischen diesen transportiert wird.“

Für Zwischenprodukte gelten erleichterte Registrierungsanforderungen (verringerte Datenanforderungen). Nicht-isolierte Zwischenprodukte sind sogar von REACh ausgenommen.

Monomer
Ein Monomer ist nach REACh Art. 3, Nr. 6 „ein Stoff, der unter den Bedingungen der für den jeweiligen Prozess verwendeten relevanten polymerbildenden Reaktion imstande ist, kovalente Bindungen mit einer Sequenz weiterer ähnlicher oder unähnlicher Moleküle einzugehen.

Monomere oder andere Stoffe, die in monomeren Einheiten in gebundener Form vorhanden sind, müssen registriert werden, wenn das Polymer zu mindestens 2 Massenprozent aus einem solchen Stoff besteht und die Gesamtmenge 1Tonne oder mehr pro Jahr beträgt.

Polymer
Ein Polymer ist nach REACh Art. 3, Nr. 5 „Stoff, der aus Molekülen besteht, die durch eine Kette einer oder mehrerer Arten von Monomereinheiten gekennzeichnet sind. Diese Moleküle müssen innerhalb eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs liegen, wobei die Unterschiede beim Molekulargewicht im Wesentlichen auf die Unterschiede in der Zahl der Monomereinheiten zurückzuführen sind. Ein Polymer enthält Folgendes:

a) eine einfache Gewichtsmehrheit von Molekülen mit mindestens drei Monomereinheiten, die zumindest mit einer weiteren Monomereinheit bzw. einem sonstigen Reaktanten eine kovalente Bindung eingegangen sind;

b) weniger als eine einfache Gewichtsmehrheit von Molekülen mit demselben Molekulargewicht. Im Rahmen dieser Definition ist unter einer "Monomereinheit" die gebundene Form eines Monomers in einem Polymer zu verstehen.“

Erzeugnis
Ein Erzeugnis wird nach REACh Art. 3, Nr. 3 als „Gegenstand, der bei der Herstellung eine spezifische Form, Oberfläche oder Gestalt erhält, die in größerem Maße als die chemische Zusammensetzung seine Funktion bestimmt“, definiert.

Für die Registrierung von Stoffen in Erzeugnissen gelten besondere Regelungen. REACh reglementiert aus Erzeugnissen unter normalen oder vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendungsbedingungen freigesetzte Chemikalien. Stoffe, die absichtlich aus Erzeugnissen in Mengen von mehr als einer Tonne pro Jahr und pro Produzent oder Importeur freigesetzt werden, sind registrierungspflichtig. Ist hingegen keine Freisetzung beabsichtigt, ist lediglich eine vom Hersteller bzw. Importeur erforderliche Meldung an die Agentur zu machen, falls ein Stoff als besonders gefährlich eingestuft ist und eine Belastung von Mensch und Umwelt bei der Verwendung bis hin zur Entsorgung nicht sicher ausgeschlossen werden kann und der Stoff in Mengen von mehr als 0,1 Gewichtsprozent im Erzeugnis und insgesamt mehr als 1 Tonne pro Jahr in Verkehr gebracht wird. Anschließend entscheidet die Chemikalienagentur, ob eine Registrierung des Stoffes notwendig ist. Die Agentur kann jederzeit die Registrierung eines in Erzeugnissen enthaltenen Stoffes verlangen, wenn sie die Freisetzung dieses Stoffes als Risiko für die menschliche Gesundheit oder für die Umwelt erachtet.

Quellen:
REACH-Verordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006; http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_396/l_39620061230de00010851.pdf
RIPs: http://ecb.jrc.it/reach/rip/

Seveso

Am 10.7.1976 kam es in der norditalienischen Stadt S. zu einer verheerenden Umweltkatastrophe.

Im ICMESA-Werk der Genfer Kosmetikfirma Givaudan, einem Tochterunternehmen des Schweizer Chemiekonzerns Hoffmann-LaRoche, kam es infolge menschlichen Versagens zur Überhitzung in einer Trichlorphenol-Kesselanlage. Die Chemikalie wurde zu Hexachlorophen in Deodorantien weiterverarbeitet.

Nach Bersten des Sicherheitsventils traten Trichlorphenol und über 2 kg TCDD (Dioxine und Furane) explosionsartig aus. Weißer Staub rieselte auf Häuser und Felder. Durch Verhüllungs- und Desinformationspolitik wurde erst am 17. Tag nach der Explosion mit der Evakuierung begonnen, nachdem bei 30 Personen schlimme Hautschäden aufgetreten waren.
Das Zentrum der Region von S. bleibt auf Jahre hinaus unbewohnbar. 75.000 vergiftete Tiere mußten getötet werden. 200 Personen erlitten schwere Hautschäden. Die Zahl der mißgebildet geborenen Kinder stieg von 4 (1976) auf 38 (1977) und 59 (1978). Die Zahl der Totgeburten stieg von 8 (1976) auf 12 (1977) und 14 (1978). Die Langzeitfolgen wie Krebs und Erbgutschäden werden erst in Jahrzehnten offensichtlich und abschätzbar sein.
Eine positive Folge dieses tragischen Unglücks ist eine größere Sensibilität der Öffentlichkeit und die Einsicht in die Notwendigkeit der Kontrolle der chemischen Industrie durch die Behörden (Störfallverordnung).

Lit.: E.R.Koch, F.Vahrenholt: Seveso ist überall, Frankfurt 1980; Koch, Vahrenholt: Im Ernstfall hilflos? Köln 1980

Seife

Das anionische Tensid S. ist die mit Abstand älteste von Menschen heergestellte waschaktive Substanz. S. wird seit etwa 5.000 Jahren aus natürlichen Fetten und Ölen durch Sieden mit Alkalien, heutzutage meist Natron- und Kalilauge, hergestellt.

In grosstechnischen Anlagen werden allerdings statt dieser Neutralfettverseifung meist die freien Fettsäuren mit den Laugen umgesetzt. Seifen sind also Salze der Fettsäuren, wobei die Natriumseifen fest sind (Kernseife) und als Haushalts- und Feinseife sowie Seifenspäne oder -Flocken vielfältigen Einsatz finden. Die Kaliseifen sind pastös (Schmierseife) bis flüssig (Flüssigseife) und werden vor allem für Haushaltsreinigungsmittel und Rasierseife verwandt. Die Eigenschaften der S. hängen wie bei allen Tensiden sehr stark von der Länge ihres molekularen Kohlenstoffgerüstes und damit entscheidend von der Natur des Ausgangsfettes ab. Während die kurzkettigen Seifen vom Kokos- und Palmkerntyp hohe Waschkraft, Anschaumvermögen und Löslichkeit selbst in kaltem Salzwasser zeigen, allerdings auch relativ aggressiv gegenüber der Haut sind, lösen sich die gesättigten, langkettigen Talgseifen schnell erst beim Erwärmen, sind sehr empfindlich gegenüber der Wasserhärte, aber gut hautverträglich. Deshalb werden je nach Anwendungszweck die Seifeneigenschaften durch Verschneiden verschiedener Fettrohstoffe optimiert.

S. besitzt insbesondere gegenüber Textilien eine gute Reinigungskraft. Vor allem die langkettigen Seifen aber werden in hartem Wasser als nicht waschaktive Kalkseifen ausgefällt. In diesem Fall muss S. unbedingt mit einem Enthärter kombiniert werden, damit nicht unnötig viel S. verbraucht wird und das Abwasser belastet. Seifenwaschmittel werden daher bevorzugt als Baukastenwaschmittel angeboten.

Seifenanwendung erzeugt typischerweise einen feinen Film auf den benetzten Materialien. Dies ist unerwünscht auf glatten glänzenden Flächen (Kacheln, Fenster, Geschirr), durchaus vorteilhaft aber auf der Faser und für Böden. In ersterem Fall wird dem Textil ein angenehmer Griff verliehen, der Weichspüler überflüssig machen kann. Bei der Bodenreinigung ersetzt der Seifenfilm spezielle Bodenpflegemittel auf Kunstharz- und Wachsbasis (Bodenbehandlungsmittel). Seifenbehandelte Bodenbeläge sind trittsicher, antistatisch und lassen sich bei Anschmutzung leicht reinigen. Es ist darauf zu achten, dass der pH-wert im Seifenreiniger nicht zu hoch liegt (Abbau erfolgt schnell und vollständig, auch unter anaeroben Bedingungen wird S. metabolisiert). Diese Befunde sind nicht weiter überraschend, schliesslich gehören freie Fettsäuren, mit denen die S. im wässrigen Medium im Gleichgewicht stehen, zum natürlichen Inventar belebter Gewässer, ,wo sie als Stoffwechsel- und Zersetzungsprodukte, zum Beispiel von Algen, vorkommen. Die Toxizität der S. gegenüber Wasserorganismen liegt unter Laborbedingungen in weichem Wasser im typischen Bereich anionischer Tenside, sinkt aber unter realistischen Wasserhärteverhältnissen erheblich ab.

Die vorgenannten Eigenschaften, insbesondere die kurze Produktionslinie (ein Reaktionsschritt vom nachwachsenden Rohstoff zum fertigen Tensid), haben die S. zum bevorzugten Tensid von alternativen Herstellern im Rahmen des Sanfte-Chemie-Konzeptes werden lassen. Konsequenterweise werden jetzt die ersten Seifenprodukte angeboten, hergestellt aus mit Fetten und Ölen aus dem ökologischen Landbau.

Sedimentation

Absetzen von Feststoffteilchen aufgrund von Schwer- oder Zentrifugalkraft.

Natürliche S. findet in flüssigen Medien (z.B. Fluß- oder Bachsedimenten) statt. Technisch wird die Schwerkraft-S. z.B. für Ausfällungsprozesse in der Chemie und in Vorklärbecken der Abwasserreinigung zum Abscheiden von Schwebstoffen angewandt (Fällung).

Die S. durch Zentrifugalkraft wird zur Trennung von Teilchen unterschiedlicher Dichte, Größe oder Gewicht verwendet. Moderne Ultrazentrifugen finden v.a. in der Biotechnologie und in der Molekularbiologie Anwendung.