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).

Autor: KATALYSE Institut

Aufwindkraftwerk

A. sind Solarkraftwerke, die den Kamineffekt warmer Luftströmungen nutzen und damit eine Windturbine zur Energieerzeugung antreiben.

Unter einem Glasdach wird durch die Sonneneinstrahlung Luft erwärmt und steigt in einem Kamin nach oben. Von den Rändern des Glasdachs strömt Umgebungsluft nach, die ebenfalls erwärmt wird. So wird die Sonneneinstrahlung zum "Motor" eines gleichbleibenden Aufwindes im Kamin. Eine im Kamin eingebaute Turbine wandelt die Windenergie mittels eines Generator in elektrische Energie um.

Entwickelt hat diesen einfachen Aufbau Jörg Schlaich, Professor am Institut für Konstruktion und Entwurf der Universität Stuttgart. Eine Pilotanlage in Manzanares, südlich von Madrid, lief von Mitte 1986 bis Anfang 1989 fast ohne Unterbrechung mit einer Spitzenleistung von 50 KW. Ihr Kollektor hat einen Durchmesser von 240 Metern, der Kamin mit einem Durchmesser von 10 Metern ist 195 Meter hoch.

Obwohl viele Länder wie der Sudan, Indien und Ghana konkretes Interesse an der Technologie gezeigt haben, sind jedoch alle Bauvorhaben in der dritten Welt an den hohen Kosten gescheitert. Eine Anlage mit einer Leistung von 100 MW war in Ghana geplant. Das ehemals geplante Kraftwerk warf inngenieurstechnische Probleme auf, denn der Kamin, sollte eine Höhe von 950 Meter und einen Durchmesser von 115 Meter haben, wodurch eine hohe Standfestigkeit bei Wind benötigt wurde.

Wirtschaftlich arbeitende Anlagen mit einem Kilowattstunden-Preis von 5 - 25 Pfennig sind jedoch nur im großem Maßstab möglich.

Quellen: Der Solarserver: www.solarserver.de
Informationen zum Themenkreis Energie: www.energieinfo.de

Autor: KATALYSE Institut

Atomkraftwerk

Umgangssprachliche Bezeichnung für Kernkraftwerk, die physikalisch nicht korrekt ist, denn nicht das Atom, sondern der Atomkern wird gespalten.

Siehe auch: Kernkraftwerk, Kernspaltung, Atom

Autor: KATALYSE Institut

Atomgesetz

Das A. von 1959 (in der Fassung von 1985) regelt in Deutschland den rechtlichen Rahmen für die Erforschung, Entwicklung und großtechnische Nutzung der Kernenergie (Kernkraftwerk, Wiederaufarbeitung) zu friedlichen Zwecken.

Es erfüllt die internationalen Verpflichtungen Deutschlands auf dem Gebiet der Kernenergie und des Strahlenschutzes (Euratom). Als Ziel formuliert das A., Risiken und Schäden für Mensch und Umwelt durch die Nutzung der Kernenergie zu mindern. Das A. enthält die Überwachungsvorschriften über die Handhabung von Kernbrennstoffen, radioaktiven Restbrennstoffen und radioaktiven Abfällen (Brennstoffkreislauf, Atommüll) sowie die Voraussetzungen für die Genehmigung kerntechnischer Anlagen.

Es ist Grundlage von Rechtsverordnungen (z.B. Strahlenschutzverordnung) und Richtlinien für den Bau und Betrieb kerntechnischer Anlagen.
Kritiker bemängeln, daß mit dem A. keine umfassende Vorsorge gegen mögliche Schäden für Mensch und Umwelt durchzusetzen ist. Die im A. vorgesehene Bürgerbeteiligung am Genehmigungsverfahren wird durch Fristsetzungen, Zurückhalten von Informationen und die Behinderung von Verbandsklagen erheblich eingeschränkt.
Eine Novellierung des A. ist für 1993 vorgesehen.

Ziele sind dabei u.a. die Privatisierung der Endlagerung (Atommüll) und die Streichung der Forschungsförderung für Kernenergie. Geplant ist aber v.a. eine Änderung der Genehmigungsverfahren dahingehend, daß die Betreiber von Atomanlagen einen grundsätzlichen Anspruch darauf haben, sich den Bau und Betrieb genehmigen zu lassen.

Bisher haben die Länder einen Ermessensspielraum im Atomrecht, der in der Vergangenheit wiederholt zu Streitigkeiten zwischen einzelnen Ländern (z.B. Hessen, Niedersachsen) und dem Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit führte. Im neuen A. soll die Zuständigkeit für die Bereiche Bau-, Immissions- und Wasserrecht, die für die Genehmigung wesentlich sind, von den Ländern auf den Bund übergehen.

Siehe auch: Klagebefugnis

Autor: KATALYSE Institut

Atomenergie

Umgangssprachliche Bezeichnung für die Energie, die aus der Spaltung von Atomkernen hervorgeht.

Physikalisch korrekte Bezeichnung Kernenergie, da nicht das Atom, sondern der Atomkern gespalten wird.

Siehe auch: Kernspaltung, Kernkraftwerk

Autor: KATALYSE Institut

Aquiferspeicher

Als A. werden große, im Erdreich befindliche Speicher bezeichnet.

A. werden sowohl für die Speicherung von Gas in ausgespülten Salzkavernen oder anderen Hohlräumen genutzt, als auch für die Langzeitspeicherung von Niedertemperaturwärme in Wasser, Gestein und Erdreich. Kleinere Aquiferwärmespeicher (z.B. 1000 m3 Kies/Wasser) befinden sich z.Z. noch in der Erprobungsphase. Wirtschaftlich wird der Einsatz jedoch erst bei sehr großen Speichern (>50.000 m3), da bei steigendem Speichervolumen sowohl die spezifischen Wärmeverluste, als auch die spezifischen Kosten sinken. Der Einsatz von A. in Verbindung mit solarer Nahwärme (Sonnenkollektor) scheint recht vielversprechend zu sein und wurde in Schweden erfolgreich erprobt.

Autor: KATALYSE Institut

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.

Autor: KATALYSE Institut

Albedo

Das Verhältnis der von einem Körper reflektierten zur einfallenden Strahlung. Änderungen der A. der Erde wirken sich auf die Strahlungsbilanz der Erde, und damit auf das Klima und Stadtklima aus.

A.-Erhöhung führt zu Temperaturerniedrigung und entsteht durch Entwaldung, Verringerung der Vegetationsdichte und Wüstenbildung. A.-Erniedrigung entsteht durch künstliche Seen, Stadt- und Industriegebiete und die Verminderung von Schnee- und Eisflächen. A.-Änderungen in der Atmosphäre werden durch den Treibhauseffekt erwartet.

Siehe auch: Globalstrahlung

Autor: KATALYSE Institut

Akkumulator

Ein A. ist ein auf elektrochemischer Basis arbeitender Energiespeicher (Speicherung). Energieaufnahme und -abgabe erfolgt in Form von elektrischer Energie.

Häufig verwendete A.-typen:
- Blei-Akkumulatoren (Verwendung als Starter-A. in Autos, als Energiespeicher in Solaranlagen; Leistungsdichte 100 Wh/l bzw. 35 Wh/kg).
- Nickel-Cadmium-Akkumulatoren (Verwendung zum Betrieb elektrischer Kleingeräte; Leistungsdichte 120 Wh/l bzw. 40 Wh/kg).
Trotz hoher Schwermetallgehalte sind A. oft sinnvolle Alternativen zu Batterien, da sie bei optimalen Lade/Entlade-Zyklen rund 1000mal wiederaufgeladen werden können und somit alleine schon das Abfallvolumen eheblich reduzieren. Gerade wegen der hohen Metallgehalte (Blei, Cadmium usw.) ist ein Recycling von A. sehr lohnenswert (Batterie-Entsorgung).
Neue A.-Typen, die zum Teil schon auf dem Markt sind:
- Nickel-Hybrid-A.. Er hat fast den gleichen Spannungsverlauf eines Nickel-Cadmium-A., aber eine höhere Leistungsdichte und enthält kein giftiges Cadmium. Leistungsdichte 175 Wh/l bzw. 60 Wh/kg.
- Lithium-A.. Der Vorteil dieses A. ist im Gegensatz zu dem Nickel-Cadmium-A. eine hohe Leistungsdichte und eine sehr geringe Selbstentladung. Nachteil ist die geringe lieferbare Stromstärke (rund 0,2 mA). Leistungsdichte 200 Wh/l bzw. 100 Wh/kg.
- Natrium Schwefel-A.. Bei diesem Typ handelt es sich um einen Hochleistungstyp, der zum Einsatz in Elektroautos in Frage kommt. Der Nachteil liegt in der hohen Betriebstemperatur dieses A. (rund 300 Grad C) und der auftretenden Gefahr bei Leckagen oder Crashs z.B. durch flüssiges Natrium. Leistungsdichte 110 Wh/l bzw. 90 Wh/kg.
- Zink-Brom-A.. Noch ist das Verhalten des Elektrolyten bei Leckagen und Crashs weitgehend unbekannt. Aus diesem Grunde ist dieser Typ noch kritisch zu bewerten. Leistungsdichte 60 Wh/l bzw. 65 Wh/l.
Batterie-Entsorgung

Autor: KATALYSE Institut

Abwärmenutzungsgebot

In einem früheren Entwurf zum Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) ist von einem Abwärmenutzungsgebot die Rede.

In der neuesten Fassung vom 14.5.90 wurde der Begriff Abwärme jedoch durch den Begriff "entstehende Wärme" ersetzt. Hierdurch wurde der Geltungsbereich des Gesetzes wesentlich weiter gefaßt. Aus diesem Grund wurde auch der Begriff Abwärmenutzungsgebot durch Wärmenutzungsgebot ersetzt.

Siehe auch: Bundesimmissionsschutzgesetz

Autor: KATALYSE Institut

Abwärme

Abwärme ist der bei der Kraft- oder Wärmeerzeugung oder bei chemischen Prozessen anfallende Anteil an Wärmeenergie, der ungenutzt in die Umwelt entweicht. In Ballungsgebieten führt Abwärme zu einem mittleren jährlichen Temperaturanstieg von 1GradC.

Bei Kraftwerken und industrieller Produktion treten räumlich konzentriert große Mengen Abwärme auf (Kühlturm). Die Aufwärmung der Umgebungsluft sowie der Feuchtigkeitseintrag in die Luft über Kühltürme verursachen Nebelbildung und Niederschlagsneigung. Die Verwendung von Flußwasser zur Kühlung von Kraftwerken führt zur Aufheizung der Flüsse.

Hierdurch sinken Sauerstoffgehalt und Selbstreinigungskraft der ohnehin schon stark belasteten Flüsse im Sommer (Sauerstoffzehrung, Gewässerbelastung). So liegt im Rhein stellenweise der Sauerstoffgehalt unter der für Fische lebensnotwendigen Grenze von 3 mg/l (Gewässererwärmung). Bei Erreichen einer Temperatur von 28 Grad C dürfen Flüsse im Sommer daher nicht mehr zur Kühlung benutzt werden.

Durch Nutzung von Abwärme zu Heizzwecken könnte ein wesentlicher Beitrag zur Energieversorgung geleistet und die Emission von Schadstoffen reduziert werden (Fernwärme, Nahwärme, Kraft-Wärme-Kopplung). Hierzu ist allerdings eine Dezentralisierung der Energieversorgung (dezentrale Energieversorgung) notwendig, da bei zentralen Großkraftwerken, wie z.B. bei Kernkraftwerken, eine Abwärme-Nutzung aufgrund der Wärmeverluste bei der Verteilung nicht möglich ist.

Siehe auch: Abwärme, Umwelt

Autor: KATALYSE Institut

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).

 

Autor: KATALYSE Institut

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

Autor: KATALYSE Institut

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.

Autor: KATALYSE Institut

PV-Anlage

siehe: Photovoltaikanlage

Autor: KATALYSE Institut

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.

Autor: KATALYSE Institut

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

Autor: KATALYSE Institut

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.

Autor: KATALYSE Institut

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

Autor: KATALYSE Institut

Zellstoffbleiche

Um das in Holz vorkommende Lignin zu entfernen und so einen höheren Weißgrad zu erreichen, wird die Z. eingesetzt, die meist in Form einer Vor- und einer Nachbleiche erfolgt.

Zum Auswaschen des Lignins liegen zwischen den einzelnen Bleichstufen die Extraktionsstufen. Man unterteilt in die ligninentfernende Bleiche (Lignin), die mit oxidierenden Substanzen arbeitet (z.B. Elementarchlor (Chlor), Hypochlorit, Chlordioxid, Peroxid, Sauerstoff) und die ligninverändernde Bleiche, bei der sowohl oxidierende als auch reduzierende Substanzen eingesetzt werden (z.B. Dithionit, Wasserstoffperoxid, Sauerstoff). Es gibt sehr unterschiedliche Z.-Verfahren, die eingesetzt werden können.

  • 1. Chlorbleiche: Sie erfolgt in fünf Bleichstufen, die Vorbleiche geschieht mit Elementarchlor oder Chlordioxid, die Nachbleiche meist mit Chlordioxid.
    Das aus der Chlorbleiche stammende Chlor stellt einen Großteil der weltweiten Gewässer- und Nahrungsbelastung dar ( Gewässerbelastung ). Im sog. Bleichturm verbindet es sich mit Holzbestandteilen zu chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) oder Dioxinen (Dioxine und Furane). Weder chemische noch biologische Reinigungsstufen ( Abwasserreinigung ) können die giftigen CKW abbauen, im geschlossenen Kreislauf reichern sie sich an und belasten so das System und den produzierten Zellstoff immer stärker. Ist kein geschlossener Kreislauf vorhanden, gelangen 80% der entstehenden Dioxine und
    Furane über Abwässer und Schlämme in die Umwelt.
    Die entstehenden AOX-Belastungen liegen bei fehlender Abwasserreinigung bei 8-10 kg/t Zellstoff. In der Werbung werden Papiere z.T. als "elementarchlorfrei gebleicht" angepriesen. Diese irreführende Bezeichnung besagt aber nur, daß das Papier mit Chlordioxid statt mit elementarem Chlor gebleicht ist. Es handelt sich also doch um eine
    Chlorbleiche.
  • 2. Sauerstoffbleiche oder chlorarme Bleiche: Werden in 3 statt 5 Bleichstufen vollzogen, es gibt 2 Extraktionsstufen, davon eine mit Sauerstoff, die Vorbleiche geschieht mit Sauerstoff, die Nachbleiche aus Qualitäts- und Kostengründen unter Einsatz von Chlordioxid oder Hypochlorit.
    Bei der Sauerstoffbleiche oder chlorarmen Bleiche liegen die AOX-Belastungen der Abwässer bei 1,5-4 kg/t Zellstoff. Da die gesetzlichen Anforderungen entsprechend hoch angesetzt sind, müssen alle westdeutschen Zellstoffwerke mittlerweile auf diese Art der Bleiche umstellen.
  • 3. Chlorfreie Bleiche: Die Vorbleiche ist sauerstoffverstärkt, die Nachbleiche wird mit Peroxid vollzogen.
    Einige der in Deutschland angesiedelten Zellstoffwerke bleichen Zellstoff mit diesem Verfahren bereits absolut chlorfrei. Dabei darf man aber nicht vergessen, daß die chlorfrei gebleichten Papiere ebensoviel Energie benötigen wie chlorgebleichtes Papier. Auch der Wasserverbrauch ist etwa identisch und somit doppelt so hoch wie beim Recyclingpapier.

Siehe auch: Holz, Lignin, Papier

Autor: KATALYSE Institut

Wirbelschichtfeuerung

W. ist eine Feuerungstechnik zur Strom- und Wärmegewinnung, bei der fein gemahlene Kohle in einem Wirbelbett schwebend verbrannt wird.

Stationäre atmosphärische W.: Durch eingeblasene Luft wird eine Wirbelschicht aus Kohle, Asche und Kalk erzeugt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid wird durch die basischen Bestandteile der Asche und den Kalk zu unschädlichem Gips umgesetzt.
Hierdurch wird eine kostengünstige Schwefeldioxidrückhaltung von über 90% erzielt, wodurch gerade bei kleinen Anlagen auf eine aufwendige und teure Rauchgasentschwefelungsanlage verzichtet werden kann.
Die W. ermöglicht ferner niedrige Feuerraumtemperaturen von 750-900 Grad C (normales Kraftwerk: 1.100-1.200 Grad C) und eine gestufte Verbrennungsführung, so daß bei der Verbrennung vergleichsweise wenig Stickoxide entstehen (Stickoxidminderung).

Die zirkulierende W. unterscheidet sich von der stationären W. durch die höhere Geschwindigkeit der eingeblasenen Verbrennungsluft. Die Kohle-, Asche- und Kalkteilchen schweben hier nicht mehr in einer begrenzten Schicht, sondern werden über den gesamten Feuerraum verteilt. Die längere Verweilzeit führt zu einem besseren Ausbrand der Kohle.

Die Schwefeldioxidrückhaltung liegt hier sogar bei 95%, und die Stickoxidemissionen können ohne Rauchgasentstickungsanlage auf unter 200 mg/m3 gesenkt werden.
Die modernste Technik stellt die druckbetriebene W. dar. Sie entspricht der stationären W., allerdings findet die Verbrennung mit einem Überdruck von ca. 10 bar statt, wodurch die Schwefeldioxideinbindung erhöht und die Stickoxidemissionen weiter vermindert werden sollen. Die druckbetriebene W. soll auch in sog. Kombikraftwerken zum Einsatz kommen.

Durch die hohe Abscheidung des Schwefeldioxids im Brennraum können in W.-Anlagen auch schwefelhaltige, minderwertige Kohlen verbrannt werden. W. ist bei kleinen bis mittelgroßen Anlagen mit einer elektrischen Leistung von bis zu 100 MW eine preiswerte und relativ umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Feuerungstechniken, die ohne Abgasbehandlungsanlagen nicht auskommen.

Aufgrund geringen Schadstoffausstoßes und kompakter Bauweise eignet sich W. insb. zur Erzeugung von Strom und Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplung in Ballungsgebieten.
Die aus Kessel und Gewebefilter anfallenden Rückstände der W. sind nur schwer verwertbar und müssen deponiert werden (Deponie). Bei Neuanlagen unter 100 MW ist die W. heute in Deutschland quasi zum Standard geworden.
Emissionen von W. im Vergleich: Kraftwerk, Heizung

Siehe auch: Strom, Kohle

Autor: KATALYSE Institut

Wassergefaehrdungsklassen

Zum Schutz von Umwelt und Gesundheit werden Chemikalien auf ihre Gefährlichkeit hin untersucht und eingestuft. Die Einteilung der Stoffe in Wassergefährdungsklassen liefert Anhaltspunkte für Maßnahmen nach Schadensfällen und beschreibt Sicherheitsvorkehrungen zum Schutz der Gewässer beim Lagern, Abfüllen, Umschlagen und Befördern wassergefährdender Stoffe.

Ein wichtiges Kriterium ist die Einstufung nach ihrer Wassergefährdung; unterschieden werden die Wassergefährdungsklassen (WGK):

  • WGK 0: Im allgemeinen nicht wassergefährdend, z.B. Aceton, Ethanol, NaCl
  • WGK 1: schwach wassergefährdend, WGK 0: Im allg. nicht wassergefährdend, z.B. Aceton, Ethanol, NaCl
  • WGK 2: wassergefährdend, z.B. Ammoniak, Chlor, Dieselöl, Oleum, Phenol
  • WGK 3: stark wassergefährdend, z.B. Benzol, Altöle, Hydrazin, Blausäure, Mercaptane, Chromschwefelsäure

Ist ein Stoff nicht in den Anhängen 1 und 2 der Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe (VwVwS) genannt, so ist die Einstufung von der Wirtschaft eigenverantwortlich nach den Vorgaben in Anhang 3 der VwVwS vorzunehmen.

Diese Einstufung ist zu dokumentieren und der Dokumentations- und Auskunftsstelle wassergefährdende Stoffe im Umweltbundesamt in Berlin zur Sammlung und Veröffentlichung zu übersenden. Änderungen der dokumentierten Angaben der Dokumentations- und Auskunftsstelle müssen unverzüglich mitgeteilt werden.

Auf der Homepage des Umweltbundesamtes finden Sie detaillierte Informationen zu den Wassergefährdungsklassen und eine aktuelle Gesamtliste der wassergefährdenden Stoffe nach VwVwS.

Autor: KATALYSE Institut

Waschmittel

Zur Säuberung von Textilien im wässrigen Medium bestimmte, komplex zusammengesetzte Wirkstoffgemische, die immer Tenside, meist auch Gerüststoffe, Bleichmittel etc. enthalten. Es werden W. für den Privathaushalt und das Gewerbe hergestellt.

Infolge der anderen Rahmenbedingungen bei letzterem, zum Beispiel Vorenthärtung des Waschwassers mit Ionenaustauschern (Wasserhärte), unterscheiden sich gewerbliche W. in ihrer Zusammensetzung zum Teil deutlich von den Haushaltsprodukten. Diese dominieren den gesamten Waschmittelverbrauch mit grossem Abstand entsprechend der Tatsache, dass die gewerbliche Wascherei in Deutschland für die Säuberung von Textilien des privaten Bedarfs keine Bedeutung mehr hat. Die vorherrschende Praxis ist die Wäsche in der privaten Trommelwaschmaschine. Auch die konkurrierenden Bottichgeräte sind, anders als in den angelsächsischen Ländern, in Deutschland verschwunden. Das hat insofern Konsequenzen für alle W., als in der Trommelwaschmaschine nur schaumarm eingestellte Rezepturen Verwendung finden können, da andernfalls der mechanische Wascheffekt gestört wird. Dazu werden meist spezielle Schauminhibitoren (langkettige Seifen, Silikonöle) eingesetzt. Einzig in den Wollwaschmitteln, die allein auch noch Bedeutung für die Handwäsche haben, kann darauf verzichtet werden, da bei Wolle und anderen sehr empfindlichen Textilien die Dämpfung der Waschmechanik durch den Schaum eher erwünscht ist.

Grundsätzlich werden W. in Universal- und Spezialwaschmittel unterschieden. Zu ersteren zählt man pulverförmige und flüssige Vollwaschmittel, wobei der Oberbegriff Universalwaschmittel verdeutlichen soll, dass diese W. für alle Textilien, Temperaturen und Waschverhalten geeignet seien. Entsprechend beherrschen auch diese Produkttypen den Waschmittelmarkt bei weitem. Der Anteil gewerblicher W. ist darunter vergleichsweise gering. Der Universalanspruch muss jedoch in Frage gestellt werden. So weist die Rahmenrezeptur die Vollwaschmittel als deutlich alkalische W. aus, die ihren Leistungsschwerpunkt bei stark verschmutzter Weisswäsche aus Baumwolle und Mischgeweben sowie Waschtemperaturen von 60-95 °C haben. Es wird deutlich, dass Vollwaschmittel noch zu einer Zeit konzipiert wurden, als wesentlich andere Rahmenbedingungen herrschten, nämlich stärkere Verschmutzung der Wäscheposten, hohe Anteile von Weisswäsche keine Synthesefasern und vorwiegend Kochwäsche. Dies ist heute eher die Ausnahme. Die Buntwäsche ist allein zwischen 1970 und 1980 von 54% auf 79& des privaten Textilbestandes gestiegen, und nicht einmal mehr jede fünfte Wäsche erfolgt heute noch bei Kochtemperaturen (1989: 19%).

Es gab verschiedene Ansätze, die klassischen Vollwaschmittel den sich verändernden Verbraucherbedürfnissen wieder anzupassen. Einmal wurde die Tensidkombination auf niedrigere Waschtemperaturen ausgerichtet. Inhaltsstoffe, die insbesondere bei niedrigen Temperaturen Wirkung erzielen, nämlich Enzyme und der Bleichaktivator TAED (Sauerstoffbleiche) finden verstärkten Einsatz in den neuen Kompaktwaschmitteln. Die Palette der verfügbaren Enzyme ist auch durch die Gentechnologie immer reichhaltiger geworden. Waren es früher nur die gegen Eiweissflecken wirksamen Proteasen, so werden heute zusätzlich Amylasen gegen kohlehydratige Anschmutzungen und, als jüngstes, Lipasen den Waschmitteln beigefügt. Letztere wirken gegen Fettrückstände in der Wäsche. All das kann aber nicht an der Grundtatsache rühren, dass das integrierte Bleichsystem und die optischen Aufheller das Vollwaschmittel als wenig geeignet für die heute vorherrschende Buntwäsche erscheinen lassen. Nachteilige Einwirkungen auf Farben und Fasern sind die unvermeidliche Konsequenz. Hinzu kommt, dass angesichts der meist nur gering verschmutzten Wäsche eine Bleiche völlig überflüssig ist oder mittels einer lokalen Fleckenvorbehandlung (zum Beispiel mit
Gallseife) Sauberkeit schonender und unter weit geringerem Chmeikalieneinsatz erzielt werden kann.

In diesem Sinne günstiger ist das Konzept der flüssigen Universalwaschmittel zu beurteilen. Diese sind ausnahmslos frei von Bleichmitteln, einfach weil zur Zeit keine geeignete in flüssiger Formulierung beständige Bleichsubstanz auf Basis von Aktivsauerstoff verfügbar ist. Die Rahmenrezepturen der Flüssigprodukte unterscheiden sich auch sonst deutlich von denen der pulverförmigen Universalwaschmittel. Es existieren dabei zwei verschiedene Lösungen für das Gerüststoffsystem: Zum einen wird wie bei den Pulvern mit Zeolith A gearbeitet. Die Schwierigkeit ist nur, dass dieser Builder wasserunlöslich istund daher mit weiteren Hilfsstoffen stabil dispergiert werden muss. In Deutschland hat sich deshalb überwiegend ein System ohne Zeolith A durchgesetzt, in dem hohe Seifenanteile als Gerüststoff wirken und die Wasserhärte binden.

Wird wie hier Seife als Enthärter eingesetzt, müssen als konsequenz zur Vermeidung von Kalkseifenablagerungen in Textilien und Maschine entsprechende Mengen nichtionischer Tenside als Kalkseifendispergatoren zugegeben werden. Es ist daher nicht überraschend, dass das Waschen mit diesem Flüssigwaschmitteltyp eine vielfach höhere Tensidbelastung des Abwassers zeitigt, als das mit Pulvern der Fall ist. Ein weiterer Kritikpunkt sind gewisse Leistungsschwächen, obwohl diese tensidreichen Formulierungen speziell gegen Fettflecken auch bei niedrigen Temperaturen gute Wirksamkeit zeigen. Insgesamt stellen die flüssigen Universalwaschmittel keine überzeugende Antwort auf heutige Waschanforderungen dar. Nach anfänglichen Erfolgen brach denn auch der Absatz dieser Flüssigprodukte in fast allen europäischen Staaten ein. In Deutschland ging ihr Anteil am Universalwaschmittelabsatz von fast 15% (Ende 1989) auf 12% (Ende 1990) zurück und nähert sich jetzt der 10%-Marke.

Sinnvoll erscheint dagegen die Einbindung von flüssigen Waschmittelkomponenten in ein Baukastenwaschmittel, da die Kombination mit einem Enthärterbaustein viele Vorteile verspricht, wie Tensideinsparungen und geringere organische Abwasserfracht.

Eine gleichfalls interessante Weiterentwicklung im Pulverbereich sind die Colorwaschmittel, welche kein Bleichsystem enthalten, dafür aber einen Zusatz von Polyvinylpyrolidon (PVP). Dieses Polymer unterdrückt das Verfärben der Wäsche bei Vorliegen ausblutender, nicht waschechter Farben. Damit ist der Übergang zum zweiten grossen Segment des Waschmittelmarktes erreicht, nämlich den Spezialwaschmitteln. Auch diese gibt es als Pulver oder als Flüssigprodukte. Hierunter fallen als mengenmässig bedeutendste Gruppe die Feinwaschmittel, welche in der Regel frei von Bleichmitteln sind. Weiteres Merkmal ist die Abwesenheit von optischen Aufhellern und eine insgesamt mildere Rezeptureinstellung zwecks Schonung empfindlicher Farben und Fasern.
Trotzdem steht die Waschkraft von Feinwaschmittelpulvern der vieler Universalwaschmittel, abgesehen von der naturgemäss fehlenden Bleichwirkung, nicht viel nach, verbunden aber mit grösserer Wäscheschonung. Dies veranlasste Umwelt- und Verbraucherberatung schon vor Jahren zu der Empfehlung, für die tägliche Wäsche keine Universal-, sondern Feinwaschmittel zu verwenden und im Bedarfsfall durch ein Fleckensalz zu verstärken bzw. gleich aufs Baukastensystem umzusteigen. Wermutstropfen war dabei früher der unverhältnismässig hohe Gehalt des Füllstoffs Natriumsulfat von bis zu 50%! Inzwischen werden auch hier Konzentrate und Kompaktpulver ohne diese Salzbelastung angeboten, so dass niedrigere Dosierungen möglich sind.

Unter Mengengesichtspunkten stellen die W. die mit Abstand grösste regelmässige Belastung des häuslichen Abwassers mit Chmiekalien dar, was einen sensiblen, verantwortungsbewusste Umgang mit diesen Produkten erfordert. Während in der Nachkriegszeit eine stürmische Absatzentwicklung einsetzte, stagniert der Verbrauch seit Ende der 70er Jahre, allerdings auf hohem Niveau.

Da bei den Produktionszahlen Im- und Exportströme das Bild verzerren können, ist für die tatsächliche Verbrauchsentwicklung in Deutschland der realisierte Absatz aussagekräftiger.
Bemerkenswert ist hierbei, dass der Deutsche Einbruch des Pro-Kopf-Verbrauchs 1991 weniger durch Waschmitteleinsparungen im Westen als mehr durch den traditionell sehr viel niedrigeren Verbrauch der Bürger der ehemaligen DDR verursacht wurde Es steht zu befürchten, dass hier eine Nivellierung auf höherem Niveau stattfinden wird.

Siehe auch: Waschmaschine

Autor: KATALYSE Institut