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Auszug aus Seminar: Baustoffkunde Weiterbildung, Bauingenieur und Bauleiter 1996


18. Biologische und ökologische Aspekte

18.1. Gesundheitliche Belastung durch Baustoffe

Strahlenbelastung

- radioaktive Strahlung

kosmische: Seehöhe 9,03 x 10-10 Coulomb/kg h

1000 m Höhe 12,13 x 10-10 C/kg h

terrestische: Radionukliden Kalium 40, Radium 226, Thorium 232 g -Strahlung

- elektromagnetische Schwingungen von Radiowellen bis zur Röntgenstrahlung

- elektrostatische Felder der Erde

- Zufuhr elektrischer Ladungen aus der Luft in Ionenform

- elektrische Wechselfelder (Hausinstallation)

Strahlung aus dem Weltraum

- Kosmische Ultrastrahlung < 1 x 10-12 m

- Röntgenstrahlung 1 x 10-12 ... 10-7 m

- Ultraviolettstrahlung 1 x 10-7 ... 3,8 x 10-7 m

- sichtbares Licht 3,8 x 10-7....7,8 x 10-7 m

- Infrarotstrahlung 0,78 x 10-6 ...1 x 10-3 m

- Hochfrequenzstrahlung 1 x 10-3 ... 1 x 106 m

Elektromagnetische Hochfrequenzfelder

DIN VDE 0848

DIN VDE 0848 T 2 (Juli 84): Gefährdung durch elektromagnetische Felder: Schutz von Personen im Frequenzbereich 100 kHz ... 30000 GHz

T 2(Okt. 89) Sicherheit in elektromagnetischen Feldern: Grenzwert für Feldstärken zum Schutz von Personen im Frequenzbereich 0 Hz ... 30 kHz

T 2 (Entwurf Okt. 91) und T 2 Änderung A2 v. Dez. 92)

 

Frequenzbereich

 

0 ... 0,03 MHz
( 0... 30 kHz)

0,03 ... 300 000 MHz
(30 kHz ... 300 GHz)

Expositionsbereich 1 berufl. Umgebung 40 000 ... 1500 V/m 1500 ... 137 V/m
Expositionsbereich 2 (Wohn- und Freizeitbereich) 10 000 ... 300 V/m 300 ... 61,4 V/m

 

Belastung durch Schadstoffe z. B. Formaldehyd

Wirkung von Formaldehyd beim Menschen nach kurzfristiger Exposition

ppm Erscheinung
0,05 -1,0

Geruchsschwelle

0,01 -1,6

Schwelle für Reizung der Augen

0,08 -1,6

Augen und Nase gereizt

0,5

Schwelle für Reizung der Kehle

2-3

Stechen in Nase, Augen und hinteren Pharynx

4- 5

für 30 Minuten erträglich, zunehmend Unbehagen und Tränenfluss

10 -20

nach wenigen Minuten starker Tränenfluss, bis 1 Std. nach Exposition anhaltend, sofort Dyspnoe, Husten, brennen in Nase, Kehle

30

Lebensgefahr, toxisches Lungenödem, Pneumonie

 

Radioaktivität verschiedener Baustoffe

Baumaterialien

Spezifische Aktivität
Minimum

Maximum

Bausand, Baukies

0,03

0,37

Granit, Schiefer

0,13

2,78

Lava, Basalt

0,05

1,26

Sonstige Natursteine

0,13

1,06

Ziegel, Lehm

0,15

1,48

Bimsstein, Tuffstein

0,30

1,91

Schlackesand und -stein

0,18

3,40

Zement

0,08

1,39

Naturgips

0,00

0,04

Chemiegips

0,06

3,66

Fliesen und Wandkeramik

0,20

1,22

andere Kunststeine

0,06

1,12

sonstige Zuschlagstoffe und Putzmaterialien

0,06

0,58

Rohmaterialien für Baustoffe

0,07

6,22

(Grenzwert 1 = natürliche Strahlungsexposition nicht mehr als 100% überschritten, günstig < 0,5)

Bestandteile von Anstrichstoffen

Bindemittel Lösungsmittel Pigmente

Pflanzenleime

Wasser

Erdfarben

Tierleime

Terpentinöl

Tier- und Pflanzenfarben

Naturöle

Alkohole

Mineralfarben

Naturharze

Benzole

Teerfarben

Kunstharze

Ester

 

 

Ketone

 

(In Richtung nach unten nimmt der Verarbeitungsaufwand zu)

 

18.2. Energiebedarf für die Herstellung beziehungsweise Verarbeitung von Baustoffen

Material Primärenergiebedarf für Rohstoffbereitstellung, Herstellung und Transport

Hochlochziegel

ca. 450 kWh/t 580 kWh/m³

Leichtziegel

ca. 500 kWh/t 450 kWh/m³

Dachziegel/Klinker

ca. 550 kWh/t 900 kWh/m³

Zement

1000 kWh/t 1700 kWh/m³

Kalk

1200 kWh/t 1450 kWh/m³

Sand

5 kWh/t 10 kWh/m³

Normalbeton

250 ...300 kWh/t 450 ... 500 kWh/m³

Bimsbeton

300 ... 350 kWh/t 250 ... 300 kWh/m³

Gasbeton

750 kWh/t 450 kWh/m³

Stahlbeton und Fertigteile

450 ... 500 kWh/t 800 ..850 kWh/m³

Kalksandstein

250 kWh/t 350 kWh/m³

Polyäthylen (PE) Hochdruck

8200 kWh/t 7600 kWh/m³

Niederdruck

13700 kWh/t 131000 kWh/m³

Polypropylen (PP)

8200 kWh/t 7400 kWh/m³

Polyvinylchlorid (PVC)

8500 kWh/t 13000 kWh/m³

Polystyrol (PS)

18900 kWh/t 20000 kWh/m³

Ergänzt: Lehm

0 .. 5 kWh/m³

Strohlehm

30 kWh/m³

 

18.3. Baustoffe

Holz

- Gute Wärmedämmung

- mittlere Wärmespeicherung

- warme Oberfläche

- sehr gutes Raumklima

- Herstellung und Verarbeitung unbedenklich und Energieeinsatz gering

- Rohstoff regenerierbar

- wiederverwerdbar

Holzwerkstoffe

- Im Vergleich zu Massivholz verringertes Quellen und Schwinden

- verringerte Feuchteregulierung je nach Leimanteil

- zum Teil sehr unterschiedliche Eigenschaften je nach Art des Holzwerkstoffes

- Herstellung energieintensiv

- Verarbeitung weitgehend unbedenklich

- Schädliche Emissionen (Formaldehyd) je nach Leimanteil und Leimart

Leime

- Natürliche Leime: Glutinleim, Kaseinleim

- synthetische Leime: Polyvinylacetatleim

- Kondensationsleime: (vorkondensiert) Phenol-Formaldehydharzleim, Harnstoff-Formaldehydharzleim, Melamin-

Formaldehydharzleim

- Kleber: Epoxidharzkleber, Polychloroprenkleber, Polyacrylsäureesterkleber, Polyurethankleber, Polyamidschmelzkleber

Natürliche Leime

- gute Klebekraft mit Ausnahme der Naturharzleime

- keine gesundheitsschädigende Emissionen bei der Aushärtung

- nicht feuchtigkeitsbeständig

- anfällig für Bakterien

- Herstellung von Knochen- und Hautleimen umweltbelastend

Synthetische Leime

- Hohe bis sehr hohe Klebekraft

- zum Teil wasserfest

- Bakterienresistent

- Herstellung umweltschädigend

- Schadstoffemission bei Aushärtung

Asbest

- nicht brennbar

- unverrottbar

- Herstellung und Verarbeitung gesundheitsschädlich

- Feinstaubabgabe durch Abnutzung, Krebs erzeugend

Anwendung: abzuraten, Ersatzstoffe vorhanden

Glas

- Lichtdurchlässig

- schlechte Wärmedämmung --> kalte Oberfläche

- Herstellung energieintensiv

- Verarbeitung unbedenklich

- bedingt wiederverwendbar

Sperrstoffe: Teer, Bitumen, Metall, Kunststoff

- Wasserdicht

- dampfbremsend bis dampfdicht

- Herstellung energieintensiv

- Verarbeitung zum Teil gesundheitsschädlich

- bei Erwärmung von Teerprodukten intensive Gerüche

- elektrostatische Abschirmung durch großflächige Anwendung von Metallfolien (Faradayscher Käfig)

- begrenzte Rohstoffe

Papier und Pappen

- Winddicht

- entsprechende Imprägnierung durch Kunststoffbeschichtung als Dampfsperre verwendbar

- Verarbeitung unbedenklich

- Herstellung zum Teil gewässerbelastend

- Verwendung von Recyclingpapier

Kunststoffe

- Unterschiedliche Materialeigenschaften --> Optimierung, vielfältige Anwendung

- Herstellung energieintensiv, vielfach umweltbelastend und gesundheitsschädigend

- teilweise nicht alterungsbeständig

- zumeist nicht wiederverwertbar

- begrenzte Rohstoffe

- zum Teil Emission gesundheitsschädigender Stoff

Anwendung: So sparsam als möglich, da Kunststoffe zu meist Ersatzstoffe sind und kaum anderes Material zum Einsatz kommt.

Naturnahe Dämmstoffe

- Gute bis mittlere Wärmedämmung

- guter Feuchtigkeitsaustausch, zum Teil feuchtigkeitsempfindlich

- Brandverhalten zum Teil ungünstig

- Herstellung und Verarbeitung unbedenklich

- wiederverwertbar

Fast alle Dämmstoffe können mit naturnahen Dämmstoffen ausgeführt werden. (Anmerkung: Feb./2002 Diese Stoffe müssen oft mit Fungiziden oder Insektiziden geschützt oder mit brandhemmenden Mitteln getränkt werden, dadurch wird die biologische Unbedenklichkeit aufgehoben, was auch teilweise durch die chemischen Zusätze zu Sondermüll führt.)

Produkte: HWL-Platten (Holzwollleichtbauplatten), Kork, Kokosfasererzeugnisse, Holz-Weichfaserplatten, Torfplatten, Blähton, Holzspäne, Rindenschrot, Stroh, Riedrohr, Seegras, Zellulose, Wellpapier

Künstliche Dämmstoffe

- Gute Wärmedämmung, zum Teil höher als bei naturnahen

- schlechter Feuchtigkeitsaustausch bei Schaumkunststoffen

- Herstellung energieintensiv

- Produktion und Entsorgung umweltbelastend (bei Schaumkunststoffen schädliche Feinstaubabgabe und Gasemission möglich)

- zum Teil wiederverwendbar

Produkte: Polystyrol-Hartschauplatten, Polystyrol-Extruderplatten, Polyurethan-Schaumstoffe, Phenolharzschaum, Schaumglas, Mineralfaserplatten und -matten mit synthetischen Bindemitteln zum Teil Rückstandsmaterialien der Erzgewinnung (Schlacken)

 

18.4. Kosten der Dämmstoffe

Material Form, Ausgangsmaterial Dicke in cm bei k=0,4 W/m²K Energie 1) Preis DM/m² 2)

Polystyrol

Platten EPS15, Erdöl

10

45

12

Glaswolle

Matten, 60 % Altglas

9

15

17

Steinwolle

Matten, meist Basalt

9

47

17

Zellulose

Flocken, Altpapier

11

9

24

Bläh-Perlit

Körner, Perlitstein

13

18

25

Baumwolle

Vlies, Rohbaumwolle

10

10

30

Schafwolle

Vlies, teils Altwolle

9

5

35

Polyurethan

Platten, Erdöl

7

55

36

Blähkork

Schrot, teils Altkork

11

77

41

Schilf

Platten, Schilfhalme

12

1

44

Holzfaser

Platten, Abfallholz

11

84

47

Schaumglas

Platten, Quarzsand

11

85

67

"Wärmedämmstoffe im Vergleich" Umweltinstitut München
1) Zur Produktion benötigte Energiemenge in Kilowattstunden je Quadratmeter
2) Nur Material, Preise sind Durchschnittswerte (1996), hinzu kommen eventuell noch Transportkosten



Autor:
Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Peter Rauch Ph.D.
Dipl.-Ing.oec.,Ing.oec., Ing.

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