Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess von EPS-Dämmstoffen wird hier soweit dargestellt, als er für das Produkt spezifisch ist. Für die Herstellung von Styrol sei auf das Datenblatt für Polystyrol verwiesen.

Der erste Teil der Produktion erfolgt bei weltweit nur wenigen großen Herstellern. Aus Styrol, Pentan und im Falle von grauem EPS Graphit oder Ruß werden in der Perlpolymerisation EPS-Perlen hergestellt. Die Perlpolymerisation basiert auf einer Suspension des Styrols in Wasser, wobei sich die Polystyrolkugeln als schwimmende "Kunststoffbläschen" ausbilden, die bereits Pentan und evtl. Graphit oder Ruß enthalten. Die Suspension muss durch Hilfsstoffe erhalten werden, die zu geringen Verunreinigungen der Polystyrolkugeln führen. Die Oberflächen der expandierbaren Polystyrolkugeln werden in der Nachbehandlung mit Ammonium- oder Sulfoniumsalzen beschichtet, damit sie sich nicht statisch aufladen. Die Verklumpung der Perlen wird durch aufbringen von Silikaten oder metallischen Salzen von Fettsäuren verhindert. Diese Additive verbleiben im nun fertigen expandierbaren Polystyrol-Granulat.

Das expandierbare Polystyrol-Granulat wird für den zweiten Teil der Produktion an zahlreiche größere und kleinere Produktionsbetriebe vertrieben. Diese expandieren das Polystyrolgranulat durch Erhitzung mit Heißdampf auf über 100 °C. Das Granulat expandiert um bis den Faktor 50. Dabei entweicht das Pentan größtenteils aus den Perlen. Das expandierte Granulat wird zuerst zwischengelagert, bevor es in einem weiteren Produktionsschritt erneut mit Heißdampf auf über 100 °C erhitzt wird. Dies geschieht in den meisten Fällen in Blockformen, wodurch die Perlen zu Blöcken verschmelzen, die dann zu EPS-Platten geschnitten werden können.

Charakteristische Emissionen

Im Reiter zu → Polystyrol sind Emissionsdasten für die Herstellung von EPS-Granulat ausgewiesen. Diese Angaben beziehen sich auf das Kunststoffgranulat, wie es zu den Dämmstoffherstellern gelangt. In der Granulatproduktion treten nach Herstellerangaben nur geringe Styrolemissionen auf (0.005 Gramm pro kg EPS-Granulat). Bereits in der Granulatherstellung wird auch der Flammhemmer beigefügt. Dies ist bis heute meistens Polymer FR.

Das Granulat wird beim Dämmstoffhersteller geschäumt. Dabei tritt das Pentan aus dem Granulat aus. Diese Emissionen können durch geeignete Anlagen teilweise zurück gehalten werden. Fortschrittliche Hersteller nutzen das so gewonnene Pentan zur Energiegewinnung.

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Bei der Herstellung von EPS-Dämmstoffen sind die Arbeiter vor den Pentanemissionen zu schützen. Dies geschieht durch ausreichende Frischluftzufuhr. Beim Sägen der EPS-Blöcke kann Staub entstehen vor dem die Arbeiter durch Quellenabsaugung oder Tragen von Staubmasken zu schützen sind.

Maßnahmen Umweltschutz

Die Produktion der EPS-Dämmstoffe aus dem Granulat erfordert keine Massnahmen zum Umweltschutz. Fortschrittliche Hersteller gewinnen jedoch das Pentan aus der Abluft zurück und verwenden es zur Energiegewinnung.

Quellen

Europäische Union (2008) RISK ASSESSMENT Hexabromocyclododecane, Final Report, Office for Official Publications of the European Communities, May 2008
Ecoprofile EPS, Platics Europe

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

EPS kann an der Baustelle mit normalen Schneidwerkzeugen einfach zugeschnitten werden.
Durch lange einwirkende UV-Strahlung (mehrere Wochen oder Monate) vergilbt und versprödet die Oberfläche von EPS. Deshalb sollten die geplanten Deckschichten kurzfristig aufgebracht werden.
Dämmstoffe aus EPS sind nicht beständig gegen Lösemittel und Benzine, was beim Aufbringen einer Beschichtung oder beim Kleben unbedingt beachtet werden muss.

EPS ist nicht wasserabweisend und sollte deshalb nicht lange nasser Witterung ausgesetzt sein. Der Einbau nasser Dämmplatten kann insbesondere im Falle von verputzten Wärmedämmverbundsystemen zu eine Verminderung der Dämmleistung führen.

Beständigkeit Nutzungszustand

Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.

→ Datenbank als PDF

Instandhaltung

Wesentlich ist der Schutz der Dämmung vor Feuchte. Risse oder Fehlstellen in einem Wärmedämmverbundsystem sind umgehend zu reparieren.

Quellen

Bromierte Flammschutzmittel – Schutzengel mit schlechten Eigenschaften?; Presseinformation 020/2008; Umweltbundesamt; Berlin; 2008 (Download)

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Mit dem Rückbau sind keine speziellen gesundheitlichen Risiken oder Umweltrisiken verbunden.

Wiederverwendung

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

Heute wird EPS in der Fassade meist in Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) eingesetzt. Dabei wird das EPS mauerseitig verklebt und putzseitig mit einer Armierungsschicht bestehen aus einem Glasfasergewebe und einem Klebemörtel versehen. Als Folge davon lässt sich das EPS im Rückbau nur mit erhöhtem Aufwand von diesen Schichten trennen. Eine Wiederverwendung der EPS-Dämmplatten aus WDVS ist aufgrund des Zustands der Platten in der Regel ausgeschlossen.

Stoffliche Verwertung

Alte EPS-Dämmstoffe aus dem Rückbau von Gebäuden werden aufgrund des bis 2015 eingesetzten und heute verbotenen Flammschutzmittel HBCD noch nicht recycelt. Deshalb werden gegenwärtig nur Verschnittabfälle von Herstellern oder von Baustellen sowie Verpackungsabfälle stofflich verwertet. Der Industrieverband Hartschaum e.V. bietet in Kooperation mit einem großen Entsorgungsunternehmen ein Rücknahmesystem (EPS Cycle) an, das sortenreine EPS-Abfälle von Unternehmen und auch von Privaten zurücknimmt.

Es gibt technische Verfahren bei denen die bromierten Flammschutzmittel im Aufbereitungsprozess entfernt werden können und die somit eine stoffliche Verwertung von Polystyrolabfällen ermöglichen. Ein möglicher Recyclingprozess von HBCD-haltigen Polystyrolabfällen wurde im Projekt PolyStyreneLoop vom Fraunhofer-Institut untersucht. Dieser Prozess umfasst das Auflösen von Polystyrol in Lösungsmitteln, das Reinigen der Lösung von Fremd- und Störstoffen wie z.B. HBCD sowie das Fällen des gereinigten Polymers. Es ist bis heute erst eine Anlage im Betrieb in der dieses Verfahren im industriellen Maßstab angewendet wird. Eine Anwendung des Aufbereitungsprozesses in weiteren Anlagen wird in der Zukunft erwartet. Das Verfahren ist interessant weil beim Rückbau von alten Wärmedämmverbundsystemen beträchtliche Abfallmengen anfallen, die heute energetisch verwertet werden müssen. In Deutschland fielen im Jahre 2015 rund 32.000 Tonnen EPS-Abfälle an. Gemäß einer Untersuchung könnte sich diese Menge bis im Jahre 2030 verdoppeln.

Die Ökobilanz des neuen Aufbereitungsverfahren wurde bis jetzt noch nicht untersucht. Wie bei allen Recyclingansätzen, die aus gebrauchten Kunststoffen Vorprodukte herstellen, ist die Energiebilanz kritisch. Das Recycling lohnt sich aus energetischer Sicht nur, falls der Energieverbrauch des Recyclings nicht höher liegt als der Energieverbrauch der Herstellung aus dem Rohstoff minus der aus thermischer Verwertung des Altstoffs gewonnenen Energie. Die unten stehende Grafik illustriert diesen Zusammenhang.

Energetische Verwertung

Ist eine stoffliche Verwertung nicht möglich, müssen Dämmstoffe aus EPS der energetischen Verwertung zugeführt werden. Der Heizwert von EPS ist mit 39,9 MJ/kg gewichtsbezogen relativ hoch [Katalyse 2003].
Pro m3 - der relevanten Größe für die energetische Verwertung von Dämmstoffen - ist der Heizwert jedoch eher gering:
EPS ca. 600 MJ/m3 vgl. Holz > 5000 MJ/m3

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

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

EAK-Abfallschlüssel

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel

Flammschutzmittel HBCD in EPS-Dämmstoffen

Das Umweltbundesamt hat in einem Hintergrundpapier, das regelmäßig aktualisiert wird, zusammengestellt, warum der Stoff nicht mehr verwendet werden soll, welche Verbote in der Europäischen Union (EU) bereits ab März 2016 gelten und wo es noch Übergangsfristen gibt. Es wird erläutert, welche Alternativen vorliegen und wie HBCD-haltige Dämmstoffe aktuell zu entsorgen sind.

Download: Hintergrundpapier - Häufig gestellte Fragen und Antworten zu Hexabromcyclododecan (HBCD) / Umweltbundesamt

Quellen

EPS-Leitfaden für Weiterverwertung & Recycling, IVH Industrieverband Hartschaum e.V.

Plattform mit-sicherheit-eps.de https://mit-sicherheit-eps.de/recycling-von-eps (abgerufen am 10.01.2024)

Forschungsprojekt PolyStyreneLoop https://www.ivv.fraunhofer.de/de/recycling-umwelt/recycling-von-kontaminierten-kunststoffen/polystyreneloop.html (abgerufen am 10.01.2024)

KATALYSE Institut (2003) Informationsbroschüre „Umweltverträglichkeit von Gebäudedämmstoffen“;06/2003; Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes Schleswig-Holstein, Kiel

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Online-Quelle