ÖKOLOGISCHE BETRACHTUNGEN DER FENSTERPROFIL-WERKSTOFFE

Mag. Elisabeth Novak

EINFÜHRUNG

Es ist heute beinahe selbstverständlich, die Auswirkungen, die ein Produkt bei seiner Herstellung, dem Gebrauch und der Entsorgung auf die Umwelt ausübt, für die Beurteilung seiner Qualität heranzuziehen. Die nötigen Informationen dafür liefern Ökobilanzen. Neue Daten und zunehmendes Recycling waren der Anlass für eine Aktualisierung der erstmals 1991 erschienenen "Ökologischen Betrachtungen der Fenster-Profil-Werkstoffe Kunststoff, Aluminium, Holz".

FENSTERRAHMEN AUS ALUMINIUM

Hauptbestandteile: 20 kg Aluminium, 2,5 kg Kunststoff Produktion

Der Rohstoff für die Aluminiumgewinnung ist Bauxit, ein Gemenge aluminiumhaltiger Mineralien. Über mehrere Zwischenstufen wird daraus Tonerde (=Aluminiumoxid) gewonnen und anschließend durch Schmelzflusselektrolyse Aluminium. Die Elektrolyse findet bei 1000°C statt und stellt trotz bedeutender Verfahrensverbesserungen einen Prozess mit massiven Umweltauswirkungen dar. Hauptverantwortlich dafür sind zum einen der hohe Strombedarf und zum anderen die durch die Verwendung von Kryolith (fluorhaltiges Mineral) verursachten fluorhaltigen Emissionen und Abfälle.

Oberflächenbehandlung

Aus Gründen des Korrosionsschutzes werden Aluminiumprofile einer anodischen Oxidation unterzogen oder pulverbeschichtet. Beide Verfahren erfordern eine intensive mechanische und chemische Vorbehandlung. Besonders letztere ist durch den Einsatz von Beizlösungen und der damit verbundenen Abwasserproblematik umweltintensiv.

Entsorgung

Aluminium lässt sich durch Umschmelzen gut wiederverwerten. Die Verwendung von Sekundäraluminium bringt gegenüber der Verwendung von Primärware Energie-einsparungen von 90%. Aluschrott enthält aber oft Verunreinigungen (z. B. Lacke, Beschichtungen, usw.). Die notwendige Entfernung dieser Verunreinigungen verursacht problematische Abfälle (z. B. Salzschlacke oder Krätze), die sehr reaktive Aluminiumverbindungen enthalten und wasserlöslich sind. Sie müssen daher vor ihrer Deponierung einem aufwendigen Aufarbeitungsprozess unterzogen werden.

FENSTERRAHMEN AUS PVC

Hauptbestandteile: 15 kg PVC, 10 kg Stahl

Produktion

Ausgangsprodukte für die PVC-Herstellung sind Erdöl und Kochsalz. Ein Produkt bei der Raffination von Erdöl ist Naphta, aus dem durch Cracken Ethylen gewonnen wird.

Steinsalz wird elektrolytisch in Natronlauge und Chlorgas gespalten. Die Natronlauge wird u. a. bei der Herstellung von Papier, Viskose und Aluminium benötigt.

Chlor und Ethylen dienen zur Herstellung von Vinylchlorid (VC), dem unmittelbaren Ausgangsstoff für PVC. Die Synthese von Vinylchlorid stellt den energieintensivsten Schritt der PVC-Herstellung dar. Zum Teil umstrittene Nebenprodukte werden entsorgt.

Vor etwa 30 Jahren wurde erkannt, dass hohe Dosen von VC-Gas einen spezifischen Leberkrebs (Angiosarkom) verursachen können. VC wird daher ausschließlich in geschlossenen Anlagen verarbeitet. Die technische Richtkonzentration von 2 ppm darf an keinem Ort in der Produktion überschritten werden.

Die Sicherheitsvorkehrungen sind aus heutiger Sicht befriedigend, da in Deutschland seit 1978 keine Neuerkrankungen auftraten. In Österreich liegt diesbezüglich keine offizielle Statistik vor. Beim einzigen heimischen PVC-Hersteller traten niemals Erkrankungen auf.

Aus dem Gas Vinylchlorid wird durch Polymerisation der Feststoff PVC gewonnen. PVC ist ein völlig anderer Stoff und zeigt daher auch vollkommen andere Eigenschaften als VC und ist weder giftig noch krebserregend.

Oberflächenbehandlung

PVC erfordert als einziger Werkstoff für Fensterprofile keinerlei Oberflächenbeschichtung. Fallweise werden für spezifische Farbgebung Acrylat-Folien aufgebracht.

Entsorgung

PVC lässt sich als thermoplastischer Kunststoff durch Umschmelzen gut wiederverwerten. Da im Bereich der Fenster sortenreines PVC anfällt, sind beste Voraussetzungen für die praktische Durchführung des Recyclings gegeben. In Österreich werden Kunststoff-Fenster seit vielen Jahren von den Herstellern zurückgenommen und dem Recycling zugeführt. Die Kunststoff-Profile werden vermahlen und das entstehende Splittergranulat wird ebenso wie der Verschnitt aus der Fensterproduktion als Grundstoff für neue Fensterprofile verwendet. Die Zahl der jährlich zurückkommenden Altfenster steigt stetig und liegt bereits bei über 10.000 Stück pro Jahr.

FENSTERRAHMEN AUS HOLZ

Hauptbestandteile: 17 kg Holz, 3 kg Lack

Produktion

Holz ist ein natürlicher, regenerierbarer Grundstoff. Diese Tatsache schließt jedoch Umweltbelastungen etwa bei der Verarbeitung nicht aus.

Für hochwertiges Rahmenholz wäre es wünschenswert, Holz ausschließlich im Winter zu schlägern und ausreichend lange zur Trocknung abzulagern. Diese Voraussetzungen sind heute nur mehr sehr beschränkt gegeben, sodass die Trocknung technisch erfolgt.

Ein oft unterschätztes Risiko in der Holzverarbeitung liegt in der potentiell karzinogenen Wirkung von Holzstäuben. Wirkungsvolle Absauganlagen und Atemschutz sollen vor Nasenkrebs (Adenokarzinom) schützen.

Oberflächenbehandlung

Holz wird von holzzerstörenden und verfärbenden Schädlingen angegriffen und zeigt nur mäßige Witterungsbeständigkeit. Bei Einsatz von Holz im Außenbereich sind daher Vorsorgemaßnahmen in Form von chemischem Holzschutz und pigmenthaltigen Anstrichen erforderlich.

Chemische Holzschutzmittel enthalten biozide (schädlingsvernichtende) Substanzen und kommen immer noch in Form von lösemittelhaltigen Zubereitungen zum Einsatz. Im Bereich der Lacke und Lasuren für Fensterrahmen haben sich inzwischen Wasserlacke durchgesetzt.

Die mit der Herstellung von Lacken einhergehenden Umweltbelastungen sind derzeit erst wenig untersucht. Die Vielzahl der möglichen Lacke erschwert die Datensammlung zusätzlich.

Ein Nachteil des Holzrahmens ist die notwendige Wartung. Je nach Bewitterung ist im Durchschnitt alle 3-5 Jahre eine Erneuerung des Anstriches erforderlich. Da dies in vielen Fällen im "do it yourself'-Verfahren erfolgt, ist die Beachtung der Arbeits- und Sicherheitsvorschriften keineswegs immer gegeben. Belastungen oder Gefahren für die Gesundheit können durch das Einatmen von Holzstäuben beim Abschleifvorgang - bzw. der Dämpfe beim Abbeizen - entstehen, Umweltbelastungen durch die unsachgemäße Handhabung von Lacken.

Entsorgung

Recycling im eigentlichen Sinn ist für Holzfenster derzeit nicht möglich. Die thermische Verwertung (Verbrennung) darf infolge von Holzschutzmittel- und Lackresten auf alten Fenstern nur in speziellen Anlagen erfolgen. Deponieren wiederum birgt die Gefahr der Auswaschung chemischer Verbindungen in das Grundwasser.

DEFINITIONEN

„Standardrahmen"

Allen Aussagen liegt die Annahme eines 1-flügeligen Fensters mit einer Fensterfläche von 1 m2 und einer Profillänge von 10 m zugrunde.

Energieverbrauch

Der Verbrauch an thermischer und elektrischer Energie wurde getrennt erfasst und in das thermische Äquivalent [MJ] umgerechnet.

Luftbelastung

Die Emissionen von Luftschadstoffen werden als kritisches Luftvolumen (KLV) ausgedrückt. Dazu werden jene Luftvolumina, die durch die einzelnen Schadstoffe bis zu den gesetzlichen Grenzwerten belastet werden, addiert.

Als Grenzwerte für die Berechnung des KLV wurden mangels österreichischer Vorschriften die Immissionsgrenzwerte der Schweizer Luftreinhalteverordnung herangezogen.

Resumee

Eine verbesserte Datenlage und stark steigende Recyclingquoten bei Kunststoff-Fenstern waren Anlass für eine Aktualisierung der erstmals 1991 herausgegebenen "Ökologischen Betrachtungen". Die damaligen Grundaussagen stimmen großteils auch heute noch. Es wurden aber auch neue, überraschende Erkenntnisse gefunden:

So ist aus ökologischer Sicht - entgegen weit verbreiteter intuitiver Einschätzungen - Kunststoff äußerst positiv zu bewerten. Voraussetzung ist ein entsprechend hoher Materialrücklauf und real praktiziertes Recycling.

Die Neuauflage bietet erstmals die Betrachtung mittels zweier alternativer Berechnungsmodelle: Neben dem konventionellen Modell eliminiert die Autorin in einer zweiten Berechnungsvariante die Energieinhalte der Rohstoffe (Erdöl bzw. Rundholz) und beschränkt sich auf die Betrachtung der "Prozessenergie".

Geringer Ausnutzungsgrad des Rundholzes, Oberflächenbehandlung, Lacke und die Unmöglichkeit des stofflichen Recyclings belasten die Bilanz der Holzfenster im Vergleich zu Kunststoffprofilen.

Diese Relation wird sich in Zukunft noch weiter zu ungunsten des Holzfensters verschieben. Steigendes Recycling wirkt sich vor allem auf die Energiebilanz von Alu- und Kunststoff-Fenstern positiv aus (Holzfenster müssten thermisch verwertet werden, was höhere Luftbelastung bedeuten würde).

Die Ergebnisse der Studie können als Aufforderung verstanden werden, Recycling auf breitester Basis zu propagieren.