Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden

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Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden
Umwelteigenschaften von Farben
und pastösen Putzen auf Fassaden
Dr. Nicole Borho und Dr. Helge Kramberger                                           April 2021

                                               Fassadenputze und -farben enthalten orga-
 Dieses Dokument wurde vom RMI er-
                                               nische und/oder mineralische Bindemittel,
 stellt in Kooperation mit folgenden Insti-
                                               Füllstoffe, Pigmente, Wasser und Additive
 tutionen: AkzoNobel Deco GmbH, Bun-
                                               wie z. B. Netzmittel, Filmbildehilfsmittel,
 desanstalt für Materialforschung und
                                               Entschäumer oder Konservierungsmittel.
 -prüfung (BAM), BASF SE, DAW SE, Ca-
                                               Der Einsatz von Konservierungsmitteln ist
 parol Farben Lacke Bautenschutz GmbH,
                                               über die Biozidprodukteverordnung (BPR,
 Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie
                                               Verordnung (EU) Nr. 528/2012) geregelt.
 und Angewandte Oekologie IME, Meffert
                                               Alle Inhaltsstoffe von Farben und pastösen
 AG, RÖFIX AG, Thor GmbH, Troy Chemi-
                                               Putzen werden von den Herstellern trans-
 cal Company BV, Verband Deutsche Bau-
                                               parent nach der „VdL-Richtlinie Beschich-
 chemie e. V., Verband der Deutschen
                                               tungsstoffe“ deklariert.
 Lack- und Druckfarbenindustrie e. V.,
 Verband für Dämmsysteme, Putz und
 Mörtel e. V., Wöllner GmbH, und basiert
 auf Forschungsergebnissen, die im Rah-
 men des Projektes „Beregnete Fassa-
 den“ in den Jahren 2015-2021 entwickelt
 oder diskutiert wurden.

Seit Menschen in Gebäuden leben, wer-
den Fassaden mit Putzen und Farben vor
Regen, Feuchtigkeit und Sonne geschützt.
Diese Putzsysteme sollen möglichst dauer-
haft sein, um das Mauerwerk von Gebäuden
langfristig zu schützen und Renovierungs-
intervalle auszuschöpfen.
                                               Abbildung 1: Szenario Putzfassaden
Es gibt vielfältige Varianten von Putzsyste-
men auf verschiedensten Untergründen. Sie      Mögliche Einflüsse auf die Umwelt sind vor
reichen von Beton, über Porenbeton, Kalk-      allem durch Regen bedingt. Da Fassaden
sandstein bis hin zu Wärmedämm-Verbund-        bei Regen potenziell in Kontakt mit Wasser
systemen. Im Gegensatz zu Fassadenfarben       stehen, können wasserlösliche Bestandteile
sind pastöse bzw. organisch gebundene          oder feste Partikel aus- oder abgewaschen
Putze als Bauprodukte definiert gemäß der      werden. Auf die senkrecht ausgerichteten
Bauprodukte-Verordnung (EU) Nr. 305 /2011.     Fassaden gelangt nur ein Bruchteil des

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Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden
Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden

Jahresniederschlages als Schlagregen. Ab-             Metallionen ausgewaschen werden.
hängig von der geografischen Lage, der
Ausrichtung und Höhe der Fassade, der
Gebäudearchitektur (z. B. Dachüberstand),
den lokal herrschenden Winden und zusätz-
lich beeinflusst durch die Nachbarbebau-
ung beträgt die Niederschlagsmenge auf
vertikalen Wandflächen ca. null bis achtzig
Prozent der Niederschlagsmenge auf hori-
zontalen Flächen. Durch Abprallen von der
Fassade, Wasseraufnahme und Verduns-
tung verringert sich die Menge an Ablauf-
wasser, die effektiv von Gebäuden abtropft,
auf etwa null bis fünf Prozent des gesamten
Jahresniederschlages (siehe Abbildung 2).
                                                      Abbildung 3: Putzoberfläche im Regen

                                                      Erst kürzlich ist die Betrachtung von Mikro-
                                                      plastik in den Fokus der Öffentlichkeit ge-
                                                      rückt. Potenziell könnte Mikroplastik aus
                                                      den Bindemitteln an Fassaden durch me-
                                                      chanischen Abrieb freigesetzt werden. In-
                                                      wieweit die Freisetzung von Mikroplastik
                                                      neben dem vollständigen Abbau oder Ver-
                                                      bleib in der Beschichtung relevant ist, ist
                                                      derzeit Gegenstand der Forschung. Erste
                                                      Ergebnisse deuten auf extrem niedrige aus-
                                                      gewaschene Mengen pro Gebäude und Jahr
Abbildung 2: Verteilung des Niederschlagwassers,      hin.
RMI-Testwand, Versickerung über gepflasterte Fläche

                                                      Eine relevante Stoffgruppe bei der Be-
Der Einfluss von Fassadenputzen auf die               trachtung der Umwelteigenschaften von
Umwelt hängt von den Inhaltsstoffen, ihrer            Fassaden sind die Biozide. Sie müssen für
ökologischen Relevanz, ihren physikalisch-            ihren Einsatzzweck als Filmschutzmittel
chemischen Eigenschaften, der Einsatz-                an der Fassade wirksam gegen Schador-
menge, Verfügbarkeit und Abbaubarkeit ab.             ganismen wie Algen und/oder Pilze sein
Die meisten Inhaltsstoffe sind unkritisch für         und benötigen deshalb auch eine gewisse
die Umwelt. Pastöse Putze und Beschich-               Wasserlöslichkeit.
tungen enthalten Kalkstein und Marmor
sowie organische Verbindungen wie Cellulo-            Was beim Einsatz von Bioziden in Fassa-
seether (Leimstoffe). Diese sind ungefähr-            denprodukten zum Schutz gegen Bakte-
lich für die Umwelt. Ökologisch kritische             rien, Pilze und Algen zu beachten ist, ist
Stoffe wie Alkylphenole, Phthalate, Chloral-          übersichtlich in den Merkblättern des Um-
kane und -aromaten werden entsprechend                weltbundesamtes „Entscheidungshilfen zur
VdL-Richtlinien nicht in modernen Fassa-              Verringerung des Biozideinsatzes an Fas-
denbeschichtungen eingesetzt und können               saden“ dargestellt. Diese Merkblätter wur-
daher auch nicht freigesetzt werden. Man-             den von Herstellerfirmen, dem Verband der
che traditionelle Buntpigmente basieren auf           Deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie,
Metallverbindungen wie etwa Eisen-, Kup-              dem Umweltbundesamt, Forschungseinrich-
fer- oder Chromoxiden. Im Gegensatz zu                tungen und Nichtregierungsorganisationen
den ebenfalls an Gebäuden verwendeten                 (NGOs) erarbeitet und sollen die Entschei-
Metallen sind diese Pigmente aber so schwer           dung zwischen biozidhaltigen und biozid-
löslich, dass keine relevanten Mengen der             freien Systemen erleichtern. Ergänzend

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Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden
Umwelteigenschaften von Farben und pastösen Putzen auf Fassaden

verweisen wir auf das Merkblatt „Mikrobio-            Die Verteilung hängt sehr stark von der Art
logischer Bewuchs auf Fassaden – Algen                der lokalen Bebauung ab.
und Pilze“ der Verbände aus Fachhandwerk
und Industrie. Fassadenputze und -farben              Moderne, empfindliche Methoden der Ana-
sind mit und ohne Filmschutzmittel erhält-            lytik haben es in den vergangenen Jah-
lich, so dass für alle Einsatzzwecke geeig-           ren möglich gemacht, die Freisetzung von
nete Alternativen zur Verfügung stehen. Die           Substanzen aus Fassadensystemen in die
Motivation für den Einsatz von Filmschutz-            Umwelt gründlich zu untersuchen. Es gibt
mitteln ist es, einen Bewuchs der Fassade             umfangreiche Forschungsberichte und wis-
mit Algen und Pilzen im Vergleich mit nicht           senschaftliche Publikationen zu diesem
ausgerüsteten Systemen auch bei schwie-               Thema. Einen Überblick über Fachliteratur,
riger Feuchteexposition zu verhindern bzw.            Normen und Informationen von Behörden
zeitlich deutlich zu verzögern.                       und Verbänden bietet diese Auflistung: Li-
                                                      teraturliste OnePager.
Um Effekte von Verunreinigungen oder eine
Kombinationswirkung von mehreren aus-                 Ergebnisse aus Monitoringprogrammen und
waschbaren Inhaltsstoffen auf verschie-               Forschungsprojekten haben gezeigt, dass
dene Indikatororganismen zu erfassen,                 die realen Konzentrationen in Oberflächen-
können ökotoxikologische Tests von Proben             gewässern in der Regel unter den vom Ge-
an den relevanten Umweltkompartimenten                setzgeber definierten Grenzwerten liegen.
Boden, Wasser, Sediment sowie dem Be-                 Im Grundwasser konnten Filmschutzmittel
lebtschlamm von Kläranlagen durchgeführt              nur in Einzelfällen nachgewiesen werden,
werden, in die das Fassadenablaufwasser               allerdings in Konzentrationen unterhalb
gemäß den Verteilungspfaden (siehe Abbil-             des Grenzwertes der Landesarbeitsgemein-
dung 4) gelangt.                                      schaft Wasser (LAWA) von 0,1 µg/L.

                                                      Es ist geplant, Monitoringprogramme der
                                                      Wasserbehörden auf den urbanen Raum
                                                      auszuweiten, um eine nochmals weiter ver-
                                                      besserte Datenlage zu gewinnen. Ungeach-
                                                      tet dessen ist nach aktuellem Stand davon
                                                      auszugehen, dass von dem Einsatz von
                                                      Filmschutzmitteln und anderen Inhaltsstof-
                                                      fen in Fassadenprodukten keine signifikante
                                                      Umweltgefahr ausgeht.

                                                      Entsprechend dem Vorsorgeprinzip optimie-
                                                      ren die Hersteller von Putzsystemen konti-
                                                      nuierlich die Rezepturen hinsichtlich ihrer
                                                      Zusammensetzung. Darunter fällt auch die
Abbildung 4: Verteilung des Niederschlagwassers in    Optimierung des Einsatzes von Bioziden.
die Umweltkompartimente Boden, Grundwasser und        Durch moderne Verkapselungstechnologien
Oberflächengewässer                                   gelingt es beispielsweise, die Freisetzung
                                                      bzw. Auswaschung der Wirkstoffe auf ein
                                                      notwendiges Minimum zu reduzieren. Die
Bei der Beurteilung der Wirkung muss be-
                                                      Hersteller kommen damit der Verantwor-
rücksichtigt werden, wie die relativ geringen
                                                      tung nach, Umweltauswirkungen ihrer Pro-
Mengen Ablaufwasser sich in der Umwelt
                                                      dukte zu minimieren und gleichzeitig einen
verteilen. Fassadenablaufwasser kann über
                                                      maximalen Langzeitschutz von Wert und
unterschiedliche Verteilungswege in die
                                                      Ästhetik der Gebäude zu ermöglichen.
Umwelt gelangen: über den Boden in das
Grundwasser oder über versiegelte Flächen               Impressum: Dr. Robert-Murjahn-Institut GmbH
direkt oder indirekt über die Kläranlage in             Roßdörfer Straße 50 | 64372 Ober-Ramstadt
Oberflächengewässer (siehe Abbildung 4).                Fon: +49 6154 71 70280 | Mail: info@dr-rmi.de

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