Kann eine Silikonemulsion die Umweltstandards der Bauindustrie erfüllen?

Silikonemulsionen sind so konzipiert, dass sie ohne Anpassungen oder zusätzlichen Konstruktionsaufwand den strengsten weltweiten VOC-Vorschriften entsprechen. Als Beispiel enthält die EU-Verordnung REACH strenge Beschränkungen für zyklische Siloxane D4 bis D6 auf unter 0,1 %. Die Mehrheit der konformen Silikonemulsionen weist Werte von etwa 0,05 bis 0,08 % aus, was deutlich unter den Vorgaben liegt. In den USA werden konforme Produkte gemäß der US-EPA-Methode 24 auf ihren VOC-Gehalt in Bauanstrichen und Beschichtungen geprüft; die freigesetzten Mengen liegen im Bereich von 12 bis 18 g/L – deutlich unter dem gesetzlichen Grenzwert von 50 g/L. Die Situation ist auch in China für konforme Silikonemulsionen günstig: Gemäß der Norm GB 18582-2020 beträgt der maximale Formaldehyd-Äquivalentwert für Innenräume 80 µg/m³; konforme Silikonemulsionen weisen in der Praxis jedoch nur Werte von 25 bis 40 µg/m³ auf, was weit unter dem zulässigen Grenzwert liegt.

Insgesamt enthalten diese Materialien etwa die Hälfte bis zwei Drittel der VOCs ihrer lösemittelbasierten Pendants und stellen daher eine gute Option für Unternehmen dar, die in verschiedenen Regionen der Welt die jeweiligen Vorschriften einhalten möchten.

Wasserbasierte Silikonemulsionen reduzieren den Einsatz organischer Lösemittel um etwa 90 %. Bei der Verwendung dieser Emulsionen atmen die Beschäftigten zudem weniger Dämpfe und Lösemittel ein. Bei Herstellern, die kürzlich auf diese Emulsionen umgestiegen sind, wurden in den OSHA-Datensätzen etwa 45 % weniger Atemwegserkrankungen festgestellt. Wasserbasierte Silikonemulsionen sind vorteilhaft, weil sie wasserbasiert sind; dadurch werden die starken Dämpfe bei der Anwendung reduziert, und sie erfüllen dennoch zuverlässig ihre Aufgabe bei der Feuchtigkeitskontrolle. Die OECD-439-EPISKIN-Prüfung ergab, dass diese Emulsionen kaum oder keine Hautreizung verursachen und für aquatische Lebewesen unbedenklich sind. Eine der wichtigsten Eigenschaften dieser Emulsionen ist ihre Stabilität unter extremen Bedingungen, nämlich in einem pH-Bereich von 2 bis 13. Die Emulsionsstabilität ist insbesondere auf Baustellen wichtig, wo sich das chemische Gleichgewicht stark unterscheiden kann.

Die LEED v4.1-, BREEAM- und Cradle-to-Cradle-Emissionsrichtlinien für die Zertifizierung von Gebäuden mit Silikonemulsion

Das Cradle-to-Cradle-Programm, die Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM) sowie das Leadership in Energy and Environmental Design (LEED v4.1) bieten Zertifizierungen für den Silikonemulsionsmarkt an. Dadurch steigt die Nachfrage nach Silikonemulsionen weiter an. Um jedoch die Vorgaben dieser Zertifizierungen einzuhalten, müssen Silikonemulsionen jedoch eine Reihe von Hürden überwinden. LEED v4.1 legt Grenzwerte für den VOC-Gehalt von Emulsionen fest; BREEAM verlangt Prognosen zum Abbau der Emulsionen (und erfordert daher „Cradle-to-Grave“-Analysen für Emulsionsprodukte); und Cradle to Cradle verlangt „Nach-Nutzungs“-Analysen, bei denen kurz gesagt erneuerbar gewonnene Rohstoffe in den Emulsionen die Mehrheit ausmachen müssen und jegliche Metalle weniger als 100 ppm betragen dürfen. Diese gesetzlichen Vorgaben haben zahlreiche Emulsionshersteller gezwungen, ihre Produkte neu zu formulieren, um sie „lösemittelfrei“ zu gestalten, ein System zur „Rückverfolgbarkeit“ einzuführen und Silikonpolymere zu entwickeln, die auch als Wasserabweiser wirksam bleiben.

Unterschiede bei regionalen Zertifizierungen: EU-Umweltzeichen, US-GreenGuard-Gold und chinesischer Standard für grüne Gebäude

Die regionalen Umweltzertifizierungen erfordern unterschiedliche Strategien:

Das EU-Umweltzeichen legt Grenzwerte für den Einsatz flüchtiger Methylsiloxane (VMS) fest und verlangt, dass in Produkten verwendete Siliconverbindungen leicht biologisch abbaubar sind. Dies fördert den Einsatz alkylierter Siliconverbindungen.

Die US-Zertifizierung GreenGuard Gold gilt nur für Produkte, die erfolgreich eine 360-stündige Prüfkammer-Testung auf chemische Emissionen durchlaufen haben. Zudem gelten strenge Kriterien hinsichtlich des Gehalts an Aldehyden und flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) in den Produkten.

Im chinesischen Bewertungsstandard für grüne Gebäude mit Drei-Sterne-Bewertung macht das Kriterium der regionalen Beschaffung 30 % der Gesamtbewertung aus und schafft somit Anreize für die regionale Fertigung sowie die regionale Beschaffung von Rohstoffen.

Eine solche Abweichung von den Standards führt zu einer Situation, in der eine Kreuzzertifizierung selten ist. Nur etwa 12 % der handelsüblichen Silikonemulsionen erhielten sowohl die GreenGuard Gold- als auch die Eco-Label-Zertifizierung. Engagierte Hersteller führen solche, auf die jeweilige Rechtsordnung zugeschnittenen Lückenanlyse bereits früh im Produktentwicklungsprozess durch, sodass sie die Wahl des Polymers, der Stabilisatorsysteme sowie die Kontrolle von Spurenverunreinigungen gezielt an den vorgesehenen Zertifizierungskriterien ausrichten können.

Nachhaltige Anwendungen von Silikonemulsionen in umweltfreundlichen Bausystemen

Wasserabweisung und Feuchtigkeitsmanagement bei natürlichen Putzen und leichten Zuschlagstoffen

Silikonemulsionen in natürlichen Putzen ermöglichen eine gute Feuchtigkeitsregulierung. Diese Materialien halten große Mengen Regenwasser ab, lassen jedoch Wasserdampf entweichen. Dies ist ideal, um Schimmelbildung und Abblättern von Lehm-, Kalk- und Ton-Erdbauten zu verhindern. Silikonbehandelte leichte Materialien wie Blähton oder Perlit zeigten in unseren Tests im vergangenen Jahr eine um 70 Prozent reduzierte Wasseraufnahme. Diese Kühltechnologie bietet drei wesentliche Vorteile: Erstens halten Gebäude länger, da sie einer größeren Anzahl von Frost-Tau-Zyklen standhalten können. Zweitens bleibt die Dämmwirkung erhalten. Drittens verringert sich die Häufigkeit von Reparaturen. Diese Technologie zeichnet sich zudem durch die einzigartige Eigenschaft aus, das Grundwasser nicht zu belasten. In unseren Tests bewiesen silikonbehandelte Putze nach 50 Zyklen aus Benetzung und Trocknung noch 92 Prozent ihrer ursprünglichen Wasserbeständigkeit. Das bedeutet, dass die Wasserabweisung durch Silikon auch nach wiederholtem Benetzen und Trocknen unverändert erhalten bleibt.

Langlebigkeit bedeutet modernes Design und moderne Konstruktionsmethoden, die darauf abzielen, Kohlenstoffemissionen zu minimieren, ohne dabei die Qualität einzubüßen.

Silikon-Emulsionen der nächsten Generation: Biologische Abbaubarkeit und lösungsmittelfreie Verarbeitung

Weiterentwicklung biologisch abbaubarer Polymerarchitekturen ohne Einbußen bei der Leistung

Die neueste Version vielseitiger Silikonemulsionen zeichnet sich sowohl durch zertifizierte Biologische Abbaubarkeit als auch durch eine lösungsmittelfreie Herstellung und Verarbeitung aus. Damit wird das Problem der Entsorgung am Ende der Lebensdauer gelöst, während gleichzeitig flüchtige organische Verbindungen (VOC) über den gesamten Lebenszyklus hinweg weiterhin eliminiert werden. Jüngste Innovationen haben spezialisierte Siloxane hervorgebracht, die eine kontrollierte Zersetzung nach dem Einsatz durch enzymangreifbare Seitenketten ermöglichen. Diese Siloxane erfüllen die Biologische Abbaubarkeitsstandards ISO 14851 und ISO 14852. Zudem ermöglichen Herstellung und Anwendung dieser Siloxane eine VOC-freie Arbeitsumgebung, was zu einem sichereren Arbeitsplatz und einer geringeren atmosphärischen Belastung führt. Diese Fortschritte beeinträchtigen nicht die Leistungsfähigkeit der Siloxane; sie weisen Kontaktwinkel von > 110 Grad auf, besitzen hervorragende Haftung auf mineralischen Untergründen und zeichnen sich durch thermische Stabilität bis zu 200 Grad Celsius aus. Wir bieten ein hochwertiges Baumaterial an, das sämtliche Leistungsanforderungen erfüllt, Langlebigkeit demonstriert und gleichzeitig ökologische Zielsetzungen berücksichtigt.

Häufig gestellte Fragen

Was sind VOCs in Silikonemulsionen?

Bei Silikonemulsionen beziehen sich VOCs (flüchtige organische Verbindungen) auf organische Verbindungen – in diesem Fall Silikon –, die aufgrund ihrer niedrigen Siedepunkte leicht in Dampf oder Gas übergehen. Silikonemulsionen werden so entwickelt, dass dieser Effekt minimiert wird, um strengen internationalen Vorschriften zu entsprechen.

Wie tragen Silikonemulsionen zur Zertifizierung nach Green-Building-Standards bei?

Silikonemulsionen unterstützen die Zertifizierung nach Green-Building-Standards durch ihren geringen Gehalt an VOCs und durch den Einsatz umweltfreundlicher Komponenten. Dies ist eine Voraussetzung, um Zertifizierungen wie LEED, BREEAM und Cradle to Cradle zu erhalten.

Sind wasserbasierte Silikonemulsionen für Beschäftigte sicherer?

Ja, Silikonemulsionen auf Wasserbasis sind für Beschäftigte sicherer, da sie den Einsatz von Lösemitteln minimieren und damit die Risiken einer Inhalation während der Arbeit sowie gesundheitliche Probleme im Zusammenhang mit der Inhalation von Lösemitteln verringern.

Wie steht es um die Grundwasserverschmutzung und Silikonemulsionen?

Silikonemulsionen verschmutzen das Grundwasser nicht, da ihre chemische Zusammensetzung eine gezielte Wechselwirkung mit Mineralien vorsieht – im Gegensatz zu Schadstoffen; vielmehr schützen sie das Grundwasser vor Verschmutzung.