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Edelstahlblech - Ökobilanz

Metallbaustoffe

Edelstahlbleche für Dächer und Fassaden werden aus Chromnickelstahl oder verzinntem (früher verbleitem) Chromstahl hergestellt.
Eigenschaften: hohe Festigkeit, sog. nicht rostend, sehr beständige Passivschicht, unempfindlich auf Kondenswasser, Säuren, Basen, (Beinträchtigung des Aussehens möglich, bei Dächern regelmäßige Reinigung sinnvoll)
Verwendung: für Metalleindeckungen (Stehfalz- oder Leistendach), Dachentwässerungen etc.

Herstellung

Energieverbrauch (Graue Energie)
Chromnickelstahlblech
(0% Recyclat)
97 MJ/kg
Titanzinkblech
(0% Recyclat)
92 MJ/kg
Kupferblech
(40% Recyclat)
113 MJ/kg
Aluminiumblech
(0% Recyclat)
210 MJ/kg
Schadstoffe
vorwiegend aus Verbrennungsstoffen für die Energie- bzw. Strombereitstellung
Bestandteile
Chromnickelstahl: ca. 18 % Chrom, ca. 8 % Nickel
Uginox FTE: 17 % Chrom, beidseitige Zinnbeschichtung (X3CrTi17, Werkstoff-Nr. 1.4510); Molybdänlegierung bei Uginox AME
Verfügbarkeit der Rohstoffe
Eisenerz:
Weltvorrat (1999) ca. 140 Mrd. t
Weltproduktion ca. 1 Mrd. t Fe
Chrom:
Weltvorrat (1999) ca. 3,0 Mrd. t
Weltproduktion Chromit ca. 12,8 Mio. t Cr
Nickel:
Weltvorrat (1999) ca. 46 Mio. t
Weltproduktion ca. 1,1 Mio. t (Ni-Inhalt)
Zinn:
Weltvorrat (1999) ca. 7,7 Mio. t
Weltförderung ca. 225000 t (Sn-Inhalt)

Nutzung

Schadstoffe bei der Verarbeitung am Bau
beim Schweißen, Schneiden oder verwandten Verfahren evtl. Rauche oder Stäube mit krebserzeugenden Anteilen; evtl. Gesundheitsbelastungen beim Weichlöten durch Ätzwirkung sowie freiwerdende Ammoniak- und Salzsäuredämpfe
Schadstoffbelastung im eingebauten Zustand
Abschwemmrate für Chromnickelstahl und Uginox (Chromstahl verzinnt): <0,1 g/(m²a)

Rückbau

Entsorgung
bei sortenreiner Erfassung und Trennung zu 100% wiederverwertbar
Verwertung
- Edelstahl wird teils mit gewöhnlichem Stahlschrott vermischt, teils an die Edelstahlindustrie verkauft; Recyclingquote für rostfreien Stahl ca. 25 % (geschä
Rückbauaufwand
meist gering

Zusammenfassung

Hochlegierter Chromnickelstahl ist ein sog. nichtrostender Stahl, der sich aufgrund der sehr beständigen Passivschicht insbesondere für den bewitterten Außenbereich z.B. für Dächer und Fassaden eignet. „Uginox“ ist ein Chromstahl mit einer beidseitigen Zinnbeschichtung, die unter atmosphärischem Einfluss mattgrau patiniert. Der Zinnüberzug hat überwiegend eine ästhetische Funktion, um eine nicht glänzende, blendfreie Oberfläche zu erzielen. Der Zinnüberzug wird mit der Zeit abgetragen.
Nachhaltigkeit:
Die Rohstoffe für Chromnickelstahl und Chromstahl verzinnt sind auf Sicht von ca. 40 Jahren noch ausreichend vorhanden. Der Hauptrohstoff, das Eisenerz, wird fast ausschließlich importiert, ebenso die Bestandteile Chrom, Nickel und Zinn. In der deutschen Rohstahlproduktion werden bereits seit Jahren ca. 50 % Eisenschrott eingesetzt, bei Chrom wird die Recyclingrate auf 15-10 % geschätzt, zu Nickel und Zinn fehlen Recyclingquoten. Lt. Firmenangaben werden für die Herstellung von „Uginox“ 100 % Recyclingmaterial verwendet, dies setzt eine Vorsortierung bzw. einen geschlossenen Recycling-Kreislauf für Edelstahlprodukte voraus. Bei Einsatz von Eisenschrott gleicht der Herstellungsprozess der Weiterverarbeitung von Roheisen, zusätzlich werden die verschiedenen Legierungsanteile der Schmelze hinzugefügt. Hochlegierter Chromstahl erfordert einen höheren Energieeinsatz als gewöhnlicher bzw. niedriglegierter Stahl (gesamt ca. 97 MJ/kg ohne Recyclatanteil). „Uginox“-Bleche erhalten zusätzlich beidseitig eine elektrolytisch aufgebrachte Zinnschicht.
In einer Untersuchung der Eidgenössischen Materialprüfanstalt (EMPA) wurde der Einfluss verschiedener Umweltparameter auf metallische Werkstoffe (Edelstahl, Zink, verzinkter Stahl, Kupfer) untersucht. Es hat sich gezeigt, dass alle untersuchten Metalle von Korrosionsvorgängen betroffen sind. Nach vier Jahren Freibewitterung finden sich deutliche Unterschiede in der Korrosionsgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Standorten. Im weiteren ist eine geringe Abnahme der Abtragsgeschwindigkeiten mit der Bewitterungsdauer zu erkennen. Die sich bildende Schicht von Korrosionsprodukten an der Oberfläche (Patina) verlangsamt den Korrosionsvorgang. Ein Teil der Korrosionsprodukte wird abgeschwemmt. Chromnickelstahl und „Uginox“ weisen dabei mit weniger als 0,1 g/(m²a) sehr niedrige Abschwemmraten bzw. einen sehr geringen Eintrag an Schwermetallen in die Umwelt auf. Wegen des besseren Abschwemmverhaltens ist deshalb Chromnickelstahl für den großflächigen Einsatz, insbesondere im Dachbereich, den Werkstoffen Kupfer-, Zink- und Bleiblech vorzuziehen.
Auch bei kleinflächigen Anwendungen (Dachrinnen, Ablaufrohre, Einfassungen) sind Edelstahlbleche gegenüber Kupfer-, Zink- und Bleiblech ökologisch vorteilhaft.
Fazit:
Edelstahl ist ein sehr langlebiger Werkstoff und benötigt weder für die Außen- noch die Innenanwendung eine Schutzbeschichtung. Für die Bewertung von Metallbauteilen im bewitterten Außenbereich ist der Eintrag von Metallionen in die Umwelt von Bedeutung. Gemessen an der Abschwemmrate weist Chromnickelstahl nur ein sehr geringes Belastungspotential auf. Dennoch sind Metallbauteile am Bau sparsam einzusetzen, da hohe Metallanteile die Gesamtherstellungsbilanz von Gebäuden durch die hohe Graue Energie maßgeblich belasten.

Quellen

KBOB Koordination der Bauund Liegenschaftsorgane des Bundes (Fachgruppe Nachhaltiges Bauen): Metalle für Dächer und Fassaden, Bern 2001 http://www.kbob.ch
Bau- und Umweltchemie: Ökoprofil von Metalldächern, Zürich 2000

Die vorliegenden Datenblätter wurden mit freundlicher Genehmigung des Blok Verlag dem Buch "Nachhaltiges Bauen in der Praxis" entnommen.

Verfasser der Baustoff-Datenblätter:
Bernhard Kolb, seit über 30 Jahren tätig im Bereich energieeffizientes und nachhaltiges Bauen. Zahlreiche Veröffentlichungen zum Thema.

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