Das Umwelt-Lexikon

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Klebstoff bezeichnet im Umweltkontext organische oder anorganische Substanzen, die aufgrund ihrer Adhäsions- und Kohäsionskräfte in der Lage sind, Materialien miteinander zu verbinden. Ihre Umweltrelevanz ergibt sich hauptsächlich aus ihren Inhaltsstoffen, insbesondere aus flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), gesundheitsgefährdenden Chemikalien sowie der Entsorgungs- und Recyclingproblematik von Klebstoffresten und geklebten Produkten. Umweltfreundliche Klebstoffe basieren zunehmend auf natürlichen oder wasserbasierten Rohstoffen.

Allgemeine Beschreibung

Klebstoffe sind in fast allen industriellen und privaten Bereichen präsent, von der Verpackung über Möbel und Autos bis hin zu Bauwerken. Die meisten herkömmlichen Klebstoffe sind synthetische Polymere, die in Lösemitteln gelöst, in Wasser dispergiert oder als Schmelzklebstoffe eingesetzt werden.

Die größten Umweltbelastungen durch Klebstoffe entstehen in folgenden Phasen:

• Produktion: Herstellung der chemischen Rohstoffe (Petrochemie) ist energieintensiv und kann toxische Nebenprodukte freisetzen.

• Anwendung: Die Freisetzung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) während des Aushärtungsprozesses. VOCs tragen zur Ozonbildung in Bodennähe und zur Innenraumluftverschmutzung bei, was die menschliche Gesundheit beeinträchtigt.

• Ende des Lebenszyklus: Geklebte Produkte (Verbundwerkstoffe) sind oft schwer oder unmöglich zu trennen, was das Recycling behindert und die Müllmenge erhöht.

Aus Umweltsicht gewinnt die Entwicklung von lösemittelfreien oder biobasierten Klebstoffen an Bedeutung. Wasserbasierte Klebstoffe (Dispersionen) und Hotmelts (Schmelzklebstoffe) ohne Lösemittel stellen eine umweltfreundlichere Alternative dar.

Typische Umweltauswirkungen

Die Umweltauswirkungen von Klebstoffen lassen sich wie folgt typisieren:

• Luftverschmutzung: Ausdünstung von Lösemitteln (z. B. Toluol, Xylol) als VOCs bei der Anwendung, was zur Bildung von Smog und zur Belastung der Atemwege führt.

• Innenraumluftqualität: Emission von Klebstoffbestandteilen nach der Anwendung (Fogging), die zur Verringerung der Luftqualität in Wohn- und Arbeitsräumen führt (Sick-Building-Syndrom).

• Recycling-Hemmnis: Klebstoffverbindungen machen das Recycling von Verpackungen (z. B. mehrschichtige Folien), Textilien oder Holzwerkstoffen (z. B. Spanplatten) schwierig oder unwirtschaftlich, da die Materialien nicht stofflich getrennt werden können.

• Toxizität: Die Verwendung von bestimmten Zusatzstoffen (z. B. Isocyanate in Polyurethanklebstoffen oder Formaldehyd in einigen Holzleimen) birgt gesundheitliche Risiken bei der Anwendung und muss streng reguliert werden.

Anwendungsbereiche

• Bauwesen und Renovierung: Klebstoffe und Dichtmittel zur Befestigung von Böden, Dämmstoffen und Fliesen. Der Fokus liegt hier auf lösemittelfreien Produkten zur Verbesserung der Innenraumluft.

• Verpackungsindustrie: Einsatz von Hotmelts und Dispersionen zur Herstellung von Kartons und flexiblen Verpackungen. Die Recyclingfähigkeit der Klebstoffe ist hier ein zentrales Kriterium.

• Automobilindustrie: Verwendung von Hochleistungsklebstoffen zur Gewichtsreduktion (Ersatz von Schweißnähten), was indirekt zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs und der $\text{CO}_2$-Emissionen beiträgt.

• Möbel- und Holzindustrie: Bindung von Holzspänen zu Holzwerkstoffen. Hier ist die Formaldehyd-Emission von Klebstoffen ein wichtiges Umwelt- und Gesundheitsthema.

Risiken und Herausforderungen

Die Umweltbilanz von Klebstoffen stellt folgende Herausforderungen dar:

• Ersatz von Lösemitteln: Die vollständige Substitution von Lösemittelklebstoffen durch wasserbasierte Alternativen ist bei einigen Hochleistungsanwendungen (z. B. Schuhindustrie, Automobilbau) schwierig, da die Festigkeit und Aushärtezeit beeinträchtigt werden können.

• Bioabbaubarkeit: Die Entwicklung von Klebstoffen, die sich am Ende des Produktlebenszyklus unter natürlichen Bedingungen biologisch abbauen (z. B. im Kompost), ist technisch sehr anspruchsvoll.

• Regulierung von Chemikalien: Die europäische $\text{REACH}$-Verordnung zwingt Hersteller, potenziell gefährliche Inhaltsstoffe zu identifizieren und zu ersetzen, was hohe Kosten und Forschungsaufwand verursacht.

• Recyclingstrategien: Es besteht die Notwendigkeit, Klebstoffsysteme zu entwickeln, die sich durch thermische oder chemische Verfahren im Recyclingprozess wieder trennen lassen, um die Materialrückgewinnung zu verbessern.

Beispielsätze

• Die Umweltzertifizierung forderte den Einsatz lösemittelfreier Klebstoffe für alle Bodenbeläge.

• Die Entwicklungsabteilung arbeitet an einem Hotmelt-Klebstoff, der die Recyclingfähigkeit von Kunststoffverpackungen nicht behindert.

• Flüchtige organische Verbindungen aus dem Klebstoff führten zu einer deutlichen Verschlechterung der Innenraumluftqualität nach der Renovierung.

• Nachwachsende Rohstoffe wie Stärke und Kasein dienen als Basis für umweltfreundliche Klebstoffe.

• Die Automobilindustrie nutzt Hochleistungsklebstoffe zur Gewichtsreduktion, um die Umweltstandards für den $\text{CO}_2$-Ausstoß zu erfüllen.

Ähnliche Begriffe

• Flüchtige Organische Verbindungen (VOCs): Chemikalien, die leicht verdampfen und zur Luftverschmutzung beitragen, oft Bestandteil von Lösemittelklebstoffen.

• Biobasierte Polymere: Kunststoffe und Klebstoffe, deren Rohstoffe ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen (z. B. Pflanzenstärke) stammen.

• Verbundwerkstoff: Ein Material, das aus mindestens zwei komponenten besteht, die oft durch Klebstoff verbunden sind und deren Recycling herausfordernd ist.

• REACH-Verordnung: Europäische Chemikalienverordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien, die auch die Inhaltsstoffe von Klebstoffen reguliert.

Zusammenfassung

Klebstoffe sind im Umweltkontext relevant aufgrund der Emission von gesundheitsschädlichen VOCs und der negativen Auswirkung auf das Recycling von Verbundwerkstoffen. Die Umweltbemühungen konzentrieren sich auf die Substitution lösemittelbasierter Systeme durch wasserbasierte oder biobasierte Alternativen, um die Innenraumluftqualität zu verbessern und die Materialkreisläufe zu schließen. Die Regulierung (REACH) spielt eine Schlüsselrolle bei der Reduktion toxischer Inhaltsstoffe.

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