Ökologische Umstellungen in der industriellen Produktion

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ist durch Ausweitung der Einsatzbereiche in etwa kompensiert worden. Ihrer chemischen Natur nach lassen sich Lösemittel wie folgt gruppieren: • Kohlenwassers toffe (Aliphaten, Aromaten, Cycloaliphaten, Terpene; Anteil in Westeuropa 1990 ca. 40 ~o ); • halogenierte Kohlenwasserstoffe (CKW, FKW, FCKW, H-FKW; Antei l in Westeuropa .1990 ca. 10 %); • sauerstoffüaltige Lösemittel (Alkohole, Ester, Glykolether, Glykolester, Ketone; Anteil in Westeuropa 1990 ca. 49 11) sowie • stickstoffhaltige Lösemittel (Lactame, Amide; Anteil in Westeuropa 1990 ca. 1 %). Die Abgrenzung von Lösemitteln zu anderen organischen Stoffen (z.B. Alkohol und Methan aus biologischen Prozessen, ätherische Öle) und die Abgrenzung zwischen flüchtigen organischen Stoffen 31 und nichtflüchtigen ist auch von Vereinbarungen und Gepflogenheiten geprägt. Diese ergeben sich aus den speziellen Blickwinkeln des Transportrechts, der Innenraumbelastung in Wohnräumen und Fahrzeugen, des technischen Anwendungsbereichs u. a. m. Im angelsächsischen Raum gelten per Definition in Umweltschutzgesetzen nur diejenigen organischen Verbindungen als flüchtig, die bei l l0° C innerhalb einer Stunde aus einem dünnen Film entweichen. In der europäischen Lösemittel-Richtlinie wird der Dampfdruck eines Stoffes bei 20° C zum Entscheidungskriterium für Flüchtigkeit. 1.3 Verbleib und Wirkungen der Lösemittel Infolge der Flüchtigkeit von Lösemitteln ist der Luftpfad bei der mengenmäßigen Betrachtung des Verbleibs mit Abstand am wichtigsten. Üblicherweise sind die Lösemittelkonzentrationen in der Abluft von Anlagen so niedrig, daß eine Bildung von Lösemitteldämpfen, die sich bodennah ausbreiten, nicht erfolgt. Lösemittel werden als Gase gleichmäßig verteilt. Die in die Atmosphäre abgegebenen Lösemittel sind mit Ausnahme der niederen Alkane (Methan, Ethan) und der Halogenkohlenwasserstoffe mittelmäßig bis gut photochemisch abbaubar. Sie werden unter Einfluß von Sonnenlicht durch Reaktion mit in der Luft erzeugten Ionen letztlich in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Leider geschieht dies nicht in einer einzigen Umwandlungsstufe, sondern über mehrere Zwischenstufen. Begleiterscheinung dieses Umsetzungsprozesses ist eine vermehrte Erzeugung von Ozon in bodennahen Schichten der Atmosphäre. Flüchtige organische Verbindungen ,,·erden deshalb u.a. nach ihrem möglichen Beitrag zur Ozonerzeugung klassifiziert 41 • Eine Sondersituation ergibt sich für die Halogenkohlenwasserstoffe mit Ausnahme von Dichlormethan. Diese Stoffe sind so beständig, daß sie weder photochemisch noch biologisch ausreichend schnell abgebaut und umgesetzt werden. Sie neigen infolge ihrer Persistenz zur Anreicherung in den Umweltmedien. Ihr Beitrag zur Zerstörung des Ozons in den oberen Schichten der Atmosphäre ist hinreichend bekannt. In der jüngeren Zeit hat verstärkt an Bedeutung gewonnen, daß freigesetzte Lösemittel auch Träger von Geruchsimmissionen sind. Als Geruchsstoff können sie zur erheblichen Belästigung in der Umgebung eines Betriebes beitragen. Und natürlich können sie auch innerhalb des Betriebsgeländes als störend empfunden werden. Die Geruchsschwelle 5 > einer Reihe weit verbreiteter Lösemittel liegt zwischen 0,2 und 0,5 mg/m 3 • Erhebliche Geruchsbelästigungen werden im Umweltrecht als schädliche Umwelteinwirkung kategorisiert (im Sinne von § 22 Bundesimmissionsschutzgesetz). Zur Beurteilung der Erheblichkeit wurde in den letzten Jahren ein differenziertes Instrumentarium entwickelt(VDI-Richtlinien zur Bestimmung der Geruchsschwelle und zur Ausbreitungsrechnung für Geruchsstoffe, Runderlasse der Länderumweltministerien zur Bewertung von Geruchswahrnehmungen). Da die meisten kleinen und mittleren Betriebe nicht im direkten Anwendungsbereich der Technischen Anleitung Reinhaltung der Luft (TA Luft) liegen, war für sie die Notwendigkeit einer Geruchsminderungsmaßnahme in der Vergangenheit am häufigsten Anlaß, einen Beitrag zur Emissionsminderung zu leisten. Belastungen von Grundwasser und Boden gibt es in der Regel nicht durch den bestimmungsgemäßen Gebrauch von Lösemitteln, sondern als Folge von Leckagen, Unfällen oder Betriebsstörungen. Ins betriebliche Abwasser gelangen Lösemittel üblicherweise nur dann, wenn es eine Schnittstelle Luft/ Wasser gibt, z.B. bei der Naßauswaschung von Lackspritznebel in der Abluft von Lackieranlagen, bei der Absorption von Lösemitteln in Wäschern oder bei der Desorption von Adsorptionsanlagen mit Heißdampf. Kohlenwasserstoffe - Hauptgruppe der Lösemittel in konventionellen Lacken, Entfettungsmitteln und Klebstoffen - sind nur in 87 geringem Maße wasserlöslich. Zwar kann auch eine geringe Konzentration zur übermäßigen Belastung des betrieblichen Abwassers führen 6 ), in der Mengenbilanz spielt dies dennoch eine untergeordnete Rolle, sofern nicht durch das Vorhandensein von Emulgatoren oder Tensiden das Wasser mehr Kohlenwasserstoffe aufzunehmen vermag. Sauerstoffhaltige Lösemittel-Anwendungsgebiete hauptsächlich im Bereich wasserverdünnbarer Lacke, Klebstoffe und Reinigungsmittel - sind besser wasserlöslich und teilweise sogar beliebig mit Wasser mischbar. Die daraus resultierende Gefahr besteht darin, daß die Abbauleistung der biologischen Klärstufe einer Kläranlage für diese Stoffe nicht ausreicht oder daß auf dem Weg zur Kläranlage infolge von Undichtigkeiten des Leitungssystems lösemittelhaltiges Abwasser versickert. Beide Gesichtspunkte werden durch die Festlegung eines Grenzwertes für den Chemischen Sauerstoffbedarf (CSB-Wert) 7 ) des betrieblichen Abwassers in den kommunalen Abwassersatzungen berücksichtigt. Halogenkohlenwasserstoffe als gefährliche Stoffe im Sinne des Wasserhaushaltsgesetzes dürfen in der Regel überhaupt nicht ins Abwassernetz einer Kommune eingeleitet werden. Aufgefangene oder rückgewonnene Lösemittel lassen sich in der Regel für einen erneuten Einsatz aufbereiten. Umgekehrt machen jedoch geringe Restmengen von Lösemitteln andere nicht wiedereinsetzbare Materialien zu besonders überwachungsbedürftigen Abfällen im Sinne von§ 2Abfallgesetz/ Abfallbestimmungsverordnung. Dies gilt z.B. für Destillationsrückstände, Lackreste, lösemittelverunreinigte Betriebsmittel und sonstige lösemittelhaltige Abfälle. Der Lösemittel ein trag in Boden und Grundwasser durch Auswaschung aus der Luft und Niederschlag ist vernachlässigbar 8 >. Niedergeschlagene Mengen liegen in so geringer Konzentration vor, daß ein biologischer Abbau im Erdreich oder in der Biomasse problemlos erfolgen kann. 3) englisch: Volatile organic compounds - VOC. 4) englisch: Photochemical ozone creation potential - POCP. 5) VDI-Richtlinie 3881: Olfaktometrie. 6) Übliche Einleitgrenzwerte 10 oder 20 mg/l. 7) Der Chemische Sauerstoffbedarf ist ein Maß fü r den Bedarf an Sauerstoff, um die Lösemittel vollständig in Kohlendioxid und Wasser umzusetzen. 8) vgl. HELLMANN, H. (1992): Kohlenwasserstoffe in Luftstaub und Niederschlag - Mineralöle oder Naturstoffe ?, in: Staub - Reinhaltung der Luft 52, Seiten 157- 16 1, Springer-Verlag.
88 Die Einsatzmöglichkeiten fü r bestimmte Lösemittel werden auch durch sicherheitstechnische Notwendigkeiten eingeschränkt. Eine ganze Reihe gebräuchlicher Lösemittel gehört zu den leichtentzündlichen Flüssigkeiten mit Flammpunkten 9 i unter 21 ° C (Alkane bis Oktan, Toluol, Ethanol, i-Propanol, Ethylacetat, Aceton, Butanon). Die Chlorkohlenwasserstoffe, die mittlerweile für viele Anwendungsbereiche nicht mehr zugelassen sind, verdankten ihren Durchbruch dem Umstand, daß sie leichtflüchtig sind und zugleich nichtbrennbar oder zumindest schwer entflammbar. Weitere Einschränkungen ergaben sich aus der zunehmenden Erkenntnis toxikologischer Eigenschaften der verwendeten Lösemittel. Viele mußten für die offene Anwendung ersetzt werden, da sie als krebserzeugend (Benzol), giftig (Phenol, Kresol, Methanol), fruchtschädigend/ reproduktionstoxisch (Methoxyethanol, Ethoxyethanol, deren Acetate, Toluol), sensibilisierend oder auf andere Weise überdurchschnittlich schädigend eingestuft worden sind. Die Maximalen Arbeitsplatz-Konzentrationen (MAK- Werte) für die üblicherweise verbleibenden Lösemittel liegen zwischen 100 und 2 400 mg/m 3 . Dieser zuletzt aufgeführte MAK- Wert gilt für Ethanol (Trinkalkohol). Die allgemeine Schadwirkung von Lösemitteln basiert auf ihrem charakteristischen Lösevermögen für Fette. Im Körper greifen sie deshalb bevorzugt fettreiche Organe und Gewebe an, z.B . Haut, Umhüllungen von Nerven, Leber, Gehirn u.a. Das allgemeine Schadensbild entspricht dem des übermäßigen Alkoholkonsums. Spezifische Schadwirkungen kommen füreinzelneLösemittel hinzu. Die MAK-Werte erlauben eine relative Wichtung der Gesundheitsschädlichkeitnach der Faustformel: halber Grenzwert - doppelte Schädlichkeit. 2 Gesetzliche Rahmenbedingungen 2.1 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach Bundes-Immissionsschutzgesetz Im Anhang der 4. Bundes- Immissionsschutzverordnung sind unter Nummer 5 diejenigen Anlagen zur Oberflächenbehandlung aufgelistet, die einer immissionsrechtlichen Genehmigung bedürfen. Hierfür ist meistens der Lösemitteleinsatz der Anlagen, teilweise auch der Kunstharzeinsatz ausschlaggebend. Die Anzahl der Anlagen wird bundesweit auf etwa 500 geschätzt. Dies sind lediglich etwa 1 So der Betriebe im Bereich der Oberflächenbehandlung mit lösemittelhaltigen Materialien. Da die Schwelle zur Genehmigungsbedürftigkeit z.B. bei Lackierbetrieben bei einer Anlagenkapazität von 25 kg/h Lösemitteleinsatz liegt, ergibt sich ein Anteil dieser Betriebe am Gesamteinsatz von Lösemitteln von etwa 20
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