Der richtige Zinkgehalt wird automatisch vom Körper eingestellt. Man nennt diesen Vorgang Homöostase. Allerdings verhält es sich mit Zink wie mit vielen anderen Substanzen, darunter zum Beispiel Speisesalz: „Es ist die Dosis, die aus dem Ding ein Gift macht.“ (frei nach Paracelsus).
Eine sehr stark überhöhte Zinkzufuhr stört die Aufnahme anderer Stoffe und führt zu Übelkeit.
Zink ist für das Funktionieren einer großen Anzahl von Enzymen erforderlich. Es sorgt unter anderem für ein starkes Immunsystem, gesunde Haare und Fingernägel, ausreichendes Wachstum sowie für Fruchtbarkeit und Fortpflanzungsfähigkeit.
Der Begriff „Schwermetall“ ist wissenschaftlich nicht eindeutig definiert. In der Literatur findet sich eine Vielzahl unterschiedlicher Definitionen. Im Allgemeinen leiten diese den Begriff „Schwermetall“ über die Dichte eines Metalls ab. Insofern zählt Zink mit seiner Dichte von 7,14 zu den Schwermetallen. Es befindet sich dabei in der guten Gesellschaft von Eisen, Silber und Gold, die ebenfalls zu den Metallen mit hoher Dichte gerechnet werden.
Für viele Menschen ist der Begriff „Schwermetall“ gleichbedeutend mit „giftig“. Dieser Zusammenhang ist jedoch falsch. Im Gegenteil: Zink zählt zu den lebenswichtigen Spurenelementen. Menschen, Tiere und Pflanzen benötigen Zink zum Überleben.
Zink wird über die Nahrung aufgenommen. Durch eine ausgewogene Ernährung ist eine ausreichende Zinkversorgung hierzulande gewährleistet.
Insgesamt sind im Körper konstant ca. 2,5 Gramm Zink enthalten. Der Bedarf eines Erwachsenen liegt bei ca. 10 bis 15 mgm Zink pro Tag.
Andererseits speichert der Körper kein überschüssiges Zink. Auf natürlichem Weg wird Zink durch Transpiration und Verdauung kontinuierlich ausgeschieden.
Ja, Zink war und ist Gegenstand umfangreicher Forschungsarbeiten in der Medizin. Viele Forschungsergebnisse sind in einem Bericht des Institute for Health and Consumer Protection des European Chemicals Bureau im Auftrag der EU-Kommission zusammengefasst und 2004 veröffentlicht worden.
Eine weitere Informationsquelle für Fragen rund um Zink und Gesundheit ist das Gesundheitsportal der International Zinc Association (IZA).
Zinkmangel ist weltweit ein großes Problem.
In Gebieten der Erde, in denen auf zinkarmen Böden entsprechend zinkarme Nahrungsmittelpflanzen wachsen, beobachtet man Zinkmangelerkrankungen bei Menschen. Diese führen unter anderem zu einer deutlich höheren Kindersterblichkeit.
Die International Zinc Association (IZA) unterstützt zum Beispiel die Arbeit von UNICEF in Peru und Nepal mit der Initiative "Zinc Saves Kids". Dabei werden Spenden gesammelt, die für Zink-Nahrungsmittelprogramme eingesetzt werden.
Eine ausgewogene Ernährung verhindert in Deutschland im Allgemeinen Zinkmangelerscheinungen. Es gibt jedoch Risikogruppen für Zinkmangelerkrankungen, wie zum Beispiel Senioren, Rekonvaleszente, Schwangere und Stillende sowie Leistungssportler. Auch Stress kann zu Zinkmangel führen.
Zink ist ein lebenswichtiges Spurenelement für Menschen, Tiere und Pflanzen. Das bedeutet, dass die meisten Lebewesen ohne Zink nicht überleben können. Aber wie viel Zink ist wichtig für die Gesundheit, wie nimmt man es zu sich und wie viel Zink ist zu viel?
Mit speziellen medizinischen Fragen zu Zink sollten Sie sich an Ihren Arzt oder auch an einen Apotheker wenden, der Ihnen Präparate und Dosierungen empfehlen kann. Alternativ leiten wir Ihre medizinischen Fragen gern an ein internationales Expertennetzwerk weiter – Nachricht an das Expertennetzwerk „Zink und Gesundheit“
Mit speziellen medizinischen Fragen zu Zink sollten Sie sich an Ihren Arzt oder auch an einen Apotheker wenden, der Ihnen Präparate und Dosierungen empfehlen kann. Alternativ leiten wir Ihre medizinischen Fragen gern an ein internationales Expertennetzwerk weiter – Nachricht an das Expertennetzwerk „Zink und Gesundheit“
Korrosion ist definiert als die Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und im weiteren Verlauf zu einer Beeinträchtigung des metallischen Systems bis hin zur Zerstörung führen kann.
Wesentlichen Einfluss auf die Korrosion haben:
- der Werkstoff
- die Herstellung und Verarbeitung
- das einwirkende (angreifende) Medium (Atmosphäre)
- die Einwirkungsbedingungen und die Einwirkzeit
Zink korrodiert wie praktisch alle anderen Metalle auch – allerdings sehr langsam. Korrosionsschutz durch Zink wie auch der Schutz für die verzinkte Oberfläche selbst ist eine Folge der Ausbildung dichter, fest haftender natürlicher Deckschichten (Zinkpatina), die eine dauerhafte Schutzfunktion übernehmen und das darunterliegende Zink vor weiterem Korrosionsangriff schützen.
Zinküberzüge aktivieren darüber hinaus an den Schnittflächen der Bleche und im Bereich kleiner Beschädigungen die kathodische Schutzwirkung. Kratzer im metallischen Überzug und Schnittflächen an Bauteilen mit bis zu 3 mm Dicke werden auf diese Weise ohne zusätzliche Maßnahmen vor Korrosion geschützt.
Zinküberzüge aktivieren darüber hinaus an den Schnittflächen der Bleche und im Bereich kleiner Beschädigungen die kathodische Schutzwirkung. Kratzer im metallischen Überzug und Schnittflächen an Bauteilen mit bis zu 3 mm Dicke werden auf diese Weise ohne zusätzliche Maßnahmen vor Korrosion geschützt.
Unter dem Begriff Feuerverzinken verstehen wir heute das Stückverzinken. Dabei werden Bauteile aus Stahl in schmelzflüssiges Zink getaucht. Nimmt man das Bauteil wieder aus der Zinkschmelze heraus, haftet dem Stahl eine Zinkschicht an.
Neben dem Stückverzinken gibt es auch das Bandverzinken. Hierbei werden Stahlbleche von sogenannten „Coils“ abgewickelt, kontinuierlich durch geschmolzenes Zink geführt und wieder aufgewickelt. Dieses Verfahren ist vor allem für Karosseriebleche, die beim Automobilbau eingesetzt werden, von Bedeutung. Man nennt diese Art des Bandverzinkens auch Sendzimir-Verfahren. Kleine Bauteile wie beispielsweise Schrauben, aber auch Stahlbänder können ebenso durch die elektrolytische Abscheidung verzinkt werden. Einen Spezialfall der Verzinkung stellt das Spritzverzinken (auch Thermisches Spritzen) dar, das zum Beispiel bei der Sanierung von Stahlbeton eingesetzt wird. Für kleinere Bauteile und Befestigungsmittel werden häufig die Verfahren „galvanisches Verzinken“ und „mechanisches Verzinken“ angewendet. Bei dem mechanischen Verzinken wird Zink in Kombination mit Glaskugeln in einer sich drehenden Trommel auf die Bauteile aufgeklopft.
Neben dem Stückverzinken gibt es auch das Bandverzinken. Hierbei werden Stahlbleche von sogenannten „Coils“ abgewickelt, kontinuierlich durch geschmolzenes Zink geführt und wieder aufgewickelt. Dieses Verfahren ist vor allem für Karosseriebleche, die beim Automobilbau eingesetzt werden, von Bedeutung. Man nennt diese Art des Bandverzinkens auch Sendzimir-Verfahren. Kleine Bauteile wie beispielsweise Schrauben, aber auch Stahlbänder können ebenso durch die elektrolytische Abscheidung verzinkt werden. Einen Spezialfall der Verzinkung stellt das Spritzverzinken (auch Thermisches Spritzen) dar, das zum Beispiel bei der Sanierung von Stahlbeton eingesetzt wird. Für kleinere Bauteile und Befestigungsmittel werden häufig die Verfahren „galvanisches Verzinken“ und „mechanisches Verzinken“ angewendet. Bei dem mechanischen Verzinken wird Zink in Kombination mit Glaskugeln in einer sich drehenden Trommel auf die Bauteile aufgeklopft.
Weiterführende Informationen zum Korrosionsschutz von feuerverzinktem Bandstahl enthalten verschiedene Merkblätter des Stahl-Informations-Zentrums – darunter beispielsweise das Merkblatt 400 „Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Stahl“.
Eine Informationsquelle rund um bandverzinkten Stahl ist zudem das GalvInfocenter
Das Institut Feuerverzinken bietet in seinem Internetangebot auch eine Rubrik „FAQ Feuerverzinken“ an. Darüber hinaus findet man dort viele technische Hinweise und Anwendungsbeispiele zum Feuerverzinken.
Korrosionsschutzsysteme sind Systeme aus aufeinander abgestimmten, vor Korrosion schützenden Schichten, zum Beispiel Grundbeschichtungen mit Deckbeschichtungen, oder aus Metallüberzügen, gegebenenfalls mit zusätzlichen organischen Beschichtungen.
Die Verfahren der Zinkgewinnung und des Zinkrecyclings sind eng miteinander verflochten. Aus Zinkerz wird sogenanntes Primärzink hergestellt. Heute werden in der Primärzinkgewinnung aber zusätzlich auch ein Anteil (bis ca. 30 %) zinkhaltige Recyclingmaterialien eingesetzt.
Die Produktgruppen, in denen die mengenmäßig größten Anteile des erzeugten Zinks verarbeitet werden, erlauben ausnahmslos geschlossene Recyclingkreisläufe: Bleche aus Titanzink, verzinkter Stahl, Messing und Zinkdruckgussteile.
Darüber hinaus gibt es kleinere Zinkmengen, die zu Produkten verarbeitet werden, aus denen Zink nicht wiedergewonnen werden kann. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist der Einsatz von Zinkoxid in Wundschutzcremes für die Säuglingspflege: Einmal auf Babys Po aufgebracht, steht das Zink nicht für einen geregelten Recyclingprozess zur Verfügung. Gleiches gilt für Zink in Lippenstiften oder Nahrungsergänzungsmitteln.
Darüber hinaus gibt es kleinere Zinkmengen, die zu Produkten verarbeitet werden, aus denen Zink nicht wiedergewonnen werden kann. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist der Einsatz von Zinkoxid in Wundschutzcremes für die Säuglingspflege: Einmal auf Babys Po aufgebracht, steht das Zink nicht für einen geregelten Recyclingprozess zur Verfügung. Gleiches gilt für Zink in Lippenstiften oder Nahrungsergänzungsmitteln.
Die Produkte der wichtigsten Einsatzbereiche für Zink stehen heute auch für das Recycling mit dem Ziel der Rückgewinnung des Zinkinhalts zur Verfügung: Bleche aus Titanzink, verzinkter Stahl, Messing, Zinkdruckguss.
Darüber hinaus gibt es eine Reihe zinkhaltiger Materialien, die z. B. beim Feuerverzinken (Zinkasche und Hartzink), beim Recycling von Stahlschrott (zinkhaltige Stäube) oder bei der Müllverbrennung (zinkhaltige Aschen) anfallen und als Rohstoffe für die Zinkerzeugung genutzt werden.
Darüber hinaus gibt es eine Reihe zinkhaltiger Materialien, die z. B. beim Feuerverzinken (Zinkasche und Hartzink), beim Recycling von Stahlschrott (zinkhaltige Stäube) oder bei der Müllverbrennung (zinkhaltige Aschen) anfallen und als Rohstoffe für die Zinkerzeugung genutzt werden.
Die Gewinnung von Zink ausschließlich aus Zinkschrott und anderen zinkhaltigen Recyclingmaterialien reicht nicht aus, um den heutigen Zinkbedarf zu decken.
Ein wichtiger Einflussfaktor ist dabei die lange Haltbarkeit von Zinkprodukten. Bleche aus Titanzink haben eine Nutzungsdauer, die der des Hauses selbst entspricht – also etwa 50 Jahre und länger. Ähnliches gilt für verzinkte Stahlbauteile. Die Mengen an Zinkblech, die vor 50 Jahren verbaut wurden und heute für ein Recycling zur Verfügung stehen, sind viel geringer als die heute jährlich benötigte Zinkmenge.
Die sogenannte SDHL-Technologie, durch die beim Recycling zinkhaltiger Stäube, die bei der Stahlerzeugung entstehen, etwa 40 % des anfallenden CO2 eingespart werden können, wurde bereits 2003 mit dem Umweltpreis des Landes Sachsen ausgezeichnet.
Aktuelle Forschungen befassen sich zum Beispiel mit dem Recycling des Zink-Oversprays beim thermischen Spritzen.
Aktuelle Forschungen befassen sich zum Beispiel mit dem Recycling des Zink-Oversprays beim thermischen Spritzen.
Wegen seines hohen Werts und des hohen Kupfergehalts (im Allgemeinen > 60 %) werden Messingschrotte sowohl als Alt- als auch als Neuschrott nahezu ausschließlich in der Messing- und Kupferindustrie recycelt. Andere Wege sind meist unwirtschaftlich. Das bedeutet, dass Zink, das für die Messingproduktion eingesetzt wird, den Zinkkreislauf verlässt und vollständig innerhalb des Kupferkreislaufs recycelt wird.
Messingneuschrott beinhaltet Fehlerteile, Späne oder Stanzabfälle, die bei der Bearbeitung anfallen, sowie Blechabschnitte oder Rohr- und Drahtreste. Messingaltschrott besteht aus Messingprodukten oder -teilen, die das Ende ihrer Nutzungsphase erreicht haben.
Messingneuschrott beinhaltet Fehlerteile, Späne oder Stanzabfälle, die bei der Bearbeitung anfallen, sowie Blechabschnitte oder Rohr- und Drahtreste. Messingaltschrott besteht aus Messingprodukten oder -teilen, die das Ende ihrer Nutzungsphase erreicht haben.
Einige Schrotte entstehen unmittelbar in der Produktion oder bei der Verarbeitung zinkhaltiger Produkte (zum Beispiel als Verschnitt). Dieser sortenreine Schrott wird als Neuschrott bezeichnet. Im Regelfall wird Neuschrott unmittelbar im Produktionsbetrieb wieder eingesetzt.
Zink, das erst nach Ablauf der Nutzungsphase, d. h. teils erst nach vielen Jahrzehnten, recycelt wird, bezeichnet man als Altschrott.
Zink, das erst nach Ablauf der Nutzungsphase, d. h. teils erst nach vielen Jahrzehnten, recycelt wird, bezeichnet man als Altschrott.
Die International Zinc Association (IZA) geht im Durchschnitt aller Zinkanwendungen von folgenden Recyclingraten aus:
- 45% Globale Recycling Rate, end-of-live (EOL)
- 95% Recycling Rate Titanzink, end-of-live (EOL)
- 95% Recycling Rate Stahlwerksäube (EAF) z. B. aus dem Recycling von verzinktem Stahl
Nach EN 12844 ist in den Zinkdruckgusslegierungen ZnAl4 (ZP 400), ZnAl4Cu1 (ZP 410) und ZnAl4Cu3 (ZP 430) ein Bleigehalt von bis zu 0,005 Gew.% erlaubt. Nach RoHS-Richtlinie 2002/95/EG ist der Einsatz dieser Legierungen demnach eindeutig zulässig.
Die Begriffe „bleifrei“ sowie „kadmiumfrei“ der RoHS entsprechen maximal zulässigen Grenzwerten von 0,1 % bzw. 0,01 %. Da diese beiden Werte in den oberen Bereichen, die durch die Normen EN 1774 (Zinklegierungen) und EN 12844 (Zinkdruckgussteile) definiert werden, liegen, ist der Einsatz der Zinkdruckgusslegierungen problemlos möglich.
Die Begriffe „bleifrei“ sowie „kadmiumfrei“ der RoHS entsprechen maximal zulässigen Grenzwerten von 0,1 % bzw. 0,01 %. Da diese beiden Werte in den oberen Bereichen, die durch die Normen EN 1774 (Zinklegierungen) und EN 12844 (Zinkdruckgussteile) definiert werden, liegen, ist der Einsatz der Zinkdruckgusslegierungen problemlos möglich.
Zinkasche, die durch Oxidation der Zinkoberfläche in Schmelzöfen und -bädern entsteht, und Hartzink, eine Mischung aus Zink und Eisen, die sich auf dem Zinkbadboden in Verzinkereien ansammelt, werden vollständig recycelt.
Zinkasche wird entweder in der Feuerverzinkerei recycelt oder wie das Hartzink an Recycler verkauft. Zinkasche und Hartzink werden verwendet, um Zinkstaub und Präparate für Gummizusätze, Kosmetika und elektronische Komponenten herzustellen. Zinkasche kann nach entsprechender Aufbereitung wieder für das Feuerverzinken eingesetzt werden.
Zinkasche wird entweder in der Feuerverzinkerei recycelt oder wie das Hartzink an Recycler verkauft. Zinkasche und Hartzink werden verwendet, um Zinkstaub und Präparate für Gummizusätze, Kosmetika und elektronische Komponenten herzustellen. Zinkasche kann nach entsprechender Aufbereitung wieder für das Feuerverzinken eingesetzt werden.
Handelt es sich um größere Mengen wird Zinkschrott direkt von einem Recyclingunternehmen gekauft. Kleinere Mengen werden durch den Altmetallhandel übernommen, der die Schrotte aufkauft, sortiert und klassifiziert, um eine wirtschaftliche Menge aus zahlreichen, kleinen Anfallstellen zusammenzustellen. Diese gesammelten Mengen werden dann an geeignete Recyclingunternehmen verkauft – an Sekundärzinkproduzenten, Chemie-Unternehmen, Halbzeughersteller oder Primärhütten.
Stahl und Zink gehen während der Nutzungsdauer eines Produkts eine dauerhafte Verbindung ein. Aufgrund der guten Luftqualität, die in Deutschland heute besteht, kann man davon ausgehen, dass ein großer Teil des Zinks auch nach Beendigung der Nutzungsphase des Stahlbauteils noch an der Stahloberfläche haftet. Sowohl Stahl als auch Zink können gut aus dem Stahlschrott recycelt werden.
Es gibt im Wesentlichen zwei Technologien für die Massenproduktion von Stahl, in denen verzinkter Stahlschrott eingesetzt wird. Zum einen ist das die Lichtbogenofen-Technik (Electric Arc Furnace, EAF), bei der hauptsächlich Stahlschrott als Rohstoff eingesetzt wird, zum anderen die Blasstahl-Konverter-Technik (Basic Oxygen Furnace, BOF/BF), bei der Eisenerz, flüssiges Eisen und Stahlschrott eingesetzt wird. Bei den hohen Temperaturen beider Prozesse wird das Zink verflüchtigt, mit dem Prozessgas aus dem Ofen ausgetragen und im Filterstaub gesammelt. Die Stäube variieren hinsichtlich ihres Zinkgehalts – sie werden in einem weiteren Verfahrensschritt aufkonzentriert und in den Verfahren zur primären Zinkgewinnung als Rohstoff für die Zinkgewinnung eingesetzt.
Es gibt im Wesentlichen zwei Technologien für die Massenproduktion von Stahl, in denen verzinkter Stahlschrott eingesetzt wird. Zum einen ist das die Lichtbogenofen-Technik (Electric Arc Furnace, EAF), bei der hauptsächlich Stahlschrott als Rohstoff eingesetzt wird, zum anderen die Blasstahl-Konverter-Technik (Basic Oxygen Furnace, BOF/BF), bei der Eisenerz, flüssiges Eisen und Stahlschrott eingesetzt wird. Bei den hohen Temperaturen beider Prozesse wird das Zink verflüchtigt, mit dem Prozessgas aus dem Ofen ausgetragen und im Filterstaub gesammelt. Die Stäube variieren hinsichtlich ihres Zinkgehalts – sie werden in einem weiteren Verfahrensschritt aufkonzentriert und in den Verfahren zur primären Zinkgewinnung als Rohstoff für die Zinkgewinnung eingesetzt.
Zinkhaltige Stäube, wie sie beim Recycling verzinkten Stahls entstehen, können nicht für die Zinkgewinnung eingesetzt werden, denn mit einem Zinkgehalt von ca. 15 % bis 30 % (EAF) ist ihr Zinkgehalt zu niedrig für einen wirtschaftlichen Betrieb. Die Stäube werden deshalb überwiegend im sogenannten Wälzverfahren zunächst auf Zinkgehalte von über 55 % angereichert und dann erst als Rohstoff an die Betriebe der Primärzinkgewinnung weitergeleitet.
Mit der im Jahr 2000 in Deutschland entwickelten SDHL-Technologie für das klassische Wälzverfahren vermindert sich der Energieeinsatz deutlich. Die Einsparung der CO2-Emissionen liegt bei 44 %. Die SDHL-Technologie erhielt 2003 den Innovationspreis des Freistaats Sachsen.
Mit der im Jahr 2000 in Deutschland entwickelten SDHL-Technologie für das klassische Wälzverfahren vermindert sich der Energieeinsatz deutlich. Die Einsparung der CO2-Emissionen liegt bei 44 %. Die SDHL-Technologie erhielt 2003 den Innovationspreis des Freistaats Sachsen.
Der Einsatz von Zink ist vielfältig, genauso vielfältig sind die Recyclingverfahren. Haupteinsatzbereiche sind das Verzinken von Stahl, die Herstellung von Messing und Titanzinkblech für Dach, Fassade und Dachentwässerung und der Zinkdruckguss zum Beispiel für die Automobilindustrie, den Bausektor oder die Möbelindustrie. Je nach Einsatzbereich gibt es unterschiedliche Wege die Materialien zu sammeln und Verfahren für das Recycling.
Titanzinkschrott ist weitgehend Altschrott, d. h. Zinkbleche von Dächern, Fassaden, Dachrinnen und Regenfallrohren, die ersetzt werden. Dazu gibt es kleinere Mengen Neuschrott in Form von Blechabschnitten bei der Verarbeitung auf der Baustelle anfallen. Ob Alt- oder Neuschrott: Schrott von Zinkblechen hat einen hohen Wert und das meiste davon wird zu sogenanntem Sekundärzink eingeschmolzen (in der Fachsprache: umgeschmolzen). Titanzinkschrott ist außerdem ein idealer Rohstoff für die Erzeugung von Zinkstaub und Zinkoxid.
Der Energiebedarf für das Recycling von Zinkschrotten liegt bei nur 5 % des Bedarfs, der für die Zinkgewinnung aus Erzen aufgewendet werden muss.
Der Energiebedarf für das Recycling von Zinkschrotten liegt bei nur 5 % des Bedarfs, der für die Zinkgewinnung aus Erzen aufgewendet werden muss.
Neuschrott aus der Zinkdruckgussproduktion besteht aus Ausschussteilen und Prozessschrotten wie zum Beispiel Angüssen.
Diese Materialien werden direkt recycelt – entweder in der Gießerei oder im Rahmen einer Umarbeitungsvereinbarung beim Legierungshersteller. Altschrott fällt an, wenn die Produkte, die Zinkdruckgussteile enthalten, recycelt werden. Ein Teil der Zinkdruckguss-Altschrotte wird direkt zu Sekundärzinklegierungen umgeschmolzen. Die meisten zu verschrotteten Fahrzeugen und Hausgeräte werden geschreddert. Der Nichteisenanteil des Schreddermaterials ist die Hauptquelle von Zinkdruckgussschrotten. Es gibt Technologien, um Zink von anderen Metallen zu separieren. Dabei wird zum Beispiel die unterschiedliche Dichte von Metallen oder ihre magnetischen Eigenschaften genutzt. Die enthaltene Zinklegierungsfraktion ist die wichtigste Quelle für Sekundärzink, Sekundärzinklegierungen und Zinkchemikalien.
Diese Materialien werden direkt recycelt – entweder in der Gießerei oder im Rahmen einer Umarbeitungsvereinbarung beim Legierungshersteller. Altschrott fällt an, wenn die Produkte, die Zinkdruckgussteile enthalten, recycelt werden. Ein Teil der Zinkdruckguss-Altschrotte wird direkt zu Sekundärzinklegierungen umgeschmolzen. Die meisten zu verschrotteten Fahrzeugen und Hausgeräte werden geschreddert. Der Nichteisenanteil des Schreddermaterials ist die Hauptquelle von Zinkdruckgussschrotten. Es gibt Technologien, um Zink von anderen Metallen zu separieren. Dabei wird zum Beispiel die unterschiedliche Dichte von Metallen oder ihre magnetischen Eigenschaften genutzt. Die enthaltene Zinklegierungsfraktion ist die wichtigste Quelle für Sekundärzink, Sekundärzinklegierungen und Zinkchemikalien.
Das in Zink-Kohle-Batterien eingesetzte Zink wird aus Altbatterien wiedergewonnen. Eine Möglichkeit hierfür ist beispielsweise der Einsatz in einem Hochofen zur Gusseisengewinnung, in dem das Zink über den Flugstaub ins Filtersystem gelangt und anschließend als Rohstoff für die Primärzinkgewinnung eingesetzt wird.
Nein – im Gegenteil: Zink schützt sich selbst!
Zink bildet an seiner Oberfläche unter dem Einfluss von Wind und Wetter eine fest haftende Schutz-schicht aus oxidiertem Zink, die sogenannte Patina. Sie sorgt dafür, dass Zinkblech lange hält – theoretisch bis zu 200 Jahre [1]. Die Schutzschicht erkennt man daran, dass die zunächst silbrig-blanke Zinkoberfläche eine matte, graue Farbe erhält. Diese einheitliche und sehr dichte Schutzschicht kann sich bei Kratzern sozusagen "selbst heilen" und wirkt als Langzeitschutz gegen weitere Witterungseinflüsse.
Zink und Regen
Regen kann einzelne Zinkteilchen aus der Patina herauslösen und von der Oberfläche abwaschen. Es ist dann zu einem kleinen Prozentanteil im Niederschlagswasser gelöst [2]. Dieser Anteil wird Abschwemmrate genannt. Der Prozess des Abschwemmens kann durch bestimmte Stoffe in der Luft gefördert werden, wie z.B. durch Schwefeldioxid [3]. Dieses macht aus dem eigentlich neutralen Regenwasser eine leichte Säure. Da in den letzten Jahrzehnten der "saure Regen" deutlich abgenommen hat, sind heute auch die Abschwemmraten von Zink gesunken. In Mitteleuropa geht man von einer jährlichen Abschwemmung von 2–3 g pro Quadratmeter und Jahr aus. Weitere Einflussfaktoren sind die Klimazone, die Dachausrichtung, und die Dachneigung [4]. Bei der Dachentwässerung reagiert das abgeschwemmte Zink mit anderen Bestandteilen des Regenwassers und des aufnehmenden Gewässers zu sehr stabilen Verbindungen. Diese können von Tieren und Pflanzen nicht gut verwertet werden – sie sind nur schwer bioverfügbar – und werden Bestandteil des natürlichen Zinkkreislaufs [5].
Ist abgeschwemmtes Zink ein Problem?
Die Abschwemmungsvorgänge von Zink sind in vielen Studien sehr gut untersucht worden. Die Ergebnisse zeigen: Der Zinkgehalt des über Zinkoberflächen abgeleiteten Regenwassers entspricht den üblichen Werten für Trinkwasser. Die Unbedenklichkeit von Zink zeigt sich zudem darin, dass es weder in der EU-Richtlinie für Trinkwasser noch in der deutschen Trinkwasserverordnung Grenzwerte für den Zinkgehalt gibt.
Zinknachweis vor Ort
Zink kann in der Regel problemlos im Baubereich eingesetzt werden. Unter extremen klimatischen Bedingungen oder in bestimmten Umweltschutzgebieten, in denen die Einleitung von Niederschlagswasser in ein Gewässer geplant ist, können bereits in der Planungsphase durch einen RegenwasserCheck-ZINK eine objektbezogene Risikoanalyse zu einer möglichen Wirkungen auf die Umwelt abgeschätzt und Bedenken ausgeräumt werden (www.zn-rate.com).
Quellenangaben:
[1] S. Grund und M. Schönnenbeck: "Lebenslänglich", Dachbaumagazin, Ausgabe 12 in 2011, Seiten 48 – 49
[2]Odnevall Wallinder, I.; Bertling, S.; Leygraf, C.: Kupfer- und Zinkabschwemmungen von Metalldächern – Forschung schließt Wissenslücken bei realen Massenströmen. In: wlb Wasser, Luft, Boden, Jg. 49 (2005), Heft 1/2, S. 15 – 18
[3] Odnevall Wallinder, I.; Verbiest, P.; He, W.; Leygraf, C.: The Influence of Patina Age and Pollutant Levels on the Run off Rate of Zinc from Roofing Materials. In: Corrosion Science, Vol. 40 (1998), S. 1977 – 1982
[4]Odnevall Wallinder, I.; Verbiest, P.; He, W.; Leygraf, C.: Effects of Exposure Direction and Inclination on the Runoff Rates of Zinc and Copper Roofs. In: Corrosion Science, Vol. 42 (2000), S. 1471 – 1487
- Zinkblech an Häusern hält viele Jahre
- Die natürliche Patina schützt Zinkflächen
- Geringe Zinkmengen, die aus der Patina gelöst werden, stellen kein Umweltproblem dar
Zink bildet an seiner Oberfläche unter dem Einfluss von Wind und Wetter eine fest haftende Schutz-schicht aus oxidiertem Zink, die sogenannte Patina. Sie sorgt dafür, dass Zinkblech lange hält – theoretisch bis zu 200 Jahre [1]. Die Schutzschicht erkennt man daran, dass die zunächst silbrig-blanke Zinkoberfläche eine matte, graue Farbe erhält. Diese einheitliche und sehr dichte Schutzschicht kann sich bei Kratzern sozusagen "selbst heilen" und wirkt als Langzeitschutz gegen weitere Witterungseinflüsse.
Zink und Regen
Regen kann einzelne Zinkteilchen aus der Patina herauslösen und von der Oberfläche abwaschen. Es ist dann zu einem kleinen Prozentanteil im Niederschlagswasser gelöst [2]. Dieser Anteil wird Abschwemmrate genannt. Der Prozess des Abschwemmens kann durch bestimmte Stoffe in der Luft gefördert werden, wie z.B. durch Schwefeldioxid [3]. Dieses macht aus dem eigentlich neutralen Regenwasser eine leichte Säure. Da in den letzten Jahrzehnten der "saure Regen" deutlich abgenommen hat, sind heute auch die Abschwemmraten von Zink gesunken. In Mitteleuropa geht man von einer jährlichen Abschwemmung von 2–3 g pro Quadratmeter und Jahr aus. Weitere Einflussfaktoren sind die Klimazone, die Dachausrichtung, und die Dachneigung [4]. Bei der Dachentwässerung reagiert das abgeschwemmte Zink mit anderen Bestandteilen des Regenwassers und des aufnehmenden Gewässers zu sehr stabilen Verbindungen. Diese können von Tieren und Pflanzen nicht gut verwertet werden – sie sind nur schwer bioverfügbar – und werden Bestandteil des natürlichen Zinkkreislaufs [5].
Ist abgeschwemmtes Zink ein Problem?
Die Abschwemmungsvorgänge von Zink sind in vielen Studien sehr gut untersucht worden. Die Ergebnisse zeigen: Der Zinkgehalt des über Zinkoberflächen abgeleiteten Regenwassers entspricht den üblichen Werten für Trinkwasser. Die Unbedenklichkeit von Zink zeigt sich zudem darin, dass es weder in der EU-Richtlinie für Trinkwasser noch in der deutschen Trinkwasserverordnung Grenzwerte für den Zinkgehalt gibt.
Zinknachweis vor Ort
Zink kann in der Regel problemlos im Baubereich eingesetzt werden. Unter extremen klimatischen Bedingungen oder in bestimmten Umweltschutzgebieten, in denen die Einleitung von Niederschlagswasser in ein Gewässer geplant ist, können bereits in der Planungsphase durch einen RegenwasserCheck-ZINK eine objektbezogene Risikoanalyse zu einer möglichen Wirkungen auf die Umwelt abgeschätzt und Bedenken ausgeräumt werden (www.zn-rate.com).
Quellenangaben:
[1] S. Grund und M. Schönnenbeck: "Lebenslänglich", Dachbaumagazin, Ausgabe 12 in 2011, Seiten 48 – 49
[2]Odnevall Wallinder, I.; Bertling, S.; Leygraf, C.: Kupfer- und Zinkabschwemmungen von Metalldächern – Forschung schließt Wissenslücken bei realen Massenströmen. In: wlb Wasser, Luft, Boden, Jg. 49 (2005), Heft 1/2, S. 15 – 18
[3] Odnevall Wallinder, I.; Verbiest, P.; He, W.; Leygraf, C.: The Influence of Patina Age and Pollutant Levels on the Run off Rate of Zinc from Roofing Materials. In: Corrosion Science, Vol. 40 (1998), S. 1977 – 1982
[4]Odnevall Wallinder, I.; Verbiest, P.; He, W.; Leygraf, C.: Effects of Exposure Direction and Inclination on the Runoff Rates of Zinc and Copper Roofs. In: Corrosion Science, Vol. 42 (2000), S. 1471 – 1487
Im Gegenteil: Niederschlagswasser von Zinkdächern kann problemlos versickert werden!
Regenwasser von Gebäuden kann über bewachsenen Oberboden (z.B. eine Wiese oder speziell vorbereitete Flächen) versickert und damit dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt werden. Nebenbei verbessert man das Kleinklima bebauter Flächen und trägt dazu bei, Hochwasserspitzen in Bächen und Flüssen abzufangen. Alternativ kann die Versickerung über eine einfache Versickerungsmulde als technische Anlage erfolgen. Dabei wird Niederschlagswasser von einer befestigten Fläche in eine flache, begrünte Bodenmulde geleitet, kurzzeitig gesammelt und dann in den Untergrund versickert. Als Faustformel gilt dabei: 10 % der zu entwässernden Fläche sollte als Muldenfläche zur Verfügung stehen. Diese Lösung ist in Deutschland erlaubt; Beispiel Baden-Württemberg [1].
Unterirdische Versickerung von Regenwasser
Unterirdisch kann die Versickerung über eine Rigole, einen Sickerschacht oder eine Filteranlage erfolgen. Dabei wird Regenwasser kurzzeitig unterirdisch gesammelt, durch natürliche Materialien wie Kies und Sand gefiltert und anschließend über den Untergrund versickert. In Bayern ist die Versickerung von ablaufendem Regenwasser von Kupfer- und Zinkdachflächen bis 50 m2 (Horizontalprojektion) in unterirdischen Versickerungsanlagen wie Versickerungsschacht und Rigole erlaubnisfrei. Bei größeren Dachflächen ist die Ableitung über mehrere Anlagen (z.B. Versickerungsschacht oder Rigole) möglich [2].
Entwässerung von sehr großen Zinkdächern (520–1000 m2), Beispiel Bayern
Auch von sehr großen Zinkdächern kann Niederschlagswasser problemlos abgeleitet werden: Möglichkeit 1: Oberirdische Regenwasserableitung über bewachsenen Oberboden, wenn dieser folgende Richtwerte aufweist: pH-Wert 6 bis 8, Humusgehalt 1 bis 3%, Tongehalt kleiner als 10%; Prüfung und ggf. Korrektur pH-Wert im Abstand von 3 Jahren. Möglichkeit 2: Unterirdische Versickerung über Filteranlagen. Diese entsprechen der nach Art. 41f BayWG zugelassenen Bauart [3]. Möglichkeit 3: Alternativ kann Niederschlagswasser auch in die Kanalisation und – wenn vorhanden – in eine getrennte Regenwasserkanalisation eingeleitet werden oder aber Oberflächengewässern wie Fließgewässern, Kanälen oder Seen zugeführt werden [4]. Genauere Bestimmungen sind in den Landeswassergesetzen oder in eigenen Niederschlagswasserfreistellungsverordnungen der Bundesländer festgeschrieben.
Quellenangaben:
[1] http://www.umweltforum-kupfer-zink.de/downloads/umweltgerechte_regenwasserversickerung_2010.pdf
[2] http://www.umweltforum-kupfer-zink.de/downloads/Bayern_Regelungen.pdf
[3] https://www.lfu.bayern.de/wasser/niederschlagswasser_umgang/versickerung/metalldaecher/index.htm
[4] Merkblatt DWA-M 153 Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser
- Über Zinkdächer abgeleitetes Niederschlagswasser kann unter Einhaltung gesetzlicher Vorsorge- und Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) oberirdisch versickert werden.
- Bei Platzmangel ist die unterirdische Versickerung über Rigolen möglich
- Auch von großen Zinkflächen ist die Ableitung von Niederschlagswasser unbedenklich
Regenwasser von Gebäuden kann über bewachsenen Oberboden (z.B. eine Wiese oder speziell vorbereitete Flächen) versickert und damit dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt werden. Nebenbei verbessert man das Kleinklima bebauter Flächen und trägt dazu bei, Hochwasserspitzen in Bächen und Flüssen abzufangen. Alternativ kann die Versickerung über eine einfache Versickerungsmulde als technische Anlage erfolgen. Dabei wird Niederschlagswasser von einer befestigten Fläche in eine flache, begrünte Bodenmulde geleitet, kurzzeitig gesammelt und dann in den Untergrund versickert. Als Faustformel gilt dabei: 10 % der zu entwässernden Fläche sollte als Muldenfläche zur Verfügung stehen. Diese Lösung ist in Deutschland erlaubt; Beispiel Baden-Württemberg [1].
Unterirdische Versickerung von Regenwasser
Unterirdisch kann die Versickerung über eine Rigole, einen Sickerschacht oder eine Filteranlage erfolgen. Dabei wird Regenwasser kurzzeitig unterirdisch gesammelt, durch natürliche Materialien wie Kies und Sand gefiltert und anschließend über den Untergrund versickert. In Bayern ist die Versickerung von ablaufendem Regenwasser von Kupfer- und Zinkdachflächen bis 50 m2 (Horizontalprojektion) in unterirdischen Versickerungsanlagen wie Versickerungsschacht und Rigole erlaubnisfrei. Bei größeren Dachflächen ist die Ableitung über mehrere Anlagen (z.B. Versickerungsschacht oder Rigole) möglich [2].
Entwässerung von sehr großen Zinkdächern (520–1000 m2), Beispiel Bayern
Auch von sehr großen Zinkdächern kann Niederschlagswasser problemlos abgeleitet werden: Möglichkeit 1: Oberirdische Regenwasserableitung über bewachsenen Oberboden, wenn dieser folgende Richtwerte aufweist: pH-Wert 6 bis 8, Humusgehalt 1 bis 3%, Tongehalt kleiner als 10%; Prüfung und ggf. Korrektur pH-Wert im Abstand von 3 Jahren. Möglichkeit 2: Unterirdische Versickerung über Filteranlagen. Diese entsprechen der nach Art. 41f BayWG zugelassenen Bauart [3]. Möglichkeit 3: Alternativ kann Niederschlagswasser auch in die Kanalisation und – wenn vorhanden – in eine getrennte Regenwasserkanalisation eingeleitet werden oder aber Oberflächengewässern wie Fließgewässern, Kanälen oder Seen zugeführt werden [4]. Genauere Bestimmungen sind in den Landeswassergesetzen oder in eigenen Niederschlagswasserfreistellungsverordnungen der Bundesländer festgeschrieben.
Quellenangaben:
[1] http://www.umweltforum-kupfer-zink.de/downloads/umweltgerechte_regenwasserversickerung_2010.pdf
[2] http://www.umweltforum-kupfer-zink.de/downloads/Bayern_Regelungen.pdf
[3] https://www.lfu.bayern.de/wasser/niederschlagswasser_umgang/versickerung/metalldaecher/index.htm
[4] Merkblatt DWA-M 153 Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser
Selbstverständlich! Regenwasser von Zinkdächern ist unbedenklich und vielfältig einsetzbar
Niederschlagswasser, das von Zinkoberflächen abgeleitet wird (Dach, Fassade oder Regenableitungssysteme) kann problemlos und ressourcenschonend zur Gartenbewässerung, zur WC-Spülung oder zu Reinigungszwecken (z.B. Wäschewaschen) verwendet werden [1].
Böden binden Zink
Wird Regenwasser von Gebäuden über bewachsenen Oberboden (z.B. eine Wiese oder speziell vorbereitete Flächen) versickert, wird es durch die Bodenschichten gereinigt und dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt. Nebenbei verbessert man das Kleinklima bebauter Flächen. Untersuchungen zeigten, dass Böden die Eigenschaft haben, Zink bereits in den obersten Zentimetern stabil zu binden. So unterstützt Zink aktiv die Versorgungskette von Pflanzen und Lebewesen im bodennahen Bereich. Zink bindet sich an Erdmineralien (Adsorption an Oxide, Kieselsäure, Karbonat, Lehmpartikel) oder an organische Stoffe. Nimmt der pH-Wert des Bodens zu (er wird "basischer" oder auch "alkalischer"), kann der Boden Zink besser binden. Lehmböden mit einem hohen pH-Wert ("basisch") haben höhere Zinkgehalte, während Sandböden geringere Zinkgehalte haben [2]. Alternativ kann Regenwasser über unterirdische Pufferspeicher zunächst gesammelt, langsam durch den Untergrund versickert und dem Grundwasser wieder zugeführt werden.
Ableitung von Regenwasser in die Kanalisation oder Oberflächengewässer
Regenwasser, das nicht versickert wird, kann in die Kanalisation und – wenn vorhanden – in eine getrennte Regenwasserkanalisation eingeleitet werden. Unter bestimmten Bedingungen kann eine Ableitung auch in Oberflächengewässer wie Fließgewässer, Kanäle oder Seen erfolgen. Welche Stoffe in ein Gewässer gelangen dürfen, regelt die EU-Wasserrahmenrichtlinie über die Auflistung der "prioritären Stoffe" (Schadstoffe, die ein Risiko für Wasserlebewesen darstellen). Zink zählt nicht zu diesen "prioritären Stoffen"! Genauere Bestimmungen sind in den Landeswassergesetzen oder in eigenen Niederschlagswasserfreistellungsverordnungen der Bundesländer festgeschrieben.
Quellenangaben:
[1] "Kombination von Regenwassernutzung und Metalldächern", fbr-top 11, 2012
[2] I. Odnevall Wallinder, "Outdoor and Indoor Atmospheric Corrosion", 2002
- Regenwasser von Zinkdächern kann problemlos als sog. Grauwasser genutzt werden
- Alternativ kann das gesammelte Regenwasser oberirdisch oder unterirdisch versickert werden
- Möglich ist ebenfalls die Einleitung von Regenwasser in die Kanalisation oder Oberflächengewässer
Niederschlagswasser, das von Zinkoberflächen abgeleitet wird (Dach, Fassade oder Regenableitungssysteme) kann problemlos und ressourcenschonend zur Gartenbewässerung, zur WC-Spülung oder zu Reinigungszwecken (z.B. Wäschewaschen) verwendet werden [1].
Böden binden Zink
Wird Regenwasser von Gebäuden über bewachsenen Oberboden (z.B. eine Wiese oder speziell vorbereitete Flächen) versickert, wird es durch die Bodenschichten gereinigt und dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt. Nebenbei verbessert man das Kleinklima bebauter Flächen. Untersuchungen zeigten, dass Böden die Eigenschaft haben, Zink bereits in den obersten Zentimetern stabil zu binden. So unterstützt Zink aktiv die Versorgungskette von Pflanzen und Lebewesen im bodennahen Bereich. Zink bindet sich an Erdmineralien (Adsorption an Oxide, Kieselsäure, Karbonat, Lehmpartikel) oder an organische Stoffe. Nimmt der pH-Wert des Bodens zu (er wird "basischer" oder auch "alkalischer"), kann der Boden Zink besser binden. Lehmböden mit einem hohen pH-Wert ("basisch") haben höhere Zinkgehalte, während Sandböden geringere Zinkgehalte haben [2]. Alternativ kann Regenwasser über unterirdische Pufferspeicher zunächst gesammelt, langsam durch den Untergrund versickert und dem Grundwasser wieder zugeführt werden.
Ableitung von Regenwasser in die Kanalisation oder Oberflächengewässer
Regenwasser, das nicht versickert wird, kann in die Kanalisation und – wenn vorhanden – in eine getrennte Regenwasserkanalisation eingeleitet werden. Unter bestimmten Bedingungen kann eine Ableitung auch in Oberflächengewässer wie Fließgewässer, Kanäle oder Seen erfolgen. Welche Stoffe in ein Gewässer gelangen dürfen, regelt die EU-Wasserrahmenrichtlinie über die Auflistung der "prioritären Stoffe" (Schadstoffe, die ein Risiko für Wasserlebewesen darstellen). Zink zählt nicht zu diesen "prioritären Stoffen"! Genauere Bestimmungen sind in den Landeswassergesetzen oder in eigenen Niederschlagswasserfreistellungsverordnungen der Bundesländer festgeschrieben.
Quellenangaben:
[1] "Kombination von Regenwassernutzung und Metalldächern", fbr-top 11, 2012
[2] I. Odnevall Wallinder, "Outdoor and Indoor Atmospheric Corrosion", 2002
Natürlich, das ist die aktuelle Empfehlung!
Früher wurde Niederschlagswasser in dicht bebauten Gebieten der Regenwasserkanalisation zugeführt. Heute wird jedoch der "naturnahe" Umgang mit Niederschlagswasser empfohlen. Dazu zählt auch die oberirdische Versickerung. Neben vielen Vorteilen für Natur und Klima leistet sie einen wichtigen Beitrag zur Grundwasser-neubildung. Zwei Möglichkeiten der oberirdischen Versickerung möchten wir Ihnen hier vorstellen.
Flächenversickerung
Dabei wird Niederschlagswasser ohne Aufstauung über freie, bewachsene Flächen versickert. Als Zuleitung werden Rinnen angelegt, die das Niederschlagswasser zur Versickerungsfläche leiten. Eine geschlossene Vegetationsdecke hilft dabei, Verschlämmung und Erosion zu vermeiden und die Wasserdurchlässigkeit zu sichern. Diese sollte sich in einer Größenordnung von kf > 1 x 10–5 m/s bewegen ("durchlässig"). Pro 100 m2Fläche, von der abgeleitet wird, werden ca. 70 m2 Versickerungsfläche mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von 10–4 m/s benötigt. Speziell vorbereitete Flächen oder auch eine Wiese bieten gute Möglichkeiten für die Flächenversickerung.
Oberirdische Muldenversickerung
Die oberirdische Muldenversickerung ähnelt der Flächenversickerung, nur dass hierbei das Niederschlagswasser kurzzeitig in einer dauerhaft begrünten, 20–30 cm tiefen Bodenmulde gespeichert wird. Die Entleerung der Mulde erfolgt sowohl über Versickerung als auch über Verdunstung. Auch hier sollte der Boden eine gute Durchlässigkeit aufweisen (kf > 2 x 10–6 m/s) und 10 % der zu entwässernden Fläche als Muldenfläche zur Verfügung stehen. Beim Bau ist auf die waagerechte Sohle zu achten, so dass sich das Wasser gleichmäßig verteilt. Eine 30 cm starke humose, durchlässige Erdschicht dient als natürliche Filterschicht und kann notfalls mit Sand aufgelockert werden. Eine Mulde – alternativ ein tieferes Versickerungsbecken mit Stauraum – ist einfach umsetzbar und kostengünstig, benötigt wenig Fläche und ermöglicht attraktive Gestaltungsvarianten.
Regelungen in einzelnen Bundesländern
Grundsätzlich stellt die Versickerung eine Gewässerbenutzung dar und ist damit erlaubnispflichtig, es sei denn, die Länder haben die Versickerung mit einer Verordnung freigestellt. Besondere Regelungen haben:Baden-Württemberg: Hier wird die Versickerung von Niederschlagswasser von Metalldächern und -flächen über Flächen oder Versickerungsmulden ausdrücklich empfohlen, bedarf aber einer wasserrechtlichen Erlaubnis. Bayern: Hier ist die Versickerung von Niederschlagswasser von Zinkflächen über Flächen oder Bodenmulden mit mindestens 30 cm dicker Bodenschicht erlaubnisfrei möglich. Der Oberboden muss folgende Eigenschaften aufweisen: pH-Wert 6 bis 8 (ist im Betrieb alle drei Jahre zu prüfen und ggf. zu korrigieren), Humusgehalt 1 bis 3 %, Tongehalt unter 10 %.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
http://www.sieker.de/de/fachinformationen/regenwasserbewirtschaftung/versickerung/article/flaechenversickerung-155.html
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
- Die Versickerung von Niederschlagswasser sollte naturnah über bewachsene Grün-flächen oder flache Mulden erfolgen.
- Auch Niederschlagswasser von Zinkdächern kann problemlos oberirdisch versickert werden – mit Vorteilen für Natur und Klima.
- In einigen Bundesländern ist die oberirdische Versickerung von Niederschlagswasser, das von Metallflächen stammt, erlaubt, aber genehmigungspflichtig.
Früher wurde Niederschlagswasser in dicht bebauten Gebieten der Regenwasserkanalisation zugeführt. Heute wird jedoch der "naturnahe" Umgang mit Niederschlagswasser empfohlen. Dazu zählt auch die oberirdische Versickerung. Neben vielen Vorteilen für Natur und Klima leistet sie einen wichtigen Beitrag zur Grundwasser-neubildung. Zwei Möglichkeiten der oberirdischen Versickerung möchten wir Ihnen hier vorstellen.
Flächenversickerung
Dabei wird Niederschlagswasser ohne Aufstauung über freie, bewachsene Flächen versickert. Als Zuleitung werden Rinnen angelegt, die das Niederschlagswasser zur Versickerungsfläche leiten. Eine geschlossene Vegetationsdecke hilft dabei, Verschlämmung und Erosion zu vermeiden und die Wasserdurchlässigkeit zu sichern. Diese sollte sich in einer Größenordnung von kf > 1 x 10–5 m/s bewegen ("durchlässig"). Pro 100 m2Fläche, von der abgeleitet wird, werden ca. 70 m2 Versickerungsfläche mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von 10–4 m/s benötigt. Speziell vorbereitete Flächen oder auch eine Wiese bieten gute Möglichkeiten für die Flächenversickerung.
Oberirdische Muldenversickerung
Die oberirdische Muldenversickerung ähnelt der Flächenversickerung, nur dass hierbei das Niederschlagswasser kurzzeitig in einer dauerhaft begrünten, 20–30 cm tiefen Bodenmulde gespeichert wird. Die Entleerung der Mulde erfolgt sowohl über Versickerung als auch über Verdunstung. Auch hier sollte der Boden eine gute Durchlässigkeit aufweisen (kf > 2 x 10–6 m/s) und 10 % der zu entwässernden Fläche als Muldenfläche zur Verfügung stehen. Beim Bau ist auf die waagerechte Sohle zu achten, so dass sich das Wasser gleichmäßig verteilt. Eine 30 cm starke humose, durchlässige Erdschicht dient als natürliche Filterschicht und kann notfalls mit Sand aufgelockert werden. Eine Mulde – alternativ ein tieferes Versickerungsbecken mit Stauraum – ist einfach umsetzbar und kostengünstig, benötigt wenig Fläche und ermöglicht attraktive Gestaltungsvarianten.
Regelungen in einzelnen Bundesländern
Grundsätzlich stellt die Versickerung eine Gewässerbenutzung dar und ist damit erlaubnispflichtig, es sei denn, die Länder haben die Versickerung mit einer Verordnung freigestellt. Besondere Regelungen haben:Baden-Württemberg: Hier wird die Versickerung von Niederschlagswasser von Metalldächern und -flächen über Flächen oder Versickerungsmulden ausdrücklich empfohlen, bedarf aber einer wasserrechtlichen Erlaubnis. Bayern: Hier ist die Versickerung von Niederschlagswasser von Zinkflächen über Flächen oder Bodenmulden mit mindestens 30 cm dicker Bodenschicht erlaubnisfrei möglich. Der Oberboden muss folgende Eigenschaften aufweisen: pH-Wert 6 bis 8 (ist im Betrieb alle drei Jahre zu prüfen und ggf. zu korrigieren), Humusgehalt 1 bis 3 %, Tongehalt unter 10 %.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
http://www.sieker.de/de/fachinformationen/regenwasserbewirtschaftung/versickerung/article/flaechenversickerung-155.html
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Das ist möglich und eine Alternative zur oberirdischen Versickerung.
Ist die oberirdische Versickerung von Niederschlagswasser aus gestalterischen oder aus Platzgründen nicht ausführbar, bieten sich verschiedene Möglichkeiten der unterirdischen Versickerung an. Diese möchten wir Ihnen hier kurz vorstellen.
Rigole
Bei einer Rigole wird ein Bodenhohlraum mit durchlässigem, versickerungsfähigen Material wie z. B. Kies oder Lavagranulat gefüllt und gegen Verschlämmung mit einem Filtervlies geschützt. Alternativ können perforierte Rohrleitungen (Rohrrigole) oder Kunststofffüllkör-per in ein unterirdisches Feinkies- oder Grobsandbett verlegt werden. Hier wird das Wasser kurzzeitig gespeichert und durch Versickerung dem Grundwasser zugeführt. Aufgrund der unterirdischen Zuleitung erfolgt keine Filterung des Wassers durch die Oberbodenpassage. Gegen Verunreinigungen ist daher ein Absetzschacht oder eine alternative Filtereinrichtung des Zulaufs ratsam. Der Platzbedarf und der Wartungsaufwand von Rigolen ist relativ gering, der Bau jedoch aufwändiger als eine oberirdische Versickerungslösung. Die Größe einer Rigole richtet sich nach der zu erwartenden Wassermenge und der Versickerungsfähigkeit des Bodens und wird im Arbeitsblatt A 138 der Fachvereinigung DWA beschrieben.
Sickerschacht
Ein Sickerschacht besteht meist aus einem runden Betonhohlkörper, in den Niederschlagswasser eingeleitet und über den durchlässigen Boden und den umgebenden Kiesbereich der Seitenwände versickert wird. Gegen Verschlämmung empfiehlt sich auch hier ein Filtervlies zwischen Erdreich und Kiesschicht. Auch bei einem Sicker-schacht entfällt durch die unterirdische Zuleitung die Filterfunktion des Oberbodens. Ein Sickerschacht besitzt den Vorteil, dass kein Platz an der Oberfläche gebraucht wird, jedoch ist die relativ große Einbautiefe zu beachten.
Regelungen in einzelnen Bundesländern
Bei der Rigolen- wie auch bei der Schachtversickerung handelt es sich rechtlich gesehen um eine Gewässer-benutzung, die nach §57 WHG grundsätzlich erlaubnispflichtig ist. Besondere Regelungen haben: Baden-Württemberg: Hier sind diese Arten von Versickerungen in Ausnahmefällen und nach wasserrechtlicher Erlaubnis möglich. Bayern: Hier ist die Versickerung über einen Schacht oder eine Rigole zulässig, wenn zwingende Gründe eine flächenhafte oder linienförmige Versickerung ausschließen und das zu versickernde Niederschlagswasser vor-gereinigt wurde. Zur Vorreinigung von Niederschlagswasser von unbeschichteten Flächen mit einer Zinkfläche über 50 m² können spezielle Filteranlagen verwendet werden, deren Bauart nach Art. 41f BayWG zugelassen sind.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Technische Regeln zum schadlosen Einleiten von gesammeltem Niederschlagswasser in das Grundwasser (TRENGW)
- Kann Niederschlagswasser von Zinkdächern aus Platzgründen nicht oberirdisch versickert werden, ist die unterirdische Versickerung möglich.
- Die Versickerung erfolgt über Sickerschächte oder sogenannte Rigolen und wird über den Boden versickert und dem Grundwasser wieder zugeführt.
- In einigen Bundesländern ist die unterirdische Versickerung nach entsprechender Vorbehandlung erlaubt, aber genehmigungspflichtig.
Ist die oberirdische Versickerung von Niederschlagswasser aus gestalterischen oder aus Platzgründen nicht ausführbar, bieten sich verschiedene Möglichkeiten der unterirdischen Versickerung an. Diese möchten wir Ihnen hier kurz vorstellen.
Rigole
Bei einer Rigole wird ein Bodenhohlraum mit durchlässigem, versickerungsfähigen Material wie z. B. Kies oder Lavagranulat gefüllt und gegen Verschlämmung mit einem Filtervlies geschützt. Alternativ können perforierte Rohrleitungen (Rohrrigole) oder Kunststofffüllkör-per in ein unterirdisches Feinkies- oder Grobsandbett verlegt werden. Hier wird das Wasser kurzzeitig gespeichert und durch Versickerung dem Grundwasser zugeführt. Aufgrund der unterirdischen Zuleitung erfolgt keine Filterung des Wassers durch die Oberbodenpassage. Gegen Verunreinigungen ist daher ein Absetzschacht oder eine alternative Filtereinrichtung des Zulaufs ratsam. Der Platzbedarf und der Wartungsaufwand von Rigolen ist relativ gering, der Bau jedoch aufwändiger als eine oberirdische Versickerungslösung. Die Größe einer Rigole richtet sich nach der zu erwartenden Wassermenge und der Versickerungsfähigkeit des Bodens und wird im Arbeitsblatt A 138 der Fachvereinigung DWA beschrieben.
Sickerschacht
Ein Sickerschacht besteht meist aus einem runden Betonhohlkörper, in den Niederschlagswasser eingeleitet und über den durchlässigen Boden und den umgebenden Kiesbereich der Seitenwände versickert wird. Gegen Verschlämmung empfiehlt sich auch hier ein Filtervlies zwischen Erdreich und Kiesschicht. Auch bei einem Sicker-schacht entfällt durch die unterirdische Zuleitung die Filterfunktion des Oberbodens. Ein Sickerschacht besitzt den Vorteil, dass kein Platz an der Oberfläche gebraucht wird, jedoch ist die relativ große Einbautiefe zu beachten.
Regelungen in einzelnen Bundesländern
Bei der Rigolen- wie auch bei der Schachtversickerung handelt es sich rechtlich gesehen um eine Gewässer-benutzung, die nach §57 WHG grundsätzlich erlaubnispflichtig ist. Besondere Regelungen haben: Baden-Württemberg: Hier sind diese Arten von Versickerungen in Ausnahmefällen und nach wasserrechtlicher Erlaubnis möglich. Bayern: Hier ist die Versickerung über einen Schacht oder eine Rigole zulässig, wenn zwingende Gründe eine flächenhafte oder linienförmige Versickerung ausschließen und das zu versickernde Niederschlagswasser vor-gereinigt wurde. Zur Vorreinigung von Niederschlagswasser von unbeschichteten Flächen mit einer Zinkfläche über 50 m² können spezielle Filteranlagen verwendet werden, deren Bauart nach Art. 41f BayWG zugelassen sind.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Technische Regeln zum schadlosen Einleiten von gesammeltem Niederschlagswasser in das Grundwasser (TRENGW)
Nein, denn Zink stellt kein Risiko für die Umwelt dar!
Ziel der Trinkwasserverordnung ist es, die Gesundheit der Verwender und Konsumenten zu schützen. Sie ist die deutsche Umsetzung der Europäischen Trinkwasserrichtlinie. Bei der Auflistung von Stoffen, deren Grenzwerte regelmäßig überprüft werden müssen, ist Zink weder in der deutschen Trinkwasserverordnung noch in der europäischen Trinkwasserrichtlinie aufgeführt!
EU-Wasserrahmenrichtlinie – ganz ohne Zink!
Die europäische Wasserrahmenrichtlinie sichert die Gewässerqualität in ganz Europa. Liegt eine schlechte Gewässerqualität vor, müssen Maßnahmen zur Verbesserung ergriffen werden. Es werden dazu zwei Listen mit Stoffen geführt, die europaweit als gewässergefährdend gelten: die sogenannten "prioritären Stoffe", deren Gehalt in Gewässern begrenzt werden soll und die "prioritär gefährlichen Stoffe", deren Eintrag in Gewässer auf null reduziert werden sollen. Zink ist in keiner dieser Listen enthalten.
Oberflächengewässerverordnung
Die deutsche Oberflächengewässerverordnung befasst sich mit Qualitätsnormen von Gewässern. Diese geben an, welche Stoffkonzentrationen einen "guten ökologischen Gewässerzustand" anzeigen. Für Zink beträgt die Umweltqualitätsnorm 800 mg/kg Schwebstoff. Allgemeine Aussagen für Zinkanwendungen im Baubereich lassen sich aus dieser Umweltqualitätsnorm jedoch nicht ableiten.
Wasserhaushaltsgesetz und Abwasserverordnung
Das Wasserhaushaltsgesetz enthält Vorgaben für die Nutzung und zum Schutz von Oberflächengewässern und Grundwasser und definiert Niederschlagswasser als Abwasser, wenn es aus bebauten oder befestigten Flächen abgeleitet und gesammelt zum Abfluss kommt. Die Regenwasserkanalisationen und alle Versickerungsanlagen werden damit rechtlich als Abwasserbehandlungsanlage eingestuft. Die Niederschlagswasserfreistellungsverordnung regelt in einigen Bundesländern, ob und welche Maßnahmen erlaubt und genehmigungspflichtig sind – sie beinhaltet aber keine Grenzwerte. Die Abwasserverordnung regelt die Einleitung von Industrieabwässern. Der Grenzwert für Zink beträgt vor der Vermischung mit anderen Abwässern 2 mg/l (Emissionsgrenzwert), ist jedoch nicht direkt auf abgeleitetes Niederschlagswasser von Metalldächern oder -fassaden übertragbar.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch, Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Wasserrahmenrichtlinie, Umweltbundesamt
Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer (Oberflächengewässerverordnung), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer (Abwasserverordnungsgesetz), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung in den Gesetzesregelungen der Bundesländer
- Zink ist unbedenklich – erkennbar daran, dass es keinen Grenzwert in der deutschen Trinkwasserverordnung für Zink gibt.
- Auch in anderen Verordnungen, die Risiken für Gewässer betreffen, wird Zink nicht als besorgniserregender Stoff aufgeführt.
- Nur für Oberflächengewässer und Böden werden Umweltqualitätsziele für Zink genannt
Ziel der Trinkwasserverordnung ist es, die Gesundheit der Verwender und Konsumenten zu schützen. Sie ist die deutsche Umsetzung der Europäischen Trinkwasserrichtlinie. Bei der Auflistung von Stoffen, deren Grenzwerte regelmäßig überprüft werden müssen, ist Zink weder in der deutschen Trinkwasserverordnung noch in der europäischen Trinkwasserrichtlinie aufgeführt!
EU-Wasserrahmenrichtlinie – ganz ohne Zink!
Die europäische Wasserrahmenrichtlinie sichert die Gewässerqualität in ganz Europa. Liegt eine schlechte Gewässerqualität vor, müssen Maßnahmen zur Verbesserung ergriffen werden. Es werden dazu zwei Listen mit Stoffen geführt, die europaweit als gewässergefährdend gelten: die sogenannten "prioritären Stoffe", deren Gehalt in Gewässern begrenzt werden soll und die "prioritär gefährlichen Stoffe", deren Eintrag in Gewässer auf null reduziert werden sollen. Zink ist in keiner dieser Listen enthalten.
Oberflächengewässerverordnung
Die deutsche Oberflächengewässerverordnung befasst sich mit Qualitätsnormen von Gewässern. Diese geben an, welche Stoffkonzentrationen einen "guten ökologischen Gewässerzustand" anzeigen. Für Zink beträgt die Umweltqualitätsnorm 800 mg/kg Schwebstoff. Allgemeine Aussagen für Zinkanwendungen im Baubereich lassen sich aus dieser Umweltqualitätsnorm jedoch nicht ableiten.
Wasserhaushaltsgesetz und Abwasserverordnung
Das Wasserhaushaltsgesetz enthält Vorgaben für die Nutzung und zum Schutz von Oberflächengewässern und Grundwasser und definiert Niederschlagswasser als Abwasser, wenn es aus bebauten oder befestigten Flächen abgeleitet und gesammelt zum Abfluss kommt. Die Regenwasserkanalisationen und alle Versickerungsanlagen werden damit rechtlich als Abwasserbehandlungsanlage eingestuft. Die Niederschlagswasserfreistellungsverordnung regelt in einigen Bundesländern, ob und welche Maßnahmen erlaubt und genehmigungspflichtig sind – sie beinhaltet aber keine Grenzwerte. Die Abwasserverordnung regelt die Einleitung von Industrieabwässern. Der Grenzwert für Zink beträgt vor der Vermischung mit anderen Abwässern 2 mg/l (Emissionsgrenzwert), ist jedoch nicht direkt auf abgeleitetes Niederschlagswasser von Metalldächern oder -fassaden übertragbar.
Quellenangaben:
DWA-Regelwerk: Arbeitsblatt DWA-A 138, online abrufbar über www.dwa.de.
Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch, Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Wasserrahmenrichtlinie, Umweltbundesamt
Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer (Oberflächengewässerverordnung), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer (Abwasserverordnungsgesetz), Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz
Niederschlagswasserfreistellungsverordnung in den Gesetzesregelungen der Bundesländer
Das ist prinzipiell möglich und in Sonderfällen unter bestimmten Voraussetzungen erlaubt.
Zink ist natürlicher Bestandteil in Flüssen und Seen und der Gehalt kann stark variieren. Oberflächengewässer enthalten in Europa meist zwischen 2,5 und 12 μg Zink pro Liter – die Konzentration von zinkreichen Böden kann bis zu 100 μg/l betragen. Diese natürlichen Zinkwerte werden "Hintergrundkonzentration" genannt. Durch Abwässer verursachte Zinkeinträge in Flüsse und Seen liegen durch vorgeschaltete Filteranlagen im Bereich der Hintergrundkonzentration. Von Natur aus sind Wasserlebewesen an Zink in der Umwelt angepasst und können überflüssiges Zink wieder ausscheiden [1].
Zink und die EU-Wasserrahmenrichtlinie
Rechtlich wird Niederschlagswasser von bebauten oder befestigten Flächen dem Abwasser zugeordnet und unterliegt damit den Bestimmungen zur Abwasserbeseitigung im Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Die Wasser-rahmenrichtlinie besagt, dass Niederschlagswasser direkt oder über eine Kanalisation ohne Vermischung mit Schmutzwasser in ein Gewässer eingeleitet werden darf. Die EU-Wasserrahmenrichtlinie gibt vor, was einen guten Gewässerzustand ausmacht. Dafür sind Grenzwerte für bestimmte Schadstoffe festgelegt, u.a. die sogenannten "prioritären Stoffe", deren Einleitung in Gewässer zu begrenzen ist. Zink gehört nicht zu diesen Stoffen und stellt damit kein Risiko für Seen und Flüsse dar.
Zink und Gewässerqualität
Die Oberflächengewässerverordnung beschreibt Umweltqualitätsnormen und Schwellenwerte, die nicht über-schritten werden dürfen, um einen guten chemischen Zustand eines Gewässers zu gewährleisten. Für Zink gilt eine Umweltqualitätsnorm von 800 mg/kg im Schwebstoff oder im Sediment pro Jahr. Bei Gewässern, die von Natur aus wenig Zink enthalten, kann es sinnvoll sein, die Konzentration an bioverfügbarem Zink zu berechnen, bevor die Einleitung von Niederschlagswasser eingerichtet wird. [2].
Vorgaben für die Einleitung in Gewässer
Kommunen wenden bei Fragen zur Behandlung von Niederschlagswässern häufig das Regelwerk der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft (DWA) an. Hier ist besonders das Arbeitsblatt DWA-M 153 "Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser" wichtig [3]. Entsprechend Ziffer 5.3.2. dieses Merkblatts werden zinkbedeckte Dachflächen bis zu einer Größe von 500 m² genauso bewertet, wie nicht-metallische, wenn das Niederschlagswasser innerhalb eines Gewässer- oder Uferabschnitts von 1000 m Länge eingeleitet wird. Als unproblematisch wird auch die Einleitung in Gewässer gesehen, wenn Niederschlagswasser von Zinkflächen zuvor über die natürliche Bodenschicht gefiltert wurde, z.B. über ein Mulden-Rigolen-System mit Ablauf.
Quellenangaben:
[1] Zinc in the Environment – Understanding the Science. International Zinc Association (IZA), 2015
[2] http://bio-met.net/
[3] Merkblatt DWA-M 153 Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser. DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., 2012
- Zink ist ein natürliches Element in Böden, im Gestein und in Gewässern.
- Niederschlagswasser von Zinkflächen darf in Oberflächengewässer eingeleitet werden.
- Über Rechenmodelle kann ermittelt werden, welche Wirkung die Einleitung zinkhaltiger Dachablaufwässer auf Gewässer haben kann
Zink ist natürlicher Bestandteil in Flüssen und Seen und der Gehalt kann stark variieren. Oberflächengewässer enthalten in Europa meist zwischen 2,5 und 12 μg Zink pro Liter – die Konzentration von zinkreichen Böden kann bis zu 100 μg/l betragen. Diese natürlichen Zinkwerte werden "Hintergrundkonzentration" genannt. Durch Abwässer verursachte Zinkeinträge in Flüsse und Seen liegen durch vorgeschaltete Filteranlagen im Bereich der Hintergrundkonzentration. Von Natur aus sind Wasserlebewesen an Zink in der Umwelt angepasst und können überflüssiges Zink wieder ausscheiden [1].
Zink und die EU-Wasserrahmenrichtlinie
Rechtlich wird Niederschlagswasser von bebauten oder befestigten Flächen dem Abwasser zugeordnet und unterliegt damit den Bestimmungen zur Abwasserbeseitigung im Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Die Wasser-rahmenrichtlinie besagt, dass Niederschlagswasser direkt oder über eine Kanalisation ohne Vermischung mit Schmutzwasser in ein Gewässer eingeleitet werden darf. Die EU-Wasserrahmenrichtlinie gibt vor, was einen guten Gewässerzustand ausmacht. Dafür sind Grenzwerte für bestimmte Schadstoffe festgelegt, u.a. die sogenannten "prioritären Stoffe", deren Einleitung in Gewässer zu begrenzen ist. Zink gehört nicht zu diesen Stoffen und stellt damit kein Risiko für Seen und Flüsse dar.
Zink und Gewässerqualität
Die Oberflächengewässerverordnung beschreibt Umweltqualitätsnormen und Schwellenwerte, die nicht über-schritten werden dürfen, um einen guten chemischen Zustand eines Gewässers zu gewährleisten. Für Zink gilt eine Umweltqualitätsnorm von 800 mg/kg im Schwebstoff oder im Sediment pro Jahr. Bei Gewässern, die von Natur aus wenig Zink enthalten, kann es sinnvoll sein, die Konzentration an bioverfügbarem Zink zu berechnen, bevor die Einleitung von Niederschlagswasser eingerichtet wird. [2].
Vorgaben für die Einleitung in Gewässer
Kommunen wenden bei Fragen zur Behandlung von Niederschlagswässern häufig das Regelwerk der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft (DWA) an. Hier ist besonders das Arbeitsblatt DWA-M 153 "Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser" wichtig [3]. Entsprechend Ziffer 5.3.2. dieses Merkblatts werden zinkbedeckte Dachflächen bis zu einer Größe von 500 m² genauso bewertet, wie nicht-metallische, wenn das Niederschlagswasser innerhalb eines Gewässer- oder Uferabschnitts von 1000 m Länge eingeleitet wird. Als unproblematisch wird auch die Einleitung in Gewässer gesehen, wenn Niederschlagswasser von Zinkflächen zuvor über die natürliche Bodenschicht gefiltert wurde, z.B. über ein Mulden-Rigolen-System mit Ablauf.
Quellenangaben:
[1] Zinc in the Environment – Understanding the Science. International Zinc Association (IZA), 2015
[2] http://bio-met.net/
[3] Merkblatt DWA-M 153 Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser. DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., 2012
Natürlich! Ganz einfach geht es mit dem Online-Berechnungsprogramm Regenwassercheck ZINK (www.zn-rate.com)
Mit dem Online-Rechner "Regenwassercheck ZINK" ("Zn-RATE" – Zinc Roof Assessment Tool for the Environment") können Sie die Unbedenklichkeit von Zinkabschwemmungen Ihres geplanten oder bestehenden Objekts selbst berechnen. Unter www.zn-rate.com können Sie nach kostenloser Registrierung individuelle Daten wie die Größe der Zinkflächen an Dach, Fassade und des Entwässerungssystems sowie die Art der Versickerung eingegeben und unter Berücksichtigung standortgegebener Niederschlagsmengen und zu erwartender SO2-Belastung den Zink-Abtrag berechnen lassen. Zusätzlich gibt das Berechnungsprogramm eine lokale Umweltbewertung der Niederschlagsversickerung auf der Basis der aktuellsten, durch die EU akzeptierten Bewertungsmethoden.
Wissenschaftlich fundierte Berechnungsgrundlage
Berechnungsgrundlage des RegenwasserChecks ZINK sind die natürlichen Abschwemmraten von Zinkflächen, die über viele Jahre von Instituten und Hochschulen aus ganz Europa wissenschaftlich erforscht wurden. Diese gingen in das vom Umweltinstitut ARCHE consulting im belgischen Gent entwickelte Berechnungsprogramm ein. Mitarbeiter des Instituts sind gefragte Experten, z. B: bei Stoffsicherheitsbeurteilungen und der Bewertung von Chemikalienrisiken durch die EU. Das Berechnungsprogramm ist von dem Umweltinstitut RAMBOLL, Kopenhagen, validiert worden
Beratung zu Zink und Versickerung
Sollten Sie Fragen rund um das Baumetall Zink haben, finden Sie nützliches Praxiswissen auf der Webseite www.bauzink.de und können sich unter der Service-Nummer 0211 – 941 906-73 oder info@zink.de umfassend beraten lassen
Quellenangaben:
"Zinc-Roof Assessment Tool for the Environment (Zn-RATE)", www.zn-rate.com
ARCHE Consulting, www.arche-consulting.be
- Mit dem Regenwassercheck ZINK kann jeder einen Unbedenklichkeitsnachweis von bestehenden oder geplanten Objekten berechnen.
- Individuelle Standortdaten wie jährliche Niederschlagsmengen und die SO2-Belastung am Standort sowie die Größe der Zinkflächen werden berücksichtigt.
- Zusätzlich gibt das Programm die Möglichkeit einer Umweltbewertung für den Boden und das Grundwasser.
Mit dem Online-Rechner "Regenwassercheck ZINK" ("Zn-RATE" – Zinc Roof Assessment Tool for the Environment") können Sie die Unbedenklichkeit von Zinkabschwemmungen Ihres geplanten oder bestehenden Objekts selbst berechnen. Unter www.zn-rate.com können Sie nach kostenloser Registrierung individuelle Daten wie die Größe der Zinkflächen an Dach, Fassade und des Entwässerungssystems sowie die Art der Versickerung eingegeben und unter Berücksichtigung standortgegebener Niederschlagsmengen und zu erwartender SO2-Belastung den Zink-Abtrag berechnen lassen. Zusätzlich gibt das Berechnungsprogramm eine lokale Umweltbewertung der Niederschlagsversickerung auf der Basis der aktuellsten, durch die EU akzeptierten Bewertungsmethoden.
Wissenschaftlich fundierte Berechnungsgrundlage
Berechnungsgrundlage des RegenwasserChecks ZINK sind die natürlichen Abschwemmraten von Zinkflächen, die über viele Jahre von Instituten und Hochschulen aus ganz Europa wissenschaftlich erforscht wurden. Diese gingen in das vom Umweltinstitut ARCHE consulting im belgischen Gent entwickelte Berechnungsprogramm ein. Mitarbeiter des Instituts sind gefragte Experten, z. B: bei Stoffsicherheitsbeurteilungen und der Bewertung von Chemikalienrisiken durch die EU. Das Berechnungsprogramm ist von dem Umweltinstitut RAMBOLL, Kopenhagen, validiert worden
Beratung zu Zink und Versickerung
Sollten Sie Fragen rund um das Baumetall Zink haben, finden Sie nützliches Praxiswissen auf der Webseite www.bauzink.de und können sich unter der Service-Nummer 0211 – 941 906-73 oder info@zink.de umfassend beraten lassen
Quellenangaben:
"Zinc-Roof Assessment Tool for the Environment (Zn-RATE)", www.zn-rate.com
ARCHE Consulting, www.arche-consulting.be
Das war einmal: Mit dieser Auflistung haben Sie den Überblick!
Quellenangaben:
http://www.sieker.de/de/fachinformationen/rechtliche-grundlagen/article/technische-regeln-96.html
- Verschiedene Fachverbände arbeiten seit Jahren an einem umfassenden Regelwerk für die Siedlungswasserwirtschaft.
- Namhafte Mitglieder sind die DWA, BWK e.V., DWD und die FFL e.V.
- Ist die Aufgabenstellung klar, findet sich in der Auflistung die entsprechende Regelung, was zu tun ist
- Deutsche Vereinigung Wasser und Abfall (DWA)
- Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK) e.V.
- Deutsches Institut für Normung e.V. (DIN)
- Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
- Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V. (fbr)
- Forschungsgesellschaft Landesentwicklung Landschaftsbau e.V (FLL)
Verband | Nr. / Bezeichnung | Jahr | Titel |
BWK | A3 | 2016 | Ableitung von immissionsorientierten Anforderungen an Misch- und Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse (Entwurf geplant) |
M3 | 2001 | Ableitung von Anforderungen an Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse | |
1986-100 | 2008 | Detaillierte Nachweisführung immissionsorientierter Anforderungen an Misch- und Niederschlagswassereinleitungen gemäß BWK - Merkblatt 3 | |
DIN | 1989 | 2005 | Regenwassernutzungsanlagen |
DIN/EN 752 | 2008 | Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden April 2008 | |
DWA | A100 | 2006 | Leitlinien der integralen Siedlungsentwässerung (ISiE) |
A102 | 2016 | "Niederschlagsbedingte Siedlungsabflüsse - Grundsätze und Anforderungen zum Umgang mit Regenwetterabflüssen" | |
A110 | 2012 | Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis von Abwasserleitungen und -kanälen | |
A117 | 2006 | Bemessung von Regenrückhalteräumen | |
A118 | 2006 | Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen | |
A128 | 1992 | Richtlinien für die Bemessung und Gestaltung von Regenentlastungsanlagen in Mischwasserkanälen | |
A138 | 2005 | Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser | |
A198 | 2003 | Vereinheitlichung und Herleitung von Bemessungswerten für Abwasseranlagen | |
M149 | 1999/2007 | Zustandserfassung und -beurteilung von Entwässerungssystemen | |
M153 | 2007 | Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser | |
M165 | 2004 | Anforderungen an Niederschlag-Abfluss-Berechnungen in der Siedlungsentwässerung | |
M177 | 2001 | Bemessung und Gestaltung von Regenentlastungsanlagen in Mischwasserkanälen – Erläuterungen und Beispiele | |
M178 | 2005 | Empfehlungen für Planung, Bau und Betrieb von Retentionsbodenfiltern zur weiter-gehenden Regenwasserbehandlung im Misch- und Trennsystem | |
DWD | KOSTRA | 2000 | Koordinierte Starkniederschlags-Regionalisierungs-Auswertungen |
FLL | 2005 | Versickerung und Wasserrückhaltung | |
http://www.sieker.de/de/fachinformationen/rechtliche-grundlagen/article/technische-regeln-96.html
Nein, denn Zink ist zugelassenes Baumaterial!
Für Baumaterialien aus Zink bestehen harmonisierte Produktnormen – erkennbar an der CE-Kennzeichnung. Hersteller bestätigen damit, dass ihr Produkt allen geltenden europäischen Vorschriften entspricht. Bauzink unterliegt damit der EU-Bauprodukteverordnung und ist grundsätzlich zugelassen. An CE-gekennzeichnete Produkte dürfen zudem keine weiteren Anforderungen gestellt werden. Geregelt ist dies in der Bauproduktenverordnung (BauPVO), laut derer EU-Mitgliedsstaat den Einsatz von CE-zertifizierten Produkten nicht untersagen oder behindern dürfen.
Unzulässige Einschränkungen auf Kommunalebene
In Bebauungsplänen (B-Plänen) wird der Einsatz von Bauzink (z. B. Dach, Fassade, Regenwasserableitung) gelegentlich untersagt. Dies ist mit Bezug auf eine Gestaltungssatzung im Einzelfall mit genauer Begründung möglich. Aufgrund von ambitionierten Umweltqualitätszielen im Falle einer Niederschlagswasserversickerung ist dies unzulässig, da laut Wasserhaushaltsgesetz des Bundes oder in den Niederschlagsfreistellungsverordnungen der Bundesländer die Versickerung von Regenwasser, das von Zinkflächen abgeleitet wird, grundsätzlich möglich ist. Die Festschreibung von Baumaterialien in B-Plänen unterliegen damit dem Länderrecht und darf durch kommunale Vorgaben nicht ohne weiteres eingeschränkt werden.
Rechtssicherheit und Hilfe bei Zink-Verboten
Der im April 2018 in dem Fachtitel "Baurecht" veröffentlichte Artikel von Herrn Rechtsanwalt Michael Halstenberg klärt über die rechtlichen Hintergründe zur Verwendung von Bauzink auf. Bei Fragen rund um Zink-Verbote gibt die Initiative ZINK unter der Service-Nummer 0211 – 941906-73 oder info@zink.de Auskunft.
Dieses Informationen zum verantwortungsvollen Umgang mit Regenwasser sowie weitere Zink-Fakten erhalten Sie als PDF-Download unter www.bauzink.de
- Der Einsatz von Zinkblechen an Gebäuden ist prinzipiell erlaubt.
- Nur aus städteplanerischen und damit in Zusammenhang stehenden Gestaltungssatzungen kann die Anwendung von Baumaterialien allgemein in Bebauungsplänen eingeschränkt werden – nicht aber aus ambitionierten Umweltqualitäts-zielen, z. B. im Fall von Niederschlagsversickerung.
- Die Niederschlagsversickerung von Zinkflächen ist gesetzlich auf Länderebene geregelt und möglich.
Für Baumaterialien aus Zink bestehen harmonisierte Produktnormen – erkennbar an der CE-Kennzeichnung. Hersteller bestätigen damit, dass ihr Produkt allen geltenden europäischen Vorschriften entspricht. Bauzink unterliegt damit der EU-Bauprodukteverordnung und ist grundsätzlich zugelassen. An CE-gekennzeichnete Produkte dürfen zudem keine weiteren Anforderungen gestellt werden. Geregelt ist dies in der Bauproduktenverordnung (BauPVO), laut derer EU-Mitgliedsstaat den Einsatz von CE-zertifizierten Produkten nicht untersagen oder behindern dürfen.
Unzulässige Einschränkungen auf Kommunalebene
In Bebauungsplänen (B-Plänen) wird der Einsatz von Bauzink (z. B. Dach, Fassade, Regenwasserableitung) gelegentlich untersagt. Dies ist mit Bezug auf eine Gestaltungssatzung im Einzelfall mit genauer Begründung möglich. Aufgrund von ambitionierten Umweltqualitätszielen im Falle einer Niederschlagswasserversickerung ist dies unzulässig, da laut Wasserhaushaltsgesetz des Bundes oder in den Niederschlagsfreistellungsverordnungen der Bundesländer die Versickerung von Regenwasser, das von Zinkflächen abgeleitet wird, grundsätzlich möglich ist. Die Festschreibung von Baumaterialien in B-Plänen unterliegen damit dem Länderrecht und darf durch kommunale Vorgaben nicht ohne weiteres eingeschränkt werden.
Rechtssicherheit und Hilfe bei Zink-Verboten
Der im April 2018 in dem Fachtitel "Baurecht" veröffentlichte Artikel von Herrn Rechtsanwalt Michael Halstenberg klärt über die rechtlichen Hintergründe zur Verwendung von Bauzink auf. Bei Fragen rund um Zink-Verbote gibt die Initiative ZINK unter der Service-Nummer 0211 – 941906-73 oder info@zink.de Auskunft.
Dieses Informationen zum verantwortungsvollen Umgang mit Regenwasser sowie weitere Zink-Fakten erhalten Sie als PDF-Download unter www.bauzink.de
Für einen Besichtigungswunsch kann die Initiative ZINK gern Kontakte zu Unternehmen der Zinkindustrie in Deutschland vermitteln.
Schreiben Sie uns Ihren Besichtigungswunsch – Kontakt zur Initiative ZINK.
Gern vermittelt die Initiative ZINK Exponate aus den Mitgliedsunternehmen.
Die Initiative ZINK sendet Informationsmaterialien kostenfrei zu. Neben Broschüren gibt es auch Kurzfilme und Animationen zur Erzeugung und Verarbeitung von Zink auf unserem YouTube-Kanal.
Eine Auswahl der verfügbaren Materialien finden Sie unter Downloads
Eine Auswahl der verfügbaren Materialien finden Sie unter Downloads
Die Initiative ZINK unterstützt Projekte durch Informationsmaterialien und Exponate. Gern vermitteln wir den Besuch von Mitarbeitern der Zinkindustrie im Unterricht.
Bei der Umsetzung ganzer Projekte rund um Zink können weitere Unterstützungsmaßnahmen abgestimmt werden.
Teilen Sie uns Ihren bedarf mit: – Kontakt zur Initiative ZINK.
Bei der Umsetzung ganzer Projekte rund um Zink können weitere Unterstützungsmaßnahmen abgestimmt werden.
Teilen Sie uns Ihren bedarf mit: – Kontakt zur Initiative ZINK.
Die Lehrpläne der Bundesländer sind unterschiedlich, sodass die Initiative ZINK keine Empfehlung für bestimmte Jahrgangsstufen geben kann. Grundsätzlich bietet Zink jedoch Anknüpfungspunkte zu mehreren Schulfächern und liefert ideale Themen für fächerübergreifenden Unterricht oder verschiedene Projekte.
Beispiele für den Einsatz von Zink im Unterricht sind beispielsweise:
Chemie:
Beispiele für den Einsatz von Zink im Unterricht sind beispielsweise:
Chemie:
- Elektrochemische Vorgänge beim Korrosionsschutz von Stahl durch Verzinken
- Kartoffel- oder Zitronenbatterie
- Gewinnungselektrolyse
- Gewinnung von Zinksulfat
- Zink als lebenswichtiges Spurenelement für Menschen, Tiere und Pflanzen
- Zinkgehalt in Nahrungsmitteln (gesundes Frühstück mit Zink)
- Kressewurzeltest
- Gestalten mit Zinkblech und Zinkdraht
- Druck mit Zinkplatte
Nein – im Gegenteil: Es hat viele positive Eigenschaften!
- Zink ist nachhaltig
- Zink ist ungiftig, auch wenn es – ebenso wie Gold, Silber und Eisen – physikalisch zu den Schwermetallen gezählt wird
- Zink kann ohne Probleme in vielen Produkten eingesetzt werden
Nein – im Gegenteil: Zink ist für die Gesundheit wichtig!
Zink ist ein chemisches Element, also ein Reinstoff, der mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann. Es ist in Reinform ein silbern glänzendes, sprödes Metall, das in Verbindung mit anderen Stoffen (Legierungen) wie beispielsweise Titanzink viele positive Eigenschaften aufweist. Titanzink besteht aus sehr reinem Feinzink, dem ein kleiner Anteil von Titan und Kupfer zugesetzt wird. Dadurch ist es einfach zu bearbeiten, formbar, zugfest und äußerst robust gegenüber Witterungseinflüssen. Aufgrund dieser Vorteile findet Zinkblech seit langem Verwendung als Dacheindeckung, Fassadenverkleidung oder als Material für die Dachentwässerung.
Nicht alle Schwermetalle sind giftig!
Zink gilt für Physiker und Materialwissenschaftler aufgrund seiner Dichte als „Schwermetall“. Dazu werden Stoffe gezählt, deren Dichte größer ist als 5,0 g pro Kubikzentimeter (cm3). Auch andere Metalle werden aufgrund ihrer Dichte dazu gezählt, wie Eisen (7,87 g/cm3), Gold (19,32 g/cm3), Silber (10,49 g/cm3) oder Platin (21,45 g/cm3). Da wir problemlos Silber-, Gold- oder Platinschmuck am Körper tragen, Gold sogar für Zahnersatz verwendet wird und Eisen und Zink als Spurenelemente für die Gesundheit wichtig sind, ist die verallgemeinernde Verbindung „Schwermetall = giftig“ schlichtweg falsch. Die Dichte eines Materials sollte deshalb nicht als Entscheidungsgrundlage für oder gegen ein Baumaterial wie beispielsweise Bauzink zum Einsatz kommen [1,2].
Quellenangaben:
[1] JOHN H. DUFFU: „HEAVY METALS“—A MEANINGLESS TERM?, Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 5, pp. 793–807, 2002. © 2002 IUPAC
[2]ME Hodson: Heavy metals—geochemical bogey men? In: Environmental Pollution, 129/2004, S. 341 – 343
- Zink kommt natürlich in der Umwelt vor: im Wasser, im Boden und in der Luft
- Zink ist ein lebenswichtiges Spurenelement
- Zink wirkt sich positiv auf die Gesundheit aus
Zink ist ein chemisches Element, also ein Reinstoff, der mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann. Es ist in Reinform ein silbern glänzendes, sprödes Metall, das in Verbindung mit anderen Stoffen (Legierungen) wie beispielsweise Titanzink viele positive Eigenschaften aufweist. Titanzink besteht aus sehr reinem Feinzink, dem ein kleiner Anteil von Titan und Kupfer zugesetzt wird. Dadurch ist es einfach zu bearbeiten, formbar, zugfest und äußerst robust gegenüber Witterungseinflüssen. Aufgrund dieser Vorteile findet Zinkblech seit langem Verwendung als Dacheindeckung, Fassadenverkleidung oder als Material für die Dachentwässerung.
Nicht alle Schwermetalle sind giftig!
Zink gilt für Physiker und Materialwissenschaftler aufgrund seiner Dichte als „Schwermetall“. Dazu werden Stoffe gezählt, deren Dichte größer ist als 5,0 g pro Kubikzentimeter (cm3). Auch andere Metalle werden aufgrund ihrer Dichte dazu gezählt, wie Eisen (7,87 g/cm3), Gold (19,32 g/cm3), Silber (10,49 g/cm3) oder Platin (21,45 g/cm3). Da wir problemlos Silber-, Gold- oder Platinschmuck am Körper tragen, Gold sogar für Zahnersatz verwendet wird und Eisen und Zink als Spurenelemente für die Gesundheit wichtig sind, ist die verallgemeinernde Verbindung „Schwermetall = giftig“ schlichtweg falsch. Die Dichte eines Materials sollte deshalb nicht als Entscheidungsgrundlage für oder gegen ein Baumaterial wie beispielsweise Bauzink zum Einsatz kommen [1,2].
Quellenangaben:
[1] JOHN H. DUFFU: „HEAVY METALS“—A MEANINGLESS TERM?, Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 5, pp. 793–807, 2002. © 2002 IUPAC
[2]ME Hodson: Heavy metals—geochemical bogey men? In: Environmental Pollution, 129/2004, S. 341 – 343
Das Recycling von Zink ist aus mehreren Gründen heute wichtiger denn je:
Zink kommt in Pflanzen und Tieren, in der Luft, im Wasser und im Boden vor. Die Erdkruste ist von Natur aus zinkhaltig und enthält im Durchschnitt ca. 70 mg/kg Zink [1]. Verwitterung durch Wind und Wasser kann Zink aus Böden lösen, sodass sich in der Natur geringe Mengen an Zink in einem ständigen Kreislauf befinden. Dies bewirkt eine natürliche Hintergrundkonzentration von Zink, die in der Luft, im Oberflächenwasser und im Boden nachweisbar ist [2,3].
Zink muss über die Nahrung aufgenommen werden
Im Lauf der Evolution haben Pflanzen und Tiere Zink aus der Umwelt aufgenommen und es für verschiedene Stoffwechselaufgaben eingesetzt. Zink ist daher ein essenzielles – also lebensnotwendiges – Element für Menschen, Tiere und Pflanzen, das der Körper mit der Nahrung aufnehmen muss. Die ausreichende Zinkversorgung über eine ausgewogene Ernährung ist hierzulande gewährleistet. Der Bedarf eines Erwachsenen liegt bei circa 10 bis 15 mgm Zink pro Tag. Dabei wird im Körper eine Menge von ca. 2,5 Gramm Zink konstant aufrecht gehalten. Zink wird vom Körper nicht gespeichert und überschüssiges Zink wieder abgegeben. Das geschieht auf natürlichem Weg durch Schwitzen oder über die Verdauung. Erst bei sehr hohen Überdosierungen kann auch Zink – wie auch andere Stoffe – ungesund wirken.
Zink ist lebenswichtig
Zink ist eines der wichtigsten Spurenelemente und an fast allen lebenswichtigen Stoffwechselfunktionen beteiligt. Die Hauterneuerung und die Wundheilung werden beispielsweise nachweislich durch Zink gefördert. Während der Schwangerschaft, im Kleinkindalter und in der Pubertät trägt die Aufnahme von Zink zur ge-sunden Entwicklung und Ausbildung des Nervensystems bei. Im Einklang damit steht, dass der menschliche Samen und die Muttermilch zu den zinkreichsten Körperflüssigkeiten gehören. [4,5].
Quellenangaben:
[1] „Zinc in the Environment - Understanding the Science“, IZA 2015
[2] Richardson GM. (2001). Critical Review on Natural Global and Regional Emissions of Six Trace Metals to the Atmosphere. Final Report Submitted to International Lead Zinc Research Organization (ILZRO), International Copper Association (ICA), and Nickel Producers Environmental Research Association (NiPERA).
[3] Klee RJ, Graedel TE. (2004). Elemental Cycles: A Status Report on Human or Natural Dominance. Annual Review of Environmental Resources 29:69 – 107.
[4] Kuljeet Kaur et al.: „Zinc the metal of life“, Comprehensive reviews in food science and food safety, Vol. 13, 2014, Seiten 358 – 376
[5]HAJO HAASE und LOTHAR RINK: „Das essenzielle Spurenelement Zink“, Biol. Unserer Zeit, 5 (2010), Vol. 40, Seiten 314 – 321
- Beim Recycling von Zinkschrott werden nur etwa 5 % der Energie benötigt, die bei der Produktion von Zink aus Erzen aufgewendet werden müssen. So sinkt der Stromverbrauch und CO2-Ausstoß wird vermieden.
- Zinkschrotte sind eine regionale Ressource für die Zinkgewinnung und dienen damit der Versorgungssicherung (Urban Mining).
- Das Recycling von Zink aus Materialien, in denen Zink nicht metallisch vorliegt, vermeidet deren Deponierung.
Zink kommt in Pflanzen und Tieren, in der Luft, im Wasser und im Boden vor. Die Erdkruste ist von Natur aus zinkhaltig und enthält im Durchschnitt ca. 70 mg/kg Zink [1]. Verwitterung durch Wind und Wasser kann Zink aus Böden lösen, sodass sich in der Natur geringe Mengen an Zink in einem ständigen Kreislauf befinden. Dies bewirkt eine natürliche Hintergrundkonzentration von Zink, die in der Luft, im Oberflächenwasser und im Boden nachweisbar ist [2,3].
Zink muss über die Nahrung aufgenommen werden
Im Lauf der Evolution haben Pflanzen und Tiere Zink aus der Umwelt aufgenommen und es für verschiedene Stoffwechselaufgaben eingesetzt. Zink ist daher ein essenzielles – also lebensnotwendiges – Element für Menschen, Tiere und Pflanzen, das der Körper mit der Nahrung aufnehmen muss. Die ausreichende Zinkversorgung über eine ausgewogene Ernährung ist hierzulande gewährleistet. Der Bedarf eines Erwachsenen liegt bei circa 10 bis 15 mgm Zink pro Tag. Dabei wird im Körper eine Menge von ca. 2,5 Gramm Zink konstant aufrecht gehalten. Zink wird vom Körper nicht gespeichert und überschüssiges Zink wieder abgegeben. Das geschieht auf natürlichem Weg durch Schwitzen oder über die Verdauung. Erst bei sehr hohen Überdosierungen kann auch Zink – wie auch andere Stoffe – ungesund wirken.
Zink ist lebenswichtig
Zink ist eines der wichtigsten Spurenelemente und an fast allen lebenswichtigen Stoffwechselfunktionen beteiligt. Die Hauterneuerung und die Wundheilung werden beispielsweise nachweislich durch Zink gefördert. Während der Schwangerschaft, im Kleinkindalter und in der Pubertät trägt die Aufnahme von Zink zur ge-sunden Entwicklung und Ausbildung des Nervensystems bei. Im Einklang damit steht, dass der menschliche Samen und die Muttermilch zu den zinkreichsten Körperflüssigkeiten gehören. [4,5].
Quellenangaben:
[1] „Zinc in the Environment - Understanding the Science“, IZA 2015
[2] Richardson GM. (2001). Critical Review on Natural Global and Regional Emissions of Six Trace Metals to the Atmosphere. Final Report Submitted to International Lead Zinc Research Organization (ILZRO), International Copper Association (ICA), and Nickel Producers Environmental Research Association (NiPERA).
[3] Klee RJ, Graedel TE. (2004). Elemental Cycles: A Status Report on Human or Natural Dominance. Annual Review of Environmental Resources 29:69 – 107.
[4] Kuljeet Kaur et al.: „Zinc the metal of life“, Comprehensive reviews in food science and food safety, Vol. 13, 2014, Seiten 358 – 376
[5]HAJO HAASE und LOTHAR RINK: „Das essenzielle Spurenelement Zink“, Biol. Unserer Zeit, 5 (2010), Vol. 40, Seiten 314 – 321
Anders als bei anderen Bedachungsarten werden Dachdeckungen aus Titanzink auf einer vollflächigen Holzschalung verlegt. Darüber hinaus ist Zink duktil und formbar. Kommt es zu einem massiven Hagelangriff bleibt die Funktionsfähigkeit und vor allem die Regenwasserdichtheit gegeben – die Dachdeckung wird nicht zuschlagen oder splittert. Es kommt vor, dass Hagelkörner mit der Größe eines Tennishalles Verformungen und Beulen auf der Fläche hinterlassen. Diese Beulen stellen sicher ein unschönes Erscheinungsbild und eine optische Beeinträchtigung dar, das Gebäude und deren Bewohner bleiben jedoch zuverlässig geschützt.
Umfassende Untersuchungen der Fachhochschule Südwestfalen, Prof. Meppeling, haben ergeben, dass Bedachungen aus natürlichem Zink aufgrund Ihrer Verbindungen durch Stehfalze als leitend eingestuft werden können und einen Äußeren Blitzschutz für das Gebäude darstellen. Es ist jedoch erforderlich die Dachflächen zu erden, damit die Spannung im falle eines Blitzschlages in den Untergrund abgeleitet werden kann. Hierzu werden die Dachrinne und das Zinkdach mit einem Leitungsdraht durch einen Blitzschutzfachmann versehen. Erfolgt keine Erdung, sucht sich der Blitzstrom den „kürzesten Weg“ zur Erde, was auch ein Weg durch das Gebäude sein kann – mit entsprechendem Schadenspotential.
In den 80er Jahren ist die Forderung nach der Verwendung einer Trennlage zwischen einer vollflächigen Unterkonstruktion und Metalldächern aufgekommen und hat den Einzug in die Regelwerke genommen. Diese Trennlage hat in erster Linie die Funktion gegen schädigende Einflüsse aus der Unterkonstruktion, korrosivere Einfluss aus sauren- oder chloridhaltigen Bestandteilen, zu schützen. Eine weitere Funktion liegt in dem Schutz der Konstruktion gegen Niederschlag. Bestehen diese Trennlagen aus dichten Materialien wie z. B. Bitumenbahnen, entsteht der negative Effekt, dass allfällig auftretende Feuchtigkeit, z. B. durch Rückstauwasser an Dachdurchdringungen oder hinter Eisschanzen im Traufbereich oder aber durch Leckagen aufgrund fehlerhafter Ausführung, kurzfristig nicht aus der Konstruktion entweichen kann. Diese eingeschlossene Feuchtigkeit kann dauerhaft zu Schäden durch Fäulnis an der Unterkonstruktion und einer Korrosion der Dachdeckung führen. Die wohl nachhaltigste Lösung für die Ausführung der Dachkonstruktion ist eine direkte Montage der Titanzink-Profile auf der Unterkonstruktion, welche in der Regel aus Holz besteht. Hierdurch kann mögliche Feuchtigkeit in die Belüftungsebene abtrocknen. Handelt es sich um eine nicht belüftete Konstruktion oder werden Materialien für die Unterkonstruktion verwendet, aus denen korrosive Stoffe entweichen, bietet sich die Verwendung von sog. Strukturierten Trennlagen an. Diese Art der Trennlage weisen neben einer Dichtungsbahn ein ca. 7-8 mm hohes Strukturgeflecht als Nylon oder Polyprophylen auf, das einen geringen, aber ausreichenden Abstand ergibt, der Feuchtigkeit zuverlässig aus der Konstruktion entweichen lässt.
Der natürliche Werkstoff Zink bildet an der Atmosphäre unter Einwirkung von Regen und der Luft (Sauerstoff, Kohlendioxid) eine eigene Schutzschicht, die Patina. Diese Zinkcarbonatschicht bildet sich kontinuierlich neu, so dass ein Selbstheileffekt erzielt wird, der auch kleine Kratzer, die bei der Montage oder bei einem späteren begehen der Fläche entstehen können, auch farblich ausgleicht. Der Patina Effekt ist ein wichtiger Nachhaltigkeitsaspekt, da keine zusätzliche Beschichtung als Korrosionsschutz erforderlich ist, was Energie bei der Produktion und in Recyclingprozessen spart. Zudem ist die Langlebigkeit einer Beschichtung zeitlich begrenzt – die Patina ist jedoch über die gesamte Nutzungsdauer vorhanden und entlässt keine besorgniserregenden Stoffe wie künstliche Mikropartikel. Die Nutzungsdauer der natürlichen Zinkoberfläche überdauert bis zu vier Wartungsintervalle von Beschichtungen.
Nein! Bauzink kann beliebig oft recycelt werden und schont langfristig Klima und Umwelt.
Bauzink wird - wie Metalle generell - nicht „verbraucht“, sondern „gebraucht“. Es behält seine physikalischen Eigenschaften während seines gesamten Lebenszyklus und wird nach seiner Nutzung ohne Qualitätsverlust wieder gesammelt und recycelt. Dabei haben die meisten Zinkprodukte eine sehr lange Haltbarkeit: Zinkblech hält bis zu 200, verzinkter Stahl bis zu 100 Jahre. Das Recycling von Zinkblech ist dabei energetisch viel günstiger als die Zinkgewinnung aus Erzen. Recycling stellt somit eine wichtige Ergänzung der Zinkgewinnung aus Erzen dar. Für Zinkblech beträgt die Recyclingrate aufgrund des hohen Altmetallwerts und der geringen Verluste über 95 %. Zinkrecycling kann somit die Primärzinkgewinnung sinnvoll ergänzen – wenn auch noch nicht vollständig ersetzen.
Ideal für das Recycling und „cradletocradle“ Prinzip
Für das Recycling von Zinkblech gilt: Alte Bauteile wie Dachrinnen oder Dachelemente können sortenrein mit wenig Aufwand getrennt und wieder in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden. Dabei werden für das Recycling von Zink nur etwa 5 % der Energie benötigt, die sonst für die Gewinnung von Zink aus Erzen auf-gewendet werden müsste. Da am Ende der Nutzungsdauer aus dem Recycling-Zink wieder Werkstoffe und Produkte aus Zink hergestellt werden können, entsprechen Zinkblech und feuerverzinkte Oberflächen den Anforderungen an einen geschlossenen Materialkreislauf.
„Urban mining“ – Zinkkreislauf durch Gebrauchsprodukte
Aufgrund der hohen Recyclingfähigkeit befinden sich Zinkprodukte und -bleche, die in ihrer Funktion als Bedachung, Fassadenbekleidung, Regenrinne oder Verzinkung von Stahlbauteilen an Gebäuden, Carports und z. B. in Gärten dienen, im so genannten anthropogenen Lager – also in einem von Menschen gemachten Wertstofflager. Diese Lager ermöglichen durch das Recycling die langfristige Versorgung mit Zink, was „urban mining“ genannt wird und so viel heißt wie: Abbau und Rückgewinnung von Wertstoffen auf städtischem Gebiet. Es können dadurch neue Zinkprodukte hergestellt werden, ohne dass neues Erz abgebaut werden muss. Einer Studie des Öko-Instituts aus dem Jahr 2016 befanden sich in Deutschland 2014 rund 76,5 Mio. Tonnen Metall im anthropogenen Nicht-Eisen- Metalllager (Aluminium, Kupfer, Zink, Blei und Nickel). 30 % aller Zinkprodukte weltweit entstammen recyceltem Zink. Dieser Anteil nimmt stetig zu, da in den vergangenen 70 Jahren sukzessive immer mehr Zinkprodukte Verwendung gefunden haben. Diese Produkte erreichen zunehmend ihr Nutzungsende und stehen dann für eine Wiederverwertung zur Verfügung.
Quellenangaben:
„Zinc Recycling in Use Stocks“, International Zinc Association, 2015 „Klimaschutzpotenziale des Metallrecyclings und des anthropogenen Metalllagers“, Öko-Institut e.V., 2016 „Zinc. A Sustainable Material Essential for Modern Life.“, International Zinc Association, 2017
- Anders als viele andere Materialien wird Zink in seinen Anwendungen gebraucht und nicht verbraucht.
- Mehr als 95 % des heute eingesetzten Zinkblechs werden nach der Nutzung dem Recycling zugeführt.
- Das Recycling von Zinkblech ist energetisch viel vorteilhafter als die Zinkgewinnung aus Erzen
- Die aktuell explorierten Zinkressourcen ergeben eine Verfügbarkeit über eine sehr lange Zeit (Link)
Bauzink wird - wie Metalle generell - nicht „verbraucht“, sondern „gebraucht“. Es behält seine physikalischen Eigenschaften während seines gesamten Lebenszyklus und wird nach seiner Nutzung ohne Qualitätsverlust wieder gesammelt und recycelt. Dabei haben die meisten Zinkprodukte eine sehr lange Haltbarkeit: Zinkblech hält bis zu 200, verzinkter Stahl bis zu 100 Jahre. Das Recycling von Zinkblech ist dabei energetisch viel günstiger als die Zinkgewinnung aus Erzen. Recycling stellt somit eine wichtige Ergänzung der Zinkgewinnung aus Erzen dar. Für Zinkblech beträgt die Recyclingrate aufgrund des hohen Altmetallwerts und der geringen Verluste über 95 %. Zinkrecycling kann somit die Primärzinkgewinnung sinnvoll ergänzen – wenn auch noch nicht vollständig ersetzen.
Ideal für das Recycling und „cradletocradle“ Prinzip
Für das Recycling von Zinkblech gilt: Alte Bauteile wie Dachrinnen oder Dachelemente können sortenrein mit wenig Aufwand getrennt und wieder in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden. Dabei werden für das Recycling von Zink nur etwa 5 % der Energie benötigt, die sonst für die Gewinnung von Zink aus Erzen auf-gewendet werden müsste. Da am Ende der Nutzungsdauer aus dem Recycling-Zink wieder Werkstoffe und Produkte aus Zink hergestellt werden können, entsprechen Zinkblech und feuerverzinkte Oberflächen den Anforderungen an einen geschlossenen Materialkreislauf.
„Urban mining“ – Zinkkreislauf durch Gebrauchsprodukte
Aufgrund der hohen Recyclingfähigkeit befinden sich Zinkprodukte und -bleche, die in ihrer Funktion als Bedachung, Fassadenbekleidung, Regenrinne oder Verzinkung von Stahlbauteilen an Gebäuden, Carports und z. B. in Gärten dienen, im so genannten anthropogenen Lager – also in einem von Menschen gemachten Wertstofflager. Diese Lager ermöglichen durch das Recycling die langfristige Versorgung mit Zink, was „urban mining“ genannt wird und so viel heißt wie: Abbau und Rückgewinnung von Wertstoffen auf städtischem Gebiet. Es können dadurch neue Zinkprodukte hergestellt werden, ohne dass neues Erz abgebaut werden muss. Einer Studie des Öko-Instituts aus dem Jahr 2016 befanden sich in Deutschland 2014 rund 76,5 Mio. Tonnen Metall im anthropogenen Nicht-Eisen- Metalllager (Aluminium, Kupfer, Zink, Blei und Nickel). 30 % aller Zinkprodukte weltweit entstammen recyceltem Zink. Dieser Anteil nimmt stetig zu, da in den vergangenen 70 Jahren sukzessive immer mehr Zinkprodukte Verwendung gefunden haben. Diese Produkte erreichen zunehmend ihr Nutzungsende und stehen dann für eine Wiederverwertung zur Verfügung.
Quellenangaben:
„Zinc Recycling in Use Stocks“, International Zinc Association, 2015 „Klimaschutzpotenziale des Metallrecyclings und des anthropogenen Metalllagers“, Öko-Institut e.V., 2016 „Zinc. A Sustainable Material Essential for Modern Life.“, International Zinc Association, 2017
Natürlich! Zink ist besonders langlebig, nachhaltig und recyclingfähig!
Laut Europäischer Kommission sollen seit Mai 2016 Umweltaspekte für die Planung, den Bau und das Management von Bürogebäuden umgesetzt werden („Green Public Procurement“, GPP). Diese Kriterien betreffen u. a. den Ressourcenverbrauch für die Herstellung der Baumaterialien und sind öffentlich einsehbar unter http://ec.europa.eu/environment/gpp/eu_gpp_criteria_en.htm
Beispielhafte Vergabe
Bei der Vergabe von Bauleistungen gehen neben der Preisgestaltung auch Umweltaspekte in die Bewertung ein, wie das Vorliegen von EPDs (Umweltproduktdeklarationen), der Recyclinganteil der eingesetzten Materialien sowie die Erarbeitung eines umfassenden Entsorgungskonzeptes. Diese Faktoren werden je nach Umfang und Ausarbeitung unterschiedlich gewichtet:
Im Beispiel würde Angebot B mit 7,73 Gesamtpunkten den Zuschlag erhalten.
Typen von Umweltkennzeichnungen
Die DIN EN 15804 beschreibt drei Typen von Umweltdeklarationen (EPD), von der Selbstdeklaration bis zur Deklaration mit unabhängiger, externer Verifizierung (Typ-3). Für Bauprodukte ist eine Typ-3-EPD optimal, da diese auch als Grundlage für die Zertifizierung von Gebäuden verwendet werden kann. Unsere Mitgliedsunternehmen im Bereich Titanzink - Bauzink verfügen über produktspezifische Typ-3 EPDs, die unter www.ibu-epd.com oder www.oekobaudat.de eingesehen werden können. EPDs zu Bauzink sind hoch informativ: Sie zeigen den gesamten Werkstoffkreislauf und die nachhaltigen Eigenschaften des essenziellen Minerals Zink.
Bedeutung für den Einsatz von Zink
Titanzink-Produkte mit hoher Recycelfähigkeit, hohem Recyclinganteil, unproblematischer Entsorgung (durch Recycling) und vorliegenden EPDs können das Zuschlagsverfahren positiv beeinflussen.
Quellenangaben:
„Nutzung von Umwelt-Produktdeklarationen für die umweltorientierte Vergabe öffentlicher Bauprojekte“, Deutsches Architektenblatt, April 2018, https://dabonline.de/2018/04/23/ausschreibungs-hilfe-green-building-umweltkriterien/ (zu dem Thema hätten wir ein Bild)
- Laut EU-Verordnung von 2016 sollen Umweltaspekte beim Bau öffentlicher Gebäude stärker Beachtung finden („Green Public Procurement“, GPP).
- Umweltproduktdeklarationen (EPDs) von Bauzink-Produkten helfen bei der ökologischen Bewertung.
- Bauzink ist durch seine hohe ökologische Nachhaltigkeit und Zukunftssicherheit für nachfolgende Generationen ein ideales, nachhaltiges Baumaterial.
Laut Europäischer Kommission sollen seit Mai 2016 Umweltaspekte für die Planung, den Bau und das Management von Bürogebäuden umgesetzt werden („Green Public Procurement“, GPP). Diese Kriterien betreffen u. a. den Ressourcenverbrauch für die Herstellung der Baumaterialien und sind öffentlich einsehbar unter http://ec.europa.eu/environment/gpp/eu_gpp_criteria_en.htm
Beispielhafte Vergabe
Bei der Vergabe von Bauleistungen gehen neben der Preisgestaltung auch Umweltaspekte in die Bewertung ein, wie das Vorliegen von EPDs (Umweltproduktdeklarationen), der Recyclinganteil der eingesetzten Materialien sowie die Erarbeitung eines umfassenden Entsorgungskonzeptes. Diese Faktoren werden je nach Umfang und Ausarbeitung unterschiedlich gewichtet:

Typen von Umweltkennzeichnungen
Die DIN EN 15804 beschreibt drei Typen von Umweltdeklarationen (EPD), von der Selbstdeklaration bis zur Deklaration mit unabhängiger, externer Verifizierung (Typ-3). Für Bauprodukte ist eine Typ-3-EPD optimal, da diese auch als Grundlage für die Zertifizierung von Gebäuden verwendet werden kann. Unsere Mitgliedsunternehmen im Bereich Titanzink - Bauzink verfügen über produktspezifische Typ-3 EPDs, die unter www.ibu-epd.com oder www.oekobaudat.de eingesehen werden können. EPDs zu Bauzink sind hoch informativ: Sie zeigen den gesamten Werkstoffkreislauf und die nachhaltigen Eigenschaften des essenziellen Minerals Zink.
Bedeutung für den Einsatz von Zink
Titanzink-Produkte mit hoher Recycelfähigkeit, hohem Recyclinganteil, unproblematischer Entsorgung (durch Recycling) und vorliegenden EPDs können das Zuschlagsverfahren positiv beeinflussen.
Quellenangaben:
„Nutzung von Umwelt-Produktdeklarationen für die umweltorientierte Vergabe öffentlicher Bauprojekte“, Deutsches Architektenblatt, April 2018, https://dabonline.de/2018/04/23/ausschreibungs-hilfe-green-building-umweltkriterien/ (zu dem Thema hätten wir ein Bild)