Der Werkstoff PVC – Eckpfeiler für nachhaltige Fenster
Inhalt: Werkstoff PVC
Kunststofffenster erfreuen sich in Deutschland großer Beliebtheit. Technisch ausgereift und ausgestattet mit einer Reihe positiver Materialeigenschaften liegt ihr Marktanteil bei rund 58 Prozent.
Hart-PVC ist besonders witterungsbeständig, sorgt für hervorragende Dämmwerte und hat trotz geringem Pflegebedarf eine sehr lange Lebensdauer. Als Nachteil von Kunststofffenstern wird hingegen oft die geringe Nachhaltigkeit aufgeführt. Denn generell wird Kunststoff als eher umweltschädlich wahrgenommen und die hohe Recyclingquote ist vielen Menschen nicht bewusst.
Aber ist das wirklich so? Schließlich gibt es viele verschiedene Arten von Kunststoff, die sich in ihren Eigenschaften und ihrer Nachhaltigkeit stark unterscheiden.
Erfahre hier, wie der Werkstoff PVC zu fast 100 Prozent recyclebar ist und warum Kunststofffenster in puncto Nachhaltigkeit mit Holz- oder Aluminiumfenstern nicht nur mithalten können, sondern teilweise sogar überlegen sind.
Übersicht: Welche Kunststoffe gibt es?
Kunststoffe begegnen Dir in deinem Alltag fast überall. Sie kommen jedoch nicht in der Natur vor, sondern werden durch eine Reihe chemischer Prozesse aus organischen Stoffen – meist Erdöl oder Erdgas – hergestellt. Je nach Herstellungsprozess haben Kunststoffe verschiedene Eigenschaften, durch die sie sich in drei Kategorien einteilen lassen:
Thermoplaste
Thermoplaste sind Kunststoffe, die sich bei einer bestimmten Temperatur leicht verformen lassen und nach dem Abkühlen ihre Form behalten. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden, solange das Material nicht überhitzt und somit eine thermische Zersetzung eintritt. Die meisten im Alltag gebräulichen Kunststoffe gehören zu den Thermoplasten, so wie PVC, das in nahezu allen wesentlichen Bereichen des täglichen Lebens vorkommt.
PVC (Polyvinylchlorid) ist beständig gegen Säuren, Öle, Alkohol und Laugen. Zudem ist PVC schwer entflammbar, lässt sich leicht einfärben und kann je nach Herstellungsverfahren undurchsichtig, durchscheinend und sogar glasklar sein. PVC wird in harten PVC (PVC-U/U=unplasticized) und weichen PVC (PVC-P/P=plasticized) unterschieden. Weicher PVC enthält bis zu 40 % Weichmacher, während hartem PVC prinzipiell keine Weichmacher beigemischt werden. Rohre oder hochwertige Fensterprofile wie von VEKA bestehen aus hochschlagzähem PVC-U. PVC-P hingegen kommt beispielsweise in Bodenbelägen oder LKW-Planen vor.
PET ist gegen viele Chemikalien beständig, lässt sich leicht recyceln und ist lebensmittelecht. Daher wird PET vor allem in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie eingesetzt, beispielsweise in Getränkeflaschen und Folien, aber auch in Textilfasern.
PE wird je nach Herstellungsverfahren als PE-HD (PE mit hoher Dichte / High Density) oder PE-LD (PE mit geringer Dichte / Low Densitiy) bezeichnet. HDPE ist steif und verschleißfest. Typische Produkte aus PE-HD sind Reinigungsmittelbehälter, Plastikflaschen oder Rohre für Gas und Trinkwasser. PE-LD ist deutlich weicher und formbarer. So bestehen z. B. Plastiktüten, Frischhaltefolien oder Müllsäcke aus PE-LD.
PP ist etwas härter und wärmebeständiger als PE. Daher wird es vor allem für Lebensmittelverpackungen eingesetzt, die mikrowellen- oder kochfest sind oder für Becher, Verpackungen und Verschlüsse, die heiß gesiegelt werden.
PS ist vor allem in geschäumter Form unter dem Markennamen Styropor bekannt. In dieser Form wird es vor allem zur Wärme- und Schalldämmung genutzt. PS-Schaumkugeln findet man zudem auch in Sitzsäcken vor. In ungeschäumten Zustand ist Polystyrol hart und transparent und wird für Lebensmittelverpackungen, aber auch für Verglasungen von Möbeln oder Duschen eingesetzt.
Duroplaste
Duroplaste sind Kunststoffe, die unter Druck und hohen Temperaturen hergestellt werden. Im Gegensatz zu Thermoplasten können sie nicht mehr umgeformt werden, sobald sie ausgehärtet sind. Sie werden beispielsweise für Pfannen- und Topfgriffe verwendet.
Elastomere
Elastomere sind Kunststoffe, die sich unter Zug und Druck elastisch verformen, danach aber wieder in ihre ursprüngliche Gestalt übergehen. Sie befinden sich in Reifen, Gummibändern und Dichtungsringen.
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PVC-U: Widerstandsfähiger Allrounder
Polyvinylchlorid ist einer der ältesten Kunststoffe: 1835 stellte der französische Chemiker Henri Victor Regnault PVC eher zufällig her, als er Vinylchlorid für längere Zeit dem Sonnenlicht aussetzte und merkte, dass sich daraus ein weißes Pulver bildete. Anknüpfend an diese Entdeckung, deren Bedeutung Regnault wohl nicht bewusst war, experimentierte 1912 der deutsche Chemiker Fritz Klatte mit Vinylchlorid und verschiedenen Zusätzen und legte damit den Grundstein für die industrielle Herstellung von PVC. Für die Entwicklung von marktfähigen Produkten war der Kunststoff thermisch jedoch noch zu instabil. Die Rohstoffknappheit nach dem Ersten Weltkrieg und die Suche nach kostengünstigen Materialien führten schließlich zu einer stärkeren Forschung an geeigneten Herstellungsverfahren.
Heute gehört PVC nach Polyethylen und Polypropylen zu den am häufigsten hergestellten Kunststoffen. Seine Beliebtheit verdankt PVC seiner hohen Widerstandsfähigkeit und dem breiten Anwendungsspektrum. Zudem benötigt PVC im Vergleich zu anderen Kunststoffen weniger natürliche Rohstoffe wie Erdöl oder Erdgas. Vor allem unter Nachhaltigkeitsaspekten ist es wichtig, zwischen Hart-PVC (PVC-U) und Weich-PVC (PVC-P) zu unterscheiden. Denn Hart-PVC werden keine umstrittenen Weichmacher beigemischt.
PVC-U als Fensterprofil
Aufgrund seiner Eigenschaften ist Hart-PVC ein bewährter und beliebter Werkstoff für verschiedene Bauprodukte. Für Fensterprofile eignet sich PVC-U vor allem dank folgender Vorteile:
- Es ist mechanisch und thermisch leicht zu bearbeiten. Die Form des Fensterprofils lässt sich daher sehr gut dem Einsatzzweck anpassen und auch außergewöhnliche Formen sind problemlos möglich.
- Dank seiner Festigkeit und Härte hält es Lasten und Druck sehr gut stand.
- Hochwertige PVC-U-Profile sind hoch schlagzäh und unempfindlich gegen mechanische Einflüsse von außen.
- PVC-U ist temperaturbeständig zwischen -30°C und +70°C und ist damit sowohl im Winter als auch im Sommer stabil.
- PVC-U ist nicht empfindlich gegenüber Feuchtigkeit sowie leichten Säuren, alkalischen Verbindungen, Benzin und Ölen. Dadurch sind Fensterprofile aus Hart-PVC beständig gegenüber Witterung, Luftschadstoffen und anderen Umwelteinflüssen.
- PVC-U ist ungiftig und gibt keine unangenehmen Gerüche ab.
- Durch geringe Wärmeleitfähigkeit von PVC-U tragen Fensterprofile aus diesem Material außerdem zur Wärmedämmung bei und helfen somit beim Energiesparen.
Nachhaltigkeit von PVC-U als Fensterprofil
Von den drei am meisten verwendeten Werkstoffen für Fenster in Deutschland, Aluminium, Holz und Kunststoff, würde man das letztgenannte sicherlich nicht als nachhaltig einstufen. Hier haben die anderen Werkstoffe vermeintlich die Nase vorn. Doch bei differenzierter Betrachtung zeigt sich, wie nachhaltig die Fensterprofile aus Kunststoff sind.
Fensterprofile aus Hart-PVC können in Sachen Nachhaltigkeit vor allem durch ihre lange Lebensdauer und die hohe Recyclingfähigkeit (PVC kann bis zu siebenmal wiederverwendet werden) punkten. Trotz Regen, Schnee, Hagel und starker Sonneneinstrahlung bleibt es ein widerstandsfähiges Material. Anders als Holzfenster müssen sie zum Schutz gegen Witterungseinflüsse nicht regelmäßig abgeschliffen und lackiert werden und zur Reinigung benötigt man lediglich ein feuchtes Tuch und gegebenenfalls etwas Spülmittel. Moderne, hochwertige PVC-Fensterprofile verfügen zudem über hervorragende Dämmeigenschaften. Dadurch sind sie äußerst energieeffizient.
Recycling von Fensterprofilen aus PVC-U
Nicht nur der geringe Pflegeaufwand und die lange Lebensdauer machen PVC-U zu einem idealen Werkstoff für Fensterprofile, sondern auch, dass Kunststofffenster zu fast 100 Prozent recycelt werden können. Dazu werden Altfenster und -türen in der Regel in Containern gesammelt und – wie beispielsweise im Recyclingzyklus der VEKA Umwelttechnik – in hochmodernen Recyclingwerken für die weitere Verarbeitung zerkleinert.
Mit Hilfe von starken Magneten werden dann zunächst sämtliche Metallteile entfernt und zur Wiederverwertung gesammelt. Im nächsten Schritt wird das Gemisch nach verschiedenen Korngrößen getrennt und von Glas- und Gummiresten befreit. Das verbliebene PVC-Granulat wird anschließend unter kontinuierlicher Video- und Computerkontrolle farblich sortiert und auf eine einheitliche Korngröße gebracht.
Eine abschließende Qualitätskontrolle sorgt schließlich dafür, dass letzte Fremdstoffe entfernt werden und ein sortenreines Granulat entsteht. Dieses kann dann dem Wertstoffkreislauf wieder zugeführt werden. Der VEKA Recycling-Verbund konnte so bereits über 25 Millionen Kunststofffenster recyceln und etwa 40 Millionen Fenster mit PVC-Recyclingkern bereitstellen.
Fazit: Kunststoff ist nicht gleich Kunststoff
Seine hohe Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit machen PVC-U zum idealen Werkstoff für Fensterprofile. Doch auch über die reine Produktlebensdauer hinaus können Kunststofffenster aus PVC-U punkten: Sowohl der äußerst geringe Pflegeaufwand als auch die hervorragende Wärmedämmung und die fast vollständige Recyclingfähigkeit helfen dabei, langfristig Ressourcen zu sparen und eine zusätzliche Belastung der Umwelt zu vermeiden.
Wer heute beim Hausbau oder der Renovierung auf Kunststofffenster setzt, trifft daher eine Entscheidung zu Gunsten der Nachhaltigkeit. Das heißt jedoch nicht, dass Du Abstriche im Hinblick auf Ambiente und Optik machen musst. Moderne Kunststofffenster bieten eine große Designvielfalt, sodass die natürliche Optik und wohlige Ausstrahlung von Holz problemlos nachempfunden werden kann.
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