Greenability Gemeinsam „grüne“ Ziele erreichen.

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1 Greenability Gemeinsam „grüne“ Ziele erreichen.
Dr. Gerald Kirchner Leiter Innovationsmanagement

2 BYK – Additive und Instrumente
Additive für Lacke und Kunststoffe Neue Anwendungsbereiche für Papier und Klebstoffe Prüfinstrumente für Lack- und Kunststoffoberflächen Produkte Umsatz 2010: Mio. € Mitarbeiter: weltweit, davon 705 in Wesel Verkaufsprodukte: Zahlen Teil von ALTANA Globale Vertriebsnetz Produktionsstandorte in Europa, USA und China Organisation

3 Anwendungsbereiche für Additive
Netzen und Dispergieren Entschäumer Oberfläche Haftvermittler Rheologie Wachse

4 Inhaltsverzeichnis Was bedeutet „Grün“? Grüne Anforderungen
Geringer VOC-Gehalt Umweltzeichen Erneuerbare Rohstoffe Lebenszyklusanalyse Bio-Abbaubarkeit Greenability bei BYK Ausblick

5 „Grüne“ Formulierungen - Was bedeutet das eigentlich?
Das wachsende „grüne“ Bewusstsein der Endverbraucher beschleunigt den Trend hin zu umweltfreundlicheren Systeme. Ein weltweit gültiger Industriestandard für Farben, Lacke oder Kunststoffe, der definiert, was genau „grün“ ist, existiert bislang nicht.

6 Kriterien für “Grüne Additive”
VOC ECO Kennzeichen Nachwachsende Rohstoffe

7 Kriterien für “Grüne Additive”
Lebenszyklus - Analysen Carbon Footprint Bio-Abbaubarkeit

8 VOC - Gehalt

9 VOC-Messung BYK-Additive (weltweit)
Der VOC-Gehalt (VOC = Volatile Organic Compounds) wird durch Headspace Gas-Chromatographie bestimmt. Die Probe ist einem Glasfläschchen fest verschlossen und die Zusammensetzung des Gasraumes oberhalb der Probe (= Headspace) wird nach einer Äquilibrierungszeit von 60 Minuten bei 100 °C gaschromatographisch untersucht. Das Verfahren ist angelehnt an RAL-GZ 479.

10 Head-Space GasChromatography
FID GasChromatograph Head-Space GasChromatography HS-Flasche HS-Nadel Probe Head Space Chromatogramm Kontrollierte Temperatur

11 VOC-Berechnung BYK-Additive USA
EPA Method 24 Indirekte Methode zur Bestimmung des VOC Gehaltes Zuerst wird der Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen durch Trocknung bestimmt Der flüchtige Anteil ergibt sich aus der Differenz der Gesamteinwaage minus dem Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen Danach werden der Wassergehalt bzw. die von EPA 24 ausgenommen Lösemittel bestimmt und diese so erhaltenen Werte von dem Betrag der flüchtigen Bestandteilen abgezogen. Im Ergebnis erhält man den VOC-Gehalt des Produktes. EPA= Environment Protection Agency

12 VOC Beispiele

13 Umweltzeichen

14 ECO Umweltzeichen

15 ECO Kennzeichen Beispiele
Deutschland  Blauer Engel RAL-UZ12a (03/2008) AgBB Europa  Eco Label 1980 / 2000; decision USA  Green Seal GS-11 (2008) Japan  Eco Mark Product category No 126 „ Paint version 2.1 and 2.2“ 15

16 ECO Kennzeichen Allgemeiner Überblick(1)
Substanzen oder Formulierungen mit bestimmten Klassifizierungen sind ausgeschlossen: - giftig (T), sehr giftig (T+), kanzerogen, mutagen, - reizend (Xi), Umweltgefährlich (N, R50, R53) Einige Produkte / Produktgruppnen sind ausgeschlossen: - Schwermetalle - Alkylohenolethoxylate - Phthalate - Formaldehyd - Perfluorierte Alkylsulfonate und Carbonsäuren - Halogenierte organische Lösemittel - Rest-Monomere - Konservierungsstoffe - etc. Im Einzelfall müssen die Vorschriften geprüft werden 16

17 ECO Kennzeichen Allgemeiner Überblick(2)
Grenzwerte VOC Verschiedene Definitionen und analytische Methoden Anforderungen an Verpackung Minimum 20% von Recycling-Material Schwermetall Beschränkungen Lebenszyklus Anweisungen zum sachgerechten Gebrauch und der Entsorgung Kennzeichnung Einschränkungen für die Verwendung von „Bio“, „Eco“ etc. Keine Vereinfachungen Eigenschaften Die Eigenschaften des Lacken sollen erhalten bleiben. Im Einzelfall müssen die Vorschriften geprüft werden 17

18 GREEN ADDITIVES Example: Wetting & Dispersing Additives
EU Eco-label Blue Angel Green Seal Eco Mark Singapore Formaldehyde-free APEO-free VOC content (ppm) Preservative* MIT/BIT (<0.3%) ROHS WEEE >1500 > ANTI-TERRA-250 √ ■ BYK-154 DISPERBYK DISPERBYK-102 DISPERBYK-185 DISPERBYK-190 DISPERBYK-191 DISPERBYK-192 DISPERBYK-198 DISPERBYK-199 DISPERBYK-2015 DISPERBYK-2090 DISPERBYK-2091 DISPERBYK-2095 DISPERBYK-2096

19 GREEN ADDITIVES Example: Defoamers
EU Ecolabel Blue Angel Green Seal Eco Mark Singapore Formaldehyde-free (<0.1 %) APEO-free VOC content (ppm) Preservative * MIT/BIT (<0.3%) ROHS WEEE >1500 > BYK-012 √ ■ BYK-014 BYK-017 BYK-018 BYK-021 BYK-022 BYK-023 x BYK-024 BYK-035 BYK-037 BYK-038 BYK-044 BYK-093 BYK-1610 BYK-1615 BYK-1730 BYK-1740

20 GREEN ADDITIVES Example: Surface - Additives
EU-Eco-label Blue Angel Green Seal Eco Mark Singapore Formaldehyde-free (<0.1 %) APEO-free VOC content (ppm) Preservative * MIT/BIT (<0.3%) ROHS WEEE >1500 > Surface Additives, Silicone-based BYK-307 √ ■ BYK-333 BYK-348 BYK-349 Surface Additives, Wax-based AQUACER 501 AQUACER 513 AQUACER 535 AQUACER 539 AQUAMAT 208 AQUAMAT 270 AQUATIX 8421 CERAFLOUR 920 CERAFLOUR 928

21 GREEN ADDITIVES Example: Rheology and UV Absorber
EU- Eco-label Blue Angel Green Seal Eco Mark Singapore Formaldehyde-free (<0.1 %^) APEO-free VOC-free (< 1500 ppm) Preservative* MIT/BIT (<0.3%) ROHS WEEE >1500 > Rheology Additives BYK-425 √ ■ BYK-428 × Inorganic UV Absorbers NANOBYK-3810 NANOBYK-3820 NANOBYK-3840 NANOBYK-3860

22 Erneuerbare Rohstoffe

23 Additive auf Basis erneuerbarer Rohstoffe
Eine natürliche Ressource gilt als erneuerbar, wenn sie durch natürliche Prozesse in vergleichbarem oder schnellerem Maße wieder ersetzt wird, als ihr Verbrauch durch den Menschen erfolgt. Verschiedene anorganische Stoffe, wie Wasser oder Siliziumdioxid, werden als „neutral“ angesehen, wenn sie durch eine Verbrennung oder einen biologischen Abbau nicht beeinflusst werden.

24 “GRÜNE” ADDITIVE Beispiele: Erneuerbare Rohstoffe
Produkte Anteil erneuerbarer Rohstoffe [in %] Netz- und Dispergieradditive ANTI-TERRA-203 50 ANTI-TERRA-204 46 ANTI-TERRA U 33 ANTI-TERRA-U 100 64 BYK-P 105 76 BYK-P 104 39 DISPERBYK-107 75 DISPERBYK-108 83 DISPERBYK-109 80 DISPERBYK-116 42 DISPERBYK-130 36 DISPERBYK-2096 Produkte Anteil erneuerbarer Rohstoffe [in%] Wachse CERAFLOUR 993 96 CERAFLOUR 994 Rheologie Additive BYK-405 39 Oberflächen-Additive BYK-3410 42 Entschäumer BYK-1740 100

25 Lebenzyklus-Analysen
Life Cyle Analysis (LCA)

26 Ref.: http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/introduction.vm
Life Cycle Analysis Ref.:

27 Elemente zur Nachhaltigkeit
Life Cycle Analysis Elemente zur Nachhaltigkeit Gesellschaft Wirtschaft Umwelt

28 Life Cycle Analysis ISO Standards
ISO Umwelt Management Standards ISO 14040:2006 ISO 14044:2006 ISO ersetzt frühere Versionen von ISO bis ISO 14043

29 Life Cycle Analysis Prozess Elemente

30 Ref.: PE International; GaBi Handbook; 09-2010
Life Cycle Analysis System Grenzen Ref.: PE International; GaBi Handbook;

31 Life Cycle Analysis Umwelt Einfluss-Kategorien CML* Unit TRACI**
Global Warning Potential (GWP 100 years) [kg C02-Equiv.] Global Warning Air Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steadystate) [kg R11-Equiv.] Ozone Depletion Air [kg CFC-Equiv.] Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] Acidification Air [molH+Eqiv.] Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] Eutrophication Air Eutrophication Water [kg N-Equiv.] Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv] Smog Air [kg NOx-Equiv.] Human Toxicity Potential (HTP inf.) Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.] Human Health Cancer Air Human Health Cancer Water [kg Benzene-Equiv.] Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) Ecotoxcity Air Ecotoxcity Water [kg 2,4 Dichlorophenoxyace] Abiotec Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv Human Health Criteria Air-Point Source [kg PM2,5-Equiv.] Human Health Non Cancer Air Human Health Non Cancer Water [kg Toluene-Equiv.] Ref.: PE International; GaBi Handbook; *Centre for Environmental Studies (CML) of the University of Leiden **Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and other Environmental Impacts

32 Practical Example: Results for Defoamers
Life Cycle Analysis Practical Example: Results for Defoamers Criteria Product „Bio“ Defoamer „Petro“ Defoamer Energy [ MJ / t Product] 13.192,58 ,00 Energy regenative [MJ / t Product] 36.230,41 2.787,28 EP [kg Phosphat Eqv. / t Product] 6,07 3,34 ODP (catalytisch [kg R11-Eqv. / t Product] 4,93E-05 4,43E-04 POCP [kg Ethen-Eqv. / t Product] 0,49 1,61 GWP 100 Years [CO2-Eqv. / t Product] 1.422,12 7.988,63 AP [kg SO2-Eqv. / t Product] 18,45 15,31

33 Life Cycle Assessment (LCA) Screening-Ergebnis

34 Praktisches Beispiel für Entschäumer-Addtive
Carbon Footprint Praktisches Beispiel für Entschäumer-Addtive

35 Lebenszyklusanalyse (LCA) Standpunkt BYK-Additive
Die meisten Additive haben eine vernachlässigbare Auswirkung auf die Gesamtökobilanz von Produkten, weil: Additive typischerweise in einer Konzentration < 1 % im Endprodukt verwendet werden Ihre chemische Struktur mit den wesentlichen Komponenten der End-Systeme vergleichbar ist Das Herstellungsverfahren und die Transportwege der Additive ebenfalls den wesentlichen Komponenten der Endprodukte ähnelt Additive haben daher keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtökobilanz und die Lebenszyklusanalyse!

36 Bio-Abbaubarkeit

37 Bio-Abbaubarkeit Unter Bio-Abbaubarkeit versteht man den chemische Abbau von Stoffen zu kleinen Molekülen durch die Umwelt

38 Für schnelle Bio-Abbaubarkeit
Test-Methoden: OECD 301 Für schnelle Bio-Abbaubarkeit

39 Bio-Abbaubarkeit Modified SCAS* Test (TG 302 A)
Test-Methode: OECD 302 Für eingeschränkte Bioabbaubarkeit Modified SCAS* Test (TG 302 A) Zahn-Wellens/EMPA** Test (TG 302 B) Modified MITI*** Test (II) (TG 302 C) *Semi-continuous activated sludge ** Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ***Ministry of International Trade and Industry

40 Bioabbaubarkeit des Wirkstoffes
Beispiele für Additive Produkte Anwendungen Bioabbaubarkeit des Wirkstoffes Lactimon Netz- & Dispergieren 100% Disperbyk-163 Disperplast-I Disperbyk-115

41 Weitere umweltrelevante Eigenschaften

42 Weitere umweltrelevante Eigenschaften
Formaldehyd-frei, APEO-frei Entsprechende Additive enthalten laut Rezeptur Formaldehyd < 0,1 % und keine Alkylphenolethoxylate (APEO). Konservierungsmittel Viele wässrige Lackadditive müssen durch Konservierungsmittel vor dem Befall durch Mikroorganismen geschützt werden. BYK verwendet MIT (= Methylisothiazolinon,CAS ) und BIT (= Benzisothiazolinon, CAS ), die in der Industrie weit verbreitet sind, in einer Konzentration von unter 0,3 %

43 Weitere umweltrelevante Eigenschaften
RoHS RoHS ist die Abkürzung von „Restriction of the use of certain Hazardous Substances“ und bezieht sich auf die EG-Richtlinie 2002/95/EG „Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten“. Nicht zulässig sind unter RoHS Blei (Pb), Quecksilber (Hg), Cadmium (Cd), sechswertiges Chrom (CrVI), polybromierte Biphenyle (PBB) und polybromierte Diphenylether (PBDE). WEEE WEEE ist die Abkürzung von Waste Electrical and Electronic Equipment. Dahinter steht die EG-Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte, nach der diese Altgeräte folgende Substanzen nicht enthalten dürfen: polychlorierte Biphenyle (PCB), polychlorierte Terphenyle (PCT), Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (H-FCKW), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW), Kohlenwasserstoffe (KW), Asbest, Quecksilber und bromierte Flammschutzmittel.

44 Greenability bei BYK

45 Greenability Seit Jahrzehnten entwickelt BYK Additive für umweltfreundliche Systeme und schon heute wenden wir mehr als 50 % unserer Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten ganz gezielt dafür auf. Unsere Kunden können auf uns zählen, wenn es heißt, sich der „grünen“ Herausforderung zu stellen, denn wir helfen umweltfreundlichere Produkte herzustellen.

46 Greenability Informationen

47 BRIEF BYK Regulatory Information Extensive Form
BYK bietet eine Zusammenfassung aller zulassungsrelevanten Informationen in dem Informationsdienst BRIEF an: Zulassungsstatus Informationen zu REACH VOC-Gehalt gemäß Rezeptur Informationen über ausdrücklich nicht enthaltene Rezepturbestandteile, wie Schwermetalle, Aromaten. Status gemäß der verschiedensten Inhaltsstoffe laut Rezeptur der EG-Verordnungen, wie zu RoHS

48 Weitere Informationen auf www.byk.com/greenability

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50 Greenability Literatur www.byk.com/additives/technical_literature
B-1 (DE/ EN) Greenability Überblick L-G 20 (DE/ EN) B-G 2 (US) B-G 5 (DE/ EN)

51 Additive für Pulverlacke
Technische Literatur umweltfreundliche Lacksysteme [L-G 5] Additive für strahlen-härtende Systeme [L-G 6] Additive für wässrige Lacksysteme [H-AG1]  Additive für Pulverlacke 

52 Ausblick

53 Ausblick Schwerpunkthemen GREENABILITY werden weiterentwickelt
Implementierung von umweltfreundlichen Herstellverfahren Laborneubau „Green Building“ – Zertifizierung wird angestrebt Kriterien zu GREENABILITY werden bei Produktneuentwicklungen angewandt

54 Green Additives Low VOC ECO Labels Renewable Resources
Summary Low VOC ECO Labels Renewable Resources Life Cycle Analysis Carbon Footprint Bio-degradation

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