Dichtungskonzepte und technische Grenzen - Genauer betrachtet

PTFE-Dichtungen unter Umweltschutzaspekten

PTFE (Polytetrafluorethylen) ist eine organische Verbindung aus der Gruppe der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFC). Dichtungen aus PTFE haben sich aufgrund der besonderen Medienbeständigkeit in vielen Anlagen bewährt. Sie werden besonders in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Neben der besonderen Beachtung der starken Fließeigenschaften bei der Anwendung erfordert die Entsorgung von PTFE einige grundsätzliche Betrachtungen. Dies gilt auch für expandiertes PTFE (ePTFE). Die Entsorgung, i.d.R. durch thermische Zersetzung, energetische Verwertung (Müllverbrennung), setzt Flusssäure (HF), eine Reihe PFCs (z.B. TFE) oder Trifluoressigsäure (TFA) frei. Viele dieser Stoffe sind als gesundheitsgefährdend eingestuft, werden nur schwer abgebaut und reichern sich in der Umwelt an. Die freiwerdende Flusssäure kann auch Anlagen des Entsorgungsunternehmens beschädigen. Es handelt sich also nicht um einen leicht im Hausmüll zu entsorgenden Werkstoff. Das Recyceln von PTFE ist bisher nur unter hohem Energieaufwand in kleinen Mengen möglich. Aktuell wird – laut Wikipedia – die erste Anlage zur Verarbeitung von 500 t/a gebaut.

Doch es gilt, noch einen anderen Aspekt zu berücksichtigen. Denn es sind die grundsätzlichen Anforderungen der EU-Abfallrahmenrichtlinie (Richtlinie 2008/98/EG), die Regelungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) (§ 23 Produktverantwortung) und Richtlinie 91/155/EWG (Sicherheitsdatenblatt) einzuhalten. Ein Hersteller muss auf seinem Datenblatt entsprechende Hinweise für die Entsorgung geben. Falls die Regelungen dieser Vorschriften nicht oder nur zum Teil eingehalten werden, liegt ein Sachmangel bzw. Fehler vor (BGB, ProdHaftG usw.), der zu Schadensersatzleistungen führen kann.

Das bedeutet eigentlich auch, dass derjenige, der z.B. gebrauchte Dichtungen aus PTFE oder ePTFE entsorgt, mit dem regio-nalen Entsorgungsunternehmen klären muss, ob und wie dieser PTFE annimmt. Ist dies nicht der Fall, können Hersteller und Vertreiber zu erweiterter Herstellerverantwortung herangezogen und zur Rücknahme und Entsorgung verpflichtet werden (siehe Richtlinie 2008/98/EG, Kapitel 2, Artikel 8). Grundsätzlich sollte gemäß der Richtlinie 2008/98/EG aus umwelttechnischen Betrachtungen die Verwendung schwer zu entsorgender und schlecht recycelbarer Werkstoffe minimiert, besser – wo immer möglich – ganz vermieden werden.

Wie zuvor erläutert, sind die Werkstoffe PTFE und ePTFE für die Umwelt, besonders bei der Entsorgung durch thermische Verwertung, problematisch und nicht unumstritten. Gemäß der Richtlinie 2008/98/EG (Abfallrahmenrichtlinie) und gemäß des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) sind Hersteller und Vertreiber, letztendlich auch die Anwender gezwungen, unnötigen Müll zu vermeiden. Nach Artikel 4 (Abfallhierarchie) der Richtlinie und laut Abschnitt 1, §6 (Abfallhierarchie) des KrWG muss als Erstes unnötiger Abfall möglichst vermieden werden. Ist das nicht möglich, so soll er zur Wiederverwertung vorbereitet und recycelt werden. Das gelingt bei PTFE/ePTFE noch nicht im industriellen Maßstab. Es bleibt aktuell nichts anderes übrig, als das Material zu deponieren oder – bei Verfügbarkeit geeigneter Verbrennungsanlagen – energetisch zu verwerten (Müllverbrennung). In der Praxis bedeutet dies, dass jeder Anwender überprüfen muss, ob nicht doch ein anderer Werkstoff, z.B. Grafit, eingesetzt werden kann (Substitution). Das gelingt nicht immer, insbesondere nicht bei Dichtungen. Allerdings kann, wenn die Verwendung von PTFE/ePTFE nicht vermieden werden kann, die Substitution von Flachdichtungen aus diesen Werkstoffen durch Metall-Weichstoffdichtungen die Abfallmenge deutlich reduzieren (Bild 1).

Es ist leicht möglich, die benötigten Mengen um 50 bis 60%, in letzter Konsequenz sogar um 90 bis 95% zu verringern. Hochwertige Metall-Weichstoffdichtungen leisten zusätzlich einen Beitrag zur höheren Standfestigkeit und Betriebssicherheit von Anlagen, verbessern den Umweltschutz und tragen zur Kostenreduzierung bei. Geometrisch richtig ausgeführt, reduzieren sie die Kriechrelaxation und können damit nach Stand der Technik als auf Dauer technisch dichte Systemlösungen ohne erforderliche regelmäßige Überprüfung und ggf. ohne Nachziehen eingesetzt werden.

Auch kostenseitig lohnt sich eine genaue Betrachtung: Da PTFE ein sehr teurer Werkstoff ist, ist nicht davon auszugehen, dass die komplexer erscheinenden Metall-Weichstoffdichtungen teurer sind. Die Praxis hat gezeigt, dass die Substitution von PTFE-Dichtungen durch Metall-Weichstoffdichtungen Anwendern Beschaffungs- und – noch deutlicher – Handlingskosten sparen.

Literatur
Dichtungsvademecum, Thomsen und Kollegen, ISBN-13: 978-3-934736-23-8, Verlag PP Publico Publications

© ISGATEC GmbH 2019