16 Fragen
Wo kommt Zink überall vor?
Zink ist ein Teil der Natur. Die meisten Böden und viele Mineralien auf unserem Planeten enthalten Zink in unterschiedlicher Menge. Zink kommt in der Natur, in der Luft, im Wasser und im Boden vor. Der durchschnittlich natürliche Anteil von Zink in der Erdkruste beträgt 70 mg/kg (Trockengewicht) und kann je nach regionalen Besonderheiten zwischen 10 und 300 mg/kg variieren. Aufgrund natürlicher Erosionsprozesse wie Verwitterung und Abtragung von Gesteinen, Böden und Sedimenten durch Wind und Wasser wird ein geringer, aber dennoch wichtiger Bruchteil des natürlichen Zinks beständig bewegt und in die Umwelt transportiert. Vulkanausbrüche, Waldbrände und die Schwebstoffformation über den Meeren tragen ebenfalls zum natürlichen Transport von Zink bei. Diese Prozesse verursachen einen Zinkkreislauf in der Umwelt, der zur natürlichen Hintergrundkonzentration in Luft, Oberflächenwasser und Boden beiträgt. Im Gesamtzusammenhang betrachtet ist der natürliche Zinkkreislauf viel bedeutender als der durch Menschen verursachte. Daneben findet sich Zink als wichtiges Spurenelement in fast allen Lebewesen, also Pflanzen, Tieren und Menschen, da es dort wichtige Aufgaben für die Gesunderhaltung übernimmt. (IZA, „Verhalten von Zink in der Umwelt – Essenzialität und Bioverfügbarkeit“, 2014)
Zink ist ein essenzielles Spurenelement. Was heißt das für mich?
Als essenziell werden alle Stoffe angesehen, die für die Gesunderhaltung von Lebewesen überlebenswichtig sind, aber vom Körper nicht selbst gebildet werden können. Das bedeutet, dass diese Stoffe mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Zink ist ein essenzielles Spurenelement für alle Lebewesen – auch für den Menschen. Es ist an vielen lebenswichtigen Stoffwechselfunktionen in unserem Körper maßgeblich beteiligt. Die Wundheilung der Haut wird z.B. durch Zink gefördert. Während der Schwangerschaft sowie im Kleinkindalter und in der Pubertät trägt die Aufnahme von Zink zur gesunden Entwicklung bei und auch das Immunsystem braucht Zink. Durch eine ausgewogene Ernährung ist der Mensch in der Regel ausreichend mit Zink versorgt. Der Bedarf eines Erwachsenen liegt bei circa 10 bis 15 Milligramm Zink pro Tag. Da der Körper kein Zink speichert, wird überschüssiges Zink wieder ausgeschieden. Erst bei sehr hohen Überdosierungen kann Zink ungesund wirken. („Zinc in Human Health“, herausgegeben von Lothar Rink, IOS Press 2011, online unter: https://ebooks.iospress.nl/volume/zinc-in-human-health), („Zinc: the metal of life“, Kuljeet Kaur et al, in Comprehensive reviews in Food Science and Food Safety, Volume 13 (2014), online unter: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12067/epdf )
Zink ist ein Schwermetall. Ist es deshalb giftig?
Ob ein Element als Schwermetall gilt oder nicht, sagt erst einmal nur etwas über seine physikalische Dichte aus. Diese interessiert in erster Linie Materialforscher und Physiker, hat aber keine Aussagekraft hinsichtlich der Bedeutung für Gesundheit und Umwelt. Im Gegenteil: Zink ist ein essenzielles, das heißt unverzichtbares Spurenelement für den menschlichen Organismus und ist an vielen Stoffwechselprozessen und der Gesunderhaltung beteiligt („Zinc in Human Health“, herausgegeben von Lothar Rink, IOS Press 2011, online unter: https://ebooks.iospress.nl/volume/zinc-in-human-health), („Zinc: the metal of life“, Kuljeet Kaur et al, in Comprehensive reviews in Food Science ans Food Safety, Volume 13 (2014), online unter: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12067/epdf). Betrachtet man die Gruppe der Schwermetalle, zu denen Elemente mit einer Dichte von mehr als 4,5 oder 5 g/cm3 gezählt werden, gehört Zink mit einer Dichte von 7,14 g/cm3 dazu, aber auch Eisen (7,87 g/cm3), Silber (10,49 g/cm3), Gold (19,32 g/cm3) und Platin (21,45 g/cm3). Eisen ist genau wie Zink ein für den Menschen lebenswichtiges Spurenelement und aktiv am Sauerstofftransport im Blut beteiligt, Gold wird z.B. als Zahnersatz verwendet. Die Aussage, dass alle Schwermetalle – und damit Zink – prinzipiell giftig seien, stimmt also nicht.
Ich plane den Einsatz von Zinkblech im Dach- oder Fassadenbereich. Was muss ich wissen?
Als essenziell werden alle Stoffe angesehen, die für die Gesunderhaltung von Lebewesen überlebenswichtig sind, aber vom Körper nicht selbst gebildet werden können. Das bedeutet, dass diese Stoffe mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Zink ist ein essenzielles Spurenelement für alle Lebewesen – auch für den Menschen. Es ist an vielen lebenswichtigen Stoffwechselfunktionen in unserem Körper maßgeblich beteiligt. Die Wundheilung der Haut wird z.B. durch Zink gefördert. Während der Schwangerschaft sowie im Kleinkindalter und in der Pubertät trägt die Aufnahme von Zink zur gesunden Entwicklung bei und auch das Immunsystem braucht Zink. Durch eine ausgewogene Ernährung ist der Mensch in der Regel ausreichend mit Zink versorgt. Der Bedarf eines Erwachsenen liegt bei circa 10 bis 15 Milligramm Zink pro Tag. Da der Körper kein Zink speichert, wird überschüssiges Zink wieder ausgeschieden. Erst bei sehr hohen Überdosierungen kann Zink ungesund wirken. („Zinc in Human Health“, herausgegeben von Lothar Rink, IOS Press 2011, online unter: https://ebooks.iospress.nl/volume/zinc-in-human-health), („Zinc: the metal of life“, Kuljeet Kaur et al, in Comprehensive reviews in Food Science and Food Safety, Volume 13 (2014), online unter: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12067/epdf)
Zink ist ein essenzielles Spurenelement. Was heißt das für mich?
In den meisten Fällen kann Zink problemlos im Baubereich eingesetzt werden. Unter extremen klimatischen Bedingungen oder in speziellen Umweltschutzgebieten, in denen die Einleitung von Niederschlagswasser in ein Gewässer geplant ist, benötigen lokale Umwelt- oder Baubehörden gelegentlich zusätzliche Informationen. In solchen Fällen kann beispielsweise mithilfe des Computerprogramms RegenwasserCheck-ZINK, online unter: https://www.zn-rate.com/, die Wirkung der Zinkoberfläche auf die Umwelt bereits vorausschauend in der Planungsphase berechnet werden. Gerne helfen wir Ihnen weiter – sprechen Sie uns an.
Was hat es mit der Patina auf der Zinkoberfläche auf sich?
Unbeschichtetes Zink bildet durch Witterungseinfluss (Kohlendioxid und Niederschlag) an der Oberfläche eine fest haftende Schicht aus Zinkoxid und basischem Zinkkarbonat. Diese hauchdünne Schicht wird Patina genannt. Die Bildung der Patina zeigt sich durch die Farbänderung der zunächst silbrig-blanken Farbe des Titanzinks hin zu einer matten, grauen Oberfläche. Dabei wächst die Patina schrittweise zu einer einheitlichen Oberfläche zusammen. (F. Porter, Zinc Handbook, Marcel Dekker, 1991) Diese sehr dichte und bei oberflächlichen Kratzern „selbstheilende“ Schicht wirkt als Langzeitschutz gegen Korrosion und sorgt dafür, dass Zinkblech sehr lange hält – theoretisch bis zu 200 Jahre.
Ich plane den Einsatz von Zinkblech im Dach- oder Fassadenbereich. Das Niederschlagswasser soll ortsnah versickert werden. Was muss ich beachten?
Die ortsnahe Versickerung erfolgt über den bewachsenen Oberboden, über Mulden oder Rigolen. In allen diesen Fällen wird Zink, das im Niederschlagswasser enthalten ist, während der Versickerung im Boden gebunden. Allgemein bedarf das Einleiten von Niederschlagswasser in das Grundwasser keiner wasserrechtlichen Erlaubnis, sofern es „schadlos“ ist. Unterhalb von Versickerungsanlagen werden oft die Vorschriften der Bundesbodenschutzverordnung zur Beurteilung des Wirkungspfads Boden-Grundwasser angewendet. Für Zink muss ab einem Wert von 500 µg/l eine Einzelfallprüfung vorgenommen werden. Zink gehört zwar nach der Grundwasserverordnung wie viele andere Metalle allgemein zu den Stoffen, deren Eintrag in das Grundwasser zu begrenzen ist. Einen Grenzwert gibt die Grundwasserverordnung hierzu jedoch nicht vor. Oft ist Zink ohnehin im Grundwasser vorhanden, weil das umgebende Gestein Zink enthält. Auch in der Trinkwasservorordnung gibt es keinen Grenzwert für Zink. Für die ortsnahe Versickerung kann mit dem Online-Programm RegenwasserCheck-ZINK, online unter: https://www.zn-rate.com/, eine Risikoanalyse bzw. der Nachweis der Einhaltung von Umweltqualitätszielen in der Planungsphase berechnet werden. Gerne helfen wir Ihnen weiter – sprechen Sie uns an.
Was bedeutet Abschwemmung von Zink?
Auch wenn Zink ein sehr beständiges Material ist, wird es doch durch Luftverunreinigungen, wie z.B. Schwefeldioxid oder Chloride, angegriffen, so dass sich minimale Mengen Zink aus der Patina lösen. Durch Regen wird das Zink dann von der Oberfläche abgewaschen. Da die Luftbelastung in den letzten Jahrzehnten deutlich abgenommen hat, sind auch die Abschwemmraten von Zink heute auf dem niedrigsten Stand der letzten 40 Jahre. Wie viel Zink abgeschwemmt wird, hängt maßgeblich von der örtlichen Luftbelastung (SO2) ab, zudem von der Regenmenge, der Dachneigung und -ausrichtung und der Klimazone.
Was passiert nach der Abschwemmung mit dem gelösten Zink aus dem Regenwasser im Boden?
Praktische Untersuchungen haben gezeigt, dass Böden die Eigenschaft haben, Zink bereits in den obersten Zentimetern dauerhaft zu binden. So liefert es einen aktiven Beitrag in 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. (I. Odnevall Wallinder, „Outdoor and Indoor Atmospheric Corrosion", 2002). Diese Bindungsfunktion des Bodens wird für den Bau von Versickerungsmulden und Rigolen genutzt. Eine Oberbodenzone von 30 cm wird für die Rückhaltung genutzt was in der Regel bereits in den oberen 5-8 cm erfolgt. Die Mächtigkeit von 30 cm dient dazu ein „durchbrechen“ der Funktionsschicht zu vermeiden und um Bautoleranzen auszugleichen.
Wo kann ich mich über die rechtlichen Bestimmungen zur Ableitung von Niederschlagswasser informieren?
Auskunft zum Thema Zinkemissionen im Niederschlagswasser gibt zum Beispiel die Initiative ZINK, Düsseldorf, info(at)zink.de oder die WVMetalle, Berlin, info(at)wvmetalle.de. Allgemeine Regelungen zum Umgang mit Niederschlagswasser enthält das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) online unter: www.gesetze-im-internet.de/whg_2009/BJNR258510009.html. Genauere Ausführungen und Genehmigungspflichten zur Behandlung von Niederschlagswasser findet man in den Landeswassergesetzen oder in eigenen Niederschlagswasserfreistellungsverordnungen der einzelnen Bundesländer. Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser, wie zum Beispiel bei der Versickerung von Niederschlagswasser findet man in den Arbeitsblättern ATV-A102 (Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen zur Einleitung in Oberflächengewässer) und ATV-A138, Teil 1 (Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser - in Überarbeitung) der Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.
Was ist unter dem Begriff „anthropogenes Lager“ zu verstehen?
Unter einem anthropogenen Lager versteht man eine menschengemachte Lagerstätte für Rohstoffe – im Gegensatz zu natürlichen Vorkommen, z. B. von Erzen im Gestein und Boden. Dies trifft auch auf Zink zu. Da Bauzink vollständig recycelt werden kann, stellen Gebäude mit Dacheindeckungen und Fassadenbekleidungen aus Zink ein Wertstofflager dar. Dieses kann in der Zukunft genutzt werden, um Zink durch Recycling wieder in den Stoffkreislauf einzufügen und zu neuen, gleichwertigen Produkten zu verarbeiten. Zinkschrotte müssen nach der Nutzung nicht deponiert, thermisch verwertet, kompostiert oder biologisch abgebaut werden – sie werden natürlich und einfach wieder genutzt.
Kann Zink aus anthropogenen Lagern den Abbau in natürlichen Zinklagerstätten ersetzen?
Auch wenn heute über 95 % des heute verbauten Zinkblechs wieder in den Kreislauf gelangen, kann ein anthropogenes Lager den Abbau von Zinkerzen zwar ergänzen, jedoch nicht ersetzen. Grund dafür ist die lange Nutzungsdauer von Zink von bis zu 200 Jahren und der dadurch bedingten geringen Schrottverfügbarkeit. Da für das Zink-Recycling nur 5 % des Primärenergiebedarfs benötigt wird, der sonst für die Gewinnung von Zink aus Erzen aufgewendet werden müsste, trägt das Recycling von Zink aus anthropogenen Lagern wesentlich zum Schutz von Natur und Klima bei. Durch wachsenden Einsatz von Schrottmengen nach der Produktnutzung verbessert sich die Ökobilanz für Zink zukünftig zunehmend.
Wie wird sich das anthropogene Zink-Lager entwickeln?
Aktuell kommen in Deutschland auf jeden Einwohner rund 118 kg Zink (9,4 Mio. Tonnen im Jahr 2014*), das hauptsächlich in verzinkten Metallprodukten und als Bauzink vorliegt. Für die kommenden Jahre wird mit einem Zuwachs von 1,22 kg Zink pro Einwohner gerechnet, so dass der Bestand von Zink auf ca. 12,9 Mio. Tonnen im Jahr 2050 anwachsen wird*. Das anthropogene Lager für Zink wird damit wachsen und zunehmend als Wertstoffquelle für Recycling dienen können. *Quelle: „Klimaschutzpotenziale des Metallrecyclings und des anthropogenen Metalllagers“, M. Buchert et al., 2016, Öko-Institut. e.V.
Der Bebauungsplan verbietet den Einsatz von Metallblechen aus optischen Gründen. Ist das erlaubt?
In Einzelfällen darf der Bebauungsplan mit genauer Begründung die Gestaltungsfreiheit eines einzelnen einschränken. Dies kann im B-Plan im Rahmen einer Gestaltungssatzung z. B. die Dachform, den Einsatz von Farben oder die Verwendung bestimmter Baumaterialien und damit auch Zinkblech für die Fassadenverkleidung oder Dacheindeckung betreffen. Sind bestimmte Materialien vorgeschrieben, z. B. um den Gesamteindruck eines historisch gewachsenen Erscheinungsbildes zu erhalten, müssen diese Vorgaben eingehalten werden. Häufig werden Einschränkungen vorgenommen, die z. B. dauerhaft glänzende Metalloberflächen für unzulässig erklären. Zinkoberflächen sind in diesem Fall aufgrund der zu erwartenden blau-grauen Patinabildung häufig erlaubt.
Der Bebauungsplan verbietet den Einsatz von unbeschichteten Metallblechen aus Umweltgründen. Ist das rechtens?
Nein, bei Zinkblechen handelt es sich in der Regel um Titanzink, für das eine CE-Kennzeichnung vorliegt und damit grundsätzlich für Bauanwendungen zugelassen ist. Die CE-Kennzeichnung bestätigt, dass das Produkt allen geltenden europäischen Vorschriften entspricht und damit der EU-Bauproduktenverordnung untersteht. An CE-gekennzeichnete Produkte dürfen zudem keine weiteren Anforderungen gestellt werden. Geregelt ist dies in der Bauproduktenverordnung (BauPVO), laut derer EU-Mitgliedsstaaten den Einsatz von CE-zertifizierten Produkten nicht untersagen oder behindern dürfen. Dies betrifft auch die Forderung nach Beschichtungen, z. B. um mögliche Abschwemmungen von Metallionen zu vermeiden. Dabei ist die Versickerung von Niederschlagswasser, das von Zinkflächen abgeleitet wurde, grundsätzlich erlaubt. Zudem unterliegt die Festschreibung von Baumaterialien in B-Plänen dem Länderrecht. Einem Verbot von Zinkblechen in Bebauungsplänen durch kommunale Vorgaben fehlt somit die Rechtsgrundlage.
Was kann ich tun, wenn ich gerne Zinkblech an meinem Haus verwenden will, dies aber laut Bebauungsplan verboten ist?
Ist dieses Verbot durch gestalterische Vorgaben begründet, müssen Sie sich daran halten. Sind andere Gründe genannt, die auf ein Versickerungsverbot oder auf Gewässer- oder Umweltschutzgründe hindeuten, können Sie sich mit einem vorbereiteten Anschreiben an Ihr Bauamt wenden, das wir hier für Sie vorbereitet haben. Informationen zu dem Rechtshintergrund sind in dem Fachartikel von Rechtsanwalt Michael Halstenberg aufgeführt, dass sie hier einsehen können. Gerne können Sie sich auch an die Initiative Zink wenden unter der Service-Nummer 0211 941906-73 oder info(at)zink.de – wir helfen weiter!