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Weichmacher-Konzepte für PVC-Folien

Warum NaturaGart Premium PLUS ohne Phthalate auskommt

Vor etwa 30 Jahren haben wir in unseren PVC-Teichfolien den Weichmacher DOP, der heute als fortpflanzungsgefährdend eingestuft ist, durch DINP ersetzt. Doch auch DINP-Moleküle sind klein und können im Laufe vieler Jahre aus der Folie herauswandern. Seit 2019 setzen wir deshalb in der NaturaGart-Teichfolie Premium Plus einen polymeren Weichmacher ein, dessen Moleküle rund zwölfmal so groß sind. Hier steht mehr:
Weichmacher-Konzepte für PVC-Folien

NaturaGart-Vorteil: Was in unserer Premium Plus Folie steckt

Phthalatfrei seit 2017
Polymerer Weichmacher statt Phthalat
Vom Hersteller als wasserbeständig dokumentiert
Praktisch wasserunlöslich
Geringe Migrationsneigung
DEHP-Ausstieg schon Mitte der 1990er
Kein EPDM für Teiche
Rezeptur mit BASF entwickelt

Warum NaturaGart seine Teichfolien aus PVC empfiehlt

Neben PVC werden Teichfolien vor allem aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und EPDM angeboten.

PE und PP sind besonders für kleinere Teiche vergleichsweise steif und im Schadensfall nur mit entsprechenden Fachkenntnissen zu reparieren.

EPDM wird häufig auch als Kautschukfolie bezeichnet. Das führt gelegentlich zu dem Missverständnis, es handele sich um Naturkautschuk aus Gummibäumen. EPDM steht jedoch für Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und ist ein synthetischer Werkstoff.

NaturaGart verkauft keine EPDM-Folien für Teiche. Einer der Gründe sind dokumentierte Schäden durch im Wasser lebende Insektenlarven. Dieses besondere Schadensrisiko und die Frage, wie Hersteller und Gerichte damit umgehen, behandeln wir in einem eigenen Beitrag: Wenn Insekten EPDM-Teichfolien beschädigen.

Unter diesen Aspekten gehören qualitativ hochwertige PVC-Folien für uns zu den besonders interessanten Optionen für den Teichbau. Dabei lohnt sich allerdings ein genauer Blick auf ihre Rezeptur - und insbesondere auf die verwendeten Weichmacher.

PVC braucht Weichmacher

PVC ist von Natur aus ein relativ harter Kunststoff. Erst Weichmacher machen daraus eine flexible Folie, die sich an die Form eines Teiches anpassen lässt.

Über Jahrzehnte war DOP einer der wichtigsten PVC-Weichmacher. Heute wird dafür meist die chemisch genauere Bezeichnung DEHP - Di(2-ethylhexyl)phthalat - verwendet.

Dass dieser Stoff problematische Eigenschaften besitzt, ist keineswegs eine neue Erkenntnis.

Bereits lange vor den späteren gesetzlichen Beschränkungen wurden mögliche Gesundheits- und Umweltwirkungen untersucht. 1992 veröffentlichte das gemeinsame Chemikaliensicherheitsprogramm von WHO, UNEP und ILO eine umfangreiche Bewertung von DEHP. Untersucht und beschrieben wurden dabei unter anderem Auswirkungen auf die männlichen Fortpflanzungsorgane und hormonelle Prozesse.[2]

Die damalige Expertengruppe empfahl unter anderem Maßnahmen zur Verringerung der Freisetzung von DEHP in die Umwelt und weiteren Forschungsbedarf zum Auswaschen des Stoffes und zu seinen Auswirkungen in Sedimenten.[2]

NaturaGart ersetzte DOP/DEHP bereits Mitte der 1990er-Jahre

Für NaturaGart waren die damaligen Erkenntnisse bereits Mitte der 1990er-Jahre der Grund, DOP/DEHP durch DINP zu ersetzen.

Das geschah lange vor den späteren europäischen Beschränkungen für DEHP.

2005 beschränkte die Europäische Union DEHP zusammen mit DBP und BBP oberhalb von 0,1 Masseprozent in Spielzeug und Babyartikeln. DINP, DIDP und DNOP wurden anders behandelt und zunächst speziell für Spielzeug und Babyartikel beschränkt, die von Kindern in den Mund genommen werden können.[3] Die Regulierung von DEHP wurde später erheblich ausgeweitet.

DINP wurde und wird dabei anders bewertet als DEHP. Das Umweltbundesamt bezeichnet DINP und DIDP als toxikologisch weniger bedenkliche Phthalate, die DEHP in vielen Anwendungen ersetzt haben.[4]

Der Wechsel von DEHP auf DINP war nach damaligem Kenntnisstand deshalb ein sinnvoller Entwicklungsschritt.

Rund 25 Jahre lang war der Folientyp NaturaGart Premium GRÜN das qualitative Flaggschiff unter den NaturaGart-PVC-Folien - nach unseren Erfahrungen ohne auffällige Haltbarkeitsprobleme.

Dennoch war es Zeit für eine weitere Entwicklung.

Denn Weichmacher wie DEHP oder DINP sind chemisch nicht fest an die PVC-Polymerketten gebunden. Sie können das Material deshalb grundsätzlich verlassen.

Phthalate werden inzwischen in vielen Bereichen der Umwelt nachgewiesen. Dabei muss allerdings zwischen den einzelnen Stoffen unterschieden werden. DEHP und DINP dürfen hinsichtlich ihrer toxikologischen Eigenschaften nicht gleichgesetzt werden.[4]

Auch DINP und DIDP betrachtet das Umweltbundesamt unter Umweltgesichtspunkten nicht völlig unkritisch. In einer ausführlichen Bewertung verweist das UBA unter anderem auf die hohen Verwendungsmengen sowie auf die erwartete Langlebigkeit dieser Stoffe in Böden und Sedimenten.[5]

Damit stellte sich für NaturaGart eine neue Frage:

Lässt sich eine PVC-Teichfolie herstellen, die ganz ohne Phthalat-Weichmacher auskommt und bei der der Weichmacher zugleich eine möglichst geringe Neigung besitzt, die Folie zu verlassen?

Die Lösung fanden wir nach intensiver Beratung und Folienversuchen mit Hilfe von BASF.

Polymere Weichmacher sind weniger beweglich

Klassische Weichmacher wie DINP bestehen aus vergleichsweise kleinen Molekülen. Sie liegen zwischen den langen PVC-Polymerketten und ermöglichen deren Beweglichkeit gegeneinander. Dadurch wird aus hartem PVC eine flexible Folie.

Der Weichmacher ist dabei jedoch nicht chemisch an das PVC gebunden.

Polymere Weichmacher verfolgen ein anderes Konzept. Ihre Moleküle sind wesentlich größer. Dadurch ist ihre Beweglichkeit innerhalb des PVC geringer - eine wichtige Voraussetzung für eine geringere Migration.

Unser Entwicklungsziel lautete deshalb nicht einfach nur "phthalatfrei".

Der neue Weichmacher sollte zugleich möglichst migrationsbeständig und für Anwendungen geeignet sein, bei denen Wasserbeständigkeit wichtig ist.

Die Entscheidung fiel auf Palamoll 654 von BASF.

Palamoll 654 unterscheidet sich grundlegend von DEHP und DINP. Es handelt sich um einen polymeren Weichmacher auf Basis von Adipinsäure und mehrwertigen Alkoholen.[1]

Der Unterschied wird bereits beim Molekulargewicht deutlich.

DINP besitzt eine molare Masse von rund 419 g/mol. Für Palamoll 654 wird ein mittleres Molekulargewicht von etwa 5.200 g/mol angegeben. Die Größenordnung unterscheidet sich damit ungefähr um den Faktor 12.

Aus diesem Größenunterschied lässt sich allerdings nicht ableiten, dass Palamoll beispielsweise zwölfmal weniger migriert. Das tatsächliche Migrationsverhalten hängt von der gesamten PVC-Rezeptur, Temperatur, Kontaktmedium und weiteren Bedingungen ab.

Entscheidend ist deshalb die vom Hersteller dokumentierte Eigenschaft:

BASF beschreibt Palamoll 654 als polymeren Weichmacher mit guter Beständigkeit gegenüber Wasser und nur geringer Neigung zur Migration in andere Kunststoffe. Das Produkt ist praktisch wasserunlöslich. BASF nennt ausdrücklich Anwendungen, bei denen die Extraktionsbeständigkeit gegenüber Wasser und wässrigen Medien von Bedeutung ist.[1]

Von Premium GRÜN zu Premium PLUS

2017 begannen wir mit Folientests auf Basis dieses Weichmacher-Konzeptes. Anschließend brachten wir die neue phthalatfreie Folie als NaturaGart Premium PLUS auf den Markt.
Bis Mitte der 2020er-Jahre hat Premium PLUS die zuvor eingesetzten DINP-Folien weitgehend abgelöst.
Der Unterschied besteht dabei nicht einfach darin, einen Weichmacher durch einen anderen auszutauschen.
Es handelt sich um einen Wechsel des Weichmacher-Konzeptes:
von DOP/DEHP ueber DINP zum phthalatfreien polymeren Weichmacher
Die erste Umstellung Mitte der 1990er-Jahre hatte das Ziel, den damals verwendeten DEHP-Weichmacher durch das toxikologisch weniger bedenkliche DINP zu ersetzen.
Mit Premium PLUS ging NaturaGart einen weiteren Schritt: weg von Phthalat-Weichmachern und hin zu einem polymeren Weichmacher, für den BASF eine geringe Migrationsneigung und gute Wasserbeständigkeit dokumentiert.[1]
Polymere Weichmacher sind teurer als viele konventionelle Weichmacher. Bei einer Teichfolie, deren Nutzungsdauer möglichst in Jahrzehnten gemessen werden soll, halten wir diese Investition dennoch für sinnvoll.
Dabei behaupten wir ausdrücklich nicht, aus dem Molekulargewicht oder den Herstellerangaben eine bestimmte zusätzliche Lebensdauer in Jahren errechnen zu können.
Die belegbaren Unterschiede sind konkreter:
NaturaGart Premium PLUS enthält keine Phthalat-Weichmacher. Mit Palamoll 654 verwenden wir einen polymeren Weichmacher, den BASF als wasserbeständig, praktisch wasserunlöslich und mit nur geringer Migrationsneigung beschreibt.
Für eine PVC-Folie, die über Jahrzehnte in unmittelbarem Kontakt mit dem Lebensraum Teich stehen soll, waren genau diese Eigenschaften für unsere Materialentscheidung ausschlaggebend.

Die NaturaGart-Kunden tragen den Wechsel mit

Diese Auffassung teilen glücklicherweise auch die meisten Kunden von NaturaGart. Besonders großflächige Teiche werden heute überwiegend mit der phthalatfreien Folie Premium PLUS gebaut. Die Mehrkosten der aufwendigeren Rezeptur fallen dabei im Verhältnis zu den Gesamtkosten eines Teiches nur wenig ins Gewicht.

Es ist aus Marketingsicht immer ein Risiko, ein über viele Jahre erfolgreiches und strategisch wichtiges Produkt durch eine neue Version zu ersetzen. Umso mehr freuen wir uns, dass unsere Kunden diesen Entwicklungsschritt mittragen.

Premium PLUS hat die bisherige Premium GRÜN inzwischen weitgehend abgelöst. Damit steht unseren Kunden heute eine PVC-Teichfolie zur Verfügung, bei der wir ein grundlegend anderes Weichmacher-Konzept umgesetzt haben: phthalatfrei und mit einem polymeren Weichmacher, für den der Hersteller geringe Migrationsneigung und gute Wasserbeständigkeit dokumentiert.

Quellen

[1] BASF SE: Palamoll® 654 - Technical Information. Polymerer Weichmacher auf Basis von Adipinsäure und mehrwertigen Alkoholen; Angaben unter anderem zu Wasserbeständigkeit, Wasserlöslichkeit und Migrationsverhalten.

[2] WHO / UNEP / ILO - International Programme on Chemical Safety: Environmental Health Criteria 131 - Diethylhexyl Phthalate (DEHP), Genf 1992.

[3] Europäische Union: Richtlinie 2005/84/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 14. Dezember 2005 über Beschränkungen des Inverkehrbringens und der Verwendung bestimmter Phthalate in Spielzeug und Babyartikeln.

[4] Umweltbundesamt: Häufige Fragen zu Phthalaten bzw. Weichmachern. Einordnung von DEHP, DINP, DIDP und weiteren Phthalaten.

[5] Umweltbundesamt: Phthalate - Die nützlichen Weichmacher mit den unerwünschten Eigenschaften. Bewertung unter anderem des Umweltverhaltens von DINP und DIDP.

Häufige Fragen zu Weichmachern in PVC-Teichfolien

Enthält die NaturaGart-Teichfolie Weichmacher?

Ja – PVC ist von Natur aus ein harter Kunststoff, erst Weichmacher machen daraus eine flexible Folie. Entscheidend ist, welcher Weichmacher verwendet wird. NaturaGart Premium PLUS enthält keine Phthalat-Weichmacher, sondern einen polymeren Weichmacher auf Basis von Adipinsäure und mehrwertigen Alkoholen. Dessen Moleküle sind deutlich größer und dadurch im Material weniger beweglich.


Was bedeutet phthalatfrei bei einer Teichfolie?

Phthalate sind eine Stoffgruppe, zu der die klassischen PVC-Weichmacher DEHP und DINP gehören. Phthalatfrei heißt, dass keiner dieser Stoffe in der Rezeptur enthalten ist. NaturaGart hat DEHP bereits Mitte der 1990er-Jahre durch DINP ersetzt – lange vor den späteren europäischen Beschränkungen – und ist mit Premium PLUS seit 2017 ganz auf einen polymeren Weichmacher umgestiegen.


Kann Weichmacher aus der Teichfolie ins Wasser gelangen?

Weichmacher sind nicht chemisch an die PVC-Ketten gebunden und können das Material grundsätzlich verlassen. Wie stark das geschieht, hängt von der gesamten Rezeptur, der Temperatur und dem Kontaktmedium ab. Der in Premium PLUS verwendete polymere Weichmacher wird vom Hersteller BASF als praktisch wasserunlöslich und mit nur geringer Migrationsneigung beschrieben; ausdrücklich genannt sind Anwendungen, bei denen Beständigkeit gegenüber Wasser wichtig ist.


Was ist der Unterschied zwischen Premium GRÜN und Premium PLUS?

Premium GRÜN war rund 25 Jahre das Flaggschiff unter den NaturaGart-PVC-Folien und arbeitete mit dem Phthalat-Weichmacher DINP. Premium PLUS verwendet stattdessen einen polymeren, phthalatfreien Weichmacher. Der Unterschied ist kein Austausch eines Stoffes gegen einen ähnlichen, sondern ein Wechsel des Konzepts. Bis Mitte der 2020er-Jahre hat Premium PLUS die DINP-Folien weitgehend abgelöst.


Warum verkauft NaturaGart keine EPDM-Folien?

EPDM wird oft Kautschukfolie genannt, ist aber kein Naturkautschuk, sondern ein synthetischer Werkstoff – Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk. Einer der Gründe gegen EPDM im NaturaGart-Sortiment sind dokumentierte Schäden durch im Wasser lebende Insektenlarven. Polyethylen und Polypropylen wiederum sind besonders bei kleineren Teichen vergleichsweise steif und im Schadensfall nur mit Fachkenntnissen zu reparieren.