Welche Vorteile bieten LSHF-Kabel im Hinblick auf den Umweltschutz?

Halogenfreie Zusammensetzung und Verhinderung von Säuregasemissionen

Wie das Fehlen von Halogenen die Bildung von Wasserstoffhalogeniden während der Verbrennung verhindert

Normale Kabel, die Chlor oder Brom enthalten, neigen dazu, bei Brand korrosive Wasserstoffhalogenide (wie HCl oder HBr) zu erzeugen. Niedrig rauchende, halogenfreie (LSHF) Kabel begegnen diesem Problem von vornherein, indem sie jene problematischen Chemikalien durch etwas völlig anderes ersetzen. Anstelle von Materialien mit reaktiven Halogenen setzen Hersteller auf mineralische Flammschutzmittel wie Aluminiumtrihydroxid. Wenn es zu einem Brand kommt, zerfallen herkömmliche Materialien in freie Radikale, die sich anschließend mit Wasserstoff zu gefährlichen sauren Dämpfen verbinden. Durch die vollständige Eliminierung der Halogene wird diese gesamte Reaktionskette bereits im Ansatz unterbunden. Was bedeutet das in der Praxis? Nun, Tests zeigen, dass diese speziellen Kabel die Emissionen an Säuregasen um etwa 90 % im Vergleich zu herkömmlichen PVC-Kabeln reduzieren können. Dies macht sowohl für Personen, die in Notfällen in der Nähe arbeiten, als auch zum Schutz von Gebäuden vor schrittweisen Schäden langfristig einen echten Unterschied.

Vergleichsdaten: HCl- und HBr-Emissionen von PVC- gegenüber LSHF-Kabeln (IEC 60754-1)

Standardisierte Prüfung nach IEC 60754-1 quantifiziert den deutlichen Unterschied:

PVC übersteigt konsequent 150 mg/g Chlorwasserstoff – deutlich über der Schwelle von 5 mg/g für die Einstufung als niedrig korrosiv. LSHF-Werkstoffe weisen nahezu unmessbare Werte auf und erfüllen die strengsten Umweltsicherheitsstandards. Aufgrund dieser empirischen Bestätigung schreiben große Infrastrukturprojekte – von U-Bahn-Systemen bis zu Rechenzentren – zunehmend halogenfreie Verkabelung vor.

Verringerung von Korrosionsschäden an Infrastruktur und Elektronik unter Brandbedingungen

Säuregase aus der Verbrennung von PVC beschleunigen die strukturelle Zerstörung: Studien zeigen, dass die Korrosionsraten von Stahlbewehrungen in HCl-reichen Umgebungen um 300 % ansteigen. Diese Gase bilden außerdem leitfähige Schichten auf Leiterplatten und lösen elektrische Ausfälle in kritischen Systemen aus. LSHF-Kabel verhindern solche Sekundärschäden, indem sie die Bildung von Säuregasen vollständig unterbinden:

• Strukturelle Integrität : Tragende Elemente in Gebäuden, Tunneln und Brücken behalten länger ihre Festigkeit
• Geräteschutz : Brandmelder, Notbeleuchtung und Steuersysteme bleiben funktionsfähig
• Kostenminderung : Die Kosten für die Wiederherstellung nach Bränden sinken im Durchschnitt um 40 %

Dieser passive Schutz geht weit über Flammwiderstand hinaus – er schützt Funktionalität, Sicherheit und Investitionen während und nach Brandereignissen.

Geringere Rauchdichte und reduzierte toxische Gasemissionen bei Bränden

Rauchunterdrückungsleistung: LSHF im Vergleich zu konventionellen Kabeln (IEC 61034-2 Prüfdaten)

Gemäß IEC-61034-2-Normen reduzieren halogenfreie Leitungsstoffe mit geringer Rauchentwicklung (LSHF) die Rauchbildung um etwa 80 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln. Bei der Messung, wie viel Licht durch den Rauch dringt, bleibt die Sichtbarkeit bei diesen Spezialmaterialien typischerweise über 60 %, während traditionelle PVC-Kabel unter 15 % fallen. Wodurch wird dies bewirkt? Spezielle Additive in LSHF-Materialien verhindern tatsächlich die Bildung von Rußpartikeln, anstatt lediglich die Rauchdichte zu verringern. Praxisnahe Tests in simulierten Tunnelbränden zeigen ebenfalls etwas Beeindruckendes: Menschen haben etwa 8 bis 10 zusätzliche Minuten, um sicher zu evakuieren, wenn weniger Rauch die Sicht behindert. Das ist das Dreifache der Zeit, die einer Person in einem Raum mit PVC-Produkten im Brandfall zur Verfügung stünde. Weniger Rauch bedeutet zudem weniger Rußablagerungen an Heizsystemen und Gebäudewänden nach einem Brand. Die anschließende Reinigung kostet laut einer im vergangenen Jahr in „Fire Safety Engineering“ veröffentlichten Studie etwa 35 % weniger.

Toxizitätsanalyse: CO, HCN und Dioxinvorläuferkonzentrationen in realen Brandfällen

Wenn LSHF-Kabel Feuer fangen, entstehen deutlich weniger Kohlenmonoxid und Wasserstoffcyanid im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln. Diese beiden Gase sind für etwa drei Viertel aller tödlichen Brandopfer verantwortlich. Tests, die echte Gebäudebrände nachstellen, haben ergeben, dass LSHF-Kabel die CO-Emissionen um fast 90 Prozent senken und die HCN-Konzentration um etwa 85 Prozent reduzieren können. Ihre Besonderheit liegt in der halogenfreien Konstruktion, wodurch giftige Dioxin-Vorläufer wie Chlorbenzole vermieden werden. Dioxine sind äußerst schädliche Substanzen – sie bleiben dauerhaft in der Umwelt erhalten und reichern sich im menschlichen Körper an, was letztendlich zu Krebs führen kann. Sie entstehen nur, wenn chlorhaltige Materialien verbrennen. Durch die vollständige Eliminierung von Halogenen verhindern LSHF-Kabel die Bildung dieser gefährlichen Chemikalien bereits von vornherein. Der praktische Nachweis gelang letztes Jahr in München, als Arbeiter das U-Bahn-System mit diesen Kabeln nachgerüstet hatten. Bei Luftqualitätstests während simulierter Notfälle fiel der Gehalt an toxischen Gasen unter 5 Teile pro Million, was genau den sicheren Grenzwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Atemluft entspricht.

Einhaltung wichtiger Umwelt- und Sicherheitsstandards

Konformität mit RoHS: Beseitigung von Blei, Cadmium und anderen gefährlichen Stoffen

LSHF-Kabel erfüllen alle Anforderungen der EU-RoHS-Richtlinie (2011/65/EU), indem sie schädliche Materialien wie Blei, Cadmium, Quecksilber, sechswertiges Chrom und bestimmte bromierte Flammschutzmittel beseitigen, die gemäß dieser Regelung verboten sind. Das Problem mit diesen Stoffen besteht darin, dass sie Ökosysteme schädigen können, wenn sie nach der Entsorgung in Boden und Wasser gelangen, oder noch schlimmer, Fabrikarbeiter gefährden, die während der Produktion damit umgehen und später beim Recycling alter Kabel. Anstelle dieser gefährlichen Chemikalien setzt die LSHF-Technologie auf sicherere Alternativen wie nicht-halogenierte Polymere sowie mineralische Zusätze. Dieser Ansatz verhindert, dass toxische Substanzen in die Umwelt gelangen, und verringert das Risiko, dass sich diese Gifte im Laufe der Zeit in lebenden Organismen anreichern. Für Hersteller ist die Einhaltung der RoHS-Normen nicht nur eine zusätzliche Maßnahme – vielmehr ist sie von Beginn an integraler Bestandteil der Konstruktion von LSHF-Materialien.

IEC 60754-2 und IEC 61034 Zertifizierungen als Indikatoren für umweltfreundliche Kabelauswahl

IEC 60754-2 bestätigt geringe Säuregasemissionen (<0,5 % HCl nach Masse), während IEC 61034 eine geringe Rauchdichte (Lichtdurchlässigkeit >60 %) verifiziert. Zusammen bieten sie eine objektive, unabhängige Validierung der ökologischen Sicherheit:

Die Doppelzertifizierung unterstützt die Einhaltung der EU-Bauproduktenverordnung (EU Nr. 305/2011) und des LEED v4.1 MR-Credits: Bauproduktdisklosure und -optimierung – Umwelterklärungen für Bauprodukte. Zertifizierte Installationen reduzieren außerdem die Sanierungsaufwendungen nach Zwischenfällen, indem sie die Bildung gefährlicher Rückstände begrenzen.

Minimierung der Umweltkontamination nach Bränden

Verringerung des Risikos von Boden- und Wasserbelastung durch saure Verbrennungsprodukte von PVC

Wenn PVC brennt, gibt es Chlorwasserstoff (HCl) ab, der Boden- und Wassersysteme im Laufe der Zeit saurer macht. Dies verursacht langfristige Umweltprobleme, die spezielle Sanierungsmaßnahmen erfordern, einschließlich des Ausgrabens kontaminierter Bereiche, der Anwendung von Neutralisationsmitteln und der Überwachung über Jahre hinweg nach dem Vorfall. Niedrig rauchende, halogenfreie (LSHF) Kabel lösen dieses Problem, indem sie den gesamten Halogengehalt bereits an der Quelle eliminieren, sodass während Bränden kein HCl entsteht. Das Fehlen dieser schädlichen Säuren bedeutet, dass sie nicht in Grundwasserleiter eindringen oder Ackerland zerstören, wodurch sich die Natur schneller erholen kann. Aktuelle Tests aus dem Jahr 2023 zeigten deutlich, wie gravierend die Folgen sind, wenn PVC in Brand gerät, verglichen mit LSHF-Alternativen. Bodenproben nach kontrollierten Bränden wiesen bei PVC pH-Werte unterhalb von 3,5 auf, was äußerst korrosiv ist. Im Gegensatz dazu lagen die Proben aus LSHF-Materialtests auch nach ähnlicher Hitze- und Flammenexposition im normalen Bereich von etwa 6,5 bis 7,2.

Fallstudie: Krankenhausrenovierung in Berlin mit LSHF-Kabeln und gemessener Verringerung der Reinigungstoxizität

Bei einer Modernisierung eines Berliner Krankenhauses wurden alte Kabel durch LSHF-Kabel ersetzt. Bei einem kontrollierten elektrischen Brand bestätigten Toxizitätsmessungen deutliche Reduktionen gefährlicher Rückstände:

Das Fehlen von Dioxinvorläufern machte eine Bodenaushubmaßnahme überflüssig. Die Reinigungsteams meldeten 60 % weniger gefährlichen Abfall zur Entsorgung – was die Rolle von LSHF-Kabeln bei einer nachhaltigen, umweltschonenden Schadensbewältigung bestätigt.

Recyclingfähigkeit am Ende der Lebensdauer und Unterstützung der Ziele einer Kreislaufwirtschaft

Recyclingeffizienz: Thermoplaste vs. Duroplaste bei LSHF-Kabelmaterialien

Die meisten LSHF-Kabel bestehen aus thermoplastischen Materialien wie Polyethylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk anstelle von Duroplasten. Wenn diese Kunststoffe erhitzt werden, schmelzen sie sauber und können ohne chemische Zersetzung neu geformt werden. Dadurch können sie effizient mechanisch zu hochwertigen Granulaten recycelt werden, die sich gut für die Herstellung neuer Kabelmäntel oder anderer industrieller Produkte eignen. Die Recyclingquote für diese Materialien ist ebenfalls recht hoch – etwa 90 % – und die Leistung bleibt auch nach mehreren Recyclingzyklen konstant. Bei Duromeren sieht die Situation anders aus: Sie erfordern aufwändige Mahlverfahren und chemische Behandlungen zur Zersetzung, was zu deutlich minderwertigeren Produkten führt, die für Anwendungen über einfache Füllstoffe hinaus kaum verwendbar sind. Aufgrund dieser Wiederverwertbarkeit spielen thermoplastische LSHF-Kabel eine wichtige Rolle dabei, Industrien bei der Entwicklung zirkulärer Produktionssysteme zu unterstützen, bei denen Abfälle minimiert und Ressourcen immer wieder verwendet werden.

Ressourcenschonung: Energieeinsparungen und Materialwiederverwendung im Vergleich zur Erstproduktion

Wenn wir über das Recycling von LSHF-Kabelteilen sprechen, gibt es einige beeindruckende Effizienzsteigerungen zu berücksichtigen. Wenn beispielsweise Kupferleiter wiederaufbereitet statt aus dem Erz neu gewonnen werden, benötigt dies etwa 85 Prozent weniger Energie. Und bei den thermoplastischen Polymermaterialien? Das Aufschmelzen erfordert nur etwa die Hälfte der Energie, die zur Herstellung neuen Kunststoffs aus Rohstoffen nötig ist. Was bedeutet das in der Praxis? Jede Tonne recycelter Kabelmaterialien verhindert, dass zwischen drei und fünf Tonnen Kohlendioxid in unsere Atmosphäre gelangen. Über die CO2-Einsparungen hinaus reduzieren geschlossene Kreislaufsysteme deutlich die Deponieabfälle und verringern gleichzeitig die Abhängigkeit von Erdölprodukten sowie von frischen Kupfervorkommen. Die Fähigkeit, diese Materialien so effektiv weiterzuverwenden, macht LSHF-Kabel zur intelligenten Wahl für Unternehmen, die ihre ökologischen Ziele erreichen möchten. Bedenken Sie, wie gut dies mit tatsächlichen Vorschriften wie dem EU-Grünabkommen oder Initiativen wie den Anforderungen der Science Based Targets-Organisation für Unternehmen weltweit übereinstimmt.

FAQ

Was sind halogenfreie Kabel?

Halogenfreie Kabel enthalten keine halogenierten Verbindungen wie Chlor oder Brom. Sie sind darauf ausgelegt, giftige Emissionen bei der Verbrennung zu reduzieren und sind sicherer für die Umwelt und die menschliche Gesundheit.

Warum ist es wichtig, die Emission von Säuregasen aus Kabeln zu reduzieren?

Die Reduzierung von Säuregasemissionen verhindert strukturelle Korrosion und elektrische Ausfälle, schützt Infrastruktur und Elektronik und minimiert Gesundheitsrisiken bei Brandereignissen.

Welchen Umwelt- und Sicherheitsstandards genügen LSHF-Kabel?

LSHF-Kabel erfüllen Normen wie die EU-RoHS-Richtlinie, IEC 60754-2 und IEC 61034, die geringe Säuregasemissionen und Rauchdichte sicherstellen und somit Sicherheit und Umweltfreundlichkeit erhöhen.

Wie tragen LSHF-Kabel zu den Zielen der Kreislaufwirtschaft bei?

LSHF-Kabel bestehen typischerweise aus thermoplastischen Materialien, die effizient recycelt werden können, wodurch Abfall vermieden, Ressourcen geschont und die Umweltbelastung im Rahmen eines Kreislaufwirtschaftsmodells minimiert wird.