Brandrisikoanalyse von Lagern mit Elektronikschrott

  Inhaltsverzeichnis  II

  Abkürzungsverzeichnis  IV

  Abbildungs und Tabellenverzeichnis  1

0 Zusammenfassung.0  Zusammenfassung  2

1 Einleitung.1  Einleitung  3

2 Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott.2  Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott  4

  Beschreibung des Lagergutes  4

  Elektronikschrott Verordnung und EU Richtlinien WEEE und ROHS  6

  Vorhandene rechtliche Anforderungen  7

  Anforderungen aus dem Baurecht  7

  Die Bauordnungen  7

  Die Industriebaurichtlinie  8

  Die Kunststofflagerrichtlinie  10

  Anforderungen aus dem Umweltrecht  11

  Das Kreislaufwirtschafts und Abfallgesetz  11

  Die Elektro Altgeräte Richtlinie  12

  Das Bundes Immissionsschutzgesetz  12

  Die Löschwasser Rückhalte Richtlinie  13

  Anforderungen der Schadenversicherer  14

  Kriterien von Interessenverbänden  15

  Eventuell resultierende Anforderungen an Elektronikschrottlager  15

3 Gestaltung der Lager und mögliche Zündquellen.3  Gestaltung der Lager und mögliche Zündquellen  17

  Arten der Lagerung  17

  Lagerstätten innerhalb des Entsorgungsbetriebes  17

  Gestaltung der Lager  18

  Mögliche Zündquellen  19

  Die Aufbereitung der Elektroaltgeräte  20

  Aus Verarbeitungsprozessen resultierende Zündquellen  24

  Weitere Brandursachen  27

  Betriebes  28

  Betrieb und Lagerung  28

  Brandschutz  29

  Lagerbrände  30

4 Zündeigenschaften der Lagergüter.4  Zündeigenschaften der Lagergüter  33

  Rechtliche Anforderungen  33

Das Geräte und Produktsicherheitsgesetz   33

Die Niederspannungsrichtlinie  EWG  34

  Sicherheitsanforderungen an Elektrogeräte  34

Audio  Video und ähnliche Geräte  35

  Elektrische Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke  37

  Einrichtungen der Informationstechnik  39

  Prüfverfahren zur Beurteilung der Brandgefahr  40

  Prüfung mit der Nadelflamme nach DIN EN 60695 2 2  40

  Prüfungen mit dem Glühdraht  41

  Glühdrahtprüfung nach DIN EN 60695 2 11  42

  Glühdrahtprüfung nach DIN EN 60695 2 12  43

  Glühdrahtprüfung nach DIN EN 60695 2 13  44

  Prüfverfahren mit 50 W Prüfflamme  44

  Horizontalbrennprüfung  44

  Vertikalbrennprüfung  46

  Prüfverfahren mit 500 W Prüfflamme  48

  Einsatz von Flammschutzmitteln in der Elektrotechnik  50

  Verwendung flammenhemmender Zusätze  50

  Wirkungsweise von Flammschutzmitteln  50

  Arten von Flammschutzsystemen  51

  Brandversuche  53

  Bewertung der Zündeigenschaften  55

5 Fazit.5  Fazit  57

  Literaturverzeichnis  58

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

  Abbildung 1  Zusammensetzung der Elektro und Elektronikaltgeräte

  im Jahr 1997  5

Abbildung 2  Gitterbox  19

Abbildung 3  Verfahrensschritte in einem Zerlegezentrum  20

Abbildung 4  Shredder  25

Abbildung 5  Mittlere Zusammensetzung der Shredderleichtfraktion  26

Abbildung 6  Freilager der Elpro GmbH  28

Abbildung 7  Gefahrstofflager in der Werkhalle der Elpro GmbH  29

Abbildung 9  Beispiele für die Prüfanordnung bei der Nadelflammenprüfung  41

Abbildung 10   42

Abbildung 11  Aufbau für die Horizontalbrennprüfung  46

Abbildung 12  Aufbau für die Vertikalbrennprüfung  48

Abbildung 13  Prüfungsaufbau nach DIN EN 60695 11 20  49

Tabelle 1  Globale Zusammensetzung der Elektrogeräte  5

Tabelle 2  Stand 1993  24

  Tabelle 3  Abstände von potentiellen Zündquellen und daraus folgende

Entflammbarkeitskategorien für Audio  Video und ähnliche Geräte  36

  Tabelle 4  Zusammenstellung der Anforderungen für die Entflammbarkeit von

  Werkstoffen bei Einrichtungen der Informationstechnik  40

Tabelle 5  Anwendung der Nadelflammenprüfung nach DIN EN 60695 2 2  40

Tabelle 6  Anwendung der Glühdrahtprüfung nach DIN EN 60695 2 11  42

Tabelle 7  Anwendung der Horizontalbrennprüfung nach DIN EN 60695 11 10  45

Tabelle 8  Anwendung der Vertikalbrennprüfung nach DIN EN 60695 11 10  46

Tabelle 9  Kategorien der Vertikalverbrennung nach DIN EN 60695 11 10  47

Tabelle 10  Kategorien der Vertikalverbrennung nach DIN EN 60695 11 20  49

Tabelle 11  Zusammenfassung der WISO Versuchsergebnisse  53

0 Zusammenfassung

Im Zuge der Einführung der neuen EU-Richtlinien, welche das Recycling von Elektro- und Elektronikaltgeräten regeln, ist in nächster Zeit vermehrt mit der Entstehung von Elektro- und Elektronikschrottlagerstätten zu rechnen.

Innerhalb einer Brandrisikoanalyse wurde versucht, Aussagen über die Gefahren der Brandentstehung und Brandausbreitung dieser Lagerstätten zu treffen. Des Weiteren war von Interesse, ob sich diese Gefahren wesentlich von denen anderer Lagerstätten in der Industrie unterscheiden.

Bezüglich der rechtlichen Anforderungen beim Bau von Elektronikschrottlager- stätten sind die Anforderungen der Landesbauordnungen sowie der Industriebaurichtlinie, falls vorhanden, zu erfüllen. Die Richtlinie über den Brandschutz bei der Lagerung von Sekundärrohstoffen aus Kunststoff findet trotz des relativ hohen Kunststoffanteils beim Elektronikschrott von 22 Gew.% keine Anwendung, da deren Anwendungsbereich auf reinen Kunststoff beschränkt ist. Die Anforderungen aus dem Umweltrecht sind in dem Merkblatt der Länderarbeits- gemeinschaft Abfall zusammengefasst.

Hinsichtlich der rechtlichen Anforderungen aus Bau- und Umweltrecht bestehen somit keine Unterschiede zu „normalen“ Industriebetrieben.

Eine Untersuchung der möglichen Zündquellen zur Bewertung des Risikos der Brandentstehung ergab keine wesentliche Abweichung von anderen Lagerstätten in Industriebetrieben. Die aus den Verarbeitungsprozessen resultierenden Zündquellen stellen kein außerordentlich hohes Gefahrenpotential dar, das Risiko der Brandstiftung besteht mit großer Sicherheit ebenso wie bei anderen

Die Zündeigenschaften des Lagergutes sind differenziert zu betrachten. Es bestehen hohe Sicherheitsanforderungen an die Geräte aus Gesetzgebung und Normung, würden diese konsequent von allen Herstellern eingehalten, dann dürfte das von den Geräten ausgehende Brandrisiko nicht sehr groß sein. Da jedoch die Sicherheitsanforderungen aus der Normung nicht gesetzlich verbindlich sind, kann keine genaue Aussage darüber getroffen werden, wie viele Hersteller sich letztlich an diese Anforderungen halten. Des Weiteren ist ungeklärt, ob ein Gerät nach mehreren Jahren Nutzungsdauer, wenn es zu Elektronikschrott wird, noch das gleiche Sicherheitsniveau aufweist wie bei seiner Herstellung.

Es besteht also hinsichtlich der Brandausbreitung ein gewisses Risiko, dies belegt auch ein Brandversuch an einer Auswahl von Hardware-Geräten.

Bei der Konzeption und Planung von Elektronikschrottlagerstätten sollte somit großen Wert auf ein umfassendes Brandschutzkonzept gelegt werden, um unnötige Gefährdungen zu vermeiden.

1 Einleitung

Das Gesamtaufkommen von Elektro- und Elektronikaltgeräten wird in Deutschland zur Zeit auf etwa 1,8 - 2,0 Mio. Tonnen pro Jahr geschätzt. Aufgrund der immer größer gewordenen Vielfalt elektrischer und elektronischer Produkte sowie der immer kürzeren Nutzungsphasen der Geräte, geht man von einer Mengensteigerung von ca. 3 - 5 % pro Jahr aus. Die im Februar letzten Jahres in Kraft getretene Europäische Elektro- und Elektronikaltgeräte-Richtlinie WEEE regelt die Recyclinganforderungen an diese Altgeräte, welche sich durch ein hohes Wertstoff- aber auch Schadstoffpotential auszeichnen.

Aus diesem Grund muss mit einer verstärkten Entstehung von Lagerstätten für Elektronikschrott gerechnet werden. Die Elektroaltgeräte enthalten jedoch oft Schadstoffe wie die Schwermetalle Cadmium, Quecksilber und Blei oder andere gefährliche Stoffe wie Brom oder Arsen. Ein Brand solch eines Elektronikschrott- lagers kann demnach gravierende Folgen für Mensch und Umwelt haben.

Eine Brandrisikoanalyse untersucht die Risiken der Brandentstehung und der Brandausbreitung sowie die Folgen eines Brandes für Mensch und Umwelt. Diese Brandrisikoanalyse beschäftigt sich mit der Frage, ob sich die von den Elektronikschrottlagerstätten ausgehenden Risiken wesentlich von denen anderer Industriebauten unterscheiden, so dass eventuell besondere Anforderungen bezüglich des Brandschutzes gestellt werden sollten.

So erfolgt in Kapitel 2 zunächst eine Zusammenstellung der vorhandenen rechtlichen Anforderungen aus Baurecht und Umweltrecht an den Brandschutz von Lagerstätten, um daraus die möglichen Anforderungen an Elektronikschrott- lagerstätten ableiten zu können. Mit Überlegungen zu eventuellen Lagerformen und Zündquellen, die aus dem Betrieb eines Recyclingunternehmens resultieren können, befasst sich Kapitel 3. Das letzte Kapitel beinhaltet den Versuch einer Bewertung der Zündeigenschaften der Elektronikaltgeräte mit Hilfe der Darstellung der brandschutztechnischen Anforderungen an die Geräte aus Gesetzgebung und Normung sowie den auf internationaler Ebene von den Herstellern durchzuführenden Prüfungen zur Beurteilung der Brandgefahr.

Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott

2 Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit

Um die rechtlichen Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott herausarbeiten zu können, ist zunächst einmal die Ermittlung der Zusammensetzung des Lagergutes notwendig. Anschließend erfolgt eine kurze Beschreibung der EU- Richtlinien WEEE und ROHS, sowie eine Zusammenstellung der wichtigsten, bereits vorhandenen rechtlichen Anforderungen.

2.1 Beschreibung des Lagergutes

Der Begriff Elektronikschrott als Abfall-Segment wurde in den 90er Jahren eingeführt. Er beschreibt Geräte und Maschinen, die mit elektrischem Strom betrieben wurden. Diese Geräte können in drei Hauptgruppen unterteilt werden: 1

- Geräte aus dem Konsumgüterbereich (außer IT-Geräte)

- Geräte aus dem Investitionsgüterbereich (außer IT-Geräte)

- Geräte der Informations-, Büro- und Kommunikationstechnik (IT-Geräte)

Die Geräte aus dem Konsumgüterbereich umfassen Haushaltsgroßgeräte (weiße Ware) wie Kühlgeräte , Wasch- und Trockengeräte, Herde etc., aber auch Geräte der Unterhaltungselektronik (braune Ware) wie Fernseher, Radios und Video- recorder, sowie Kleingeräte wie Küchenmaschinen, Rasierer, Uhren, Taschen- rechner und Handys. Die Haushaltsgroßgeräte stellen mit 35 % den Hauptbestandteil des Elektronikschrotts dar (vgl. Abbildung 1).

Geräte aus dem Investitionsgüterbereich sind zum Beispiel Registrierkassen, elektrische Waagen, elektrisches Werkzeug, Mess-, Steuerungs- und Regelungs- anlagen an Maschinen und Maschinenanlagen, Automaten und Geräte der Labor- und Medizintechnik.

Die IT-Geräte umfassen Computer, Monitore, Drucker, Tastaturen, Verviel- fältigungsgeräte, Faxgeräte, Overheadprojektoren und Telefonanlagen. Gemäß des Entwurfes der Elektro-Altgeräte-Verordnung (EAV) aus dem Jahre 1999 gelten „Ge- und Verbrauchsmaterialien nicht als Elektrogeräte“. Dies sind z.B. Tonerkartuschen, Disketten und Kopierpapier.

Eine detaillierte Auflistung aller als Elektronikschrott definierten Geräte befindet sich im Anhang I der EU-Richtlinie 2002/96/EG. 2

Der Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung e.V. (bvse) hat die Menge der Elektro- und Elektronikaltgeräte für das Jahr 1997 auf etwa 1,8 Mio. t geschätzt. Die Zusammensetzung der Altgeräte kann der folgenden Abbildung entnommen werden: 3

1 Vgl. Hanke, M., Ihrig, Chr., Ihrig, D.F. (2000), S. 3f.

2 Richtlinie des europäischen Parlamentes und des Rates über Elektro- und Elektronik-Altgeräte. 3 Vgl. Harant, M. (2001), S. 4.

Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott

Abbildung 1: Zusammensetzung der Elektro- und Elektronikaltgeräte im Jahr 1997

Die Geräte aus dem Konsumgüterbereich 4 sind mit 1,03 Mio. t der Hauptbestandteil der Elektronikaltgeräte. Es handelt sich hierbei um Geräte, die von privaten Haushalten zurückgegeben werden. Diese Menge entspricht in etwa 13 kg Konsumgüter-Elektronikschrott pro Einwohner und Jahr. 5

Da jedoch aufgrund der immer größer werdenden Vielfalt elektrischer und elektronischer Produkte und der immer kürzer werdenden Nutzungsphasen der Geräte mit einer zukünftigen jährlichen Mengensteigerung von ca. 3 - 5 % gerechnet wird, muss dies bei der Dimensionierung der Elektronikschrottlager entsprechend beachtet werden.

Die folgende Tabelle zeigt in etwa die globale Zusammensetzung der oben aufgeführten Geräte:

Tabelle 1: Globale Zusammensetzung der Elektrogeräte 6

4 Vgl. Kapitel 2.1.

5 Vgl. Hanke, M., Ihrig, Ch., Ihrig, D.F., S. 4.

6 Vgl. BDE (1995), S. 6.

Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott

2.2 Elektronikschrott-Verordnung und EU-Richtlinien WEEE und ROHS

Der erste Entwurf einer deutschen Elektroschrott-Verordnung wurde im Jahre 1991 veröffentlicht. Auf diese Weise sollte die Rücknahme und Entsorgung von elektrischen und elektronischen Altgeräten geregelt werden, da ein starker Anstieg des Elektronikschrott-Aufkommens zu verzeichnen war. Im Jahre 1999 erschien dann nach grundlegenden Veränderungen ein Entwurf der „IT-Altgeräte- Verordnung“, welcher sich auf Geräte der Informationstechnik beschränkte. Dieser Entwurf sollte als „Elektro- und Elektronik-Altgeräte-Verordnung (EAV)“ auf weitere Produktgruppen ausgeweitet werden. 7 Das Verordnungsgebungsverfahren wurde jedoch nicht weiterverfolgt, da die EU-Kommission im Jahre 1993 eine Arbeitsgruppe zur Erarbeitung der Grundlagen einer EU-Richtlinie eingerichtet

Am 13. Februar 2003 traten schließlich die EU-Richtlinien 2002/96/EG und 2002/95/EG in Kraft. Bei der Richtlinie 2002/96/EG handelt es sich um die Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte, im Englischen WEEE (waste electrical and electronic equipment). Die Richtlinie 2002/95/EG regelt die „Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in elektrischen und elektronischen Geräten“, kurz ROHS (restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronical equipment). Die Umsetzung dieser Richtlinien in nationales Recht muss bis zum 13. August 2004 geschehen. Die Aufgaben der Mitgliedsstaaten gemäss der Richtlinien sind folgende: 8

- Endnutzer und Vertreiber müssen spätestens ab dem 13. August 2005 Altgeräte kostenlos zurückgeben können

- bis zum 31. Dezember 2006 müssen mindestens vier Kilogramm Altgeräte aus privaten Haushalten pro Einwohner und Jahr getrennt gesammelt

- es muss sichergestellt werden, dass die Hersteller für eine Behandlung nach besten verfügbaren Techniken sorgen

- die Hersteller müssen die Zielvorgaben für Verwertung und Recycling spätestens bis zum 31. Dezember 2006 erfüllen

- die Hersteller müssen spätestens ab dem 13. August 2005 die Entsorgung der Altgeräte finanzieren

- jeder Hersteller muss beim Inverkehrbringen eines Produktes eine Garantie stellen, die besagt, dass die Finanzierung der Entsorgung aller Altgeräte gewährleistet ist

- es muss ein Verzeichnis der Hersteller erstellt, sowie Daten zu Mengen und Kategorien von Geräten - vom Inverkehrbringen bis zur Entsorgung - erhoben werden

- ab dem 1. Juli 2006 dürfen in Verkehr gebrachte Geräte bestimmte gefährliche Stoffe nicht mehr enthalten (Blei, Quecksilber, Cadmium, brom- haltige Flammschutzmittel und sechswertiges Chrom).

7 Vgl. Derwahl, V. (2002).

8 Vgl. BMU (2003).

Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott

Die Kommunen organisieren und finanzieren die haushaltsnahe Sammlung eigenständig. Die Gerätenutzer tragen die Verantwortung dafür, dass die Altgeräte nicht in den Restmüll gelangen. Durch die Verpflichtung, Verantwortung für die Entsorgung zu übernehmen, sollen die Hersteller dazu gezwungen werden, den gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte in ihre Kalkulation einzubeziehen. 9 Bezüglich der Umsetzung der Richtlinien in nationales Recht existiert bereits ein Arbeitsentwurf des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes (ElektroG). Der Gesetzesentwurf ist in vier Artikel aufgegliedert: 10

Artikel 1: ElektroV-Beleihungsgesetz (ElektroVBG)

Artikel 2: Elektro- und Elektronikgeräteverordnung (ElektroV) Artikel 3: Rückkehr zum einheitlichen Verordnungsrang Artikel 4: Inkrafttreten

Vorrangige Ziele der nationalen Regelung sind wettbewerbskonforme Lösungen, Aktivierung privater Verantwortung (Produktverantwortung der Hersteller) und die Berücksichtigung bewährter Entsorgungselemente aus der gängigen Praxis. 11 Artikel 2 des Entwurfes bildet das Kernstück. Die Regelungen der Elektro- und Elektronikgeräteverordnung bauen auf dem 1999/2000 erreichten Stand der Arbeiten an den nationalen Regelungen (IT-Altgeräte-Verordnung, EAV) auf. In direkter Umsetzung der Richtlinie 2002/95/EG (ROHS) wird hier ein Verkehrsverbot für bestimmte gefährliche Stoffe mit Ausnahme für spezielle, im Anhang gelistete Verwendungszwecke geregelt. Die Umsetzung der Richtlinie 2002/96/EG (WEEE) erfolgt mit der Beschreibung der Verpflichtungen und Strukturen in den Schritten Sammlung, Behandlung, Verwertung, Recycling und Beseitigung in der Praxis.

2.3 Vorhandene rechtliche Anforderungen

Um eventuell resultierende Minimalanforderungen an Elektronikschrottlager zu ermitteln, müssen die bereits bestehenden brandschutztechnischen und umweltrechtlichen Richtlinien und Vorschriften für Lager untersucht werden. Entsprechende Regelungen findet man im Baurecht, im Umweltrecht, aber auch beim Verband der Schadenversicherer (VdS) und anderen Interessenverbänden.

2.3.1 Anforderungen aus dem Baurecht

2.3.1.1 Die Bauordnungen

Die Brandschutzanforderungen im Baurecht sind direkt in den einzelnen Landesbauordnungen (LBO) geregelt. Die Musterbauordnung (MBO) regelt in § 3

9 Vgl. BMU (2004a).

10 Vgl. BMU (2004b).

11 Vgl. BMU (2003).

Wesentliche rechtliche Anforderungen an Lager mit Elektronikschrott

die Grundsatzanforderungen an bauliche Anlagen. Diese sind so anzuordnen und zu errichten, dass

- die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben und Gesundheit, nicht gefährdet wird,

- sie ihrem Zweck entsprechend ohne Missstände zu benutzen sind und

- die allgemein anerkannten Regeln der Baukunst beachtet werden. 12

Der § 17 der MBO definiert die Schutzziele bezüglich des Brandschutzes. Im Wesentlichen muss der Entstehung und Ausbreitung von Schadenfeuer vorgebeugt werden, die Rettung von Menschen muss gewährleistet sein und im Falle eines Brandes müssen wirksame Löscharbeiten möglich sein. 13 Zur Einhaltung dieser Schutzziele werden in den folgenden Paragraphen detaillierte Einzelanforderungen beschrieben, die jedoch in erster Linie für normale Hochbauten wie Wohn- oder Bürogebäude gültig sind. Eine grundlegende Forderung ist die Bildung von Brandabschnitten in Gebäuden. Dies wird in der Regel durch den Einbau von Brandwänden in Abständen von nicht mehr als 40 m erreicht. Des Weiteren dürfen grundsätzlich keine leichtentflammbaren Baustoffe der Baustoffklasse B3 verwendet werden, es sei denn, sie sind im Verbund mit anderen Baustoffen nicht leicht entflammbar.

Ein Lager mit Elektronikschrott ist gemäss der Definition des § 51 Abs. (2) Nr. 8 MBO eine bauliche Anlage besonderer Art oder Nutzung. Bei Gebäuden dieser Art sind sowohl Erleichterungen als auch Verschärfungen hinsichtlich der Brandschutzanforderungen möglich. Hierüber entscheiden die Bauaufsichts- behörden im Einzelfall. Teilweise werden diese besonderen Anforderungen jedoch auch auf Landesebene in Sonderverordnungen oder Richtlinien geregelt.

2.3.1.2 Die Industriebaurichtlinie

Eine der Sonderverordnungen ist die Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (Industriebaurichtlinie - IndBauR). Da es sich bei einem Lager für Elektronikschrott um einen Industriebau handelt, könnten Anforderungen an solche Lagerstätten von dieser Richtlinie abgeleitet werden. Die Industriebauricht- linie regelt in erster Linie die Feuerwiderstandsfähigkeit und die Brennbarkeit der Bauteile, die Größe der Brand- bzw. Brandbekämpfungsabschnitte, sowie die Anordnung, Lage und Länge der Rettungswege. Es muss jedoch beachtet werden, dass die Richtlinie nicht für überwiegend offene Industriebauten wie Freilager, sowie für Regallager mit Lagerguthöhen von mehr als 9,0 m (Oberkante Lagergut) gültig ist. 14 Im Folgenden wird eine Auswahl der allgemeinen Anforderungen aufgeführt: 15

12 Vgl. MBO (1996).

13 Vgl. MBO (1996).

14 Vgl. Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (2000), S. 4.

15 Vgl. Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (2000), S. 6f.