Kunststoffverpackungen: Ordentlich geprüft

Etwa ein Drittel des Verbrauchs von Kunststoffverpackungen auf dem deutschen Markt entfällt auf Transport- und Industrieverpackungen. In Deutschland ist der Anteil von Industrieverpackungen aus Kunststoff traditionell sehr hoch im Vergleich zu anderen europäischen Ländern. Dies liegt daran, dass die deutsche chemische Industrie, als Hauptkunde mit hohem Exportanteil, eine große Nachfrage nach Fässern, Kanistern, Säcken sowie starren und flexiblen Großpackmitteln aus Kunststoff hat.

Welche Transport-Verpackungen aus Kunststoff kann man für ein Gefahrgut einsetzen? Welche Informationsquellen gibt es für die Auswahl einer sicheren Gefahrgut-Transport-Verpackung?

Da es sich bei einem (flüssigen) Gefahrgut in der Regel (oder: meist immer) auch um einen Gefahrstoff handelt, sind Sicherheitsdatenblätter (MSDS) eine gute Quelle, um die richtige Transport-Verpackung für ein Gefahrgut festzulegen. Hier finden sich an mehreren Stellen Informationen, wie in

• Abschnitt 3 – Zusammensetzung / Angaben zu den Bestandteilen
• Abschnitt 9 – Physikalische und chemische Eigenschaften (Dichte, Dampfdruck, Flammpunkt,…)
• Abschnitt 14 – Angaben zum Transport (UN-Nummer, Verpackungsgruppe, technische Bezeichnung,…)

Die geforderten Leistungsdaten einer Gefahrguttransportverpackung für Standardflüssigkeiten beziehungsweise das Originalfüllgut und eventuell die Notwendigkeit einer Zusatzprüfung auf Permeabilität müssen vom Hersteller beziehungsweise Abfüller des Gefahrgutes definiert werden.

Sicherheitsdatenblätter dienen in der Regel der Übermittlung sicherheitsbezogener Informationen über Stoffe und Gemische. Sie sind dazu bestimmt, dem berufsmäßigen Verwender die notwendigen Daten und Umgangsempfehlungen zu vermitteln, um die für den Gesundheitsschutz, die Sicherheit am Arbeitsplatz und den Schutz der Umwelt erforderlichen Maßnahmen treffen zu können. Sie sollten regelmäßig überarbeitet und überprüft werden, auch um jeweils die aktuellen Informationen für den Transport von Gefahrgütern zu verwenden.

Im ADR-Teil 3, dem „Herzstück“ des ADR in Bezug auf die richtige Verpackung von Gefahrgütern, sind in den Tabellen A und B alle Gefahrstoffe mit der entsprechenden UN-Nummer aufgelistet. Es sind in den Tabellen alle Informationen angeführt, die für den sicheren Transport von Gefahrgütern notwendig sind (Sondervorschriften, begrenzte beziehungsweise freigestellte Mengen, Verpackungsanweisungen etc.). Anhand dieser Informationen kann man die richtige Wahl der geeigneten Gefahrgut-Verpackung treffen.

Prüfung der chemischen Verträglichkeit

Im ADR ist im Kapitel 6.1.5 „Prüfvorschriften für Verpackungen“ festgelegt, dass ein Hersteller oder In-Verkehr-Bringer eines Gefahrgutes für den Transport nach den geltenden internationalen Transportvorschriften (UN-Richtlinien) für die zu verwendende Umschließung unter anderem eine UN-Prüfung nach Kapitel 6.1.5.2.5 durchführen lassen muss: Fässer und Kanister aus Kunststoff müssen zum Nachweis der ausreichenden chemischen Verträglichkeit gegenüber flüssigen Stoffen während sechs Monaten einer Lagerung bei Raumtemperatur unterzogen werden.

Während dieser Zeit müssen die Prüfmuster mit den Gütern gefüllt bleiben, für deren Beförderung sie vorgesehen sind. Auch bei festen Gefahrgütern muss der Anwender beziehungsweise Abfüller des jeweiligen Gefahrgutes sicherstellen, dass die Materialien der Umschließung nicht vom Gefahrgut geschädigt werden.

Wozu dient die Assimilierungsliste?

Um die lange Lagerungsdauer von sechs Monaten für Verpackungen aus Polyethylen zu verkürzen und die Vielzahl der Gefahrgüter in definierte Schädigungsmechanismen einteilen zu können, wurde die sogenannte Assimilierungsliste entwickelt (4.1.1.21.6 ADR). Darin wird die Schädigungswirkung der einzelnen Gefahrgüter mit sechs Standardflüssigkeiten verglichen:

• Wasser (Quellung)
• Netzmittellösung (stark spannungsrissauslösend)
• Essigsäure (spannungsrissauslösend)
• n-Butylacetat (Quellung und spannungsrissauslösend)
• Kohlenwasserstoffgemisch (Quellung)
• Salpetersäure (oxidativer Abbau)

Bei einer UN-Prüfung mit Standardflüssigkeiten gilt eine verkürzte (dreiwöchige) Vorlagerungszeit bei 40 Grad Celsius im Gegensatz zur sechsmonatigen Lagerung bei Raumtemperatur gemäß ADR-Kapitel 6.1.5.2.5. Danach muss die jeweilige Bauart die entsprechenden Baumuster-Prüfungen gemäß den Prüfvorschriften für Verpackungen positiv bestehen.

Aufgrund der Assimilierungsliste kann die chemische Verträglichkeit für Verpackungen aus Polyethylen definierter Spezifikation auch mit Standardflüssigkeiten nachgewiesen werden. Wenn eine Verpackungsart die betreffenden Bauart-Prüfungen mit einer oder mehreren Standardflüssigkeiten bestanden hat, kann die chemische Verträglichkeit für die flüssigen Füllgüter, die diesen Standardflüssigkeiten zugeordnet sind, ohne weitere Prüfung nachgewiesen werden.

Wenn in der Spalte „Standardflüssigkeit“ der Assimilierungsliste allerdings die „Regel für Sammeleintragungen“ angeführt ist, dann muss zuerst kontrolliert werden, ob alle Bestandteile des Gefahrgutes mit einer oder mehreren Standardflüssigkeiten eindeutig assimiliert werden können. Trifft das nicht zu, dann muss die Baumusterprüfung der Umschließung mit Originalfüllgut durchgeführt werden. Eine Alternative dazu ist die Durchführung von Laborversuchen.

Wann werden Laborversuche durchgeführt?

Andere als die assimilierbaren flüssigen Füllgüter dürfen auch in Verpackungen aus Polyethylen transportiert werden, wenn diese die Prüfung der chemischen Verträglichkeit gegenüber Standardflüssigkeiten bestanden haben. Diese Zulassung erfolgt auf der Basis von Laborversuchen, bei denen nachzuweisen ist, dass die Wirkung dieser Füllgüter auf Probekörper geringer ist als die Wirkung der Standardflüssigkeit(en), wobei die relevanten Schädigungsmechanismen berücksichtigt werden müssen (vergleiche ADR-Kapitel 6.1.5.2.7). Die Schädigungswirkung des jeweiligen Gefahrgutes auf die Kunststoff-Verpackung wird in einer akkreditierten Prüfstelle im Vergleich mit den Standardflüssigkeiten überprüft. Dabei kommen folgende Labormethoden zum Einsatz:

• Labormethode A: Massenaufnahme durch Anquellung; Standardflüssigkeiten „Wasser“ und „Kohlenwasserstoffgemisch (White Spirit)“; Messung der Gewichtszunahme.
• Labormethode B: Spannungsriss-Empfindlichkeit; Standardflüssigkeiten „Essigsäure“, „Netzmittel“ und „n-Butyl-Acetat“; Messung der Kerbschlagzähigkeit.
• Labormethode C: oxidativer Abbau der Polymerketten; Standardflüssigkeit „Salpetersäure“; Messung der Änderung des MFR (Schmelzflussindex).

Mithilfe der drei Labormethoden wurde in der Vergangenheit auch die Assimilierungsliste erstellt und immer wieder erweitert. Man erhält als Ergebnis der Laborversuche einerseits, ob ein bestimmtes Gefahrgut die Kunststoff-Verpackung stärker oder schwächer schädigt als die Standardflüssigkeiten und andererseits, mit welcher oder welchen Standardflüssigkeit(en) das Gefahrgut assimiliert werden kann. Mit diesen Informationen (zusammen mit der Verpackungsgruppe, der Dichte, des Dampfdrucks bei 50 bzw. 55 °C und der UN-Nummer) kann man dann die richtige Transport-Verpackung für das Gefahrgut auswählen bzw. bestellen.

Hat man eine ganze Reihe von Gefahrgütern, die mit der „Regel für Sammeleintragungen“ in der Assimilierungsliste stehen, dann besteht evtl. die Möglichkeit, dass man die Gefahrgüter, die mit der gleichen UN-Nummer klassifiziert sind, zusammenfasst und damit die Anzahl der Laboruntersuchungen minimieren kann. Dazu ist allerdings ein relativ umfangreiches Detailwissen über die einzelnen Gefahrgüter notwendig. Lassen Sie sich dazu auf alle Fälle von einem Sachverständigen für Gefahrgut und Logistik beraten.

Zulässige Verwendungsdauer

Sofern von der zuständigen Behörde nicht etwas anderes festgelegt wurde, beträgt die zulässige Verwendungsdauer für Fässer und Kanister aus Kunststoff zur Beförderung gefährlicher Güter (vom Datum ihrer Herstellung an gerechnet) fünf Jahre, es sei denn, wegen der Art des zu befördernden Stoffes ist von der zuständigen Behörde eine kürzere Verwendungsdauer vorgeschrieben.

Ruß als Schwarz-Pigment

Ruß hat mehrere positive Eigenschaften in Kanistern und Fässern aus Kunststoff:

1. UV-Schutz: Ruß bietet einen hervorragenden Schutz gegen UV-Strahlung, was die Lebensdauer der Kunststoffverpackungen verlängert.
2. Ableitfähigkeit: Ruß ist ein leitfähiges Material, das in die Kunststoffmatrix eingebracht wird und die elektrische Leitfähigkeit erhöht. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, bei denen die Ableitung statischer Elektrizität erforderlich ist, um Funkenbildung und damit verbundene Gefahren zu vermeiden.
3. Mechanische Eigenschaften: Ruß kann die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen verbessern, indem es die Festigkeit und Haltbarkeit erhöht.

Regeln der Wiederverwendung

Die Wiederverwendung von Gefahrgut-Transport-Verpackungen aus Kunststoff ist grundsätzlich sinnvoll, insbesondere in ökologischer und ökonomischer Hinsicht. Man darf allerdings nicht vergessen, dass der Abfüller vor dem Wiederbefüllen einer Gefahrgut-Verpackung prüfen muss, ob die Kunststoff-Verpackung weiterhin die Anforderungen für den Gefahrgut-Transport erfüllt.

Die ADR-Regeln stellen einige Anforderungen an die Rekonditionierung von Transport-Verpackungen. Eine der Herausforderungen besteht darin, dass in Kapitel 6.1.4.8.2 gefordert wird, den Schutz gegen ultraviolette Strahlung durch Beimischung von Ruß oder anderen geeigneten Pigmenten oder Inhibitoren zu gewährleisten.

Diese Zusätze müssen mit dem Füllgut verträglich sein und ihre Wirkung während der gesamten Verwendungsdauer der Verpackung behalten.

Transport-Verpackungen für die Lagerung

Gefahrgut-Transport-Verpackungen aus Kunststoff können auch für die Lagerung von Gefahrstoffen wie brennbaren Flüssigkeiten verwendet werden. Diese Verpackungen sind so konzipiert, dass sie den Anforderungen für den sicheren Transport von Gefahrgütern einerseits und die Lagerung gefährlicher Stoffe andererseits entsprechen. Hier sind einige wichtige Punkte zu beachten:

• Sicherheit: Gefahrgut-Transport-Verpackungen bieten eine hohe Sicherheit gegen das Austreten von Gefahrstoffen. Sie sind robust und widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen und chemische Einflüsse. Sie müssen entsprechende Baumuster-Prüfungen positiv bestanden haben.
• Vorschriften: Die Lagerung von Gefahrstoffen in Transport-Verpackungen muss den geltenden Vorschriften entsprechen, wie zum Beispiel der Technischen Regel für Gefahrstoffe TRGS 510 in Deutschland. Diese Regelungen stellen sicher, dass die Gefahrstoffe sicher gelagert werden und keine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.
• Flexibilität: Diese Verpackungen sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich. Sie können in Lagern, Containern oder speziellen Gefahrstofflagern aufbewahrt werden. Dabei sind unbedingt die aktuell geltenden nationalen Vorschriften zu beachten (VbF 2023 in Österreich, TRGS 727 in Deutschland und der Schweiz).
• Kennzeichnung: Gefahrgut-Transport-Verpackungen sind klar gekennzeichnet, um die Art der enthaltenen Gefahrstoffe anzuzeigen. Dies erleichtert die Identifizierung und Handhabung der Stoffe während der Lagerung.

Achtung Gefahrgut-Verpackungen aus HDPE dürfen maximal fünf Jahre lang (siehe Verwendungsdauer) für den Transport verwendet werden, was eventuell bei der Entsorgung von alten Lagerbeständen zur Herausforderung wird.

Recycling und Gefahrgut

Kunststoff hat viele Leben. Schon heute sind 75 Prozent der Haushaltsverpackungen aus Kunststoff recyclingfähig. Wenn man Kunststoff-Verpackungen in einem Kreislauf- beziehungsweise Pfandsystem wiederverwendet, kann durch entsprechende Sammlung, Sortierung und Rekonditionierung sichergestellt werden, dass die Qualität der eingesetzten Kunststoffe für mehrere Umläufe hoch bleibt. Das ist eine hervorragende Voraussetzung dafür, dass Recycling-Kunststoffe auch für die Herstellung von neuen Gefahrgut-Transport-Verpackungen eingesetzt werden können. Derzeit wird der internationale Standard EN ISO 16103 überarbeitet, um einen möglichst großen Anteil an gebrauchten Kunststoffen wieder für neue Gefahrgut-Transport-Verpackungen einsetzen zu können.

Dipl.-Ing. Rudolf Baumgartner
Ingenieurbüro für Gefahrgut und Logistik, Wien

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