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Witterungsschutz - von Gartenmöbeln bis zum Stahlträger

23.10.2017

Rost

Witterungsschutz ist ein sehr wichtiger Bestandteil bei Materialien, die der Außenwelt ausgesetzt sind. Quelle: @modul_a–24795697/fotolia.com

Der Wohnungs- bzw. Hausbau erlebt seit Jahren einen Boom. Aufgrund der sehr niedrigen Zinsen, die Bauherren zahlen müssen, entscheiden sich Haushalte wieder häufiger fürs Bauen. Beispiel Juli 2017: Allein in diesem einen Monat haben Banken neu verhandelte Baukredite in Höhe von 4,61 Milliarden an Haushalte vergeben. Die Statistiken der Bundesbank sind eine Seite der Medaille. Mit dem Boom im Bausektor geht ein Nachfragezuwachs bei Baumaterial auch im DIY-Sektor einher. Baumärkte haben zuletzt wieder höhere Gesamtumsätze eingefahren.

Laut BHB haben zum Beispiel Eisenwaren mit mehr als 1 Milliarde Euro zum Umsatz beigetragen. Beim Thema Neubau oder Modernisierung geht es um viele Aspekte. Material muss ästhetisch aussehen und in der Haptik überzeugen. Parallel sollten Eisen- und Stahlwaren genauso beständig und langlebig sein wie Holz. Damit diese Ansprüche erreicht werden, ist in der Produktion und bei der Verarbeitung auf einen angemessenen Witterungsschutz zu achten. Wie sehen mögliche Maßnahmen in der Praxis aus?

 

Witterungsschutz im Stahlbau

Metalle sind für die Bauwirtschaft nicht mehr wegzudenken. Gerade im Hochbau wären Gebäude mit mehreren Stockwerken ohne den Einsatz von Metallen – insbesondere Baustahl – nicht denkbar. Das Problem: Stähle neigen dazu, unter den normalen Witterungseinflüssen sehr schnell zu korrodieren. Rost führt letztlich – aufgrund seiner besonderen Eigenschaften – zu einem Substanz- und auf lange Sicht auch Festigkeitsverlust.

Die Industrie hat über die Jahre geeignete Verfahren entwickelt, um Stahl korrosionsbeständiger zu machen. Hierzu zählt zum Beispiel die Legierung mit verschiedenen Metallen. So können:

  • Chrom
  • Nickel
  • Kupfer

dem Stahl in geringen Mengen zugesetzt sein. Das Ergebnis ist die Bildung einer „Patina“, welche als Schutzschicht für den Baustahl fungiert. Der Nachteil: Diese Art Witterungs- und Korrosionsschutz muss bereits im Herstellungsprozess eingebracht werden. Welche Möglichkeiten bleiben nach der Herstellung der Stahlwaren?

 

1. Pulverbeschichtungsverfahren

Die Pulverbeschichtung gehört sicher zu den bekanntesten Verfahren, um Stahl vor der Witterung – sprich Korrosion – zu schützen. Kern des Ganzen ist der Auftrag spezieller Pulverlacke auf einen Träger. Der Vorteil: Aufgrund der besonderen Struktur ist der Lack sehr korrosionsbeständig und haltbar. Dies gewährleistet einen hohen Witterungsschutz. Parallel zeichnen sich pulverbeschichte Werkstücke durch eine gewisse mechanische Belastbarkeit aus, die Beschichtung reagiert dynamisch. Ein weiterer Vorteil liegt in der guten Umweltverträglichkeit.

Leider hat die Pulverbeschichtung auch einige Nachteile. Hierzu gehört beispielsweise die Tatsache, dass die Beschichtung ein aufwendiger Prozess ist. Gleichzeitig lassen sich nur elektrisch leitfähige Materialien beschichten, was bei Verbundstoffen eventuell zu einem Problem werden kann. Und je nach Anwendung kann sich ein weiterer Nachteil ergeben, da die Beschichtung keine mehrfarbigen Schutzschichten erlaubt.


 

2. Verzinken

Das Verzinken ist ein traditionelles Verfahren im Stahlbau, um einen stabilen Grundkorrosionsschutz zu erreichen. Um die Schutzwirkung zu erreichen, wird auf den Stahl eine dünne Zinkschicht aufgetragen. Letztere hat den Vorteil, dass auch kleinere Fehlstellen in der Regel unproblematisch sind. Aber: Unter gewissen Umständen kann Zink selbst korrodieren. Daher ist gegebenenfalls eine weitere Korrosionsschutzschicht aufzubringen. Hier spielen heute Chromatierungs-Verfahren eine große Rolle.

 

3. Nasslackieren

Hierbei handelt es sich um das „klassische“ Lackieren metallischer Bauteile. Nach den Vorbehandlungen der Oberfläche (Rostschutz etc.) wird der Lack flüssig in dünnen Schichten aufgetragen. Nach dem Verflüchtigen des Lösungsmittels bildet sich eine durchgehende Schicht.

Zu den Vorteilen gehören die hohe Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen sowie die mechanische Widerstandsfähigkeit. Auf der anderen Seite ist der Einsatz von Lacken gesundheitlich zu überdenken – etwa vor dem Hintergrund der eingesetzten Lösungsmittel. 

 

4. Plattieren

Hierbei handelt es sich um ein spezielles Verfahren, welches mehrere Metallschichten miteinander verbindet. Zum Verbinden der Platten werden verschiedene Verfahren benutzt. Einer der vielen Vorteile besteht darin, dass geringe Mengen eines hochwertigen Metalls mit günstigen Grundmetallen verbunden werden können.

Allerdings muss auch daran gedacht werden, dass sich durch das zusätzliche Material die Gewichtsverhältnisse ändern. Ein Aspekt, der – etwa im Rahmen der Statik – zu berücksichtigen ist.

 

Witterungsschutz für Holzgegenstände

Holz ist im Bau- und DIY-Bereich ein sehr verbreiteter Werkstoff. Einerseits ist es in diesem Zusammenhang als Baumaterial im Einsatz, wird sehr häufig aber auch weiterverarbeitet. Generell ist der Witterungsschutz beim Holz nicht die einzige Herausforderung. Da es sich hier um organisches Material handelt, muss der natürliche Zersetzungsprozess in gleicher Weise gestoppt werden. Hierfür stehen heute verschiedene Verfahren zur Verfügung. Eine in den letzten Jahren zunehmend häufiger zum Einsatz kommende Maßnahme ist die thermische Behandlung.

Thermoholz (TMH; thermisch modifiziertes Holz) wird unter Sauerstoffabschluss hohen Temperaturen ausgesetzt. Hierdurch verändern sich die Eigenschaften des Materials. Auf diese Weise behandeltes Holz wird widerstandsfähiger gegenüber der Witterung und neigt nicht mehr so stark zum Quellen.

Terrasse DIY

Holz ist vielseitig und verleiht immer eine gewisse Natürlichkeit, kein Wunder also, dass es in sämtlichen Bereichen als Baustoff gewählt wird. Diese Natürlichkeit bringt leider auch eine hohe Anfälligkeit für Witterung mit sich. Quelle: @goodluz–#110156356/fotolia.com

  • Lasuren/Grundierungen: Dienen dem chemischen Holzschutz und sollen die Ansiedlung von Pilzen (Stichwort Schimmel) sowie Fäulnis verhindern. Aufgrund der gesundheitlichen Aspekte ist für Holz, das im Innenraum verwendet werden soll, auf den Einsatz dieser Mittel zu verzichten.
  • Lacke: Hierdurch entsteht eine Deckschicht auf der Holzoberfläche. Der Vorteil besteht im Abschluss gegenüber Nässe und hoher UV-Einstrahlung. Lacke sind von Zeit zu Zeit zu erneuern. Sofern im Innenbereich eingesetzt, muss auf gesundheitliche Unbedenklichkeit geachtet werden.
  • WPC: WPC steht für Wood-Plastic-Composite – ein Verfahren, in dem die Eigenschaften von Kunststoff (witterungsbeständig) mit den Eigenschaften von Holz kombiniert werden.

Neben den bereits genannten Maßnahmen kann Holz auch mit einer Folienbeschichtung/Ummantelung versehen werden. Auf diese Weise wird ein umfassender Witterungsschutz erreicht.

Wie der geeignete Holzschutz am Ende aussieht, entscheidet sich auch nach der späteren Anwendung. Wird das Material mechanisch beansprucht, sollte die Schutzschicht entsprechend belastbar ausfallen. Parallel muss an dieser Stelle darauf geachtet werden, dass Holzschutz regelmäßig hinsichtlich der Funktionsfähigkeit zu prüfen und gegebenenfalls zu erneuern ist.

 

Witterungsschutz für Kunststoffgegenstände

Kunststoff ist beständig und unverwüstlich – egal, ob es regnet, schneit oder im Sommer 30° C warm ist. Diese Meinung ist verbreitet, aber falsch. Auch Kunststoffe gehören zu jenen Materialien, die unter Einwirkung der Witterung altern und ihre Eigenschaften verändern.

Besonders auffällig kann dies bei der Farbe sein. Gartenmöbel aus hellen Kunststoffen wirken nach einiger Zeit unansehnlich und stumpf. Was dem menschlichen Auge verborgen bleibt, ist das zunehmend spröde Verhalten des Materials. Schuld sind Veränderungen auf chemischer Ebene durch Temperaturunterschiede und die UV-Einstrahlung.

 

Die richtige Kunststoffmischung macht‘s

Hier lassen sich geeignet Schutzmaßnahmen in der Herstellung ergreifen. In den letzten Jahren hat die Materialforschung erkannt, dass verschiedene Zusätze (Additive) in der Kunststoffmasse deren Beständigkeit – etwa gegen das UV-Licht – positiv beeinflussen. So können Titan- oder Bleiverbindungen stabilisierend auf Kunststoffe einwirken. Bekannt ist zudem, dass einzelne Kunststoffe unterschiedlich auf Witterung reagieren. Während einige Materialien sehr schnell ihre Eigenschaften verändern, bleiben andere Kunststoffe über einen langen Zeitraum stabil. Entsprechend dieser Tatsache lässt sich mit der richtigen Auswahl des Kunststoffs bereits eine grundlegende Steuerung des Witterungsschutzes erreichen.

Hof Gebäude

Im Bereich Kunststoff lässt sich durch die Verarbeitung der richtigen Materialien eine deutliche Verbesserung beim Witterungsschutz erreichen, wodurch beispielsweise Gartenmöbel auch noch nach Jahren hochwertig wirken können. Quelle: @maler–#31773054/fotolia.com

 

Fazit: Witterungsschutz ist für jedes Material wichtig

Sobald Stahl aus dem Schmelzofen kommt oder ein Baum gefällt und zu Brettern verarbeitet wird, beginnt die Witterung – der Zahn der Zeit – daran zu nagen. Eine Tatsache, die sich nicht einfach unter den Tisch kehren lässt. Regen und Schnee oder Temperaturschwankungen können anorganischen Materialien genauso wie die UV-Strahlung zusetzen. Und davon sind nicht nur Metalle betroffen. Auch Kunststoffe, denen eigentlich Unverwüstlichkeit nachgesagt wird, verändern im Lauf der Zeit ihre Materialeigenschaften. Sie werden ohne Schutz spröde, die Farben verblassen. Und wie sieht es beim Holz aus? Hier drohen zusätzlichen Risiken durch Fäulnis und Pilze. Letztlich brauchen alle Materialien einen geeigneten Schutzschild auf der Oberfläche. Nur so lassen sich die Materialien erhalten und erreichen eine hohe Lebensdauer. Glücklicherweise existieren heute zahlreiche Verfahren, mit denen sich der Schutz entsprechender Materialien vor der Witterung deutlich verbessern lässt.

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