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04 Farben und Putze Im Brennpunkt Infrarotfarben, Mikrohohlkugeln, NanoHybrid Innovative Fassadenbeschichtungen: Wirklichkeit oder Visionen? Von Franz Xaver Neuer Kleinster gemeinsamer Nenner: Alle Technologien zur Entwicklung innovativer Beschichtungssysteme für Fassaden haben das Ziel, Algen und Pilze effektiv zu bekämpfen. Für Fassadenfarben werden unterschied - liche Technologien diskutiert, um wesentliche Problemfelder wie Verschmutzung sowie den Bewuchs mit Pilzen und Algen langfristig zu verhindern. Im folgenden soll daher beleuchtet werden, was hinter den Innovationen tatsächlich an Leistungen steht und was möglicherweise lediglich unter Marketingaspekten relevant ist. Zunächst ist festzustellen, dass die Wirkungsweise von Fassadenfarben vor allem bei der Überarbeitung von Wärmedämm- Verbundsystemen (WDVS) besonders auf die Probe gestellt wird. Da die dünne Putzschicht thermisch nahezu getrennt vom eigentlichen Mauerwerk ist, kühlt der Putz bei Kälte in der Nacht rasch ab. Bei Sonneneinstrahlung heizt sich der Putz rasch auf, aber eine Wärmespeicherung ist nahezu nicht möglich. Deshalb verschmutzen gedämmte Fassaden schneller als ungedämmte. Die Hülle des Hauses, also Fassade, Dach und Keller, muss gegen alle Einwirkungen von innen wie aussen schützen. Ob Wasserdampf von innen oder aufsteigende Feuchtigkeit bzw. Salze von aussen: Gegen alles müssen Schutzfunktionen innerhalb des Fassadensystems vorhanden sein. Das gilt auch für Sonnenlicht, Wärme, Frost, Regen, Staub
sowie Schmutz oder chemische und mechanische Einwirkungen. Die Technologie, welche diesen Einwirkungen am besten standhält, wird die Fassade am ehesten vor Verschmutzung, Verpilzung oder Veralgung und Abwittern schützen. In der Folge werden die wesentlichsten Technologien im Hinblick auf Wirkungsweise, Zielsetzung und Praxisrelevanz erörtert. Verschmutzung von Fassaden Die Fassadenverschmutzung hängt ursächlich von Struktur und Chemie der Oberfläche, den bauphysikalischen Einflüssen sowie den Randbedingungen für Algen- und Pilzbefall ab. Sofern eine Fassade rauh und stark thermoplastisch ist und zur Kondensfeuchte neigt, wird sie immer leichter verschmutzen als andere Oberflächen. Deshalb gilt es, diese nachteiligen Faktoren möglichst auszuschliessen. Durch extreme Hydrophobie (feuchteabstossende Wirkung) wird versucht, die Feuchtigkeit möglichst nicht an die Oberfläche gelangen zu lassen. Praktische Beispiele und viele Testreihen haben jedoch gezeigt, dass dies als alleiniges Konzept nicht ausreicht, um Verschmutzung zu verhindern. Das zeigt sich besonders an stark befahrenen Strassen mit einer hohen Feinstaubbelastung. Eine mögliche Begründung liegt darin, dass die Wassertropfen nicht vollständig „ablaufen“, sondern zum Teil an der Taupunktunterschreitung während der Nacht Temperatur [°C] 18 15 12 9 6 3 Abbildung: Caparol Clean Concept ® für langfristig saubere Fassaden Organischer und anorganischer Schmutz setzt sich an der Fassade ab Oberfläche verbleiben. Dadurch sammelt sich Feinstaub an der Wasseroberfläche, der nach Abtrocknen auf der Fassade zurückbleibt. Ein Lösungsansatz ist die Nutzung der Kapillarhydrophobie. Es bildet sich bei Regen ein dünner Wasserfilm auf der Oberfläche, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit aufgrund der hydrophobierten Kapillare wirkungsvoll verhindert wird. Der hauchdünne Wasserfilm ermöglicht, dass die Oberfläche sehr schnell abtrocknet und sich wenig Feinstaub auf ihr ablagern kann. Neben der Kapillarhydrophobie sind thermisch und hygrisch stabile Bindemittel vonnöten, um ein Verkleben von Schmutzpartikeln zu verhindern. Weitere Parameter, um Verschmutzung wirkungsvoll zu vermindern, sind eine feinstrukturierte Ober- Taupunkttemperatur WDVS 10 cm, hell WDVS 10 cm, IR 0 18 20 22 00 02 Zeit [h] 04 06 08 10 Die blaue Kurve beschreibt den Temperaturverlauf einer Infrarotfarbe während der Nacht. Es zeigt sich, dass der Taupunkt später und nicht so stark unterschritten wird als bei herkömmlichen Fassadenfarben (orangenfarbige Kurve). Trotzdem besteht die Gefahr der Betauung, da gerade in den Morgenstunden eine Tau punktunterschreitung vorhanden ist. (Bildquelle: Prof. Sedlbauer, Vortrag beim Caparol-Werkstofftag 2006 – Fraunhofer IBP) Kleine organische Verschmutzungen werden durch das Caparol Clean Concept ® (Photokatalyse und Nanotechnolgie) leicht gelöst Technikforum 05 fläche, die möglichst wenig Kontaktfläche für Schmutz bietet, eine photokatalytische Wirkung durch Titandioxid, um abgela - gerten Schmutz abzustossen und keinen Nährboden für Pilze und Algen zu bieten. Berücksichtigt sind diese wissenschaftlichen Erkenntnisse allesamt im Rahmen des Caparol Clean Concepts (CCC) für langfristig saubere Fassaden. Um die Betauung an der Putzoberfläche zu vermeiden, rückt neben der Hydrophobie die Unterschreitung des Taupunktes in den Fokus. Dazu müsste die Temperatur der Fassade nachts oberhalb des Taupunktes gehalten werden. Wenn dies gelänge, würde sich das Risiko eines Bewuchses mit Algen und Pilzen gerade auf gedämmten Fassaden deutlich reduzieren. Folgende Ansätze werden dabei unter anderem in Betracht gezogen. IR-Reflexion Wind und Regen entfernen anorganische Stoffe und angegriffene organische Bestandteile Infrarot (IR)-aktive Farben sollen die Abgabe der Wärme in der Nacht durch spezielle Pigmente in der obersten Putzschicht reduzieren, um dadurch die Oberfläche über Nacht oberhalb des Taupunktes zu halten. Wenn dies bis in die frühen Morgenstunden gelänge, könnte die Kondensation verhindert und dadurch auch das Bewuchsrisiko reduziert werden. Besonders im Frühjahr und Herbst mit warmen Tagen und kalten Nächten zeigt sich, dass dadurch die Taupunktunterschreitung verkürzt wird und geringer ausfällt. Da in den frühen Morgenstunden jedoch eine Unterschreitung des Taupunk- >
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