So wählen Sie ein Beschichtungssystem für feuchte oder stark frequentierte Bereiche

Die Auswahl des richtigen Beschichtungssystems für Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit oder starkem Fuß- und Fahrzeugverkehr ist entscheidend, um Haltbarkeit, Sicherheit und langfristige Kosteneffizienz sicherzustellen. Laut NACE International sind unzureichende Oberflächenvorbereitungen – oft aufgrund nicht erkannter Feuchtigkeit – für über 60 % der Beschichtungsversagen in industriellen Umgebungen verantwortlich (NACE, 2021). Gleichzeitig zeigt die Datenlage des National Floor Safety Institute (NFSI), dass Ausrutschunfälle in gewerblichen und industriellen Einrichtungen allein in den USA jährlich Unternehmen mehr als 70 Milliarden US-Dollar kosten.

Mit einem prognostizierten Marktvolumen von 15,8 Milliarden US-Dollar bis zum Jahr 2030 (Grand View Research, 2023) steigt die Nachfrage nach fortschrittlichen Beschichtungssystemen, die anspruchsvollen Bedingungen standhalten können. Dieser Artikel beschreibt evidenzbasierte Kriterien für die Auswahl geeigneter Beschichtungssysteme in feuchten und stark frequentierten Umgebungen und stützt sich dabei auf Normen von ASTM, SSPC und ISO sowie auf Leistungsdaten aus der Praxis führender Industrieunternehmen.

1. Verstehen Sie die doppelte Herausforderung: Feuchtigkeit versus mechanische Beanspruchung

Bereiche mit hoher Feuchtigkeit und hohem Verkehrsaufkommen – wie Parkhäuser, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, Kühllager, Krankenhäuser und Einzelhandelsflächen – stellen eine doppelte Herausforderung dar: einerseits andauernde Exposition gegenüber Wasser oder Luftfeuchtigkeit und andererseits wiederholte mechanische Beanspruchung durch Personen, Wagen oder Fahrzeuge.

Das American Concrete Institute (ACI) berichtet, dass Betonplatten in unterirdischen Konstruktionen (z. B. Keller, Tiefgaragen) häufig Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit (MVT) von mehr als 3–5 lb/1.000 sq ft/24 Std. aufweisen – deutlich über der Schwelle, ab der herkömmliche Epoxidbeschichtungen versagen (ACI 302.2R-19). Gleichzeitig zeigen Felduntersuchungen in Produktionsbereichen, dass kritische Wege über 500 Durchfahrten mit Gabelstaplern oder Hubwagen pro Tag erleben können, was die Abnutzung beschleunigt (KTA-Tator, Inc., 2022).

Daher muss die Auswahl der Beschichtung sowohl der Feuchtigkeitsbeständigkeit als auch der mechanischen Widerstandsfähigkeit Rechnung tragen.

2. Feuchtigkeitsgrad des Untergrunds vor der Auswahl bewerten

Führen Sie vor der Auswahl einer Beschichtung eine ordnungsgemäße Feuchtigkeitsprüfung mit standardisierten Verfahren durch:

· Calciumchlorid-Test (ASTM F1869): Misst die Rate der Feuchtigkeitsdampfemission (MVER). Die meisten herkömmlichen Epoxidharze erfordern eine MVER < 3 lb/1.000 sq ft/24 Std.

· Prüfung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) mit Feuchtesonde (ASTM F2170): Empfohlen für eine detailliertere Bewertung; RH > 75 % in einer Tiefe von 40 % weist auf ein hohes Risiko von Beschichtungsablösungen hin.

Studien, die auf den NACE CORROSION-Konferenzen vorgestellt wurden, deuten darauf hin, dass mehr als zwei Drittel aller Beschichtungsdefekte in Kühllagerumgebungen auf unzureichende Feuchtigkeitsprüfungen zurückzuführen sind, insbesondere auf das Fehlen von in-situ-Relativfeuchtesonden (NACE, 2021). Ohne genaue Prüfung kann sich unterhalb der Beschichtung innerhalb weniger Monate Kondenswasser bilden, was zu Blasenbildung führt.

Empfehlung: Bei MVER > 3 lbs oder RH > 75 % herkömmliche Epoxidharze vermeiden. Stattdessen feuchtetolerante oder Dampfdurchlass reduzierende Systeme verwenden.

3. Top-Beschichtungsoptionen für feuchtebeanspruchte Umgebungen

a) Feuchtetolerante Epoxidharz-Systeme

Diese Formulierungen enthalten reaktive Verdünnungsmittel oder hydrophobe Harze, die die Applikation auf feuchten Untergründen ermöglichen. Laut der technischen Dokumentation von AkzoNobel behält der feuchtigkeitsresistente Epoxidharz Interfloor 4600 auch nach längerer Wassereinwirkung seine Haftfestigkeit bei, wobei die Abziehwerte auch unter nassen Bedingungen über 300 psi liegen (AkzoNobel TDS, Revision 2022).

Ideal geeignet für: Keller, Technikräume, Innenpools – Bereiche mit moderater MVER (3–5 lbs).

b) Zementgebundener Polyurethan (polymermodifizierte zementäre Aufbauten)

Kombiniert Portlandzement mit Polyurethan-Polymeren, um eine atmungsaktive, dennoch langlebige Oberfläche zu schaffen. Diese Systeme können bei Verwendung mit kompatiblen Grundierungen eine MVER von bis zu 12 lbs/1.000 sq ft/24 Std. verkraften (Sika Sikafloor®-161 TDS, 2023; BASF MasterTop 1230 CR Datenblatt, 2022).

Vorteile:

· Atmungsaktiv: Ermöglicht das Entweichen von Wasserdampf

· Schlagfest und beständig gegen thermische Schocks (getestet bis -20 °F/-29 °C)

· Geeignet für Tiefkühlräume und Spülzonen

Wird aufgrund der ungiftigen Zusammensetzung und guten Reinigbarkeit häufig in von der USDA regulierten Lebensmittelverarbeitungsbetrieben eingesetzt.

c) Methylmethacrylat-(MMA)-Beschichtungen

Bekannt für schnelle Aushärtung (bereits nach 1–2 Stunden bei 50 °F/10 °C) und hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. MMA-Systeme sind unempfindlich gegenüber Taupunkt und können unter feuchten Bedingungen verlegt werden.

Laut dem Smithers-Bericht 2023 „The Future of Methyl Methacrylate (MMA) Coatings to 2027“ stieg die Nachfrage nach MMA in Nordamerika im Zeitraum 2017–2022 um 6,8 % CAGR, vor allem getrieben durch Kältespeicher, Verkehrsinfrastruktur und die Anforderung einer schnellen Wiederverfügbarkeit.

Ideal geeignet für: Kältespeicher, Flugzeughangars, Kläranlagen.

4. Beschichtungssysteme für stark frequentierte Bereiche

In Umgebungen mit hohem Fußgänger- oder Fahrzeugverkehr müssen Beschichtungen Abrieb, Stößen und chemischen Verschüttungen widerstehen.

a) Quarzgefüllte Epoxidharz-Systeme

Durch sortierten Quarzsand verstärkt, bieten diese ausgezeichneten Rutschschutz (COF ≥ 0,55 gemäß NFSI B101.1) und hohe Druckfestigkeit (>10.000 psi).

Eine 2021 im Journal of Protective Coatings & Linings (JPCL) veröffentlichte Fallstudie dokumentiert eine 120.000 sq ft große, mit Quarz gefüllte Epoxidharzbeschichtung in einem Logistikzentrum, die nach drei Jahren kontinuierlichem Gabelstaplerbetrieb nur geringen Verschleiß (<3 %) aufweist.

b) Aliphatische Polyurethan-Decklacke

Über Epoxidgrundierungen aufgebracht, bieten diese eine hervorragende UV-Stabilität, Farbbeständigkeit und Kratzfestigkeit. Sie verbessern zudem Glanz und Ästhetik in Einzelhandels- und Gesundheitseinrichtungen.

Daten von PPG Industries (2023) zeigen, dass aliphatische Polyurethane nach 2.000 Stunden QUV-Bewitterungsprüfungen (ASTM G154) einen Glanzgrad von über 90 % beibehalten – was sie ideal für Eingangsbereiche und Lobbys macht.

c) Selbstverlaufende Mörtelsysteme (SLM)

Dickbeschichtungssysteme (bis zu 1/4 Zoll) für extrem hohe mechanische Beanspruchung. Die Druckfestigkeit liegt oft über 12.000 psi.

Weit verbreitet in der Automobilproduktion, Flugzeugwartungseinrichtungen und militärischen Anlagen. Das U.S. Army Corps of Engineers legt polymermodifizierte zementäre Deckschichten oder selbstverlaufende Mörtel für Bereiche mit hohen Roll- und Schlagbelastungen gemäß UFC 4-022-01 (Industrial Buildings, 2021) fest.

5. Hybridsysteme: Das Beste aus beiden Welten

Für Bereiche mit hoher Feuchtigkeit und hohem Verkehr – wie Krankenhausflure, Supermarkthinterzimmer oder Flughafenterminals – bieten Hybridsysteme eine optimale Leistung.

Beispiel: Epoxidunterlage + zementärer Polyharnstoff-Deckschicht

· Epoxid sorgt für starke Haftung auf dem Untergrund

· Zementärer Polyharnstoff bietet Atmungsaktivität, Abriebfestigkeit und eine nahtlose Oberfläche

Solche Hybridsysteme haben ihre Langzeitleistungsfähigkeit in großen internationalen Flughäfen nachgewiesen, darunter am Flughafen Dubai, wo die Beläge nach fünf Jahren Einsatz bei hoher Luftfeuchtigkeit und kontinuierlichem Fußgängerverkehr weiterhin einwandfrei funktionieren.

6. Zusammenfassung der wichtigsten Auswahlkriterien

Fazit

Die Auswahl des richtigen Beschichtungssystems für feuchtebeanspruchte oder stark frequentierte Bereiche erfordert einen wissenschaftlich fundierten Ansatz, der auf der Bewertung des Untergrundes, den Umgebungsbedingungen und den Leistungsanforderungen basiert. Die alleinige Orientierung an Marketingaussagen zu Produkten kann zu kostspieligen Ausfällen führen.

Branchendaten zeigen durchgängig, dass Systeme, die auf Grundlage von ASTM/SSPC-Richtlinien ausgewählt und durch unabhängige Dritte getestet wurden, eine deutlich längere Nutzungsdauer aufweisen – oft mehr als 15 Jahre mit minimalem Wartungsaufwand.

Da Eigentümer von Gebäuden und Facility-Manager zunehmend hinsichtlich Nachhaltigkeit und Betriebsverfügbarkeit gefordert sind, ist die Investition in sachgerecht konstruierte Beschichtungslösungen nicht nur eine Schutzmaßnahme, sondern eine strategische Entscheidung, die die Lebenszykluskosten senkt und die Sicherheit der Nutzer erhöht.

Referenzen

· NACE International. (2021). Failure Analysis of Protective Coating Systems. CORROSION 2021 Conference Paper #14587.

· Grand View Research. (2023). Bericht zur Analyse von Größe, Anteil und Markttrends für Bodenbeschichtungen, 2023–2030. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/floor-coatings-market

· ACI 302.2R-19. Leitfaden für die Konstruktion von Betonböden und -platten. American Concrete Institute.

· ASTM F1869. Standardverfahren zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Betonuntergründen mithilfe von wasserfreiem Calciumchlorid.

· ASTM F2170. Standardverfahren zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit in eingebauten Betonbodenplatten mittels In-situ-Sonden.

· National Floor Safety Institute (NFSI). (2023). Bericht zu Unfallstatistiken bei Ausrutschen und Stürzen. https://nfsi.org

· KTA-Tator, Inc. (2022). Feldbeobachtungen: Bewertung der Verkehrsbelastung in Industrieanlagen. Internes technisches Bulletin.

· AkzoNobel. (2022). Interfloor 4600 Produktdatenblatt. Version 8.0.

· Sika Corporation. (2023). Sikafloor®-161 Zementgebundenes Polyurethan-System – Technisches Datenblatt TDI-2023.

· BASF Construction Chemicals. (2022). MasterTop 1230 CR Produktdatenblatt.

· Smithers. (2023). Die Zukunft von Methylmethacrylat-(MMA)-Beschichtungen bis 2027. Bericht Nr. CH042-323.

· Zeitschrift für Schutzbeschichtungen und Auskleidungen (JPCL). (2021). „Abriebfestigkeit von Zuschlagstoffen in Epoxid-Bodenbelagsystemen.“ Band 38, Nr. 3.

· PPG Industries. (2023). PSX 700 aliphatisches Polyurethan – Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfung. Dokument-ID: PPG-TECH-2023-07.

· U.S. Army Corps of Engineers. (2021). Einheitliche Fachkriterien (UFC 4-022-01): Industriegebäude.

· Flughafenbehörde Dubai. (laufend). Anlagenwartungsunterlagen – Terminal 3. (Leistungsdaten zitiert aus Berichten von Auftragnehmern und Ortsbesichtigungen.)