Vortrag im Kolloquium “FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG FÜR ZEMENT UND BETON“ im Forschungsinstitut der VÖZ am 6.11.2002,
Walter Kneidinger, Fa. Alchem GmbH, Altenfelden

„Mineralische Imprägnierung“, eine neue Methode der Reinigung zementgebundener Materialien.

Die Fa, Alchem GmbH, A 4121 Altenfelden, beschäftigt sich seit längerer Zeit mit neuen Möglichkeiten der Farbgestaltung mineralischer Oberflächen bzw. dem Thema Betonästhetik ganz allgemein. So wird seit kurzem auch ein innovatives Verfahren zur Reinigung derartiger Oberflächen angeboten.

Bild 1

Bild 1 zeigt einen roten Verbundpflasterstein, er wurde vor Jahren im Zuge eines Versuchsprogrammes anderer Zielrichtung im rechten Drittel mit einer spezifischen Mischung wässriger mineralischer Lösungen behandelt. Nach Jahren am Bewitterungsstand hat sich gezeigt, dass dieser Bereich im Gegensatz zur übrigen Oberfläche dieses Betonsteines frei von jeglicher Verschmutzung, wie auch von biologischem Bewuchs (Flechten) blieb.
Bei der Frage nach Erklärungen dafür sollte zunächst festgestellt werden, ob dieses Material nicht nur prophylaktisch, d.h. als Schutz vor Verschmutzungen wirkt - sondern auch therapeutisch - also eine Reinigung bereits verschmutzter Oberflächen bewirkt.

Bild 2

Es wurde dazu ein kleines Dach, Eternit-Faserzement, aus dem Beginn der 60er Jahre, also 40 Jahre alt gewählt (Bild 2). Am rechten Drittel des Daches wurden die bereits recht dicken Moospolster mit einem Schaber grob abgezogen und die s.o. verwendete Lösung über die Hälfte dieses entmoosten Bereiches aufgetragen und über einen Teil der nicht entmoosten Fläche.
Das Bild zeigt den Zustand nach 2 Jahren, in dieser Zeit hat sich die schwarze Oberfläche zurückverwandelt in das Zementgrau einer neuen ungefärbten Faserzementplatte. An den noch immer vorhandenen grünen Moospolstern ist einerseits zu sehen, dass hier kein mechanisches Reinigungsverfahren eingesetzt wurde, andererseits lässt sich daraus auf die ökologische Unbedenklichkeit dieser Behandlung schließen.

Bild 3

Es wurden weiters Muster am Neuen Magistratsgebäude in Linz angelegt. Dieses Objekt war 13 Jahre nach Errichtung bereits derart verschmutzt, dass es den Ansprüchen eines Repräsentationbauwerkes nicht mehr genügen konnte und deshalb gereinigt werden musste. Auf Grund dieser Versuche erging der Auftrag über die Reinigung von 4000 m2 Terrassenflächen ausgeführt in Weißzement-Waschbetonplatten. Bild 3 zeigt im Vordergrund eine noch unbehandelte Terrasse in einem Innenhof, genauso eher schwarz als grau und schon gar nicht weiß sahen alle ursprünglich – vor inzwischen 15 Jahren - weißen Terrassenflächen aus, ebenso die Fassadenelemente.

Die obere Terrasse wurde mit dem getesteten Material wiederum nur übersprüht, es wurde keinerlei mechanischer Reinigungsaufwand eingebracht. Den Abtransport des abgestorbenen biogenen Materials, aus dem sich nach diesen Erkenntnissen die Verschmutzung im wesentlichen zusammensetzt, übernahm ausschließlich die Bewitterung im Verlauf der vergangenen 16 Monate.

Anders die Fassadenelemente, diese wurden konventionell mit 400 bar Hochdruck-Heißwasser gereinigt und mit einer Filmkonservierung nachbehandelt. Die Behandlung der Fassadenteile erfolgte in diesem Bereich vor 4 Monaten, der Terrassen ein Jahr zuvor also vor etwa 16 Monaten. Beachten Sie den hohen Weißgrad der Fassadenteile unmittelbar nach der Reinigung.

Bild 4

Bild 4 zeigt Fassadenteile, die ein Jahr zuvor also ebenfalls vor 16 Monaten mit Heißwasser-Hochdruck gereinigt wurden, der hohe Weißgrad hat sich verloren und stellenweise sind bereits wieder deutliche Graubereiche zu finden. d.h. bei konventioneller Reinigung beginnt der Verschmutzungszyklus am nächsten Tag von neuem, in der Regel sogar schneller und kräftiger, da intensiv-kräftige mechanische Reinigung durch Materialabtrag zu einer Aufrauhung und damit auch zu einer Vergrößerung der spezifischen Oberfläche als Schmutzfänger führt.

Anders bei der „mineralischen Imprägnierung“, mit dieser Mineralienkombination wird sozusagen das Biotop, die Lebensgrundlage für die im wesentlichen für die Verschmutzung verantwortlichen Mikroorganismen Pilze, Flechten, Algen, negativ verändert, sie meiden in Folge diese Flächen auf bisher kaum absehbare Zeit.

Ein Spezialfall in diesem Zusammenhang ist die Verschmutzung von Vollwärmeschutzfassaden. Vollwärmeschutzfassaden kühlen an der Außenhaut durch die thermische Entkoppelung vom geheizten Kernbereich eines Gebäudes einerseits - andererseits durch nächtliche Wärmeabstrahlung meist heller Fassadenflächen immer wieder unter den Taupunkt ab, das entstehende Kondensat, das besonders auf West und Nordseiten mangels Sonneneinstrahlung lange nicht abtrocknet, bietet beste Voraussetzung für die Entwicklung der Mikroorganismen , die eben für das Verschmutzungsbild verantwortlich sind.

Bild 5

Im Bild 5 ist ein eigenartiger Raster im Schmutzgrau einer nordseitigen Vorsatzfassade aus Faserzementplatten zu erkennen.
In diesem Raster zeichnen sich die Befestigungselement der Fassadenplatten als Wärmebrücken ab. Dieser minimale Temperaturunterschied entscheidet also bereits wesentlich über Taubildung und damit Verschmutzung oder nicht.

Was kann aus diesem Raster im Verschmutzungsbild geschlossen werden:
1. die Verschmutzung entsteht durch Mikroorganismen dort, wo ausreichend Feuchtigkeit sei es aus Niederschlägen oder Kondensat angeboten wird und nicht etwa durch atmosphärische Schmutzfracht, diese würde ein unstrukturiertes Verschmutzungsbild ergeben.
2. Hydrophobierungen bieten keinen Verschmutzungsschutz bei Taubildung,
3. Eine gedämmte Fassade verringert – zwangsweise - die Verschmutzungs- zeiträume auf Bruchteile gegenüber ehemals ungedämmten Fassaden, zumindest auf Nord- und Westseiten.
4. Die Methode einer mikroorganismenfeindlichen Biotopeinstellung scheint ein interessanter Ansatz in dieser Problematik zu sein.

','Vortrag im Kolloquium “F0RSCHUNG UND ENTWICKLUNG FÜR ZEMENT UND BETON“ im Forschungsinstitut der VÖZ am 6.11.2002, Walter Kneidinger, Fa. Alchem GmbH, Altenfelden„Mineralische Imprägnierung“, eine neue Methode der Reinigung zementgebundener Materialien.Die Fa, Alchem GmbH, A 4121 Altenfelden, beschäftigt sich seit längerer Zeit mit neuen Möglichkeiten der Farbgestaltung mineralischer Oberflächen bzw. dem Thema Betonästhetik ganz allgemein. So wird seit kurzem auch ein innovatives Verfahren zur Reinigung derartiger Oberflächen angeboten.Bild 1 Bild 1 zeigt einen roten Verbundpflasterstein, er wurde vor Jahren im Zuge eines Versuchsprogrammes anderer Zielrichtung im rechten Drittel mit einer spezifischen Mischung wässriger mineralischer Lösungen behandelt. Nach Jahren am Bewitterungsstand hat sich gezeigt, dass dieser Bereich im Gegensatz zur übrigen Oberfläche dieses Betonsteines frei von jeglicher Verschmutzung, wie auch von biologischem Bewuchs (Flechten) blieb. Bei der Frage nach Erklärungen dafür sollte zunächst festgestellt werden, ob dieses Material nicht nur prophylaktisch, d.h. als Schutz vor Verschmutzungen wirkt - sondern auch therapeutisch - also eine Reinigung bereits verschmutzter Oberflächen bewirkt.Bild 2Es wurde dazu ein kleines Dach, Eternit-Faserzement, aus dem Beginn der 60er Jahre, also 40 Jahre alt gewählt (Bild 2). Am rechten Drittel des Daches wurden die bereits recht dicken Moospolster mit einem Schaber grob abgezogen und die s.o. verwendete Lösung über die Hälfte dieses entmoosten Bereiches aufgetragen und über einen Teil der nicht entmoosten Fläche. Das Bild zeigt den Zustand nach 2 Jahren, in dieser Zeit hat sich die schwarze Oberfläche zurückverwandelt in das Zementgrau einer neuen ungefärbten Faserzementplatte. An den noch immer vorhandenen grünen Moospolstern ist einerseits zu sehen, dass hier kein mechanisches Reinigungsverfahren eingesetzt wurde, andererseits lässt sich daraus auf die ökologische Unbedenklichkeit dieser Behandlung schließen. Bild 3 Es wurden weiters Muster am Neuen Magistratsgebäude in Linz angelegt. Dieses Objekt war 13 Jahre nach Errichtung bereits derart verschmutzt, dass es den Ansprüchen eines Repräsentationbauwerkes nicht mehr genügen konnte und deshalb gereinigt werden musste. Auf Grund dieser Versuche erging der Auftrag über die Reinigung von 4000 m2 Terrassenflächen ausgeführt in Weißzement-Waschbetonplatten. Bild 3 zeigt im Vordergrund eine noch unbehandelte Terrasse in einem Innenhof, genauso eher schwarz als grau und schon gar nicht weiß sahen alle ursprünglich – vor inzwischen 15 Jahren - weißen Terrassenflächen aus, ebenso die Fassadenelemente. Die obere Terrasse wurde mit dem getesteten Material wiederum nur übersprüht, es wurde keinerlei mechanischer Reinigungsaufwand eingebracht. Den Abtransport des abgestorbenen biogenen Materials, aus dem sich nach diesen Erkenntnissen die Verschmutzung im wesentlichen zusammensetzt, übernahm ausschließlich die Bewitterung im Verlauf der vergangenen 16 Monate.Anders die Fassadenelemente, diese wurden konventionell mit 400 bar Hochdruck-Heißwasser gereinigt und mit einer Filmkonservierung nachbehandelt. Die Behandlung der Fassadenteile erfolgte in diesem Bereich vor 4 Monaten, der Terrassen ein Jahr zuvor also vor etwa 16 Monaten. Beachten Sie den hohen Weißgrad der Fassadenteile unmittelbar nach der Reinigung.Bild 4Bild 4 zeigt Fassadenteile, die ein Jahr zuvor also ebenfalls vor 16 Monaten mit Heißwasser-Hochdruck gereinigt wurden, der hohe Weißgrad hat sich verloren und stellenweise sind bereits wieder deutliche Graubereiche zu finden. d.h. bei konventioneller Reinigung beginnt der Verschmutzungszyklus am nächsten Tag von neuem, in der Regel sogar schneller und kräftiger, da intensiv-kräftige mechanische Reinigung durch Materialabtrag zu einer Aufrauhung und damit auch zu einer Vergrößerung der spezifischen Oberfläche als Schmutzfänger führt. Anders bei der „mineralischen Imprägnierung“, mit dieser Mineralienkombination wird sozusagen das Biotop, die Lebensgrundlage für die im wesentlichen für die Verschmutzung verantwortlichen Mikroorganismen Pilze, Flechten, Algen, negativ verändert, sie meiden in Folge diese Flächen auf bisher kaum absehbare Zeit.Ein Spezialfall in diesem Zusammenhang ist die Verschmutzung von Vollwärmeschutzfassaden. Vollwärmeschutzfassaden kühlen an der Außenhaut durch die thermische Entkoppelung vom geheizten Kernbereich eines Gebäudes einerseits - andererseits durch nächtliche Wärmeabstrahlung meist heller Fassadenflächen immer wieder unter den Taupunkt ab, das entstehende Kondensat, das besonders auf West und Nordseiten mangels Sonneneinstrahlung lange nicht abtrocknet, bietet beste Voraussetzung für die Entwicklung der Mikroorganismen , die eben für das Verschmutzungsbild verantwortlich sind. Bild 5Im Bild 5 ist ein eigenartiger Raster im Schmutzgrau einer nordseitigen Vorsatzfassade aus Faserzementplatten zu erkennen. In diesem Raster zeichnen sich die Befestigungselement der Fassadenplatten als Wärmebrücken ab. Dieser minimale Temperaturunterschied entscheidet also bereits wesentlich über Taubildung und damit Verschmutzung oder nicht.Was kann aus diesem Raster im Verschmutzungsbild geschlossen werden: 1. die Verschmutzung entsteht durch Mikroorganismen dort, wo ausreichend Feuchtigkeit sei es aus Niederschlägen oder Kondensat angeboten wird und nicht etwa durch atmosphärische Schmutzfracht, diese würde ein unstrukturiertes Verschmutzungsbild ergeben.2. Hydrophobierungen bieten keinen Verschmutzungsschutz bei Taubildung,3. Eine gedämmte Fassade verringert – zwangsweise - die Verschmutzungs- zeiträume auf Bruchteile gegenüber ehemals ungedämmten Fassaden, zumindest auf Nord- und Westseiten. 4. Die Methode einer mikroorganismenfeindlichen Biotopeinstellung scheint ein interessanter Ansatz in dieser Problematik zu sein.