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Pulverbeschichtung – neuer Trend

Handpulverkabine und Pulvergelier- ofen in der neuen ENVIRAL® Groß- teilpulverbeschichtungsanlage
Handpulverkabine und Pulvergelier- ofen in der neuen ENVIRAL® Groß- teilpulverbeschichtungsanlage  
16 Stahlsäulen 2-fach pulverbeschichtet
16 Stahlsäulen 2-fach pulverbeschichtet  
Stahlsäulen Anti-Graffiti Pulverbeschichtet, Fotos: ENVIRAL® GmbH
Stahlsäulen Anti-Graffiti Pulverbeschichtet, Fotos: ENVIRAL® GmbH  

Zeitschrift: Bauingenieur
Ausgabe: Januar 2006

Pulverbeschichtung – neuer Trend bei der Oberflächenveredelung von Stahl

Die Pulverbeschichtung, im Aluminiumbau bereits seit Jahrzehnten als Verfahren zur Erzielung qualitativ hochwertiger dekorativer Oberflächen etabliert, findet nun auch in zunehmendem Maße bei der Oberflächenveredelungen von Stahl seinen Einsatz. Welche Möglichkeiten sich hiermit eröffnen, wird am Beispiel des Bauvorhabens Leibnizgymnasium Berlin vorgestellt.
Seit Jahren erlebt der Stahlbau eine Renaissance in der Architektur: „leichte“ und transparente Fassaden und Gebäudekomponenten prägen die modernen Wohn- und Bürogebäude. Ermöglicht wird dieser architektonische Trend durch den Einsatz von Stahl, der eine Ausführung schlanker und eleganter Konstruktionen erlaubt. Einzig die Sicherung eines dauerhaften Korrosionsschutzes erweist sich bei der Verarbeitung von Stahl mitunter als Schwachstelle. So wird für den Einsatz von Stahlbauteilen im Außenbereich die Erreichung von Korrosionsschutzklassen bis C5 lang, das entspricht einer Schutzdauer (prognostizierte Standzeit eines Beschichtungssystems bis zur ersten Instandsetzung) von über 15 Jahren, erwartet. Um diese Forderungen zu realisieren wurden bis dato vorwiegend Feuerverzinkungen und/oder Nasslack-Systeme des schweren Korrosionsschutzes eingesetzt. Doch durch die Entwicklung von speziell auf den korrosiven Beanspruchungsfall ausgerichteter Pulverlack-Systeme kann auch durch die Pulverlackbeschichtung, die der Stahlbau in zunehmendem Maße als ökologisch sinnvolle Alternative zur lösemittelhaltigen Naßlackierung für sich entdeckt, ein optimales Korrosionsschutzverhalten gewährleistet werden.
Diesem Trend Rechnung tragend erweiterte die ENVIRAL® Oberflächenveredelung GmbH, seit August 1996 erfolgreich als anerkannter Pulverbeschichter für den Fassaden- und Hochbau am Standort Niemegk (Land Brandenburg, an der BAB9, ca. 25km südlich des Berliner Rings) tätig, im September 2004 seine Produktionsanlagen um eine Großteilbeschichtungsanlage und eröffnete damit der Pulverbeschichtung neue Dimensionen: 13m lange Bauteile mit einem Stückgewicht bis zu 3.000kg und Maximalabmessungen von 3,60m Höhe und 2,50m Breite können in der neuen 1.800m² großen Halle automatisch und händisch bearbeitet werden. Die Tageskapazität liegt bei 2.000m² Beschichtungsfläche.

Vorteile der Pulverbeschichtung

Die Werkstücke aus Aluminium, Stahl unbehandelt und Stahl verzinkt werden in Abhängigkeit von der Bauteilgröße und der Untergrundbeschaffenheit nass-chemisch bzw. mechanisch für die Pulverbeschichtung vorbehandelt. Dabei kommen Entfettung/Eisenphosphatierung und chromfreie Al-Vorbehandlung bzw. Druck- oder Schleuderradstrahlen zum Einsatz. Die anschließend aufgebrachte Pulverbeschichtung von ca. 50 bis 120μm – für den Innenbereich 1-schichtig, für den Außenbereich 2-schichtig bis zu 160-180µm ausgeführt – erreicht die Korrosionsschutzklasse C2 bis C5 lang nach DIN EN ISO 12944-2. Eine solche Pulverbeschichtung ersetzt zur Erreichung der Korrosivitätskategorie C5 lang z.B. den Einsatz von Flüssigbeschichtungsstoffen, die – abhängig vom gewählten Beschichtungssystem – gem. DIN EN ISO 12944-5 in 3 bis 6 Schichten auf der gestrahlten Stahloberfläche aufzutragen sind und eine Gesamtsollschichtstärke von 240 bis 500µm aufweisen müssen. Darüber hinaus bietet die Pulverlackbeschichtung weitere Vorteile:

  • umweltfreundlich, da lösemittelfrei
  • wirtschaftlich, da bis zu 98% Materialausnutzung
  • hochwertig, da keine Läufer-, Nasen- oder Tropfenbildung
  • witterungsunabhängig, da werksseitig verarbeitet
  • belastbar, da sofort nach Beschichtung und thermischer Vernetzung beste mechanische Eigenschaften und höchste Wetterbeständigkeit
  • facettenreich, da mehr als 3.000 Farb- und Struktureffekte verfügbar
  • flexibel, da unterschiedlichste Anforderungen erfüllbar (z.B. Anti-Graffiti Eigenschaften durch spezielle glänzende Klarpulverlack-Deckschicht)
  • beständig, da beliebig reproduzierbare Oberflächenqualität


Vorraussetzung für die Erzielung eines passiven Korrosionsschutzes durch den Einsatz einer Pulverbeschichtung ist der vom Planer, Konstrukteur, Metall- bzw. Stahlbauer zu planende bzw. zu realisierende konstruktive Korrosionsschutz durch den Verzicht auf:

  • Aufdopplungen jeder Art (vor allem im Außenbereich)
  • unzugängliche Bereiche, spitze Winkel, scharfe Kanten
  • porige und/oder nicht durchgezogene Schweißnähte (vor allem im Außenbereich)
  • nicht korrosionsschutzgerecht konstruierte Bauteile, z.B. ungünstig angesetzte Versteifungsbleche
  • Austritt von Fetten, Ölen oder Kühlschmiermitteln aus Aufdopplungen, wenn diese vor dem Zusammensetzen der Bauteile nicht entfernt wurden

ENVIRAL® Großteilpulverbeschichtung hat Prämiere

Eines der ersten Projekte, die ENVIRAL® im Bereich Großteilbeschichtung umsetzte, war die Pulverbeschichtung der Stahlkonstruktion am Bauvorhaben Leibnizgymnasium in Berlin Kreuzberg. Es galt, 96 Tonnen Stahl, verarbeitet in der Dachkonstruktion, in tragenden Säulen und in gestalterischen Elementen im Außenbereich, vor Korrosion zu schützen und die Bauteile gleichzeitig farblich harmonisch ins Gesamtkonzept des Sporthallenneubaus zu integrieren. Der vom Bauherren, dem Bezirksamt Berlin Friedrichshain-Kreuzberg Abteilung Bildung, Verwaltung und Organisation, beauftragte Architekt Herr Hundertmark, Architekturbüro Hundertmark Berlin, entschied sich bei der Wahl der Oberflächenveredelung der Stahlkonstruktion dabei bewusst für eine Pulverbeschichtung. Ausschlaggebend für diese Entscheidung war neben der qualitativ hochwertigen Oberfläche, der ökologischen und wirtschaftlichen Verarbeitung des Pulverlackes vor allem die Erzielung eines wirkungsvollen Korrosionsschutzes durch die Pulverbeschichtung.
Hierfür wurden die für den Innenbereich vorgesehenen Bauteile der Dachkonstruktion – Fachwerkbinder, Pfetten, Zugstäbe, etc. – mit einer Rautiefe Rz = 50-70µm in der Schleuderradstrahlanlage gestrahlt (Bedeckungsgrad Sa = 2,5), anschließend entstaubt und getempert. Über die derart vorbereitete Stahloberfläche wurde eine 1-schichtige Pulverbeschichtung im Farbton RAL 9010 matt mit einer Schichtstärke von durchschnittlich 80µm aufgetragen und im Pulvergelierofen thermisch vernetzt.
Die im Außenbereich eingesetzten Elemente wurden einer analogen Vorbehandlung unterzogen. Zur Erzielung des passiven Korrosionsschutzes wurde dann zunächst eine Grundierung (Korrosionsschutzpulverprimer) mit einer Schichtstärke von durchschnittlich 80µm aufgetragen und eingebrannt. Als zweite Schicht wurde ein Deckpulverlack RAL 7044 matt mit mindestens 80µm aufgebracht und ebenfalls im Pulvergelierofen thermisch vernetzt.
Als technisch überdurchschnittlich anspruchvoll erwies sich jedoch die Pulverbeschichtung der 16 tragenden Säulen, die das Dach der Sporthalle an den Giebelseiten des Gebäudes stützen. Jede von ihnen maß ca. 9m in der Länge, hatte einen Durchmesser von ca. 40cm und brachte ca. 900kg auf die Waage. Neben der bereits beschriebenen Vorbehandlung und 2-schichtigen Pulverbeschichtung (Primer + Deckpulverlack RAL 7044 matt) wurde eine zusätzliche 3. Deckschicht mit einem Anti-Graffiti-Pulverlack (spezieller transparenter Pulverlack mit Anti-Graffiti-Eigenschaften) aufgetragen.
Sämtliche Elemente und Bauteile wurden nach der Beschichtung einzeln mit Schaumfolienbandagen verpackt, sofern möglich auf Paletten gestapelt und losweise für den Transport zur Baustelle auf LKW verladen. Lediglich die Säulen erhielten zum besonderen Schutz ihrer Anti-Graffiti-Oberfläche einen kompletten Überzug aus stabiler Adhäsionsfolie. Die Entladung und Montage der einzelnen Bauteile wurde durch das ausführende Stahlbauunternehmen, Loharens GmbH, sehr sorgfältig durchgeführt wobei auf den Einsatz von textilen Anschlagmitteln zurückgegriffen wurde. Durch das umsichtige Handling der Bauteile – vom Verladen im Beschichtungswerk, dem Transport zur Baustelle über die Entladung der Teile bis hin zu ihrer Montage – waren nur einige wenige Kratzer bzw. Beschädigungen der Pulverlackoberflächen nachzuarbeiten. Für die Ausbesserung beschädigter Oberflächenbereiche an der gesamten 96t-Stahlkonstruktion zeichnete ENVIRAL® ebenfalls verantwortlich. Die Ausbesserungsarbeiten wurden innerhalb von 40 Stunden realisiert. Es wurden hierfür ein dem Pulverlack in Farbton und Glanzgrad nachgestellter Nasslack sowie ein geeigneter Nasslack-Primer eingesetzt. Die Abnahme der gesamten Stahlkonstruktion, inkl. Pulverbeschichtung und Ausbesserungsarbeiten, erfolgte ohne Beanstandungen Anfang August 2005.

Fazit

Auch wenn noch etwas zögerlich, so werden doch die Möglichkeiten und Vorteile der Pulverbeschichtung auch für den Einsatz im architektonischen Stahlbau in zunehmendem Maße entdeckt. ENVIRAL® stellt sich diesem neuen Trend in der Oberflächenveredelung von Stahl. Erste erfolgreich ausgeführte Projekte bestätigen die hohen Erwartungen und Anforderungen, die von Planern, Architekten und Bauherren sowohl an die Qualität veredelter Stahloberflächen als auch an deren Korrosionsschutz gestellt werden.

 


Kategorie: Presse
10.01.2006

ENVIRAL ® Oberflächenveredelung GmbH – D-14823 Niemegk, Altdorfer Weg 6 – Telefon +49 (0)33843 642-0 – Telefax +49 (0)33843 642-24 – 0800 368 47 25