Wartung von Außenbeschichtungen mit Konzept

_ Alle Materialien, die der direkten Bewitterung ausgesetzt sind, unterliegen Abbauprozessen. Um die Veränderung und den Abbau von Holzoberflächen (Vergrauung) im Außenbereich zu verhindern, benötigen diese Beschichtungen, die eine Reihe von technischen Funktionen zum Schutz des Holzes erfüllen müssen. Ein geeignetes Beschichtungssystem für Holz im Außenbereich muss für die Holzoberfläche einen ausreichenden Schutz gegen UV-Licht, Feuchtigkeit, Mikroorganismen und physikalische Einflüsse (z.B. Schlagregen) erfüllen. Auch die Beschichtungssysteme selbst unterliegen jedoch Abbauprozessen, die durch die Einflussfaktoren der Witterung hervorgerufen werden.

Im Besonderen sind UV-Licht und Feuchtigkeit schädlich für Bindemittelpolymere von Beschichtungen und langzeitige Bewitterung führt zu zunehmender Sprödigkeit, Abkreiden, Rissbildung und Abblättern von Beschichtungen. Dimensionsänderungen, Rissbildung und oberflächliche Abbauprozesse des Holzuntergrundes beeinträchtigen ebenfalls die Dauerhaftigkeit der Beschichtung.

Um die Funktionstauglichkeit der Beschichtung zu erhalten und die Lebensdauer zu erhöhen, sind Wartungsmaßnahmen erforderlich.

Das Ziel, des über drei Jahre an der Holzforschung Austria laufenden Projekts „Wartungsindikator für Holzbauteile“ war, einen Indikator für beschichtete Holzbauteile zu entwickeln, der einerseits den für den gegenständlichen Holzbauteil entsprechenden Wartungszeitpunkt signalisieren sollte und andererseits einen allfälligen Hagelschlag, der auf die Bauteiloberfläche einwirkte, anzeigen kann. Die in diesem Projekt gewonnenen Daten und Erfahrungen wurden in einer Wartungsanleitung für Beschichtungen auf Holzoberflächen im Außenbereich zusammengefasst. Das erarbeitete Wartungskonzept wurde in die neue ÖNORM B 3430-1 Planung und Ausführung von Maler und Beschichtungsarbeiten eingebracht.

Zuerst kommt die Kontrolle

Beschichtete Oberflächen von Holzbauteilen im Außenbereich bedürfen regelmäßiger Instandhaltungsmaßnahmen. Dazu zählen die Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes (Inspektion oder Kontrolle) und Maßnahmen zur Bewahrung und Instandsetzung des Soll-Zustandes (Wartung und Instandsetzung).

Werden diese durchgeführt, können bewitterte Holzbauteile eine jahrzehntelange Nutzungsdauer aufweisen.

Bei der regelmäßigen Inspektion oder Kontrolle ist auf Beschichtungsschäden wie Risse, mechanische Verletzungen, Hagelschlag, Verfärbungen, Abblätterungen oder Bläuebefall, auf Risse und Verfärbungen in Hirnholzbereichen sowie auf Anzeichen von Fäulnis in den Holzbauteilen (Pilzfruchtkörper, auffällige Querrisse (Würfelbruch), sehr weiche Stellen etc.) zu achten. Aufgrund des vorgefundenen Zustandes ist zu entscheiden, ob eine Wartung bzw. eine Renovierung der Beschichtung erforderlich ist oder nicht.

Wartung beugt vor

Eine Wartung (Instandhaltung) soll bei regelmäßiger Durchführung die Funktionstauglichkeit der Oberflächen auf Dauer erhalten. Unter einem Wartungsanstrich ist die Instandhaltung der Oberflächenbeschichtung durch Überstreichen zu verstehen. Die Wartung muss daher in regelmäßigen Intervallen an den noch intakten Oberflächen erfolgen, bevor sichtbare Schäden auftreten. Die Wartungsintervalle sind abhängig von der Art der Oberflächenbehandlung und der Intensität der Bewitterung.

Wenn es zu spät ist, hilft nur noch die Instandsetzung

Eine Renovierung (Instandsetzung) wird durchgeführt, wenn die Funktionstauglichkeit der Beschichtung nicht mehr gewährleistet ist und die Oberfläche bereits so weit geschädigt ist, dass eine Wartung nicht mehr ausreichend ist. Eine Renovierung von beschichteten Oberflächen ist erforderlich bei:

• starken Abwitterungen
• Beschichtungsrissen mit Verfärbungen
• mechanischen Verletzungen
• Feuchteunterwanderungen
• Vergrauungen
• Abblätterungen
• Bläuebefall (holzverfärbende Pilze) oder
• Fäulnis (holzzerstörende Pilze).

Für den Endverbraucher, aber auch für Fachleute ist es schwierig den richtigen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem ein Wartungsanstrich aufgebracht werden muss, bevor die Bewitterung zu Schäden führt, die eine Renovierung erfordern würden. Veränderung der Oberflächen und beginnende Abwitterungserscheinungen sind Anzeichen für notwendige Maßnahmen, um die Funktion der Beschichtung zu erhalten.

Für die Planung von Wartungsmaßnahmen über die Nutzungsdauer eines Objektes und für schwierig kontrollierbare Objekte können Wartungstabellen herangezogen werden (siehe Literaturhinweise und Synthesa Chronograph). Durch Berücksichtigung verschiedener Kriterien wird daraus ein für das gegenständliche Holzbauteil durchschnittlich zu erwartendes Wartungsintervall entnommen.

Der Indikator zeigt es an

In einem mehrjährigen Forschungsprojekt der Holzforschung Austria wurde in Zusammenarbeit mit führenden Beschichtungsherstellern an der Entwicklung eines Abwitterungs- und eines Hagelindikators gearbeitet. Es sollten Abwitterungsindikatoren mit unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber der Bewitterung entwickelt werden, die an dem entsprechenden Holzbauteil montiert werden können und entsprechend der tatsächlichen Bewitterungsbeanspruchung den richtigen Wartungszeitpunkt anzeigen. Dafür wird ein Abwitterungsindikator ausgewählt, der eine der vorliegenden Beschichtung entsprechende Empfindlichkeit aufweist.

Ein Hagelindikator wird ebenfalls an dem entsprechenden Holzbauteil montiert. Nach einem erfolgten Hagelereignis soll an dem Hagelindikator deutlich erkennbar sein, ob das Bauteil von Hagelkörnern getroffen wurde. Die Indikatoren sollten regelmäßig überprüft und bei Anzeige eines Hagelereignisses die Beschichtungen auf den Holzbauteilen auf Schäden kontrollieren. Diese Schäden sind in der Regel feine kreisrunde Risse in der Beschichtung, die in frischem Zustand nur bei sehr genauer Inspektion erkannt werden. Die Überführung der im Projekt durchgeführten Entwicklung in praxistaugliche Indikatoren, die in Serie hergestellt werden können, obliegt den Industriepartnern und konnte bisher noch nicht umgesetzt werden.

Ästhetische oder technische Grenzzustände

Die Dauerhaftigkeit von Holzaußenbeschichtungen ist durch das Erreichen von spezifischen Grenzzuständen im Laufe der Bewitterung gekennzeichnet, zu denen der Zustand der Beschichtung entweder nach dem subjektiven Eindruck des Endverbrauchers oder aus technischen Aspekten unakzeptabel wird und daher Maßnahmen getroffen werden müssen, um sie wieder herzustellen. Es wurden bereits eine Reihe von Grenzzuständen von Beschichtungssystemen auf Holz im Außenbereich beschrieben, die im Laufe der Zeit aufeinanderfolgend erreicht werden können [Grüll et al. (2010)] (Tabelle 1).

Die Veränderungen der Beschichtung können unterschieden werden in jene, die nur das ästhetische Erscheinungsbild beeinflussen und in jene, die die technische Funktion des Beschichtungssystems oder des Holzbauteils beeinträchtigen. Dazu wurden ästhetische Grenzzustände (L-E) und Dauerhaftigkeitsgrenzzustände (L-D) getrennt voneinander definiert. Letztere können in weitere drei Stufen der Dauerhaftigkeit unterschieden werden, wobei sich die Stufen L-D1 und L-D2 auf das Beschichtungssystem beziehen und der Grenzzustand L-D3 durch die Dauerhaftigkeit des beschichteten Untergrundes, d. h. des Holzbauteils selbst, durch den Beginn eines Befalls durch holzzerstörende Organismen kennzeichnet ist. Letzteres kann durch fachgerechten konstruktiven und chemischen Holzschutz dauerhaft verhindert werden [ÖNORM B 3802 Teil 1 und 2, Schober et al. 2006, Schober et al. 2010].

Das Auftreten dieser Grenzzustände ist durch typische und tolerierbare Schäden gekennzeichnet, die in der letzten Spalte der Tabelle angegeben sind. Die Akzeptanz von optischen Mängeln ist sehr stark vom subjektiven Eindruck der beurteilenden Person abhängig. Das Erreichen ästhetischer Grenzzustände hat aber keine Auswirkung auf die Dauerhaftigkeit der Beschichtung des Holzbauteils.

Bei Erreichen der Dauerhaftigkeitsgrenzzustände ist entscheidend, ob bestimmte Arten von Schäden bereits aufgetreten sind und wie weit diese fortgeschritten sind. Abhängig davon kann entschieden werden, ob

• ein Wartungsanstrich aufgebracht werden kann,
• eine Renovierung des Beschichtungssystems erforderlich ist oder
• der Holzteil zu ersetzen bzw. mit bekämpfend wirksamen Verfahren gegen holzzerstörende Organismen zu behandeln ist.

Die bei den Grenzzuständen beschriebenen Veränderungen markieren den Zeitpunkt, an dem die Holzbauteile auf jeden Fall gewartet bzw. renoviert werden müssen. Wartungsmaßnahmen können jedoch auch schon früher durchgeführt werden. Dabei ist aber zu beachten, dass bei mehrmaligem Wartungsanstrich die Wasserdampfdurchlässigkeit der Beschichtung deutlich reduziert werden kann.

Beschichtungsarten

Für filmbildende Beschichtungssysteme können für den Wartungsintervall und den Renovierungsintervall zwei getrennte Grenzzustände definiert werden.

Geringe Abwitterungserscheinungen, wie in Tabelle 1 angegeben, können für einen Wartungsanstrich akzeptiert werden. Entscheidend dafür ist vor allem, dass im Bereich von Rissen und kleinflächigen Abblätterungen noch keine Verfärbungen entstanden sind, die in der Regel eine Feuchteunterwanderung des Beschichtungsfilms in geschädigten Bereichen kennzeichnen. In diesem Fall können die Beschichtungsschäden mit einem Wartungsanstrich verschlossen und weitere Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit der Beschichtungen verhindert bzw. hinausgezögert werden. Ein oberflächlicher Bewuchs mit Schimmel- oder Bläuepilzen kann durch Anschleifen, Säubern und Überstreichen mit einem Wartungsprodukt beseitigt werden.

Wird bei derartigen Schäden auf einen Wartungsanstrich verzichtet, dann setzt sich die Schädigung der Beschichtung und der Holzoberfläche fort und es wird eine anstrichtechnische Renovierung zur Wiederherstellung eines akzeptablen optischen Erscheinungsbildes und der technischen Beschichtungfunktion erforderlich.

Nichtfilmbildende Beschichtungssysteme zeigen in der Regel eine sehr unterschiedliche Abwitterungscharakteristik im Vergleich zu filmbildenden Beschichtungen, da in diesem Fall das Auftreten von Abblätterungen und unansehnlichen Verfärbungen im Bereich von Verletzungen unwahrscheinlich ist. Abwitterungserscheinungen von nichtfilmbildenden Beschichtungen sind häufig sehr einheitlich und gleichmäßig – durch den geringen Feuchteschutz dieser Beschichtungen tritt jedoch eine starke Rissbildung des Holzes in Erscheinung. Aufgrund dieses Verhaltens kann für nichtfilmbildende Beschichtungssysteme keine eindeutige Unterscheidung zwischen einem Wartungs- und einem Renovierungsintervall getroffen werden. Der Wartungsanstrich kann einem Renovierungsanstrich gleichgesetzt werden. Darüber hinaus gestaltet sich die Untergrundvorbehandlung für einen Renovierungsanstrich wesentlich leichter.

Insgesamt betrachtet, können beschichtete Holzbauteile durch fachgerechte Wartungmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt mit geringem Aufwand über längere Zeit ansehnlich und funktionstüchtig erhalten werden. Auch anstrichtechnische Renovierungen sind mehrfach möglich, ohne dass die Holzteile ersetzt werden müssen. Eine regelmäßige Kontrolle ist die Voraussetzung, um den richtigen Zeitpunkt für Wartungsmaßnahmen nicht zu übergehen und eine aufwendigere und kostenintensivere Instandsetzung zu vermeiden. Dadurch können beschichtete Holzteile auch bei direkter Bewitterung lange Zeit ansehnlich und intakt gehalten werden und eine jahrzehntelange Nutzungsdauer erreicht werden, was viele historische Gebäude beweisen.—

Literatur

• Grüll G, Truskaller M, Podgorski L, Bollmus S, Tscherne F (2011): Maintenance procedures and definition of limit states for exterior wood coatings. Eur. J. Wood Prod., 69, 443-450.
• Grüll G, Tscherne F (2013): Wartungsanleitung für Beschichtungen auf Holzbauteilen im Außenbereich, Holzforschung Austria.
• Schober K P, Auer C, Dolezal F, Gamerith H, Grüll G, Höfler K et al. (2010): Fassaden aus Holz, 1. Aufl., proHolz Austria.
• Schober K P, Auer C, Grüll G (2006): Balkone und Terrassenbeläge aus Holz, Holzforschung Austria.
• Schober K P, Grüll G, Koch C, Oberdorfer G, Steitz A, Trimmel P, Tscherne F (2013): Terrassenbeläge aus Holz - Planung und Ausführung, modifiziertem Holz sowie WPC, Holzforschung Austria, ISBN 978-3950336771.

Eine interessante App für den Holzbaubereich ist der Danske Chronograph. Die Anwendung ermöglicht eine realistische Abschätzung der Wartungsintervalle von Holzfassaden und leistet Architekten und Bauhandwerkern im Kundengespräch gute Dienste. Darüber hinaus veranschaulicht das Programm die Möglichkeiten zur Anhebung der Lebensdauer.

Die Chronograph-App läuft auf Apples iPhone und iPad (ab Apple IOS Version 5), Android Smartphones und Tablets (ab Betriebssystem Version 4.0), PC und Laptop (Microsoft Windows - Onlineversion auf:

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Nach Einstellung der wählbaren Parameter wie Himmelsrichtung, Holzschnitt, Montagerichtung und Oberflächenqualität lassen sich je nach Beschichtungstyp die erforderlichen Wartungsintervalle ablesen. Die Informationen werden ergänzt durch einen Kommentar der Holzforschung Austria sowie einige Produktübersichten und Hintergrundinfos zum Danske Holzbeschichtungsprogramm von Synthesa.

Nützliche Zusatzfunktion der App: Mit ihrer Hilfe lassen sich nicht nur das Wartungsinter-vall nach der Erstbeschichtung, sondern auch die weiteren Wartungsintervalle ablesen.

Mehr über Danske Holzbeschichtungsprodukte von Synthesa unter

https://www.synthesa.at/

Dr. Gerhard Grüll ist bei der Holzforschung Austria Leiter der Abteilung Holzschutz und Bioenergie.

Kontakt: g.gruell@holzforschung.at