Hagelbeständigkeit von Holzbeschichtungen

Neue Erkenntnisse der Holzforschung Austria

21.04.2017 – Die Oberflächengruppe der Holzforschung Austria arbeitet an der Verbesserung der Beständigkeit von Beschichtungssystemen für Holz im Außenbereich gegen Schäden durch Hagelschlag. Entscheidend ist das Zusammenspiel zwischen Beschichtungssystem und Untergrund, wobei die Holzart mit ihrer Oberflächenhärte eine bestimmende Größe vorgibt.

Häufig im Fassadenbereich verwendetes, beschichtetes Nadelholz ist nicht besonders resistent gegen Hagelschäden. Im Rahmen eines Forschungsprojektes sollen Methoden identifiziert werden, wie man den österreichweit zunehmenden Schadensfällen durch Hagel entgegenwirken kann. © Holzforschung Austria
Häufig im Fassadenbereich verwendetes, beschichtetes Nadelholz ist nicht besonders resistent gegen Hagelschäden. Im Rahmen eines Forschungsprojektes sollen Methoden identifiziert werden, wie man den österreichweit zunehmenden Schadensfällen durch Hagel entgegenwirken kann. © Holzforschung Austria

Das laufende Forschungsprojekt verfolgt in Kooperation mit namhaften Lackherstellern, dem IBS Linz und der BOKU (Institut für Holztechnologie) erstmals die Abstimmung des Gesamtsystems Beschichtung/ Holz, um auf beiden Seiten die Eigenschaften zu optimieren und aufeinander abzustimmen. Damit kann ein Leistungsvermögen erreicht werden, das alleine durch Entwicklungen aufseiten der Beschichtungsstoffe nicht erzielt werden kann. Als Grundlage für Verbesserungsansätze werden die Vorgänge bei der Bildung von Folgeschäden an hagelgeschädigten beschichteten Holzteilen detailliert untersucht und erklärt, um diesen Vorgängen zielgerichtet entgegenwirken zu können.

Empfindliches Nadelholz

Die Witterungsbeständigkeit von Holzbeschichtungen wird von mechanischen Verletzungen stark beeinträchtigt. Die üblichen Nadelholzarten, die im Außenbereich mit Beschichtungen zur Anwendung kommen, haben eine relativ geringe Oberflächenhärte im Vergleich zu anderen Baustoffen, weshalb bei Hagelereignissen große Verformungen stattfinden und die Beschichtungen sehr stark beansprucht werden. Hagelschäden in Form von Mikrorissen in der Beschichtung kommen daher schon bei Hagelereignissen mit relativ geringer Intensität vor, bei denen andere Baustoffe noch kaum beeinträchtigt werden und die von den Besitzern meist nicht wahrgenommen werden. Ohne kurzfristige Wartungsmaßnahmen führt dies im schlimmsten Fall rasch zu einem Totalausfall des bis zu diesem Zeitpunkt oft noch vollständig funktionsfähigen Beschichtungssystems.

Dr. Gerhard Grüll © Holzforschung Austria
Dr. Gerhard Grüll © Holzforschung Austria

Künstlicher Beschuss offenbart Systemschwächen

Ein Entwicklungsansatz des von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderten Projektes ist die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Beschichtungsfilme. Besonderes Augenmerk wird auf die Verstärkung wasserverdünnbarer Polymere mit Nanozellulose in Zusammenarbeit mit der BOKU gelegt. Auch Ansätze für selbst heilende Beschichtungen werden im Projekt untersucht. Auf der Seite des Substrates erfolgt die Modifikation von Holzoberflächen zur Steigerung der Härte oder zur Vermeidung von Folgeschäden nach Hagelschlag. Im Labor erfolgen Beschussversuche mit verschiedenen Methoden. Auf Brettproben der Holzarten Fichte, Lärche, Eiche und Pappel, beschichtet mit marktüblichen Beschichtungssystemen, systematisch variierten Modellformulierungen und neuen Entwicklungsprodukten, werden Kugeln aus Stahl und Kunststoff geschossen. Als Referenzmethode werden Beschüsse mit Eiskugeln durch das IBS Linz durchgeführt.

Dringliche Notwendigkeit zur Erforschung gegeben

Die Häufigkeit und vor allem die Intensität von Hagelunwettern haben in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Besonders in Österreich und der Schweiz haben meteorologische Institute und die Versicherungswirtschaft Daten zur Häufigkeit und Intensität von Hagel gesammelt und daraus Hagelgefährdungskarten für diese Länder abgeleitet. Diese zeigen, dass in Österreich die größte Gefährdung gerade in Gebieten besteht, die dicht besiedelt sind. In der Schweiz und in Österreich wurden in den vergangenen Jahren Prüf- und Klassifizierungssysteme für Baustoffe erarbeitet, mit denen die Baustoffe in Hagelwiderstandsklassen eingeordnet und in einem Produktregister gesammelt werden (siehe www.hagelregister.at).

Aus den Forschungsarbeiten sollen Grundlagen für die Formulierung von Beschichtungssystemen mit hoher Hagelschlagresistenz für Holz abgeleitet werden, mit denen gleichzeitig lange Wartungsintervalle und eine hohe Dauerhaftigkeit erreicht werden.

_ Dr. Gerhard Grüll, Holzforschung Austria