S&E Glossary

Was ist eine hydrophobierende Imprägnierung? – Hydrophobierung? Viele Menschen haben Angst vor engen, ge- schlossenen Räumen. Diese Angst nennt man Klaustrophobie – wobei Phobie Angst bedeu- tet. Bei einer Hydrophobie wird nun dem Bau- stoff Angst gemacht – Angst vor Wasser (Hy- dro). Der Duden beschreibt hydrophobie auch mit der wasserflucht von Mensch und Tier, die unter Tollwut leiden. – Imprägnierung? Das Wort Imprägnierung stammt von dem la- teinischen Wort „Imprägnare“ und bedeutet so viel wie Durchdringen/Eindringen. Hiermit ist gemeint, dass es sich um einen Schutzstoff handelt, der in den Untergrund eindringt. Da- mit ist nicht nur die Eigenschaft, sondern auch eine Anforderung verknüpft – nämlich dass der Schutzstoff möglichst tief in den Untergrund eindringen soll. Funktion und Eigenschaften Die Wirkungsweise hydrophobierender Im- prägnierungen lässt sich im Laborversuch sehr prägnant durch das Aufsetzen einzelner Was- sertropfen auf die Baustoffoberfläche darstel- len. Ist diese hydrophobiert, bleibt der Tropfen nahezu kugelig auf der Oberfläche „stehen“. Ist die Oberfläche hydrophil (sie mag Wasser), so spreitet der Wassertropfen auf der Oberfläche, d.h. er verliert seine kugelige Form und legt sich flach auf die Oberfläche. Technisch beschreibt man den Grad der Wasserabweisung über den sich zwischen Wassertropfen und Untergrund einstel- lenden „Randwinkel“ (Bilder 1a und 1b). Liegt der Randwinkel zwischen 90 und 180°, so spricht man von einem hydrophoben Mate- rial; beträgt der Randwinkel zwischen 90 und 0°, so spricht man von einem hydrophilen Ma- terial. Um die Wirkungsweise hydrophobierender Imprägnierungen zu verstehen, ist es notwen- dig, nicht nur die Oberfläche des Baustoffes zu betrachten, sondern vielmehr die oberflächen- nahe Zone. Die folgenden beiden Bilder zeigen jeweils wasserabweisend eingestellte Baustoffe (Bilder 2 und 3). In ein Wasserbecken wird ein dünnes Glas- röhrchen (Durchmesser zwischen 1*10 -4 und 1*10 -7 m) hineingestellt. Das Wasser steigt im Glasröhrchen nach oben. Für dieses Phänomen verantwortlich sind die sogenannten Kapillar- kräfte, die auf unterschiedliche Oberflächenspan- nungen der Glasrohrwandung und des Wassers zurückzuführen sind. Das Glasröhrchen steht stellvertretend für eine kapillar saugfähige Pore eines mineralischen Baustoffes. Wird diese Pore nun hydrophob ausgerüstet – symbolisiert durch die roten Punkte an der Po- renwandung – so kehrt sich der Effekt um; das Wasser wird nicht länger „eingeso- gen“, sondern „abgestoßen“ herausgedrückt. Unterscheidungs kriterien Nicht immer waren hy- drophobierende Imprägnie- rungen so gut, wie sie es heute sind und nicht im- mer gab es innerhalb dieser Produktgattung die Fülle an Auswahlmöglichkeiten, die es heute gibt. Die heute am Markt verfügbare Variationsbreite der Produkte ist jedoch Fluch und Segen zugleich. Fluch, da we- der Planer noch Verarbeiter in der Lage sind Vor- und Nachteile des jeweiligen Produktes komplett zu überblicken und Segen, da für den versierten Fachmann die Möglichkeit besteht, ein dem Un- tergrund angepasstes Produkt zu wählen. Ein Blick in die Entwicklungsgeschichte der Hydrophobierungsmittel hilft Produktvor- und nachteile zu verstehen und die heute am Markt befindliche Bandbreite an Produkten zu erklären. 0 ° hydrophiles Material hydrophobes Material 180 ° Bild 1a: Benetzung einer hydrophilen Porenoberfläche. Bild 1b: Benetzung einer hydrophoben Porenoberfläche. Bild 2 zeigt das Gefüge eines Sanierputzes, der „von Haus aus“ bereits wasserabweisend ein- gestellt ist. Bild 3 zeigt das Gefüge eines Na- tursteins, der „im Nachhinein“ hydrophobierend imprägniert wurde. Auf beiden Bildern ist die, trotz Hydrophobie, offenporige Struktur des je- weiligen Baustoffes gut zu erkennen. Hier wird die besondere Eigenschaft hydrophobierender Imprägnierungen deutlich: Obwohl der Bau- stoff wasserabweisend eingestellt ist, bleibt die offene Porosität, und somit die Diffusions- fähigkeit erhalten. Um die Funktionsweise einer hydrophobierenden Imprägnierung klarer noch als am Baustoff selbst darzustellen, bietet sich ein einfaches Experiment aus dem schulischen Physikunterricht an (Bild 4). Bild 3: Gefüge eines hydrophobierten Natursteins. Bild 2. Bild 4: Wirkung hydrophobierender Imprägnierungen. Schützen & Erhalten · September 2010 · Seite 12 Fachbereiche Bautenschutz