Trotz ihres häufigen Einsatzes beziehen sich einige der Produkte, wie Klebebänder und Bahnen, hinsichtlich der Energieeffizienz auf die UNI EN ISO Normen, die keine genauen Angaben zur Haltbarkeit des Materials (Bahnen) oder zur Haftung (Bänder) bei längerer Exposition gegenüber UV-Strahlung und Witterungseinflüssen machen.
Die europäische Norm UNI EN 13859 verlangt für die CE-Kennzeichnung von Bahnen die Aufrechterhaltung der Widerstandsklasse gegen Wasserdurchgang nach der Alterung, berücksichtigt aber nicht die Funktionalitätswerte, die wir im Rahmen des europäischen Projekts MEZeroE* getestet haben.

Die Vorschriften zur Alterung von Materialien durch UV-Bestrahlung und Wärmeeinwirkung beinhalten Labortests, die nicht immer mühelos auf reale Bedingungen übertragbar sind (künstliche Alterung vs. Alterung in realer Umgebung).

Aber was geschieht, wenn Bänder und Bahnen wirklich über einen längeren Zeitraum verschiedenen Witterungsbedingungen und Belastungen ausgesetzt bleiben?
Es ist gar nicht selten, dass Produkte bei Baustellenstillständen oder schlechtem Wetter Belastungen ausgesetzt sind. Um das Verhalten einiger Rothoblaas-Produkte zu verstehen, haben wir einen Test unter realen Bedingungen in einer der extremsten Klimazonen weltweit durchgeführt: in Florida.

Für die Prüfung der mechanischen Dichtigkeit, Klebkraft und etwaiger Probleme durch eine Verwitterung der Produkte haben wir außerdem eine Testkampagne zur Haltbarkeit der Klebebänder, der Band-Bahn-Band-Verbindungen sowie einer speziellen Bahn in Zusammenarbeit mit der Universität Krakau innerhalb des europäischen Projekts MEZeroE abgeschlossen.

Haltbarkeitsprüfungen unter realen und Laborbedingungen

Um bestimmte Merkmale wie Haftung und Zugfestigkeit zu prüfen, wurden Bänder und einige Kombinationen von Bahnen und Bändern von Rothoblaas verschiedenen Tests unterzogen, welche die Veränderungen der Materialien und der Merkmale aufgrund der Alterung überprüfen sollten:

Prüfung der Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse in Florida

1.Klebeband SPEEDY BAND

2.Klebeband FLEXI BAND

UV- und Wärmebelastungstests im Rahmen des MEZeroE-Projekts in Zusammenarbeit mit der Universität Krakau

1.Verbindung Klebeband FLEXI BAND UV mit Bahn TRASPIR EVO UV 115

2.Verbindung Klebeband SMART BAND + selbstklebende Bahn TRASPIR EVO 160

3.Selbstklebende Bahn TRASPIR EVO UV 115

Tests der realen Exposition und Rückbaubarkeit

Selbstklebende Bahn TRASPIR EVO UV 210 (und TRASPIR EVO 300 mit denselben Eigenschaften der UV 210)

Haltbarkeitstest in Florida

Um bestimmte Merkmale wie Haftung und Zugfestigkeit zu prüfen, wurden die Bänder in Florida Witterungseinflüssen ausgesetzt und anschließend Labortests unterzogen, welche die Veränderungen aufgrund der Exposition überprüfen sollten.

Florida ist die einzige echte subtropische Region der Vereinigten Staaten und ein international anerkannter Standort für die Bewitterung: monatliche Temperaturen über 20° das ganze Jahr, eine monatliche Luftfeuchtigkeit, die nie unter 70 % fällt, starke Niederschläge im Sommer/Herbst, begrenzte Niederschläge im Winter/Frühling und eine relativ hohe UV-Exposition über das gesamte Jahr (>20 KJ/m2 mit Spitzen von 35 MJ/m2 im Sommer).

Technische Merkmale der getesteten Produkte und Ergebnisse der „Bewitterungstests in Florida“

Die Bänder SPEEDY BAND und FLEXI BAND wurden über variable Zeiträume von 30 Tagen bis zu drei Jahren den Witterungseinflüssen Floridas aufgesetzt.

Anschließend wurden sie getestet und mit Standardbändern verglichen. Die Exposition in Florida entspricht einem signifikant längeren Zeitraum in anderen Regionen der Welt (z. B. entsprechen 12 Monate in Florida mehr als 12 Monaten an anderer Stelle).

Eigenschaften der Bänder

1.SPEEDY BAND: Band mit PE-Trägerschicht mit lösungsmittelfreiem, UV-vernetztem Acrylklebstoff und Trägereinlage aus PE-Gitter.

2.FLEXI BAND: Band mit PE-Trägerschicht mit lösungsmittelfreiem Acryl-Dispersionsklebstoff und Trägereinlage aus PL-Gitter.

Durchgeführte Prüfungen

Zugfestigkeit und Reißdehnung nach EN ISO 29864 (Methode B).

Klebkraft nach EN ISO 29862 (90°-Winkel).

Zu den getesteten Probekörpern gehören sowohl die nicht gealterten als auch die über unterschiedliche Zeiträume gealterten Probekörper (1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 18 Monate).

Zugversuche

SPEEDY BAND

SPEEDY BAND schloss die Dauertests erfolgreich ab.
Nach 12 Monaten Exposition gegenüber dem extremen Klima Floridas mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und intensiver UV-Strahlung hat das Band eine ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit gezeigt. Trotz einer Farbveränderung aufgrund der UV-Strahlung blieb die Klebkraft stabil, und die Zugfestigkeit lag bei über 60 % der Anfangswerte.

FLEXI BAND

Im Vergleich zu SPEEDY BAND behält FLEXI BAND seine Festigkeitseigenschaften bis zu 6 Monate mit einem Fmax ähnlich dem von nicht gealtertem Band, obwohl es nach 4 Monaten einen Großteil seiner plastischen Verformung verliert.

Prüfungen der Klebkraft

Die Tests zur Klebkraft für SPEEDY BAND haben auch bei einer UV-Exposition von mehr als 12 Monaten sehr gute Werte bestätigt.
In Bezug auf die Zug- und Klebkraft bewahrt SPEEDY BAND die erforderlichen Werte (>50 N/25 mm und >30 N/25 mm) auch nach 6 Monaten UV-Einwirkung.

Die Kombination der Tests unter realen Bedingungen und der anschließenden Labortests zeigt, dass die Klebebänder FLEXI BAND und SPEEDY BAND in der Lage sind, die in den jeweiligen technischen Datenblättern angegebenen Haltbarkeitsdaten auch unter besonders widrigen Umgebungsbedingungen zu bestätigen.

Haltbarkeitstests an Bändern und Bahnen in Zusammenarbeit mit der Cracow University of Technology im Rahmen des europäischen Projekts MEZeroE

Alterungsbeständigkeit der Bahnen

Im Rahmen des MEZeroE-Projekts wurde die Bahn TRASPIR EVO UV 115 von Rothoblaas UV- und Wärmestrahlung ausgesetzt, um eine mögliche Verwitterung der Polymerstruktur zu prüfen.

Neben der Prüfung der Haltbarkeit war das spezifische Ziel dieser Studie die Bestimmung der folgenden Eigenschaften der Rothoblaas-Bahn:

1.Zugeigenschaften - Längsrichtung nach EN 13859-1.

2.Reißfestigkeit - Längsrichtung nach EN 13859-1.

3.Beständigkeit gegenüber künstlicher Alterung durch Einwirkung von UV-Strahlung und Wärme entsprechend den Anforderungen der Norm EN 13859-1. Die Diagnose der Haltbarkeit aufgrund einer Alterung umfasste Merkmale, die nicht in der Norm festgelegt sind. Die Tests umfassten:

Beobachtung unter dem Lichtmikroskop – vor und nach der Alterung,

Beobachtung unter dem Rasterelektronenmikroskop (SEM) – vor und nach der Alterung,

FTIR-Analyse - vor der Alterung,

UV- und thermische Alterung nach Anhang C der Norm EN 13859-1 mit Änderung auf 5000 Stunden,

FTIR-Analyse - nach 1000, 2000, 3000, 4000 und 5000 Stunden UV-Alterung.

FTIR-Analyse - nach UV- und thermischer Alterung.

Ergebnisse der Labortests

Haltbarkeit bei künstlicher Alterung durch Einwirkung von UV-Strahlung und Wärme

Der Bericht im Rahmen des MEZeroE-Projekts umfasst die Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfungen für die Bahn TRASPIR EVO UV 115 vor der Alterung, nach der UV-Alterung und auch nach kombinierter UV- und Wärmealterung, die sowohl für die obere (TOP) als auch für die untere (DOWN) Schicht vorgenommen wurden.

Der Prozess der künstlichen Alterung durch UV-Strahlung umfasste die Exposition gegenüber Leuchtstofflampen UV-A340 für 5000 Stunden. Nach der UV-Bestrahlung wurden die Probekörper einer thermischen Alterung unterzogen, bei der die zuvor für 5000 Stunden UV-bestrahlten Proben bei 70 °C für 2.160 Stunden gealtert wurden.

Die Tests an den (nicht gealterten) Referenzproben und an den gealterten Probekörpern umfassten Beobachtungen unter dem Lichtmikroskop (OM), Beobachtungen unter dem Rasterelektronenmikroskop (SEM) und Infrarot-Spektroskopie (FTIR). Ferner wurden FTIR-Analysen nach 1000, 2000, 3000 und 4000 Stunden durchgeführt, um die Verwitterungsprozesse der geprüften Bahnen während der UV-Bestrahlung zu überwachen.

Der exponierte Abschnitt der Bahn weist nach der UV-Bestrahlung Mikrorisse auf, welche jedoch die ursprünglichen Eigenschaften der Klebefolie auf der Unterseite nicht beeinträchtigen.

Die Abbildungen 31 und 32 zeigen die Mikrostruktur von TRASPIR EVO UV 115 nach Einwirkung von UV-Strahlung und Wärme jeweils für die obere Schicht (TOP) und die untere Schicht (DOWN).

Beobachtungen unter dem Lichtmikroskop zeigten, dass die Exposition der Bahn TRASPIR EVO UV 115 TOP gegenüber hohen Temperaturen die Degradationsprozesse des Materials, die während der UV-Bestrahlung eingeleitet wurden, verstärkte. Die während der UV-Bestrahlung entstandenen Risse breiteten sich weiter aus und wurden stärker sichtbar, was auf eine Verwitterung des Materials hinweist.

Dank des Tests und der Beobachtungen unter dem Mikroskop konnten die Degradationsprozesse der Oberflächen identifiziert und verstanden werden.

Die Ergebnisse der FTIR-Messungen für die Bahn TRASPIR EVO UV 115 (DOWN) vor der Alterung, nach der Alterung durch Einwirkung von UV-Strahlung und nach der kombinierten UV- und Wärmealterung sind in der folgenden Grafik dargestellt.

Die bestrahlte Fläche, die aus der TNT-Schicht (TOP) besteht, verwittert zwar, schützt jedoch weiterhin die PU-Funktionsschicht der Bahn (DOWN).

Die Grafik zeigt, dass es keine wesentlichen Veränderungen im chemisch-physikalischen Aufbau der Funktionsfolie gibt.

Alterungsbeständigkeit der Bahn-Band-Bahn-Verbindungen

Ziel dieses Tests war die Bestimmung der Beständigkeit von Bahnen und Bändern gegenüber künstlichen Alterungsprozessen durch Einwirkung von UV-Strahlung und Wärme entsprechend den Anforderungen der Norm EN 13859-1.

Zwei wie folgt zusammengesetzte Verbindungen wurden dabei getestet:

TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160

TRASPIR EVO UV 115 + FLEXIBAND UV + TRASPIR EVO UV 115

Hier die Simulation des Tests, der durchgeführt wurde, um die Haltbarkeit der Verbindung TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160 zu belegen:
https://www.youtube.com/shorts/jvcqfUrTL6k

Das Band links befand sich für 20 Stunden in konditionierter Verbindung (laut dem in der Norm angegebenen Wert die erforderliche Zeit, damit sich ein neu angebrachtes Produkt setzen kann); rechts wurde das Band 300 Tage konditioniert und „gealtert“, was zu einer Verfärbung führte.

Die Verbindung aus der Bahn TRASPIR EVO 160 und dem einseitig klebenden Universalband SMART BAND ist auch nach der Alterung ausgesprochen langlebig.

Beide Verbindungen bewahren die maximalen Scherwerte nach der Alterung.

Haltbarkeit einer Bahn an einer CLT-Wand: ein Beispiel aus der Praxis

Bei der Erweiterung des Firmensitzes von Rothoblaas wurde die Hauptfassade des Gebäudes vollständig abgebaut. Die Module setzten sich wie folgt zusammen: CLT-Platten, Dämmstoff, TRASPIR EVO UV 210 und Unterkonstruktion der Beschichtung. Um die Funktionalität der Fassade zu überprüfen und ihre mögliche Wiederverwendung zu bewerten, wurden der Wasserdurchgang und die mechanischen Leistungen der Bahn getestet, die nach 5 Jahren Gebrauch noch völlig intakt waren.

Die Prozentzahl gibt den Erhaltungszustand der mechanischen Eigenschaften der Bahn nach 5 Jahren an.

Gute Gründe für langlebige Produkte

In langlebige Produkte zu investieren, ist nicht nur eine Entscheidung für Qualität, sondern auch eine intelligente und langfristige Strategie, eine Investition in die Zukunft Ihrer Gebäude:

Sie sind witterungsbeständig: Die getesteten Bänder haben sich auch unter extremen Bedingungen wie in Florida hervorragend bewährt.

Sie sind langlebig: Dank der Tests zur verlängerten beschleunigten Alterung zeigte sich, dass einige Produkte ihre Klebkraft und mechanischen Eigenschaften länger beibehalten als andere und die gesetzlichen Vorgaben übertreffen.

Sie sind kosteneffizient: Die Entscheidung für langlebige Materialien bedeutet selteneren Ersatz. Auf diese Weise werden die Kosten für Wartung und Erneuerung des Materials langfristig gesenkt.

Sie reduzieren die Umweltbelastung: Robuste Produkte tragen zu mehr Nachhaltigkeit bei, indem sie die Abfallerzeugung und die Umweltauswirkungen reduzieren, die im Zusammenhang mit der Herstellung und Entsorgung von weniger langlebigen Materialien auftreten.

Hier finden Sie dauerhafte Lösungen: „BÄNDER, BAHNEN, DICHTUNGSMITTEL UND BRANDSCHUTZ – 2024“

*MEZeroe:
This test is part of the MEZeroE project that has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 953157.

Haltbarkeitsprüfungen unter realen und Laborbedingungen