Projekt 25712/01

Dachbahnen-Einlage auf Basis nachwachsender Rohstoffe

Projektträger

GEORG BÖRNER Chemisches Werk für Dach- und Bautenschutz GmbH & Co. KG
Heinrich-Börner-Str. 31
36251 Bad Hersfeld
Telefon: 06621/175-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Moderne Polymerbitumendach- und -dichtungsbahnen beinhalten neben Deck- und Klebeschichten aus Polymerbitumen eine armierende Trägereinlage aus Polyesterfaservlies (PV) oder einer Kombination aus Glasgitter und Polyestervlies (Kombiträger). diese Trägereinlagen sind mit einem Kunstharzbinder verfestigt, um ihnen die erforderlichen technischen Eigenschaften zu verleihen.
Ziel dieses Projektes ist es, dem Markt eine Trägereinlage auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung zu stellen, die alle geforderten Materialeigenschaften aufweist. Dieses Projekt befasst sich mit der Erarbeitung der Produktionstechnologie und der labortechnischen Ausprüfung und Bewertung der Materialeigenschaften einer Dachbahnen-Einlage auf Basis nachwachsender Rohstoffe.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVlies- Produktdesign und Produktionstechnologie:
Naturfaservlies auf der Basis von Flachsfasern, ausgerüstet mit einem Binder auf Bagassebasis zur Hydrophobierung und Versteifung.
Eventuell zusätzliche mechanische Verstärkung des Vlieses durch Einarbeitung eines Fadengeleges. Die notwendige Brandschutzausrüstung soll eventuell auf Basis von Blähgrafit erreicht werden.
Die Herstellung eines vernadelten Flachsfaservlieses wird auf einer Vlieskrempel erfolgen. Die Ausrüstung mit Kunstharzbinder erfolgt zunächst im Tauchverfahren. Anschließend erfolgt das Verpressen des Nadelvlieses mit einem Vlieskalander.
Anforderungen an das Flachsfaservlies:
in Anlehnung an DIN 18191 - Polyestervlies als Einlage für Bitumen- und Polymerbitumenbahnen.
Labortechnische Ausprüfung des Flachs-Rohvlieses und Vergleich mit Standard-Poyestervlies nach DIN 18191 und den darin beschriebenen Prüfungen:
Zusätzliche Prüfungen/Bewertungen:
EN 12311-1 Bestimmung des Zug-Dehnungverhaltens, ISO 9073-1 Weitereißfestigkeit, EN 1931 (in Anl.) Wasserdampfaufnahme.
Herstellung und Ausprüfung von Polymerbitumenbahnen unter Verwendung von Flachsfaservlies im Labormaßstab und Vergleich mit Standardware nach DIN EN 13707 Bitumenbahnen mit Trägereinlage und den darin beschriebenen Prüfungen: EN 12311-1 Bestimmung des Zug-Dehnungsverhaltens, EN 1107-1 Dimensionsstabilität, ISO 9073-1 Weiterreißfestigkeit, EN 1931 (in Anl.) Wasserdampfaufnahme
Insgesamt soll die Machbarkeit einer Trägereinlage für Bitumenbahnen auf Basis nachwachsender Rohstoffe geprüft und demonstriert werden. Die Eigenschaften sollen sowohl am Rohvlies als auch an einer labortechnisch hergestellten Polymerbitumenbahn ausgeprüft werden, wobei besonderes Augenmerk auf die Feuchtigkeitsaufnahme zu richten ist.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen der Versuche zur Vliesbildung ist der geforderte Nadelvliesstoff aus Flachs mit einer Flächenmasse von 300 g/m² hergestellt worden.
Die angestrebte Feststoffbinderauflage konnte mit den zur Verfügung gestellten Mustervarianten nur durch Verdünnen mittels Wasser bzw. THFA erreicht werden, wobei die Verdünnung mit THFA deutlich bessere Ergebnisse zeigt, wie ein Vergleichsversuch mit Furanharzbinder BIOREZ 080101 deutlich machte.
Der Test hinsichtlich der Biegebeanspruchung wurde in allen Versuchsvarianten ohne Einschränkungen bestanden.
Die geforderte Höchstzugkraft konnte mit BIOREZ in keinem Fall erreicht werden. Beim Einsatz von Furanharzbinder FUROLITE wurden die geforderten 700 N bei einer Binderauflage von 30% in Querrichtung deutlich übertroffen. In Längsrichtung lagen die Höchstzugkräfte bei dieser Auflagemenge jedoch nur bei ca. 60-65% des Anforderungswerts von 700 N.
Die Prüfung der Imprägnierwilligkeit brachte zufriedenstellende Ergebnisse ebenso wie die Prüfung der Dicke des Vlieses vor und nach der Bitumenimprägnierung und der aufgenommenen Bitumenmenge.
Die Prüfung der Festigkeits- und Dehnungszunahme nach der Bitumenimprägnierung ergab sehr gute, mit Standardträgereinlagen nicht realisierbare Ergebnisse.
Die Weiterreißfestigkeit - Schenkelversuch - ergab voll vergleichbare Ergebnisse zum im Vergleich mit geprüften Glasseidenmischgewebe als Träger für Bitumenbahnen.
Die Prüfung der Dimensionsstabilität - geprüft am bitumenimprägnierten Flachsvlies - erbrachte gute Ergebnisse, vor allem im Vergleich zum Standardpolyestervlies als Trägereinlage.
Die Prüfung des Brandverhaltens ergab eine Einstufung in die Klasse E nach DIN EN 13501-1, roh und bitumenimprägniert. Das Material ist damit uneingeschränkt als Baustoff einsetzbar.
Die Prüfung der Feuchtigkeitsaufnahme ergab nicht das geforderte Niveau. Sowohl roh als auch bitumenimprägniert wurde die geforderte Feuchtaufnahme des Vlieses von < 0,5 Gew. % nicht erreicht.
Die Prozessfähigkeit, geprüft in einem Produktionsversuch, ist leider auch noch nicht erreicht.
Das Flachsvlies riss nach der Imprägnierung mit Heißbitumen auf dem Weg zwischen der Imprägnierpfanne und der Deckschichtbelegung. Aus diesem Grund konnte die geplante Ausprüfung des Endproduktes nicht durchgeführt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Keine Aktivitäten durchgeführt.


Fazit

Im vorliegenden Teilprojekt konnten eine Reihe von Anforderungen, die an Trägereinlagen für Dachbahnen gestellt werden, mit positivem Ergebnis be- und abgearbeitet werden. Dies zeigt, dass ein Träger für Bitumenbahnen aus 100% nachwachsenden Rohstoffen möglich ist.

Nicht gelöst werden konnte im Rahmen dieses Teilprojektes die Problematik nicht ausreichender Festigkeiten und die damit verbundene mangelhafte Prozessfähigkeit. (Anteilige) Verwendung geeigneter Langfasern und/oder Längsfadenverstärkung des Vlieses sind hier erfolgversprechende Lösungsansätze.

Zur Lösung der bisher mangelhaften Hydrophobie ist eine effektive Blockierung der humidophilen funktionellen Gruppen an der Faseroberfläche notwendig, möglichst durch chemische Reaktion. Dass dies mit dem gewählten Bindersystem prinzipiell möglich ist, zeigen entsprechende Publikationen. Hier sind in Kooperation mit dem Hersteller des Bindersystems weitere Versuche erforderlich.

Aus ökonomischer Sicht ist bei dem derzeitigen Preisniveau erdölbasierter Vliesstoffe ein Markterfolg derartiger, nachhaltiger Produkte leider kaum zu erwarten. Das Projekt sollte deshalb zunächst ausgesetzt werden, bis die ökonomischen Rahmenbedingungen gegeben sind.

Übersicht

Fördersumme

114.000,00 €

Förderzeitraum

20.12.2007 - 31.12.2008

Internet

www.GeorgBoerner.de

Bundesland

Hessen

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung