In Deutschland gibt es mehr historische Bauwerke als man denkt: rund zwei Millionen Objekte im Außenbereich stehen unter Denkmalschutz. Dabei handelt es sich nicht nur um Burgen, Schlösser, Herrenhäuser und Kirchen, sondern auch um profane Bauten.
Zur Beschichtung denkmalgeschützter Fassaden werden zunehmend Silikatfarben eingesetzt. Diese Art von Anstrichstoffen besitzt im Vergleich zu anderen einzigartige Merkmale, wobei an erster Stelle ihre chemische Verbindung zu den Untergründen zu nennen ist. Sie ist unter der Bezeichnung "Verkieselung" bekannt. Zusätzlich gibt es viele weitere Qualitäts-Kriterien, die für die heute vorhandene Spitzentechnologie bei Silikatfarben kennzeichnend sind. Dazu gehören Lichtbeständigkeit, Farbtonvielfalt, Nichtbrennbarkeit sowie hohes Wasserdampfdiffusionsvermögen.
Bindemittel Kaliwasserglas
Das Bindemittel von Silikatfarben ist flüssiges Kaliumsilikat (Kaliwasserglas). Es geht mit mineralischen Untergründen eine chemische Reaktion ein. Allerdings reicht es nicht aus, nur Farbpigmente in dieses Bindemittel einzurühren. Um die gewünschte Schichtdicke oder Fülle des Anstrichs zu erreichen, werden Füllstoffe zugesetzt. Die Dicke der Beschichtung ist wichtig, um Oberflächen egalisieren sowie haltbar machen zu können. Um die quarzitischen Anteile der Pigment-Füllstoffkombination in der für eine Farbrezeptur benötigten Feinheit zu erhalten, sind komplexe Prozesse erforderlich. Während dieser wird das Quarz in einem geschlossenen Reaktor zu Quarzmehl gemahlen und mit den Pigmenten vermischt. Dabei sind strenge Sicherheitsauflagen einzuhalten, die einen entsprechend hohen Kostenaufwand nach sich ziehen.
Früher wurden als Füllstoffe Kreide und andere calcitische Materialien eingesetzt, die nicht mit Wasserglas reagieren. Da calcitische Stoffe vom sauren Regen aufgelöst werden, so daß die Farbpigmente frei liegen, entstand bei hellen Farbtönen die so genannte Kreidung. Deswegen wurden solche Füllstoffe bei hochwertigen Silikatfarben durch Quarzmehle ausgetauscht, was die Dauerhaftigkeit der Beschichtungen wesentlich erhöht. Diese quarzitischen Bestandteile reagieren mit dem Kaliwasserglas (Verkieseln innerhalb des Beschichtungsstoffes) genauso wie das Kaliwasserglas mit dem mineralischen Untergrund, was auch als "zweites" oder "doppeltes" Verkieseln bekannt ist (beispielsweise bei Histolith-Silikatfarben). Erzielt werden dadurch besonders hohe Abriebfestigkeit, deutlich erhöhte Kreidungsstabilität sowie nochmals gesteigerte Farbbeständigkeit - alles Kriterien, die hohe Bedeutung für eine lange Lebensdauer der Beschichtung haben.
Unerreichte Dauerhaftigkeit Silikatfarben zeichnen sich durch eine außerordentlich hohe Witterungsbeständigkeit sowie Dauerhaftigkeit aus. Der Grund dafür sind die mineralischen Füllstoffe und die anorganischen (mineralischen) Pigmente. Ferner geraten Silikatfarben selbst bei extrem hohen Temperaturen nicht in Brand. Sie werden nach DIN 4102, Teil 1, als A2 klassifiziert und emittieren auch keine giftigen Gase.
Ein weiterer Vorteil, der Silikatfarben für das Verwenden bei historischen Bauten prädestiniert, ist ihre hohe Wasserdampfdiffusionsstromdichte. Die Wasserdampfdurchlässigkeit (gemessen als sd-H2-O-Wert in Metern) zeigt an, wie schnell Feuchtigkeit durch den Baukörper diffundieren kann. Je kleiner der sd-Wert ist, desto wasserdampfdurchlässiger sind die Beschichtungsstoffe. Silikatfarben haben einen sd-H2-O-Wert von 0,01 Metern und sind deswegen nach DIN EN ISO 7783-2 in die Klasse "hoch" eingestuft.
Auch die Farbtonvielfalt läßt keine Wünsche offen; Obwohl es im Vergleich zu organischen nur wenige anorganische Pigmente gibt, ist die Gestaltungsbreite fast grenzenlos. Durch das Mischen unterschiedlicher lichtechter Pigmente entstehen immer wieder neue Farbtöne, die auch allen Ansprüchen von Baufarbdesignern gerecht werden. Die mit den vorhandenen Pigmenten erzielten Farbtöne wirken natürlich und authentisch vor allem bei historischen Bauwerken. Einen weiteren Pluspunkt besitzen Silikatfarben zudem im ökologischen Bereich, da sie aus Materialien bestehen, die ohne den Rohstoff Erdöl auskommen. Diese Umweltfreundlichkeit ("Natürlichkeit") setzt sich nach dem Gewinnen der Rohstoffe und dem Verarbeiten bis zur Entsorgung fort: Reste der Werkstoffe können dem normalen Bauschutt zugegeben werden.
Zweikomponentige Silikatfarben Zweikomponentige Silikatfarben werden auch als Reinsilikatfarben bezeichnet. Dieser Farbtyp wird seit etwa 100 Jahren zum Beschichten von mineralischen Untergründen eingesetzt. Er besteht aus dem Bindemittel Kaliwasserglas sowie mineralischen, alkalistabilen Pigmenten und Füllstoffen. Mit den Farben werden offenporige Beschichtungen mit hoher Durchlässigkeit für Wasser, Wasserdampf und Kohlendioxid erreicht.
Bei der Verkieselung der Farben entsteht aus dem wasserlöslichen Kaliwasserglas, das auch Fixativ genannt wird, ein wasser- und säurebeständiges, glasartiges Bindemittel. Die beiden Komponenten - Pigmente und Fixativ - müssen vor der Verarbeitung im festgelegten Verhältnis miteinander gemischt werden. Allerdings ist die Mischung nicht lagerstabil und muß daher in der vom Hersteller angegebenen Zeit aufgetragen werden.
Der Mischvorgang sollte besonders sorgfältig ausgeführt werden, weil sonst die Qualität der Beschichtung stark beeinträchtigt wird. Fortschrittliche Silikatfarbensysteme sind aus diesem Grund so aufgebaut, daß Mischfehler weitestgehend ausgeschlossen werden können. Sie bestehen dazu aus bereits in Wasser angeteigter Farbkomponente (lichtechte Metalloxidpigmente) und aus der Bindemittelkomponente. Das erleichtert das Mischen der Farbe, weil die Pigmente zuvor nicht aufwendig eingesumpft werden müssen. So entfällt auch die sonst übliche Staubentwicklung.
Dispersionssilikatfarben Dispersionssilikatfarben werden seit mehr als 30 Jahren hergestellt. Sie sind im Vergleich zu rein mineralischen Silikatfarben einfacher zu verarbeiten und vielseitiger einzusetzen, weil sie neben einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit auch gute wasserabweisende Eigenschaften besitzen. Sowohl ein- als auch zweikomponentige Silikatfarben sollen nicht unter 8 Grad Celsius für Umluft und Untergrund verstrichen werden. Werden sie bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet, kommt es zu einer Störung des Abbindevorgangs, und das Wasserglas verkieselt nicht vollständig. Anstrichmängel wie Fleckenbildung und Kreidung sind das Resultat.
Zweikomponentige Silikatfarben können nicht auf jedem Untergrund eingesetzt werden. Geeignet sind feste Putze der Mörtelgruppen P Ic, P II und P III. Sandsteine müssen eine feste Oberfläche aufweisen und dürfen nicht absanden. Falls erforderlich, sind sie mit Kieselsäureester zu verfestigen. Kalksteine sind ungeeignet als Untergrund für zweikomponentige Silikatfarben, da sie keinen oder nur wenig Quarzanteil enthalten, so daß ihre Verkieselungsfähigkeit nicht gegeben ist. Die Farben sollten nach traditioneller Handwerkstechnik mit der Bürste aufgebracht werden. Geeignet sind eingearbeitete kurze Bürsten, mit denen die Werkstoffe nach dem Auftragen im Kreuzschlag verschlichtet werden.
Altbeschichtungen mit organischen Bestandteilen (zum Beispiel Dispersionssilikatfarben) dürfen nicht mit zweikomponentigen Silikatfarben überstrichen werden, sondern müssen rückstandsfrei entfernt werden, was in der Praxis meistens nicht realisierbar ist. Auf abgebeizten Untergründen sollten besser Dispersionssilikatfarben angewendet werden. Deren Einsatzbereich ist relativ breit, da sie spannungsärmer sind und wegen ihres organischen Bindemittelanteils auch auf eher kritischen Untergründen aufgebracht werden können. Dispersionssilikatfarben können sowohl mit Bürsten als auch Rollen aufgetragen werden. Dr. Christian Brandes
Zur Beschichtung denkmalgeschützter Fassaden werden zunehmend Silikatfarben eingesetzt. Diese Art von Anstrichstoffen besitzt im Vergleich zu anderen einzigartige Merkmale, wobei an erster Stelle ihre chemische Verbindung zu den Untergründen zu nennen ist. Sie ist unter der Bezeichnung "Verkieselung" bekannt. Zusätzlich gibt es viele weitere Qualitäts-Kriterien, die für die heute vorhandene Spitzentechnologie bei Silikatfarben kennzeichnend sind. Dazu gehören Lichtbeständigkeit, Farbtonvielfalt, Nichtbrennbarkeit sowie hohes Wasserdampfdiffusionsvermögen.
Bindemittel Kaliwasserglas
Das Bindemittel von Silikatfarben ist flüssiges Kaliumsilikat (Kaliwasserglas). Es geht mit mineralischen Untergründen eine chemische Reaktion ein. Allerdings reicht es nicht aus, nur Farbpigmente in dieses Bindemittel einzurühren. Um die gewünschte Schichtdicke oder Fülle des Anstrichs zu erreichen, werden Füllstoffe zugesetzt. Die Dicke der Beschichtung ist wichtig, um Oberflächen egalisieren sowie haltbar machen zu können. Um die quarzitischen Anteile der Pigment-Füllstoffkombination in der für eine Farbrezeptur benötigten Feinheit zu erhalten, sind komplexe Prozesse erforderlich. Während dieser wird das Quarz in einem geschlossenen Reaktor zu Quarzmehl gemahlen und mit den Pigmenten vermischt. Dabei sind strenge Sicherheitsauflagen einzuhalten, die einen entsprechend hohen Kostenaufwand nach sich ziehen.
Früher wurden als Füllstoffe Kreide und andere calcitische Materialien eingesetzt, die nicht mit Wasserglas reagieren. Da calcitische Stoffe vom sauren Regen aufgelöst werden, so daß die Farbpigmente frei liegen, entstand bei hellen Farbtönen die so genannte Kreidung. Deswegen wurden solche Füllstoffe bei hochwertigen Silikatfarben durch Quarzmehle ausgetauscht, was die Dauerhaftigkeit der Beschichtungen wesentlich erhöht. Diese quarzitischen Bestandteile reagieren mit dem Kaliwasserglas (Verkieseln innerhalb des Beschichtungsstoffes) genauso wie das Kaliwasserglas mit dem mineralischen Untergrund, was auch als "zweites" oder "doppeltes" Verkieseln bekannt ist (beispielsweise bei Histolith-Silikatfarben). Erzielt werden dadurch besonders hohe Abriebfestigkeit, deutlich erhöhte Kreidungsstabilität sowie nochmals gesteigerte Farbbeständigkeit - alles Kriterien, die hohe Bedeutung für eine lange Lebensdauer der Beschichtung haben.
Unerreichte Dauerhaftigkeit Silikatfarben zeichnen sich durch eine außerordentlich hohe Witterungsbeständigkeit sowie Dauerhaftigkeit aus. Der Grund dafür sind die mineralischen Füllstoffe und die anorganischen (mineralischen) Pigmente. Ferner geraten Silikatfarben selbst bei extrem hohen Temperaturen nicht in Brand. Sie werden nach DIN 4102, Teil 1, als A2 klassifiziert und emittieren auch keine giftigen Gase.
Ein weiterer Vorteil, der Silikatfarben für das Verwenden bei historischen Bauten prädestiniert, ist ihre hohe Wasserdampfdiffusionsstromdichte. Die Wasserdampfdurchlässigkeit (gemessen als sd-H2-O-Wert in Metern) zeigt an, wie schnell Feuchtigkeit durch den Baukörper diffundieren kann. Je kleiner der sd-Wert ist, desto wasserdampfdurchlässiger sind die Beschichtungsstoffe. Silikatfarben haben einen sd-H2-O-Wert von 0,01 Metern und sind deswegen nach DIN EN ISO 7783-2 in die Klasse "hoch" eingestuft.
Auch die Farbtonvielfalt läßt keine Wünsche offen; Obwohl es im Vergleich zu organischen nur wenige anorganische Pigmente gibt, ist die Gestaltungsbreite fast grenzenlos. Durch das Mischen unterschiedlicher lichtechter Pigmente entstehen immer wieder neue Farbtöne, die auch allen Ansprüchen von Baufarbdesignern gerecht werden. Die mit den vorhandenen Pigmenten erzielten Farbtöne wirken natürlich und authentisch vor allem bei historischen Bauwerken. Einen weiteren Pluspunkt besitzen Silikatfarben zudem im ökologischen Bereich, da sie aus Materialien bestehen, die ohne den Rohstoff Erdöl auskommen. Diese Umweltfreundlichkeit ("Natürlichkeit") setzt sich nach dem Gewinnen der Rohstoffe und dem Verarbeiten bis zur Entsorgung fort: Reste der Werkstoffe können dem normalen Bauschutt zugegeben werden.
Zweikomponentige Silikatfarben Zweikomponentige Silikatfarben werden auch als Reinsilikatfarben bezeichnet. Dieser Farbtyp wird seit etwa 100 Jahren zum Beschichten von mineralischen Untergründen eingesetzt. Er besteht aus dem Bindemittel Kaliwasserglas sowie mineralischen, alkalistabilen Pigmenten und Füllstoffen. Mit den Farben werden offenporige Beschichtungen mit hoher Durchlässigkeit für Wasser, Wasserdampf und Kohlendioxid erreicht.
Bei der Verkieselung der Farben entsteht aus dem wasserlöslichen Kaliwasserglas, das auch Fixativ genannt wird, ein wasser- und säurebeständiges, glasartiges Bindemittel. Die beiden Komponenten - Pigmente und Fixativ - müssen vor der Verarbeitung im festgelegten Verhältnis miteinander gemischt werden. Allerdings ist die Mischung nicht lagerstabil und muß daher in der vom Hersteller angegebenen Zeit aufgetragen werden.
Der Mischvorgang sollte besonders sorgfältig ausgeführt werden, weil sonst die Qualität der Beschichtung stark beeinträchtigt wird. Fortschrittliche Silikatfarbensysteme sind aus diesem Grund so aufgebaut, daß Mischfehler weitestgehend ausgeschlossen werden können. Sie bestehen dazu aus bereits in Wasser angeteigter Farbkomponente (lichtechte Metalloxidpigmente) und aus der Bindemittelkomponente. Das erleichtert das Mischen der Farbe, weil die Pigmente zuvor nicht aufwendig eingesumpft werden müssen. So entfällt auch die sonst übliche Staubentwicklung.
Dispersionssilikatfarben Dispersionssilikatfarben werden seit mehr als 30 Jahren hergestellt. Sie sind im Vergleich zu rein mineralischen Silikatfarben einfacher zu verarbeiten und vielseitiger einzusetzen, weil sie neben einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit auch gute wasserabweisende Eigenschaften besitzen. Sowohl ein- als auch zweikomponentige Silikatfarben sollen nicht unter 8 Grad Celsius für Umluft und Untergrund verstrichen werden. Werden sie bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet, kommt es zu einer Störung des Abbindevorgangs, und das Wasserglas verkieselt nicht vollständig. Anstrichmängel wie Fleckenbildung und Kreidung sind das Resultat.
Zweikomponentige Silikatfarben können nicht auf jedem Untergrund eingesetzt werden. Geeignet sind feste Putze der Mörtelgruppen P Ic, P II und P III. Sandsteine müssen eine feste Oberfläche aufweisen und dürfen nicht absanden. Falls erforderlich, sind sie mit Kieselsäureester zu verfestigen. Kalksteine sind ungeeignet als Untergrund für zweikomponentige Silikatfarben, da sie keinen oder nur wenig Quarzanteil enthalten, so daß ihre Verkieselungsfähigkeit nicht gegeben ist. Die Farben sollten nach traditioneller Handwerkstechnik mit der Bürste aufgebracht werden. Geeignet sind eingearbeitete kurze Bürsten, mit denen die Werkstoffe nach dem Auftragen im Kreuzschlag verschlichtet werden.
Altbeschichtungen mit organischen Bestandteilen (zum Beispiel Dispersionssilikatfarben) dürfen nicht mit zweikomponentigen Silikatfarben überstrichen werden, sondern müssen rückstandsfrei entfernt werden, was in der Praxis meistens nicht realisierbar ist. Auf abgebeizten Untergründen sollten besser Dispersionssilikatfarben angewendet werden. Deren Einsatzbereich ist relativ breit, da sie spannungsärmer sind und wegen ihres organischen Bindemittelanteils auch auf eher kritischen Untergründen aufgebracht werden können. Dispersionssilikatfarben können sowohl mit Bürsten als auch Rollen aufgetragen werden. Dr. Christian Brandes
