Anwendungstechnik

NQG³- Trockene Fassaden dank Nano-Quarz-Gitter Technologie

Bereits seit mehr als acht Jahren kommt die Nano-Quarz-Gitter Technologie (NQG) bei Fassadenfarben von Caparol zum Einsatz. Die Forscher des Unternehmens haben die Technik nun entscheidend weiterentwickelt. Als NQG³-Technologie (sprich: NQG hoch drei) weist sie eine Vielzahl von Verbesserungen auf.

NQG Produkte vereinen schon immer die Vorzüge von Siliconharz- und Silikatfarben, einerseits Kreidungsstabilität und Flexibilität, andererseits Oberflächenhärte und Langlebigkeit. Das dreidimensionale Nano-Quarz-Gitter führt zu einer Härte, die die Thermoplastizität des Bindemittels selbst bei hochsommerlichen Temperaturen fast völlig ausschließt. Dadurch wird die Verschmutzungsneigung, also das Anhaften von Schmutzpartikeln, Feinstaub und Sporen, entscheidend gesenkt. Was sich dennoch kurzfristig an den Fassaden festsetzt, löst sich spätestens beim nächsten Wind und Regen. Das Quellen des Bindemittels wird vermieden, Schutzfunktion und Farbbrillanz bleiben erhalten.

Ein neues Messverfahren machte es möglich, das Trocknungsverhalten beschichteter Flächen exakt zu beobachten, zu analysieren und aufzuzeichnen. Durch Auswertung der Messwerte und verschiedene Testreihen konnte die nächste Stufe in der Entwicklung der Nano-Quarz-Gitter Technologie erreicht werden. NQG³ bietet nachweislich die schnellste Abtrocknung durch ein intelligentes Feuchtemanagement. Auftretende Feuchtigkeit wird durch NQG³ absorbiert und in der obersten Schicht großflächig verteilt. Die größtmögliche Oberfläche und geringe Eindringtiefe garantiert schnellstmögliche Abtrocknung. Die sehr kurzen Standzeiten, in denen die NQG³-Produkte feucht sind, reduzieren die Gefahr des Algen- und Pilzbefalls.

Die NQG³-Technologie

Bei der Nano-Quarz-Gitter Technologie werden während der Herstellung des organischen Bindemittels nanoskalige Silikatpartikel fest und untrennbar mit den restlichen Bindemittelteilchen verbunden. Daraus resultiert ein stabiles Bindemittelgerüst mit anorganischen Pigmenten, welches für längere Farbtonbeständigkeit sorgt. Jetzt ist die neue NQG-Generation mit verbesserter Rezeptur und noch schnellerer Abtrocknung da. Besonders für die Minimierung von Algen- und Pilzbefall ist die Abtrocknungszeit der Fassade ein entscheidender Faktor.

Das „kapillar-hydroaktive“ Trocknungs- Management der NQG³-Farbe funktioniert wie folgt: Nässe verteilt sich auf der Oberfläche und wird weitgehend von der Fassade ferngehalten (Abbildung links). Gleichzeitig kann Wasserdampf nach außen dringen, die Feuchtigkeit an der Oberfläche verdunstet (Abbildung rechts). Die Oberflächenstruktur von NQG-Fassadenfarben ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung witterungsbedingter Feuchtigkeit. Dieser Effekt bewirkt eine raschere Verdunstung, da sich Nässe nicht ansammeln kann. Die Kapillarhydrophobie sorgt dafür, dass Feuchtigkeit weitgehend von Putz und Mauerwerk ferngehalten wird und die Bedingungen für mikrobiellen Befall deutlich verschlechtert werden.

Auf dem handelsüblichen Produkt (links) sind noch Wassertropfen zu sehen, während die NQG3-Version (rechts) fast vollständig abgetrocknet ist.

Bei der Entwicklung der NQG³-Technologie hat man Vergleichstests gegenüber marktüblichen, hochwertigen Fassadenfarben (ohne Nano-Quarz-Gitter) durchgeführt. Denn der erklärte Anspruch ist, das Produktversprechen „noch schnellere Abtrocknung“ nachzuweisen. Dieser Aspekt ist zur Vermeidung von Algen- und Pilzbefall besonders wichtig. Um die Wirkung fundiert zu belegen, wurden zunächst Labor-Tests mit speziell dafür entwickelten Messsystemen erarbeitet, bei denen NQG³ gegenüber den Vergleichsfarben eine bis zu 30% schnellere Abtrocknung nach intensiver Bewässerung aufwies.

Dies wurde mithilfe einer speziellen Infrarot-Kamera spektroskopisch gemessen und visualisiert. Je dunkler der Farbton, desto mehr Feuchtigkeit befindet sich an dieser Stelle auf der Oberfläche. Im nächsten Schritt auf größeren, verputzten Testplatten war der Unterschied auch ohne Messgeräte deutlich zu sehen. Von dem Fraunhofer LBF (Labor für Betriebsfestigkeit) wird für das Projekt aktuell eine offizielle Auftragsmessung durchgeführt. Das erklärte Ziel ist die Zertifizierung in Form einer wissenschaftlichen Studie.

NQG³ im Versuch

Bislang war es aufwändig, den Abtrocknungsprozess von Fassadenbeschichtungen zu untersuchen und unter realitätsnahen Bedingungen zu optimieren. Um Wasser überhaupt mit dem bloßen Auge sehen zu können, wurde eine vermeintlich schnelle Abtrocknung bisweilen auf glatten, nicht saugenden Untergründen und mit Schwallwasser demonstriert. Versuche haben aber mit den realen Szenarien, in denen Betauung und Schlagregen die Beschichtung gleichermaßen beanspruchen, nichts gemeinsam. Zudem ändert bereits eine feine Strukturierung der Oberfläche das Abtrocknungsverhalten fundamental, da sich das Wasser fast unsichtbar zwischen der Körnung festsetzt.