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Wässrige PU-Lacke im Langzeittest für Stahlbrücken
Eine koreanische Studie vergleicht erstmals die Langzeitbeständigkeit kommerzieller wässriger und lösemittelbasierter Polyurethanbeschichtungen für Stahlbrücken in drei Prüfszenarien über bis zu drei Jahre.
Wässrige Beschichtungssysteme gelten als VOC-arme Alternative zu herkömmlichen lösemittelbasierten Lacken. Insbesondere im Bereich des schweren Korrosionsschutzes für Stahlbrücken fehlen jedoch belastbare Langzeitdaten zur Praxistauglichkeit wässriger Systeme. Ein koreanisches Forschungsteam hat nun ein normkonformes kommerzielles wässriges Polyurethansystem mit einem konventionellen lösemittelbasierten System in umfangreichen Langzeitversuchen verglichen.
Die beschichteten Prüfbleche wurden zwei Innenprüfungen unterzogen – einer 16.000-stündigen Fluoreszenz-UV-Bewitterung und einer 13.200-stündigen zyklischen Korrosionsprüfung – sowie einer dreijährigen Freibewitterung in maritimer Umgebung. Bewertet wurden Glanzgraderhaltung, Farbabstand, Kreidung, Rostfläche und Haftfestigkeit.
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Glanzgraderhaltung beider Systeme konvergiert
Die Ergebnisse zeigen, dass die Glanzgraderhaltung beider Systeme nach einer bestimmten Expositionsdauer auf unter 20 % absinkt – ein vergleichbares Verhalten unabhängig vom Bindemitteltyp. Die Haftfestigkeit erfüllte bei beiden Systemen die geforderten Mindestkriterien.
Deutliche Unterschiede zeigten sich hingegen bei der zyklischen Korrosionsprüfung: Auf den wässrig beschichteten Prüfblechen schritt die Rostausbreitung rund 75 % schneller voran als auf den lösemittelbasiert beschichteten Proben. Die Forschenden führen diese Abweichung auf unterschiedliche Grundierungsmechanismen der beiden Systeme zurück.
Geringe Unterschiede unter realen Bedingungen
Bemerkenswert ist, dass sich die Unterschiede in der Rostausbreitung nach drei Jahren Freibewitterung deutlich relativierten. Unter realen Außenbedingungen war der Unterschied in der Rostausbreitungsrate zwischen beiden Systemen minimal. Diese Diskrepanz zwischen beschleunigter Laborprüfung und Freilandexposition unterstreicht die Bedeutung praxisnaher Langzeittests für die Bewertung von Korrosionsschutzsystemen.
Die Studie liefert wichtige Erkenntnisse für die Umstellung von lösemittel- auf wasserbasierte Beschichtungssysteme im Stahlbrückenbau und zeigt, dass wässrige Polyurethansysteme unter realen Bedingungen eine konkurrenzfähige Langzeitbeständigkeit erreichen können.
Quelle: Lee, S.-H. et al. Long-term durability comparison of commercial waterborne and solvent-based polyurethane coatings for steel bridges. Prog. Org. Coat. 109924 (2025).
