Hydrophobierung von mineralischen Oberflächen


Was ist Hydrophobierung?

Der Begriff Hydrophobierung ist ähnlich dem Begriff Imprägnierung.

Hydrophobierung ist eher der Fachbegriff, z.B. in der Bauindustrie verwendet, während  im Alltag häufiger der Begriff Imprägnierung genutzt wird, wenn Nässeschutz, Schmutzabweisung und leichte Reinigung im Vordergrund stehen.


Fachbegriff im Bautenschutz: Hydrophobierung

Unter Hydrophobierung versteht man eine Behandlung, die einen Baustoff wasserabweisend macht.

Der Begriff hydrophob besteht im Altgriechischen aus den Bestandteilen "Wasser" und "Furcht". Hydrophob bedeutet wörtlich „wassermeidend“.

Eine Hydrophobierung wird dazu genutzt, um mineralische Baustoffe wie Kalksandstein, Granit, Ziegel, Marmor, Naturstein allgemein, Beton und Fassaden wasserabweisend zu machen. Damit verhindert man das Eindringen von Wasser in das Material durch feine Risse oder Kapillarkanäle.

Eindringendes Wasser bzw. Feuchtigkeit kann zum Beispiel in Hausmauern, Ziegeln oder Putz zu Frostschäden oder zu Materialausblühungen führen. Auch die Isolierwirkung des Baustoffs - etwa von Außenwänden - wird durch eindringende Feuchtigkeit stark beeinträchtigt.

Beim Denkmalschutz kann die Hydrophobierung zur Steinkonservierung eingesetzt werden. Damit kann etwa der Zustand eines verwitterten Denkmalgesteins bewahrt werden.


Welche Vorteile bietet die Hydrophobierung mit Nanotechnologie?

Bei einer Oberflächenversiegelung im Nanobereich entsteht auf der Oberfläche auf atomarer Basis eine Schicht, die Wassermoleküle nicht mehr durchlässt - Wasser perlt ab. Dies ist als Lotuseffekt bekannt.

Gleichzeitig bleibt beim Hydrophobieren die Oberfläche und das Material atmungsaktiv, da Dampfmoleküle, die kleiner sind als Wassermoleküle, die Oberfläche noch passieren können - Prinzip menschliche Haut. Die Nanobeschichtung funktioniert sozusagen als Schutzmembran für die beschichtete Materialoberfläche und die darunterliegenden Stoffe oder Gewebe.

Der große Vorteil bei der Nano-Hydrophobierung mit Nansolid-Produkten ist beispielsweise, dass beim Bearbeiten keine Gifte oder schädlichen Inhaltsstoffe zum Einsatz kommen. Die Basis der Nansolid-Produkte ist das natürlich vorkommende Siliciumdioxid (SiO2) - der Hauptbestandteil von Sand (Siehe: "High-Tech aus Quarzsand"). Der Trägerstoff der Nansolid-Minerals-Produkte ist Wasser.


Baustoff-Schutz ohne Gifte und Pestizide

Deshalb kann mit Nansolid-Produkten der Einsatz von Bioziden wie Pflanzenschutzmittel oder Mittel zur Schädlingsbekämpfung auf Fassaden und Putzen vermieden werden. Die Schutzwirkung ist zudem wesentlich länger haltbar. Eine Schutzbehandlung mit Bioziden muss dagegen alle zwei bis drei Jahre wiederholt werden; Biozid-Schutzmittel werden vom Regen zum Beispiel ins Grundwasser eingetragen. Durch die Nansolid-Produkte auf Basis von Siliziumdioxid und Wasser wird die Umwelt somit entscheidend entlastet.

Die SiO2-Molekül-Matrix

Das SiO2-Molekül hat grob gesagt eine wasserliebende - hydrophile - Seite und eine wasserabweisende - hydrophobe Seite. Die hydrophile Seite des Moleküls stellt die Verbindung zur mineralischen Oberfläche des Baustoffs oder Gewebes her. Zusätzlich verbinden sich die SiO2-Moleküle untereinander zu einer Art Matrix und bilden so ein Silikon. Hierdurch entsteht eine neue, hydrophobe und somit wasserabweisende Oberfläche mit einer hohen Eindringtiefe von bis zu zwei Zentimetern (Tiefenhydrophobierung). Dies wird z.B. ber der Steinversiegelung Nansolid™ Minerals Intense Protect S erreicht.


Schematische Darstellung: Nano-Hydrophobierung

Im Bild erkennt man die Nanopartikel (weiß), die die Struktur der Oberfläche soweit verdichten, dass Wasser- und Schmutzmoleküle nicht mehr in das Materialgefüge gelangen können.

Hydrophobierung mit Nanotechnologie

Welche Materialien kann man mit Hydrophobierung durch Nanoprodukte wasserdicht machen?

Alle porösen, saugfähigen Materialien können mit Nanoprodukten hydrophobiert werden. Zum Beispiel:

Natürlicher Oberflächenschutz mit SiO2

Je nach Materialbeschaffenheit und Hauptanforderung des Nanoschutzes eignen sich verschiedene Nansolid™-Produkte als Hydrophobierungsmittel:


Produktdemonstration:

Wie Nansolid™ Minerals Protect Ytong-Steine tiefenwirksam imprägniert:

Weitere Quellen zum Thema Hydrophobierung:

Wikipedia-Artikel zu Hydrophobie als wasserabweisende Eigenschaft von Substanzen

Fachwissen Hydrophobierung bei Baunetz_Wissen_