Epoxidharze dienen im Bauwesen vor allem zum Oberflächenschutz. Meist geht es darum, die mechanische und/oder chemische Widerstandsfähigkeit von Bauteilen mithilfe von Beschichtungen auf Epoxidharzbasis zu verbessern. Entsprechende Produkte kommen zum Beispiel für Industriefußböden sowie allgemein im Betonschutz zum Einsatz. Weitere Infos zu den vielfältig einsetzbaren Kunstharzen liefert der folgende Beitrag.
Epoxidharze sind eine spezielle Variante der Kunstharze . Dabei handelt es sich um im Ausgangszustand flüssige und ziemlich klebrige Kunststoffe , denen man vor der Verarbeitung noch eine Härter-Komponente beimischen muss. Bei den typischen Anwendungen im Bauwesen kommen dafür meist Härter auf Basis von Polyaminen zum Einsatz.
Nach Angaben des Industrieverbands Deutsche Bauchemie gewährleisten die Polyamine die Aushärtung bei Umgebungstemperaturen. Harz und Härter reagieren in kurzer Zeit und nahezu schwundfrei zu einem sehr festen, langlebigen, hitze-, feuchtigkeits- und chemikalienbeständigen Duroplast – kurzum: zu einem idealen Oberflächenschutz für unterschiedlichste Bauteile.
Woraus bestehen die Harze?
Wie gesagt: Epoxidharze sind eine Kunstharz-Variante. Doch auch Epoxidharz ist nicht gleich Epoxidharz. Es gibt in der Praxis eine große Vielfalt unterschiedlicher Formulierungen. In der Regel enthalten die Beschichtungsrezepturen neben Harz und Härter auch noch weitere Zutaten. Das können zum Beispiel Füllstoffe und Farbstoffe, aber auch Flammschutzmittel und UV-Stabilisatoren oder Weichmacher sein.
Die eigentliche Harzkomponente besteht bei Epoxidharzen aus so genannten Epoxidmonomeren. Das sind organische Moleküle, die mindestens eine so genannte Epoxidgruppe enthalten. Diese Epoxidgruppe ist sehr reaktionsfähig und besteht aus einem dreigliedrigen Ether-Ring, der an zwei Kohlenstoffatome gebunden ist. Nach Angaben der Deutschen Bauchemie basieren die im Baubereich verwendeten Epoxidharze (EP) meist auf dem Epoxidmonomer Bisphenol-A-Diglycidylether (BADGE) oder auf dem Epoxidmonomer Bisphenol-F-Diglycidylether (BFDGE).
Die meisten EP-Formulierungen gelten im flüssigen Zustand übrigens als Gefahrstoffe. Die Deutsche Bauchemie empfiehlt Verarbeitern daher dringend, die Herstellerangaben in den jeweiligen Sicherheitsdatenblättern zu beachten. Dazu gehört unter anderem das Tragen von Schutzhandschuhen und -brillen sowie von geschlossener Kleidung – bei jedem Wetter! Denn Harz und Härter können – solange sie noch flüssig sind – zu Haut- und Schleimhautreizungen oder sogar zu Verätzungen führen. Außerdem können die chemischen Stoffe Allergien auslösen. Nach dem Aushärten ist das Material allerdings – laut Deutscher Bauchemie – ungefährlich, weil die chemische Reaktionsfähigkeit dann abgebaut ist.
Erdölbasierte Produkte
Die für die Herstellung von Epoxidharzen notwendigen Epoxidmonomere werden bisher übrigens in der Regel als Nebenprodukte aus der Erdölindustrie gewonnen. Will die Menschheit den Klimawandel noch stoppen, muss sie bekanntlich das fossile Zeitalter überwinden, und dann würde zwangsläufig auch die bisherige Rohstoffquelle für Epoxidharze versiegen.
Wie wir im BaustoffWissen-Beitrag „ Epoxidharze aus Orangenschalen “ bereits berichtet haben, wird aber bereits an nachhaltigen Alternativen geforscht. Durch biobasierte Rezepturen könnten Epoxidharze möglicherweise auch in Zukunft verfügbar bleiben, wenn die erdölbasierten Rohstoffe irgendwann vom Markt verschwinden sollten.
Doch auch ohne das Szenario einer dekarbonisierten Zukunft berichtet die Baustoffindustrie in den letzten Jahren von zunehmenden Engpässen im weltweiten Epoxidharzmarkt, die zeitweise zu drastischen Preissteigerungen geführt haben. Die „ kritische Marktsituation “, die die Deutsche Bauchemie vor allem für das erste Corona-Jahr 2020 ausmachte, hat sich zwar mittlerweile wieder etwas gebessert, doch auch für 2022 hat das Statistische Bundesamt bei Epoxidharzen einen Preisanstieg von 15,1 % im Vergleich zum Vorjahr erfasst.
Die explodierenden EP-Preise der letzten Jahre hängen übrigens nur zum Teil mit der Corona-Pandemie sowie Russlands Krieg in der Ukraine und seine Auswirkungen auf die weltweiten Energiepreise zusammen. Die Deutsche Bauchemie macht für die Preisdynamik insbesondere die kontinuierlich wachsende Nachfrage, vor allem in China, verantwortlich. Dort produzierte Epoxidharze würden mittlerweile seltener nach Europa exportiert.
Vielfältige Einsatzbereiche
Es bleibt abzuwarten, wie sich die Verfügbarkeit „bezahlbarer“ Epoxidharze in Zukunft entwickeln wird. Das Anwendungsspektrum im Bauwesen bleibt jedenfalls groß. Epoxidharze kommen hier vor allem als Klebstoffe sowie als Bindemittel in unterschiedlichsten Beschichtungssystemen zum Einsatz. Vor allem als Bestandteil von Bodenbeschichtungen stößt man überall auf das Material: etwa bei hoch belasteten Industriefußböden oder in Parkhäusern, aber auch in Veranstaltungshallen und Verkaufsräumen. Oft sind solche Bodenbeschichtungen mehrschichtige Systeme mit Grundierungen , die ebenfalls EP enthalten.
Ein großer Einsatzbereich ist zudem der Schutz von Betonflächen aller Art – sowohl im Neubau als auch für Instandsetzungen, beispielsweise bei Rissen im Beton. EP-Beschichtungen schützen zum Beispiel Stahlbeton vor Feuchtigkeit und Tausalzen oder auch vor äußeren Belastungen wie den Automobilverkehr, etwa bei Betonbrücken oder in Parkhäusern. Apropos Stahlbeton: Auch in Korrosionsschutz-Anstrichen für Metalloberflächen ist der Kunstharz-Allrounder häufig zu finden.
Neben diesen großen Anwendungsfeldern gibt es aber auch noch zahlreiche andere Bauprodukte, die Epoxidharze enthalten können. In etlichen Lacken sowie Mörtel- und Estrichprodukten ist das zum Beispiel der Fall. Und auch die so genannten Reaktionsharzkleber – spezielle Fliesenkleber für hochbelastete gewerbliche Bereiche beziehungsweise schwierige Untergründe – basieren oft auf EP. Diese Produkte kleben nicht nur ausgezeichnet, sondern sind auch sehr flexibel und chemikalienbeständig.
