Physikalische Grundlagen der Faserzement Eternit-Wellplatten


Faserzement ist ein beständiger Verbundwerkstoff aus Zement und zugfesten Fasern, der für Bau- und Konstruktionsprodukte verwendet wird. Er wird größtenteils unter dem Markennamen Eternit hergestellt und vertrieben. Für gewölbte Faserzementplatten (Dachwellplatten) wird umgangssprachlich häufig der Begriff Wellasbest verwendet. Faserarmierte Zementprodukte wurden Ende des 19. Jahrhunderts durch den Österreicher Ludwig Hatschek entwickelt, der 90 % Zement und 10 % Asbestfasern mit Wasser mischte und das Produkt durch eine entsprechend dick eingestellte Papiermaschine führte. Hatschek patentierte den Produktionsprozess und registrierte das Warenzeichen Eternit. Aufgrund des hohen Asbestanteils wurde der Zement auch Asbestzement genannt.

Faserzement wurde wegen seiner niedrigen Kosten, Feuerbeständigkeit, des geringen Gewichts und anderer Eigenschaften häufig zur Fassadenverkleidung eingesetzt. Von den 1960er Jahren bis in die 1980er Jahre waren Faserzementplatten ein bevorzugtes Baumaterial, um Fachwerkhäusern ein vermeintlich moderneres Äußeres zu geben.

Nachdem im 20. Jahrhundert Asbest zunehmend als gesundheitsschädlich erkannt worden ist, wurde die Verarbeitung der Fasern Ende des 20. und Anfang des 21. Jahrhunderts in Europa, Japan, Saudi-Arabien, großen Teilen Lateinamerikas, Malaysia, Neuseeland, Australien und Vietnam untersagt, da bei der Herstellung, Bearbeitung und bei der Zersetzung alternder Materialien die lungengängigen Asbestfasern freigesetzt werden können. Im Faserzement wurde Asbest in diesen Ländern durch andere Fasern, z. B. alkalibeständige (AR) Glas-, Kohlenstoff-, wasserunlösliche Polyvinylalkohol- und Homopolyacrylnitrilfasern (Rein-PAN) ersetzt.


Alle Faserzementsorten haben eines gemeinsam, sie gehören zur Gruppe der "mineralischen Werkstoffe". Die mineralischen Materialien, zu denen auch Beton, Estrich, Fliesenkleber, Fugenmassen, Wand Putz, Dichtschlämmen u.v.m gehören, nehmen - physikalisch bedingt - je nach ihrer Zusammensetzung mehr oder weniger Wassermoleküle auf. Man erkennt diese physikalische Eigenschaft sehr gut daran, dass ein Wassertropfen einen mineralischen Untergrund immer etwas dunkel färbt und je nach Materialdichte und Struktur relativ schnell aufgesaugt wird (siehe unten, Foto 1. - Beispiel = Beton).

Ein ungeschütztes mineralisches Material im Außenbereich ist allen klimatischen Einflüssen direkt ausgesetzt. Bei jedem Kontakt mit Wasser dringen die Wassermoleküle, je nach Zusammensetzung sowie Saugfähigkeit des Stoffes, in die mineralische Struktur ein. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die physikalische Eigenschaft der Wassermoleküle, welche sich bei Frost um ca. 10% ausdehnen und dies ab -5°C mit einer Kraft von bis zu 50 bar, kann man sich gut vorstellen was innerhalb einer feuchten, mineralischen Konstruktion im Winter passiert. Hierbei entstehen Kräfte, die auch eine Betonkonstruktion beschädigen kann (siehe Foto 2. und 3.). Dieser Prozess ist bei allen Faserzementsorten identisch und dies ist die Hauptursache warum Faserzement-Wellplatten im Laufe der Zeit Risse bekommen und undicht werden.

Wassertropfen auf Beton! Riss im Beton! Zerbrochener Beton!

Ein weiterer Faktor bei der Beschädigung eines Faserzement-Welldaches sind die sogenannten unterschiedlichen "Ausdehnungskoeffizienten". Wie bei "allen" Dachkonstruktion werden auch bei dieser Flachdachvariante verschiedene Materialien möglichst stabil miteinander verbunden. Dazu gehören die Stahlstifte mit denen die Wellplatten auf der Unterkonstruktion fixiert sind und natürlich auch die tragende Unterkonstruktion selber, die meist aus Metall oder Holz besteht. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die physikalische Eigenschaft aller verbauten Materialien erkennt man Recht schnell, dass hier - bei jeder kleinen Temperaturschwankung - die unterschiedlichsten Ausdehnungskoeffizienten bereits für enorme Bewegungsenergien an den Verbindungsstellen des Wellplattendaches sorgen.

Wir wissen alle, Holz bewegt sich permanent und dehnt sich bei Wärme aus, Stahl hingegen bleibt in seiner Form und Abmessung starr. Die Faserzement-Wellplatten liegen mit ihrem thermischen Verhalten irgendwo dazwischen. Man kennt diese Entwicklung sehr gut daran, dass sich die Spaltmaße des Welldaches ständig verändern weil sich auch die Positionen der Platten irgendwann verändert haben und die Überlappungen nicht mehr bündig und passend aufeinander liegen. In dieser Situation genügt bereits ein starker Regen mit kräftigem Wind und das Regenwasser wird entgegen der Welle zwischen die Platten gedrückt, das Dach ist undicht.

Um diesen physikalischen und technischen Grundlagen gerecht zu werden und nicht irgendwann mit der Situation konfrontiert zu sein, die gesamte Konstruktion abzureißen und ein neues Flachdach aufzubringen, müssen alle älteren Faserzement-Wellplatten auf kurz oder lang mit einer entsprechend "hoch elastisch bleibenden" Abdichtung überzogen werden, denn nur so sind sie zu schützen. In der Praxis hat sich auch hier die "gewebearmierte PU-Dichtschicht" über die letzten zwei Jahrzehnte bereits bestens bewährt. Die Ergebnisse der letzten 25 Jahre zeigen eindeutig, dass diese PU-Abdichtung alternativlos ist, denn nur sie besitzt auf Grund ihrer Eigenschaften (...klicken Sie dazu mal das untere Banner!) die Fähigkeiten ein Faserzement-Wellplattendach nachhaltig dicht zu halten.


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