Osmose allgegenwärtig?
Wer sich einmal die vielen 100 Osmosebeiträge im Internet durchliest, wird feststellen dass nur wenige die Zusammenhänge Osmose – Harz – osmotische Schäden verstehen. Jeder meint wenn Bläschen oder Blasen mit Flüssigkeit oder ohne Flüssigkeit auftreten dass es sich um eine Osmose handelt. Damit wird natürlich dieser Vorgang unverständlich da er von Beginn an schon falsch beurteilt wird.
Ich versuche daher das Thema einfachst und verständlich zu erläutern.
Osmose bei GFK-Yachten
- Die Osmose ist ein physikalischer Vorgang nicht mehr und nicht weniger.
- Die Blasen oder Bläschen sind die Folgeerscheinung auf Grund eines osmotischen Vorganges und sind keine Osmose.
- Damit überhaupt eine Osmose entstehen kann ist noch ein weiterer physikalischer Vorgang erforderlich, denn in einem trockenen Laminat entsteht keine Osmose.
- Es ist ein Diffusion - Prozess erforderlich, der zu einer gleichmäßigen Verteilung von Teilchen und somit vollständigen Durchmischung zweier Stoffe führt, die ohne äußere Einwirkung eintretende gegenseitige Durchdringung von Gasen, Flüssigkeiten oder Lösungen durch Eigenbewegung der Moleküle aufgrund von Konzentrations- oder Partialdruckunterschieden.
Um also zu verstehen was sich im Laminat abspielt, müssen zuerst die Eigenschaften des Laminates in Verbindung der Harze verstanden werden.
Wir haben eine Laminatfaser mit einem Binder, da sonst keine Haftung zum Harz entsteht. Wir haben unterschiedliche Harze mit unterschiedlichen Eigenschaften. Da alle Harze chemisch härten und nicht physikalisch, bilden Sie je nach Harz ein unterschiedlich dichtes Molekulares Netz aus. Je dichter das Netz, um so schwerer wird es für die Feuchte- Moleküle in das Netz einzudringen. Es gibt kein Harz – keinen Kunststoff, der das auf Dauer verhindern kann.
Versuch: Wassertemperatur 60°C, => Zeitdauer wenn das Harz zu Versagen beginnt.
- Orthophthalsäureharz (Ortho): 150 - 200 Stunden Belastung
- Isophthalsäureharz (Iso): 800 Stunden Belastung
- Neopentylglycol (NPG): 2400 Stunden Belastung
- Vinylesterharz mit Neopentylglykol mit Pigmentierung > 3000 Stunden
- Vinylesterharz mit Neopentylglykol ohne Pigmentierung > 4 - 5000 Stunden
- Vinylesterharz mit Neopentylglykol, versiegelt PVC-Vinyl oder Polyurethan-Acryl > 4 - 5000 Stunden
Zur Osmose:
Da die Feuchtemoleküle den Weg des geringsten Widerstandes gehen, wandern diese entlang der Glasfäden im Laminat. Die Feuchtemoleküle haben die Eigenschaft sich mit den Binder des Laminates zu verbinden. Damit entsteht eine Feuchte mit einer höheren Dichte in einem geschlossenen System, die dann versucht sich mit der Feuchte niedrigerer Dichte auszugleichen. Wie bei einem Baum, wo die Baumfeuchte eine Höhere Dichte hat als die Feuchte im Erdreich. Da also immer die Feuchte niedriger Dichte aufgenommen wird, wird damit der Baum oder auch jede Pflanze mit der erforderlichen Feuchte versorgt. Dabei entstehen erhebliche Kräfte zum Beispiel in Microlunkern von mehr als 6 Bar. Wenn der Vorgang umgekehrt werden sollte, dann bedarf es Drücke von über 40 Bar.
Was passiert nun mit dem Laminat?
Mit zunehmender Feuchte entsteht immer mehr Feuchte mit höherer Dichte. Die Feuchtemoleküle verbinden sich mit den Polymerpoxyd-Molekülen das als Haftgrund für das Laminat verwendet wird. Dadurch ensteht ein Diol, eine Flüssigkeit mit hoher Dichte. Damit wird ein Teufelskreislauf bei jeder GFK-Yacht in Gang gesetzt. Je mehr Feuchte mit hoher Dichte im Laminat gebildet wird, um so mehr Feuchte wird aufgenommen. Dieser Vorgang beginnt, wenn das Boot erstmals ins Wasser kommt und wird je nach Harz kontinuierlich beschleunigt. Das Ziel ist also, diesen unabwendbaren Vorgang zu verlangsamen, verhindert kann er nicht werden. Da diese Feuchte wie bereits beschrieben den geringsten Widerstand geht, werden zuerst die Mattenbinder davon betroffen. Das Laminat löst sich vom Harz. Zu diesen Zeitpunkt ist ein Osmosefolgeschaden noch lange nicht sichtbar.
Da wird besonders in den Foren ein seltener Quatsch erzählt, wie nicht ausgehärtete Epoxyde, Lösungsmittel, Styrol, Luftbläschen usw. oder dass 5-10 Lagen Gelshield eine Osmose verhindern, wofür natürlich die Greifswalder nicht ohne Grund besonders empfänglich sind. Eine Osmose lässt sich nicht verhindern, sondern nur der Zeitablauf verlangsamen oder auch beschleunigen. Die beste Beschleunigung einer Osmose ist immer das anschleifen des Gelcoats. Dabei werden die Polymeren-Netzstrukturen unterbrochen, die Oberflächengröße entsprechend der Rauigkeitsbeiwerte erhöht, was ein eindringen der Feuchtemoleküle erleichtert und auch entsprechend erhöht.
Am einfachsten das zu erkennen ist das mit einen Feuchtemessgerät. Ein trockenes Laminat hat einen Wert von ca. 1,5 – 1,75%. Hat der Wert beim Unterwasserschiff 2,5% überschritten, dann geht es richtig los, nur nicht sichtbar. Das ist der Grund, warum alle Yachthersteller empfehlen, das Boot ca. alle 3 Jahre für ein ½ Jahr auf den Trockendock zu stellen um den Vorgang zu verlangsamen. Der erste Schaden ist die Trennung der Glasfasern vom Harz. Das Boot wird zuerst einmal weich. Je nach Bootstyp ist das zu erkennen, wenn die Boote auf dem Lagerbock abgestellt werden. Wird eine Yacht auf dem Kiel gestellt und das Laminat ist noch nicht befallen, so kann die locker über die Spanngurte mit ca. 400 Kilo je Gurt abgespannt werden, was natürlich die Arbeiten am Unterwasserschiff erheblich erleichtert da die Lagebockstützen seitlich weggeklappt werden können. Auch durch die seitlichen Lagerbockstützen wird eine Yacht normalerweise nicht eingebeult. Wenn dem so ist, dann liegen entweder mechanische Schäden bereits vor wie ein Laminatbruch oder die Mattenbinder haben sich auf Grund der eindringenden Feuchte bereits vom Harz gelöst.
Da im Harz tausende kleinst – Lunker sind mit wenigen einhundertstel Millimeter (lässt sich bei der Herstellung nicht vermeiden) wird in diesen Lunkern die Feuchte mit höherer Dichte angesammelt. Erst jetzt beginnt der osmotische Überdruck zu wirken, der kleine Lunker dehnt sich durch den Überdruck aus. Je größer er wird, um so mehr Feuchte höherer Dichte wird gebildet und um so mehr Feuchte niedriger Dichte wird dann aufgenommen. Diese Lunker sind im ges. Laminat verteilt. Wenn also eine Blase sichtbar wird, dann handelt es sich um einen Lunker der in der Nähe des Gelcoats liegt und der dann hoch gedrückt wird. In den meisten Fällen aber ist die Osmose nicht sichtbar. Der Grund ist, dass ein Gelcoat der nicht geschützt wurde in laufe der Jahre ionisiert oder kreidet. Damit tritt in den meisten Fällen an den Lunkern eine Rissbildung auf (nicht sichtbar) und es erfolgt der Druckausgleich. Damit wird jeden verständlich, wenn sich einmal Osmoseschäden optisch zeigen, dass es sich in der Regel bereits um einen Fortgeschrittenen Osmoseschaden handelt.
Ein einfaches Hilfsmittel zur Festestellung einer fortgeschrittenen Feuchte- Aufnahme ist das Abdecken am Unterwasserschiff ca. 50 x 50 cm großen Hitzebeständigen dünnen Folie wie bei einer Bratenfolie. Seitlich wird mit einem Klebeband abgedichtet, die überschüssige Luft herausdrücken. Vorher das Boot natürlich ein paar Tage trocknen lassen. Jetzt wird mit einen Heizlüfter oder kräftigen Föhn die Oberfläche erhitzt. Bildet sich jetzt unter der Folie ein Kondensat, dann könnt Ihr bereits davon ausgehen dass das Laminat bereits erheblich durchfeuchtet wurde. Jetzt empfiehlt sich wirklich eine genaue Messung der Feuchte, jetzt beginnt die Osmosepropylaxe aber nicht mit einen Gelcoat der die Feuchte dann noch einschließt.
Mit diesen Beitrag möchte ich aufzeigen, um welchen Schwachsinn es sich bei den Osmoseprophylaxen handelt, die von zahlreichen Vertreter und Händlern ins Leben gerufen wurden. Um diesen Diffusionsprozess zu reduzieren bedarf es einer Beschichtung mit einer höheren Feuchtedichte - das sind PVC Vinyle und nicht Epoxyde, bei denen noch der Gelcoat vorher angeschliffen werden muss und dadurch die Feuchtebarriere des Gelcoats erheblich reduziert wird.
Das was da mit den Epoxyden wie Gelshield - VCTar2 usw. empfohlen wird ist keine Osmoseprophylaxe sondern das genaue Gegenteil, aber das ist ein eigenes Thema.
Auch die zahlreichen Beiträge in den Foren über das Thema - Osmose - Schäden - Bläschenpest usw. - nicht ernst zu nehmen, da ein Boot noch lange nicht unter geht, zeigen schon eine erhebliche Unbedarftheit. Das ist vergleichbar mit einem Mauerwerk das verschimmelt, wo das Haus noch lange nicht einstürzt. Es wäre sinnvoller, Beiträge darüber zu schreiben, wie die Diffusion mit der Osmose zu verlangsamen ist und nicht das Gegenteil diesen Prozess durch das Anschleifen des Gelcoats noch zu beschleunigen. Wer nach ein paar Jahren osmotische Schäden hat, hat das in der Regel selbst verschuldet.
