Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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Diplomarbeit Malermeisterprüfung 2003Kandidat Nr. 23
Inhalt
1 Vorwort .........................................................................................................................4
2 Marketing......................................................................................................................5
2.1 Die Idee .................................................................................................................5
2.2 Vorgehen...............................................................................................................5
2.3 Fragebogen für Bootsbesitzer ...............................................................................6
2.4 Volumen für Malerbetriebe ....................................................................................7
2.5 Erklärung zu 2 / 3 / 4 / 5 ........................................................................................8
2.6 Erklärung zu 6: ....................................................................................................10
2.6.1 Tendenz: ......................................................................................................10
2.7 Fragebogenauswertung Frage Nummer 2/ *6.....................................................11
2.8 Fazit.....................................................................................................................12
3 Stahl ...........................................................................................................................13
3.1 Herkunft/ Herstellung...........................................................................................13
3.2 Baustahl/ Schiffsbaustahl ....................................................................................13
4 Korrosion ....................................................................................................................14
4.1 Elektrochemische Einflüsse ................................................................................15
5 Korrosionsschutz ........................................................................................................16
5.1 Neuaufbauten......................................................................................................16
5.1.1 Vorbehandelter Stahl ...................................................................................17
5.1.2 Roher Stahl ..................................................................................................18
5.1.3 Warum 2 K Epoxidharzprodukte? ................................................................20
5.2 Renovation ..........................................................................................................20
5.2.1 Reinigung.....................................................................................................20
5.2.2 Untergrundprüfung .......................................................................................22
5.3 Wertung der Tests/Ausführung der Renovation ..................................................24
5.3.1 Keine Beschädigungen ................................................................................24
5.3.2 Stellenweise Anrostung/Unterrostung..........................................................25
5.3.3 Risse ............................................................................................................26
5.3.4 Blasen ..........................................................................................................26
5.3.5 Kavitation .....................................................................................................27
5.3.6 Schlechter Zustand des Unterwassers ........................................................28
6 Fouling / Bewuchs ......................................................................................................31
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6.1 Algen ...................................................................................................................31
6.2 Muscheln .............................................................................................................33
7 Antifouling / Antibewuchs ...........................................................................................34
7.1 Kupferbronzeantifouling ......................................................................................34
7.2 Hartantifouling .....................................................................................................35
7.3 Selbsterodierendes Antifouling............................................................................36
7.4 Dünnschicht-Antifouling.......................................................................................36
7.5 Marktanteile der verschiedenen Antifoulings.......................................................37
7.6 Preisunterschiede der Antifoulingprodukte..........................................................37
8 Einen Blick in die Vergangenheit................................................................................39
8.1 Die Zeit vor den Eisen- und Stahlbooten.............................................................39
8.2 Epoche der Eisen und Stahlboote.......................................................................41
9 Schlusswort ................................................................................................................44
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1 Vorwort
Als “Seebueb“ wollte ich schon immer einmal den Segelsport kennen lernen. Bei einer
Australienreise vor der Meisterschule bot sich mir diese Gelegenheit. Ich durfte während 2
Monaten nach Papua Neu Guinea segeln. Als “Crew“ auf einem 14 Meter langen
Segelboot aus Stahl. Ohne Segelerfahrung aufweisen zu können.
Schon damals fragte ich mich, mit was für Materialen diese Stahlboote wohl vor Korrosion
und Bewuchs geschützt sind.
Als ich mich dann für ein Diplomarbeitsthema entscheiden musste, kam mir die Idee, mich
intensiver mit dem interessanten Bereich Unterwasserbeschichtungen auf Stahlboote zu
befassen. So entstand aus dieser interessanten Frage mein Diplomarbeitsthema.
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2 Marketing
2.1 Die Idee
Die Idee ist herauszufinden, ob sich in der Bootsrenovation ein lukratives Arbeitspotential
für die Malerbetriebe der Schweiz an Gewässern, insbesondere auch für mich, bietet.
2.2 Vorgehen
Um mehr über die Interessen der Bootsbesitzer bezüglich Bootsmaterialien und
Anstrichen zu erfahren, war es nötig, möglichst viele Bootseigner zu diesem Thema zu
befragen. Die beste Gelegenheit dazu bot sich mir an der “SUISSE-NAUTIC“ Ausstellung
in Bern. Die “SUISSE-NAUTIC“ ist die grösste, in der Schweiz jährlich stattfindende
Boots- und Bootszubehör-Ausstellung der Schweiz.
Ich befragte über 50 Personen aus der ganzen Schweiz mit Hilfe eines von mir erstellten
Fragebogens.
Der Fragebogen (siehe nächste Seite) umfasst sowohl marktwirtschaftliche wie auch
anstrichtechnische Fragen über Antifoulings. Die Antifoulingbeschichtung stellt einen
wichtigen Teil der gesamten Unterwasserbeschichtung dar. Ich erkläre die
Antibewuchsanstriche explizit im Kapitel Antifouling.
Im Kapitel Marketing behandle ich deshalb nur die Fragen 2, 5 und 6 des Fragebogens.
Die restlichen Fragen werden im anstrichtechnischen Teil ausgewertet und analysiert.
Die Auswertung der 50 befragten Personen respektive deren 50 Boote erfolgt durch die
prozentuale Hochrechnung auf die 101’535 in der Schweiz registrierten Boote (siehe Seite
5).
Damit erhalte ich ein gesamtschweizerisches Bild des Marktvolumens. Auf die
unterschiedlichen Schiffsbestände der einzelnen Kantone der Schweiz (siehe Seite.....)
gehe ich dabei nicht ein.
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2.3 Fragebogen für Bootsbesitzer
Name: ______________ Vorname: _______________
Fragen:
1. Aus welchem Material ist Ihr Bootsrumpf gebaut?
Holz Stahl GFK Alu Beton
2. In welchem Zeitabstand überholen Sie Ihren Antifoulinganstrich?
Jährlich Alle ___ Jahre
3. Nach wie vielen Jahren renovieren Sie Ihren Unterwasseranstrich total?
Ich unterziehe mein Unterwasser alle ___ Jahre einer Totalrenovation.
4. Welches Antifoulingmaterial benutzen Sie?
1 Komp. Kupferbronce 2 Komp. Kupferbronce
Dünnschicht Kupfer Teflon Antifouling
Hart Antifouling Selbsterodierendes Antifouling
______________________
5. Wer führt die Renovation an Ihrem Boot durch?
Selbstständig Bootswerft Malergeschäft
6. Können Sie sich vorstellen, die Renovation durch einen Malermeister
ausführen zu lassen?
Ja Nein
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2.4 Volumen für Malerbetriebe
1.
Schiffsbestand Schweiz; Dezember 2002: 101535 Boote
2.
27 Personen 23 Personen
54% =54’829 Boote:
Ausführung der Renovation des Antifouling-
anstrichs:
Selbstständig
46% = 46’706 Boote:
Ausführung der Renovation des Antifouling-
anstrichs:
Durch eine Bootswerft
3.
28% = 28’430
Boote / Personen können
es sich vorstellen, die
Renovation ihres Unter-
wassers durch einen
Malermeister ausführen
zu lassen.
26% = 26’399
Boote / Personen können
es sich nicht vorstellen, die
Renovation ihres Unter-
wassers durch einen
Malermeister ausführen zu
lassen.
22 % = 22’338
Boote / Personen, kön-
nen es sich vorstellen,
die Renovation durch
einen Malermeister
ausführen zu lassen.
24 % = 24’368
Boote / Personen können
es sich nicht vorstellen, die
Renovation
durch einen Malermeister
ausführen zu lassen
4.
Ergibt von beiden Seiten her:
50% = 50’768 Boote, die sich ihr Boot durch
den Malermeister renovieren lassen würden.
Ergibt von beiden Seiten her:
50% = 50’768 Boote/Besitzer, die ihr Boot
nicht durch einen Malermeister renovieren
lassen würden.
5.
Ergibt bei meiner theoretischen Annahme, dass man jede dritte Offerte ausführen, respektive jedes dritte Boot streichen kann.
16’923 Boote, die die schweizer Maler pro Jahr renovieren können.
6.
Ergibt bei einem Renovationsintervall von drei Jahren (Siehe Seite.....).
5’641 Boote, die die schweizer Maler pro Jahr renovieren können.
Auf alle Themen dieser Seite wird auf den nächsten Seiten vertieft eingegangen. (Siehe
Nummer)
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2.5 Erklärung zu 2 / 3 / 4 / 5
Keiner der Befragten vertraut sein Boot zur Renovation einem Maler an.
Auffallend ist, dass sich mehr “Do it yourself“-Bootsbesitzer dazu entschliessen könnten,
die Renovation durch einen Maler ausführen zu lassen, als Besitzer, die ihr Schiff in einer
Werft überholen lassen.
Die Befragten, welche ihr Schiff durch die Werften überholen lassen, haben dort oft einen
Winterlagerplatz und oder auch einen Anlegeplatz.
Bei vielen Werften ist ein solcher Platz mit der Bedingung verbunden, dass man das Boot
durch die Werft überholen lässt. Man ist also vertraglich gebunden. Persönlich finde ich
das ein geschicktes und marktorientiertes Vorgehen der Werften.
Trotzdem ergab sich im Gespräch mit einigen Eigentümern, dass sie sich ihr Boot
durchaus auch durch den Malermeister überholen liessen. Einzige Bedingung: Der
Betrieb muss über das nötige “know-how“ und die benötigte Infrastruktur verfügen. Auf die
Infrastruktur gehe ich später ein.
Das interessante Ergebnis meiner Eruierung ist jedoch, dass sich immerhin 50% aller
Bootsbesitzer vorstellen können, einen Maler an ihr Boot „heranzulassen“. Das sind
50’768 Schiffe.
Bei meiner theoretischen Annahme, dass man jedes dritte Boot überholen könnte ergibt
das 16’923 Schiffe. Meine Annahme beruht auf folgendem Marketinggesetz: Man rechnet
damit, dass man jede dritte Offerte die man rechnet, ausführen kann.
Wenn man dann noch den Renovationsintervall von drei Jahren (Siehe Seite...)
berücksichtigt, ergibt dies immerhin noch 5’641 Schiffe.
Anfragen bei diversen Werften meiner Region ergaben, dass sie für einen Anstrich des
Unterwassers einer Segeljacht des Typs “M1“ mit Kupferbronce zwischen 650 und 900
Franken in Rechnung stellen. Eine M1-Segeljacht ist ein mittelgrosses Segelschiff mit
7 Meter Länge. Dieser Preis versteht sich exklusive Vorarbeiten wie Abdampfen und
Schleifen. Für das Abdecken und Streichen benötigt man als Fachmann gut gerechnet
fünf Stunden.
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Rechne ich mit einem Durchschnitt von 775 Franken, ergibt das bei 5’641 Schiffen den
Betrag von: 4’371’775 Franken.
Bei einem Stundenansatz eines qualifizierten Malers von 85 Franken liegt hier ein
Potential von 51`433 Arbeitsstunden. Geteilt durch unsere Jahressollstunden von 2`088
für das Jahr 2002/03 ergibt das Arbeit für 24.5 Maler pro Jahr.
Das erscheint auf den ersten Blick wenig. Bootsrümpfe streicht man aber eher nicht das
ganze Jahr durch. Auch wenn es Produkte auf dem Markt gibt, die das Einwassern der
Boote auch noch bis zu 12. Monaten nach der Applikation der Beschichtung ermöglichen.
Hauptsaison sind ganz klar die Monate März, April und Mai. Sobald es wärmer wird,
wollen die Leute auf den See und lassen ihr Boot überholen. Dasselbe wie bei
Fassadenarbeiten. Bei den ersten Frühlingsgefühlen respektive Sonnenstrahlen klingelt
nach einem ruhigen Winter bei uns wieder das Telefon.
Im Endeffekt ist dies mit Fassadenarbeiten in unserer Branche zu vergleichen. Wenn wir
die vorangehende Rechnung auf die Monate März, April und Mai respektive 3 Monate
reduzieren, ergibt das Arbeit für 73.5 Maler.
Und hier liegt auf den ersten Blick eine interessante Möglichkeit für uns Maler:
Das “Überbrücken“ der traditionell ruhigeren Wintermonate.
Wie im oberen Absatz bereits erwähnt ist es möglich mit gewissen Produkten das
Unterwasser im Winter zu streichen und das Boot im Frühling einzuwassern. Was es
dazu braucht ist:
Werbung
Kundschaft, die bereit ist, ihr Schiff schon im Winter überholen zu lassen.
Infrastruktur (genügend hohe, grosse und geheizte Halle), um die auch ohne Mast
bis zu 4 Meter hohen und bis zu 2.50 Meter breiten Jachten einzustellen.
Eventuell: Krananlage
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2.6 Erklärung zu 6
Die Statistiken (siehe Seite...) der Schiffsbestände habe ich bei der Vereinigung der
Schifffahrtsämter in Bern bestellt.
Der Rückgang der eingetragenen Schiffe seit 1992 von 2.5% erklärt sich für mich wie
folgt:
Entlang der Seen gibt es immer weniger Schiffsanlegeplätze und Bojen. Wer einen
Anlegeplatz oder eine Boje will, muss mit einer Wartezeit zwischen 8 bis 16 Jahre
rechnen.
Die Möglichkeit der Auswahl an Freizeitbeschäftigungen ist in den letzten 10 Jahren
weiter angestiegen. Es kommen immer neue Trendsportarten und Freizeitmöglichkeiten
dazu. Wir Menschen werden allgemein immer bequemer, auch im Bezug auf unser
Hobby. Ein Boot zu unterhalten gibt eine Menge Arbeit und ist kostenintensiv. Diese
Tendenz habe ich auch in 2 Vereinen, in denen ich aktiv mitarbeite, festgestellt. Man
bezahlt lieber ein wenig mehr (Beispiel Fitnesscenter/ Turnverein) und braucht sich dafür
um praktisch nichts zu kümmern.
Ferien und Reisen in die Ferne werden immer preiswerter. Familien verbringen ihre
Ferien lieber im Ausland.
2.6.1 Tendenz:
Der Sieg der Alinghi hat in der Schweiz zumindest kurzfristig ein Segelfieber verursacht.
2 Segelschulen meiner Region gaben an, einen kleinen Aufschwung zu spüren. Vor allem
ein Teil der Leute, die schon länger mit Segeln “geliebäugelt“ haben, entschlossen sich
nun definitiv, einen Kurs zu besuchen. Es kann daher durchaus sein, dass der Segelsport
eine “Renaissance" erlebt.
Neue Formen der Schiffsbenützung treten auf den Markt. Das sogenannte “Shipsharing“
ermöglicht Leuten die kein eignes Boot besitzen, solche zu teilen. Nebst einem
Jahresbeitrag bezahlt man dabei Tages- oder Wochenmiete für die Benützung.
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2.7 Fragebogenauswertung Frage Nummer 2 / 6
Renovation Antifoulinganstrich:
Jährlich * 16 Personen/ Boote 16
Alle 2 Jahre * 17 Personen/ Boote 34
Alle 3 Jahre* 09 Personen/ Boote 27
Alle 4 Jahre* 01 Person/ Boot 04
Alle5 Jahre* 04 Personen/ Boote 20
Alle8 Jahre* 01 Person/ Boot 08
Alle10 Jahre* 01 Person/ Boot 10
Alle11Jahre* 01 Person/ Boot 11
44 Jahre 50 Personen/ Boote 130 (Rechnungsfaktor)
130 : 44 Jahre = 2.95 Jahre
Renovationsintervall der 50 befragten Bootsbesitzer im Schnitt: Alle 3 Jahre.
Farbenhersteller empfehlen einen Renovationsintervall von 1 bis 2 Jahren. Je nach
Produkt.
Die befragten Personen, die einen längeren Renovationszyklus angaben, nehmen ihr
Boot meistens respektive immer aus dem Wasser. Daher weniger Algen und
Muschelbewuchs.
Der Grossteil der "Böötler“ renoviert sein Boot jedoch innert der Frist von maximum 3
Jahren und 32% innert Jahresfrist. Bootseigentümer „lieben“ ihre Schiffe und gönnen
ihnen daher gerne regelmässig einen Antifoulinganstrich. Der von mir als
Rechnungsgrundlage benutzte “Renovationsintervall“ von 3 Jahren ist deshalb eher hoch
angesetzt.
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2.8 Fazit
Die Renovation ist mit dem Überholen des Anstrichs oft nicht getan. Es kommen noch
Reparaturen am Motor und anderen Geräten dazu. Als Maler bin ich, auch wenn eine
grosse Werkstatt vorhanden ist, weder dazu eingerichtet, noch verfüge ich dazu über das
nötige “know how.“
Wenn ich mich auf dem Bootsrenovationssektor ansiedeln will, muss ich also fast
gezwungenerweise mit einer Bootswerft zusammenarbeiten, welche mir solche Arbeiten
wie zum Beispiel Motorenservice ausführt.
Ich denke daher, dass es für den Kunden einfacher ist, sein Boot direkt von einer Werft
überholen zu lassen.
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3 Stahl
3.1 Herkunft/ Herstellung
Das zum grössten Teil aus Brasilien und China stammende Eisenerz wird im Ausland,
zum Beispiel in Deutschland und Frankreich, zu Roheisen und dann zu unlegiertem und
zu legiertem Stahl weiterverarbeitet. Für den Bootsbau wird unlegierter Stahl verwendet.
Eisenerz wird in Hochöfen unter Zugabe von Koks und Kalkstein erhitzt. Dem Eisenerz
wird durch Reduktion der Sauerstoff entzogen. So entsteht Roheisen mit einem
Kohlenstoffgehalt von zirka drei bis sieben Prozent.
Wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes kann man Roheisen aber weder gut biegen,
schweissen noch anderweitig bearbeiten. Durch weiteres Erhitzen des Eisens reduziert
sich bei Temperaturen von über 1600° Celsius der Kohlenstoffanteil und wir erhalten
Stahl. Stahl enthält weniger als 2 % Kohlenstoffanteil und lässt sich dadurch bestens
schweissen und bearbeiten.
3.2 Baustahl/ Schiffsbaustahl
In der professionellen Schifffahrt werden die Schiffe mit speziellem Schiffsbaustahl
gebaut.
Dieser kommt in der Schweiz aus Deutschland und ist genormt nach der germanischen
Loyd. Die germanische Loyd ist eine international anerkannte, deutsche Prüfgesellschaft.
Die Stahlplatten werden während der Herstellung durch Proben geprüft, abgestempelt
und danach verarbeitet. Von der Qualität her ist dieser Schiffsbaustahl zu vergleichen mit
normalem Baustahl St. 42, welcher in der Schweiz von den meisten Kleinwerften
verarbeitet wird. Er wird jedoch kontrolliert durch die germanische Loyd.
Der normale St. 42 Baustahl ist problemlos im Handel zu beziehen und lässt sich
ebenfalls bestens schweissen und verarbeiten.
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4 Korrosion Korrosion von Stahl bedeutet Rosten.
Wie im vorherigen Kapitel erklärt, wird Eisenerz (Fe O) bei der Stahlherstellung verändert.
Man entzieht dem Erz den Sauerstoff.
Bleibt der Stahl ungeschützt und ist er Feuchtigkeit oder wie im “Unterwasserbereich“
Wasser ausgesetzt, will sich der Stahl wieder in den ursprünglichen Zustand
“Ferrumoxyd“ zurückversetzen, was nichts anderes als rosten bedeutet. Es entstehen
verschiedene Arten von Rost respektive Oxidschichten.
Je nach Sauerstoff und Wasserstoffanteil gibt es folgende Arten von Rost:
1. weisser Rost - Fe(OH)2
2. brauner Rost - Fe(OH)3
3. roter Rost - Fe2 O3 = wasserfrei und trocken
4. schwarzer Rost - Fe O , Fe2 O3 = wasserfrei und trocken
Je wasserärmer der Rost ist, desto dunkler die Farbe. Rost ist an der Oberfläche oft
dunkel während die unteren Schichten heller sind. Das bedeutet, dass die unteren
Schichten Wasser enthalten und “fleissig“ weiterarbeiten.
Die Korrosion wird zudem durch Eisensalze gefördert. Eisensalze entstehen
folgendermassen:
Alkalisches Metall neutralisiert sich mit saurem Wasser. Es entsteht zum Beispiel
Eisenchlorid aus Eisen und Chlorwasserstoffsäure. Oder Eisensulfat aus Eisen und
Schwefelsäure.
Salze sind Hygroskopisch. Sie ziehen Wasser an. Diese Eigenschaft wirkt
korrosionsfördernd.*
*
Fachwissen für Maler und Lackierer ISBN 3-8237-0087-1
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4.1 Elektrochemische Einflüsse
Spannungsreihe:
*
Die elektrochemische Korrosion entsteht durch die Spannungsdifferenzen zwischen
verschiedenen Metallen und sonstigen Schmutzteilen. Nötig ist in jedem Fall eine
Leitflüssigkeit, der sogenannte Elektrolyt. Salzige oder saure Lösungen leiten den Strom
besser und fördern die Korrosion. Sie stellen somit den Elektrolyten dar.
Das unedlere Metall, die Anode(+), hat das bestreben, dem edleren Metall, der
sogenannten Kathode(-), Elektronen abzugeben.
Mit diesem Wissen und seiner Anwendung (zum Beispiel verzinken) kann die Korrosion
verhindert bzw. verbessert werden (Aktiver Rostschutz). Im Süsswasserbereich wird
bevorzugt Magnesium als Opferanode verwendet.
*
Berufskunde-Ordner
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5 Korrosionsschutz Im Ausland wurde ich während eines “Segelturns“ mit Stahlbooten konfrontiert.
Im Rahmen meiner Recherchen für die Diplomarbeit habe ich festgestellt, dass
Segelstahlboote in der Schweiz ein bedeutend kleinen Anteil ausmachen (Siehe Anhang
Seite...).
Davon ausgenommen sind Schiffe der Berufsschifffahrt und viele private Motorjachten.
Diese werden nach wie vor aus Stahl gebaut. Die Kursschiffe der Berufsschifffahrt stellen
für uns jedoch keinen Markt dar, da die Schiffe über den Winter durch das
Betriebspersonal überholt werden.
Holz, GFK und Stahl zusammen sind ein riesiges Gebiet mit unterschiedlichen
Problemstellungen. Ich konzentriere mich aus diesem Grund, auf die Beschichtung von
Stahlbooten, inklusive Antibewuchsanstriche.
Um der Thematik gerecht zu werden, durfte ich bei einer professionellen
Schifffahrtsgesellschaft während der Renovation eines “Unterwassers“ dabei sein. Es war
für mich interessant und lehrreich, den Malern/Seeleuten über die Schulter zu schauen
und mich mit ihnen zu unterhalten. Sie gaben mir immer wieder gute “Input’s“ im Bezug
auf Materialien, Lieferanten und die Renovation der Boote.
Bei materialtechnischen Fragen wandte ich mich an 2 Farblieferanten der Schweiz,
welche auf Bootsfarben spezialisiert sind.
5.1 Neuaufbauten
Es wird zwischen vorbehandeltem und rohem Stahl unterschieden. Es gibt Unterschiede
zwischen der Behandlung der beiden Stahlarten.
Da die Bewuchsanstriche je nach Produkt praktisch keinen Korrosionsschutz bieten oder
teils sogar Korrosion begünstigen( Kupfer), muss vorangehend ein dichtes Anstrichsystem
appliziert werden.
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Hierbei ist besonders darauf zu achten, die Arbeiten nach den Angaben und
Empfehlungen der Systemlieferanten auszuführen.
5.1.1 Vorbehandelter Stahl
Die Werften beziehen die Stahlplatten und -elemente vorbehandelt vom Lieferanten.
Der Stahl wird durch den Lieferanten sandgestrahlt und mit einem sogenannten
Schweissprimer grundiert. Dies ist der gleiche EP Primer, mit dem danach später auch
der Korrosionsschutz erzielt wird, jedoch stark verdünnt. Die Lieferanten tragen nur eine
Schicht von zirka 20 Mikron auf. Dieser dient als temporärer Korrosionsschutz und wird
anschliessend entweder direkt oder nach vorhergehendem Anschleifen überschweisst.
Das Boot ist also danach bereits sandgestrahlt und vor Korrosion geschützt. Das
Sandstrahlen und Spritzverzinken während der Montage ist mit enorm viel Aufwand
verbunden. Erschwerend kommt zusätzlich hinzu, dass während der Montage und dem
Streichen des Unterwassers neben der Brandgefahr noch andere Handwerker an dem
Boot arbeiten.
Dies ist auch einer der Gründe, weshalb die Boote gerollt und nicht gespritzt werden. Der
Spritznebel würde wandern und die anderen Bootsbauer etc. belästigen.
Weiteres Vorgehen:
1) Eine frisch verschweisste Naht einer Autofähre
Die frischen Schweissnähte (auch Raupen genannt) und eventuelle Beschädigungen
werden maschinell gebürstet, geschliffen und danach gereinigt, bevor sie ebenfalls mit
Schweissprimer überstrichen werden.
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Es muss nun darauf geachtet werden, dass der Primer nach einer Standzeit von 30 Tage
oder kürzer, je nach Angaben des Lieferanten, mit 150er Schleifpapier angeschliffen wird.
Es besteht die Gefahr, dass die chemische Trocknung des Epoxidprimer bereits schon so
fortgeschritten ist und Folgeanstriche nicht mehr daran haften.
Anschliessend folgen die eigentlichen Korrosionsanstriche. Dauernd mit Wasser belastete
Stahluntergründe müssen eine Trockenschichtdicke von mindestens 300 Mikron
aufweisen (EMPA, Abteilung Korrosion/Oberflächenschutz). Um diese Schichtdicke zu
erreichen, werden mit der Rolle 5 bis 6 Anstriche von jeweils zirka 50 bis 60 Mikron
aufgetragen. Jede Schicht wird mit dem Messgerät kontrolliert.
2) Das schon etwas ins Alter gekommene Schichtdickenmessgerät, welches von der Werft zur Kontrolle der
jeweiligen Schichtdicken benutzt wird.
Um Fehlstellen zu vermeiden werden die verschiedenen Anstriche bereits vom
Farblieferanten in unterschiedlichen Farbtönen geliefert.
Der Korrosionsschutz ist nun abgeschlossen und es folgen noch 2 Anstriche mit
Antifouling.
5.1.2 Roher Stahl
Das Boot wird mit rohem Schiffstahl oder herkömmlichem Baustahl gebaut und
geschweisst.
Einmal fertig gebaut, wird der Stahl anschliessend sandgestrahlt nach DIN 2 ½ (siehe
4.3.6 Sandstrahlen).
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Es bestehen 2 Möglichkeiten:
1. Normale Beschichtung
Das Boot wird mit Epoxidprimer grundiert. Wenn die örtlichen Gegebenheiten es
zulassen, kann auch gespritzt werden. Je nach Spritzverfahren und Produkt tragen wir
so pro Arbeitsgang bis zu 120 Mikron auf und können uns 1 bis 2 Arbeitsgänge bis
zum Erreichen der vorgeschriebenen 300 Mikron Schichtdicke sparen. Zusätzlich
erhalten wir ein feineres finish, was von Vorteil ist. Danach werden wieder 2 Anstriche
mit Antifouling appliziert.
2. Duplexbeschichtung
Dieses Korrosionsschutzsystem besteht aus einem metallischen Überzug (Aktiver
Rostschutz) und einer anschliessend organischen Beschichtung. Das sandgestrahlte
Boot wird zuerst spritzverzinkt. Dabei wird ein vorgeschobener Zinkdraht geschmolzen
und mit Luftdruck auf das Werkstück geblasen.
Da eine Spritzverzinkung porös ist, sollte sie noch am gleichen Tag grundiert werden.
Ebenfalls mit 2K Epoxidprimer. Andernfalls kann nur schon die Luftfeuchtigkeit
ausreichen, den Untergrund anzurosten. Anschliessend werden wieder minimum 300
Mikron EP und 2 Antifoulinganstriche aufgetragen. Verzinkung und Beschichtung
zusammen ergeben einen idealen und langzeitigen Korrosionsschutz. Diese Variante
ist auch relativ “umweltfreundlich“. Das Zink schützt vor Korrosion, auch bei kleinen
Beschädigungen. Die Beschichtung schützt das Zink vor äusseren Einflüssen.
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Auch wenn Epoxidharzprodukte in der ökologischen Bewertung eine hohe
Belastungszahl aufweisen, finde ich deren Anwendung durch die hohe Lebensdauer
durchaus gerechtfertigt.
5.1.3 Warum 2 K Epoxidharzprodukte?
Als Grundierung und Korrosionsschutz wird von den Farblieferanten einen Aufbau mit LV
2K- Epoxidprimer empfohlen.
Wieso 2K- Epoxidprimer?
Auf den verzinkten Untergrund müssen wir ein ölfreies Produkt verwenden. Die ölhaltige
Grundierung würde mit dem alkalischen Zink zusammen sofort verseifen. Mit einem
chemisch härtenden 2K Produkt ist dies nicht der Fall.
Die hochvernetzten EP Lacke ergeben einen bestmöglichen Korrossionsschutz. Durch die
dreidimensionale chemische Trocknung und Vernetzung wird ein sehr dichter und
undurchlässiger Anstrichfilm erzielt.
Ein mit Epoxidharz lackiertes Boot kann durch die hohe Härte problemlos auf einen
Anhänger gezogen werden. Dies ist Bedingung für Schiffe welche regelmässig
ausgewassert werden.
Die Lackfabrikanten bieten zwar auch 1K-Primer an in ihrem Sortiment. Sie selbst
empfehlen aber ganz klar die 2 Komponenten Variante, aus den oben genannten
Gründen.
5.2 Renovation
5.2.1 Reinigung
Bei der Renovation werden die Boote in der Regel beim Auswassern mit Hochdruck
gereinigt.
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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3) Mitarbeiter der Werft an der Arbeit mit dem Hochdruckreiniger
Bei der von mir besuchten Schifffahrtsgesellschaft geschieht dies mit über 300 Bar Druck
mit kaltem, direkt angesaugtem Seewasser. Das Abwasser fliesst ungereinigt direkt in den
sich unter dem Schiff befindenden See zurück.
4) Man erkennt deutlich, wie sauber der Untergrund durch das HD-Reinigen wird.
Bei neuen Hafenanlagen wird die Zone, in der die Segel und Motorboote abgespritzt
werden, mit einem Ablauf ausgerüstet. Somit werden etliche Abwässer umweltgerecht der
Kanalisation zugeführt und fachmännisch gereinigt.
Der alte Anstrich wird nun begutachtet und geprüft.
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5.2.2 Untergrundprüfung
Die Beurteilung erfolgt optisch und technisch.
*
Bei der optischen Begutachtung schauen wir auf eventuelle Abkreidung,
Abblätterungen, Blasen, Risse und Roststellen.
Bei der technischen Prüfung haben wir die Möglichkeit der folgenden Tests:
1. Klebbandtest
2. Kratztest mit der Spachtel
3. Schneide- / Kratztest mit dem Japanmesser
4. Gitterschnitt
5. Universalverdünnertest
Diese Tests geben uns Auskunft über Anweichung, Anrostung, Unterrostung, Aufbau,
Haftung, Schichtdicke und Härte. Sie unterscheiden sich nicht von dem Test zur
Untergrundprüfung im “normalen“ Malergewerbe.
1. Klebbandtest
Ein Streifen normales Malerabdeckband wird gut an den Altanstich gedrückt. Durch
ruckartiges Entfernen des Klebbandes zeigt sich, ob der Altanstrich noch haftet, oder
gleich mit dem Klebband „mitkommt“ respektive daran hängen bleibt.
*
EMPA, Dr. Schicker
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2. Kratztest mit der Spachtel
Mit einem deutschen Spachtel probieren wir den Anstrich abzukratzen. Es ist klar,
dass mit Gewalt praktisch jeder Anstrich abgekratzt werden kann. Bei diesem, wie
auch den anderen Prüfungen, ist Erfahrung respektive gesunder Menschenverstand
gefragt.
3. Schneide- / Kratztest mit dem Japanmesser
Mit dem Messer schneiden wir den Anstrich durch und versuchen, mit der Klinge unter
den Anstrich zu gelangen. Ist der Anstrich lose, geling uns dies praktisch ohne
Kraftaufwand. Könne wir ganze „Fetzen“ entfernen, ist dies ein schlechtes Zeichen
und der Anstrich muss entfernt werden.
4. Gitterschnitt
Der Gitterschnitt gibt uns Auskunft über die Haftung des Anstrichs der Schichten
aneinander und des Anstrichs am Untergrund. Im weiteren können wir mit dem Schnitt
die Sprödigkeit testen.
*
Bei Schichten über 120 Mikrometer beträgt der Schnittabstand 3 mm. Bei einer
empfohlenen Schichtdicke der Farblieferanten von mindestens 300 Mikron prüfen wir also
mit 3 mm Abstand.
* Berufskundeordner SMGV
Güteklasse 0 1 2 3 4
Ablösung etwa 5% 15% 35% 65%
oder mehr
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5. Universalverdünnertest
Ein mit Universalverdünner getränkter Lappen wird an mehreren Stellen an den
Anstrich gepresst.
Lösemittebeständig bedeutet:
2K- Lack (langzeitbeständig) oder Kunstharzlack (quillt nach einiger Zeit in Berührung
mit Verdünner auf)
Nichtlösemittelbeständig bedeutet:
Rein physikalisch trocknendes Bindemittel. Wird der Anstrich schmierig, handelt es
sich um ein Polymerisatharz.
Der Lösemitteltest ist wichtig. Falls kein totales Entfernen des Anstrichs nötig ist, zeigt
er uns, mit welchem Bindemittel eventuelle „Flickstellen“ grundiert und ausgebessert
werden können.
Einfacher ist es, wenn uns der Eigner genaue Angaben über das Produkt mit welchem
sein Boot behandelt wurde, angeben oder schriftlich abgeben kann. Bei der
Materialwahl verhält es sich wie auf dem Bau. Wegen eventuellen
Spannungsdifferenzen sollte man es unterlassen, harte Lacke auf weiche zu
applizieren
5.3 Wertung der Tests/Ausführung der Renovation
Anhand der Untersuchungen und Bewertung derselbigen muss der Fachmann über das
weitere Vorgehen entscheiden.
5.3.1 Keine Beschädigungen
Der Idealfall für den Bootsbesitzer ist, wenn der Korrosionsschutz noch voll intakt ist und
keine sichtbaren Schäden aufweisbar sind. Dann muss nur der Antibewuchsanstrich neu
gestrichen werden.
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5.3.2 Stellenweise Anrostung/Unterrostung
5) Bereits geschliffene, mechanische Beschädigung oberhalb der Wasserlinie
Oftmals sind Unterwasser und der Wasserpassbereich nur lokal durch Treibholz oder
andere Gegenstände beschädigt. Diese Stellen müssen vollständig, bis zum sauberen
Untergrund abgekratzt und abgeschliffen werden. Es darf kein Rost mehr vorhanden sein.
Anschliessend sollte man nach Möglichkeit mit demselben Produkt grundieren.
Spachtelarbeiten sind eine heikle Angelegenheit. Falls etwas ausgespachtelt werden
muss, kommt nur Epoxidspachtel in Frage. Sie sind nicht porös, wie zum Beispiel
Polyester. Zudem zeichnen sie sich durch ihre hohe Härte aus.
Die Spachtel respektive die grundierten Stellen werden dann ebenfalls 4- bis 5-mal
überstrichen. Damit erreichen wir eine TSD von 300 Mikron was optimalen
Korrosionsschutz bedeutet.
Es folgen wieder 1 bis 2 Antifoulinganstriche, je nach Beanspruchung und Häufigkeit der
Renovation.
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5.3.3 Risse
Risse müssen genauer angeschaut und untersucht werden. Ist der Riss spröde, ist er
unterrostet? Ist nur die oberste Schicht gerissen und platzt ab oder geht der Riss in die
Tiefe? Ich kann dies mit einem Japanmesser prüfen, indem ich unter den Anstrich fahre
und schaue, wie gut sich die Farbschicht ablösen lässt.
Bei Schiffen geht der Korrosion meistens eine mechanische Beschädigung vor. Dann
kommt Wasser zum Stahl und es rostet. Der Rost breitet sich aus und bringt den Anstrich
mehr und mehr zum Reissen und später zum Abplatzen.
Im Winter in Risse eindringendes Wasser gefriert. Es kommt neben der Korrosion zu einer
Volumenvergrösserung, die den Anstrich weiter aufreisst. Ist der umliegende Anstrich
noch voll intakt, werden wiederum nur die lokalen Stellen abgekratzt und abgeschliffen.
Der nachfolgende Aufbau ist dann derselbe wie bei der Anrostung und Unterrostung im
Kapitel 4.3.2.
5.3.4 Blasen
Blasen im Anstrichfilm treffen wir bei Stahlbooten eher selten an.
Haften die Anstrichschichten schlecht aneinander und tritt durch einen kleinen Riss
Wasser ein, kann dies zu Blasen führen. In diesem Falle muss geprüft werden ob die
Schichten nur lokal oder am ganzen Unterwasser schlecht aneinander haften. Lokal kann
ausgebessert werden. Ist die Haftung gesamthaft schlecht, entfernen wir die ganze
Beschichtung und bauen neu auf.
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Eine andere Art von Blasen sind “Rostblasen“. Durch das eintretende Wasser und die
dadurch entstehende Korrosion und Volumenvergrösserung bildet sich unter dem Anstrich
eine Blase. Diese lokalen Rostblasen müssen bis auf den Untergrund total entfernt
werden. Dann erfolgt wieder der normale Aufbau mit Epoxid und Antifouling.
5.3.5 Kavitation
7) Dieses Foto aus dem Internet zeigt die am Ruder wirkende Kavitation.
Bei älteren Schiffen und bei Booten, bei denen die Antriebspropeller zu nahe bei der
Schiffsschale montiert sind, kann es durch ein Druckvakuum zu Kavitation kommen.
Dabei entstehen so genannte “microjet`s“, welche einen Druck von mehr als 1000 bar
erreichen können. Dadurch wird der Anstrich zerstört und Stahl wird abgetragen. Dazu
kommt dann noch die normale Korrosion, welche nach der Beschädigung des Anstrichs
beginnt.
Kavitation ist ein im Rahmen meiner Diplomarbeit eher seltenes Problem bei Schiffen im
Antriebsbereich. Vor allem bei neuen Schiffen werden die Antriebsschraube oder die
Antriebe so montiert und entwickelt, dass praktisch keine Kavitation mehr entsteht.
Weltweit forschen Universitäten an kavitationsärmeren Antriebspropeller und Systemen.
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8) Der bereits fortgeschrittene Kavitationsschaden oberhalb der Schiffsschraube.
Bei diesem Stahl ist die Kavitation und Korrosion bereits sehr fortgeschritten und ein
Schleifen oder Strahlen würde nichts mehr bringen.
9) Reparierter Kavitationsschaden
Der beschädigte Stahl muss herausgetrennt und ein stärkeres Stahlblech eingeschweisst
werden. Das dickere Blech kann so der Erosion etwas länger standhalten als das Alte. Es
wird nach dem Einschweissen ebenfalls gereinigt und dann gestrichen mit EP.
5.3.6 Schlechter Zustand des Unterwassers
Stellt man bei der Prüfung des Untergrundes fest, dass sich ein stellenweises Ausbessern
nicht lohnt oder gar nicht vertretbar ist, muss der Anstrich entfernt werden. Dazu haben
wir verschiedene Möglichkeiten:
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1. Sandstrahlen
Vorteil:
Durch die Sandstrahlung erhalten wir einen sauberen Untergrund den wir danach
problemlos beschichten können. Die Sandstrahlarbeit muss nach Farblieferanten
nach der DIN Norm Sa 2 ½ erfolgen. Sa 2 ½ bedeutet, das auf der Oberfläche nur
noch leichte Schattierungen sichtbar sind. *
Nachteil:
Strahlen ist nicht gerade umweltfreundlich. Das Strahlgut muss danach nach den
kantonalen Richtlinien entsorgt werden und kann nicht wie beim Kugelstrahlen
wiederverwendet werden. Zudem gibt es eine ziemliche starke Staubbelastung.
Wichtig:
Der Stahl muss nach dem Strahlen schnellstmöglichst spritverzinkt respektive
beschichtet werden. Schon eine zu hohe Luftfeuchtigkeit würde sonst sofort wieder zu
Korrosion führen.
2. Kugelstrahlen
Der Vorteil des Kugelstrahlens liegt darin, dass das Strahlgut wiederverwendet
werden kann. Deshalb ist es wesentlich umweltfreundlicher wie das Sandstrahlen.
3. Abbeizen
Ist der Anstrich Lösemittel quellbar, können wir den Anstrich abbeizen.
Vorteil:
Falls wir kein Sandstrahlgerät besitzen, sind wir nicht auf Subunternehmer
angewiesen. Wir können die Arbeit also selbst ausführen.
Nachteil:
Abbeizen ist nicht umweltfreundlich. Die Abbeizresten und das Nachwaschwasser
müssen dem Sonderabfall nach den kantonalen Richtlinien zugeführt werden. Da Rost
*
Fachwissen für Maler und Lackierer ISBN 3-8237-0087-1
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durch das Abbeizen nicht entfernt wird, müssen wir das Schiff danach trotzdem noch
schleifen respektive den Rost entfernen.
Wichtig:
Der Untergrund muss gut nachgereinigt werden, damit keine Rückstände auf dem
Untergrund bleiben. Eine den Arbeiten entsprechende Schutzausrüstung muss
getragen werden. Bei Abbeizarbeiten in Innenräumen für gute Lüftung sorgen.
4. Mechanische Entfernung / Schleifen
Das Entfernen des Anstriches mit Schleifmaschinen empfehle ich nur für kleinere
Boote. Oder wenn sich der Anstrich gut schleifen lässt. Eine Schicht von über 300
Mikron lässt sich aber in der Regel nur zu mühsam abschleifen.
Vorteil:
Jeder Maler hat Schleifmaschinen und die dazu passenden Scheifmittel. Es bedarf
also keiner aussergewöhnlichen Investitionen.
Nachteil:
Grosser Schleifpapier- oder Schleifscheibenverbrauch
Wichtig:
Unbedingt Schutzausrüstung tragen. Dazu gehören Staubmaske, Schutzbrille und
Gehörschutz. Schleifstaub sollte man möglichst mit den heute erschwinglichen, zu den
Maschinen passenden Staubsaugern absaugen und entsorgen. Bei zu grosser
Staubentwicklung kann es sonst zu einer Staubexplosion kommen. Durch einen
Funken könnte sich der Staub problemlos entzünden.
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6 Fouling / Bewuchs Fouling ist ein englischer Begriff und bedeutet “Bewuchs“. In unserem Fall geht es um den
Bewuchs am Schiffsrumpf. Es gibt 2 Arten von Fouling - Algen oder Muschelbewuchs.
6.1 Algen
*
Die Alge ist eine Pflanze. Weltweit gibt es tausend verschiedene Arten von Algen. Sie
kommen sowohl im Süss- wie auch im Salzwasser vor. Für viele Fische stellen sie
lebenswichtige Nahrung dar. Je nach Wasserqualität, dass heisst zum Beispiel nach
Phosphat- und Ammoniumgehalt, leben andere Algenarten in den Gewässern. Algen
vermehren sich durch die Photosynthese.
Bei der Photosynthese wandelt die Pflanze Wasser und Kohlendioxid zusammen mit
Lichtenergie zu Glukose um. Diese Glukose wird dann zu Stärke und von der Pflanze
dem Zweck entsprechend weiterentwickelt.
**
*
Internet,**
Schulunterlagen
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32
10) Das nach einem Jahr ziemlich stark verschmutzte Kursschiff bei der Auswasserung.
Auf Bild Nummer 10 sehen wir ein Kursschiff, kurz nach der Auswasserung. Es ist gut zu
erkennen, dass der Rumpf einen hohen Verschmutzungsgrad aufweist.
11) Der Bewuchs lässt sich noch nass bestens mit dem Fingernagel entfernen.
Nach einer Probe stelle ich fest, dass die nasse Schmutzschicht mit dem Fingernagel
problemlos entfernt werden kann. Ist die Schmutzschicht erst einmal getrocknet, ist es
erheblich schwieriger, den Rumpf zu reinigen. Deshalb werden die Schiffe gleich nach
dem Auswassern sofort gereinigt.
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6.2 Muscheln
Die bei uns häufigste Muschel ist die Wandermuschel. Sie ist ein Weichtier mit harter
Schale. Wandermuscheln leben oft in Kolonien. Sie halten sich mit ihren Haftfäden an
harten Untergründen wie Stein, Holz und Metall fest. Die Muschel ernährt sich von
Plankton (Alge), die sie aus dem Wasser filtert. Wandermuscheln werden von diversen
Wasservögeln gefressen. Sie sind meistens braun und gestreift. Deshalb nennt man sie
auch Zebramuschel. Sie wird Wandermuschel genannt, weil sie mit ihren
freischwimmenden Larven ganz schnell neue Lebensräume besiedelt. Die Muscheln sind
zirka um 1830 nach Mitteleuropa eingewandert und haben sich seither in allen Gewässern
niedergelassen.*
* www.kinder-tierlexikon.de
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7 Antifouling / Antibewuchs
Bewuchs des Wasserpass und des Unterwasser haben verschiedene Nachteile. Zum
einen steigt, falls man per Motor unterwegs ist, der Treibstoffverbrauch. Zum andern
verlangsamt der Bewuchs die Geschwindigkeit. Dies ist vor allem bei Segelbooten bei
wenig Wind und bei Kurschiffen wegen der Einhaltung des Fahrplans von Nachteil.
Im Weiteren sind dicke Schichten von Miesmuscheln und anderem Bewuchs bei einer
Renovation nur mühsam zu entfernen und sie hinterlassen eine Kalkschicht.
Um diesem Bewuchs entgegen zu wirken, gibt es heute verschiedene Anstrichsysteme
auf dem Markt. Zu beachten ist, dass in der Schweiz nur von der Behörde, dem BUWAL,
zugelassene und bewilligte Antifoulingprodukte verwendet werden dürfen. Die in der
Schweiz verkauften Produkte sind jedoch alle abgenommen und bewilligt.
Die verschieden Systeme:
7.1 Kupferbronzeantifouling
Die normale Kupferbronce wird, da sie im Vergleich zu anderen Systemen preisgünstig
ist, von vielen professionellen Schifffahrtsgesellschaften eingesetzt. Es funktioniert durch
die Kupferverbindungen, welche plättchenförmig an der Oberfläche aufliegen. Die Algen
setzen sich am Schiff fest und fressen sich mit Kupfer voll. Durch die Überkupferung
sterben sie ab und bleiben so nicht am Boot.
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Kupferbronzen sind als 2 und als 1 Komponenten Produkt erhältlich. 2 Komponenten
Kupferbronzen haben gegenüber der normalen Kupferbronce den Vorteil, dass sie dichter
sind und so eine Korrosionsschicht bilden (natürlich nicht in Kontakt mit Metall sondern
nur nach einer vorhergehenden Grundierung).
Bei der Renovation empfehlen die Lieferanten nach dem Abspritzen ein zusätzliches
Anschleifen des Untergrundes. Immer vorausgesetzt, dass ein Überstreichen des
Untergrunds vertretbar ist.
Die Schifffahrtsgesellschaft, welche ich bei der Renovation eines Unterwassers begleiten
durfte, spritzt ihre Schiffe jedoch nur ab - kein Anschleifen danach. Die Kupferbronce wird
direkt auf den gereinigten Untergrund gestrichen, welche sich nach dem Abspritzen
ziemlich rau anfühlt. Diese Technik wird von ihnen nun schon seit Jahrzehnten
angewendet - ohne Probleme.
Es werden 2 Anstriche empfohlen. Da die Schifffahrtsgesellschaft ihre Unterwasser
jährlich überholt, genügt ihnen einen Anstrich. Die Schichtdicke wird sonst mit der Zeit zu
gross.
7.2 Hartantifouling *
Hart bedeutet, dass das Bindemittel hart und
unlöslich ist. Die sich im Anstrich befindenden
Biozide werden langsam an die Oberfläche des
Anstrichs befördert und wirken dort gegen den
Bewuchs. Je dicker die Trockenschichtdicke ist,
je länger hält die Antifoulingwirkung. Zurück bleibt
das “Bindemittelgestell“, die so genannte Matrix. Diese
muss bei einer Renovation abgeschliffen werden.
Dieses System ist gut geeignet für Boote, welche viel
im Wasser stehen und sich nicht bewegen. Durch die
ständige Abgabe von Bioziden ist das Boot bestens vor
Bewuchs geschützt.
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7.3 Selbsterodierendes Antifouling *
Erodieren heisst Abtragen. **
Das wasserlösliche Bindemittel wird während der Fahrt
durch die Strömung abgewaschen. So wird die darunter
liegende Schicht von Bioziden aktiviert und wir haben
eine ständige, regelmässige Antifoulingwirkung. Dadurch
haben wir keinen Bewuchs und durch die permanente
Glättung des Rumpfes keinen Geschwindigkeitsverlust.
Dieses System empfiehlt sich für Boote, die oft bewegt
werden. Wegen der ständige Erosion muss darauf
geachtet werden, dass genügend Schichtdicke aufge-
tragen wird. Bei einer Renovation wird der Untergrund
nicht mit zuviel Druck gereinigt, damit wir nicht die ganze
Schicht entfernen. Verschmutzungen kann man mit einem
Schwamm entfernen.
7.4 Dünnschicht-Antifouling *
Dünnschicht-Antifouling wirken durch ihre sehr glatte
Fluorpolymer Oberfläche. Algen und Muscheln haben
grosse Mühe, sich auf diesem Untergrund festzusetzen.
Zusätzlich unterstützt wird das Antifouling durch Kupfer-
zusätze. Durch die glatte Oberfläche und den dadurch
geringen Reibungswiderstand ist dieses Antifouling ideal
für Sportboote aller Art.
Diese Antifoulings können nach dem Abspritzen, nach der
Trocknung ohne Anschleifen direkt überstrichen werden
*
Handbuch, Hempel Yachtfarben, **
Duden
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7.5 Marktanteile der verschiedenen Antifoulings
Auswertung der Fragebogenfrage Nummer 4 (siehe Seite 6):Befragt wurden nur Privatpersonen. Die öffentliche Schiffsfahrt hat keinen Einfluss auf die
folgende Statistik:
Verbraucheranteile Kupferbronze 1K10%Kupferbronze 2K6%DünnschichtKupfer Teflon 34%Hartantifouling22%Selbsterodierend14%Weiss es nicht14%
Die befragten Schiffseigner, welche nicht wissen, was auf ihr Schiff appliziert wurde,
lassen ihr Boot fast ausschliesslich durch die Werft überholen. Das ist zu vergleichen mit
einer Vielzahl unserer Malerkunden, welche nicht daran interessiert sind, mit welchen
Produkten ihr Haus gestrichen wird. Sie vertrauen dem Malermeister. Die Bootseigner
vertrauen der Werft.
7.6 Preisunterschiede der Antifoulingprodukte
Ob ein Boot oft ausgewassert wird oder nicht, ob mit dem Schiff hohe Geschwindigkeiten
gefahren wird oder gar Regatta gefahren wird oder nicht. Dies sind sicher
Entscheidungsgründe für oder gegen ein Antifouling.
Für die Schifffahrtsgesellschaften oder zumindest einen Teil von ihnen ist der Preis der
Produkte eines der Hauptkriterien bei der Selektion der Produkte. Bei hunderten von
Quadratmetern pro Jahr macht das tausende von Franken aus.
Für den privaten “Böötler“, der “nur“ 2 Kilobüchsen für seinen Anstrich braucht, ist der
enorme Preisunterschied vielleicht weniger von Wichtigkeit.
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1 Liter konventionelle Kupferbronce Antifouling kostet: zirka 45 Chf
1 Liter modernes Antifouling(Selbsterrod., Dünnschicht): Zirka 95 Chf
Man bezahlt für ein modernes Antifouling fast das Doppelte. Da ist es wichtig, den
Einsetzungszweck der Schiffe zu kennen. Ein gemütlicher “Hobbysegler“ kann mit der
Kupferbronce durchaus zufrieden sein. Ein Motorboot zum Wasserskifahren streicht man
besser mit einem widerstandsarmen Dünnschichtantifouling. Ich finde es ist die Sache
des Besitzers, nach einem Beratungsgespräch mit dem Fachmann zu entscheiden,
welches Produkt er an seinem Boot als Antifoulingmittel appliziert haben will.
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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8 Einen Blick in die Vergangenheit*
Dieses Kapitel ist vor allem auf Salzwassergewässer bezogen. Da ich keine
schweizerische Literatur über die Geschichte der Bootsanstriche finden konnte,
informierte ich mich über das Internet in Deutschland.
8.1 Die Zeit vor den Eisen- und Stahlbooten
Zur Herstellung von Schwimmkörpern verwendete man in der in der mittleren Altsteinzeit
bis zur Mittelsteinzeit (135'000 - 5’000 v. Chr.) hohle und andere kaum bearbeitete,
schwimmfähige Materialien wie Holzäste/-stämme, Schilf, Tierblasen und so weiter.
Einmal nicht mehr schwimmfähig, liess man die Schwimmkörper einfach am
Gewässerrand liegen und verrotten.
Erst als man aufwendigere und grössere Wasserfahrzeuge aus Holz zu bauen begann,
stand immer mehr das Problem der Dichtigkeit von Rümpfen im Vordergrund. Auch wenn
man Risse und Ritzen mit Werg (Stofffasern) verstopfte, leckten die Boote nach einiger
Zeit wie ein Sieb.
Von den Ägyptern weiss man, dass sie schon um 4’000 v. Chr. begannen, ihre Nilschiffe
abzudichten, mit Bitumen und Asphalt. In der Bibel steht: Mach dir einen Kasten aus
Tannenholz und mache Kammern darin und verpiche sie mit Pech inwendig und
auswendig.
Neben dem eindringenden Wasser war immer mehr auch ein Schutz vor Bohrwürmern
notwendig. Der Bohrwurm ist eine gefrässige Muschelart, welche noch heute in der
Ostsee zu finden ist. Dazu schrieb der griechische Prophet Aristoteles (384- 322 v. Chr.),dass man gegen den Bohrwurm am Rumpf Platten aus Blei und Bronze angebracht hat.
Diese Behandlung wurde erstaunlicherweise vergessen und erst im 17. Jahrhundert
wieder entdeckt.
Griechen und Römer verwendeten häufig gefärbte Wachse und später Leinöle, die
angeblich weder vom Seewasser noch vom Winde beschädigt werden konnten.
* Quelle: Freundeskreis Klassischer Yachten, Deutschland
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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Im 12 Jahrhundert war Venedig der Handelsplatz für Farben. Gelöste Naturharze wurden
immer mehr verwendet. Jedoch nur im „Überwasserbereich“. Ich bin mir jedoch sicher,
dass diese Produkte auch an Schiffsrümpfen immer wieder aufgestrichen und damit
“gepröbelt“ wurde.
Im 15. Jahrhundert wurde den Schiffen höchstens ein Schutzanstrich aus Fischöl (Tran)
oder Holzteer zugebilligt. Andere Produkte waren in der Zeit zu teuer. Die Holzschiffe
wurden teilweise auch mit Kalk getüncht. Jedoch nicht im Rumpfbereich.
Im 16 Jahrhundert verarbeitete man Mennige und Bleiweiss und Firnisse. Es kamen
erstmals Lacke in Europa auf den Markt. Was für Lacke genau weiss ich nicht. Sie
wurden jedoch am Anfang ausschliesslich für Marineboote im „Überwasserbereich“
verwendet. Auch verwendete man Erdpech oder das aus Mittelamerika eingeführte
Bitumen und vermischte es mit Kalk, Öl und zerriebenem Werg (Stofffaser). Man füllte
damit die Ritzen im Holzrumpf und bestrich die Aussenplanken damit. Ansonsten
verwendete man im Unterwasser Pech oder Teer.
Im 17. Jahrhundert wurden etliche neue Techniken entwickelt. Dem Teer wurde nun
auch Schwefel und Talk beigemischt. 1625 erfand der Engländer W. Beale zum Schutz
gegenüber dem Bohrwurm eine Schiesspulverfarbe. Dem Schiesspulver wurde Zement
und Kupferarsen zugemischt. Man glaubte, eine echte Revolution erfunden zu haben. Die
Spanier begingen neue Wege. Sie befestigten auf den vorhandenen Planken eine
Schicht, die aus Füllhaar und Glas bestand. Darüber wurde eine weitere, dünne Schicht
Planken aufgenagelt. Diese wurde den Bohrwürmern “zum Frass vorgeworfen“. 1669
erwarben zwei Engländer ein Patent, demnach eine Mixtur aus Harz, Pech, Bienenwachs,
Terpentin und Körnerlack das Schiff schützen sollte.
Körnerlack stammt von der Schildlaus und ist das “Mutterprodukt“ für Shelllack. Der uns
bekannte Schelllack kam aber erst 200 Jahre später auf den Markt.
Die “Innovationen“ gingen immer von Schiffskapitänen oder von Werften aus. Es gab
noch keine Forschungsindustrie wie wir sie heute kennen.
Viele Werften begannen in diesem Jahrhundert, ihre Werkstücke respektive deren
Rümpfe mit Kupferplatten zu beschlagen. Diese Technik wurde bei Holzschiffen nebst
anderen “Innovationen“ noch bis anfangs 20. Jahrhundert verwendet. Die Oxidation des
Kupfers wirkte gegen den Wurm und auch gegen Bewuchs.
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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8.2 Epoche der Eisen und Stahlboote
1822 lief das erste aus Eisen gebaute Schiff, die Ason Mandby, vom Stapel. Nun waren
wieder Erfinder gefragt. Das Problem hiess bei den Eisenbooten nicht Bohrwurm sondern
Korrosion. Man fand heraus, dass (mindestens) 2 Anstriche appliziert werden müssen.
Ein Korrosionsschutz und einen Anstrich gegen den Bewuchs. Die ersten Eisenschiffe
wurden mit Bleimennige, Bleiweiss oder mit Zinkweiss aber auch noch mit Kohlenteer
gestrichen. Mit diesen Farben behandelte man auch die “Unterwasser“ der Holzschiffe.
Blei, welches schon im Altertum verwendet wurde, wurde in Form von Farben wieder
verwendet. Bis ins 20. Jahrhundert, als man Blei aus umwelttechnischen Gründen aus
dem Verkehr zog. Die Rumpffarben wurden in verschiedenen Farbtönen gestrichen. Zum
Beispiel in Ocker und Blau.
Wurde Bleimennige im Rumpfbereich verwendet, so war die Wirkung eigentlich keine. Der
Anstich quoll, wenn er nicht 6 bis 8 Monate vor dem “Einwassern“ trocknen konnte. Der
Korrosionsschutz war also nicht gewährleistet.
Auch Ölfarben stellten sich als nicht ideal heraus. Sie zeigten keine Wirkung gegen
Bewuchs. Man verwendete für Eisenschiffe einige Zeit Zinkweissanstriche welcher beim
letzten Anstrich erhitzter Talk beigegeben wurde.
Im Jahre 1848 erfanden die Engländer eine der ersten Antifoulingfarbe auf Zinkbasis,
welche bisherige Produkte in den Schatten stellt.
Ein anderes Produkt wurde aus Kopalharz hergestellt. Man setzte ihm das Destillat
Kopalöl, Kolophonium und Pech bei. Dieses Gemisch löste man in Spiritus und fügte
anschliessend noch Leinöl, Caput mortum und Rizinusöl bei.
Im Bremerhafen erfand der Segelschiffkapitän Rahtjen 1860 die erste wirklich wirksame
Antifoulingfarbe. Diese Farbe wurde wegen ihrer roten Farbe auch “red hand“ und wegen
ihrer Patentierung auch Patentfarbe genannt. Sie wurde in die Klasse 1 bis 5 eingeteilt. Je
höher der Giftanteil, je höher die Nummer.
Der 1. Anstrich basierte auf einer alkoholischen Schelllacklösung in Verbindung mit
Eisenoxyd. Dem zweiten Anstrich wurde zusätzlich etwa 7 % Quecksilberoxid und zirka
6% Arsen beigemischt. Rahtjens hochgiftige “Patentfarbe“ wurde wegen ihrer Wirkung
gegen Bewuchs von vielen Seefahrernationen verwendet. Heute aus umwelttechnischen
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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Gründen unvorstellbar. Die Schiffe mussten wegen der zur damaligen sehr guten
Antibewuchseigenschaft nur noch alle 10 bis 14 Monate ein Dock aufsuchen.
Bei Rahtjens wurde mit der Zeit auch Kupferbronce verarbeitet. Anstelle des teuren
Schelllacks wurden für die Patentfarbe mit der Zeit günstigere Harze wie Copale
verwendet.
Zwischen 1850 bis 1950 machte die Entwicklung immer wieder interessante
Entdeckungen und Fortschritte. Die industrielle Revolution wie auch die Weltkriege waren
oft “die Väter aller Dinge“ und trieben die chemische Forschung ständig an. Ab 1850
verwendete man im Schiffbau immer häufiger Stahl statt Eisen. Das Problem der
Korrosion war dasselbe.
Nebst den Anstrichen wurden immer wieder Versuche mit anderen Belägen getestet. So
wurde der Stahlrumpf zum Beispiel mit einer Lage Teakholz belegt, auf welche
anschliessend Kupferplatten montiert wurden. Galvanische Korrosion war bei dieser
Methode das Problem. Auch wenn man einige Jahre später versuchte, noch eine
zusätzliche Lage Holz zu montieren, und die Stösse mit Werg und Holzleim abgedichtet
wurden. Derartige Methoden wendete man aber vorübergehend nur bei Kriegsschiffen an,
da ein solches Vorgehen für die “normale“ Schifffahrt viel zu teuer war. Holzschiffe
wurden in erster Linie immer noch mit Kupfer oder den billigeren Zinkplatten beschlagen.
Doch auch hier wurde nach günstigeren Varianten gesucht (Anstriche).
Mit dem 1882 beginnenden Handel mit Petroleum und anderen Erdölprodukten standen
der Forschung neue Materialien zur Verfügung.
1920 kamen verschieden Harzersätze(Kunstharze) auf den Markt. Neben dem mir
bekannten, ältesten Kunstharz “Bakelit“, mit welchem auch die ersten Telefongehäuse
hergestellt wurden, war noch das sogenannte “Albertol“ auf dem Markt. Es basiert auf
Kumaronharz.
1925 kam ein hochgiftiger Mennige auf den Markt. Dieser Mennige war ein Gemisch aus
Leinölfirnis und Mennigepulver, welches aus Bleioxyd gewonnen wurde. Diese Mennige
waren, eine lange Trockenzeit vorausgesetzt, wasserdicht. Die Öle wurden später durch
Alkydharz ersetzt.
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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Ab 1937 trat die Chemie immer mehr in den Vordergrund. Cellulosederivate,
Hochpolymere und Kautschuk wurden in der Farbindustrie neu als Bindemittel eingesetzt.
Durch die Rohstoffknappheit nach dem 2. Weltkrieg wurden ab 1946 Leinöle durch
preiswertere Alkyd-Harze oder vollständig durch Kunststoffe wie Polyurethan und Epoxide
ersetzt. Die Entwicklung lief weiter bis zum heutigen Tag und es wird fleissig
weitergeforscht. Lösemittelfreie und Biozidfreie Antifouling sind bereits auf dem Markt.
Biozidfreie Antibewuchsfarben konnten sich jedoch gemäss Lieferanten bis anhin nicht
durchsetzen.
Solange man Produkte mit Bioziden verwenden darf, kauft und verwendet der grosse Teil
der Kundschaft diese Produkte. Weil sie zurzeit einfach noch den besseren Schutz vor
Bewuchs bieten.
Wasserverdünnbare Primer vernetzen nicht dreidimensional und bieten deshalb im
“Rumpfbereich“ noch nicht den gleichen Korrosionsschutz wie lösemittelverdünnbare 2 K
Lacke. Die 2 Lieferanten, von welchen ich technische Informationen bekam, führen beide
noch keine Primer und Antifoulings auf Wasserbasis in ihrem Sortiment.
Meisterprüfung 2003 - Kandidat Nr. 23 Unterwasseranstriche auf Stahlboote
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9 Schlusswort Die Beschichtung und Renovation von Stahlbooten waren für mich “Neuland“. Gerade
dieses “Nichtwissen“ war für mich ein grosser Ansporn, Informationen zusammen zu
tragen und mich mit diesem Thema intensiv zu befassen. Ich konnte mir dabei Wissen
aneignen, welches mir auch auf der “normalen“ Baumalerei von Nutzen sein wird.
Ausserdem begegnete ich vielen interessanten Personen und knüpfte dabei gute
Kontakte.
Ich bedanke mich bei meinem „Diplomgötti“ und allen Personen, die mir, wenn ich einmal
nicht mehr weiterwusste, mit Rat und Tat zur Seite standen.
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