Warum Schaumdichtstoffe aus dem Baumarkt Rohre nicht abdichten

Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoffe sind billig und einfach anzuwenden – aber hier erfahren Sie, warum ihre Anwendung als Dichtungsmittel problematisch sein kann.

Einkomponenten- („Fugen- und Riss-“)Schaumdichtstoffe, die im Baugewerbe verwendet werden, kommen manchmal zur Abdichtung von Elektro- und Telekommunikationsrohren zum Einsatz. Diese „Dosenschaum“-Produkte sind günstig und weit verbreitet. Sie scheinen die Branchenvorschriften zu erfüllen, die eine Abdichtung der Kabelkanäle vorschreiben. Leider bleiben diese scheinbar idealen Dichtungsmittel allzu oft hinter den Erwartungen zurück und dichten nicht ab. Dieses Versagen überwiegt bei weitem den vermeintlichen Komfort oder die Kosteneinsparungen gegenüber hochleistungsfähigen, technischen Dichtungslösungen. Dieser Artikel befasst sich mit Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoffen und analysiert insbesondere, warum ihre Verwendung als Rohrdichtungsmittel problematisch sein kann.

Einkomponenten- vs. Zweikomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoff

„Einkomponenten“-Aerosole benötigen Luftfeuchtigkeit, um vollständig zu reagieren. Beim Auftragen aus der Dose reagieren sie mit der Feuchtigkeit aus der Luft und härten aus. Dies ist besonders effektiv, wenn derartige Schaumdichtstoffe auf Holzmaterialien aufgetragen werden. Holz ist eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsquelle für die Aushärtung. „Zweikomponenten“-Aerosole enthalten zwei Kammern: eine mit Harz und eine mit einem Härter. Die beiden Materialien werden beim Auftragen vermischt und lösen den Aushärtungsprozess aus – die Anwesenheit von Luftfeuchtigkeit ist nicht erforderlich. Alles, was zur Herstellung des funktionierenden Schaumdichtstoffs benötigt wird, ist in den beiden Komponenten enthalten. Da keine Komponenten aus der Umgebung benötigt werden, sind diese Schaumdichtstoffe meist wesentlich beständiger und werden weniger durch Veränderungen in der Umgebung beeinträchtigt. Sie sind auch besser für die Verwendung mit einer Vielzahl von Materialien geeignet.

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Gibt es ein Problem?

Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoff ist eine effiziente Technologie mit vielen hervorragenden Einsatzmöglichkeiten. Er dichtet Spalten und Risse ab und eignet sich ideal zur Reduzierung von Zugluft, Feuchtigkeit, Staub, Insekten und Lärm. Viele im Handel erhältliche Dosen-Schaumdichtstoffe sind UL-geprüft.

Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoff ist jedoch kein hervorragendes Dichtungsmittel für Rohre. Es ist wichtig zu beachten, dass ein Produkt aufgrund seines UL-Zeichens nicht für einen anderen Zweck als jenen, für den es entwickelt oder vermarktet wurde, geeignet ist. Im Falle von Einkomponenten-Schaumdichtstoffen aus der Dose ist das UL-Zeichen in der Regel nicht für die Abdichtung von Rohreingängen vorgesehen, die Elektro- oder Kommunikationskabel enthalten. Dennoch werden Einkomponenten-Schaumdichtstoffe aus der Dose oft als Rohrdichtungsmittel verwendet. Planer und Ingenieure sollten sich darüber im Klaren sein, dass dies für eine zuverlässige Kabelinstallation problematisch ist, da Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoff als langfristige Lösung zur Abdichtung versagt. Er mag gut funktionieren, um Zugluft zu reduzieren, aber unter Druck gilt er nicht als luft- oder wasserdicht.

Die Mechanismen versagender Abdichtungen Eine Hand hält ein 20 cm langes Stück eines transparenten Rohrs. Im Inneren des Rohrs befindet sich ein 1-Komponenten-Schaumdichtstoff, der an den Enden ausgehärtet ist, aber in der Mitte der Abdichtung unausgehärtet ist und wie Sirup aussieht.

Das erste Problem besteht darin, dass Einkomponenten-Schaumdichtstoffe, wie bereits erwähnt, zum Aushärten feuchte Luft benötigen. Diese ist in den engen Bereichen eines Rohrs schwer zu bekommen. Wenn ein Installateur einen Pfropfen aus Einkomponenten-Schaumdichtstoff in ein Rohr sprüht, sind beide Enden des Pfropfens der Luft ausgesetzt. Sie werden sich erwartungsgemäß ausdehnen und aushärten – und zumindest optisch sieht für den Installateur alles ganz normal aus. Der mittlere Teil des Pfropfens ist jedoch nicht der Luft ausgesetzt. Er wird von den umliegenden Innenwänden des Rohrs und den langsam aushärtenden Enden des Pfropfens von der Luft abgeschirmt. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass Einkomponenten-Schaumdichtstoffe in Rohren an den Enden nur bis zu einer Tiefe von 2,5 cm aushärten, während die Mitte der „Dichtung“ auf unbestimmte Zeit unausgehärtet verbleiben kann.

Mit Marmelade gefüllte Donuts sind eine großartige Sache – mit Marmelade gefüllte Rohrdichtungen eher nicht. In der Praxis hat dies zur Folge, dass der unausgehärtete innere Teil der Abdichtung schon bei geringem Luft- oder Wasserdruck weggeschwemmt wird, sobald nur ein Ende der ausgehärteten Abdichtung durchbricht, so dass Wasser, Gas, Schmutz, Insekten, Schlangen, Nagetiere, Feuerameisen usw. eindringen können. Im Wesentlichen ist das unausgehärtete Material völlige Geldverschwendung. Anstelle einer beabsichtigten 15 cm langen Abdichtung ergibt das ausgehärtete Endprodukt bestenfalls zwei weitaus schwächere Abdichtungen mit einer Länge von jeweils 2,5 cm.

Das zweite Problem ist die klebende Wirkung des Einkomponenten-Schaumdichtstoffs. Der Einkomponenten-Schaumdichtstoff ist so konzipiert, dass er an den im Bauwesen üblichen Holzoberflächen haftet. Die in den heutigen Rohren enthaltenen Materialien PVC, Stahl, Glasfaser oder HDPE können eine unüberwindbare Herausforderung für die Haftung des Einkomponenten-Schaumdichtstoffs sein. Ein Versagen der Klebkraft führt direkt zu Gas- und Wasserlecks. Es kann einige Zeit dauern, bis sich Wasser (oder Gas) seinen Weg durch diese Defekte bahnt, aber Laboruntersuchungen und Erfahrungen aus der Praxis beweisen, dass dies der Fall ist. Je höher die Wassersäule oder der Luftdruck, desto schneller versagt die Abdichtung. Zweikomponenten-Schaumdichtstoffe können so formuliert werden, dass sie aktiv an den Rohrmaterialien haften, wodurch diese Art von Versagen vermieden wird. Einkomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoffe, die als Rohrdichtungen verwendet werden, sind allzu oft bestenfalls eine vorübergehende Lösung.

Messen der Leistung

Wie viel Wassersäule kann eine Abdichtung mit Einkomponenten-Schaumdichtstoff im Vergleich zu einem geschlossenzelligen Zweikomponenten-Schaumdichtstoff halten? Wie viel psi an Gasdruck hält sie im Vergleich dazu stand? Die Antwort auf diese beiden sehr wichtigen Fragen lautet leider: Nicht sehr viel.

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Die Leistung der Wassersperre von Einkomponenten- und Zweikomponenten-Aerosol-Schaumdichtstoffen wurde in einem hydrostatischen Test ermittelt. Bei diesem Test wurde ein transparentes 5 cm PVC-Rohr mit einem 15 cm Stopfen aus dem jeweiligen Material gefüllt und 24 Stunden lang ausgehärtet. Die Abdichtungen wurden anschließend bei den unten aufgeführten Drücken auf ihre Wasserdichtigkeit geprüft.

Diagramm, das den Vergleich zwischen 1-Komponenten und 2-Komponenten-Schaumdichtstoffen und die Höhe des Wassersäulendrucks, dem sie standhalten können, zeigt.

Der Einkomponenten-Schaumdichtstoff weist eine deutlich schlechtere Abdichtungsleistung auf. Dies sollte für Ingenieure, die sich zur Installation robuster Kabelsysteme verpflichtet haben, ein wichtiges Anliegen sein.

Ein weiteres Problem ist die Fehlannahme, dass solche Schaumdichtstoffe feuerhemmend sind, weil sie als Feuer- oder Rauchsperren bezeichnet werden. Sie werden gemäß UL 723 auf Feuer- und Rauchentwicklung getestet. Diese Klassifizierung bedeutet nicht, dass sie feuerhemmend sind, und es gibt keine Kriterien für das Bestehen oder Nichtbestehen dieser Einstufung. Diese Brand-/Raucheigenschaft ist oft ein Verkaufsargument für derartige Produkte. Um die Brandeigenschaften zu quantifizieren, wurden mehrere Einkomponenten-Schaumdichtstoffe nach UL 94 getestet. Der Schaumdichtstoff wurde auf ein Blatt Trennpapier gesprüht und in 15,2 cm x 5,1 cm x 1,3 cm große Stücke geschnitten. Die Stücke wurden in einen Halter gelegt und für 1 Minute einer Flamme ausgesetzt. Die Flamme wird entfernt, um die Flammenausbreitung zu beobachten. Die Flamme verbrannte den Schaum in 150 Sekunden vollständig.

Zwei Abbildungen nebeneinander. Links eine Feuer- oder Rauchsperre aus FST-Schaum, die über einen Bunsenbrenner gehalten wird. Rechts eine Sperre aus DIY-Schaum über einem Bunsenbrenner und mit einer großen Flamme, die aus der Sperre austritt. Eine „Wiedergabe“-Schaltfläche ist über die Abbildungen gelegt.

Einkomponenten-Schaumdichtstoffe sind nicht feuerhemmend. Es kann keine Brandklasse nach UL 94 zugewiesen werden. Schaumdichtstoffe, die für die Abdichtung von Rohren entwickelt wurden, sind oft so konstruiert, dass sie nach UL 94 selbstverlöschend sind. Diese letztgenannten Schaumdichtstoffe können eine HBF-Brandklasse aufweisen.

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Worin besteht das Risiko?

Was ist gefährdet, wenn Wasser durch eine defekte Abdichtung in eine Leitung fließt? Mehr als nur um das Kabel (das offensichtlich teuer genug ist)? Was ist darüber hinaus stromabwärts gelegen und kann beschädigt werden?

Die Analyse der tatsächlichen Kosten einer Kabel- und Leitungsinstallation sollte sich über die erwartete Lebensdauer des Systems erstrecken, einschließlich der geschätzten Ausgaben für Reparatur und Ersatz. Die Kosten eines vorzeitigen Kabelausfalls, gefährdeter elektrischer Geräte, beschädigter Telekommunikationsanlagen, zerstörter Teppiche und Fußböden sowie verschmutzter Trockenbauwände aufgrund fehlerhafter Rohrabdichtungen sollten bei dieser Analyse stark ins Gewicht fallen. Die potenziellen Kosten von Serviceausfällen müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Gibt es eine gesetzliche Haftung für daraus entstehende Schäden?

Der nächste Schritt besteht darin, die Quelle der Bedrohung zu ermitteln. Wenn die Abdichtungen versagen, wird der potenzielle Schaden durch die schlimmsten Fälle von Regen, Meeresflut, einer Ansammlung schädlicher Gase, Tierbefall usw. verursacht. Können diese Bedrohungen quantifiziert werden? Wie viel Wassersäule oder Gasdruck muss für eine realistische Integrität standgehalten werden?

Was ist die Lösung?

Die Lösung besteht darin, die Risiken zu analysieren und das System gezielt weiterzuentwickeln. Dazu zählt auch die Ermittlung leistungsorientierter Abdichtungsmaterialien. Lassen Sie nicht zu, dass Ihr gesamtes System durch etwas bedroht wird, das viele nur als unbedeutende Angelegenheit erachten: Abdichtung eines Rohrs mit billigem, praktischem Einkomponenten-Schaumdichtstoff aus der Dose.

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Letztlich besteht die Lösung in der Spezifikation alternativer Abdichtungsprodukte, die alle für die Installation erforderlichen Leistungsparameter erfüllen, beispielsweise geschlossenzellige Zweikomponenten-Schaumdichtstoffe oder mechanische Dichtungen. Dichtungsmittel sollten von namhaften Herstellern bezogen werden, die Produkte anbieten, die speziell für Rohre entwickelt, getestet und bewertet wurden.

Nach der Tsunami-Katastrophe im japanischen Kernkraftwerk Fukushima im Jahr 2011 folgte bald eine weltweite Neubewertung der Überschwemmungsgefahren und Schutzvorkehrungen an allen anderen Standorten von Kernkraftwerken. Es genügt der Hinweis, dass heute nur sehr wenige der kritischen Leitungen in Kernkraftwerken mit Einkomponenten-Schaumdichtstoff abgedichtet sind. Solche Abdichtungen sind auf robuste Leistung und langfristige Integrität ausgelegt. Diese Liebe zum Detail und zur Qualität könnte sich auch bei unzähligen anderen Kabelinstallationen weltweit bezahlt machen.

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