Rico Emmler über die Dauerhaltbarkeit von Klickverbindungen

Wie sicher und wie lange halten leimlose Verlegesysteme?

Leimlos verlegbare Klicksysteme haben den Markt erobert. Wichtigste Voraussetzung für einen langfristigen Markterfolg der Klickverbindungen ist, dass sie dauerhaft dichthalten und die Fugen geschlossen bleiben. Bei offenen Fugen droht die Gefahr, dass ohne die hydrophobierende Wirkung des Leims Feuchtigkeit eindringt und irreversible Quellungen verursacht. Wie lässt sich aber die Haltbarkeit von Klickverbindungen bestimmen? Darüber hat sich Dipl.-Ing. Rico Emmler vom Institut für Holztechnologie Dresden Gedanken gemacht.

Mit Methoden zur Bestimmung der Dauerhaltbarkeit von Klickverbindungen bei starren Bodenbelägen hat sich das Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) beschäftigt. Der Grund: Nur wenn Klickverbindungen wirklich fest und fugenlos funktionieren, ist eine längerfristige Marktakzeptanz gewährleistet. Dringt jedoch Wasser in offene, unverleimte Fugen, kommt es im Randbereich der Paneele zur irreversiblen Quellschäden.

Das Auftreten von Fugen und Randaufquellungen ist von Trägerwerkstoffen und konstruktiven Einflüssen abhängig sowie von den Toleranzen bei der Fertigung der Klickprofile. Im Einzelfall haben offene Fugen unterschiedliche Ursachen:

- ungenaue Klick-Passung aufgrund fehlerhafter Fertigung oder Lagerung
- Schrumpfspannung bei Trockenklima aufgrund zu hoher Anfangsfeuchte des Trägerwerkstoffes
- Lockerung der Klickverbindung durch mechanisch-dynamische Belastung (z.B. Stuhlrollen)
- Lockerung der Klickverbindung durch klimatischen Sommer-Winter-Zyklus, oft kombiniert mit statischer Belastung
- Einwirkung statischer Lasten im Fugenbereich (z.B. schwere Möbel)
- weiche Unterbauten (z.B. nachgiebiges Dämmmaterial).

Um diesen bekannten Gefahren vorzubeugen, greifen die Hersteller von Laminatböden und Mehrschichtparkett zu präventiven Maßnahmen:

- Einsatz von HDF-Trägermaterialien mit niedriger Dickenquellung und höherer Querzugfestigkeit
- Laminatbeschichtungen mit höheren Abhebefestigkeiten gemäß Festlegung des RAL-Güteausschusses
- Strenge Vorgaben an Trocknungsqualität
- Verwendung von Lamellen mit stehenden Jahresringen und Hartholz in der Mittellage
- Kantenimprägnierung an den Profilen von Laminatfußböden
- Einsatz von optischen Messgeräten zur fertigungsbegleitenden Kontrolle der Profiltoleranzen.

Derzeit existiert kein Prüfkonzept, welches nach genormten Prüfmethoden die Langzeitbeständigkeit von Klickverbindungen feststellen kann. Das IHD suchte daher für Trägerwerkstoffe und Fugenbildung von Klickverbindungen nach Qualitätskriterien, die es ermöglichen, eine Feuchtebeständigkeit zu charakterisieren. Zudem wurden Methoden erarbeitet, die das Verhalten von Klickverbindungen bei mechanisch-dynamischer Belastung und bei Klimaeinwirkung simulieren. Aus den dabei ermittelten Ergebnissen sollen Prognosen zur Dauerhaltbarkeit abgeleitet werden. Der Untersuchung standen zehn Produkte zur Verfügung.

Feuchtebelastung

Bei einer Feuchtebelastung von oben wurde im Schadensbereich Dickenquellung festgestellt, dass nach kompletter Trocknung noch 10 bis 60 % an Quellung irreversibel zurückbleiben können. Systeme mit geringer anfänglichen Dickenquellung schnitten besser ab und behielten einen recht geringen Anteil bleibenden Schadens. Bei nichtimprägnierten Paneelen gibt es eine Abhängigkeit der Randaufquellung von der Dickenquellung (Var. 1-5, 8).

Solche mit Kantenimprägnierung konnten dagegen höhere Quellwerte ausgleichen (Var. 7, 10). Bei dieser Gelegenheit stellt das IHD eine recht unterschiedliche Imprägnierqualität seiner Testprodukte fest. Eine entscheidende Rolle spielt dazu die Straffheit der Passung.

Klimabelastung

Bei Wechselklimauntersuchungen wurden drei Tendenzen in Bezug auf "Ebenheit in der Breite", "Höhenunterschied" und "Fugenöffnung" sichtbar.

- Ein Trockenklima (30 % rel. LF, 23 Grad C) führt zu Schrumpfspannungen und zeigt erheblich größere Auswirkungen auf die verlegten Flächen als ein Feuchteklima (85 % rel. LF, 23 Grad C)
- Ein Wechselklima führt zu Spannungszuständen der Beschichtung, was Änderungen der "Ebenheit in der Breite" hervorrufen kann. Je nach konvexen oder konkaven Zustand des Paneels kommt es im Fugenbereich zu stufenförmigen Überständen oder Absenkungen.
- Wo Fugenöffnungen auftraten, waren es fast aus-schließlich Kopffugenöffnungen. Nach 14 Tagen waren sie auf 0,2 mm gewachsen und blieben so über die Heizperiode.

Resultat: Befeuchtung von HPL-Paneelen mit geschlossenen Fugen, die im Fertigungszustand eine Feuchte von ca. 5 % aufwiesen, führt zu Aufwölbungen und nicht zu Schüsselungen. Die Fertigungsfeuchte muss sich demnach eng an der Einsatzfeuchte des Belages orientieren.

Bestimmung der Zugfestigkeit

Ist maximale Zugkraft ein gutes Marketingargument? IDH-Experte Rico Emmler warnt: "Sehr hohe Auszugkräfte können zu straffe Passungen hervorrufen. Diese wiederum können bei Klimabelastung zu mangelnder Elastizität der Verbindung und bei mechanischer Belastung zu Rissbildung im Trägerwerkstoff führen."

Die verschiedenen Zugversuche ergaben, dass die Größe der Auszugskraft nicht immer signifikant für die Vorhersage von Ermüdungen der jeweiligen Klickverbindung ist.

Auf die einzelnen Abschnitte der Klickverbindungen wirkende mechanisch-dynamische Belastungen sind abhängig von Hebelverhältnissen, Straffheit der Passung und Nachgiebigkeit des eingesetzten Dämmmaterials. Ein modifizierter Stuhlrollenversuch nach EN 425 ist hier der Test.

Um die Praxisrelevanz des Stuhlrollenversuchs nachzuweisen, empfiehlt das IHD weitere Untersuchungen, da Rissbildungen im Trägerwerk auftraten, die in dieser Intensität in der Praxis bisher nicht festgestellt worden sind.

Die überwiegende Belastung von Klicksystemen an Laminatböden und Mehrschichtparketten sind Stöße, die beim Begehen in den Boden eingeleitet werden. Mit der gleichen Methode, die ursprünglich für die Dauerhaltbarkeit von Klebverbindungen zwischen Fußbodenelementen entwickelt worden ist, konnte das IHD zeigen, dass Systeme mit zu straffer Passung Risse im Trägerwerkstoff provozieren und Randaufquellungen bei Feuchtigkeit und gleichzeitiger mechanisch-dynamischer Belastung sich erhöhen.

Zusammenfassung

Werbeaussagen über Klickverbindungen sollten mit ihren Versprechungen vorsichtig umgehen. Das ist der IHD-Rat nach eingehenden Untersuchungen. Gefährdet sind sie vor allem durch direkte Befeuchtung und Wechselklima. Folgende Anforderungen stellt das Institut an Laminatböden:

- die Dickenquellung der Trägerplatte sollte so gering wie möglich sein.

- die enormen Qualitätsschwankungen durch inhomogene Kantenimprägnierung sollten verringert und der Anteil des imprägnierten Flächenbereichs sowie die Tiefenwirkung deutlich erhöht werden.

- auf enge Toleranzen des Klicksystems hinsichtlich Fugenöffnung und Passung ist Wert zu legen. Die Präzision sollte auch nach dem "Neueinklicken" des Paneels noch erhalten bleiben. Die Aussage "wieder verlegbar" traf auf einige untersuchte Systeme nicht zu.

- Bei Mehrschichtparkett ist eine Korrekte Einbaufeuchte wichtig. Bei Klimaversuchen arbeitete jede Diele für sich. Dadurch bildeten sich im Vergleich zu verleimtem Material größere Fugenöffnungen. In der Verbindungsfestigkeit zeigten sich größere Schwankungen. aus Parkett Magazin 04/01 (Bodenbeläge)