Um eine funktionierende Abdichtung auf dem Dach mit Kunststoff- oder Bitumenabdichtungsbahnen erstellen zu können, müssen die einzelnen Bahnen, die handelsüblich bis circa 2,5 Meter Breite erhältlich sind, aneinandergefügt werden. Eine Möglichkeit dazu ist das Verschweißen der Bahnen mittels heißer Luft - in der Fachsprache auch Warmgasüberlappschweißen genannt. Generell gesehen unterscheidet man zwei Arten von Heißluftschweißgeräten, die für Dachabdichtung eingesetzt werden können: Heißluft-Handschweißgeräte und Heißluft-Dachschweißautomaten.
Von Hand oder mit Automat
Handschweißgeräte werden üblicherweise für kleinere Dachflächen, Stossverbindungen und Detailarbeiten wie Eckbereiche oder Anschlüsse von Gullys und Lichtkuppeln sowie für Reparaturen verwendet. Die Arbeit mit einem Handgerät ist zeitaufwendig und die Nahtqualität hängt in großem Masse von der Übung und dem Geschick des Dachdeckers ab.
Zeitsparender und qualitativ gleichmäßiger ist die Arbeit mit Dachschweißautomaten. Diese werden insbesondere für das Verschweißen der Längsnähte von größeren Objekten genutzt und sind in unterschiedlichen Ausführungen, je nach Anforderung, erhältlich. Alle gängigen thermoplastischen Dachmaterialien können mittels Heißluft verschweißt werden. Hierzu zählen vor allem ECB (Ethylen-Copolymerisat_Bitumen), PVC (Polyvinylchlorid), EVA (Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer), TPE (Thermoplastische Elastomere), FPO (Legierung aus flexiblen Polyolefinen) und als Sonderfall auch Bitumen.
Drei Parameter maßgebend
Die Herstellung einer funktionierenden Heißluftschweißnaht ist immer von dem Zusammenspiel dreier Parameter abhängig:
- Schweißtemperatur
- Schweißgeschwindigkeit
- Anpressdruck.
Die Cirka-Werte für diese drei Parameter erhält man beim Dichtungsbahnen- oder beim Gerätehersteller. Die Parameter sind stark von den Umgebungseinflüssen, wie Außentemperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit, Untergrundbeschaffenheit etc. sowie von dem eingesetzten Bahnenmaterial und der Bahnendicke abhängig. Daher sollte vor der eigentlichen Verschweißung der Kunststoffbahnen eine Probeschweißung am Material vor Ort durchgeführt werden. Nach Möglichkeit sollten dabei Reststücke verbraucht werden. Durch einen mechanischen Zugtest (Schälversuch) kann beurteilt werden, ob die gewählten Einstellungen für die jeweilige Situation richtig sind oder ob gegebenenfalls nachjustiert werden muss. Da die meisten Dachschweißautomaten mit einem einseitig wirkenden Andrucksystem arbeiten, muss der Untergrund so beschaffen sein, dass der erforderliche Gegendruck gegeben ist; das heißt, er muss eine entsprechend glatte und feste Untergrundstruktur aufweisen. Für Fälle in denen der Untergrund zu weich oder nicht glatt genug ist, stehen Schweißautomaten mit Doppelandrucksystemen zur Verfügung, die unabhängig von der Untergrundbeschaffenheit arbeiten (allerdings nur bei loser Verlegung).
Aufgepasst: hohe Temperaturen
Beim Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffen mit heißer Luft entstehen, je nach Werkstoff, Temperaturen zwischen 300 und 700 Grad Celsius. Durch die Einwirkung der heißen Luft zwischen die überlappend verlegten Bahnen (thermoplastische Fügeflächen) werden diese "aufgeweicht" (also in einen plastischen Zustand gebracht) und unter Zugabe von Druck zusammengefügt. Dieser Druck sollte möglichst gleichmäßig aufgebracht werden. Beim Schweißen mit einem Handgerät erfolgt der Druck über eine Silikonandrückrolle per Hand, je nach Werkstoffart gerade in Schweißrichtung, zum Beispiel für ECB oder in 45 Grad zur Schweißrichtung, zum Beispiel für PVC. Die Schweißgeschwindigkeit wird hier über den austretenden Schweißwulst, der maximal die halbe Bahndicke betragen soll, kontrolliert. Beim Schweißautomaten wird der Druck über die integrierte Andrückrolle sowie die Nachlaufrolle aufgebracht. Sollte der Druck nicht ausreichen, können weitere Gewichte am Automaten angehängt werden. Als Qualitätsmerkmal einer gut abgedichteten Schweißverbindung ist auch hier eine kleine Schweißraupe an den Nahträndern erkennbar. Eine Schweißraupe entsteht als "Materialüberschuss", der bei richtig erwärmtem Material unter dem aufgebrachten Druck nach außen dringt. Die Mindestschweißbreite einer Überlappschweißnaht aus thermoplastischem Kunststoff auf dem Dach beträgt (in Deutschland) zwanzig Millimeter. Empfehlenswert ist es, die Schweißungen immer mit einer vierziger Düse auszuführen, um so sicher zu stellen, dass die geforderten zwanzig Millimeter auch wirklich an jeder Stelle der Schweißnaht erreicht werden. Vierzig Millimeter breite Düsen sind für alle gängigen Handschweißgeräte und Dachschweißautomaten erhältlich. Auch kleinere Dachschweißautomaten für Arbeiten an kleineren Objekten oder im randnahen Bereich sind mittlerweile mit vierzig Millimeter breiten Düsen ausgerüstet.
Fehler in der Verarbeitung
Werden die Eingangs erwähnten drei Parameter (Schweißtemperatur, Schweißgeschwindigkeit und Anpressdruck) nicht optimal aufeinander abgestimmt, können typische Schweißfehler entstehen, die sich wie folgt darstellen:
- Zu hohe Temperaturen
Werden zu hohe Temperaturen gewählt, können die Dichtungsbahnen im ungünstigsten Fall Löcher bekommen und verbrennen. Zudem kann das Untermaterial, zum Beispiel eine Wärmedämmung, durch die starke Hitzeentwicklung ebenfalls stark in Mitleidenschaft gezogen werden.
- Zu niedrige Temperatur
Ist die Temperatur zu gering, erfolgt keine oder eine zu geringe Plastifizierung des Materials, eine anschließende Fügung über den aufgebrachten Druck kann nicht erfolgen.
- Zu geringer Anpressdruck
Ebenso verhält es sich beim Anpressdruck. Wird dieser zu gering aufgebracht, können die plastifizierten Moleküle der Kunststoffbahnen sich nicht ineinander verbinden und die Abdichtung bleibt offen.
- Zu hoher Anpressdruck
Wird im Gegensatz dazu ein zu hoher Druck ausgeübt, kann im schlechtesten Fall das Untermaterial zerdrückt oder die plastifizierte Masse des zu verschweißenden Materials zu stark nach außen weggedrückt werden, so dass die verbleibende Masse nicht ausreicht, um eine optimale Verbindung zu erreichen.
- Zu hohe Geschwindigkeit
Auch Fehler in der Wahl der Geschwindigkeit wirken sich merklich auf die Qualität der Schweißung aus. Eine zu hohe Geschwindigkeit kann ebenfalls eine nicht genügende Plastifizierung des Materials bewirken, da der Wärmeeinfluss auf die Fügestellen evtuell nicht intensiv genug ist.
- Zu niedrige Geschwindigkeit
Eine zu niedrige Geschwindigkeit kann, insbesondere in Verbindung mit hohen Temperaturen, die Bahnen schädigen und sich gegebenenfalls auf die Untermaterialen schädigend auswirken. Eine geringe Schweißgeschwindigkeit ist auch schon aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nicht gewünscht.
Oliver Adrian