Nahtschweißung von Kunststoffbahnen

Dach- und Bauwerksabdichtung mit Kunststoffbahnen (mit thermoplastischen Eigenschaften)

Durch ihre thermoplastischen Werkstoffeigenschaften bieten Kunststoffbahnen eine solide Basis für eine hochwertige Flachdach- und Bauwerksabdichtung. Die Bahnen können einfach und sicher miteinander verbunden werden und lassen sich je nach Werkstoffart und Beschaffenheit unter Wärmezufuhr verformen und individuell modellieren. Zusätzlich erleichtert wird die handwerkliche Arbeit durch passgenaues Systemzubehör wie Verbundbleche und Systemeinbauteile (z. B. Formteile für unterschiedliche Durchdringungen, Außen- und Innenecken).

Auf dieser Seite finden Sie allgemeingültige Informationen zur Nahtschweißung von Kunststoffbahnen.

1 Nahtfügung

Die Ausbildung der erforderlichen Naht- und Anschlussverbindungen erfolgt je nach Anwendungsfall und je nach Werkstoffeigenschaft mit Heißluft oder mit Quellschweißmitteln. Bei der Verarbeitung wird generell ohne offene Flamme gearbeitet.

Die Mindestbreite für die Überdeckung bzw. Überlappung der Bahnen im Saumbereich beträgt 40 Millimeter. Bei Lagesicherung durch mechanische Befestigungen im Nahtbereich ist die Überlappung entsprechend zu erhöhen. Die Mindestbreite der Nahtverbindung (Schweißnaht) von Kunststoffbahnen beträgt beim Heißluftschweißen 2 Zentimeter und beim Quellschweißen 3 Zentimeter. Normativ ist die Planung und Verarbeitung von bahnenförmigen Abdichtungen in der Normenreihe DIN 18531 bis DIN 18535 geregelt.

Für die Herstellung einer sicheren Nahtverbindung (Schweißung) sind grundsätzlich die folgenden Punkte zu beachten bzw. umzusetzen:

  • Die Fügeflächen müssen trocken und frei von Fremdkörpern bzw. Schmutz sein. Unter Umständen ist eine Nahtreinigung mit speziellem Nahtreiniger nach Vorgaben des Bahnenherstellers erforderlich.
  • Vor dem eigentlichen Schweißvorgang muss eine Versuchsschweißung mit Schältest erfolgen.
  • Während und nach dem Schweißen ist eine Nahtkontrolle erforderlich
  • Beachten Sie die Hinweise in der jeweiligen Verlegeanleitung des Kunststoffbahnenherstellers!
  • Nach längeren Arbeitsunterbrechungen müssen die zuvor beschriebenen Punkte erneut beachtet bzw. durchgeführt werden.

1.1 Heißluftschweißen

Beim Heißluftschweißen werden die Fügeflächen der Kunststoffbahnen durch Heißluft plastifiziert und durch Druck so miteinander verbunden, dass eine materialhomogene Nahtverbindung entsteht. Voraussetzungen für die fachgerechte Ausbildung der Naht sind geeignete Heißluftschweißgeräte, die regelmäßig gewartet werden müssen.

Heißluftschweißen ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

  • Beide Fügeflächen werden durch gleichmäßiges Erhitzen in den plastischen Zustand gebracht.
  • Der gleichzeitige Fügedruck muss unmittelbar nach Erreichen des plastischen Zustandes aufgebracht werden. 
  • Die Schweißgeschwindigkeit variiert in Abhängigkeit von der Bahnentemperatur, der Heißlufttemperatur und Luftmenge des Nahtfügegerätes, dem Untergrund und den Materialdicken.
  • Nahtkanten, die mit einer nachfolgenden Bahn, einem Zuschnitt oder einem Formteil überschweißt werden, müssen zur Vermeidung der Kapillarwirkung vorher in Schweißnahtbreite gemäß Herstellervorschrift angeschrägt werden (T-Stoß-Ausbildung)
  • Die Fügeflächen müssen trocken und frei von Fremdkörpern bzw. Schmutz sein. Ggf. ist eine Nahtreinigung mit speziellem Nahtreiniger nach Vorgaben des Bahnenherstellers erforderlich.
     

1.2 Quellschweißen

Beim Quellschweißen werden die Fügeflächen der Kunststoffbahnen durch Einbringen eines Quellschweißmittels gelöst und durch Druck miteinander verbunden.

Beim Quellschweißen ist zu beachten:

  • Die Fügeflächen müssen trocken sein. Bei feuchter Witterung oder bei hoher relativer Luftfeuchte (> 75 bis 80 %) dürfen Quellschweißungen deshalb nicht durchgeführt werden.
  • Beide Fügeflächen werden durch Quellschweißmittel angelöst. Das gleichmäßig kontrollierte Benetzen der Kontaktflächen erfolgt vorzugsweise mit einer Pinselflasche.
  • Der gleichzeitige Fügedruck wird je nach Bahnenmaterial bzw. Bahnentyp z. B. durch das Gewicht eines mit Sand gefüllten Polyethylen-Folienschlauches (Sandsack) sichergestellt. Alternativ wird der benetzte Bereich mit einem auf der Naht geführten saugfähigen Lappen unter mäßigem Druck gefügt und ggf. überschüssiges, an der Nahtkante austretendes Quellschweißmittel aufgenommen. Eventuell muss zusätzlicher Druck mit einer Silikon-Andruckrolle ausgeübt werden.
  • Bei Umgebungstemperaturen unter +10 °C muss der Schweißbereich mit einem Heißlufthandschweißgerät vorerwärmt werden.
  • Quellschweißnähte müssen ggf. mit einer Nahtversiegelung gesichert werden.
  • Die T-Stoß-Ausbildung ist grundsätzlich mit Heißluft auszuführen. 

2. Wichtige Steuergrößen bei der Ausführung einer Nahtverbindung

Die Parameter zur Herstellung einer sicheren Nahtverbindung/Schweißung werden durch den Bahnenhersteller festgelegt. Folgende wichtige Vorgaben werden getroffen und definiert:

  • Schweißtemperatur
  • (ggf. notwendige) Vorbehandlung der Bahn
  • Sauberkeit
  • Anpressdruck
  • Geschwindigkeit des Fügeprozesses

Ebenso bestimmt der Hersteller die zulässigen Fügetechniken, die dazugehörigen Parameter und das Verarbeitungsfenster (die Grenzen der zulässigen Schweißparameter), unter denen eine dauerhafte Nahtverbindung hergestellt werden kann. Die Nahtausführung bestimmt die Dichtheit und beeinflusst maßgeblich die Widerstandfähigkeit der Abdichtung während der Nutzungszeit.

Hinweis: Bei Bedarf bieten die Hersteller einen entsprechenden Service an, um die Qualität der Nahtfügung an Materialproben zu beurteilen. Die Nahtfügung sollte möglichst zeitnah mit dem Verlege-Fortschritt der Bahnen erfolgen.

Durch schwankende Bedingungen auf der Baustelle hinsichtlich Temperatur, Geschwindigkeit, Druck, Stromversorgung, Variation der Nahtbreite oder Sauberkeit der Fügeflächen ergeben sich bei der Prüfung auf der Baustelle ggf. andere Scherfestigkeiten und Schälfestigkeiten der Fügenaht als bei Schweißung und Prüfung unter Laborbedingungen.

Zur Beurteilung der Qualität von Schweißungen auf der Baustelle müssen daher die aufgeführten Kriterien der jeweiligen Hersteller herangezogen werden.


2.1 Probeschweißung

Vor dem Schweißen der Dachfläche muss eine Versuchsschweißung mit Schältest durchgeführt werden. Die Versuchsschweißung dient zur Kontrolle der Einstellwerte der Schweißgeräte und, falls erforderlich, zur Anpassung an die Baustellenbedingungen.

Schältest – Im Rahmen des sog. Schältests an der Probeschweißung wird die vollständig abgekühlte Schweißnaht durch Aufziehen der oberen Bahn am Anfang oder Ende einer Schweißnaht geprüft. Der Zug ist dabei in Schweißnahtrichtung auszuführen. Mit Hilfe dieses Tests lässt sich feststellen, ob über den gesamten Querschnitt der Nahtbreite hinweg eine durchgehende Schweißung erzielt wurde.

Die durchgehende Schweißung muss eine Mindestbreite von zwei Zentimetern (2 cm) aufweisen. Ein unregelmäßiger „Anriss“ weist auf mangelhafte Reinigung, Nahtvorbereitung oder auf unsachgemäß eingestellte Automaten hin.


2.2 Nahtprüfung

Um die Qualität einer Schweißnaht sicherzustellen, ist eine gründliche Überprüfung der Nähte notwendig. Hierbei sind sowohl die Sichtprüfung als auch die mechanische Prüfung mit einem Nahtprüfgerät geeignete Methoden. Je nach den Vorgaben des Bahnenherstellers können zusätzliche Prüfverfahren, wie beispielsweise das Vakuum-Verfahren, erforderlich sein. Um Fehler frühzeitig zu erkennen und gegebenenfalls zu beheben, ist eine kontinuierliche Kontrolle während der Arbeit nach sinnvollen Tages- und/oder Arbeitsschritten ratsam. Alle Nähte, die an einem Arbeitstag gefertigt wurden, sollten am Ende des Tages vollständig überprüft sein.


3. Zusammenfassung / Nahtschweißung auf einem Blick

Die fremdstofffreie, materialhomogene Schweißung von Kunststoffbahnen im Bereich der Nahtüberlappung oder zur Anschluss- und Detailausbildung hat sich seit Jahrzehnten bewährt.

Beim Schweißen müssen die Herstellervorgaben beachtet werden. Um ein einwandfreies Schweißergebnis sicherzustellen, müssen vorab außerdem eventuell vorhandene (z.B. nach längeren Baustellenunterbrechungen entstandene) Verschmutzungen sowie Feuchtigkeit und Ähnliches im Fügebereich entfernt werden.

Sämtliche Nahtkontrollen erfolgen mit den von den jeweiligen Herstellern empfohlenen Methoden und Werkzeugen. Bei Bedarf bieten die Hersteller einen entsprechenden Service an, um die Qualität der Nahtfügung an Materialproben zu beurteilen.

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