Reinigungseffekte durch eine Keramikbeschichtung

Reinigungseffekte durch eine Keramikbeschichtung - Wird der Traum vom immer sauberen Auto war?

Kamen in den 90er und 2000er Jahren noch Versiegelungen auf Wachs-, Polymer- und Teflon-Basis für den Schutz von frisch gereinigten und polierten Fahrzeugen zum Einsatz, sind es seit etwa 10-20 Jahren immer ausgereiftere und beständigere Siliziumbeschichtungen. Die Standzeit, also die durchschnittliche Zeit bis eine Schutzversiegelung durch Belastung durch Nutzung und Reinigung, abgebaut ist, hat sich in dieser Zeit fast spektakulär vervielfacht.

Wachs- und Polymerversiegelungen waren bereits nach wenigen Wochen vom Fahrzeuglack abgespült, erste Siliziumbeschichtungen aus Fernost (meist Japan) aus den späten 1990er und 2000er Jahren hielten bereits mehrere Jahre auf Autolacken. Moderne Beschichtungen unterliegen jedoch mittlerweile keinem nennenswerten Zerfall durch übliche chemische oder thermische Belastung und verbleiben prinzipiell für immer auf dem Lack.

Aktuelle Fahrzeuge werden mit einer Lackschicht von ca. einem zehntel Millimeter ausgeliefert, im Fachjargon spricht man von 120 bis 140 mμ. Keramikbeschichtungen sind auf Fahrzeuglacken mit üblichen Lackschichtmessgeräten, wie sie in Lackierbetrieben verwendet werden, nicht messbar. Unter dem Rasterelektronenmikroskop werden meist 1-2 mμ und in Extremfällen 10mμ Schichtstärke einer Keramikbeschichtung gemessen werden, also 1/1000 – 10/1000mm.

Trotz der geringen Schichtstärke bieten Keramikbeschichtungen einen deutlich sichtbaren Schutz vor Kratzern, Antihaft- und Selbstreinigungseffekte und das über viele Jahre hinweg. Die Frage, wie das möglich ist, liegt daher nahe.

Hohe Oberflächenenergie = starke Verschmutzung, niedrige Oberflächenenergie = weniger Verschmutzung

Allgemein kann man sagen, dass die Verschmutzung des Fahrzeugexterieurs im Zusammenhang mit der Oberflächenenergie steht. Die Oberflächenenergie ist ein physikalisches Maß, auf das wir hier, der Vereinfachung wegen, im Detail nicht eingehen möchten. Wir möchten nämlich, dass auch ein technisch weniger versierter Leser bis zum Ende dranbleibt.

Die Kurzversion: Das Grundprinzip besagt, dass Materialien hoher Oberflächenenergie leicht durch Materialien geringer Oberflächenenergie bedeckt werden (Benetzung). Im Umkehrschluss können Materialien mit niedriger Oberflächenenergie durch Materialien mit hoher Oberflächenenergie nicht benetzt werden.

Einen weiteren Erklärungsansatz bieten die Messmethoden von Oberflächenenergie. Auf die zu messende Oberfläche werden Testtinte oder Wassertropfen gegeben. Bei der Testtinte wird die Zeit des Zusammenziehens gemessen, bei Wassertropfen der Kontaktwinkel. Je schneller das Zusammenziehen der Testtinte oder je höher der Kontaktwinkel des Wassertropfens ist, umso niedriger ist die Oberflächenenergie.

Beschichtungstechnologie wie moderne Keramikbeschichtungen nutzen diesen Effekt und erzeugen eine massive Reduktion der Oberflächenenergie des Fahrzeuglacks. Gtechniq erreicht mit der neuesten Version seiner Keramikbeschichtung „EXO“ eine Reduktion der Oberflächenenergie von mehr als 50%.

Zusammengefasst kann man sagen, dass die Oberflächenenergie bzw. deren Senkung ein wichtiges Kriterium einer Keramikbeschichtung ist, jedoch ist sie nicht das einzige Maß.

Lackglätte: So bleibt nix kleben.

Eine besondere Herausforderung und gleichermaßen wichtig für ein sauberes Auto ist die Oberflächenglätte. Diese wird im Wesentlichen durch das Polieren des Fahrzeuglacks erreicht. Feine bis mittelgroße Kratzer, Verwitterung, Ermatten und beschädigter Klarlack wird in sehr aufwändiger Handarbeit abgetragen.

Selbst bei neuwertigen Fahrzeugen wird das Erscheinungsbild des Fahrzeugs erheblich verbessert. Die entstandene Lackglätte sorgt selbst vor dem Auftragen einer Keramikversiegelung für einfacheres Reinigen und Trocknen des Fahrzeuglacks. Dennoch steigert eine hochwertige Keramikversiegelung sowohl die Lackglätte als auch den Glanz nochmal erheblich und verstärkt somit die Geschwindigkeit des Ablaufs von Wasser- und Schmutz.

Das Schaffen eines tief glänzenden, glatten Fahrzeuglacks mit niedriger Oberflächenenergie ist folglich nur durch eine präzise Abstimmung von Arbeiten der Fahrzeugaufbereitung – vornehmlich Lackdefektkorrektur mittels Polieren – und der passenden Beschichtungstechnologie möglich. Das Beschichten eines Fahrzeuglacks ohne entsprechende Vorbereitung und somit ohne ausreichend Lackglätte ist folglich nicht sinnvoll.

Für die Formulierung einer Keramikbeschichtung stellt die Erhaltung der Lackglätte bei gleichzeitiger Reduktion der Oberflächenenergie eine besondere Herausforderung dar. Aus der Natur kennt man beispielsweise den Lotuseffekt, eine raue Oberfläche ist naturgemäß wasserabweisend und hat eine niedrigere Oberflächenenergie als eine glatte Oberfläche. Die Gtechniq Versiegelungstechnik ist auch hier führend und vereint durch Nanopartikel hohe Oberflächenglätte mit niedriger Oberflächenenergie.

Man kennt es aus YouTube-Videos und jeder Hersteller von Keramikbeschichtungen wirbt damit – der Wasserabperleffekt, kurz Beading genannt. Nach dem Auftragen einer Versiegelung perlt das Wasser vom Autolack ab und läuft quasi tropfenfrei vom Autolack runter. Diese Funktion einer Keramikversiegelung wird im Wesentlichen durch die Veränderung der Oberflächenenergie ausgelöst. Ein hoher Abperleffekt führt zu weniger Feuchtigkeit auf dem Autolack, somit auch zu weniger Schmutzanhaftung. Erfolgt die Verschmutzung durch Verunreinigungen wie Blütenstaub, Bremsstaub und dergleichen, kann eine starke Wasserabweisung im Umkehrschluss jedoch die Selbstreinigung durch Regen behindern. Es muss sichergestellt sein, dass ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Wasserabperleffekt (im Fachjargon auch Hydrophobie genannt) und der Fähigkeit Schmutz mittels Wasser- bzw. Waschwasser zu lösen und abzuwaschen bestehen. Gtechniq hat eigene Additive für ihre Keramikbeschichtungen entwickelt und zudem die Waschchemie so konzipiert, dass sichergestellt ist, dass Wasser abperlt und trotzdem in so ausreichender Menge auf dem Fahrzeuglack gehalten wird, dass Selbstreinigung und Fahrzeugwäsche möglich sind. Die erzielten Formulierungen können als Quadratur des Kreises bezeichnet werden und ebneten den Weg zum Einsatz auf Fahrzeugen, Flugzeugen, Booten und im Rennsport als Weltmarktführer.

Wasserabperleffekt: Das Nonplusultra?

Die auf Naturwissenschaft basierenden Vorteile einer Keramikbeschichtung führen zu Freude bei Fahrzeugbesitzer und zu aktivem Umweltschutz: Das Fahrzeug bleibt länger sauber, lässt sich wesentlich schneller und einfacher reinigen und führt somit zu einer geringeren Belastung durch scharfe Reinigungsmittel. Gtechniq führt für seine Keramikbeschichtungen einer Reihe von Pflegemitteln, wie Vorreiniger und Waschshampoos. Durch die erzielten Schutzeffekte ist es möglich komplett auf scharfe Reinigungssubstanzen zu verzichten, aktuell sind alle Vorreiniger für übliche Verschmutzungen pH-neutral und vollständig biologisch abbaubar. Durch den Einsatz innovativer Rezepturen, wie beispielsweise eines Bindezusatzes für die neueste Version v2 des Shampoos GWash konnte der Verbrauch an Waschwasser und Waschchemie um mehr als 30% reduziert werden – und das bei gesteigerter Reinigungskraft. An der Waschbox lässt sich beobachten, dass beschichtete Fahrzeuge mit deutlich weniger Verschmutzung vorfahren, schneller sauber und trocken sind. Ein glänzender Fahrzeuglack und Nachhaltigkeit stehen bei einem mit Gtechniq behandelten Fahrzeug im Einklang.

Gut für die Umwelt: Selbstreinigungseffekt und einfache Reinigung

Werterhalt durch Oberflächenschutz

Gepflegte Fahrzeuge erzielen auf dem Gebrauchtmarkt wesentlich höhere Verkaufspreise als ungepflegte Fahrzeuge. Haben Eigentümerin und Eigentümer die Pflege des Autointerieurs meist in der eigenen Verantwortung und können diese meistern, ist das bei der Außenpflege doch eine anspruchsvollere Tätigkeit. Fahrzeuglacke sind bedingt durch Umweltvorgaben und zur Nutzung von Einsparpotenzialen in den letzten Jahrzehnten empfindlicher geworden. Besonders bei Sonderlackierungen wie Mattlack, Wunschfarben und Effektlacken ist es wichtig, der Pflege eine besondere Bedeutung zu schenken, da der Wiederverkaufswert hier, gleichermaßen wie der Lackzustand, sinkt. Obwohl wie dargestellt Keramikbeschichtungen die Schichtstärke des Lacks nur minimal vergrößern, lässt sich die erzielte Materialhärte und Kratzresistenz deutlich nachweisen. So steigt beispielsweise die Materialhärte von Fahrzeuglack gemäß der Härteskala MOHS von 5 auf 10 durch den Auftrag von Gtechniq Crystal Serum Ultra. Kombiniert mit einer höheren Lackglätte und dem Füllen von Lackporen lassen sich Waschkratzer, Umweltverwitterung und Ausbleichen verhindern. Gtechniq Deutschland, die deutsche Niederlassung von Gtechniq, hat mit einem einfachen Test nachgewiesen, dass übliche Waschkratzer zu 95% reduziert werden. Dennoch dürfen die Erwartungen an Keramikbeschichtungen auch nicht überzogen werden. Gegen Steinschläge, Vandalismus und Unfälle hilft der sauberste Fahrzeuglack nicht.

Fazit

Antihaft-, Selbstreinigungseffekt, einfachere Reinigung und Oberflächenschutz von modernen High End Keramikversiegelungen sind das Ergebnis ausgereifter Nanotechnologie. Fachgerecht angewendet rentieren sich die Kosten meist nach wenigen Monaten und sorgen bei Neu- und Gebrauchtfahrzeugen für Spaß am Automobil. Durch die Möglichkeit auf umweltschädliche Reiniger zu verzichten, da übliche Verschmutzungen schon mit biologisch abbaubarer Waschchemie entfernt wird, ist ein nachhaltiger Beitrag zum Umweltschutz gewährleistet. Letztlich kann zusammengefasst werden, dass der Traum vom immer sauberen Auto ein Stück näher rückt. Die Entwicklung moderner Beschichtungstechnologie für Fahrzeuge nimmt derzeit so richtig Fahrt auf. Mit neuen Rohstoffen ist das nächste Level greifbar und wird schon in den nächsten Monaten durch erweiterte Angebote bei uns Einzug halten. Freuen dich mit uns, der Jürs GmbH – Der Collissionsspezialist und Gtechniq auf eine spannende Zukunft voller Innovation.