Hydrophobierung als Fassadenschutz

Eine Hydrophobierung schützt das Bauteil vor Schlagregen, Spritz- und Tauwasser. Am häufigsten werden dazu Silikonimprägnierungen und darauf eine Silikat(farben)schicht verwendet.
Der Vorteil der Siliconbautenschutzmittel besteht darin, dass sie die zum Beispiel die Gesteinssporen nur auskleiden und nicht verschließen, sodass die Wasserdampfdiffusion nur gering beeinträchtigt wird, während seine Wasseraufnahmefähigkeit sehr stark herabgesetzt wird.

Wer Außenbauteile hydrophobieren möchte, muss folgende Punkte bedenken:

Das Bauteil kann Feuchtigkeit nicht mehr durch Kapillartransport und Verdunstung nach außen ableiten, vor der Hydrophobierung muss es also völlig ausgetrocknet sein, Material und Schichtenfolge müssen so gewählt werden, dass auch unter extremen Bedingungen niemals Wasserdampf im Bauteil auskondensieren kann.
Hydrophobierte Oberflächen erleichtern die Gasdiffusion von Sauerstoff in das Bauteil, sie fördern damit zum Beispiel die Carbonatisierung von Beton und die Korrosion von eingebetteten Stahlbewehrungen; man benötigt dann zusätzlich eine die Kohlendioxiddiffusion sperrende Beschichtung.
Älteres Mauerwerk aus Natursteinen, aber auch alte Ziegelwände enthalten oft Mineralsalze, die mit dem Kapillarwasser an die Bauteiloberfläche transportiert werden; sie reichern sich hinter der hydrophobierten Fläche langsam an und kristallisieren dort aus, wenn auch nur die geringsten Wassermengen im Bauteil vorhanden sind; das kann zu Abplatzungen durch Kristallisationsdruck führen. Vor der Hydrophobierung solcher Wände sind Voruntersuchungen erforderlich.
Mechanische Beschädigungen der Hydrophobierungsschicht, Fehlstellen und Risse ermöglichen das Eindringen von Wasser hinter die hydrophobierte Schicht, die verstärkt zu Frostschäden in Form von Abblätterung und Absprengungen führt.

Zu beachten ist, dass äußere Bauteile über die Nacht infolge der Abstrahlung abkühlen. Sie benötigen eine Mindestmasse beziehungsweise -dicke, damit die eingespeicherte Wärme eine Abkühlung der Oberflächentemperatur unterhalb des Taupunktes verhindert. Kommt es zur Tauwasserbildung, so ist die Konstruktion so zu wählen, dass möglichst schnell eine Abtrocknung erfolgen kann. zum Beispiel Sandstein oder Beton sollen daher nicht mit einer Beschichtung versehen werden, damit die Feuchtigkeit ungehindert und schnell entweichen kann. Ist eine Beschichtung erforderlich, so könnte eine dunkle Kalkschlämme mit Kaliwasserglas für eine hohe Sorption sorgen.

Die hydrophobe Wechselwirkung

"Unpolare Moleküle oder Molekülteile (zum Beispiel Kohlenwasserstoffreste) halten fest zusammen, wenn sie sich in einem polaren Lösungsmittel (zum Beispiel Wasser) befinden. Ursache: Unpolare Moleküle oder Molekülteile gehen keine Wechselwirkung mit Wasser ein. Deshalb stören sie, in eine wässerige Lösung gebracht, unter Lösung von Wasserstoffbrücken deren homogene Struktur und erhöhen so den Ordnungszustand im System (vermindern die Entropie). Daher werden sie, unter Wiederschließung der Wasserstoffbrücken, aus der Lösung entfernt (Bildung von Ölfilmen auf Wasseroberflächen) oder zu vielen gemeinsam durch das umgebende Wasser so zusammengepresst, dass die Berührungsfläche des entstehenden hydrophoben Raums mit der polaren Lösung möglichst gering gehalten und so ein Zustand geringster Ordnung (größtmöglicher Entropie) angestrebt wird, entsprechend dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, dem Entropiesatz. Sie sind also wasserunlöslich, hydrophob.
Moleküle mit einem hydrophilen (ionisierten oder polaren) und einem hydrophoben (unpolaren) Molekülteil heißen amphipathisch. In wässeriger Lösung werden die hydrophoben Molekülteile zu einer zusammenhängenden Schicht zusammengedrückt, während die hydrophilen Teile sich dem polaren Lösungsmittel zukehren und mit diesen Wechselwirkungen eingehen." [1]

Quelle:
[1] Libbert, Eike u. a.; Allgemeine Biologie, 5. Aufl. VEB Gustav Fischer Verlag Jena 1986, S. 58 Kur, Friedrich; Wohngifte, Handbuch für gesundes Bauen und Einrichtungen, 3. Aufl. Verlag Eichborn, 1993, S. 543
Ettel, Wolf-Peter, Diecker, Wolfram, Wolf, Hans-Dieter; Bautenschutztaschenbuch, 2. Aufl. 1992, Berlin, München; Verlag für Bauwesen 198 ff