Faserverbundwerkstoffe seit 1985

Reparatur von GFK-Booten und Bauteilen

GFK-Boote sind äußerst robust und lan­glebig. Trotz­dem kön­nen Beschädi­gun­gen auftreten durch Zusam­men­stöße oder unsan­fte Anlege­manöver. In diesem Fall ist guter Rat teuer! Aber: Nahezu jede Beschädi­gung lässt sich beheben. Man stellt also zuerst den Grad der Beschädi­gung fest und legt dann die Strate­gie für die Reparatur fest. Ein­fache Repara­turen sind zum Beispiel Löch­er auf­füllen oder kleinere, ober­fläch­liche Risse beseitigen.

Diese Schä­den kön­nen von jedem selb­st behoben wer­den. Bei struk­turellen Schä­den dage­gen müssen tra­gende Struk­turen von bei­den Seit­en des Lam­i­nates wieder aufge­baut wer­den. Mit allen zusät­zlichen Arbeit­en, wie Spachteln, Schleifen und Lack­ieren kön­nen hier einige Tage Arbeit ins Haus ste­hen. Dies ist in aller Regel dann die Arbeit für Profis.

Bevor wir losle­gen, noch ein paar Gedanken zum The­ma Epox­id­harz oder Poly­ester­harz. Die meis­ten Schiffe sind mit Poly­ester­harz gebaut wor­den und somit sind Repara­turen mit Poly­ester­harz dur­chaus sin­nvoll und vor allem möglich. Eben­so möglich sind hier natür­lich Epox­id­harze solange das Poly­ester­harz voll aus­ge­härtet ist. Ander­sherum sind Schiffe, die aus Epox­id­harz gebaut wur­den nur bed­ingt mit Poly­ester­harz zu reparieren.

Die Ursache liegt in den unter­schiedlichen Bruchdehnun­gen. Stan­dard-Poly­ester­harze liegen mit 2–3% deut­lich unter EP-Harzen, welche eher 4–7% Bruchdehnung aufweisen. Repari­ert man hier mit einem Stan­dard Poly­ester gibt es anschließend Risse in der repari­erten Stelle die sich auch noch in das bis­lang ungeschädigte Lam­i­nat fort­set­zen kön­nen. Hier funk­tion­ieren nur spezielle Typen wie einige Iso-NPG Harze oder Vinylester­harze. Im Zweifels­fall nimmt man natür­lich ein Epox­id­harz um ein Epoxy-Schiff zu reparieren.

Grundsätzliche Eigenschaften des gehärteten Laminates

Poly­ester­harz (UP)
Epoxy­d­harz (EP)
Gerin­gere Bruchdehnung
Höhere Bruchdehnung
Hohe UV- und Witterungsbeständigkeit
Vergilbt unter UV-Einfluss
Span­nun­gen, da Schrumpf in fes­ter (geliert­er) Phase auftritt
Span­nungsarm, da Schrumpf in flüs­siger Phase erfolgt

Verarbeitung

Poly­ester­harz (UP)
Epoxy­d­harz (EP)
Deut­lich wahrnehm­bar­er Geruch nach Styrol
Nahezu geruch­los
Schnelle Här­tung
Langsame Här­tung
Lange über­laminier­bar
Vor dem Über­laminieren muss geschlif­f­en und gere­inigt werden

Verstärkungsfasern

Poly­ester­harz (UP)
Epoxy­d­harz (EP)
Glas­mat­ten
Glas­gewebe
Glas­gewebe
Glas­gelege
Glas­gelege
Kohle­fasergewege
Kohle­fasergelege

Kosten

Poly­ester­harz (UP)
Epoxy­d­harz (EP)
In Kom­bi­na­tion mit Glas­mat­te aus­ge­sprochen kosten- günstig
Epoxy mit Gewebe und Gelege sind dur­chaus teure Rohstoffe

1. Einfache Reparaturen von GFK Booten

1.1 kleine Löcher

Im ein­fach­sten Fall muss nur ein Loch von ein­er aus­geris­se­nen Schraube aufgefüllt wer­den. Hier gibt es zwei grund­sät­zliche Fälle: ein durchge­hen­des Loch oder ein soge­nan­ntes Sack­loch. Das Vorge­hen ist in bei­den Fällen gle­ich mit ein­er Aus­nahme. Ein durchge­hen­des Loch muss erst auf ein­er Seite ver­schlossen wer­den. Dies geschieht mit einem ein­fachen Stopfen.

Arbeitss­chritte:

  1. Aus­bohren oder –fräsen bis zum tragfähi­gen Laminat
  2. Lochrand anschäften mit Senkbohrer
  3. Bei durchge­hen­den Löch­ern stopfen ein­set­zen. Danach Loch mit Faserspach­tel auf­füllen (siehe Anhang)
  4. Ober­fläche mit Japanspach­tel glatt ziehen und Faserspach­tel härten lassen
  5. Nach Här­tung schleifen, füllern und lackieren.

1.2 Große Löcher

Große Löch­er wer­den ähn­lich wie kleinere behan­delt. Nur die Art des Stopfens sieht anders aus.

Arbeitss­chritte:

  1. Aus­fräsen oder schleifen bis zum tragfähi­gen Laminat
  2. Anschleifen der Rückseite rund um das Loch (ca. 5cm breit)
  3. Bei kleinen Löch­ern mit Senkbohrer den Rand anschrä­gen, bei großen Löch­ern den Rand mit Schleif­pa­pi­er anschäften
  4. Glas­gewebe mit Harz/Härtergemisch tränken und auf der Rückseite über das Loch leg­en. Am Rand blasen­frei anlaminieren.
  5. Nach der Här­tung Faserspach­tel auf­tra­gen und glatt ziehen.
  6. Faserspach­tel nach dem voll­ständi­gen Aushärten schleifen, füllern und lackieren.
  7. Repara­turen an Strukturbauteilen


Bei Repara­turen an tra­gen­den Bauteilen ver­bi­etet sich der Ein­satz von Faserspach­tel, vor allem wenn das Lam­i­nat aus Gewebe oder Gelege beste­ht. Hier kommt nur der Ein­satz von Geweben/Gelegen und eventuell von Mat­ten in Frage.

2. Reparaturen an Strukturbauteilen

2.1 Auffüllen von großen, durchgehenden Löchern in Strukturbauteilen

  1. Aus­fräsen oder Auss­chleifen des Lochs bis zum tragf higen Laminat
  2. Anschrä­gen des Lam­i­nates im Ver­hält­nis 1:10. Ein 10mm dick­es Lam­i­nat wird auf 100mm um das Loch herum angeschrägt.
  3. Gewebe und/oder Mat­ten zuschnei­den, dabei 2 Lagen so zuschnei­den, das sie etwa 5mm größer als das Loch sind.
  4. Die bei­den größten Gewe­be­ab­schnitte mit Harz vortränken und von bei­den Seit­en auf das Loch leg­en. Im Rand­bere­ich die Laminatstücke gut andrücken und entlüften. Härten lassen.
  5. Sobald die Laminatstücke leicht angeh rtet sind das restliche Lam­i­nat auf­bauen. Dabei mit den größten Stücken begin­nen. Zulet­zt die kle­in­sten Stücke auflaminieren. Dabei jede Lage gut entlüften.
  6. Reparaturstelle aushärten lassen und dann glatt schleifen. Füllern und lackieren.

2.2 Auffüllen von großen, durchgehenden Löchern in Strukturbauteilen

Gestal­tet es sich noch recht ein­fach ein Loch zu repari­eren, das von bei­den Seit­en zugänglich ist muss man sich bei nur von ein­er Seite zugänglichen Schä­den mit einem kleinen Trick behelfen. Im Prinzip ver­wen­det man einen „Stopfen“, nur das dieser hier eher eine dünne Plat­te ist.

Arbeitss­chritte

  1. Eine Lage Gewebe zuschnei­den die etwa 10–15 mm größer als der Lochdurchmess­er ist. Mit Harz/Härter tränken und aushärten lassen.
  2. Vor­bere­it­en des Loches wie unter 2.1
  3. Die aus­ge­härtete Lam­i­nat­lage in der Mitte mit einem Loch verse­hen und einen Draht durch­steck­en. Damit der Draht nicht durchrutscht umbiegen und mit etwas Sci­Grip fixieren.
  4. Sci­Grip auf den Rand des Lam­i­nat­stück­es auf­tra­gen, den „Stopfen“ durch das Loch steck­en und mit dem Draht gegen die unzugängliche Rück­seite ziehen. Nach dem Aushärten des Kle­bers den Draht abkneifen.
  5. Nun kann wie schon unter 2.1 das Loch mit Lam­i­nat aufge­füllt werden.

2.3 Auffüllen von großen, durchgehenden Löchern in Sandwichlaminaten

Grund­sät­zlich geht man hier genau­so vor, wie bei den vorherge­hen­den Schad­stellen. Im Unter­schied zu vorher muss hier nur das Sand­wich wieder hergestellt wer­den, also muss etwas Schaum bzw. Bal­sa­holz einge­set­zt wer­den. Dies geschieht mit einem leicht­en Sand­wich-Kle­ber. Danach wird das Lam­i­nat aufgebaut.

Arbeitss­chritte

  1. Aus­fräsen bzw. Auss­chleifen des Loches bis zum Sand­wich. Dabei wieder darauf acht­en, das Lam­i­nat im Ver­hält­nis 1:10 anzufasen.
  2. Beschädigtes Sand­wich mit Lochsäge ausschneiden.
  3. Mit Lochsäge ein Stück aus ein­er Plat­te (orig­i­nalen) Kern­ma­te­r­i­al ausschneiden.
  4. Mit etwas Sand­wich-Kle­ber den „Stopfen“ ein­set­zen. Aus­tre­tenden Kle­ber abstreifen.
  5. Glas­gewebestücke und/oder Glas­mat­ten­stücke so zuschnei­den, das das größte etwa 4–5mm größer als die aus­geschlif­f­ene Stelle ist. Das kle­in­ste sollte etwa dem Durchmess­er am Lochgrund (also am Sand­wichk­ern) entsprechen.
  6. Nach­dem der Kle­ber ange­härtet ist kann nun laminiert wer­den. Man begin­nt wieder mit dem Größten Stück.
  7. Durch­härten lassen und dann die Ober­fläche glatt schleifen. Füllern und lackieren.

3. Osmosebeseitigung

3.1 Was ist Osmose?

Reparatur Osmose
Osmoseschaden in fort­geschrit­ten­em Stadium

Osmoseschä­den sind meist auf eine schlechte Ver­ar­beitung und/oder hohes Alter des Schiffes zurück­zuführen. Ausl ser sind meist Luft­blasen im Lam­i­nat (schlechte Entlüf­tung bei der Her­stel­lung) oder im Gel­coat. Diese führen auf­grund eines Konzen­tra­tions­ge­fälles dazu, das das Wass­er durch den Kun­st­stoff in die Blase ein­dif­fundiert. Es ist stets „weniger“ Wass­er im Kun­st­stoff als im umliegen­den Meer oder See. Daher wird eine solche Blase sich mit Wass­er füllen und solange weit­er wach­sen, bis sie aufplatzt.

Im Bild rechts wäre die Blase rechts und das umliegende Wass­er (das Meer) links. Durch das Konzen­tra­tions­ge­fälle entste­ht der osmo­tis­che Druck, der let­ztlich dafür sorgt, das immer mehr Wass­er in die Blase gelangt. Solche Schä­den sind nicht so ohne weit­eres zu beseit­i­gen. Je nach schwere des „Befalls“ muss hier ein Profi ans Werk. Trotz­dem wollen wir den grund­sät­zlichen Ablauf ein­er Sanierung beschreiben.

3.2 Sanierung von Osmoseschäden

Im ein­fach­sten Fall find­et man einige wenige Bläschen, die sich im Gel­coat befind­en. Im schlimm­sten Fall ist der gesamte Rumpf mit Osmose­bläschen über­sät, die noch dazu im Lam­i­nat sitzen. Hier gilt es zuerst festzustellen, wo sich die Osmose­bläschen befind­en. Dazu sticht man mehrere Bläschen auf

In aller Regel läuft Wass­er her­aus. Ist das Bläschen im Gel­coat find­en sich keine Glas­fasern (Fall1). Find­et man Glas­fasern ist das Lam­i­nat geschädigt (Fall2). Das aus­laufende Wass­er riecht in aller Regel nach Essig oder sog­ar nach Man­deln. In bei­den Fällen han­delt es sich um Zer­set­zung­spro­duk­te einiger Bestandteile des Kun­st­stoffes. In jedem Fall muss jede dieser Blasen gut getrock­net werden.

Fall 1: Ist nur das Gel­coat geschädigt, ist der Aufwand etwas geringer. Das Gel­coat wird bis auf das Lam­i­nat abgeschlif­f­en, anschließend fol­gt der Auf­bau ein­er Schutzschicht.

Arbeitss­chritte

  1. Abschleifen des Gel­coats bis auf das Laminat
  2. Lam­i­nat auf Feuchtigkeits­ge­halt prüfen (sollte unter 15% liegen). Ist der Feuchtigkeits­ge­halt zu hoch, muss der Rumpf getrock­net werden.
  3. Auf­brin­gen ein­er Lage Lam­i­nat (160 g/m2 Gewebe mit Harz AMPRO) härten lassen.
  4. Spachteln des Rumpfes mit S‑FAir 600, anschließend schleifen
  5. Ver­siegeln mit Hempels Light Primer (5–6 Lagen)
  6. Neuen Unter­wasser­anstrich aufbauen


Fall 2: 
Ist das Lam­i­nat gesch digt, ste­ht richtig viel Arbeit ins Haus. In diesem Fall muss nicht nur das Gel­coat ent­fer­nt wer­den, son­dern das Lam­i­nat muss bis auf das gesunde Mate­r­i­al abge­tra­gen wer­den. Dann erfol­gt der Neuauf­bau des Laminats.

Arbeitss­chritte

  1. Ent­fer­nen des Gel­coats und des gesch digten Lam­i­nats. In der Regel wird in solchen Fällen der Rumpf ges­trahlt. Schleifen oder Hobeln sch digt zu viel gesun­des Material.
  2. Rumpf­feuchtigkeit messen. Bei mehr als 15% Rumpf trock­nen (lassen).
  3. Je nach ent­fer­n­ten Lam­i­natschicht­en müssen mehrere Lagen Lam­i­nat aufge­baut wer­den. Dazu wird der ges­trahlte Rumpf ges­pachtelt. Härten lassen.
  4. Lam­i­natauf­bau (min­destens 1 Lage Glas­mat­te bzw. Glas­gewebe). Härten lassen.
  5. Spachteln und schleifen der Oberfläche.
  6. Ver­siegelung aufbringen.

Diese kurze Schilderung kön­nte den falschen Ein­druck erweck­en, das es sich um eine recht ein­fache Auf­gabe han­delt. Für diejeni­gen, die diese Auf­gabe selb­st l sen wollen, sei fol­gen­des angemerkt:

1 m² Osmose geschädigtes Lam­i­nat schleifen bedeutet etwa 1–2 Stun­den Arbeit (sofern das Lam­i­nat nur etwa 2mm tief geschädigt ist). Bei einem 30‘ Schiff also zwis­chen 15 und 40 Stun­den. Der anschließende Trock­nung­sprozess nimmt mehrere Wochen in Anspruch (in ein­er entsprechen­den Tem­perkam­mer deut­lich weniger). Spachteln und schleifen nehmen nochmals etwa 15 — 40 Stun­den in Anspruch (der ungeübte muss in der Regel deut­lich häu­figer spachteln und schleifen bis das Ergeb­nis überzeugt).

Anschließend wird das Lam­i­nat neu aufge­baut, was etwa 5–20 Stun­den in Anspruch nimmt. Es fol­gt wieder spachteln und schleifen mit weit­eren 10–20 Stun­den und der abschließende Auf­trag von ein­er Ver­siegelung. Je nach Mate­r­i­al zwis­chen 2 und 6 Stun­den. So kom­men schnell 100 Arbeitsstun­den oder mehr zusam­men, was für den Hob­by­is­ten etwa 3–4 Monate Arbeit bedeutet. Wohlge­merkt jeden Tag 2–3 Stun­den Arbeit nach der eigentlichen Arbeit.

Die Trock­nung eines Rumpfes erfordert in aller Regel den Ein­satz von Tem­perkam­mern oder min­destens Heizge­blasen. Bei­des eine eher teure Vari­ante. Die Empfehlung kann daher hier nur laut­en, diese Arbeit­en von einem Profi aus­führen lassen. Wir ver­mit­teln Ihnen gerne einen Kon­takt zu einem führen­den Sanierung­sun­ternehmen. Soll­ten Sie den­noch die Sanierung selb­st in die Hand nehmen wollen, sprechen Sie uns an. Wir erar­beit­en mit Ihnen zusam­men ein Konzept für Ihr Schiff.

4. Notwendige Materialien

Alle notwendi­ge Mate­ri­alien find­en sie in unserem Online-Shop. Bei Fra­gen oder Anre­gun­gen sprechen sie uns gerne an!

Poly­ester­harz (UP)
Epoxy­d­harz (EP)
Feuchtigkeitsmess­gerät Skip­per: Ein unverzicht­bares Gerät bei der Ren­ovierung eines Schiffes. Das Gerät bietet 3 unter­schiedliche Mess­bere­iche und bes­timmt den Feuchtege­halt über 2 weiche Gummielektroden.
Feuchtigkeitsmess­gerät Skip­per: Ein unverzicht­bares Gerät bei der Ren­ovierung eines Schiffes. Das Gerät bietet 3 unter­schiedliche Mess­bere­iche und bes­timmt den Feuchtege­halt über 2 weiche Gummielektroden.
Faserspach­tel: Um Löch­er oder tiefe Beschädi­gun­gen in nicht tra­gen­den Lam­i­nat­en aufzufüllen, füllt man das AMPRO Laminier­harz mit Glaskugeln und Col­loidal Sil­i­ca. Zum AMRPROTM Laminierharz/Härtergemisch gibt man 3% Col­loidal Sil­i­ca. Gut ein­rühren. Anschliessend wer­den Glaskugeln solange eingerührt, bis eine cremig- feste und gut spachtel­bare Masse ent­standen ist. Der Spach­tel muss inner­halb von etwa 15 Minuten ver­ar­beit­et werden
Feinspach­tel S/Fair 600: Alter­na­tiv kann man einen fer­ti­gen Spach­tel ein­set­zen. Das S/Fair 600 lässt sich but­trig auf­tra­gen und leicht schleifen. Die max­i­male Schicht­stärke beträgt 35 mm.
Laminier­harz VE679P: VE-Laminier­harz zum Laminieren im Unter­wass­er- und Über­wasser­bere­ich. Thixotropiertes VE/DCPD- Sys­tem mit her­vor­ra­gen­den Tränkung­seigen­schaften. Geleirzeit um 35 Minuten. Lloyd ́s Zulas­sung. Zur Erre­ichung best­möglich­er Wit­terungs- und Wasserbeständigkeit wird eine Nach­här­tung emp­fohlen. Die Nach­här­tung sollte bei mind. 60°C für je eine Stunde pro mm aufge­tra­genes Lam­i­nat erfolgen.
Laminier­harz Ampro: EP-Laminier­harz für alle Reparat­u­rar­beit­en im Über­wass­er- wie auch Unter­wasser­schiff. Das Harz zeich­net sich durch gute Fasertränkung sowie keín­er Aus­bil­dung von Amin­röte aus. Mit drei ver­schiede­nen Härtern sind Ver­ar­beitungszeit­en zwis­chen 35 min und 4 Stun­den möglich. Zur Erre­ichung der best­möglichen Wit­terungs- und Wasserbeständigkeit wird eine Nach­här­tung emp­fohlen. Bei Ein­satz der Langsamen und extrem langsamen Härter ist es drin­gend erforderlich.
Hempel Light Primer: Als let­zte Schicht vor dem Auf­brin­gen eines Antifoul­ings wird der Light Primer aufge­tra­gen. Dies kann mit ein­er Rolle oder aber mit ein­er Spritzpis­tole (Verdün­ner bis zu 20% dazugeben) erfol­gen. Bei Auf­tra­gen von zwei Schicht­en (etwa 100 g/m2) erhält man einen her­vor­ra­gen­den Haft­grund für das Antifoul­ing. Trägt man 5–6 Schicht­en (350–400 g/m2) auf, erhält man eine Sperrschicht um erneute Osmose zu verhindern.
Hempel Light Primer: Als let­zte Schicht vor dem Auf­brin­gen eines Antifoul­ings wird der Light Primer aufge­tra­gen. Dies kann mit ein­er Rolle oder aber mit ein­er Spritzpis­tole (Verdün­ner bis zu 20% dazugeben) erfol­gen. Bei Auf­tra­gen von zwei Schicht­en (etwa 100 g/m2) erhält man einen her­vor­ra­gen­den Haft­grund für das Antifoul­ing. Trägt man 5–6 Schicht­en (350–400 g/m2) auf, erhält man eine Sperrschicht um erneute Osmose zu verhindern.

Beratung

fon: +49 (0) 4621 95533
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