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ESA-Forschungszentrum erhält hochmodernes ESD-Bodensystem

Sika liefert neuentwickelte ableitfähige Beschichtung für Europäische Weltraumorganisation

Mit der neuen Bodenbeschichtung von Sika werden im Technologie- und Forschungszentrum der Europäischen Weltraumorganisation ESA ab sofort die höchsten Anforderungen an den Schutz von elektronischen Bauteilen für Weltraumfahrzeuge unter Reinraumbedingungen erfüllt.

Das Europäische Weltraumforschungs- und -technologiezentrum ESTEC (European Space Research and Technology Centre) mit Sitz im niederländischen Noordwijk ist das Entwicklungs- und Testzentrum für die Weltraumfahrzeuge der ESA. Um die empfindlichen elektronischen Bauteile und Systeme vor elektrostatischer Entladung zu schützen, sind dort ESD-Bodenbeschichtungen zwingend erforderlich. Die Böden mussten nun den aktuellen Anforderungen an die Nutzung angepasst und daher saniert werden. Denn die High-Tech-Bauteile der Weltraumfahrzeuge, zu denen unter anderem Satelliten zählen, werden inzwischen erschütterungsfrei auf Luftkissenfahrzeugen zu den Test- und Montagehallen transportiert.

Die Sanierung musste staubfrei im laufenden Reinraum-Betrieb des ESTEC erfolgen. Der auf Oberflächen- und Fugentechnik spezialisierte Fachbetrieb Chemiebau Zimmermann aus Gelsenkirchen wurde mit den Arbeiten beauftragt. Geschulte Mitarbeiter und die leicht zu verarbeitenden Sika-Produkte mit kurzen Aushärtungszeiten ermöglichten die vom Bauherren geforderte schnelle Ausführung.

Grundierung mit erhöhter Toleranz für Restfeuchte

Die Verarbeiter applizierten zunächst Sikafloor-701 als Feuchtigkeitssperre auf den Estrich, da das ESTEC an der Küste in Noordwijk auf nur drei Meter Meereshöhe und damit auf einem feuchten Untergrund liegt. Daher war eine hohe Druckfestigkeit von 80 bis 100 N/mm² gefordert – ebenso wegen der Befahrung der Verbindungswege zwischen den verschiedenen Gebäudebereichen mit Lkw und Gabelstaplern. Darauf erfolgte die Applikation von Sikafloor-161 als Grundierung und die Egalisierung mit Sikafloor-161 unter Zugabe von Quarzsand und Stellmittel T. Das 2K-Epoxidharzbindemittel wurde hier eingesetzt, weil es mechanisch hochfest ist und nur kurze Wartezeiten einzuhalten sind. Zudem toleriert das Material erhöhte Restfeuchten.

Nun konnte das Sikafloor-Leitset installiert werden. Pro Erdungsanschluss mit verdübelter Grundplatte können 100 m² Fläche abgeleitet werden. Kupferleitbänder überbrücken dabei Entfernungen von mehr als 10 Metern zum Anschlusspunkt. Die Verbindung zur Erdleitung erfolgte durch einen Elektroinstallateur. Über der Grundplatte und den Leitbändern rollten die Verarbeiter anschließend Sikafloor-220 W Conductive vollflächig als Leitfilm auf. Nach dessen Erhärten folgten die Probemessungen der Ableitfähigkeit.

Bodenfugen-Panel reduziert Vibrationen auf ein Minimum

Um die Anschlüsse der Böden zwischen den einzelnen Räumen und den Versorgungswegen herzustellen, stellten sich die kohlefaserverstärkten Polymer-Bodenfugen-Paneele FloorJoint PD AC als optimale Lösung heraus. Diese vorgefertigten Elemente können absolut eben eingebaut werden und sind bereits nach 24 Stunden begehbar. Das wellenförmige Fugendesign führt zudem zu einer optimalen Lastverteilung und ermöglicht so ein nahezu vibrationsfreies Befahren der Flächen gerade auch mit Luftkissentransportsystemen, wie sie im ESTEC zum Einsatz kommen.

Einbau der vorgefertigten Polymer-Bodenfugen-Paneele FloorJoint. Foto: Sika

Produkte erfüllen Anforderungen der ESA

Die neue elektrostatisch ableitfähige 2K-Verlaufsbeschichtung Sikafloor-3240 ECF auf PUR-Basis wurde im ESTEC erstmals auf großen Flächen eingesetzt. Die geringen Emissionen und die Lösemittelfreiheit des Produkts waren in diesem Fall besonders wichtig, um die empfindliche Technologie dort nicht zu beeinträchtigen. Auch die schnelle Begehbarkeit von unter sechs Stunden war hier von entscheidender Bedeutung. Die zähharte Beschichtung ist rissüberbrückend bis 0,8 mm und erfüllt die DIN EN 61340-4-1. Dank der i-Cure-Technologie härtet Sikafloor-3240 ECF blasenfrei aus und ist während der Verarbeitung weniger empfindlich gegenüber Luftfeuchtigkeit. „Das Neuprodukt hat einen sehr guten Verlauf und ist daher leicht zu verarbeiten“, beschreibt Udo Zimmermann die Erfahrungen mit der neuen elektrostatisch ableitfähigen Bodenbeschichtung von Sika.

Als abschließende Versiegelung kam Sikafloor-305 W ESD zum Einsatz. Ausschlaggebend dafür war, dass das Material eine harte und schallabsorbierende Oberfläche bildet. Diese Eigenschaften sind zum Beispiel in dem Testraum wichtig, in dem Satelliten auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Schallwellen während des Starts der Trägerrakete überprüft werden. „Weil sowohl Sikafloor-3240 ECF als auch Sikafloor-305 W ESD Produkte auf PUR-Basis sind, lässt sich damit ein äußerst guter Verbund zwischen Beschichtung und Versiegelung herstellen“, erklärt Ulrich Kerkeling, der bei Sika für das Projekt verantwortlich war. „Der Aufbau muss tonnenschweren Anlagen standhalten, mit denen die Systeme von der ESA auf ihre Weltraumtauglichkeit getestet werden“, so Kerkeling weiter. Auch die erzielte matte Optik der Versiegelung ist im ESTEC entscheidend, um störende Lichtreflexionen auszuschließen. Zudem waren eine absolute Flächenbündigkeit und Farbgleichheit gefordert. Sikafloor-305 W ESD wurde daher zweimal aufgebracht.

Versiegelung des neuen ESD-Bodensystems im ESTEC mit Sikafloor-305 W ESD. Foto: Sika

Anspruchsvolle Projekte erfordern Zusammenarbeit von Experten

„Die Ausführung des ESD-Bodensystems im ESTEC auf einer Fläche von 1500 m² war auch für uns als spezialisierter Fachbetrieb mit unserer jahrzehntlangen Erfahrung kein Projekt von der Stange. Die Zusammenarbeit mit den Produktingenieuren in der Stuttgarter Zentrale von Sika während der laufenden Arbeiten war daher ein wichtiger Beitrag für die erfolgreiche Umsetzung dieses Bauvorhabens“, so die Bilanz von Udo Zimmermann.

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