Titanzink ist als Baustoff überaus beliebt – vor allem im Außenbereich. Das natürliche Material kommt für Dacheindeckungen, für die Dachentwässerung, den Fassadenbau und weitere Vorrichtungen, die korrosionsbeständig und robust sein müssen, zum Einsatz. Doch Titanzink bietet als Werkstoff noch weitere vorteilhafte Eigenschaften. Im Folgenden erfahren Sie alles Wissenswerte rund um Titanzink sowie dessen Herstellung und Anwendung.
Titanzink: Bestandteile der Legierung
Wie der Name bereits verrät, ist Titanzink eine Zusammensetzung bzw. Legierung aus den Metallen Zink und Titan. Es ist allerdings das Zink, das den Hauptteil ausmacht. Titan wird nur zu einem sehr geringen Anteil beigemischt, um Titanzink seine besten Eigenschaften zu verleihen bzw. bestehende zu verbessern. Auch ein kleiner Anteil Kupfer ist in der Legierung enthalten.
Nicht alle Legierungen sind gleich, denn Titan und Kupfer werden in unterschiedlichen Anteilen beigemischt – je nach Anspruch an das letztendliche Titanzink-Produkt. Die Bestandteile bestimmen folgende Kriterien:
- Haltbarkeit
- Wetterfestigkeit
- Wärmeausdehnung
- Dauerstandfestigkeit
- Verarbeitungsmöglichkeiten
In der Regel wird Titanzink in Form von Blechen hergestellt. Meist werden Titanzinkbleche in verschiedenen Blechformaten bzw. Blechtafeln oder als aufgewickelte Metallbänder – sogenannte Coils – ausgeliefert. Eine Dicke von 0,7 mm entspricht dem Standard.
Gut zu wissen: Die Anforderungen an Titanzink bzw. an Zink und Zinklegierungen definiert die DIN EN 988. Sie bestimmt, wie gewalzte Flacherzeugnisse aus Titanzink für das Bauwesen beschaffen sein müssen.
Der Anteil an Zink
Zink (Zn) kommt als chemisches Element in der Erdkruste sehr häufig vor, es handelt sich um ein Metall mit leicht bläulich-weißer Färbung. Zink wurde lange als Baustoff für etwa Dachrinnen verwendet und kann in dieser Form auch gute Dienste leisten, da reines Zink auch schon etwa drei Jahrzehnte überdauern kann. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass reines Zink bzw. Zinkbleche eine Patina ausbilden.
Jedoch ist Zink ein sprödes Metall, das eine ausgeprägte Wärmeausdehnung hat. Aufgrund seiner Beschaffenheit kann es ausschließlich gegen die Walzrichtung gebogen werden, ohne dabei zu brechen. Ein Biegen parallel zur Walzrichtung ist nur mit der Titan- und Kupferlegierung möglich.
Der Anteil an Titan
Titan ist aufgrund des aufwendigen Gewinnungsverfahrens aus Ilmenit oder Rutil ein teures Metall, das korrosionsbeständig, besonders leicht und trotzdem sehr fest ist. Die Beimischung zum Zink sorgt dafür, dass ein Blech aus Titanzink etwa auch parallel zur Walzrichtung gebogen werden kann. Titan verbessert zudem die Dauerstandfestigkeit, was bedeutet, dass sich ein Bauteil aus Titanzink bei gleichbleibender Krafteinwirkung plastisch nicht verformt.
Der Anteil an Titan im Titanzink beläuft sich auf ca. 0,06 % bis 0,2 %. Das reicht aus, um die vorteilhaften Eigenschaften zu bekommen, die Titanzink als Baustoff so beliebt machen.
Der Anteil an Kupfer
Der Anteil an Kupfer (Cu) spielt bei der Bezeichnung von Titanzink zwar keine Rolle, jedoch ist der Kupferanteil im Titanzink in der Regel höher als der Titananteil. Maximal 1 % Kupfer wird dem Titanzink beigemischt. Das bedeutet, dass der Anteil auch fünf- bis zehnmal so hoch wie der Titananteil sein kann.
Aber auch Legierungen mit einem Kupferanteil von nur 0,1 % sind möglich. Kupfer verbessert die Zugfestigkeit von Titanzink und macht es härter.
Wichtig: Sie sollten bei Entwässerungsvorrichtungen wie Dachrinnen und Fallrohren niemals Kupfer vor Titanzink verbauen. Die Kupferionen im abfließenden Regenwasser treffen auf Titanzink und fördern die Korrosion. Umgekehrt hingegen – also Titanzink vor Kupfer – ist möglich. An etwaigen Kontaktstellen lassen sich gummierte Trennungen installieren.
Titanzink: die besten Eigenschaften
Titanzink wurde mit dem Hintergrund erzeugt, die positiven Eigenschaften von Zink noch weiter zu verbessern bzw. einen ähnlich preiswerten Baustoff zu erzeugen, der noch vielseitiger eingesetzt werden kann.
Es ist als Werkstoff hervorragend zu verarbeiten, denn es kann problemlos …
- gekantet
- geschweißt
- gelötet
- geklebt
- gefalzt
- gerundet und
- tiefgezogen werden.
Im Folgenden wird darauf eingegangen, welche vorteilhaften Eigenschaften Titanzink als Werkstoff ausmachen.
Die Titanzink-Patina
Titanzink wird seit den 1960er Jahren vielfach eingesetzt, da es nicht nur gut zu verarbeiten, sondern auch sehr resistent gegenüber Witterungseinflüssen ist. Dies rührt daher, dass Titanzink, sobald es atmosphärischen Einflüssen wie Luft und Wasser ausgesetzt ist, eine schützende Patina ausbildet.
Anfangs entsteht durch Luft und Feuchtigkeit das Zinkhydroxid. Durch das Kohlendioxid der Atmosphäre wird Zinkhydroxid dann zu Zinkcarbonat. Diese natürliche Schutzschicht hat, sobald sie fertig ausgebildet ist, eine gleichmäßige, matte graublaue Färbung, die man von Titanzink kennt.
Dank dieser Patina ist Titanzink korrosionsbeständig und überaus wartungsarm. Die Schicht hat gegenüber kleinen Kratzern einen “Selbstheilungs-Effekt”.
Gut zu wissen: Es kann nicht genau bestimmt werden, wie lange es dauert, bis die Patina fertig ausgebildet ist. Dies ist abhängig von der Wetterseite, der Niederschlagsmenge und der Konzentration der Luftbestandteile. Sie kann innerhalb von Monaten entstehen, oder Jahre bis zur vollständigen Ausbildung brauchen.
Die Langlebigkeit & Festigkeit
Wie bereits erwähnt, haben reine Zinkelemente eine Lebensdauer von etwa 30 Jahren – je nach Einsatzbereich bzw. Witterungseinflüssen. Durch die Beimischung von Titan kann die Lebensdauer maßgeblich verlängert werden.
Die Haltbarkeit von Elementen aus Titanzink kann mehr als 100 Jahre betragen. Bei stark beanspruchten Dacheindeckungen, Fassadenverkleidungen und Dachentwässerungen wie Firstbleche oder Traufbleche – den hauptsächlichen Anwendungsbereichen von Titanzink – darf mit ca. 60–70 Jahren gerechnet werden.
Der Kupferanteil im Titanzink verbessert die allgemeine Zugfestigkeit sowie auch die Härte. Titanzink ist fester und somit belastbarer sowie robuster als Bauteile aus Zink. Dies beeinflusst natürlich direkt die vorhin erwähnte Langlebigkeit.
Die Verarbeitbarkeit
Titanzink ist nicht nur aufgrund der Korrosionsbeständigkeit sowie der Robustheit beliebt, sondern auch, weil es im Grunde die meisten Bearbeitungstechniken mitmacht. Titanzink lässt sich schweißen, löten, kleben, biegen, kanten, falzen, runden und tiefziehen sowie verschrauben und vernieten.
Das bedeutet, dass sich mit Titanzink viele kreative Ideen – gerade im Bereich Architektur – realisieren lassen. Enge Winkel und komplexere Elemente an Dächern und Fassaden lassen sich hervorragend umsetzen.
Aber nicht nur für großflächige Installationen, sondern auch als kleiner Kantenschutz in Form eines U-Profils aus Titan-Zinkblech oder als Sieb-ähnliche Abdeckung durch ein Lochblech aus Titanzink überzeugt der Baustoff.
Die Energiebilanz und Recyclingfähigkeit
Titanzink gilt als nachhaltig. Das ist so, weil es zu über 95 % recycelt werden kann – ohne Minderung der Qualität. Auch ist es gänzlich ungiftig und nicht schädlich für die Pflanzenwelt – auch dann nicht durch häufigen Regen usw., da die Witterung keine Stoffe freisetzt, die über den Regen ins Erdreich gelangen können.
Bei der Herstellung tut sich Titanzink ebenfalls hervor, denn im Vergleich zu anderen Metallen braucht es für die Herstellung nicht so viel Energie, was wiederum den Schadstoffausstoß reduziert.
Titanzink vorbewittert: Unterschied der Patina
Die Patina von Titanzink entsteht in der Regel durch die atmosphärischen Einflüsse ganz von allein. Allerdings kann es auch vorbehandelt werden – das nennt man “vorbewittern”. Dann bildet sich auf dem glatten, walzblanken Titanzinkblech durch eine chemische Oberflächenbehandlung die typische matt-graue Oberfläche.
Ein Element aus vorbewittertem Titanzink unterscheidet sich ansonsten nicht von dem Bauteil mit natürlich entstandener Schutzschicht – es ist genauso korrosionsbeständig, langlebig, fest und robust. Titanzink gibt es mit unterschiedlichen Vorbewitterungs-Stufen, je nachdem, wie die Oberfläche aussehen soll.
Titanzink: Weißrost durch Unterseitenkorrosion
Bei Dacheindeckungen ist es von allergrößter Wichtigkeit, dass es zu keiner Unterseitenkorrosion kommt. Das heißt, dass Feuchtigkeit an die Unterseite der Bleche kommt, aber nicht trocknen kann. Passiert dies über einen längeren Zeitraum – etwa wegen einer fehlenden Dampfsperre oder unzureichender Hinterlüftung – reagiert Titanzink mit der Feuchtigkeit und es entsteht die Unterseitenkorrosion bzw. der Weißrost.
Weißrost vermeiden: Wichtig ist, dass die Unterkonstruktion des Daches trocken ist und die Bleche ordnungsgemäß verarbeitet (gekantet, gebogen, gefalzt etc.) wurden.
Titanzink – der ideale Dach-Baustoff
Der hauptsächliche Anwendungsbereich von Titanzink befindet sich an Fassaden und auf Dächern. Aufgrund der vielen positiven Eigenschaften rund um Langlebigkeit, Robustheit, Recyclingfähigkeit und Verarbeitbarkeit ist Titanzink ein idealer Baustoff für Elemente, die viel aushalten müssen.
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FAQ: Häufig gestellte Fragen
Im Folgenden finden Sie die Antworten auf häufig gestellte Fragen zu Titanzink.
Was ist Titanzink?
Titanzink ist eine Legierung aus dem Hauptbestandteil Zink und geringen Anteilen an Titan sowie Kupfer. Es werden unterschiedliche Anteile an Titan und Kupfer beigemischt – von Titan zwischen 0,06 % und 0,2 %, von Kupfer 0,1 % bis 1,0 %.
Welches Lötzinn für Titanzink?
Für Titanzink sollte ein Blei-Zinn-Weichlot verwendet werden, wobei der Zinnanteil bei 40 % liegen sollte.
Was ist besser, Zink oder Titanzink?
Titanzink ist im Vergleich zu reinem Zink dank der Legierung mit Titan und Kupfer langlebiger, fester, robuster und noch besser zu verarbeiten bzw. umzuformen. Titanzinkbleche lassen sich auch parallel zur Walzrichtung biegen – reines Zinkblech würde brechen.
Kann Titanzink rosten?
Nein, Titan rostet nicht, denn es bildet durch atmosphärische Einflüsse eine Patina, die für Korrosionsbeständigkeit sorgt. Allerdings kann sich Weißrost bilden bzw. eine Unterseitenkorrosion einsetzen, wenn Feuchtigkeit an der Unterseite (des Daches) nicht trocknen kann.