Sandstrahlen: Verfahren, Strahlmittel und Risiken

Sandstrahlen ist ein sehr häufig eingesetztes Verfahren zur Behandlung von Oberflächen. Es kommt dabei für viele Zwecke in unterschiedlichen Verfahren und mit unterschiedlichen Mitteln zur Anwendung.

In seiner Wirkung ist das Sandstrahlen dabei wahlweise ein schleifendes (abrasives) oder reinigendes Verfahren. Verantwortlich für die jeweilige Wirkung sind die Wahl des eingesetzten Strahlverfahrens und die Wahl des Strahlmittels.

Grundsätzliche Funktionsweise bei allen Strahlverfahren

Das grundsätzliche Funktionsprinzip beim Sandstrahlen besteht darin, dass ein gewähltes Strahlmittel in ausgewählter Körnung mittels Druckluft auf die zu bearbeitende Oberfläche der jeweiligen Werkstücke (Strahlgut) geblasen wird.

Die Strahlmittel befinden sich dabei in einem Vorratsbehälter, von dem aus sie in einstellbarer Menge vom Druckluftstrahl mitgenommen werden.

Treffen die Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche (bei einzelnen Strahlverfahren sind sehr hohe Geschwindigkeiten möglich), erzeugt der Aufprall eine Wirkung. In den meisten Fällen besteht diese Wirkung im Abtragen von oberflächlichen Schichten (Rost, Verschmutzungen, sogenannter Zunder, vorhandene Farbschichten, etc.). Die Wahl von Strahltechnik und Strahlmittel sowie Körnung muss dabei so erfolgen, dass nur die unerwünschten Schichten auf der Oberfläche entfernt werden, die Oberfläche selbst durch die Arbeiten aber nicht beschädigt wird.

Nicht-abrasive Strahlverfahren (das heißt Strahlverfahren ohne Schichtenabtrag) werden nur zum Reinigen von Oberflächen eingesetzt. Eine in den letzten Jahren zunehmend verbreitete Sandstrahltechnik im Bereich der nicht abrasiven Strahlverfahren ist beispielsweise das Trockeneisstrahlen. Auch andere Verfahren können aber so eingestellt werden, dass sie kaum oder nur minimal abrasiv sind (zum Beispiel Niederdruck-Wirbelstrahl-Verfahren, siehe Niederdruck-Sandstrahlen).

Nach Durchführung des Strahlens bleibt der sogenannte Strahlschutt (Reste des Strahlmittels und der abgetragenen Oberflächenschichten) zurück. Er muss sorgfältig entsorgt werden, in vielen Fällen kann das Strahlmittel danach aufbereitet und wiederverwendet werden, wenn es sich nicht um Einweg-Strahlmittel (EwSM) handelt.

Besonders beim Einsatz von sehr feinkörnigen Strahlmitteln können hohe Gesundheitsgefahren durch das Sandstrahlen bestehen. Insbesondere das namensgebende Strahlmittel, der Quarzsand, ist aus diesem Grund heute in den meisten Ländern als Strahlmittel bereits verboten beziehungsweise nicht mehr zugelassen. Der quarzhaltige Staub kann eine sogenannte Silikose der Lunge (Quarzstaublunge) hervorrufen, die mit der Zeit zu einer Vermehrung von Bindegewebe in der Lunge und zu einer immer weiter verringerten Sauerstoffaufnahme in der Lunge und ständiger massiver Atemnot führt. Im Gefolge sind dann weitere Krankheiten der Lunge wie Tuberkulose oder Lungenkrebs sehr häufig.

Trotz der Gefahren wird das Arbeiten mit Quarzsand Berichten von Menschenrechtsorganisationen zufolge in einigen Ländern bei der Herstellung von Textilien weiter eingesetzt, teils ohne ausreichende Schutzmaßnahmen; Arbeiter können dabei schwer erkranken. Quarzsand ist das kostengünstigste Strahlmittel, weniger gefährliche Alternativen sind teurer.

Auch bei anderen eingesetzten Mitteln können durch die entstehenden Stäube beim Sandstrahlen Gefahren bestehen, weshalb das händische Sandstrahlen mit festen, körnigen Strahlmitteln nur in sogenannten Strahlkabinen ausgeführt werden sollte (nach Darstellung der Liveseite darf es nur dort ausgeführt werden). In industriellen, maschinell geführten Strahlanlagen sind die betreffenden Strahlbereiche dann entsprechend abgeschirmt. Arbeiten ohne entsprechende Schutzvorkehrungen oder außerhalb von Strahlkabinen bergen dabei hohe Gesundheitsgefahren, immer wieder kommt es auch heute noch zu gesundheitlichen Schäden bei in solchen Betrieben Beschäftigten (Berufskrankheit; die Silikose ist als Berufskrankheit anerkannt).

Die Zahl der möglichen Strahlmittel ist sehr groß, dazu stehen alle Strahlmittel in unterschiedlichen Korngrößen zur Verfügung. Gebräuchlich sind unter anderem:

• Korund (sehr häufig eingesetzt, hoch abrasiv, scharfkantig, ferritfrei)
• Granatsand (sehr hart)
• Stahlkies
• Bronzekies
• Hochofenschlacke (ebenfalls sehr häufig eingesetzt)
• Calcium­carbonat-Granulate
• diverse Kunststoffe
• diverse keramikbasierte Strahlmittel
• Drahtkorn
• Glasperlen (Glasperlen-Strahlen als eigenes Verfahren)
• Stahlkugeln

Trockeneis als Strahlmittel

Beim Trockeneisstrahlen kommt ein spezielles Strahlmittel zum Einsatz, nämlich Pellets aus gefrorenem Kohlendioxid. Es ist das einzige Strahlmittel, das völlig rückstandsfrei eingesetzt werden kann (mit Ausnahme von reinem Wasser beim Hochdruckwasserstrahlen natürlich).

Beim Trockeneisstrahlen wird, wie bereits erwähnt, mit Pellets aus gefrorenem Kohlendioxid gestrahlt. Die sehr kalten Pellets mit einer Temperatur von etwa -79 °C verspröden beim Auftreffen unerwünschte Schichten an der Oberfläche; das Kohlendioxid geht dabei sofort und schlagartig in den gasförmigen Zustand über und dehnt sich sehr schnell aus. Durch diese schlagartige Ausdehnung platzen die unerwünschten Schichten von der Oberfläche ab.

Das Verfahren ist grundsätzlich nicht abrasiv, da Trockeneispellets mit einer Mohshärte von nur 2 bis 3 relativ weich sind, kann aber bei Bedarf durch Beimengen härterer Strahlmittel abrasiver gemacht werden.

Die Trockeneispellets selbst erwärmen sich durch den Kontakt mit der Oberfläche schlagartig und sublimieren dabei zu gasförmigem Kohlendioxid, das einfach in die Atmosphäre entweicht. Damit bleiben keinerlei Reste des Strahlmittels zurück, die entsorgt werden müssten (solange keine anderen Strahlmittel beigemengt werden). Das Verfahren ist damit sehr sauber und kann auch ohne Strahlkabine und mobil im Außenbereich eingesetzt werden. Mehr dazu auf der Seite Trockeneisstrahlen.

Abgesehen davon, dass in den meisten Fällen ohnehin die benötigte Ausrüstung (Strahlgerät, Strahlkabine) fehlt, lohnt sich das meist nicht. Unprofessionelle Arbeiten (zum Beispiel Strahlen ohne Strahlkabine und Umgebungsschutz) sind nicht nur hoch gesundheitsgefährlich, sondern sorgen im Nachgang auch für einen Reinigungsaufwand (Entfernen des benutzten Strahlmittels), der meist in keinem Verhältnis zum Ergebnis steht.

Das Trockeneisstrahlen könnte aufgrund des sich selbst auflösenden Strahlmittels zwar selbst angewendet werden, wenn man über entsprechende Fachkenntnisse verfügt, die dazu benötigten Geräte sind allerdings extrem teuer, die Miete ist meist nur bei kleineren Geräten möglich und die Mietangebote sind nicht besonders zahlreich. Selbst bei kleineren Geräten liegen die Mietkosten für einen einzelnen Tag bereits deutlich höher als bei gewöhnlichen Maschinen, dazu kommen als Privatanwender noch die Mehrwertsteuer, die Lieferkosten und die Kosten für das Strahlmittel. In den allermeisten Fällen wird sich das also nicht lohnen.

Besichtigung und Angebot

Liegen Bilder und sämtliche erforderlichen Angaben vor, erhalten Sie innerhalb von 48 Stunden eine Rückmeldung oder ein Angebot von uns. Ihre Anfrage erreicht unmittelbar unseren SteinRein-Fachbetrieb in Ihrer Region, der das Angebot ausarbeitet und die Arbeiten übernimmt. Wenn Sie es wünschen, besichtigen wir die Fläche kostenlos; im Einzugsradius unseres Fachbetriebs nehmen wir auf Wunsch auch eine Probereinigung vor. Als passende Leistung kommt die Stein­reinigung infrage.

Auf diese Quellen stützen sich die Aussagen dieser Seite. Auf externe Seiten führen die Links.

• Wikipedia: Sandstrahlen
• Wikipedia: Silikose
• Wikipedia: Trockeneisstrahlen