Die Witterungsbeständigkeit von Kunststoffen ist ein zentrales Kriterium für den Einsatz im Außenbereich. Ob in der Bauindustrie, im Garten- und Landschaftsbau oder in der Verkehrstechnik: Kunststoffe sind oft ständig wechselnden Witterungseinflüssen ausgesetzt. Dazu zählen UV-Strahlung, Regen, Frost, Hitze, Schnee und Wind. Diese Faktoren wirken nicht nur auf die Oberfläche ein, sondern können das gesamte Material schädigen.
Ein Kunststoff, der im Außenbereich eingesetzt wird, muss nicht nur mechanisch belastbar sein, sondern auch gegen lichtinduzierte Alterung und klimatische Extrembedingungen bestehen. Je nach geografischer Lage, Jahreszeit und Anwendung unterscheiden sich die Anforderungen stark. Die richtige Materialwahl ist deshalb entscheidend, um dauerhafte Funktionalität, Sicherheit und optische Qualität zu gewährleisten. Dieser Artikel zeigt auf, welche Kunststoffe sich besonders eignen, wie sie modifiziert werden können und worauf bei Verarbeitung und Lagerung zu achten ist.
Witterungsbeständige Kunststoffe behalten über viele Jahre hinweg ihre mechanischen, thermischen und optischen Eigenschaften, obwohl sie dauerhaft klimatischen Einflüssen ausgesetzt sind. Die Witterungsbeständigkeit beschreibt somit die Fähigkeit eines Kunststoffs, Umwelteinwirkungen wie Sonnenlicht, Regen, Schnee, Temperaturwechsel und Luftschadstoffe standzuhalten, ohne zu verspröden, zu vergilben oder an Festigkeit zu verlieren.
Witterungsbeständigkeit umfasst mehrere Teilaspekte:
UV-Stabilität: Schutz gegen photochemische Abbauprozesse, die durch ultraviolette Strahlung ausgelöst werden
Feuchtigkeitsresistenz: Unempfindlichkeit gegen Wasseraufnahme und hydrolytischen Abbau
Temperaturwechselbeständigkeit: Dauerhafte Form- und Funktionsstabilität auch bei ständigem Wechsel zwischen Hitze und Frost
Chemische Resistenz: Beständigkeit gegen sauren Regen, Emissionen, Industrieabgase oder Salz in Küstennähe
Kunststoffe, die für den Außeneinsatz entwickelt wurden, sind meist mit speziellen Additiven oder Beschichtungen ausgestattet, um ihre Witterungsbeständigkeit gezielt zu verbessern. Ohne diese Schutzmechanismen kann sich das Material bereits nach wenigen Monaten sichtbar verändern und im schlimmsten Fall versagen.
UV-Strahlen aus dem Sonnenlicht führen bei vielen Kunststoffen zu einer sogenannten photochemischen Alterung. Die Folge sind Vergilbung, Versprödung und ein Verlust an mechanischer Stabilität. Besonders transparente und helle Kunststoffe sind ohne UV-Stabilisatoren sehr anfällig. Materialien wie Polycarbonat oder Acrylglas müssen daher entsprechend modifiziert sein, um dauerhaft im Freien eingesetzt werden zu können.
Feuchtigkeit in Form von Regen, Schnee oder Kondenswasser beeinflusst vor allem hygroskopische Kunststoffe wie PA (Polyamid). Diese können Wasser aufnehmen und dadurch ihre Dimension verändern oder an Festigkeit verlieren. Zudem kann ständige Nässe mikrobielles Wachstum fördern oder zu Materialversprödung führen, wenn keine geeigneten Additive vorhanden sind.
Temperaturschwankungen im Tages- oder Jahresverlauf wirken sich durch ständige Ausdehnung und Kontraktion auf das Material aus. Besonders spröde Kunststoffe können dadurch Risse bilden oder ihre Form verlieren. Materialien mit hoher Temperaturwechselbeständigkeit – etwa modifiziertes PE-HD oder Polycarbonat – bleiben unter solchen Bedingungen deutlich formstabiler.
Mechanische Beanspruchungen wie Winddruck, Sand, Staub oder andere Partikel in der Luft verursachen auf Dauer Oberflächenschäden. Diese mikroskopischen Kratzer oder Abriebspuren können nicht nur die Optik beeinträchtigen, sondern auch die Schutzwirkung der Oberfläche mindern. Eine hohe Oberflächenhärte oder spezielle Beschichtungen helfen, diesen Effekten entgegenzuwirken.verursachen mikroskopische Schäden an der Oberfläche
| Kunststofftyp | UV-beständig | Feuchteunempfindlich | Temperaturbeständig | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| Polycarbonat (PC) | Sehr gut (mit UV-Schutz) | Sehr gut | -40 bis +120°C | Stegplatten, Lichtkuppeln |
| Acrylglas (PMMA) | Sehr gut | Gut | -20 bis +70°C | Werbeschilder, Verglasungen |
| PVC (hart) | Gut | Sehr gut | -10 bis +60°C | Fassaden, Fensterprofile |
| Polyethylen (PE-HD) | Mittel | Exzellent | -50 bis +80°C | Behälter, Abdeckungen |
| Polypropylen (PP) | Mittel | Gut | -20 bis +100°C | Gartenmöbel, Kästen |
| PA (Nylon) | Schwach (nicht UV-stabil) | Hygroskopisch | -40 bis +100°C | Mechanische Bauteile |
Um die Witterungsbeständigkeit von Kunststoffen gezielt zu verbessern, kommen verschiedene Additive und Verfahren zum Einsatz. Eine zentrale Rolle spielen UV-Stabilisatoren, die schädliche ultraviolette Strahlung absorbieren und so die Alterung des Kunststoffs erheblich verlangsamen. Für bestimmte Materialien wie Polyethylen oder Polypropylen wird oft Ruß (Carbon Black) eingesetzt, der als natürlicher UV-Schutz wirkt.
Eine weitere Möglichkeit sind spezielle Beschichtungen, die auf Platten oder Folien aufgebracht werden, um die Oberfläche gegen Licht, Feuchtigkeit und chemische Einflüsse zu schützen. Besonders bewährt hat sich die Co-Extrusion: Dabei wird beim Extrusionsprozess eine UV-stabile Deckschicht direkt mit dem Basismaterial verbunden. Dieses Verfahren ist vor allem bei Stegplatten verbreitet und sorgt für langanhaltende Witterungsbeständigkeit ohne zusätzliche Nachbehandlung.
Witterungsbeständige Kunststoffe kommen unter anderem zum Einsatz bei:
Terrassenüberdachungen, Carports, Wintergärten
Fassadenverkleidungen, Werbeanlagen, Gewächshäusern
Verkehrszeichen, Lärmschutzwänden
Industriellen Verkleidungen im Außenbereich
Auch bei witterungsbeständigen Kunststoffen sollte die Lagerung fachgerecht erfolgen:
Geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung lagern
Vor Feuchtigkeit und mechanischer Belastung schützen
Zuschnitt und Montage sollten mit geeigneten Werkzeugen erfolgen
Klebstoffe und Dichtmittel müssen ebenfalls UV- und temperaturbeständig sein
Die Auswahl eines witterungsbeständigen Kunststoffs hängt stark vom konkreten Einsatzbereich ab. Materialien wie Polycarbonat, Acrylglas oder modifiziertes PE bieten je nach Anforderung hervorragende Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Temperaturwechsel. Eine fachgerechte Lagerung und Verarbeitung sowie der gezielte Einsatz von Additiven sichern die Langlebigkeit des Produkts im Außenbereich.
Welche Kunststoffe sind besonders UV-beständig?
Polycarbonat mit UV-Schutz, Acrylglas und PVC bieten gute bis sehr gute UV-Stabilität. PE und PP benötigen entsprechende Additive.
Wie lange halten Kunststoffe im Außenbereich?
Je nach Material und Standort zwischen 5 und 25 Jahre. UV-Schutz und Pflege beeinflussen die Lebensdauer erheblich.
Welche Farbe ist am witterungsbeständigsten?
Schwarz eingefärbte Kunststoffe mit Ruß weisen die höchste UV-Beständigkeit auf.
Sind alle technischen Kunststoffe für den Außeneinsatz geeignet?
Nein. PA6 oder POM zum Beispiel sind hygroskopisch oder empfindlich gegen UV-Strahlung und daher nur eingeschränkt nutzbar.
