Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) - 

die (ab)leitfähige Bodenbeschichtung

Eine Situation, die wohl jeder im Leben schon erlebt hat: Im menschlichen Körper befinden sich im Gleichgewicht positive und negative Ladungen. Durch eine Reibung kann hier ein Ungleichgewicht entstehen. Wird dann ein geerdeter Gegenstand angefasst, fließt diese Ladung sehr schnell ab – es entsteht ein „Stromschlag“. 

Der Einsatzbereich für ESD Schutz ist im „Schutz vor elektrischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene – allgemeine Anforderungen“ EN 61340-5-1 (07.2017) festgehalten. Um verschiedene Gefahren hinsichtlich ESD in der industriellen Produktion zu lösen, ist es unsere Aufgabe, den für Ihre Anforderung passenden Bodenbelag zu beschichten.  Im folgenden möchten wir zunächst für Sie die verschiedenen Böden im Bereich der elektrostatischen Entladung (sogenannte ESD Bereiche bzw. ESD Schutzzonen) gegeneinander abgrenzen:

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Der antistatische Boden

Dieser Bodenbelag verhindert eine entstehende Reibung in dem für den Menschen spürbaren Bereich. Somit werden „Stromschläge“ verhindert. Dieser Boden wirkt im Bereich von mehreren Tausend Volt Spannung.

Der ableitfähige Boden

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In der Produktion von Elektroartikeln z.B. Microchips oder im technischen Umgang mit Meßgeräten können auch viel geringere Ladungen (unter 1.000 Volt, teils auch unter 10 Volt) bereits zu Schäden führen. Diese Produktgruppe hat die größten finanziellen Schäden durch ESD aufzufangen. Es kann hier sowohl teuer, wie auch gefährlich werden.

Der elektrostatisch ableitfähige Boden sorgt dafür, dass elektrostatische Ladungen im Menschen über ableitfähige Schuhe abgeführt wird und damit kein Schaden an Bauteilen entstehen kann. Hier ist auf die Norm EN 61340-4-5 (03.2005) „Elektrostatik – Teil 4-5: Standardprüfverfahren für spezielle Anwendungen – Verfahren zur Charakterisierung der elektrostatischen Schutzwirkung von Schuhwerk und Boden in Kombination mit einer Person“ zu verweisen. 

Der leitfähige Boden

In Forschung und Produktion gibt es Situationen, wo ableitfähige Böden die elektrostatische Ladung im Menschen zu langsam abführen. Hierdurch kann eine Explosionsgefahr entstehen. In lösemittel oder staubhaltiger Athmosphäre entsteht hier durch Funkenbildung ein großes Problem. Hierfür gibt es leitfähige Böden, welche die sofortigen Entladung des menschlichen Körpers zur Aufgabe haben - eine statische Aufladung wird vermieden. Im Einsatzbereich für den Explosionsschutz ist die „Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladung“ in den TRBS (Technische Regeln für Betriebssicherheit) 2153 und 727 geregelt. 

Der isolierende Boden

Bei Tätigkeiten mit Schaltschränken, Trafos und ähnlichem muss verhindert werden, dass Ladung überhaupt erst auf den Menschen übergeht. Hier kommende isolierende Böden zum Einsatz. Hier möchten wir auf die VDE 0100-410 (06.2007) dem „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag“ aufmerksam machen.   

Aufbau einer ESD Beschichtung von unten nach oben: 

Der Untergrund:

Die unterste Schicht kann aus einer Vielzahl von Materialien bestehen. Je nach Material müssen die weiteren Schichten angepasst werden. Beispielhaft zu nennen: Beton, Estrich, Zementestrich, Anhydritestrich, Magnesiaestrich, Gussasphalt. 

Die Grundierung:

Aufgabe der Grundierung ist die Haftung zwischen Untergrund und Beschichtung. Je nach reaktionsharzgebundenem System kann es sich z.B. um einen transparenten oder wasseremulgierten Expoxidharz handeln. 

Die Spachtelung:

Um über eine gesamte Fläche einen einheitlichen Widerstand zu gewährleisten, muss die (noch kommende) Deckschicht eine einheitliche Dicke aufweisen. Hierzu ist es nötig, Unebenheiten zu korrigieren. Es kommen verschiedene Materialien wie z.B. Quarzsand zum Einsatz. 

Die Leitebene (mit Leitband):

Damit elektrostatische Ladungen konstant zur Erde abfließen können, bedarf es der Leitebene. Je nach benötigter Stärke der Leitfähigkeit kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Kupferbänder oder Leitsets werden eingesetzt, um eine Verbindung dieser Schicht und der Erdung herzustellen. 

Die Deckschicht:

Die Auswahl der Deckschicht hängt auch hier von den speziellen und individuellen Anforderungen Ihrer ESD Beschichtung ab. So können lösungsmittelfreie Polyurethanharze, lösungsmittelfreie Epoxidharze oder auf Basis wasseremulgierende Epoxidharze zum Einsatz kommen.

Zur Erhöhung der Rutschsicherheit kann diese Beschichtung zusätzlich behandelt werden. 

Die Versiegelung:

Im Prinzip hält der Boden mit der Deckschicht den meisten Anforderungen stand – es werden aber nicht alle Anforderungen des Explosionsschutzes berücksichtigt. Die oberste Schicht stellt somit die Versiegelung dar. Diese abriebfeste Versiegelung verfügt auch über eine horizontale Leitfähigkeit, womit alle ESD-Normen erfüllt werden. Als Material werden hier meist Epoxidharzdispersionen oder Polyurethandispersonen verwendet.

Innovative Materialien kommen auch ohne Versiegelungsschicht aus, sprich die Anforderungen an den Explosionsschutz werden auch so erfüllt. Ein spezieller Leitfüllstoff sorgt dafür, dass quasi eine Vernetzung der einzelnen Partikel stattfindet – so kann jeder Quadratzentimeter der gesamten Fläche die Funktionalität erfüllen - gerne können sie uns auf diese Art der Deckschicht ansprechen. 

Zusammenfassend ist eine ESD leitfähige Bodenschichtung ein komplexes System aus einzelnen Arbeitsschritten und Komponenten. Neben der exakten Wahl der für Ihren Einsatzzweck benötigten Materialien muss auch die langjährige Expertise im Umgang mit der ESD Beschichtung von Industrieböden vorausgesetzt werden, um am Ende das passende Ergebnis zu erhalten.

Vertrauen Sie hier den Profis vom Landshuter Industrieboden & lassen Sie uns Ihre Anfrage zukommen.