Kunststoffeis

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Kunststoffeis oder auch Plastikeis, ist ein spezieller Kunststoff, welcher es ermöglicht auf Kunststoff mit konventionellen Schlittschuhen zu laufen.

Arten von Kunststoffeis

Grundsätzlich gibt es zwei „Gattungen“ von Kunststoffeisplatten:

Platten mit zusätzlichem Gleitmittel

Für diese Art von Platten wird dann zusätzlich Gleitmittel notwendig. Diese sind, je nach Anbieter, unterschiedliche Produkte. . Als unbedenklich gilt z. B. PEG und Glycerin. Als giftig gelten Silikate und benzolhaltige Stoffe, wie Kerosin, Diesel, etc. Hier wird auf die Kunststoffplatte regelmäßig das Gleitmittel aufgetragen. Je nach Typ häufiger oder seltener. Entgegen der Angaben der meisten Anbieter muss dies je nach Frequentierung auch einmal öfter pro Tag aufgetragen werden. Auch nach Regen oder Reinigung muss jedes Mal neu aufgetragen werden. Dies muss sehr genau und gleichmäßig geschehen, da bei fehlender „Besprühung“ oft ein starker Bremseffekt auftritt. Hier nimmt er dann auch gleich mit seiner Kleidung das Gleitmittel auf.

Platten mit integriertem Gleitmittel

Hier ist/sind der oder die Gleitstoffe in das Material im Pressvorgang eingebracht. Damit muss die Platte (zumindest theoretisch) nicht zusätzlich geschmiert werden. Aber auch hier gibt es wichtige Unterschiede. Es gibt unterschiedlichste Additive und unterschiedlicher Viskosität. Letztlich tausende Kombinationsmöglichkeiten. Die optimale Kombination herauszufinden ist eine wahre Fleißarbeit. Hat jemand die optimale Kombination gefunden, ist dies faktisch nicht kopierbar. Hier ist wichtig zu wissen, dass je nach Additiv die Substanzen aus dem Material ausdiffundieren. Das kann schnell oder langsam gehen. Viele Anbieter haben hier Stoffe, welche teilweise schon in Wochen ausdiffundieren. Dann fällt die Selbstschmierung aus und es muss doch wieder gesprüht werden. Auch bei den Produktionsparametern können viele Fehler gemacht werden. Stimmen Aufheizwerte und Abkühlwerte und die entsprechenden Zeiten nicht, hilft das beste Additiv nichts. Ein einfacher Test ist, die Platte auf der Oberfläche auf starke „Öligkeit“ zu überprüfen. Wenn hier fühlbar was drauf ist, ist es entweder eine neue Platte, bei welcher das Additiv zu schnell ausdiffundiert, oder man hat zusätzlich was aufgesprüht. Auf jeden Fall wird man hier keine lange Freude haben. Nun gibt es jedoch unzählige Kunststoffe.

Wir beschränken uns jedoch auf die Art von Kunststoff, welche faktisch ausschließlich für diesen Zweck verwendet wird.

Polyethylen oder auch kurz PE. Für die Herstellung typischer „Eis“ - PE –Platten gibt es in 3 Produktionsverfahren:

1. gepresst (gesintert)
2. extrudiert
3. gespritzt

gepresst (gesintert)

Die Platte wird aus PE-Granulat-, PE-Gries- oder PE-Pulver-Rohstoffen hergestellt. Dabei wird das Rohmaterial in eine Form eingebracht und die Form wird dann in eine Presse gelegt. (häufigste Materialien PE 500 und PE 1000) Diese heizt das Rohmaterial zum Schmelzpunkt auf und presst den Rohstoff in die Form. Danach wird die Platte abgekühlt. Die genaue Temperatur, der Pressdruck und die Abkühlungsparameter, sind, je nach Hersteller und Produkt, etwas unterschiedlich. In der Kunststoffeis-Branche sind diese Produktionsparameter oft geheim. Der Grund dafür liegt darin, dass diese Parameter höchst entscheidend sind, wie die Platte später funktioniert. Zusätzlich können hier Additive wie z. B. UV-Stabilisatoren eingebracht werden. Bitte hier immer nachfragen. Platten ohne UV Schutz können im Außenbereich nicht lange, eigentlich gar nicht, verwendet werden. Hier wird manchmal auf Grund von Gewinnoptimierung gespart.

Standard-PE-Platten mit Gleitmittel (siehe auch oben): Die meisten vertriebenen Platten sind reine Standard-Industrie-PE-Platten und haben keine großen Geheimnisse. Jedoch sind die Unternehmen, welche diese Platten vertreiben und meist als ihre eigene Produktion ausgeben, sehr restriktiv, Informationen darüber geben. Da kommt meistens nur. „Betriebsgeheimnis“. Rudimentäre Informationen kann man immer geben, auch wenn die Details natürlich geheim bleiben können. Wenn Sie diese haben wollen, können Sie dann auch direkt bei den PE-Platteproduzenten kaufen und 30–60 % sparen. Dann wählen Sie eines der oben genannten Gleitmittel, dann haben Sie die gleiche Platte die meisten „Hersteller“.

PE-Platten mit Additiven (integrierten Gleitmittel) oder anderen zusätzlichen Materialien: Hier gilt das oben geschriebene „Platten mit integriertem Gleitmittel“. Ergänzen sollte man hier noch, dass neben Additiven auch andere Kunststoffe und Materialien eingebracht werden. Zurzeit gibt es grob 3 Hersteller, welche mit Additiven arbeiten. Doch wie oben beschrieben ist das nicht einfach. Analysieren und klauen geht hier zum Glück nicht. Da der Produktionsprozess selbst eine entscheidende Rolle spielt.

extrudiert

Hier wird das Granulat nur durch eine „heiße“ Schnecke verdichtet. Der Druck ist hier vergleichsweise bescheiden und nicht mit gepressten Platten zu vergleichen. Sie sind erheblich weicher und verschleißen erheblich schneller. Das Rohmaterial (Granulat) ist meist PE 300. Die Platten werden meist auch relativ dünn angeboten, meist ½" ≈ 12 mm. Hier gibt es zwei eklatante Probleme. Durch die sehr weiche Konsistenz ist der Abrieb zig Mal stärker als bei gepressten Platten. Die Kufen pressen sich auch sehr tief ein und hinterlassen merkliche Spuren. Ein weiteres Problem ist, dass die Platten in eine Richtung extrudiert werden, was bedeutet, dass die Moleküle entsprechend in diese Richtung ausgerichtet sind. Damit ist die typische Ausdehnung von Kunststoffen bei steigender Wärme in x- und y-Richtung unterschiedlich. Das führt vor allem zu Problemen, wenn z. B. Platten mit Puzzle Verbindung verlegt werden und die Platten 90° verdreht, bzw. nicht in Extrusionsrichtung verlegt werden, dann dehnen sich die Platten in unterschiedliche Richtungen unterschiedlich aus und die Platten springen aus der Verbindung. Diese Produkte vertreiben fast ausschließlich Firmen und aus den USA. Hier gibt es bis heute keine selbstschmierenden Platten. Die Additive sind hier schwer bis gar nicht einbringbar. Hier werden definitiv Gleitmittel nötig.

gespritzt

Das Rohmaterial ist hier auch meist PE 300. Hier sind die Drücke auch nicht höher. Damit ist das Produkt ebenfalls sehr weich. Beim Spritzen wird der Kunststoff in eine Form gespritzt. Der Vorteil ist, dass die gespritzte Platte kaum noch nachbearbeitet werden muss. Gepresste und extrudierte Platten müssen nachbearbeitet werden und auch die Verbindunssysteme werden noch gefräst. Damit ist eine gespritzte Platte sehr preisgünstig herzustellen. Das Verfahren hat auch Nachteile. Schon erwähnt wurde, dass die Platten ebenfalls sehr weich sind und damit stark verschleißen und wieder leicht tiefe Spuren bekommen. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Dimensionen der Platte nicht sehr groß sind. Größer als 50 cm × 50 cm ist nicht zu empfehlen. Daher sind die angebotenen Platten eher noch kleiner. Da hier durch die Konstruktion auch noch viel Material gespart werden kann, sind die Platten sehr leicht und benötigen weniger Material. Damit sind sie sehr preisgünstig. Hier ist es grundsätzlich etwas einfacher Additive einzubringen. Somit gibt es so etwas Ähnliches wie selbstschmierend. Diese Additive diffundieren sehr schnell aus und dann muss ebenfalls wieder gespritzt werden.

Die unterschiedlichen Produktionsverfahren

Spritzguss

Im Spritzguss wird ein sog. Werkzeug (Spritzform) erstellt. In diese Form wird der flüssige heiße Kunststoff eingespritzt und füllt den Hohlraum der Form aus. (Siehe auch Bild) Danach wird die Platte aus der Form ausgestoßen und kühlt an der Luft ab.

Vorteile: Die Geometrie ist entsprechend frei modellierbar und die „Platte“ muss nicht massiv sein. Auf der Unterseite kann Material eingespart werden und die massive Fläche kann durch Stege etc. ersetzt werden. Ist das Werkzeug einmal erstellt, kann man unzählige Platten in sehr kurzer Zeit produzieren, Die Platten kommen auch faktisch fertig heraus und müssen kaum nachbearbeitet werden. Damit sind diese Platten sehr preisgünstig zu produzieren. Weniger Material und keine Nachbearbeitung, sowie kurze Zykluszeiten, bringen erhebliche Einsparungen.

Nachteile: Es können keine hochmolekularen Polyethylene verwendet werden. Diese Platten sind meistens aus max. PE300 gefertigt und damit sehr weich, was einen höheren Verschleiß zur Folge hat und der Fahrer sich sehr weit in den Belag eindrückt, was zu einem ungewollten Bremseffekt führt. Umso schwerer der Fahrer umso schlechter sind die Gleiteigenschaften. Die Größe der Platte ist spritztechnischen und selten vorhandenen Großteilspritzmaschinen meistens erheblich kleiner als seine Kollegen. Damit entsteht auch ein erheblich höherer Montageaufwand und es gibt erheblich mehr Verbindungsstellen.

Extrusion

Hier werden die Platten fast ähnlich erzeugt wie beim Spritzguss, jedoch ist der „Spritzvorgang“ kontinuierlich. Eine Schnecke presst das aufgeheizte Granulat als Brei durch die Matrize (Düse) mit ca. 1200 mm Breite uns meist ca. 12 mm Stärke. Es entsteht quasi eine Endlosplatte, welche über dem Laufband abkühlt. Diese wird dann in Segmente geschnitten und dann maschinell nachbearbeitet.

Vorteile: Auch hier gilt, dass diese Art der Produktion preisgünstig ist. Gegenüber dem Spritzgussverfahren ist die Platte jedoch massiv.

Nachteile: Es können keine hochmolekularen Polyethylene verwendet werden. Diese Platten sind meistens aus max. PE300 gefertigt und damit sehr weich, was einen höheren Verschleiß zur Folge hat und der Fahrer sich sehr weit in den Belag eindrückt, was zu einem ungewollten Bremseffekt führt. Umso schwerer der Fahrer umso schlechter sind die Gleiteigenschaften. Die Größe der Platte ist spritztechnischen und selten vorhandenen Großteilspritzmaschinen meistens erheblich kleiner als seine Kollegen. Damit entsteht auch ein erheblich höherer Montageaufwand und es gibt erheblich mehr Verbindungsstellen.

Gepresst / gesintert

In diesem Verfahren wird das Rohmaterial in eine Form eingebracht, welche je nach Typ der Presse unterschiedlich groß ist. Es gibt kleine Pressen, mit z. B. 1 m × 2 m und größere Pressen mit z. B. 6 m × 2 m. Diese Formen (wie Backbleche) kommen dann in die Presse. Hier kommt dann das Gegenstück und presst das Rohmaterial in seine Form. Dabei wird es aufgeheizt und gleichzeitig gepresst. Wie lange, wie heiß und mit welchem Druck differenziert je nach Hersteller und Anwendung. Ebenfalls je nach Hersteller und Anwendung wird die Platte in der Presse abgekühlt. Danach ruht die Platte einige Zeit und wird erst dann mechanisch bearbeitet, wenn die Materialspannungen reduziert sind. Mit diesem Verfahren können hochmolekulare Kunststoffe verwendet werden. Man hat durch die Produktionsparameter erheblichen Einfluss auf die Materialeigenschaften. Ebenfalls können hier die Additive sehr gut eingebracht werden. Diese werden durch das Verfahren in das Molekulargitter, je nach Parameter, homogen oder chaotisch integriert. Durch abertausende Additive und nahezu unendliche Kombinationsmöglichkeiten der Additive und Produktionsparameter, ist hier viel Platz für Forschung und empirische Kombinationen. Hier zählt Erfahrung und Know-how, um die optimale Platte zu erzeugen.

Vorteile: Durch die Verwendung von hochmolekularen PE (PE500, PE1000 oder andere), hat die Platte erheblich weniger Verschleiß und der Fahrer kann sich nicht so tief einpressen. Diese Platten gleiten bereits ohne Additive besser als ihre Kollegen. Hier kann je nach Hersteller und wie oben beschrieben, durch spezielle Additive das Gleitverhalten verbessert werden. Die meisten Anbieter verwenden jedoch externes Gleitmittel, da die Platte eben schon an sich gut gleitet.

Nachteile: Wie man unschwer erraten kann, ist dieses Verfahren aber auch das Teuerste. Alleine der Produktionsprozess erzeugt schon erheblich mehr Kosten. Dann ist das Material teurer und die Prozesszeit ist auch erheblich länger.

Mechanische Bearbeitung

Die extrudierten und gepressten Platten müssen mechanisch nachbearbeitet werden. Dies geschieht mit einer CNC Fräsmaschine oder bei simpler Nut- und Feder Verbindung mit einer Profilfräse. Manche Verbindungssysteme müssen sogar von zwei Seiten gefräst werden.

Die Kosten für Kunststoffeis

Die Preise hängen vom verwendeten Material, Produktionsverfahren und der jeweiligen Firmenpolitik ab. Sie bewegen sich zwischen 100–250 €/m²

• Die unterschiedliche Produktionsverfahren, haben starken Einfluss auf die Preise. Ein weiterer Faktor sind dann die Verbindungssysteme:
• Gespritzte Platten: Das ist das preisgünstigste Produkt. Sie liegt zwischen 80 und 120 €/m². Wie an anderer Stelle erwähnt ist das Produkt sehr weich und hat einen hohen Verschleiß. Die reine Nutzschicht ist nur ca. 5 mm dick. Gleitmittel sind notwendig, auch wenn angegeben wurde, es sei integriert.
• Extrudierte Platten: Diese Platten sind in der Regel 12 mm, bzw. ½" dick. Sie liegen zwischen 100 und 170 €/m² Hier sind ausschließlich Produkte mit Gleitmittel bekannt.
• Gepresste Standard PE Platten mit Gleitmittel:Die Standard PE Platten mit Gleitmittel meist 18-20mm dick. Liegen zwischen 140 und 220 €/m²; (hier gibt es auch teurere Anbieter, welche nur im Marketing ein Spezialprodukt haben)
• Selbstschmierende Pressplatten: Die selbstschmierenden Platten sind etwas teurer, haben jedoch keine Betriebskosten für Gleitmittel. Sie liegen zwischen 170 und 250 €/m². Hier spart man richtig Geld im Betrieb. Aber bei diversen Produkten sind die Gleitstoffe schnell verflogen. Dann müssen ebenfalls Gleitmittel verwendet werden.

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, welche die Anschaffungskosten mit den Betriebskosten vereinigt und die Produkte gegenüberstellt. Dort sieht man, dass das offensichtlich billige Produkt meist schon im ersten Jahr teurer sind als selbstschmierende Platten.

So funktioniert das Gleiten auf Kunststoff

Beim Schlittschuhfahren auf Eis fährt man im Prinzip auf Wasser. Durch das Gewicht des Eisläufers, wird durch den Druck auf die Kufe der Aggregatszustand von fest (Eis) auf flüssig (Wasser) gewandelt. Durch den entstandenen Wasserfilm, wird das Gleiten auf Eis eigentlich erst möglich. Bei Kunststoff ist das natürlich nicht so. Da reicht selbst die schwerste Person nicht aus, um den Aggregatszustand zu verändern. Deshalb kam man bei den bisherigen Generationen von Kunststoffeis auf die Idee, ein zusätzliches Gleitmittel aufzutragen. Das liegt im ersten Moment auch sehr nahe. Kann man den Aggregatszustand nicht auf flüssig ändern, so trägt man etwas Flüssiges auf. In der Praxis ist dies aber mit grossen Nachteilen verbunden:

• Das Gleitmittel muss überall aufgetragen sein. Ist dem nicht so, so kann man an bereits wieder trockenen Stellen
• Das Auftragen des Gleitmittels nimmt nicht unerheblich viel Zeit in Anspruch. Es muss je nach Bahnfrequentierung und Temperatur laufend wiederholt werden.
• Der Schmutz wird vom Gleitmittel gerne und gut aufgenommen, was dazu führt, dass der Kunststoffboden schnell sehr schmutzig wird und der Schmutz das Gleiten stark beeinträchtigt.
• Je nach Gleitmittel gibt es teilweise auch gesundheitsschädliche Inhaltsstoffe, was gerade bei Kindern nicht ungefährlich ist.
• Wenn man auf dem Boden landet, kann das ein oder andere Mittel auch Flecken in der Kleidung machen.

Damit folgt, dass es eine Lösung geben muss, welche ohne zusätzliche Gleitmittel auskommt. Dafür wurde ein sog. selbstschmierender Kunststoff entwickelt. Dieser wurde so manipuliert, dass er die Gleitstoffe integriert hat.

Einsatzgebiete von Kunststoffeis

Touristische Nutzung: Ideal für Gemeinden, Tourismusverbände und viele mehr zur Verlängerung der Aufenthaltsdauer, Verlängerung der Saison (Ganzjahresbetrieb), als zusätzliche Attraktion, als Schlechtwetterprogramm ….

Sportliche Nutzung: Ideal für Gemeinden, Eissportvereine und viele mehr zur Verlängerung der Saison (Ganzjahresbetrieb), zur Kostenersparnis, als zusätzliche Eisfläche, für Trainingszwecke, …..

Geschäftliche Nutzung: Ideal für Gastronomie, Hotellerie, Eventveranstalter, Sommerrodelbahnen, Veranstaltungszentren/Messen/Märkte, Einkaufscenter, Zirkus/Zoo`s, Handelsketten/Möberlhauser…, Thermen/Bäder, Skiliftbetreiber/Bergbahnen, Golfplätze, Minigolfanlagen, Sportanlagen ….zur Verlängerung der Aufenthaltsdauer, als zusätzliches Angebot und zur Steigerung der Umsätze.

Nutzung im Detail: Anwendung Eishockey/Eiskunstlauf:

• Torhütertraining
• Lauftechnik
• Stocktechnik
• Passtechnik
• Schusstechnik
• Koordination
• Sprünge
• Pirouetten
• Hebefiguren

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