Was ist Korrosion und wie entsteht sie?
Korrosion beschreibt den natürlichen Abbau von Metallen durch chemische, physikalische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung. Bei Stahl tritt dieser Prozess häufig durch Reaktionen mit Sauerstoff und Wasser auf, was zur Bildung von Rost führt. Dadurch verändern sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Stahls, was seine strukturelle Integrität und Funktionalität beeinträchtigen kann.
Zur Entstehung von Korrosion tragen drei Hauptfaktoren bei:
- Feuchtigkeit: Sowohl Wasser als auch hohe Luftfeuchtigkeit fördern die elektrochemischen Reaktionen.
- Metalloberfläche: Der Stahl dient als Ausgangsmaterial für die Reaktionen.
- Oxidationsmittel: Sauerstoff fungiert als Elektronenakzeptor.
Es gibt mehrere Formen der Korrosion, darunter:
- Sauerstoffkorrosion: Stahl wird durch Oxidation in Anwesenheit von Wasser zu Rost umgewandelt.
- Galvanische Korrosion: Tritt auf, wenn zwei verschiedene Metalle in einem Elektrolyten in Kontakt stehen.
- Spaltkorrosion: Entsteht in kleinen Spalten oder Ritzen, die schwer zugänglich und daher anfälliger für Feuchtigkeit sind.
Der Korrosionsprozess kann durch Faktoren wie Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und das Vorhandensein von Salzen oder chemischen Verunreinigungen erheblich beschleunigt werden. Effektive Maßnahmen gegen Korrosion sind daher unerlässlich, um die Lebensdauer von Stahlkonstruktionen zu sichern.
Methoden zum Korrosionsschutz von Stahl
Um die Lebensdauer Ihrer Stahlkonstruktionen zu verlängern, können verschiedene Methoden des Korrosionsschutzes angewendet werden. Sie können je nach Umfeld und Anforderungen kombiniert werden.
Passiver Korrosionsschutz
Der passive Korrosionsschutz schafft eine physische Barriere gegen äußere Einflüsse.
Beschichtungssysteme
Beschichtungen verhindern den direkten Kontakt des Stahls mit korrosiven Substanzen. Es gibt dabei zwei Hauptarten: Nass- und Trockenbeschichtungen.
- Nassbeschichtungen: Lacke und Farben werden flüssig aufgetragen und bilden nach dem Trocknen eine schützende Schicht.
- Trockenbeschichtungen: Pulver wird elektrostatisch auf den Stahl aufgebracht und durch Hitzeeinwirkung fixiert.
Feuerverzinkung
Bei dieser Methode tauchen Sie den Stahl in geschmolzenes Zink, um eine dauerhafte Schutzschicht zu erzeugen. Sie bietet hohe Beständigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse und ist besonders für den Außeneinsatz geeignet.
Duplex-System
Das Duplex-System kombiniert Feuerverzinkung mit einer zusätzlichen Beschichtung, was den Korrosionsschutz erheblich verbessert und dekorative Gestaltungsmöglichkeiten durch Farben bietet.
Aktiver Korrosionsschutz
Aktive Methoden kontrollieren oder verhindern Korrosion durch elektrochemische Verfahren.
Kathodischer Korrosionsschutz
Durch Anlegen einer externen Spannung wird der Stahl zur Kathode, was die Oxidation und damit die Korrosion unterbindet. Diese Methode ist besonders effektiv bei Stahlbeton.
Chemische Inhibitoren
Chemische Inhibitoren werden zur korrosiven Umgebung hinzugefügt, um die Reaktionsgeschwindigkeit der Korrosion zu reduzieren oder zu stoppen, ohne die physikalischen Eigenschaften des Stahls zu verändern.
Präventive Maßnahmen
Präventive Ansätze zielen darauf ab, die Entstehung von Korrosion zu verhindern.
Korrosionsbeständige Legierungen
Die Verwendung von wetterfestem und rostfreiem Stahl, der spezielle Zusätze enthält, reduziert die Korrosionsanfälligkeit.
Periodische Kontrollen und Wartung
Regelmäßige Inspektionen und Wartungen, einschließlich Reinigung und Nachbehandlung der Oberflächen, verlängern die Lebensdauer von Stahlkonstruktionen.
Korrosionsschutzklassen nach DIN EN ISO 12944
Die DIN EN ISO 12944 klassifiziert die Umgebungsbedingungen und deren Korrosivität, um gezielte Korrosionsschutzmaßnahmen für Stahlbauteile zu ermöglichen. Insgesamt gibt es sechs Korrosivitätskategorien, die den Materialverlust in Gramm pro Quadratmeter und Jahr bestimmen.
Korrosivitätskategorien im Überblick
1. C1 (unbedeutend):
- Anwendungsbereiche: Beheizte Innenräume ohne besondere Kondensation, wie Büros und Schulen.
- Materialabtrag: Sehr gering.
2. C2 (gering):
- Außenbereich: Ländliche Gebiete mit geringer Luftverschmutzung.
- Innenbereich: Unbeheizte Gebäude mit gelegentlicher Feuchtigkeitsbildung, wie Lagerhallen.
- Materialabtrag: Gering.
3. C3 (mäßig):
- Außenbereich: Industrielle und städtische Gebiete mit moderater Luftschadstoffbelastung.
- Innenbereich: Räume mit hoher Luftfeuchtigkeit, wie Molkereien oder Brauereien.
- Materialabtrag: Mäßig.
4. C4 (stark):
- Außenbereich: Küstenbereiche oder industrielle Gebiete mit mäßiger Salzbelastung.
- Innenbereich: Chemieanlagen, Schwimmbäder.
- Materialabtrag: Hoch.
5. C5-I (sehr stark – Industrie):
- Außenbereich: Industrielle Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit und aggressiver Atmosphäre.
- Innenbereich: Bereiche mit konstanter Feuchtigkeit und starker Luftverunreinigung.
- Materialabtrag: Sehr hoch.
6. C5-M (sehr stark – Meer):
- Außenbereich: Küsten- und Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung.
- Innenbereich: Feuchte Gebäude nahe dem Meer.
- Materialabtrag: Extrem hoch.
Schutzklassifizierungen und Dauer
Je nach Korrosivitätskategorie sollten Sie passende Beschichtungssysteme wählen. Diese Klassifizierung unterscheidet drei Schutzdauern:
- Kurz (L): 2 bis 5 Jahre.
- Mittel (M): 5 bis 15 Jahre.
- Lang (H): Über 15 Jahre.
Diese Einstufungen bieten Planungssicherheit und helfen bei der Auswahl geeigneter Schutzmaßnahmen.
FERRANO-Verfahren
Das FERRANO-Verfahren ist ein fortschrittliches elektrochemisches Schutzsystem für Stahlwerkstoffe. Es bietet umfassenden Korrosionsschutz bis zur Korrosivitätskategorie C4, was sowohl industrielle als auch Küstenbereiche mit moderater Salzbelastung umfasst. Daher eignet es sich für stark beanspruchte Umgebungen wie Chemieanlagen oder Schwimmbäder.
Seine Effektivität wurde durch umfangreiche Tests, wie die Salzsprühnebelprüfung, bestätigt. Das Verfahren ist nicht nur schnell und kostengünstig, sondern auch nachhaltig durch geringen Energie- und Ressourcenverbrauch. Zudem verleiht es dem Stahl eine eloxalähnliche Optik und ermöglicht individuelle Farbgestaltungen. Selbst bei Beschädigungen der Schutzschicht bleibt der Korrosionsschutz meist erhalten, was das Verfahren besonders robust macht.
Berücksichtigen Sie Ihre spezifischen Umgebungsbedingungen und wählen Sie das FERRANO-Verfahren, um die Langlebigkeit und Ästhetik Ihrer Stahlkonstruktionen zu sichern.
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