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Korrosionsschutz – welche Möglichkeiten habe ich?

Etliche Metalle wie etwa Eisen und somit ebenso Stahl, sind besonders korrosionsanfällig. Dann gibt es Ausnahmen wie einige Stahlsorten, die nicht in die Kategorie der Eisenmetalle fallen und dementsprechend eine Oxidschicht bilden. Jedoch hängt hier vieles von der Legierung ab. So sind beispielsweise hochlegierte Stähle mit einem hohen Chrome- oder Nickel-Anteil sind am besten vor Korrosionsmitteln aus der Umwelt geschützt.

rostiger Zaun
Bei diesem Zaun ist dringend ein Korossionsschutz zu empfehlen

Wie entsteht Korrosion?

Die Korrosion wird weitgehend durch Umwelteinflüsse verursacht. Zu nennen sind:

Korrosion führt zur Umwandlung des Eisenmetalls in einem seiner Salze und somit in Oxide, Hydroxide oder Sulfide. Anders als das Eisenmetall selbst sind diese Salze chemisch stabil. Die bekannteste Form der Korrosion ist das Rosten. Im Zuge dessen bildet es Eisenoxid, eine rötliche sowie schuppige Substanz.

Darüber hinaus breitet sich Korrosion rasant aus. Es wird vermutet, dass die Kosten für die Instandsetzung in den Industriestaaten bis zu 4 % des Bruttoinlandsprodukts (BIP) betragen. Sie sehen: Es ist essenziell wichtig, von Beginn auf einen adäquaten Korrosionsschutz zu achten.

Der aktive und der passive Korrosionsschutz

Die Korrosionsschutzvarianten unterscheiden sich grob im passiven sowie im aktiven Korrosionsschutz. Letzterer kommt beispielsweise bei Heizkesseln mit einem Stahltank zur Anwendung. Meistens setzt man hierfür Opferanoden ein. Das führt dazu, dass diese und nicht der Stahl korrodieren.

Opferanoden bestehen aus unedleren Metallen wie unter anderem Magnesium. Eine weitere aktive Korrosionsschutzvariante sind Fremdstromanoden. Wie der Name verrät, gelangt der Strom in diesem Fall nicht aus der Anode. Daher muss die Fremdstromanode nicht laufend erneuert werden.

Beim passiven Schutz verhindert hingegen eine adäquate Barriere die Korrosion. Hierbei gilt es, die Metalloberfläche mit einem anderen Metall zu beschichten. Dabei ist die Verwendung eines Metalls mit einem anderen Oxidationspotenzial essenziell.

Der anodische Schutz

Je nach Oxidationspotenzial unterscheiden wir zwischen dem anodischen und dem kathodischen Schutz. Bei ersterem entsteht der Korrosionsschutz durch die Beschichtung der zu schützenden Oberfläche mit einem weniger reaktiven Metall. Damit meinen wir beispielsweise Zinn. Diese Beschichtung schützt die Metalloberfläche, solange sie intakt ist.

Ein Einsatzgebiet sind Tanks aus Kohlenstoffstahl, in denen fünfzigprozentige Natronlauge und Schwefelsäure gelagert werden. Diese Methode nennt sich anodischer Schutz, weil die zu schützende Metalloberfläche die Rolle der Anode übernimmt.

Der kathodische Schutz

Unabhängig davon versteht sich von selbst, dass beim kathodischen Schutz dieselbe zu schützende Metalloberfläche zur Kathode wird. Diese Variante dient dem Schutz unter anderem von brennstoff- oder wasserführenden Stahlrohrleitungen sowie -Zäune, Autokarosserien, Schiffsrümpfen, Wassererhitzer-Tanks und Offshore-Ölplattformen.

Das gängigste Beispiel für den kathodischen Schutz ist das Aufbringen eines Zinküberzugs auf eine eisenlegierte Stahloberfläche. Hierbei spricht man auch von Verzinkung. Zink ist reaktiver und korrodiert, aber es bewahrt als unedleres Metall Stahl vor der Zersetzung. Dabei oxidiert es und ermöglicht einen Korrosionsschutz für Eisenmetalle.

Einen besonders hohen Schutz bei dünneren Schichtdicken bieten hierbei Zinklamellenbeschichtungen. Dieses Mikroschicht-Korrosionsschutzsystem ist nichts anderes als ein Lack aus Korrosionsschutzpigmenten. Und genauer gesagt bestehen diese aus Kombination mit Zink- und Aluminiumlamellen. Bei Aluminium kommt die Korrosion nach wenigen Millimetern zum Stillstand.

Herkömmlicher Lack und Pulverbeschichtungen

Grundsätzlich bestehen darüber die hinaus die Möglichkeiten, Metalloberflächen mit einem herkömmlichen Lack zu beschichten oder Pulverbeschichtungen anzuwenden. Bei der letztgenannten Methode wird die Metalloberfläche zunächst mit trockenem Pulver beschichtet.

Pulverbeschichtung
Auftrag von Pulverbeschichtung auf Metall

Es folgt eine Erhitzung des Metalls, dadurch verschmitzt das Pulver mit der Oberfläche und es bildet sich die Beschichtung. Dafür kommen Polyester, Nylon, Urethan, Epoxid und Acryl infrage. Diese Ansätze sind zwar kostengünstiger, aber Sie haben einige Nachteile.

Rostunterwanderungen fallen erst spät auf und daher ist es sinnvoll, darunter eine Zinkbeschichtung anzubringen. Zudem sind Pulverbeschichtungen eindeutig dicker als etwa Zinklamellenbeschichtungen.

Und in puncto Ästhetik müssen wir im Hinterkopf behalten, dass bei Pulverbeschichtungen der Glanz alles andere als optimal ist. Außerdem reduziert sich bei einer längeren Sonneneinwirkung der Flüssiganteil. Das führt zu einer Abstumpfung und Abkreidung.

Der chemische Ansatz: die Korrosionsinhibitoren

Korrosionsinhibitoren stellen eine weitere Methode gegen Korrosionen dar. In diesem Fall handelt es sich um Chemikalien, mit denen du die Metalloberfläche überziehst. Das Ziel ist es, die Folgen der Umwelteinflüsse und dadurch der Korrosion zu hemmen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, diese Korrosionsinhibitoren mit einem geeigneten Lösungsmittel zu vermischen und das Ergebnis auf die Metalloberfläche aufzutragen. Hierbei findet eine Passivierung statt.

Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden

Grundsätzlich gilt es, individuell zu bestimmen, welches Korrosionssystem adäquater ist. Es ist jedoch am umweltfreundlichsten und somit nachhaltigsten, so oft es geht von der Verwendung chemischer Materialien abzusehen. Herkömmlicher Lack und Pulverbeschichtungen sind zwar günstiger, aber sie schützen weniger und sind dicker als Zinklamellenbeschichtungen. Darüber hinaus büßt das Metall bei der Ästhetik ein.

 

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