Korrosionsschutz richtig planen und auswählen
Korrosion kann metallische Werkstoffe langfristig schädigen. Deshalb spielt ein geeigneter Korrosionsschutz eine wichtige Rolle, wenn Befestigungen und Tragkonstruktionen dauerhaft zuverlässig funktionieren sollen. Dabei beeinflussen vor allem Werkstoff, Umgebung und Belastung die Korrosionsbeständigkeit.
Umso wichtiger ist es, den Korrosionsschutz für Stahl und andere metallische Werkstoffe bereits bei der Planung zu berücksichtigen. Wer die Umgebungsbedingungen richtig bewertet, kann anschließend einen geeigneten Werkstoff und Oberflächenschutz auswählen.
Die Ursachen von Korrosion
Korrosion entsteht, wenn metallische Werkstoffe mit ihrer Umgebung reagieren. Bei der häufig auftretenden elektrochemischen Korrosion laufen dabei an der Metalloberfläche verschiedene Teilreaktionen ab. Vor allem Feuchtigkeit, Sauerstoff und weitere Umwelteinflüsse können diese Prozesse begünstigen und dadurch den Werkstoff langfristig angreifen.
Zu den wichtigsten Einflussfaktoren gehören:
- Feuchtigkeit durch Regen, Luftfeuchtigkeit oder Kondensation
- Hohe und niedrige Temperaturen
- Chemische Einflüsse wie Schwefeldioxid oder Chloride
- Biologische Einflüsse wie organische Säuren oder Mikroorganismen
- Luftverschmutzung und andere Umwelteinflüsse
Allerdings reagieren nicht alle Metalle gleich auf korrosive Bedingungen. Einige Werkstoffe sind aufgrund ihrer natürlichen Passivierung deutlich beständiger als andere. Deshalb sollten für einen wirksamen Korrosionsschutz sowohl die Umgebungsbedingungen als auch der eingesetzte Werkstoff betrachtet werden.
Auf dieser Grundlage lässt sich anschließend die relevante Korrosivitätskategorie bestimmen und ein geeigneter Korrosionsschutz für die jeweilige Anwendung auswählen.
Die Folgen von Korrosion
Wie stark und wie schnell Korrosion fortschreitet, hängt unter anderem vom Werkstoff, vom vorhandenen Korrosionsschutz und von den jeweiligen Umgebungsbedingungen ab. Deshalb können sich Korrosionsschäden je nach Anwendung sehr unterschiedlich entwickeln.
Die Folgen reichen dabei weit über sichtbare Veränderungen der Oberfläche hinaus. Korrosion kann unter anderem:
- die Tragfähigkeit und Funktionssicherheit von Bauteilen beeinträchtigen
- zusätzliche Wartungs- und Reparaturkosten verursachen
- die Lebensdauer von Komponenten und Anlagen verkürzen
- Stillstandszeiten durch notwendige Instandsetzungsarbeiten erhöhen
- zu einem höheren Material- und Ressourcenverbrauch führen
Gerade deshalb sollte der passende Korrosionsschutz bereits bei der Planung berücksichtigt werden. So lassen sich Bauteile und Installationen gezielt auf die zu erwartenden Umgebungsbedingungen abstimmen und langfristig schützen.
Wie lässt sich Korrosion verhindern?
Korrosion lässt sich zwar kaum vollständig verhindern, jedoch können eine geeignete Werkstoffwahl, konstruktive Maßnahmen und ein passender Oberflächenschutz ihre Auswirkungen deutlich reduzieren. Deshalb sollte der Korrosionsschutz bereits bei der Planung einer Installation berücksichtigt werden. Unter geeigneten Bedingungen lässt sich so ein langfristiger Schutz über 20 Jahre oder länger erreichen.
Entscheidend sind dabei vor allem die Umgebungsbedingungen und die daraus resultierende Korrosivitätskategorie. Zunächst sollten daher die Umgebungsbedingungen der Installation bewertet und die entsprechende Korrosivitätskategorie bestimmt werden. Dafür bietet unter anderem die DIN EN ISO 9223 eine Grundlage. Anschließend lassen sich auf dieser Basis der geeignete Werkstoff und ein passender Oberflächenschutz auswählen.
Ein auf die jeweiligen Bedingungen abgestimmter Korrosionsschutz kann somit dazu beitragen, die Lebensdauer von Befestigungen und Konstruktionen zu verlängern, den Wartungsaufwand zu reduzieren und die Betriebssicherheit langfristig zu unterstützen.
1. Umgebungsbedingungen und Korrosivitätskategorie bestimmen
Die Auswahl des passenden Korrosionsschutzes beginnt mit einer Bewertung der Umgebungsbedingungen. Die DIN EN ISO 9223 legt dafür ein Klassifizierungssystem für die atmosphärische Korrosivität fest. Dabei reichen die Korrosivitätskategorien von C1 für eine sehr geringe bis CX für eine extreme Korrosionsbelastung. Auch die DIN EN ISO 12944-2 verwendet diese Kategorien bei der Einteilung von Umgebungsbedingungen für den Korrosionsschutz von Stahlbauten.
Für die Einstufung spielen jedoch mehrere Faktoren eine Rolle. Dazu gehören insbesondere Feuchtigkeit und Temperatur sowie Belastungen durch Schwefeldioxid oder salzhaltige Luft. Deshalb lässt sich die Korrosivitätskategorie nicht allein anhand des Einsatzortes bestimmen. Vielmehr müssen die tatsächlichen Bedingungen vor Ort betrachtet werden.
Als erste Orientierung können typische Einsatzbedingungen folgendermaßen eingeordnet werden:
| Typische Umgebung | Mögliche Korrosivitätskategorie* |
|---|---|
| Trockene Innenräume mit geringer korrosiver Belastung | C1 bis C2 |
| Innenräume mit erhöhter Feuchtigkeit oder gelegentlicher Kondensation | C2 bis C3 |
| Außenbereiche mit geringer Luftverschmutzung | C2 bis C3 |
| Außenbereiche mit erhöhter Feuchtigkeit oder mäßiger Luftverschmutzung | C3 bis C4 |
| Küstennahe oder stark salzhaltige Umgebungen | C4 bis CX |
| Außenbereiche mit hoher industrieller Belastung | C4 bis CX |
| Extreme oder besondere Umgebungsbedingungen | Projektspezifische Bewertung erforderlich |
* Die Tabelle dient lediglich als Orientierung. Die tatsächliche Korrosivitätskategorie hängt von den konkreten Umgebungsbedingungen ab und stellt keine Produktempfehlung dar.
2. Geeigneten Oberflächenschutz auswählen
Nachdem die Umgebungsbedingungen und die Korrosivitätskategorie bestimmt wurden, lässt sich der passende Korrosionsschutz auswählen. Dabei kommen je nach Beanspruchung unterschiedliche Werkstoffe und Oberflächenbehandlungen infrage.
- Verzinkte Oberflächen eignen sich vor allem für weniger korrosive Umgebungen, beispielsweise in trockenen Innenbereichen.
- Feuerverzinkte Bauteile bieten einen höheren Korrosionsschutz und kommen deshalb auch für stärker beanspruchte Bereiche und bestimmte Außenanwendungen infrage.
- Edelstahl bietet eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eignet sich je nach Werkstoffqualität auch für anspruchsvollere Umgebungen. Allerdings ist Edelstahl nicht grundsätzlich korrosionsbeständig unter allen Bedingungen. Vielmehr müssen Werkstoff, Umgebung und konkrete Belastung zusammen betrachtet werden.
Bei Befestigungselementen kommen häufig nichtrostende Stähle der Gruppen A2 und A4 zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Werkstoffgruppen und nicht um die Bezeichnung eines einzelnen Werkstoffs. A4-Werkstoffe enthalten typischerweise zusätzlich Molybdän und bieten dadurch insbesondere gegenüber chloridhaltigen Umgebungen eine höhere Korrosionsbeständigkeit als viele A2-Werkstoffe.
Edelstahl A2 und A4 im Vergleich
| Vergleich | Edelstahl A2 | Edelstahl A4 |
|---|---|---|
| Zusammensetzung | Typischerweise Chrom-Nickel-Stähle | Typischerweise Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle |
| Korrosionsbeständigkeit | Gute Beständigkeit in vielen Innenbereichen und bei geringer bis mäßiger korrosiver Belastung | Höhere Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei erhöhter Chloridbelastung |
| Typische Einsatzbereiche | Allgemeine Befestigungsanwendungen in wenig bis mäßig korrosiven Umgebungen | Anspruchsvollere Außenbereiche, küstennahe Anwendungen und Umgebungen mit erhöhter korrosiver Belastung |
| Beständigkeit gegenüber Chemikalien | Abhängig von Medium, Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer | Häufig höhere Beständigkeit, dennoch ebenfalls abhängig von den konkreten Bedingungen |
| Reinigung | Geeignete Reinigungsmittel müssen auf den jeweiligen Werkstoff sowie die Anwendung abgestimmt sein | Auch hier müssen Reinigungsmittel und Konzentration zum Werkstoff sowie zur Anwendung passen |
A4 bietet somit in vielen anspruchsvolleren Umgebungen Vorteile gegenüber A2. Dennoch lässt sich die Eignung nicht allein anhand der Werkstoffgruppe bestimmen. Deshalb sollten bei der Auswahl immer auch die tatsächliche Chloridbelastung, Feuchtigkeit, Temperatur, chemische Einflüsse und die konstruktive Ausführung berücksichtigt werden.
So lässt sich der Korrosionsschutz für Stahl und andere metallische Bauteile gezielt auf die jeweilige Korrosivitätskategorie und Anwendung abstimmen.
Fundierte Auswahl für den passenden Korrosionsschutz
Walraven verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im Bereich Korrosionsschutz und bietet unterschiedliche Oberflächenlösungen für verschiedene Umgebungsbedingungen und Anwendungen. Dadurch lässt sich der Korrosionsschutz gezielt auf die jeweilige Beanspruchung abstimmen.
Für Bereiche mit geringer Korrosionsbelastung stehen beispielsweise verzinkte Befestigungselemente zur Verfügung. Diese erreichen im Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227 etwa 80 Stunden bis zum Auftreten von maximal 5 % Rotrost. Für stärker beanspruchte Umgebungen bietet Walraven unter anderem feuerverzinkte Befestigungselemente mit bis zu 600 Stunden im Salzsprühnebeltest an.
Für höhere Anforderungen steht zudem Walraven BIS UltraProtect® 1000 zur Verfügung. Die speziell entwickelte Oberflächenbeschichtung eignet sich sowohl für Innen- als auch für Außenanwendungen und erreicht mindestens 1.000 Stunden im Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227 bis zum Auftreten von maximal 5 % Rotrost. Eine zusätzliche organische Deckschicht erhöht dabei den Schutz der metallischen Oberfläche.
So stehen je nach Korrosivitätskategorie und Einsatzbedingungen unterschiedliche Lösungen für den Korrosionsschutz von Stahl und metallischen Befestigungselementen zur Verfügung.
* Die Ergebnisse aus Salzsprühnebelprüfungen dienen dem vergleichenden Nachweis der Korrosionsbeständigkeit. Die Prüfdauer lässt sich nicht unmittelbar in eine konkrete Lebensdauer unter realen Einsatzbedingungen umrechnen.
Korrosionsschutz für besonders anspruchsvolle Umgebungen
Für stark korrosive oder besonders anspruchsvolle Umgebungen bietet Walraven ein breites Sortiment an Befestigungslösungen aus Edelstahl A4. Diese Werkstoffgruppe weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und eignet sich deshalb für zahlreiche Anwendungen mit erhöhter Feuchte-, Chlorid- oder Umweltbelastung.
Allerdings ist auch Edelstahl A4 nicht unter allen Bedingungen uneingeschränkt korrosionsbeständig. Deshalb sollten neben der Korrosivitätskategorie immer auch die konkreten Umgebungsbedingungen, die chemische Belastung und die jeweilige Anwendung berücksichtigt werden.
Die folgende Übersicht bietet eine Orientierung, welche Werkstoffe und Oberflächenschutzsysteme sich für unterschiedliche Korrosivitätskategorien eignen können.
Den richtigen Korrosionsschutz auswählen
| Typische Umgebung | Korrosivitäts-Kategorie | Elektrolytische Verzinkung | Feuerverzinkung | BUP (BIS UltraProtect 1000) | Edelstahl |
|---|---|---|---|---|---|
| Trockene Innenräume | C1, C2 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Innenräume mit gelegentlicher Kondensation | C1, C2 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Außenbereiche mit geringer korrosiver Belastung | C2, C3 | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Außenbereiche mit mäßiger korrosiver Belastung | C3, C4 | ✔** | ✔ | ||
| Küstengebiete | C4, C5, CX | ✔ | |||
| Außenbereiche mit starker korrosiver Belastung | C4, C5, CX | ✔ | |||
| Extreme oder spezielle Anwendungen | Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen an uns | ||||
* Die Einordnung dient als Orientierung. Die tatsächliche Korrosivitätskategorie hängt von den konkreten Umgebungsbedingungen ab. DIN EN ISO 9223 klassifiziert atmosphärische Korrosivität von C1 bis CX.
** Der Einsatz von BIS UltraProtect® 1000 in C4-Umgebungen hängt von der konkreten Anwendung und den Umgebungsbedingungen ab.
Qualität und Unterstützung bei Planung und Montage
Ein geeigneter Korrosionsschutz sollte nicht nur auf die jeweiligen Umgebungsbedingungen abgestimmt sein, sondern sich auch zuverlässig in die geplante Installation integrieren lassen. Deshalb entwickelt Walraven Befestigungs- und Tragsysteme mit unterschiedlichen Oberflächenlösungen für verschiedene Anforderungen und Korrosivitätskategorien.
Gleichzeitig berücksichtigen wir bei der Produktentwicklung eine möglichst einfache und sichere Montage. Darüber hinaus unterstützen unsere Experten bei der Planung, der Auswahl geeigneter Werkstoffe und Oberflächen sowie bei der Vorfertigung und Umsetzung von Befestigungslösungen.
* Bis zum Auftreten von maximal 5 % rotem Rost gemäß EN ISO 14713.
Jedes Projekt bringt unterschiedliche Umgebungsbedingungen und Anforderungen an den Korrosionsschutz mit sich. Wenn Sie Unterstützung bei der Auswahl des geeigneten Werkstoffs oder Oberflächenschutzes benötigen, beraten unsere Experten Sie gerne bei der passenden Lösung für Ihre Installation.
