Korrosion

Unter dem Begriff Korrosion versteht man die Oxidation von Metallen (lat. corrodere = zernagen). Die bekannteste Art der Korrosion ist das Rosten (Oxidation von Eisen).

Überall dort, wo sich Metalle befinden, entsteht Korrosion. Die Korrosion, respektive deren Verlauf hängen einerseits von den Eigenschaften der betreffenden Metalle ab, andererseits von der Art des Mediums, mit dem das Metall in Kontakt steht. Für die Korrosion spielt Feuchtigkeit und Sauerstoff eine wesentliche Rolle. Die Korrosion wird anhand des Ortes ihres Auftretens unterschieden, z. B. in Kontakt‑, Lochfrass‑, Mulden‑, Spannungsriss‑, Spalt‑, und Unterwanderungskorrosion.

Um Metalle vor Korrosion zu schützen (Korrosionsschutz), bestehen im Wesentlichen zwei Möglichkeiten: Erstens kann der Zutritt des Elektrolyten, respektive den Zutritt von Feuchtigkeit zum Metall durch entsprechende Überzüge unterbunden werden. Dies kann in Form von galvanisch aufgebrachten Überzügen edlerer Metalle oder öfters durch Oberflächenbeschichtungen am einfachsten durch einen Schutzanstrich erfolgen.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, Korrosion so zu steuern, dass wertvolle Bauteile (Material) nicht zerstört werden, sondern eigens dafür vorgesehene Opferanoden. Einfacher Stahl kann neben dem Schutzanstrich mit einer leitenden Zink- oder Magnesiumplatte verbunden werden (kathodischer Korrosionsschutz). Bei diesen Bedingungen löst sich das unedlere Metall anodisch auf. Wichtig ist, dass die sogenannte Opferanode bezüglich ihres Abbaus periodisch kontrolliert wird.

Eisen und einfache Stähle rosten an feuchter Luft bereits bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 %, ohne dass weitere Reaktionspartner vorhanden sein müssen. In neutraler wie in alkalischer Umgebung kann bei genügender Feuchtigkeit eine Sauerstoffkorrosion auftreten. Im Gegensatz dazu sind z. B. Bewehrungsstäbe im Beton, solange dieser alkalisch bleibt, vor Korrosion geschützt. Für Stahlkonstruktionen im aggressiv feuchten Milieu z. B., in Hallenschwimmbäder, sind spezielle rostfreie Stahllegierungen zu wählen.

Der einfachste Fall von Korrosion ist die Reaktion der Metalloberflächen mit aggressiv wirkenden Substanzen aus der Umgebung. Eine solche aggressive Substanz entsteht durch die Reaktion von Schwefeldioxid mit Luftfeuchtigkeit (Reaktion zu schwefliger Säure) und in einem weiteren Schritt durch Oxidation mit Luftsauerstoff (Reaktion zu Schwefelsäure). Durch diese Säure werden unedle Metalle korrodiert. In Industrieanlagen können Luftverunreinigungen wie Chlor- oder Säuredämpfe auftreten und Metalle angreifen.

Eine weitere Möglichkeit für Korrosion sind Elektrolysevorgänge. Unkontrollierte Ströme (Kriechströme, vagabundierende Ströme) in Verbindung mit Feuchtigkeit löst Metall infolge anodischer Oxidation auf. Wenn unterschiedliche Metalle mit unterschiedlichem Potential miteinander in Kontakt stehen und gleichzeitig Feuchtigkeit vorhanden ist, bilden sich elektrochemische Elemente und dadurch Korrosion.

Einflüsse, welche direkt am Bauteil wirken, respektive Umwelteinflüsse im Nahbereich der Stahlkonstruktion:

• Relative Luftfeuchtigkeit, Luft- und Oberflächentemperaturen
  Bewitterung
• Spritzwasserzonen
• Bereiche von Kondenswasserbildung
• Bereiche von Betonbauteilen mit Wasser
• Bereiche im Tausalzbeanspruchung
• Bereiche mit schädlichen Stoffen und Ablagerungen (Luftverschmutzung, Chemikalien, usw.)

Auszug aus der Norm SN 555 001 (Oberflächenschutz von Stahlkonstruktionen)