Korrosion – Schutzmaßnahmen

Die Korrosion kann an Gegenständen und Bauwerken erhebliche Schäden anrichten. Ganze Industriezweige haben sich darauf spezialisiert, gegen diese Zerstörung anzukämpfen. Bei der Korrosion reagiert die Oberfläche von Metall mit der Umgebung, zum Beispiel mit Luft, Sauerstoff und Wasser. Daher müssen bei einem wirksamen Korrosionsschutz Metalle von Luft, Sauerstoff und Wasser komplett ferngehalten werden. Eine einfache und kostengünstige Maßnahme ist das Lackieren. An Pauls Fahrrad ist zum Beispiel der Rahmen lackiert. Die Farbschicht schützt das Metall vor Luft und Wasser. Diese Schutzschicht wird aber schon bei der ersten Fahrradtour leicht angegriffen. Kleine Kratzer und Dellen sammeln sich im Laufe der Zeit auf dem Lack an. Eine beschädigte Lackschicht legt den Rahmen frei und bietet dort Angriffsflächen für die Korrosion. Sehr häufig kommen auch Kunststoffüberzüge zum Einsatz. Viele Fahrradschlösser bestehen aus Metall und sind mit einer dünnen, sehr widerstandsfähigen Kunststoffschicht überzogen. Die Fahrradkette ist der einzige Punkt, der wirklich freiliegen muss, um seine mechanische Funktion zu erfüllen. Eine Schutzschicht kann nicht haltbar aufgetragen werden, da sie der permanenten Reibung der Kettenglieder zum Opfer fallen würde. Die winzigen Teile könnten mit einem Kunststoffüberzug nur schwer ineinandergreifen. Die einzige Möglichkeit ist also, die Kette mit einer Schutzschicht aus Fett oder Öl zu überziehen. Das ist eine gängige Methode bei Objekten, die prozessbedingt nicht anders vor Korrosion geschützt werden können, zum Beispiel auch Maschinen und Motoren. Es gibt aber auch Methoden, die beim Korrosionsschutz gezielt mit dem Prinzip der Korrosion arbeiten und sich diese zunutze machen. So werden korrosionsanfällige Metalle wie Eisen häufig durch die Beschichtung mit einem anderen Metall geschützt. Eine Metallschicht als Schutz ist haltbarer und weniger pflegebedürftig als zum Beispiel der Schutz durch Lack. Es ist möglich, das Eisen mit einem unedleren Metall zu ummanteln, das eine natürliche Oxidschicht bildet und sich selbst und das Eisen vor Korrosion schützt. Dieses Beispiel haben wir schon beim Fahrradlenker kennengelernt. Der Lenker ist verchromt. Die Schutzschichten aus Metall werden mit der sogenannten Galvanotechnik aufgetragen. Dabei lagern sich Metallpartikel, beispielsweise Chrom oder Kupfer, ab und bilden einen hauchdünnen, aber gleichmäßigen und undurchlässigen Schutzmantel. Einige Metalle wie Aluminium, Chrom, Nickel und Zink bilden an der Luft eine natürliche Oxidschicht, die das Metall vor weiterer Korrosion bewahrt. Man macht sich also den Korrosionsprozess gezielt zunutze, um ihn als Schutz einzusetzen. Die Felgen des Fahrrads bestehen zum Beispiel aus Aluminium und schützen sich durch die natürliche Oxidschicht selbst vor Korrosion. Beim sogenannten Eloxal-Verfahren wird durch Elektrolyse eine Schutzschicht auf dem Aluminium erzeugt, die um ein Vielfaches dicker ist als die natürliche Schutzschicht. Im Gegensatz zur Galvanisierung wird die Oxidschicht hierbei nicht aufgelagert, sondern es werden die obersten Aluminiumschichten in Oxide umgewandelt. Hierzu wird an ein Aluminiumstück in einem Elektrolytbad Strom angelegt. Dies bewirkt, dass sich eine poröse Oxidschicht bildet. Durch die Poren kann der Elektrolyt weiter eindringen und tief im Aluminium weitere schützende Oxide bilden. Die Schutzschicht wächst also in das Aluminium hinein. In diese Poren können noch Farbstoffe eingelagert werden, durch die das Aluminium gefärbt wird. Danach werden die Poren geschlossen. Diesen Vorgang nennt man Verdichten. Das Aluminiumstück ist nun durch eine dicke Oxidschicht geschützt. Im Stadtbild findet man unzählige Fahrradständer, die den täglichen Witterungsverhältnissen ausgesetzt sind. Diese bestehen aus verzinktem Stahl. Die Stahlteile werden in geschmolzenes, flüssiges Zink getaucht. Diesen Vorgang nennt man auch Feuerverzinken. Zink ist unedler als Eisen und reagiert besser mit Sauerstoff als Eisen. Dabei bildet es eine natürliche Oxidschicht, die das Zink und das darunter liegende Eisen schützt. Wird der Fahrradständer aber trotzdem beschädigt, so dass das Eisen freiliegt, reagiert eher das Zink mit Wasser und Luftsauerstoff als das Eisen, da es unedler und reaktionsfreudiger ist. Das Zink opfert sich sozusagen für das Eisen. Das Eisen korrodiert nicht und das Zink bildet eine neue Oxidschicht. Jetzt weiß Paul, wie die Korrosion abläuft und wie es dazu kommt. In Zukunft wird er also sein Fahrrad von Feuchtigkeit fernhalten und im Winter lieber in die Garage stellen. Außerdem wird er darauf achten, dass der Rahmen und der Lenker keine Kratzer bekommen. Und er wird regelmäßig die Kette ölen. Dann kann Paul auch noch im nächsten Frühling mit seinem geliebten Fahrrad zum Fußballtraining fahren.