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Korrosion und die Folgen

Wer jemals ein Stück Stahl hat draußen im Freien liegen gelassen, wird den Effekt kennen. Das ehemals glänzende Metall verfärbt sich binnen kürzester Zeit schmutzig-rot, die Oberfläche wirkt wie angefressen und nach einiger Zeit bleibt nicht mehr viel übrig als Staub. Korrosion, besser bekannt als Rost, steht wie kein zweiter physikalischer Effekt sinnbildlich für den berühmten „Zahn der Zeit“, der unerbittlich am Material nagt und es am Ende auflöst. Doch was genau ist eigentlich Korrosion? Wie entsteht Rost und wie kann man Gegenstände aus Stahl oder Gusseisen zuverlässig vor Korrosion schützen? Begleiten Sie uns auf eine Reise in das spannende Themenfeld des Korrosionsschutzes!

Was ist denn eigentlich Rost?

Als Rost wird das Produkt bezeichnet, was aus Eisen oder Stahl durch Oxidation mit Sauerstoff in Gegenwart von Wasser entsteht. Schauen wir uns zunächst die Oxidation genauer an. Hierbei handelt es sich um eine chemische Reaktion, bei der ein Atom oder Molekül Elektronen abgibt, die von einem anderen Stoff aufgenommen werden. Das Ergebnis der Oxidation von Eisen oder Stahl ist der poröse Rost, der anders als die Oxidschicht von beispielsweise Chrom oder Aluminium nicht vor weiterer Zersetzung schützt. Auf diesem Unterschied beruht auch die Einteilung von Metallen in die Gruppierungen Eisenmetalle (können rosten) und Nichteisenmetalle (können nicht rosten).

Manche Stoffe, beispielsweise Salze, beschleunigen die Rostbildung zusätzlich. Ungeschützte Eisenmetalle in salzhaltiger Luft – wie zum Beispiel Stadtmobiliar an der Küste – rosten darum deutlich schneller als in gemäßigtem Klima. In sehr trockenen Umgebungen rosten übrigens Eisenmetalle kaum bis gar nicht. Hier fehlt es an Luftfeuchte als Auslöser für den Rostbildungsprozess.

Was macht Rost mit Eisenmetallen?

Korrosion beginnt häufig mit einer feinen Schicht Rost, die sich auf der Oberfläche von Stahl oder Eisen niederlässt. Dieser „Flugrost“ besteht aus feinsten Eisenpartikeln, die sich in der Luft befinden und unter dem Einfluss von Feuchtigkeit zu rosten beginnen. Der Flugrost lässt sich in der Regel einfach wegwischen – was aber nicht bedeutet, dass das Metall fortan und vor allem dauerhaft vor Korrosion geschützt ist! Selbst wenn Flugrost täglich entfernt wird, ist das Metall trotzdem weiterhin Sauerstoff und Feuchtigkeit ausgesetzt. Im Laufe der Zeit, hier reichen bereits wenige Wochen im Freien, beginnt der eingangs erwähnte chemische Prozess der Oxidation. Das Metall gibt fortlaufend Elektronen ab und es beginnt der Prozess der Korrosion. Der ehemals robuste Stahl wird porös, später brüchig, quillt auf und zerfällt bei Berührung zu Staub. Dieser Rostfraß kann im Laufe der Zeit mühelos ganze Schiffe oder Bauwerke zerstören, sofern der Prozess nicht dauerhaft und gründlich unterbunden wird.

Beton als grundlegender Rostschutz

Eventuell ist Ihnen bei der Beobachtung einer Baustelle aufgefallen, dass die Bauarbeiter den sogenannten Bewehrungsstahl – eine Konstruktionshilfe bei Betonbauten für erhöhte Stabilität – ohne jeglichen Rostschutz im Beton vergießen. Und in der Tat ist Beton ein ganz ausgezeichneter Rostschutz! Beton führt zu einem Ausschluss von Sauerstoff und Feuchtigkeit, die keine Chance haben, ihr zerstörerisches Werk am Bewehrungsstahl fortzusetzen – sofern die Betonschicht einwandfrei und ohne Risse und Spalte hergestellt wird. Ein weiterer Rostschutzeffekt im Beton beruht auf dem hohen pH-Wert des Betons- Die alkalische Umgebung schützt zusätzlich vor Rost. Jedenfalls so lange, wie der Beton ohne Risse oder Beschädigungen auskommt. Denn wehe, es gelangt Feuchtigkeit an den Bewehrungsstahl! Selbst feinste Risse im Beton können dazu führen, dass sich der Stahl zunächst ausdehnt, dann korrodiert und schließlich zersetzt.

Edelstahl rostet nie?

Eine landläufige Meinung besagt, dass Edelstahl das beste Mittel gegen Rost ist, einfach, weil dieses Material nicht rosten kann. So einfach ist das allerdings nicht, denn natürlich kann Edelstahl auch rosten. Auch wenn Edelstähle im Volksmund als nichtrostende Stähle bezeichnet werden, so handelt es sich bei dieser Stahlform zunächst einmal nur um besonders reine Stähle mit sehr geringem Gehalt an Schwefel und Phosphor im Material. Erst dann, wenn als Legierungselement Chrom in höherem Maße beigefügt wird, rostet dieser veredelte Stahl tatsächlich nicht. Im Außenbereich sind es vor allem martensitische Edelstähle mit einem erhöhten Chrom-Anteil, die dank ausreichendem Rostschutz weite Verwendung auch im Bereich des Stadtmobiliars gefunden haben. In Küstengebieten oder auf hoher See muss es noch etwas korrosionsbeständiger zugehen. Hier sind es austenitische Edelstähle, die tatsächlich auch bei dauerhafter Lagerung in Salzwasser keine Anzeichen von Rost zeigen.

In unserem zweiten Teil zum Thema Rost erfahren Sie in Kürze, wie sich martensitsiche und austenitische Edelstähle unterscheiden, warum auch rostfreie Edelstähle rosten können und wie sich Stadtmobiliar durch Oberflächenbehandlungen wirkungsvoll vor Rost schützen lassen.