Kontaktkorrosion: unterschiedliche Metalle verbinden
Kontaktkorrosion, auch galvanische Korrosion genannt, kann den Abtrag eines Metalls beschleunigen, wenn es elektrisch mit einem anderen verbunden ist und beide von einem gemeinsamen Elektrolyten benetzt werden. Für die Auswahl von Verbindungsmitteln reichen die Metallbezeichnungen deshalb nicht aus: Feuchtebelastung, Beschichtungen und freie Bauteilflächen sind ebenfalls wichtig. Schutz bieten eine geeignete Werkstoffpaarung, die Unterbrechung des Stromkreises oder das Vermeiden lang anhaltender Benetzung.
Wann ein galvanisches Element entsteht
Gleichzeitig erforderlich sind unterschiedliche Korrosionspotenziale der Metalle im jeweiligen Medium, eine elektrisch leitende Verbindung und ein Elektrolyt, der beide Oberflächen verbindet. Bereits ein Wasserfilm mit gelösten Salzen kann als Elektrolyt wirken; die gesamte Verbindung muss nicht eingetaucht sein. Auch in Innenräumen sind Kondenswasser und Nassreinigung zu berücksichtigen.
Das unedlere Metall der Paarung wird zur Anode und bevorzugt angegriffen; das andere wirkt als Kathode. Diese Rollen hängen vom Medium und vom Oberflächenzustand ab. Eine galvanische Reihe für Meerwasser ist keine allgemeingültige Verträglichkeitstabelle. Aus der Differenz der Standardpotenziale lässt sich zudem keine Korrosionsgeschwindigkeit für eine reale Verbindung ableiten.
Wie die Konstruktion das Risiko beeinflusst
Entscheidend sind die freien, vom Elektrolyten benetzten Oberflächen, nicht die Masse der Bauteile oder nur deren Berührungsfläche. Eine kleine Anode neben einer großen Kathode ist besonders ungünstig: Der Angriff konzentriert sich auf eine kleine Fläche. Die Tabelle zeigt Bewertungsgrundsätze und keine für jedes Bauvorhaben freigegebenen Werkstoffpaarungen.
| Situation | Maßgeblicher Risikofaktor | Praktische Maßnahme |
|---|---|---|
| Trockene Verbindung unterschiedlicher Metalle | Ohne gemeinsamen Elektrolyten läuft dieser Mechanismus nicht ab | Kondenswasserbildung und möglichen Wassereintritt prüfen |
| Aluminium-Verbindungsmittel in einem großen Bauteil aus nichtrostendem Stahl bei Benetzung | Eine kleine Aluminiumanode ist mit einer großen Kathode verbunden | Werkstoff des Verbindungsmittels und Schutz der Verbindung überdenken |
| Verbindungsmittel aus nichtrostendem Stahl in einem großen Aluminiumbauteil | Das Flächenverhältnis ist günstiger, Salz und stehendes Wasser bleiben jedoch riskant | Medium, Isolierung und Wasserablauf prüfen |
| Nur das unedlere Metall ist lackiert | Ein Kratzer legt eine kleine Anode neben einer großen Kathode frei | Beide Seiten der Paarung im Schutzkonzept berücksichtigen |
Mechanische Verbindungen schützen
- Legierungen, Beschichtungen und Einsatzbedingungen klären: Regen, Kondenswasser, Salzablagerungen und Eintauchen. Die Werkstoffpaarung mit der Dokumentation des Systemherstellers abgleichen.
- Wasserablauf und Abtrocknung ermöglichen. Spalte und Schmutzansammlungen können Elektrolyt zurückhalten; eine Abdichtung muss zur Konstruktion und den Einsatzbedingungen passen.
- Bei elektrischer Trennung den gesamten Kontaktweg prüfen: Zwischenlage zwischen den Bauteilen, Hülse um den Bolzen, Unterlegscheiben und Gewinde. Eine einzelne Kunststoffscheibe garantiert keine Unterbrechung des Stromkreises. Isolierteile müssen der Belastung und dem Medium standhalten.
- Bei Barrierebeschichtungen die kathodische Oberfläche oder beide Seiten schützen, nicht nur die Anode. Bei der Montage auf Schäden achten und den Beschichtungszustand bei der Wartung kontrollieren.
Wann eine gesonderte Prüfung nötig ist
Auch ohne galvanische Paarung können andere Korrosionsarten auftreten. Tragende Verbindungen, Rohrleitungen und dauerhaft nasse Verbindungen benötigen eine auf das jeweilige Medium abgestimmte Planung. Lebensdauer und zulässige Belastung lassen sich aus dieser Tabelle nicht bestimmen.
Die elektrische Isolierung mechanischer Bauteile darf nicht ohne Weiteres auf stromführende Kontakte, Erdung und Potenzialausgleich übertragen werden: Dort kann elektrische Durchgängigkeit zwingend erforderlich sein. Für solche Verbindungen sind die in der Planung vorgesehenen geeigneten Verbinder und Schutzmaßnahmen zu verwenden.