Korrosion und Korrosionsschutz an Stahlschiffen

Stahl rostet, wenn er Wasser, Sauerstoff und Salz ausgesetzt ist — und ein Schiffsrumpf ist allen dreien ständig ausgesetzt. Korrosion ist deshalb einer der Feinde, mit denen sich ein Schiffsmonteur ununterbrochen auseinandersetzt, ob es nun um den Rumpf, um Rohrsysteme oder um andere Stahlkonstruktionen an Bord geht. Glücklicherweise gibt es bewährte Methoden, um den Abtrag deutlich zu bremsen.

Der kathodische Schutz ist eine Methode, Metallkonstruktionen mithilfe der Elektrochemie im Wasser, in feuchtem Erdreich oder in Beton vor Korrosion zu schützen. Das Grundprinzip ist, dass man den Stahlrumpf zur Kathode in einem elektrochemischen Kreislauf macht, sodass ein anderes, »unedleres« Metall anstelle des Rumpfes korrodiert.

Die verbreitetste Methode an Bord von Schiffen sind Opferanoden. Weil die Anode unedler ist als der Stahl, wird sie im elektrochemischen Element zur Anode, während die Stahlkonstruktion zur Kathode wird — und deshalb korrodiert die Anode statt des Rumpfes, daher der Name „Opferanode“. In Salzwasser werden typischerweise Zink oder Aluminium verwendet, weil die hohe Leitfähigkeit des Wassers es ermöglicht, den nötigen Strom mit einer geringeren Spannungsdifferenz zwischen Anode und Rumpf zu erreichen; bei geringerer Leitfähigkeit kann Magnesium vorzuziehen sein. Opferanoden sind für den kathodischen Schutz von Schiffen und maritimen Anlagen sehr verbreitet.

• 01Zink- und Aluminiumanoden — verbreitet bei Schiffen und maritimen Konstruktionen in Salzwasser
• 02Die Anoden werden am Rumpf montiert und müssen geprüft und ausgetauscht werden, wenn sie abgezehrt sind
• 03Der Abnutzungsgrad der Anoden sagt etwas darüber aus, wie gut der Schutz wirkt
• 04Fehlende oder verbrauchte Anoden erhöhen die Korrosionsgeschwindigkeit erheblich

Impressed Current Cathodic Protection (ICCP), auf Deutsch Fremdstrom-Korrosionsschutz, schützt Metall mithilfe einer externen Stromquelle vor Korrosion. Der Strom wird anhand von Messungen von Referenzelektroden automatisch nachgeregelt, sodass das Metall auf dem Schutzpotenzial gehalten wird. Die Technik wird oft bei großen Konstruktionen wie Schiffen, Offshore-Plattformen, Rohrleitungen und Kaianlagen eingesetzt, wo ein langlebiger Korrosionsschutz wichtig ist — anders als Opferanoden verlangt ICCP eine Stromversorgung und eine elektronische Steuerung, kann dafür aber einen genaueren und dauerhafteren Schutz geben.

Über den elektrochemischen Schutz hinaus sind marine Beschichtungssysteme die erste physische Barriere zwischen dem Stahl und der korrosiven Umgebung. Ein gutes Beschichtungssystem besteht typischerweise aus mehreren Schichten — einer Grundierung, einer Zwischenschicht und einer Deckschicht —, die jeweils ihre Funktion haben, von der Haftung am Stahl bis zur Beständigkeit gegen Abrieb und ultraviolettes Licht. Schäden in der Beschichtung, zum Beispiel nach einem Schlag oder einem Schliff, sollten schnell ausgebessert werden, denn genau dort setzt die Korrosion typischerweise zuerst an.

Als Schiffsmonteur ist es deine Aufgabe, Anzeichen für einen versagenden Korrosionsschutz zu erkennen — zersetzte Anoden, abgeplatzte Farbe, Rostaustritt — und zu wissen, wann es Zeit ist, den Schutz zu überprüfen oder zu erneuern, bevor die Korrosion die Konstruktion richtig erfasst.