Korrosionsschutz durch Duplex-Systeme

(7.8.2007) Duplex-Systeme bestehen aus einer Feuerverzinkung sowie einer Beschichtung und finden zunehmend als Korrosionsschutz für Stahl Verwendung. Der wesentliche Vorteil sei die enorme Schutzdauer, die deutlich länger sei als die Summe der jeweiligen Einzelschutzdauern aus Verzinkung und Beschichtung - erklärt das Institut Feuerverzinken. Der Verlängerungsfaktor liegt je nach System zwischen 1,2 und 2,5.

Duplexbeschichtete "Nessy Family" - Entlüftungsanlage der Düsseldorfer Kanalisation

Duplex-Systeme werden aus gestalterischen Gründen eingesetzt, zur Signalgebung und Tarnung und da, wo zusätzliche Sicherheiten in Sachen Schutzdauer notwendig ist. Duplex-Systeme kommen der Forderung nach dem Korrosionsschutz ab Werk entgegen. Die Feuerverzinkung und die Beschichtungsarbeiten können unter kontrollierten Bedingungen im Fachbetrieb durchgeführt werden. Die Beschichtung einer verzinkten Stahlkonstruktion ist jedoch auch, sogar noch nach Jahren vor Ort möglich.

Wirkungsweise von Duplex-Systemen

Die Wirkungsmechanismen von Duplex-Systemen beruhen auf einem gegenseitigen Schutz beider Partner. Der Zinküberzug wird durch die Beschichtung vor atmosphärischen und chemischen Einflüssen geschützt. Ein Abtrag des metallischen Zinks wird vermieden, der Zinküberzug bleibt lange Zeit in neuwertigem Zustand unter der Beschichtung erhalten. Hierdurch "lebt" der Zinküberzug länger. Umgekehrt haben Beschädigungen an der Beschichtung keine nachteiligen Auswirkungen zur Folge, da die hohe Widerstandsfähigkeit und Abriebfestigkeit des darunter liegenden Zinküberzuges auch hohen Belastungen standhält. Typische Unterrostungen entstehen erst gar nicht, der Stahl bleibt auch an Stellen, an denen die Beschichtung schadhaft ist, wirksam geschützt:

Korrosionsschutzarbeiten sind in aktuellen Normen festgelegt. Für das Verfahren der Stückverzinkung ist dies die DIN EN ISO 1461 "Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken)". Sie regelt alle Anforderungen an das Verfahren des Stückverzinkens und an die so aufgebrachten Zinküberzüge. Die DIN EN ISO 12944, Teil 5 "Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme" gilt für Flüssigbeschichtungssysteme auf Stahl und auf verzinktem Stahl. Die in Vorbereitung befindliche DIN 55633 "Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Pulverbeschichtungssysteme" erscheint in Kürze und regelt Pulverbeschichtungssysteme auf Stahl und verzinktem Stahl. Neben den genannten Normen hat die so genannte "Verbände-Richtlinie" zu Duplex-Systemen eine hohe fachliche Bedeutung in Deutschland. Die Richtlinie beschäftigt sich mit Duplex-Systemen aus Nass- und Pulverbeschichtungen und wurde gemeinsam vom Deutschen Stahlbauverband, dem Verband der Lackindustrie, dem Bundesverband Korrosionsschutz und dem Industrieverband Feuerverzinken herausgegeben.

Aufbau, Eigenschaften und Schutzdauer von Duplex-Systemen

Wesentliche Eigenschaften von Beschichtungssystemen - z.B. Diffusionsdichte, UV-Stabilität oder Alkalibeständigkeit - müssen bei der Planung von Duplex-Systemen berücksichtigt werden. Eine einwandfreie Haftung der Beschichtung auf dem Zinküberzug ist Voraussetzung für einen langfristigen Schutz. Prinzipiell sollten für Duplex-Systeme nur solche Beschichtungen verwendet werden, die sich auf Zink oder Zinküberzügen bewährt haben und auch entsprechende Eignungsprüfungen bestanden haben. Die Zusammensetzung der Beschichtungsstoffe hat einen erheblichen Einfluss auf die Haftfestigkeit der Beschichtungen auf der Feuerverzinkung. Organische Substanzen, die mit dem Zinküberzug reagieren und lösliche, instabile, haftungsmindernde Schichten bilden, dürfen nicht verwendet werden. Geeignete Systeme, die sich in der Praxis bewährt haben und die Anforderungen der DIN EN ISO 12944-5 erfüllen, sind in den Tabellen 5 und 6 der Verbände-Richtlinie "Duplex-Systeme" zu finden: Bild - "Verbände-Richtlinie 'Duplex-Systeme' empfiehlt geeignete Nass- und Pulverbeschichtungssysteme".

Duplexbeschichtete Lamellenfassade

Ein wirksamer Korrosionsschutz muss geplant werden. Hinsichtlich der Schutzdauer von Duplex-Systemen machen die einschlägigen Normen nicht immer hilfreiche Angaben. Es ist z.B. darauf zu achten, dass in DIN EN ISO 12944-5 lediglich die Schutzdauer der Farbbeschichtung dargestellt wird und nicht des Gesamtsystems. Die Gesamtschutzdauer eines Duplex-Systems liegt um ein Mehrfaches höher als in DIN EN ISO 12944-5 beschrieben. In der Praxis kommt es üblicherweise zu Zusatzbelastungen, die über die Einwirkung der Witterung hinausgehen (z.B. mechanische Belastungen, Steinschlag, Abrieb). Diese Einflüsse können die Schutzdauer von Korrosionsschutzsystemen erheblich verringern und sollten angemessen berücksichtigt werden. Eine korrosionsschutzgerechte Konstruktion und Fertigung der Stahlkonstruktion bietet eine der wichtigsten Voraussetzungen für einen wirksamen Langzeit-Korrosionsschutz.

Details zur Ausführung von Duplex-Systemen können der Verbände-Richtlinie Duplex-Systeme entnommen werden, die kostenlos in Einzelexemplaren per E-Mail an holger.glinde@feuerverzinken.combestellt werden kann. Außerdem sei auf die Broschüre "Korrosionsschutz durch Duplex-Systeme" verwiesen.