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Korrosionsverhalten von Werkstoffen
Warum Metalle korrodieren und wie passiver und aktiver Korrosionsschutz wirken. Mit Schutzdauer und Korrosivitätskategorien C1 bis CX nach ISO 12944.
Metalle korrodieren, das ist ein natürlicher Prozess. Er führt aber dazu, dass Bauteile wie Blechdächer, Balkongeländer, Schrauben und Bewehrungsstahl ihre Funktion nur eingeschränkt oder gar nicht mehr erfüllen. Dieser Beitrag erklärt, warum Metalle korrodieren, welche Korrosionsarten am Bau vorkommen und wie passiver und aktiver Korrosionsschutz wirken, bis hin zu Schutzdauer und Korrosivitätskategorien nach DIN EN ISO 12944.
Korrosion, ein natürlicher Prozess
Warum kommt es zum Rosten, fachlich gesprochen: zur Korrosion?
Viele Gebrauchsmetalle werden mit Energieaufwand aus Erzen gewonnen. Unter geeigneten Umgebungsbedingungen reagieren sie erneut mit Stoffen aus ihrer Umgebung. Bei Eisen entstehen dabei die als Rost bekannten Korrosionsprodukte.
Das Rosten von ungeschütztem Stahl in normaler Atmosphäre wird durch Feuchte und Sauerstoff ermöglicht. Andere Korrosionsmechanismen können unter anderen Bedingungen ablaufen. Die Geschwindigkeit und das Schadensbild werden unter anderem beeinflusst durch:
- Salze, zum Beispiel Auftausalze
- aggressive Gase (SO₂, NOₓ, CO₂)
- Chloride, etwa bei Meerwasser- und Schwimmbadbeanspruchung
Welche Korrosionsarten gibt es?
Rotrost auf Stahl und Weißrost auf Zink sind Erscheinungsbilder, keine eigenständigen Korrosionsmechanismen. DIN EN ISO 8044:2025-05 behandelt grundlegende Korrosionsbegriffe. Am Bau sind unter anderem folgende Schadensformen relevant:
- Flächenkorrosion: gleichmäßiger Abtrag über die ganze Oberfläche. Gut vorhersehbar und deshalb die „gutmütigste“ Form.
- Muldenkorrosion: ungleichmäßiger Abtrag mit flachen Mulden, typisch bei örtlich unterschiedlicher Belüftung oder Beschichtungsschäden.
- Lochkorrosion (Lochfraß): kleine, tiefe Löcher bei fast intakter übriger Oberfläche, typisch bei Chloridangriff auf nichtrostende Stähle. Gefährlich, weil der Querschnittsverlust von außen kaum sichtbar ist.
- Spaltkorrosion: in engen Spalten, etwa unter Unterlegscheiben, in Falzen und Überlappungen, entsteht Sauerstoffmangel, der Spalt korrodiert bevorzugt.
- Kontaktkorrosion (Bimetallkorrosion): Zwei verschiedene Metalle sind leitend verbunden und von einem Elektrolyten benetzt; das unedlere Metall wird aufgelöst. Klassiker am Bau: Stahlschrauben in Kupferblech.
- Erosionskorrosion: strömendes Medium trägt die schützende Deckschicht ab, mechanischer und chemischer Angriff verstärken sich gegenseitig, etwa in Rohrleitungen.
- Spannungsrisskorrosion: Zugspannung und korrosives Medium wirken zusammen, das Bauteil reißt oft ohne sichtbaren Rost. Betroffen sind unter anderem nichtrostende Stähle unter Chloridbelastung, zum Beispiel in Schwimmbädern.
- Selektive Korrosion, etwa Entzinkung: Aus einer Legierung wird ein Bestandteil herausgelöst, bei Messing das Zink. Zurück bleibt ein poröses, sprödes Gefüge; die damit verbundene Versprödung kündigt sich äußerlich kaum an.
Schutz vor Korrosion
Korrosionsschutz kann die metallische Oberfläche von der Umgebung trennen, den Werkstoff passend zur Beanspruchung wählen oder elektrochemisch in eine Reaktion eingreifen. Manche Verfahren, etwa Verzinkung, verbinden mehrere Wirkungen. Die folgende Gegenüberstellung ist eine vereinfachte Orientierung:
| Passiver Korrosionsschutz | Aktiver Korrosionsschutz | |
|---|---|---|
| Prinzip | Barriere zwischen Metall und Korrosionsmedien | Eingriff in Werkstoff, Konstruktion oder Elektrochemie |
| Beispiele | Beschichtungssysteme und schützende Oxidschichten | Geeignete Werkstoffwahl, konstruktive Maßnahmen, kathodischer Schutz und Inhibitoren; Verzinkung wirkt als Barriere und durch den elektrochemischen Schutz des Zinks |
| Versagensbild | Schutz wirkt nur, solange die Schicht unverletzt ist | Schutz wirkt systemisch, braucht aber Planung und teils Wartung |
Passiver Korrosionsschutz
Nasslackbeschichtung
Flüssig aufgebrachte Beschichtungssysteme können je nach Produkt auch auf der Baustelle verarbeitet werden. Ihre Wirksamkeit hängt von Untergrundvorbereitung, Temperatur, Feuchte, Schichtdicke und fachgerechter Ausführung ab.
Grundierung und weitere Schichten sind als System auf Werkstoff und Beanspruchung abzustimmen. Fehlstellen können den Korrosionsschutz mindern und Unterrostung begünstigen.
Pulverbeschichtung
Bei der Pulverbeschichtung wird ein Beschichtungspulver auf das vorbereitete Bauteil aufgebracht und unter geeigneten Bedingungen eingebrannt. Schichtdicke und Eignung hängen vom System und der Beanspruchung ab. Die Beschichtung erfolgt üblicherweise im Betrieb, weil dafür eine entsprechende Anlage benötigt wird.
Verzinkung
Beim Verzinken wird Stahl mit einer Zinkschicht überzogen. Zink schützt doppelt: als Barriere und elektrochemisch, weil es unedler ist als Stahl und sich an Fehlstellen zuerst opfert. Das klassische Feuerverzinken nach DIN EN ISO 1461 geschieht im Tauchbad im Betrieb und ist auf der Baustelle nicht ausführbar; für Ausbesserungen vor Ort gibt es Spritzverzinken und Zinkstaubbeschichtungen. Die Kombination aus Verzinkung und zusätzlicher Beschichtung heißt Duplex-System und verlängert die Schutzdauer deutlich. Eine Titan-Komponente hat die Zinkschicht nicht; Titanzink ist ein eigener Blechwerkstoff für Dachdeckung und Entwässerung.
Natürliche Oxidschicht
Der einfachste Schutz ist es, die Oberfläche kontrolliert dünn korrodieren zu lassen. Die entstehende dichte Oxidschicht verhindert, dass die Korrosion in die Tiefe fortschreitet. Voraussetzung ist ein Werkstoff, der eine solche festhaftende Deckschicht ausbilden kann, wie Aluminium, Kupfer mit seiner Patina oder wetterfester Baustahl.
Eloxal
Im Bauwesen wird vor allem Aluminium eloxiert: Seine Oxidschicht wird elektrolytisch verstärkt. Eigenschaften und Beständigkeit hängen von Verfahren, Schichtdicke und Beanspruchung ab; eine Einfärbung ist möglich.
Aktiver Korrosionsschutz
Aktiver Korrosionsschutz greift in das System selbst ein, statt nur eine Barriere aufzutragen. Die wichtigsten Beispiele:
Werkstoffwahl
Die Werkstoffwahl ist Teil des Korrosionsschutzes. „Edelstahl“ bedeutet nicht automatisch „nichtrostend“; für Bauteile im Bauwesen sind die konkrete Werkstoffnummer und die Umgebung maßgeblich. Für tragende Konstruktionen aus nichtrostendem Stahl beschreibt DIN EN 1993-1-4:2026-04 ein System von Festigkeits- und Korrosionsbeständigkeitsklassen. Auch nichtrostender Stahl kann bei ungeeigneter Wahl oder chloridhaltiger Beanspruchung Loch- oder Spaltkorrosion erleiden.
Konstruktive Maßnahmen
Konstruktion entscheidet mit, ob Korrosion überhaupt ansetzen kann:
- Wasser ableiten statt stehen lassen: Gefälle, Tropfkanten, keine Wassersäcke
- Spalten und Schmutzdepots vermeiden, Hohlräume belüften oder verschließen
- Kontakt verschiedener Metalle trennen, durch Isolierstücke oder passende Werkstoffpaarung
- Zugänglichkeit für Kontrolle und Wartung einplanen
Kathodischer Korrosionsschutz
Beim kathodischen Schutz wird das Bauteil elektrochemisch zur Kathode gemacht, dann löst es sich nicht mehr auf:
- Opferanode: Ein unedleres Metall wie Zink oder Magnesium wird leitend verbunden und korrodiert stellvertretend. Bekannt aus Warmwasserspeichern und dem Stahlwasserbau.
- Fremdstrom: Eine Gleichstromquelle hält das Schutzpotenzial aufrecht, üblich bei Rohrleitungen und großen Stahlbauwerken.
Inhibitoren
Inhibitoren sind Wirkstoffe, die dem Medium zugesetzt werden und die Korrosionsreaktion hemmen, zum Beispiel in Heizungswasser und Kühlkreisläufen.
Bewehrungskorrosion im Stahlbeton
Im Beton ist Bewehrungsstahl von Natur aus geschützt: Das hochalkalische Milieu passiviert die Oberfläche. Dieser Schutz geht auf zwei Wegen verloren. Die Karbonatisierung lässt den pH-Wert des Betons von der Oberfläche her sinken; erreicht die Karbonatisierungsfront die Bewehrung, beginnt der Stahl zu rosten, sprengt mit seinem Volumenzuwachs die Betondeckung ab, und es zeigen sich Rostfahnen und Abplatzungen. Noch aggressiver wirken Chloride aus Tausalz, die die Passivschicht örtlich durchbrechen und Lochkorrosion auslösen, ein typisches Problem an Balkonen, Tiefgaragen und Parkdecks. Eindringendes Wasser ist in beiden Fällen der Treiber, weshalb Abdichtung und Beschichtung der Flächen zum Korrosionsschutz gehören.
Alterung von Beschichtungen
Beschichtungen altern durch Einflüsse der Umgebung:
- UV-Beanspruchung (Farbstabilität, Kreidung)
- Korrosionsangriff durch Korrosionsmedien (Unterwanderung, Unterrostung, Blasenbildung)
- Chemikalien (Mörtel, Handschweiß)
- mechanische Beanspruchung (Spannungsrisse, Hagel, Sandflug)
- thermische Belastung (Kälte, Wärme, Temperaturwechsel)
Haltbarkeit nach DIN EN ISO 12944
Für Beschichtungssysteme unterscheidet DIN EN ISO 12944-1:2019-01 vier Zeitspannen der Schutzdauer. Die folgenden Orientierungswerte werden auch in der Fachinformation des Beschichtungsherstellers Hempel beschrieben:
| Stufe | Kürzel | Schutzdauer |
|---|---|---|
| kurz | L (low) | bis 7 Jahre |
| mittel | M (medium) | 7 bis 15 Jahre |
| hoch | H (high) | 15 bis 25 Jahre |
| sehr hoch | VH (very high) | über 25 Jahre |
Die Schutzdauer ist ein Planungswert bis zu einer größeren Instandsetzung und keine Garantie für die Lebensdauer des Bauteils. Der Zeitpunkt hängt von Zustand, Umgebung und Wartung ab; ein einzelner Rostflächen-Prozentsatz beschreibt ihn nicht ausreichend.
DIN EN ISO 12944-2:2018-04 teilt Umgebungsbedingungen für Stahlbauten in Korrosivitätskategorien ein. Die Kategorie ist anhand der konkreten Atmosphäre oder Eintauch- beziehungsweise Bodenbeanspruchung festzulegen; allgemeine Beispiele wie „Stadt“ oder „Küste“ ersetzen diese Einstufung nicht.
Bei der Ausschreibung eines Beschichtungssystems sollten Umgebungsbedingungen, gewünschte Schutzdauer, Oberflächenvorbereitung und Ausführung eindeutig beschrieben werden. So lassen sich geeignete Systeme vergleichen und später prüfen.
Wann Korrosion ein Fall für den Gutachter ist
Rost am Balkongeländer, Rostfahnen an der Betonfassade, korrodierte Befestigungen am Blechdach: Solche Befunde bewerte ich daraufhin, ob es sich um Oberflächenschäden handelt oder ob Tragfähigkeit und Sicherheit betroffen sind. Dazu gehören die Frage nach der Ursache, etwa falsche Werkstoffpaarung, fehlgeplante Beschichtung oder eindringendes Wasser, und die Abgrenzung, wer den Schaden zu verantworten hat. Die Befunde dokumentiere ich in einem Bauschadensgutachten, bei Kaufinteresse fließt der Zustand von Geländern, Blechen und Befestigungen in die Bewertung ein. Der einfachste Einstieg ist die kostenfreie Ersteinschätzung mit Fotos der betroffenen Stellen.
Quellen und Stand
Normenstand: September 2026. Die Auswahl eines Schutzsystems erfordert die Bewertung des konkreten Bauteils und seiner Umgebung.
- DIN EN ISO 8044:2025-05 – Korrosionsbegriffe
- DIN EN 1993-1-4:2026-04 – nichtrostende Stahltragwerke
- DIN EN ISO 12944-1:2019-01 – allgemeine Einführung
- DIN EN ISO 12944-2:2018-04 – Umgebungsbedingungen
Falco Witschel ist Geprüfter Sachverständiger für Schäden an Gebäuden (EIPOS) und Sachverständiger für Schimmel- und Feuchteschäden (EIPOS). Er begutachtet Schäden an Bestandsgebäuden in Dresden und Sachsen. Mehr über mich
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