Beschichtungssysteme im Korrosionsschutz

Was versteht man unter einem Beschichtungssystem?

Ein Beschichtungssystem bezeichnet die Gesamtheit aller aufeinander abgestimmten Beschichtungsschichten, die gemeinsam den Schutz eines Werkstoffs übernehmen. Anders als häufig angenommen besteht ein Korrosionsschutz nicht lediglich aus einer einzelnen Farbschicht. Vielmehr handelt es sich um ein mehrschichtiges System, dessen einzelne Komponenten unterschiedliche Aufgaben erfüllen und erst im Zusammenspiel ihre volle Schutzwirkung entfalten.

Im Korrosionsschutz kommen Beschichtungssysteme vor allem auf metallischen Werkstoffen wie Stahl zum Einsatz. Sie bilden eine Barriere zwischen der Werkstoffoberfläche und korrosionsfördernden Einflüssen aus der Umgebung. Dadurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit, Sauerstoff oder chemische Stoffe direkt mit dem Metall reagieren und Korrosion verursachen.

Ein professionelles Beschichtungssystem schützt jedoch nicht nur vor Korrosion. Es übernimmt je nach Anwendungsbereich weitere wichtige Funktionen, beispielsweise den Schutz vor UV-Strahlung, mechanischer Beanspruchung oder chemischen Belastungen. Gleichzeitig kann die Deckbeschichtung auch gestalterische Anforderungen erfüllen und beispielsweise Unternehmensfarben oder Sicherheitskennzeichnungen aufnehmen.

Welche Anforderungen ein Beschichtungssystem erfüllen muss, hängt unter anderem vom Einsatzort, der Korrosivitätskategorie sowie den vorgesehenen Betriebsbedingungen ab. Während eine Stahlkonstruktion im Hallenbau vergleichsweise geringen Belastungen ausgesetzt ist, müssen Offshore-Anlagen oder Chemieanlagen deutlich höheren Anforderungen standhalten. Entsprechend unterscheiden sich Aufbau und Schichtdicken der verwendeten Systeme.

Warum sind Beschichtungssysteme im Korrosionsschutz so wichtig?

Korrosion zählt weltweit zu den häufigsten Ursachen für Materialschäden an metallischen Bauwerken und Industrieanlagen. Allein durch Korrosionsschäden entstehen jährlich enorme wirtschaftliche Verluste – verursacht durch Reparaturen, Produktionsausfälle, Instandsetzungsmaßnahmen oder den vorzeitigen Austausch beschädigter Bauteile.

Ein professionell geplantes Beschichtungssystem trägt entscheidend dazu bei, diese Schäden zu vermeiden und die Lebensdauer von Konstruktionen deutlich zu verlängern.

Die Vorteile moderner Beschichtungssysteme reichen dabei weit über den eigentlichen Korrosionsschutz hinaus. Sie schützen Bauteile vor Witterungseinflüssen, UV-Strahlung, chemischen Belastungen und mechanischem Verschleiß. Gleichzeitig reduzieren sie den Wartungsaufwand und verlängern die Instandhaltungsintervalle, wodurch sich die gesamten Lebenszykluskosten einer Anlage erheblich senken lassen.

Gerade im Stahl- und Anlagenbau, in der chemischen Industrie, im Brückenbau oder bei Offshore-Anlagen spielt die Wirtschaftlichkeit von Korrosionsschutzsystemen eine zentrale Rolle. Bereits geringe Schäden an einer Beschichtung können langfristig erhebliche Folgekosten verursachen. Deshalb wird heute großer Wert auf die Auswahl geeigneter Beschichtungssysteme sowie deren fachgerechte Ausführung gelegt.

Ein weiterer Aspekt ist die Sicherheit. Tragende Stahlkonstruktionen, Rohrleitungen oder Druckbehälter müssen dauerhaft ihre mechanischen Eigenschaften behalten. Ein wirksamer Korrosionsschutz trägt dazu bei, Materialverluste zu verhindern und die Betriebssicherheit langfristig sicherzustellen.

Wie ist ein modernes Beschichtungssystem aufgebaut?

Ein leistungsfähiges Beschichtungssystem besteht in der Regel aus mehreren Schichten, die jeweils unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Erst das Zusammenspiel dieser einzelnen Komponenten sorgt dafür, dass die geforderte Schutzdauer erreicht wird.

Dabei orientiert sich der Aufbau unter anderem an den Anforderungen der DIN EN ISO 12944, die für viele Korrosionsschutzsysteme im Stahlbau maßgeblich ist.

Die Oberflächenvorbereitung als Grundlage

Noch bevor die erste Beschichtung aufgetragen wird, muss der Untergrund sorgfältig vorbereitet werden. Dieser Arbeitsschritt entscheidet maßgeblich über die spätere Haltbarkeit des gesamten Systems.

Ziel der Oberflächenvorbereitung ist es, Verunreinigungen, Rost, Zunder, Walzhaut, alte Beschichtungen oder andere haftungsmindernde Stoffe vollständig zu entfernen. Gleichzeitig wird eine geeignete Oberflächenrauheit erzeugt, damit sich die Beschichtung optimal mit dem Untergrund verbinden kann.

Je nach Ausgangszustand kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz, beispielsweise:

• Strahlen mit festen Strahlmitteln
• mechanische Reinigung
• Schleifen
• Entfetten
• Hochdruckwasserstrahlen

Eine unzureichende Oberflächenvorbereitung zählt zu den häufigsten Ursachen für das vorzeitige Versagen von Beschichtungssystemen. Selbst hochwertige Beschichtungsstoffe können ihre Schutzwirkung nur dann vollständig entfalten, wenn der Untergrund fachgerecht vorbereitet wurde.

Grundbeschichtung (Primer)

Die erste Beschichtungsschicht wird häufig als Grundbeschichtung oder Primer bezeichnet. Nicht zu verwechseln mit sogenannten „Shop-Primern“, die als temporärer Korrosionsschutz im Herstellungsprozess zum Einsatz kommen können.

Ihre wichtigste Aufgabe besteht darin, eine dauerhafte Haftung zwischen Untergrund und den folgenden Beschichtungsschichten sicherzustellen. Gleichzeitig übernimmt sie bereits einen wesentlichen Anteil des eigentlichen Korrosionsschutzes.

Je nach System enthalten Primer beispielsweise Zinkstaubpigmente oder andere korrosionshemmende Bestandteile, die das Metall zusätzlich schützen.

Zwischenbeschichtung

Die Zwischenbeschichtung dient in erster Linie dazu, die notwendige Gesamtschichtdicke aufzubauen.

Darüber hinaus verbessert sie die Barrierewirkung gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und erhöht die mechanische Widerstandsfähigkeit des gesamten Beschichtungssystems.

Insbesondere bei Beschichtungssystemen für hohe Korrosivitätskategorien werden häufig mehrere Zwischenbeschichtungen eingesetzt.

Deckbeschichtung

Die abschließende Deckbeschichtung bildet die äußere Schutzschicht des Systems.

Sie schützt die darunterliegenden Schichten vor UV-Strahlung, Witterungseinflüssen, chemischer Beanspruchung und mechanischen Belastungen. Gleichzeitig bestimmt sie das optische Erscheinungsbild der Konstruktion und kann in nahezu jeder gewünschten Farbgebung ausgeführt werden.

Je nach Einsatzgebiet kommen unterschiedliche Deckbeschichtungen zum Einsatz, beispielsweise auf Basis von Polyurethan oder Polysiloxan. Sie zeichnen sich durch eine hohe Farbton- und Glanzbeständigkeit sowie eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit aus.

Warum mehrere Schichten notwendig sind

Jede Schicht innerhalb eines Beschichtungssystems erfüllt eine klar definierte Aufgabe. Würde auf einzelne Komponenten verzichtet, könnte das gesamte System seine Schutzfunktion nur eingeschränkt erfüllen.

Erst das aufeinander abgestimmte Zusammenwirken von Oberflächenvorbereitung, Grundbeschichtung, Zwischenbeschichtung und Deckbeschichtung sorgt dafür, dass eine Stahlkonstruktion oder Industrieanlage über viele Jahre zuverlässig vor Korrosion geschützt wird.

Aus diesem Grund werden Beschichtungssysteme stets als Gesamtsystem geplant, geprüft und ausgeführt – und nicht als einzelne, voneinander unabhängige Beschichtungen.

Aus diesem Grund werden Beschichtungssysteme unter Bezug der gängigen Normen stets als Gesamtsystem geplant, geprüft und ausgeführt. Alternativ gibt es jedoch auch bereits moderne Beschichtungsstoffe welche lediglich aus einer Lage bestehen.

Welche Beschichtungssysteme gibt es?

Je nach Einsatzbereich, Korrosivitätskategorie und den zu erwartenden Umwelteinflüssen kommen unterschiedliche Beschichtungssysteme oder einzelne Beschichtungsstoffe zum Einsatz. Die Auswahl erfolgt niemals zufällig, sondern orientiert sich an den Anforderungen des jeweiligen Projekts sowie an den geltenden Normen und Spezifikationen.

Moderne Korrosionsschutzsysteme bestehen aus unterschiedlichen Bindemitteln und Pigmenten, die jeweils spezifische Eigenschaften besitzen. Dadurch eignet sich nicht jedes System gleichermaßen für jede Anwendung. Während einige Beschichtungen eine besonders hohe chemische Beständigkeit aufweisen, überzeugen andere durch ihre UV-Stabilität oder ihre mechanische Belastbarkeit.

Im Folgenden werden die wichtigsten Beschichtungssysteme vorgestellt.

Epoxidharzbeschichtungen

Epoxidharzbeschichtungen gehören zu den am häufigsten eingesetzten Beschichtungssystemen im industriellen Korrosionsschutz. Sie zeichnen sich durch eine hervorragende Haftung auf metallischen Untergründen sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und zahlreichen Chemikalien aus.

Aufgrund ihrer sehr guten Barrierewirkung werden Epoxidharzsysteme häufig als Grund- oder Zwischenbeschichtung eingesetzt. Sie verhindern zuverlässig das Eindringen von Wasser und Sauerstoff und bilden damit die Basis für einen langlebigen Korrosionsschutz.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Industrieanlagen
• Stahl- und Anlagenbau
• Rohrleitungen
• Tanks und Behälter
• Kraftwerke
• Offshore-Konstruktionen

Ein Nachteil klassischer Epoxidharzbeschichtungen besteht darin, dass sie unter dauerhafter UV-Strahlung kreiden können. Deshalb werden sie im Außenbereich häufig mit einer UV-beständigen Deckbeschichtung kombiniert.

Polyurethanbeschichtungen

Polyurethanbeschichtungen werden überwiegend als Deckbeschichtungen eingesetzt. Ihre besondere Stärke liegt in der hohen Witterungs- und UV-Beständigkeit.

Selbst nach vielen Jahren behalten hochwertige Polyurethanbeschichtungen ihre Farbtonstabilität und ihren Glanz. Gleichzeitig verfügen sie über eine hohe mechanische Belastbarkeit und sind widerstandsfähig gegenüber vielen Umwelteinflüssen.

Sie kommen häufig zum Einsatz bei:

• Brückenbauwerken
• Stahlfassaden
• Windenergieanlagen
• Industriehallen
• Hafenanlagen
• Stahlkonstruktionen im Außenbereich

In vielen Korrosionsschutzsystemen bilden Epoxidharz und Polyurethan eine bewährte Kombination: Während die Epoxidharzschichten den eigentlichen Korrosionsschutz übernehmen, sorgt die Polyurethan-Deckbeschichtung für Witterungsbeständigkeit und ein dauerhaft hochwertiges Erscheinungsbild.

Zinkstaubbeschichtungen

Zinkstaubbeschichtungen nehmen innerhalb der Korrosionsschutzsysteme eine besondere Stellung ein.

Im Gegensatz zu rein barrierewirkenden Beschichtungen bieten sie zusätzlich einen sogenannten kathodischen Schutz. Das enthaltene Zink wirkt als Opferanode und schützt den Stahl selbst dann noch, wenn kleinere Beschädigungen der Beschichtung auftreten.

Dadurch eignen sich Zinkstaubgrundierungen insbesondere für Bauwerke mit sehr hohen Anforderungen an die Lebensdauer.

Typische Anwendungsgebiete sind:

• Stahlbrücken
• Offshore-Anlagen
• Industrieanlagen
• Kraftwerke
• Stahlhochbau

In hochwertigen Beschichtungssystemen bildet die Zinkstaubgrundierungen häufig die erste Schicht und wird anschließend mit Epoxidharz- und Polyurethansystemen ergänzt.

Silikatbeschichtungen

Silikatbeschichtungen werden vor allem dort eingesetzt, wo sehr hohe Temperaturbeständigkeit gefordert ist. Sie besitzen hervorragende anorganische Eigenschaften und eignen sich für spezielle industrielle Anwendungen.

Ihre Einsatzbereiche liegen unter anderem in:

• Hochtemperaturanlagen
• Schornsteinen
• Kraftwerken
• Industrieöfen
• Anlagen mit hohen thermischen Belastungen

Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften kommen Silikatbeschichtungen meist in spezialisierten Anwendungen zum Einsatz und spielen im allgemeinen Stahlbau eine untergeordnete Rolle.

Feuerverzinkung

Obwohl die Feuerverzinkung streng genommen kein Beschichtungssystem im klassischen Sinn ist, gehört sie zu den wichtigsten Korrosionsschutzverfahren überhaupt.

Beim Feuerverzinken wird das Stahlbauteil vollständig in flüssiges Zink getaucht. Dabei entsteht eine fest mit dem Stahl verbundene Zinkschicht, die sowohl als Barriere gegen Umwelteinflüsse wirkt als auch einen aktiven kathodischen Korrosionsschutz bietet.

Die Vorteile sind:

• sehr lange Schutzdauer
• geringer Wartungsaufwand
• hoher mechanischer Schutz
• aktiver Korrosionsschutz durch Zink

Vor allem im Stahlhochbau, bei Verkehrszeichen, Geländern oder Freileitungsmasten kommt dieses Verfahren seit Jahrzehnten erfolgreich zum Einsatz.

Thermisches Spritzen

Beim thermischen Spritzen werden metallische Werkstoffe wie Zink, Aluminium oder Zink-Aluminium-Legierungen aufgeschmolzen und auf die zuvor gestrahlte Stahloberfläche aufgebracht. Die entstehende Metallschicht bietet einen hochwertigen und langlebigen Schutz vor Korrosion.

Die Vorteile sind: hohe Korrosionsbeständigkeit und lange Schutzdauer, keine Größenbegrenzung durch Tauchbäder, geringe thermische Belastung und damit geringes Verzugsrisiko sowie sehr gute Kombinierbarkeit mit zusätzlichen Beschichtungen (Duplex-Systeme).

Typische Einsatzgebiete: Stahl- und Brückenbau, Offshore- und Hafenanlagen, Stahlwasserbau, Behälter und Rohrleitungen sowie große oder geometrisch komplexe Stahlkonstruktionen.

Duplex-Systeme

Zu den leistungsfähigsten Korrosionsschutzsystemen zählen sogenannte Duplex-Systeme.

Hierbei wird eine Feuerverzinkung zusätzlich mit einem Beschichtungssystem kombiniert.

Diese Kombination verbindet die Vorteile beider Verfahren:

• aktiver Korrosionsschutz durch die Zinkschicht
• zusätzlicher Barriere- und UV-Schutz durch die Beschichtung
• deutlich verlängerte Schutzdauer
• höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung
• individuelle Farbgestaltung möglich

Ein wesentlicher Vorteil besteht im sogenannten Duplex-Effekt. Die Kombination aus Verzinkung und Beschichtung führt dazu, dass beide Schutzsysteme sich gegenseitig positiv beeinflussen und die Lebensdauer deutlich höher ausfällt als bei einer getrennten Betrachtung der beiden Verfahren.

Aus diesem Grund werden Duplex-Systeme häufig bei besonders anspruchsvollen Bauwerken eingesetzt, beispielsweise im Brückenbau, bei Offshore-Anlagen oder im kommunalen Stahlbau.

Eine weitere Methode ist das Pulverbeschichten. Hierbei wird ein trockenes Beschichtungspulver elektrostatisch auf das vorbereitete Werkstück aufgebracht und anschließend im Ofen eingebrannt. Dabei entsteht eine gleichmäßige, widerstandsfähige und dekorative Oberfläche.

Wird Stahl nur pulverbeschichtet, fehlt jedoch die darunterliegende Zinkschicht. Bei einer Beschädigung bis auf den Stahl besteht daher ein höheres Risiko für Korrosion und Unterwanderung der Beschichtung.

Kurz gesagt:
Pulverbeschichtung = hochwertige Oberfläche und Barriere gegen Korrosion, aber ohne zusätzlichen kathodischen Schutz.

Wichtig: Eine Pulverbeschichtung kann also Bestandteil eines Duplex-Systems sein. In diesem Fall lautet der Aufbau beispielsweise:

Stahl → Feuerverzinkung → Vorbehandlung → Pulverbeschichtung

Auswahl des richtigen Beschichtungssystems

Welches Beschichtungssystem eingesetzt wird, hängt von zahlreichen technischen und wirtschaftlichen Faktoren ab. Eine pauschale Empfehlung gibt es nicht.

Bereits in der Planungsphase müssen verschiedene Rahmenbedingungen berücksichtigt werden.

Korrosivitätskategorie

Eine zentrale Rolle spielt die Korrosivitätskategorie gemäß DIN EN ISO 12944.

Sie beschreibt die zu erwartende Korrosionsbelastung einer Umgebung und bildet die Grundlage für die Auswahl geeigneter Beschichtungssysteme.

Je aggressiver die Umgebung ist, desto höher fallen in der Regel Schichtdicken, Anzahl der Beschichtungslagen und Anforderungen an die eingesetzten Materialien aus.

Beanspruchung der Konstruktion

Auch die spätere Nutzung beeinflusst die Systemwahl erheblich.

Zu berücksichtigen sind beispielsweise:

• mechanische Belastungen
• UV-Strahlung
• chemische Beanspruchung
• Abrieb
• Temperaturwechsel
• Feuchtigkeit

Ein Beschichtungssystem für eine Brücke muss völlig andere Anforderungen erfüllen als ein System für einen Behälter in einer Produktionshalle.

Gewünschte Schutzdauer

Bereits bei der Planung wird festgelegt, welche Schutzdauer erreicht werden soll.

Je nach Projekt kann eine Schutzdauer von 15 Jahren ausreichend sein, während Infrastrukturprojekte häufig auf mehrere Jahrzehnte ausgelegt werden.

Mit steigender Schutzdauer wachsen auch die Anforderungen an:

• Schichtaufbau
• Materialqualität
• Ausführung
• Qualitätskontrolle

Wirtschaftlichkeit

Nicht immer ist das technisch aufwendigste System auch die wirtschaftlichste Lösung.

Bei der Auswahl werden deshalb häufig die gesamten Lebenszykluskosten betrachtet. Ein hochwertigeres Beschichtungssystem verursacht zwar höhere Investitionskosten, kann diese jedoch durch geringeren Wartungsaufwand und längere Instandhaltungsintervalle vielfach kompensieren.

Gerade im industriellen Korrosionsschutz gewinnt diese Betrachtungsweise zunehmend an Bedeutung.

Die Bedeutung der Oberflächenvorbereitung

Ein hochwertiges Beschichtungssystem kann seine Schutzwirkung nur dann vollständig entfalten, wenn der Untergrund fachgerecht vorbereitet wurde. Aus diesem Grund gilt die Oberflächenvorbereitung im Korrosionsschutz als einer der wichtigsten Arbeitsschritte überhaupt.

Untersuchungen aus der Praxis zeigen, dass ein Großteil vorzeitiger Beschichtungsschäden nicht auf ungeeignete Beschichtungsstoffe zurückzuführen ist, sondern auf Mängel bei der Vorbereitung der Oberfläche oder bei der Ausführung der Beschichtungsarbeiten. Selbst modernste Beschichtungssysteme können diese Defizite später nicht mehr ausgleichen.

Ziel der Oberflächenvorbereitung ist es, optimale Voraussetzungen für die Haftung der Beschichtung zu schaffen und gleichzeitig korrosionsfördernde Verunreinigungen vollständig zu entfernen.

Dazu gehören beispielsweise:

• Rost
• Walzhaut
• Zunder
• alte Beschichtungen
• Öle und Fette
• Staub
• Salze
• sonstige Verunreinigungen

Neben der Reinigung spielt auch die Oberflächenrauheit eine entscheidende Rolle. Erst die richtige Rauheit ermöglicht eine dauerhafte mechanische Verankerung der Beschichtung mit dem Untergrund.

Je nach Ausgangszustand und späterem Einsatzgebiet kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz, beispielsweise Strahlen mit festen Strahlmitteln, Hochdruckwasserstrahlen, mechanische Bearbeitung oder chemische Reinigungsverfahren.

Gerade im industriellen Korrosionsschutz wird die Qualität der Oberflächenvorbereitung deshalb bereits vor Beginn der Beschichtungsarbeiten sorgfältig geprüft und dokumentiert.

Qualitätssicherung bei Beschichtungssystemen

Ein Beschichtungssystem erfüllt seine Schutzfunktion nur dann dauerhaft, wenn die konstruktive Gestaltung des zu beschichtenden Bauteils den projekt-spezifischen Anforderungen gerecht wird und sämtliche Arbeitsschritte fachgerecht ausgeführt und überprüft werden. Deshalb nimmt die Qualitätssicherung im Korrosionsschutz eine zentrale Rolle ein.

Sie beginnt bereits bei der Wareneingangskontrolle der Beschichtungsstoffe, der Prüfung zur konstruktiven Gestaltung sowie Gegenüberstellung der Beschichtungsspezifikation sowie Verfahrensanweisung und setzt sich über die Prüfung der Oberflächenvorbereitung bis hin zur Überwachung der einzelnen Beschichtungsschichten fort.

Während der Ausführung werden unter anderem folgende Aspekte kontrolliert:

Klimatische Bedingungen

Alle Beschichtungsstoffe dürfen nur innerhalb definierter Temperatur- und Feuchtigkeitsbereiche verarbeitet werden.

Vor jedem Beschichtungsvorgang werden daher unter anderem gemessen:

• Lufttemperatur
• Bauteiltemperatur
• relative Luftfeuchtigkeit
• Taupunkttemperatur

Liegt die Oberflächentemperatur zu nahe am Taupunkt, kann sich Feuchtigkeit auf dem Bauteil bilden. Dies beeinträchtigt die Haftung der Beschichtung und kann später zu Blasenbildung oder frühzeitigem Versagen des Beschichtungssystems führen.

Kontrolle der Schichtdicken

Jede einzelne Beschichtungsschicht besitzt eine vorgegebene Sollschichtdicke.

Ist die Schicht zu dünn, kann der Korrosionsschutz unzureichend sein. Ist sie dagegen zu dick, können Spannungen, Rissbildungen oder andere Beschichtungsfehler entstehen.

Deshalb werden sowohl Nassschichtdicken während der Verarbeitung als auch Trockenschichtdicken nach der Aushärtung regelmäßig gemessen und dokumentiert.

Prüfung der Oberflächenqualität

Auch die vorbereitete Oberfläche selbst wird kontrolliert.

Je nach Projekt werden beispielsweise geprüft:

• Reinheitsgrad
• Oberflächenrauheit
• Staubbelastung
• Salzbelastung
• Restfeuchte

Diese Prüfungen bilden die Grundlage für eine dauerhaft haftende Beschichtung.

Dokumentation

Ein wesentlicher Bestandteil der Qualitätssicherung ist die lückenlose Dokumentation aller Prüfschritte.

Dazu gehören unter anderem:

• Klimamessungen
• verwendete Beschichtungsstoffe
• Chargennummern
• Schichtdicken
• Prüfprotokolle
• Messergebnisse
• Abweichungen
• Freigaben

Gerade bei Industrieanlagen, Brücken oder Offshore-Konstruktionen dient diese Dokumentation als Nachweis gegenüber Auftraggebern und Prüfstellen und erleichtert spätere Instandhaltungsmaßnahmen.

Die Rolle von Beschichtungsinspektoren

Die fachgerechte Überwachung von Korrosionsschutzarbeiten erfordert umfangreiches technisches Wissen. Beschichtungsinspektoren übernehmen dabei eine wichtige Schnittstellenfunktion zwischen Planung, Ausführung und Qualitätssicherung.

Zu ihren Aufgaben gehören unter anderem:

• Überprüfung der Oberflächenvorbereitung
• Kontrolle der klimatischen Bedingungen
• Überwachung der Beschichtungsarbeiten
• Durchführung von Schichtdickenmessungen
• Dokumentation der Prüfergebnisse
• Bewertung möglicher Abweichungen
• Kommunikation mit Auftraggebern und ausführenden Unternehmen

Durch ihre Tätigkeit tragen sie entscheidend dazu bei, dass Beschichtungssysteme entsprechend den technischen Vorgaben ausgeführt werden und die geforderte Schutzdauer erreichen.

Wer diese verantwortungsvolle Aufgabe übernehmen möchte, kann sich beispielsweise zum DIN-geprüften Beschichtungsinspektor qualifizieren. Entsprechende Weiterbildungen vermitteln fundiertes Fachwissen zu Beschichtungssystemen, Normen, Prüfverfahren und Qualitätssicherung und bereiten gezielt auf die Anforderungen in der Praxis vor.

Typische Fehler bei Beschichtungssystemen

Trotz moderner Materialien und ausgereifter Verfahren treten in der Praxis immer wieder Schäden an Beschichtungssystemen auf. Häufig sind sie auf vermeidbare Fehler während der Planung oder Ausführung zurückzuführen.

Zu den häufigsten Ursachen gehören:

Unzureichende Oberflächenvorbereitung

Verbleibende Roststellen, Staub oder Fett beeinträchtigen die Haftung der Beschichtung erheblich. Oft zeigen sich die Folgen erst Monate oder Jahre später in Form von Unterrostungen oder Ablösungen.

Verarbeitung unter ungeeigneten Klimabedingungen

Werden Beschichtungsstoffe bei zu hoher Luftfeuchtigkeit oder zu geringer Bauteiltemperatur verarbeitet, kann Kondenswasser entstehen. Dadurch wird die Haftung der Beschichtung beeinträchtigt was schon nach kurzer Zeit zum Versagen des Beschichtungssystems führen kann.

Falsche Schichtdicken

Sowohl zu geringe als auch zu hohe Schichtdicken können die Leistungsfähigkeit eines Beschichtungssystems negativ beeinflussen. Deshalb müssen die vorgegebenen Werte konsequent eingehalten und kontrolliert werden.

Ungeeignete Materialkombinationen

Nicht alle Beschichtungsstoffe lassen sich miteinander kombinieren. Werden ungeeignete Produkte verwendet, können Haftungsprobleme oder chemische Unverträglichkeiten auftreten.

Bereits bei der Planung muss deshalb geprüft werden, ob sämtliche Komponenten des Beschichtungssystems aufeinander abgestimmt sind.

Beschädigungen während Transport oder Montage

Selbst fachgerecht ausgeführte Beschichtungen können durch Kratzer, Stöße oder andere mechanische wie auch dynamische Einwirkungen beschädigt werden.

Werden solche Schadstellen nicht rechtzeitig erkannt und instand gesetzt, können sie Ausgangspunkt für lokale Korrosion sein und die Schutzwirkung des gesamten Systems beeinträchtigen.

Praxisbeispiele für Beschichtungssysteme

Die Anforderungen an Beschichtungssysteme unterscheiden sich je nach Einsatzbereich erheblich. Entsprechend kommen in der Praxis unterschiedliche Systemaufbauten zum Einsatz.

Brückenbau

Brücken sind dauerhaft Witterungseinflüssen, UV-Strahlung und teilweise auch Tausalzen ausgesetzt. Hier werden häufig mehrschichtige Systeme aus Zinkstaubprimer, Epoxidharz-Zwischenbeschichtung und Polyurethan-Deckbeschichtung verwendet. In besonders anspruchsvollen Umgebungen kommen zusätzlich Duplex-Systeme zum Einsatz.

Chemische Industrie

In Chemieanlagen stehen neben dem Korrosionsschutz vor allem die Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien und Chemikalien im Fokus. Häufig werden speziell abgestimmte Epoxidharzsysteme eingesetzt, die eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit bieten.

Offshore-Anlagen

Salzhaltige Luft, hohe Luftfeuchtigkeit und extreme Witterungsbedingungen stellen höchste Anforderungen an den Korrosionsschutz. Beschichtungssysteme für Offshore-Anlagen sind daher besonders robust ausgelegt und werden unter strengen Qualitätsanforderungen verarbeitet und überwacht.

Stahlhochbau

Bei Hallen, Industriegebäuden oder Tragwerken richtet sich die Auswahl des Beschichtungssystems nach der jeweiligen Korrosivitätskategorie und der geplanten Nutzungsdauer. Ziel ist es, einen langfristigen Korrosionsschutz mit wirtschaftlich vertretbarem Wartungsaufwand zu erreichen.

Häufig gestellte Fragen zu Beschichtungssystemen im Korrosionsschutz

Was versteht man unter einem Beschichtungssystem?

Ein Beschichtungssystem besteht aus mehreren aufeinander abgestimmten Schichten, die gemeinsam den Korrosionsschutz übernehmen. Typischerweise umfasst es eine Grundbeschichtung (Primer – nicht zu verwechseln mit „Shop Primer“), eine oder mehrere Zwischenbeschichtungen sowie eine Deckbeschichtung. Ergänzt wird das System durch eine fachgerechte Oberflächenvorbereitung und eine qualitätsgesicherte Verarbeitung.

Warum bestehen hochwertige Korrosionsschutzsysteme aus mehreren Schichten?

Jede Schicht erfüllt eine eigene Funktion. Während der Primer für Haftung und den ersten Korrosionsschutz sorgt, erhöhen Zwischenbeschichtungen die Barrierewirkung und die mechanische Belastbarkeit. Die Deckbeschichtung schützt vor UV-Strahlung, Witterungseinflüssen und chemischen Belastungen. Erst das Zusammenspiel aller Schichten gewährleistet einen dauerhaften Schutz.

Welche Beschichtung eignet sich am besten als Korrosionsschutz?

Eine allgemein beste Beschichtung gibt es nicht. Die Auswahl richtet sich nach dem Werkstoff, der Korrosivitätskategorie, den Umgebungsbedingungen und der gewünschten Schutzdauer. Häufig kommen Kombinationen aus Zinkstaubprimer, Epoxidharz- und Polyurethanbeschichtungen zum Einsatz.

Worin unterscheiden sich Epoxidharz- und Polyurethanbeschichtungen?

Epoxidharzbeschichtungen bieten eine hohe Haftung sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Chemikalien. Polyurethanbeschichtungen zeichnen sich dagegen vor allem durch ihre UV- und Witterungsbeständigkeit aus und werden daher häufig als Deckbeschichtung eingesetzt.

Was ist ein Duplex-System?

Ein Duplex-System kombiniert eine Feuerverzinkung / Spritzverzinkung mit einem zusätzlichen Beschichtungssystem. Dadurch ergänzen sich beide Verfahren optimal. Die Verzinkung schützt den Stahl aktiv vor Korrosion, während die Beschichtung zusätzlichen Witterungs-, UV- und Farbschutz bietet. Diese Kombination führt häufig zu einer deutlich längeren Schutzdauer.

Welche Norm regelt Beschichtungssysteme im Korrosionsschutz?

Eine der wichtigsten Normen ist die DIN EN ISO 12944. Sie beschreibt unter anderem Korrosivitätskategorien, Schutzdauern sowie Anforderungen an Beschichtungssysteme für Stahlbauten und dient als wichtige Grundlage für Planung, Ausführung und Qualitätssicherung.

Warum ist die Oberflächenvorbereitung so wichtig?

Die Haltbarkeit eines Beschichtungssystems hängt maßgeblich von der Qualität der Oberflächenvorbereitung ab. Werden Rost, Staub, Salze oder andere Verunreinigungen nicht vollständig entfernt, kann die Haftung der Beschichtung beeinträchtigt werden. Dies zählt zu den häufigsten Ursachen für spätere Beschichtungsschäden.

Wie wird die Qualität eines Beschichtungssystems überprüft?

Die Qualität eines Beschichtungssystems wird durch festgelegte, spezielle Prüfverfahren festgestellt, dokumentiert und offiziell bestätigt. Eine weitere Qualitätsprüfung erfolgt während und nach der Applikation des Beschichtungssystems (klimatische Bedingungen, Schichtdicken, Oberflächenreinheit und Haftung).

Welche Aufgaben übernimmt ein Beschichtungsinspektor?

Beschichtungsinspektoren planen Korrosionsschutzmaßnahmen, prüfen Beschichtungsspezifikationen (respektive Leistungsbeschreibungen), die konstruktive Gestaltung zur Beschichtung vorgesehener Bauteile und überwachen die Korrosionsschutzarbeiten. Sie prüfen die Oberflächenvorbereitung, kontrollieren klimatische Bedingungen und Schichtdicken, dokumentieren Messergebnisse und bewerten die Qualität der ausgeführten Beschichtungssysteme. Sie tragen maßgeblich dazu bei, dass Korrosionsschutzmaßnahmen den geltenden technischen Anforderungen entsprechen.

Wie lange hält ein Beschichtungssystem?

Die Schutzdauer hängt vom gewählten Beschichtungssystem, der Korrosivitätskategorie, der zu erwartenden Schutzdauer, den Umgebungsbedingungen sowie der Qualität der Ausführung ab. Professionell geplante und fachgerecht ausgeführte Systeme können – abhängig von den Einsatzbedingungen – mehrere Jahrzehnte wirksamen Korrosionsschutz bieten.