Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e.V.
Bundesverband Korrosionsschutz e.V.
Korrosionsschutzvon Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme
Korrosionsschutzvon Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme
Leistungsbereich DIN EN ISO 12944
Autoren
der überarbeiteten und aktualisierten Ausgabe 2010:
Dr. Frank Bayer
Alfred W. H. Capell
Guido Gormanns
Dr. Oliver Nicolai
Joachim Pflugfelder
Verband der deutschen
Lack- und Druckfarbenindustrie e.V.
Frankfurt/Main
Bundesverband
Korrosionsschutz e.V.
Köln
4
Kugelgasbehälter Stuttgart
5
Vorwort
Die Schrift „Korrosionsschutz von Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme“, herausgegeben vom
Verband der deutschen Lack- und Druckfarben-
industrie e. V., Frankfurt am Main, und dem
Bundes verband Korrosionsschutz e. V., Köln,
erschien in der ersten Auflage im März 1999
nach Einführung der Normenreihe DIN EN ISO
12944 – Korrosions schutz von Stahlbauten durch
Beschichtungs systeme.
Die jetzt überarbeitete Fassung der Broschüre
entspricht dem Stand des Jahres 2010. Sie soll allen,
die sich mit Korrosionsschutz befassen – Planern
und Konstrukteuren, Lehrenden und Lernenden,
vor allem den Praktikern – eine Hilfe sein, um
sich mit den gültigen Normen, aber auch mit den
Grundlagen des Korrosionsschutzes von Stahl-
bauten durch Beschichtungssysteme und den dafür
eingesetzten Materialien vertraut zu machen.
Die Korrosionsschutz-Basisnorm DIN EN ISO 12944
bildet die Grundlage für viele Regelwerke und
Spezifikationen. Der Schwerpunkt dieser Broschüre
liegt deshalb auf den einzelnen Teilen dieser Norm.
Darüber hinausgehende Festlegungen in anderen
Regelwerken und Spezifikationen können aufgrund
der Vielfalt nicht gesondert betrachtet werden.
Den Herren Dr. Wolf-Dieter Kaiser, Dr. Philipp
Öchsner und Rainer Schmidt danken wir für die
Erarbeitung der ersten Ausgabe von 1999.
Herausgeber und Autoren
6
Inhaltsverzeichnis
Vorwort _________________________________________ 5
1 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme
1.1 Stahl als Baustoff ________________________________ 9
1.2 DIN EN ISO 12944
und ihr Anwendungsbereich ___________________ 9
2 Korrosion von Stahl
2.1 Ursachen und Mechanismen
der Korrosion ___________________________________12
2.2 Erscheinungsformen der Korrosion _________13
2.3 Unterteilung der Korrosion ____________________13
2.3.1 Atmosphärische Korrosion ___________________13
2.3.2 Korrosion in Wasser und im Erdreich ________15
2.3.3 Korrosion unter
besonderer Belastung _________________________15
2.4 Beschichtungs- und
Korrosionsschäden ____________________________16
3 Verfahren des Korrosionsschutzes
3.1 Prinzipien des Korrosionsschutzes __________ 17
3.2 Maßnahmen durch Veränderung
des angreifenden Mediums ___________________ 17
3.3 Maßnahmen durch
Planung und Konstruktion _____________________ 17
3.4 Maßnahmen des elektrochemischen
Korrosionsschutzes
(Kathodischer Korrosionsschutz) ____________19
3.5 Korrosionsschutz durch
Überzüge und Beschichtungen ______________19
4 Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung
4.1 Anwendungsbereich ___________________________ 21
4.2 Arten der Oberflächen _________________________ 21
4.3 Ausgangszustand der Oberflächen _________ 21
4.4 Verfahren der
Oberflächenvorbereitung ____________________ 24
4.4.1 Reinigung mit chemischen Mitteln __________ 24
4.4.2 Mechanische Verfahren ______________________ 24
4.5 Oberflächenvorbereitungsgrade ____________ 27
4.6 Rauheit _________________________________________ 28
4.7 Bewertung der Oberflächen _________________ 29
4.8 Temporärer Korrosionsschutz _______________ 29
4.9 Vorbereitung verzinkter Oberflächen _______ 29
4.10 Vorbereitung sonstiger Oberflächen ________ 29
5 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme
5.1 Einleitung ______________________________________ 31
5.2 Aufbau und Eigenschaften von
Beschichtungsstoffen ________________________ 31
5.3 Übergang vom Beschichtungsstoff
zur Beschichtung ______________________________ 33
5.3.1 Physikalische Trocknung _____________________ 33
5.3.2 Oxidative Vernetzung _________________________ 34
5.3.3 Chemische Härtung __________________________ 35
5.4 Aufbau und Eigenschaften
von Korrosionsschutzsystemen _____________ 35
5.5 Schichtdicke von
Beschichtungssystemen ______________________ 37
5.6 Auswahl der Beschichtungssysteme _______ 40
5.6.1 Beschichtungssysteme für atmosphärische
Umgebungsbedingungen ____________________41
5.6.2 Beschichtungssysteme
für den Stahlwasserbau ______________________ 42
5.7 Duplex-Systeme _______________________________ 44
5.7.1 Definitionen ____________________________________ 44
5.7.2 Aufbau und Eigenschaften
von Duplex-Systemen ________________________ 44
5.7.3 Eigenschaften der Beschichtungen ________ 46
7
5.7.4 Oberflächenvorbereitung der
verzinkten Oberflächen und
Haftfestigkeit der Beschichtungen __________ 46
5.8 Beschichtung im Werk
und auf der Baustelle _________________________ 48
5.8.1 Beschichtung im Werk ________________________ 48
5.8.2 Beschichtung auf der Baustelle _____________ 49
5.9 Schutzdauer und Gewährleistung ___________ 51
6 Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen
6.1 Anwendungsbereich _________________________ 53
6.2 Prüfverfahren __________________________________ 53
6.2.1 Belastung ______________________________________ 54
6.2.2 Prüfung und Bewertung
der Beschichtungssysteme __________________ 55
6.3 Einheitliche Prüfung und Bewertung ________ 55
7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten
7.1 Anwendungsbereich __________________________57
7.2 Qualifikation des Auftragnehmers ____________57
7.3 Zustand der Oberfläche
vor der Beschichtung _________________________ 58
7.4 Qualität der Beschichtungsstoffe ___________ 58
7.5 Ausführung der Arbeiten _____________________ 58
7.6 Eisenglimmerhaltige und aluminium-
pigmentierte Beschichtungsstoffe
und ihre Verarbeitung _________________________ 59
7.7 Überwachung der Arbeiten __________________ 60
7.8 Anlegen von Kontrollflächen _________________ 61
8 Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung
8.1 Anwendungsbereich _________________________ 62
8.2 Nutzungsdauer, Schutzdauer
und Gewährleistung __________________________ 62
8.3 Planung von Korrosionsschutzarbeiten
im Erstschutz __________________________________ 63
8.4 Planung von Korrosionsschutzarbeiten
bei der Instandsetzung _______________________ 63
8.5 Gewährleistungsansprüche _________________ 63
9 Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Umweltschutz
9.1 Einleitung _______________________________________ 65
9.2 Arbeitssicherheit bei der
Oberflächenvorbereitung ____________________ 67
9.3 Arbeitssicherheit beim Aufbringen
von Beschichtungen __________________________ 68
9.4 Maßnahmen zum Umweltschutz ___________ 68
9.5 Sicherheit von Anfang an _____________________ 70
9.6 Gesetze, Verordnungen und
andere Vorschriften zur Arbeitssicherheit
und zum Umweltschutz _______________________71
9.6.1 Gesetze und Verordnungen __________________71
9.6.2 Konkretisierungen und
Verwaltungsanweisungen
zu Gesetzen und Verordnungen _____________72
9.6.3 Ausgewählte Vorschriften und
Regeln der Berufsgenossenschaften
zur Unfallvermeidung ________________________ 73
10 Regelwerke und Normen
10.1 Regelwerke _____________________________________ 74
10.2 Normenverzeichnis ____________________________ 74
Impressum __________________________________78
8
Neue Messe Stuttgart
9
1 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme
Stahl ist als Baustoff sehr weit verbreitet. Er ist wirtschaftlich, vielseitig verwendbar und
weltweit verfügbar.
Ungeschützter Stahl korrodiert in der Atmosphäre, im Erdreich und im Wasser.
Um Korrosionsschäden zu vermeiden, werden Stahlbauten durch verschiedene Maßnahmen
geschützt, damit sie den Korrosionsbelastungen während der geplanten Nutzungsdauer
standhalten. Hauptsächlich wird der Schutz durch spezielle Beschichtungssysteme
sichergestellt.
Die Schutzdauer von Beschichtungssystemen lässt sich durch regelmäßige Inspektion und
Instandhaltung deutlich verlängern.
Stahl als Baustoff
Stahl ist ein weit verbreiteter, sehr vielseitiger Bau-
stoff, der weltweit verfügbar ist. Die Gestaltungs-
möglichkeiten von Stahlbauten sind sehr vielfältig,
entsprechend groß ist der Einsatzbereich. Aus
Stahl – darunter ist normalerweise unlegierter und
niedriglegierter Stahl (Baustahl, S 235) zu verste-
hen – werden beispielsweise Brücken und Stahl-
bauten, Hafenanlagen, Schleusentore und Schiffe
gebaut; Stahl wird im Kraftwerksbau, beim Bau von
Chemieanlagen und Raffinerien, für Tanklager und
Gittermasten verwendet. Mit anderen Baustoffen
kombiniert, wird er als Verbundwerkstoff, z. B. mit
Beton, zu Stahl- und Spannbeton.
Stahl hat aber auch einen Nachteil, er korrodiert.
Bei Kontakt mit Sauerstoff und Feuchtigkeit bildet
sich Eisenoxid – die chemische Bezeichnung für
Rost –, das nicht nur den optischen Eindruck von
Stahlbauten beeinträchtigt, sondern im Laufe der
Zeit auch die Stabilität der Bauwerke durch Quer-
schnittsreduzierung herabsetzt. Je nach korrosivem
Angriff können ungeschützte Stähle um bis zu
200 μm pro Jahr abgebaut werden.
Der Begriff Korrosionsschutz fasst verschiedene
Verfahren zusammen, die Kapitel 3 näher erläutert.
Erfolgreicher Korrosionsschutz beginnt bereits
in der Planungsphase. Neben der Auswahl des
richtigen Verfahrens können konstruktive Maß-
nahmen Korrosionsschäden „bereits am Reißbrett“
vermeiden.
Die vorliegende Broschüre dient dazu, das Wissen
im Bereich des Korrosionsschutzes von Stahl ver-
ständlicher zu machen. Dazu werden erläuternde
Hinweise zu Korrosionsschutznormen gegeben
und Erfahrungen aus der Praxis vermittelt. Sie
richtet sich hauptsächlich an Planer, Architekten,
Stahlbauer und Korrosionsschützer und soll zur
Ausbildung genutzt werden.
DIN EN ISO 12944 und ihr Anwendungsbereich
Stahl lässt sich durch Beschichtungssysteme wirk-
sam vor Korrosion schützen. Dabei können aus
einem großen Angebot die für den Anwendungsfall
geeigneten Produkte ausgewählt werden. Beschich-
tungen erlauben zudem eine farbliche Gestaltung
von Bauwerken nach individuellen Wünschen oder
sachlichen Anforderungen, z. B. zur Kennzeich-
nung.
1.1
1.2
10
Tab. 1-1: Anwendungsbereich von DIN EN ISO 12944
Angaben zum Objekt Bemerkungen
Art des Bauwerks Bauwerke aus unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl von mindestens 3 mm Wanddicke, die
entsprechend einem Sicherheitsnachweis ausgelegt sind; Stahlbeton ist nicht behandelt
Art der zu beschichtenden Oberfläche
und der Oberflächenvorbereitung
unbeschichtete Oberflächen
Oberflächen mit thermisch gespritztem Überzug aus Zink, Aluminium oder deren Legierungen
feuerverzinkte Oberflächen
galvanisch verzinkte Oberflächen
sherardisierte Oberflächen
Oberflächen mit Fertigungsbeschichtungen
andere beschichtete Oberflächen
Art der Umgebungsbedingungen sechs Korrosivitätskategorien für atmosphärische Umgebungsbedingungen
drei Kategorien für Bauwerke in Wasser oder im Erdreich
Art des Beschichtungssystems Beschichtungsstoffe, die unter Umgebungsbedingungen trocknen bzw. härten, also keine
Pulverlacke
Einbrennlacke
wärmehärtenden Beschichtungsstoffe
Ebenso ausgeschlossen sind:
Beschichtungen mit mehr als 2 mm Trockenschichtdicke
Auskleidungen von Tanks
Produkte für die chemische Oberflächenbehandlung
Art der Maßnahme Erstschutz und Instandsetzung
Schutzdauer des Beschichtungssytems drei Zeitspannen für die Schutzdauer
Die Auswahl des am besten geeigneten Beschich-
tungssystems orientiert sich an folgenden Fragen:
Wo steht das Bauwerk? In ländlicher Umgebung
oder im Industriegebiet, an der Küste, ganz oder
teilweise im Wasser oder im Erdreich?
Welchen zusätzlichen Belastungen ist die Be-
schichtung ausgesetzt? Salzen, Industrieabgasen,
dauernder Kondenswasserbelastung, mechani-
scher Belastung etc.?
Welche Nutzungsdauer ist für das Bauwerk vor-
gesehen?
Wie lässt sich die zu erwartende Schutzdauer
abschätzen? Sind Instandsetzungszyklen vor-
gesehen?
Wie kann das Beschichtungssystem appliziert
werden? Gibt es objektbezogene Besonderheiten
(z. B. bei Gittermasten, Brücken, Spundwänden
im Meer)?
Welche ästhetischen Anforderungen werden an
das Bauwerk gestellt? Spielt der optische Ein-
druck eine untergeordnete Rolle, übernimmt die
Farbgebung eine gestalterische oder technische
Funktion?
All diese und weitere Fragen lassen sich nicht
pauschal beantworten. Ebenso wenig lässt sich
eine Liste erstellen, aus der man sicher das richtige
Beschichtungssystem auswählen kann. Es bedarf
des Verständnisses für die Ursachen der Korrosion
und die Prinzipien des Korrosionsschutzes, um
sich dem Problem zu nähern. Diese Ausführungen
können die qualifizierte Beratung durch Fachleute
allerdings nur ergänzen.
Die internationale Normenreihe DIN EN ISO 12944 –
„Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschich-
tungssysteme“ bildet die Grundlage zur Planung
und Ausführung von Korrosionsschutzarbeiten.
Weitere Normen, z. B. Korrosionsschutz von Stahl
durch Überzüge, sind im Anhang aufgeführt.
11
DIN EN ISO 12944 besteht aus acht Teilen, die viele
Aspekte des Korrosionsschutzes von Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme umfassen:
Die Normenreihe wird regelmäßig auf Aktualität
überprüft und gegebenenfalls revidiert. So wurde
der zentrale Teil 5 zuletzt im Jahre 2008 überarbei-
tet. Sie stellt eine gute Grundlage zur Orientierung
dar. Darüber hinaus besteht immer die Möglichkeit
individueller Vereinbarungen zwischen den Ver-
tragspartnern.
Der Anwendungsbereich von DIN EN ISO 12944
ist durch verschiedene Angaben charakterisiert
(Tab. 1-1).
Die DIN EN ISO 12944 beschreibt nur Korrosions-
schutzsysteme. Beschichtungssysteme mit anderen
Schutzfunktionen, beispielsweise gegen chemische
oder mechanische Belastung, gegen Mikroorga-
nismen oder Einwirkung von Feuer, sind nicht
berücksichtigt.
Entgegen dem Motto: „Was rostet, das kostet“
schützen Beschichtungssysteme Stahlbauten wirt-
schaftlich vor Korrosion.
DIN EN ISO 12944-1 Allgemeine Einleitung
DIN EN ISO 12944-2 Einteilung der Umgebungsbedingungen
DIN EN ISO 12944-3 Grundregeln zur Gestaltung
DIN EN ISO 12944-4 Arten von Oberflächen und
Oberflächenvorbereitung
DIN EN ISO 12944-5 Beschichtungssysteme
DIN EN ISO 12944-6 Laborprüfungen zur Bewertung von
Beschichtungssystemen
DIN EN ISO 12944-7 Ausführung und Überwachung der
Beschichtungsarbeiten
DIN EN ISO 12944-8 Erarbeiten von Spezifikationen für
Erstschutz und Instandsetzung
Abb. 1-2: Leuchtturm Roter SandAbb. 1-1: Funkmast mit Flugwarnanstrich
12
Ursachen und Mechanismen der Korrosion
Eisen und andere unedle Metalle liegen in der
Natur meist als Oxide vor und müssen in aufwän-
digen Prozessen unter Energiezufuhr zu Metallen
reduziert werden.
Eisenoxid Eisen Verhüttung
Das Oxid ist gegenüber dem Metall thermodyna-
misch stabiler, deshalb strebt das Metall danach,
wieder in die oxidierte Form überzugehen.
Eisen Eisenoxid Korrosion
Dabei kann die Oxidation nach einem rein che-
mischen oder nach einem elektrochemischen
Mecha nismus ablaufen. Die festhaftende blaugraue
Eisenoxidschicht (Walzhaut/Zunder), die sich beim
Walzen des Stahls bei Temperaturen von mehreren
hundert Grad bildet, entsteht ausschließlich durch
die Reaktion mit Sauerstoff (chemische Korrosion).
Der Rost auf den Stahloberflächen wird dagegen
auf elektrochemischem Wege gebildet: Eisen wird
anodisch gelöst, Sauerstoff kathodisch reduziert.
Die Reaktion lässt sich wie folgt beschreiben:
Anodische Teilreaktion:
Fe Fe2+ + 2 e–
Kathodische Teilreaktion:
H2O + ½ O2 + 2 e– 2 OH–
Summenreaktion:
Fe + H2O + ½ O2 Fe (OH)2
Nachfolgende Oxidation und Bildung von Rost:
2 Fe (OH)2 + ½ O2 2 FeO(OH) + H2O
Die elektrochemische Korrosion ist an das Vor-
handensein von Sauerstoff, Wasser und einem
Elektro lyten gebunden.
An frisch gestrahlten Stahloberflächen lässt sich
dies bereits bei niedriger Luftfeuchtigkeit beob-
achten. Korrosion tritt zudem besonders schnell
auf, wenn Stimulatoren wie Chloride oder Sulfate
vorhanden sind. Dies lässt sich experimentell durch
den Evans’schen Tropfenversuch nachstellen.
Daraus folgt, dass Stahl nicht rostet, wenn an die
Oberfläche
kein Wasser,
kein Sauerstoff und
keine Stimulatoren
gelangen. Genau dies verhindern Beschichtungs-
systeme.
2 Korrosion von Stahl
Stahl korrodiert in Gegenwart von Feuchtigkeit und Sauerstoff, wobei die Geschwindigkeit
der Korrosionsreaktion durch den Einfluss von Stimulatoren wie Chloride und Sulfate erheblich
erhöht wird.
Art und Geschwindigkeit der Reaktion hängen vom Standort des Bauwerks und von den
Umgebungsbedingungen ab. In der Norm sind diese Bedingungen aufgrund von Belastungen
kategorisiert. Die Korrosivitätskategorie der Umgebung dient als Grundlage für die Auswahl
der Korrosionsschutzmaßnahmen.
2.1
13
Erscheinungsformen der Korrosion
Unabhängig von den Umgebungsbedingungen tritt
Korrosion in unterschiedlichen Erscheinungsformen
auf, denen bestimmte, meist elektrochemische
Ursachen zugrunde liegen (Tab. 2-1).
Die Korrosionsgeschwindigkeit hängt unter ande-
rem ab:
von der Umgebung (Atmosphäre, Wasser oder
Erdreich),
von der Konzentration von Korrosions-
stimulatoren,
von der Temperatur,
von weiteren Belastungen während der Nutzung,
z. B. mechanischem Abrieb.
Art und Erscheinungsform der Korrosion sind da-
von weitgehend unabhängig.
DIN EN ISO 12944-2 nimmt eine „Einteilung der
Umgebungsbedingungen“ vor in
atmosphärische Korrosion,
Korrosion in Wasser und
Korrosion im Erdreich.
Aus diesen Umgebungsbedingungen lassen sich
spezifische Schutzmaßnahmen ableiten.
Unterteilung der Korrosion
Atmosphärische Korrosion
Atmosphärische Korrosion tritt an allen Bauteilen
oder Bauwerken auf, die sich im Kontakt mit der
Atmosphäre befinden. Sie wird beschleunigt durch
steigende relative Luftfeuchte,
Kondenswasserbildung,
korrosive Stoffe in der Atmosphäre und
steigende Temperatur.
2.2
2.3
2.3.1
Abb. 2-1: Evans’scher Tropfenversuch
1 Anodische Auflösung von Eisen, 2 Elektronenfluss zur Kathode, 3 Kathodische Reduktion von Sauerstoff, 4 Bildung von
Eisenhydroxid, 5 Ablagerung von Eisen-Korrosionsprodukten
Tab. 2-1: Erscheinungsformen der Korrosion
Korrosionsform Definition
Gleichmäßige Flächenkorrosion Korrosion mit nahezu gleicher Abtragsrate auf der gesamten Oberfläche
Muldenkorrosion Korrosion mit örtlich unterschiedlicher Abtragsrate, bedingt durch das Auftreten von
räumlich getrennten Anoden- und Kathodenflächen
Lochkorrosion (Lochfraß) Korrosion auf nahezu punktförmig kleinen Anodenstellen, verursacht z. B. durch
Chloridionen an Fehlstellen der Beschichtung
Bimetallkorrosion
(Kontaktkorrosion)
Korrosion, die auftritt, wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem elektrochemischem
Potenzial leitend miteinander verbunden sind und durch Elektrolyte ein elektrochemischer
Kreislauf hergestellt wird
Risskorrosion Korrosionsrisse, die sich durch gleichzeitigen Angriff von aggressiven Medien und
Zugspannung bilden und die den tragenden Querschnitt beeinträchtigen
Wasserstoffinduzierte Korrosion Korrosionsrisse, die durch Aufnahme von atomarem Wasserstoff entstehen
14
Dabei ist sowohl das Gesamtklima, also
Klimatyp,
ländliche oder Industrieatmosphäre,
Stadt- oder Küstenbereich,
als auch das Kleinstklima von Bedeutung, etwa die
Sonnen- oder Schattenseite eines Bauwerkes,
Luftfeuchtigkeit im Innenraum (Schwimmbad,
Brauerei),
spezifische chemische Belastung lokalen
Charakters.
Die verschiedenen Klimatypen sind in ISO 9223 mit
den Extremwerten für Temperatur und Luftfeuchte
definiert. Hinzu kommen die Einflüsse durch das
Wetter und durch die Verunreinigungen der Atmo-
sphäre, z. B. Gase oder gelöste Salze.
Aus diesen Angaben lässt sich jedoch noch keine
Korrosionsgeschwindigkeit ermitteln. Deshalb teilt
die DIN EN ISO 12944-2 die korrosive Wirkung
der Atmosphäre anhand des Massenverlustes von
unlegiertem Stahl und Zink in sechs Korrosivitäts-
kategorien ein (Tab. 2-2).
Zur Bestimmung der Kategorien wurden Standard-
proben aus niedrig legiertem Stahl und Zink in
unterschiedlicher Umgebung (ländliche Atmosphä-
re, Industrieatmosphäre, Meeresklima) ausgelagert.
Anschließend ermittelte man den Massenabtrag.
Tab. 2-2: Korrosivitätskategorien für atmosphärische Belastungen und typische Umgebungen
Korrosivitäts-kategorie
Typische Umgebung innen
Typische Umgebung außen
Korrosions-belastung
C 1 Beheizte Gebäude Atmosphären mit geringer Verunreinigung unbedeutend
C 2 Unbeheizte Gebäude Ländliche Bereiche gering
C 3 Räume mit hoher Feuchte und geringer
Luftverunreinigung
Stadt- und Industrieatmosphäre mäßig
C 4 Chemieanlagen, Schwimmbäder Industrielle Bereiche und Küsten bereiche
mit mäßiger Salzbelastung
stark
C 5-I Bereiche mit nahezu ständiger Konden-
sation und starker Verunreinigung
Industrielle Bereiche mit hoher Feuchte
und aggressiver Atmosphäre
sehr stark
(Industrie)
C 5-M Gebäude oder Bereiche mit nahezu
ständiger Kondensation
Küsten- und Offshore-Bereiche mit hoher
Salzbelastung
sehr stark
(Meer)
Tab. 2-3: Korrosivitätskategorien für atmosphärische Belastung und ermittelte Massenverluste (verkürzt nach DIN EN ISO 12944, Tab. 1)
Korrosivitäts kategorie Flächenbezogener Massenverlust/Dickenabnahme(nach dem ersten Jahr der Auslagerung)
Unlegierter Stahl Zink
Massenverlust g/m2
Dickenabnahme μm Massenverlust g/m2
Dickenabnahme μm
C 1 unbedeutend ≤ 10 ≤ 1,3 ≤ 0,7 ≤ 0,1
C 2 gering > 10 – 200 > 1,3 – 25 > 0,7 – 5 > 0,1 – 0,7
C 3 mäßig > 200 – 400 > 25 – 50 > 5 – 15 > 0,7 – 2,1
C 4 stark > 400 – 650 > 50 – 80 > 15 – 30 > 2,1 – 4,2
C 5-I sehr stark (Industrie) > 650 – 1500 > 80 – 200 > 30 – 60 > 4,2 – 8,4
C 5-M sehr stark (Meer) > 650 – 1500 > 80 – 200 > 30 – 60 > 4,2 – 8,4
15
Im Anwendungsfall kann anhand dieser Tabelle
die Korrosivitätskategorie abgeschätzt werden,
die zur Auswahl der geeigneten Korrosionsschutz-
maßnahme dient.
Korrosion in Wasser und im Erdreich
Stahl korrodiert in Wasser oder teilweise auch im
Erdreich deutlich schneller als an der Atmosphäre.
Nach Untersuchungen der Bundesanstalt für
Wasser bau liegt die Abrostungsrate an der deut-
schen Küste in der Wasserwechselzone jährlich bei
250 μm, an einzelnen Stellen sogar bis zu 1 mm
pro Jahr.
Korrosion in Wasser hängt von folgenden Parame-
tern ab:
von der Art des Wassers (Süßwasser, Brack-
wasser, Salzwasser),
von der Temperatur, dem Sauerstoffgehalt, der
Art und Menge gelöster Stoffe,
vom eventuellen Vorhandensein pflanzlichen
oder tierischen Bewuchses
sowie von der Belastungszone, z. B.
Unterwasserzone, d. h. ständige Belastung durch
Wasser,
Wasserwechselzone, d. h. abwechselnde Ein-
wirkung des Wassers und der Atmosphäre,
Spritzwasserzone, d. h. periodische Belastung
mit Wasser.
Korrosion im Erdreich hängt ab
von Art und Menge der löslichen Salze im
Erdreich,
vom Gehalt an Wasser und an Sauerstoff,
vom pH-Wert des Erdreichs,
von den organischen Bestandteilen.
Die Korrosivitätsparameter der verschiedenen
Boden arten sind in dieser Norm nicht berücksich-
tigt. Hier sei auf EN 12501-1 „Korrosion metalli-
scher Werkstoffe – Korrosionswahrscheinlichkeit
in Böden“ verwiesen.
Für Bauten im Wasser oder im Erdreich können
feste Korrosivitätskategorien nur schwer definiert
werden, daher sind verschiedene Umgebungen mit
typischen Beispielen grob charakterisiert (Tab. 2-4).
Korrosion unter besonderer Belastung
Die bisher beschriebenen, in Korrosivitätskatego-
rien eingestuften Umgebungsbedingungen lassen
sich relativ leicht zuordnen. Problematischer wird
die Einstufung von Sonderbelastungen. Darunter
sind chemische und mechanische Belastungen und
solche durch Kondenswasser oder höhere bzw. hohe
Temperatur zu verstehen, die die Korrosion erheb-
lich verstärken können bzw. die an das Beschich-
tungssystem besondere Anforderungen stellen.
Abb. 2-2: Schiffshebewerk Niederfinow
2.3.2
2.3.3
16
2.4 Beschichtungs- und Korrosionsschäden
Beschichtungsschäden machen sich z. B. durch
Roststellen, Blasen, Abblättern der Beschichtung
oder Risse bemerkbar. Bei regelmäßiger Inspektion
des Bauwerkes können diese Schäden erkannt und
mit geringem Aufwand beseitigt werden. Je nach
Ausmaß der Schädigung können Ausbesserung,
Teilerneuerung oder Vollerneuerung notwendig
werden.
Werden Beschichtungsschäden nicht rechtzeitig
erkannt und beseitigt, können Korrosionsschäden
an Bauwerken auftreten.
Tab. 2-4: Kategorien der Belastung im Wasser und im Erdreich
Kategorie Umgebung Beispiele
Im 1 Süßwasser Flussbauten, Wasserkraftwerke
Im 2 Meer- oder Brackwasser Hafenbereiche mit Schleusentoren, Sperr werke; Offshore-Anlagen wie Bohrinseln
Im 3 Erdreich Behälter, Stahlspundwände, Stahlrohre
Korrosionsschäden führen zur Beeinträchtigung
der Funktion des Bauteils. Im Extremfall wird die
Standsicherheit eines Bauwerks gefährdet.
Nicht selten werden bereits während der Planungs-
phase die Korrosionsbelastungen falsch eingeschätzt
und falsche Beschichtungssysteme spezifiziert.
Viele weitere Ursachen können zum Versagen eines
Beschichtungssystems führen.
Besonders die Beseitigung von Korrosionsschäden
ist mit hohen Kosten verbunden. Darunter fallen
nicht nur die unmittelbaren Kosten für die Instand-
setzung oder den Austausch eines korrodierten Tei-
les. Ein Vielfaches betragen meist die Folgekosten,
wie Ausfallzeiten, Schadenersatzansprüche bzw.
völlige Erneuerung des Gesamtsystems.
Abb. 2-3: Korrosion an einem Brückengeländer
17
Prinzipien des Korrosionsschutzes
Um die Korrosionsgeschwindigkeit zu reduzieren,
gibt es mehrere Prinzipien, die in entsprechende
technische Verfahren umgesetzt sind (Abb. 3-1).
Maßnahmen durch Veränderung des angreifenden Mediums
Dicht geschlossene Hohlkästen aus Stahl benötigen
keinen Korrosionsschutz. Solche Bauteile können
im Falle besonderer Anforderungen mit Stickstoff
geflutet werden, um Sauerstoff und Feuchtigkeit aus
dem Innenraum zu verdrängen.
Wasser in Kühl- und Leitungssystemen wird durch
Zusatz von Inhibitoren so verändert, dass innerhalb
des Systems keine Korrosion entsteht.
Im Stahlbau findet dieses Prinzip nur selten An-
wendung.
Maßnahmen durch Planung und Konstruktion
Werkstoffauswahl
Die Auswahl des richtigen Werkstoffs ist bei der
Planung von Bauwerken ein wesentlicher Schritt
zur Vermeidung von Korrosionsschäden.
Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit sollten
sowohl die Werkstoffkosten als auch die Instand-
setzungsintervalle berücksichtigt werden.
Korrosionsschutzgerechte Gestaltung
Konstruktive Maßnahmen haben entscheidenden
Einfluss auf die Wirksamkeit des Korrosionsschut-
zes. In DIN EN ISO 12944-3 werden „Grundregeln
zur Gestaltung“ beschrieben (Abb. 3-2).
Weitere Regelungen zu Planung, Konstruktion und
Ausführung von Stahlbauten werden in der Normen-
reihe DIN 18800 „Stahlbauten“ beschrieben. Im
Zuge der europäischen Harmonisierung wird diese
Norm durch die DIN EN 1993 und die DIN EN 1090
ersetzt.
Im Wesentlichen werden in der neuen europäischen
Norm ebenfalls Regeln zur Planung, Auslegung
und Ausführung von Stahlbauten festgelegt.
3.1
3.2
3.3
3 Verfahren des Korrosionsschutzes
Stahl kann vor Korrosion geschützt werden, in dem die Korrosionsreaktionen verlangsamt
oder unterbunden werden.
Der Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme beruht im Wesentlichen auf der Trennung
der Stahloberfläche und des korrosiven Mediums.
Prinzipien des Korrosionsschutzes
Maßnahmen durch Veränderung des angreifenden Mediums
Maßnahmen am zu schützenden Werkstoff
Maßnahmen durch Planung und Konstruktion
Metallische Überzüge
Kathodischer Korrosionsschutz
Nichtmetallische Überzüge
Beschichtungs-systeme
Trennung des Werkstoffs vom angreifenden Medium
Abb. 3-1: Prinzipien des Korrosionsschutzes,
auf denen die technischen Verfahren aufbauen
18
Korrosionsschutztechnisch relevant ist dort bei-
spiels weise die Festlegung, dass zukünftig alle
Kanten bei einer hohen korrosiven Belastung (C 5-I
und C 5-M) mit einem Radius von mindestens 2 mm
abgerundet werden müssen.
Aus korrosionsschutztechnischer Sicht sollten
Oberflächen von Stahlbauten möglichst klein und
wenig gegliedert sein. Um Elemente zu verbinden,
sind aufgrund der glatten Flächen Schweißnähte
den Niet- oder Schraubverbindungen vorzuziehen.
Unterbrochene Nähte und Punktschweißungen
sollten hingegen vermieden werden. In Spalten und
Fugen, die nicht abgedichtet sind, kann sich Wasser
und Schmutz sammeln. Generell sind Oberflächen-
formen, in denen sich Wasser ansammeln kann,
problematisch.
Zur Durchführung, Prüfung und Instandsetzung
von Korrosionsschutzmaßnahmen müssen alle
Bauteile zugänglich oder mindestens mit Werkzeu-
gen erreichbar sein. In der Norm sind Maße und
Grenzwerte für Zugänglichkeit und Erreichbarkeit
angegeben.
Hohlkästen und Hohlbauteile werden in offene und
geschlossene Bauteile unterteilt. Bei ersteren ist
gezielter Korrosionsschutz durch Beschichtungen
notwendig; letztere werden nicht beschichtet, sie
müssen aber dicht sein.
Bei der Verbindung von Metallen mit unterschiedli-
chem elektrochemischem Potenzial besteht bei Ein-
wirkung von Feuchtigkeit die Gefahr der Bimetall-
korrosion (Kontaktkorrosion). Dabei korrodiert das
unedlere Metall (Anode). Die Geschwindigkeit der
Bimetallkorrosion ist abhängig von der Potenzial-
differenz und dem Größenverhältnis der verbun-
denen Oberflächen. Die ungünstigste Kombination
ist eine kleine Anode und eine große Kathode
(z. B. Kupferdachrinne mit Stahlnagel befestigt).
Müssen Metalle mit unterschiedlichen elektro-
chemischen Potenzialen verbunden werden, sind
besondere Korrosionsschutzmaßnahmen erforder-
lich (z. B. Isolation der Verbindungsflächen).
Handhabung, Transport, Montage und spätere
Inspektionen des Bauwerks müssen bereits beim
Entwurf berücksichtigt werden. Es ist ebenfalls da-
für zu sorgen, dass im Werk aufgebrachte Beschich-
tungen beim Transport und auf der Baustelle nicht
beschädigt werden.
Abb. 3-2: Korrosion an einem Funkmast
19
Maßnahmen des elektroche-mischen Korrosionsschutzes (Kathodischer Korrosionsschutz)
Die Geschwindigkeit der Korrosionsreaktionen
hängt stark von der elektrochemischen Potenzial-
differenz ab. Beim kathodischen Korrosionsschutz
mit galvanischen Anoden („Opferanoden“) oder mit
Fremdstrom erfolgt eine Potenzialabsenkung bzw.
eine gezielte Polarisation in einen Potenzialbereich.
Dies führt zu einer verminderten Korrosions-
geschwindigkeit. Das zu schützende Objekt erhält
die Funktion einer Kathode. Dies kann sowohl
durch Verbindung mit elektrochemisch negativeren
Metallen wie Magnesium, Zink oder Aluminium
oder durch das Anlegen von Gleichstrom aus einer
Fremdstromanlage erfolgen.
Der kathodische Korrosionsschutz ist besonders
wirtschaftlich, wenn der zu schützende Stahl be-
schichtet ist. Einerseits fallen dadurch die ständi-
gen Stromkosten geringer aus, andererseits werden
die Einsatzzeiten der Opferanoden länger. Die
Beschichtungsstoffe müssen zuvor auf ihre Eignung
für diesen besonderen Anwendungsfall hin unter-
sucht werden.
Korrosionsschutz durch Überzüge und Beschichtungen
Die Trennung des Werkstoffes vom angreifenden
Medium ist das Prinzip des sog. passiven Korro-
sionsschutzes. Sie kann erfolgen durch
metallische Überzüge,
nichtmetallische anorganische Überzüge,
organische Beschichtungen sowie
Kombinationen unterschiedlicher Überzüge und/
oder Beschichtungen.
Metallische und nichtmetallische
anorganische Überzüge
Überzüge aus Zink, Kupfer, Nickel, Chrom, Zinn
oder Edelmetallen sowie aus Legierungen wie
Messing und Bronze werden nach sehr unterschied-
lichen Verfahren in verschiedenen Schichtdicken
auf den Werkstoff aufgebracht. Zinküberzüge spie-
len beim Korrosionsschutz von Stahlbauten neben
Beschichtungen eine sehr große Rolle.
Es gibt eine Reihe nichtmetallischer anorganischer
Überzüge, die zum Teil aus dem Werkstoff selbst,
z. B. durch Oxidation, zum Teil aus völlig anderen
Materialien, z. B. Email oder Keramik, hergestellt
werden.
Beschichtungen
Beschichtungsstoffe sind Materialien auf Basis
unterschiedlicher Bindemittel, mit oder ohne
Korro sions schutz pigmente, die in der Regel in
Löse mitteln und/oder Wasser gelöst oder disper-
giert sind. Sie werden nach sehr unterschiedlichen
Verfahren auf das Bauteil aufgebracht und härten
zu einer festen Beschichtung mit gleichmäßiger
Schichtdicke aus, die auf dem Substrat haftet.
Zu den organischen Beschichtungen im weiteren
Sinne gehören auch Gummierungen und Ausklei-
dungen (DIN EN 14879-1).
Der Korrosionsschutz durch Beschichtungen hat
einen besonderen Stellenwert: Etwa 80 % aller vor
Korrosion zu schützenden Flächen werden durch
Beschichtungen geschützt.
Der Grund dafür liegt in der Vielfalt der Möglich-
keiten
des Materials und
der Applikation.
Bei der Instandsetzung ist die Applikation von
Beschichtungsstoffen meist die einzige Möglich-
keit, vor Ort die schützende Wirkung des Korro-
sionsschutzsystems zu verlängern und somit der
Nutzungsdauer des Objektes anzupassen.
Es gibt sehr viele Objekte, die durch konsequente
Inspektion, Ausbesserung und Erneuerung des
Korrosionsschutzsystems bereits mehr als 100 Jahre
zuverlässig ihre Funktion erfüllen.
3.4
3.5
20
Korrosionsschutzarbeiten an einer Moselbrücke
21
4 Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung
Die richtige Oberflächenvorbereitung ist die notwendige Voraussetzung für ein langlebiges
Korrosionsschutzsystem. Das hochwertigste Beschichtungssystem versagt auf unzureichend
gereinigten oder vorbereiteten Oberflächen.
Art und Intensität der Oberflächenvorbereitung müssen dem Ausgangszustand und der zu
erwartenden Belastung angepasst werden.
Anwendungsbereich
Als Grundlage für eine einwandfreie Beschichtung
ist eine gründliche Vorbereitung der Oberfläche
erforderlich. In der Praxis wird unterschieden
zwischen
mechanischer Oberflächenvorbereitung, d. h.
abrasive Reinigung der Oberflächen vor dem
Beschichten und
chemischer Oberflächenvorbehandlung (schicht-
bildend), d. h. Aufbringen von Konversions- oder
anderen Schichten.
DIN EN ISO 12944-4 „Arten von Oberflächen
und Oberflächenvorbereitung“ behandelt nur die
Oberflächenvorbereitung, also das Entfernen von
Oberflächenverunreinigungen und das Aufrauen
der Oberfläche vor der Beschichtung. Die Norm
lässt sich anwenden auf Bauteile aus unlegiertem
und niedriglegiertem Stahl mit
unbeschichteten oder beschichteten Oberflächen,
metallischen Überzügen.
4.1 4.2
4.3
Arten der Oberflächen
Die Oberflächen und die darauf befindlichen Ver-
unreinigungen lassen sich wie in Tab. 4-1 charakte-
risieren.
Ausgangszustand der Oberflächen
Stahloberflächen sind mit haftungsmindernden und
korrosionsfördernden Verunreinigungen belegt,
wobei es zwischen arteigenen und artfremden Pro-
dukten zu unterscheiden gilt.
Charakteristische arteigene Schichten auf Stahl
sind:
Zunder (oder Walzhaut),
Rost in seinen verschiedenen Modifikationen
mit Verunreinigungen, z. B. Salzen, die zu den
artfremden Stoffen zu rechnen sind.
Tab. 4-1: Arten der Oberflächen
Art der Oberflächen Bemerkungen
Unbeschichtete Oberflächen Stahloberflächen, bedeckt mit Zunder, Rost oder anderen Verunreinigungen; der Rostgrad
ist nach ISO 8501-1 zu bewerten
Thermisch gespritzte Oberflächen Überzüge aus Zink, Aluminium oder deren Legierungen, die durch Flamm- oder
Lichtbogenspritzen nach ISO 2063 aufgebracht sind, bedeckt mit Korrosionsprodukten
von Zink und/oder Aluminium und anderen Verunreinigungen
Feuerverzinkte Oberflächen Überzüge aus Zink oder Zinklegierungen, die durch Schmelztauchen nach ISO 1461 auf-
gebracht sind, bedeckt mit Korrosionsprodukten von Zink und anderen Verunreinigungen
Oberflächen mit Fertigungsbeschichtungen Gestrahlter Stahl mit Fertigungsbeschichtungen
Beschichtete Oberflächen Stahloberflächen bzw. Oberflächen von metallischen Überzügen mit Resten von
Beschichtungsstoffen einschließlich Rost und anderen Verunreinigungen
22
Typische artfremde Verunreinigungen der
Stahloberfläche sind:
Öle, Fette, Wachse, Seifen u. ä.,
Feuchtigkeit,
andere wasserunlösliche Verunreinigungen wie
Staub, Asche und Schlackenreste von Schweiß-
arbeiten etc.,
wasserlösliche Verunreinigungen wie Salze,
Säuren und Laugen etc.
Des Weiteren können Altbeschichtungen mit unter-
schiedlichen Alterungs- und Oberflächenzustän-
den und bereits korrodierte metallische Überzüge
vorgefunden werden.
Tab. 4-2: Verunreinigungen der Oberfläche und Verfahren zu deren Entfernung nach DIN EN ISO 12944-4, Anhang C
Verunreinigungen Verfahren Anmerkungen
Wasserlösliche Verunreinigungen, z. B. Salze
Reinigen mit Wasser
Dampfstrahlen
Sauberes Wasser mit oder ohne Zusatz von Reinigungsmitteln, ggf. mit Druck (< 70 MPa entspricht 700 bar); Nachreinigen mit sauberem Wasser
Strahlen mit sauberem Wasser, ggf. mit Reinigungsmitteln; Nachreinigen mit sauberem Wasser
Fett und Öl Reinigen mit Emulsionen
Reinigen mit Alkalien
Nachreinigen mit sauberem Wasser
Metallische Überzüge können durch Alkalien angegriffen werden; Nachreinigen mit sauberem Wasser
Walzhaut/Zunder Beizen mit Säure
Trockenstrahlen
Nassstrahlen
Flammstrahlen
Nicht auf der Baustelle anwendbar; gründliches Nachreinigen mit sauberem Wasser
Geeignete Strahlmittel verwenden, Staub durch Absaugen entfernen
Verschiedene Verfahren; Nachreinigen mit sauberem Wasser
Strahlen mit Acetylen/Sauerstoff-Flamme, Verbrennungsprodukte und Staub entfernen
Rost Gleiche Verfahren wie für Walzhaut/Zunder, außerdem
Reinigen mit maschinell angetriebenen Werkzeugen
Druckwasserstrahlen*
Spot-Strahlen
Klopfen, maschinelles Bürsten bei losem, Schleifen bei fest haftendem Rost, Staub und lose Ablagerungen entfernen
Entfernen von losem Rost ohne Beeinflussung der Rauheit des Stahls
Lokales Entfernen von Rost
Beschichtungen Abbeizen
Trockenstrahlen
Nassstrahlen
Druckwasserstrahlen*
Sweep-Strahlen
Spot-Strahlen
Lösemittelhaltige oder alkalische Pasten, gründliches Nachreinigen mit sauberem Wasser
Geeignete Strahlmittel verwenden, Staub durch Absaugen entfernen
Verschiedene Verfahren; Nachreinigen mit sauberem Wasser
Hochdruckwasserstrahlen bei schlecht haftenden Beschichtungen (70 bis 170 MPa), Ultrahochdruck-Wasserstrahlen (>170 MPa) bei fest haftenden Beschichtungen
Aufrauen der Beschichtung oder Entfernen der obersten Schicht
Punktuelles Entfernen der Beschichtung
Zinkkorrosions-produkte
Sweep-Strahlen
Alkalisches Reinigen
Bei Zink mit Korund, Silicaten oder Olivinsand
Ammoniaklösung für kleinere Stellen, alkalische Reinigungsmittel für größere Flächen; bei hohem pH-Wert wird Zink angegriffen
* In der Norm DIN EN ISO 8501-4:2006 werden hierzu die folgenden Begriffe verwendet: Hochdruck-Wasserwaschen (oberhalb von 70 MPa) und Ultrahochdruck-Wasserwaschen (über 200 MPa).
23
Auf feuerverzinktem Stahl ist mit löslichen Zink-
salzen, Zinkkorrosionsprodukten und Flussmittel-
resten zu rechnen.
Der Ausgangszustand ist durch verschiedene
Rostgrade charakterisiert, die für beschichteten
Stahl in ISO 4628-3 und für unbeschichteten Stahl
in ISO 8501-1 beschrieben und durch fotografische
Vergleichsmuster belegt sind.
Rostgrad A: festhaftender Zunder, frei von Rost,
Rostgrad B: beginnende Rostbildung und
Zunder abblätterung,
Rostgrad C: Zunder meist abgerostet, ansatz-
weise Rostnarben,
Rostgrad D: Zunder abgerostet, Rostnarben
sichtbar.
Die Auswahl der geeigneten Maßnahmen zur
Vorbereitung der Oberflächen beim Erstschutz
hängt vom Ausgangszustand der Oberflächen,
den Anforderungen an den gewünschten Grad der
Oberflächenvorbereitung und den zu erwartenden
Belastungen ab.
Die Art der Oberflächenvorbereitung bei der Teil-
oder Vollerneuerung wird bestimmt durch
den eingesetzten Werkstoff,
das Alter und den Standort des Bauwerks,
die Qualität der Oberfläche,
die Schutzwirkung des vorhandenen
Beschichtungssystems,
das Ausmaß der Beschichtungs- und/oder
Korrosionsschäden,
die Art und Intensität der zu erwartenden
Belastung,
das vorgesehene neue Beschichtungssystem,
die zu erwartende Nutzungsdauer.
Abb. 4-1: Beschichtungsarbeiten an einem Stadiondach in Hamburg
24
Alle Arbeiten zur Oberflächenvorbereitung müs-
sen von qualifiziertem Personal ausgeführt und
überwacht werden, die vorbereitete Oberfläche
muss geprüft und dokumentiert werden. Die Maß-
nahme muss wiederholt werden, wenn der verein-
barte Oberflächenvorbereitungsgrad nicht erreicht
wurde.
Verfahren der Oberflächenvorbereitung
Um die beschriebenen Verunreinigungen wie Öle,
Fette, Salze, Walzhaut/Zunder, Rost und ggf. alte
Beschichtungen oder alte Überzüge zu entfernen,
sind in der Norm alle chemischen und mecha-
nischen Reinigungsverfahren einschließlich des
Strahlens beschrieben und in Anhang C in einer
Tabelle zusammengefasst (Tab. 4-2).
Die Norm unterscheidet zwischen Reinigen mit che-
mischen Mitteln und den mechanischen Verfahren
der Oberflächenvorbereitung, wobei der Schwer-
punkt auf den im Korrosionsschutz im Stahlbau
üblichen mechanischen Verfahren liegt und hier
besonders auf dem Strahlen.
Reinigung mit chemischen Mitteln
Wasserlösliche Verunreinigungen werden mit saube-
rem Wasser oder mit Wasserdampf entfernt, de nen
ggf. Reinigungsmittel zugesetzt sind. Ebenso wer-
den Emulsionen oder wässrige Alkalien verwendet.
Werden Reinigungsmittel zugesetzt, ist stets mit rei-
nem Wasser nachzuwaschen. Organische Verunrei-
nigungen, wie Öle oder Fette, werden mit geeigne-
ten, zugelassenen Reinigungsmitteln entfernt, wo-
bei die strengen Vorschriften zur Arbeits sicherheit
und des Umweltschutzes zu beachten sind.
Zunder und Rost lassen sich durch Beizen mit
Säuren im Tauchbad unter Zusatz von Inhibitoren
entfernen. Gründliches Spülen nach dem Beizen
ist unerlässlich. Dieses Verfahren kann nur in ge-
schlossenen Anlagen angewendet werden.
Mechanische Verfahren
Oberflächenvorbereitung
mit verschiedenen Werkzeugen
Mechanische Verfahren ermöglichen es, die art-
eigenen Verunreinigungen wie Zunder und Rost,
aber auch Schmutz und Staub zu entfernen. Bei
Teil- oder Vollerneuerungsmaßnahmen können auf
diese Weise auch Oberflächen mit Altbeschichtun-
gen vorbereitet werden.
Tab. 4-3: Charakterisierung der Strahlverfahren
Trockenstrahlen Feuchtstrahlen Nassstrahlen Druckwasserstrahlen*
Schleuderstrahlen
stationär
Strahlmittelumlauf
Feuchtstrahlen
Zudosierung geringer Wassermengen
umweltfreundlich
Staubbindung
Nass-Druckluftstrahlen
Druckluftstrahlen mit
Frischwasserzusatz
Staubbindung
Hochdruckwasserstrahlen
70 bis 170 MPa
Abwaschen und Reinigen
Druckluftstrahlen
Freistrahlen
Kabinen, Strahlräume usw.
meist Einwegstrahlmittel
Schlämmstrahlen
feinkörniges Strahlmittel
in Wasser aufgeschlämmt
gleichmäßige Oberflächen
Ultrahochdruckwasserstrahlen
über 170 MPa
vorzugsweise Reinigung
Saugkopfstrahlen
Strahlmittelumlauf
staubfrei
begrenzte Leistung
Druckflüssigkeitsstrahlen
Strahlmittel im
Flüssigkeitsstrom
* In der Norm DIN EN ISO 8501-4:2006 werden hierzu die folgenden Begriffe verwendet: Hochdruck-Wasserwaschen (oberhalb von 70 MPa) und Ultrahochdruck-Wasserwaschen (über 200 MPa).
4.4
4.4.1
4.4.2
25
Zu den einfachen mechanischen Verfahren zählen
die Oberflächenvorbereitung mit Handwerkzeugen
und mit maschinell angetriebenen Werkzeugen.
Typische Handwerkzeuge sind Drahtbürsten,
Spachtel, Schaber, Kunststoffvlies mit Schleif-
mittel einbettung, auch Schleifpapier sowie
Rost klopfhämmer. Typische maschinell angetrie-
bene Werkzeuge sind Maschinen mit rotierenden
Drahtbürsten, verschiedene Arten von Schleifern,
Rostklopfhämmer und Nadelpistolen. Einzelheiten
zu diesen Verfahren sind in ISO 8504-3 aufgeführt.
Oberflächenvorbereitung durch Strahlen
Im Korrosionsschutz von Stahlbauten mit Be-
schichtungen gilt das Strahlen als die mit Abstand
wichtigste Form der Oberflächenvorbereitung.
Je nach Art der Anwendung kann das Strahlen
durch verschiedene Strahlverfahren, unterschied-
lich arbeitende Strahlanlagen und eine Auswahl an
Strahlmitteln optimiert werden. Auf der Baustelle
gibt es keine wirkungsvolleren Alternativen.
Unter Strahlen versteht man das Auftreffen eines
Strahlmittels mit hoher kinetischer Energie auf die
vorzubereitende Oberfläche. Das Strahlmittel ist der
feste Stoff, der zum Strahlen benutzt wird, das zu
strahlende Objekt ist das Strahlgut.
Tabelle 4-3 gibt einen Überblick über die gebräuch-
lichen Strahlverfahren, Tabelle 4-4 und 4-5 über die
Strahlmittel. Beide sind in ISO 8504-2 charakteri-
siert und kategorisiert.
Umgang mit Strahlmitteln
Prinzipiell unterscheidet man Einweg- und Mehr-
wegstrahlmittel. Erstere können nur einmal ver-
wendet werden, sind in der Regel nichtmetallischer
Natur und gelangen fast ausschließlich beim
Freistrahlen zum Einsatz.
Mehrwegstrahlmittel werden im Kreislauf geführt,
sind meist metallischer Natur und werden in
entsprechenden Anlagen eingesetzt. Durch
den mehrfachen Einsatz verändern sie sich in
der Korngröße und Form; sie müssen daher regel-
mäßig durch neues Strahlmittel ergänzt werden
(Tab. 4-5).
In Abhängigkeit von der ursprünglichen Kornform
werden folgende Kategorien von Strahlmitteln
unterschieden (Tab. 4-4).
Abb. 4-2: Rhein-Neckar-Arena Sinsheim
Tab. 4-4: Bezeichnung der unterschiedlichen Strahlmittelformen
Strahlmittel-art
Strahlmittel form Bezeichnung (ISO 8504-2)
Shot Rundkorn S
Grit kantig, unregelmäßig G
Zylindrisch scharfkantig C
26
Beim Strahlen fällt Strahlschutt an, der aus benutz-
tem Strahlmittel, Rost und Zunder sowie – beim
Abstrahlen von Altbeschichtungen – Beschich-
tungsresten bestehen kann. Da die Komponenten
der abgestrahlten Beschichtungsstoffe nicht immer
bekannt sind, muss der Strahlschutt analysiert
werden, um zu entscheiden, ob er als Wirtschafts-
gut einer weiteren Verwendung zugeführt werden
kann – somit kein Abfall ist – oder als Sonderabfall
behandelt und entsprechend deponiert werden
muss oder ob er der Hausmülldeponie zugeführt
werden kann.
Tab. 4-6: Oberflächenvorbereitungsgrade bei primärer Oberflächenvorbereitung
Oberflächen-vorbereitungsgrad
Zustand der vorbereiteten Oberflächen
Sa 1 Lose(r) Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen sind entfernt.
Sa 2 Nahezu alle(r) Walzhaut/Zunder, nahezu aller Rost, nahezu alle Beschichtungen und nahezu alle
artfremden Verunreinigungen sind entfernt. Alle verbleibenden Rückstände müssen fest haften.
Sa 2½ Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende
Spuren sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.
Sa 3 Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind restlos entfernt. Die
Oberfläche besitzt ein einheitliches metallisches Aussehen.
St 2 Stahloberflächen bzw. Oberflächen von metallischen Überzügen mit Resten von Beschichtungsstoffen
einschließlich Rost und anderen Verunreinigungen.
St 3 Lose(r) Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen sind
entfernt. Die Oberfläche muss jedoch viel gründlicher bearbeitet sein als für St 2, sodass sie einen vom
Metall herrührenden Glanz aufweist.
Fl Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende Rück-
stände dürfen sich nur als Verfärbung der Oberfläche (Schattierungen in verschiedenen Farben) abzeichnen.
Be Walzhaut/Zunder, Rost und Rückstände von Beschichtungen sind vollständig entfernt. Beschichtungen
müssen vor dem Beizen mit Säure mit geeigneten Mitteln entfernt werden.
Tab. 4-5: Einteilung der Strahlmittel
Metallisch (M) Nichtmetallisch (N) Sonstige
Umlaufstrahlmittel Einwegstrahlmittel Umlaufstrahlmittel
Hartguss, kantig
Stahlguss
kugelig oder kantig
synthetisch
Kupferhüttenschlacke
Schmelzkammerschlacke
Hochofenschlacke
Nickelhüttenschlacke
natürlich
Granatsand
Olivinsand
(begrenzt können diese auch als Mehrwegstrahlmittel eingesetzt werden)
synthetisch
Elektrokorund
Typ A
Normalkorund
Typ WA
Edelkorund
nicht genormt sind:
Glasperlen Glasbruch Siliciumcarbid Keramik
feste Kohlenstoffdioxid-Pellets
flüssiger Stickstoff
Aufschlämmungen von
mineralischen Strahlmitteln
in Wasser
Aufschlämmungen von
Strahlmitteln wie Mikroglas-
kugeln, Elektrokorund oder
Siliciumcarbid in Wasser
27
Strahlen mit Quarzsand ist nach wie vor verboten,
auch wenn auf Baustellenschildern immer wieder
das Wort „Sandstrahlen“ zu lesen ist. Allerdings
können im Einzelfall die Berufsgenossenschaften
und die in den Bundesländern jeweils zuständigen
Behörden (z. B. Gewerbeaufsichtsämter/Ämter für
Arbeitsschutz, Bezirksregierungen) Ausnahme-
genehmigungen erteilen.
Oberflächen vorbereitungsgrade
Der Zustand einer Oberfläche nach der Reinigung
ist in sogenannten Oberflächenvorbereitungsgraden
festgelegt und lässt sich visuell nach den Normen
ISO 8501-1 und 8501-2 beurteilen. Die Tabelle 4-5
bzw. die Anhänge A und B der DIN EN ISO 12944-4
beschreiben die Oberflächenvorbereitungsgrade.
Andere Grade der Oberflächenvorbereitung können
z. B. anhand von Referenzflächen am Bauwerk
vereinbart werden.
Tab. 4-7: Oberflächenvorbereitungsgrade bei sekundärer Oberflächenvorbereitung
Oberflächen-vorbereitungsgrad
Zustand der vorbereiteten Oberflächen
P Sa 2 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose
Beschichtungen und nahezu alle(r) Walzhaut/Zunder, nahezu aller Rost, nahezu alle Beschichtungen und
nahezu alle artfremden Verunreinigungen entfernt. Alle verbleibenden Rückstände müssen fest haften.
P Sa 2½ Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose
Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren
sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.
P Sa 3 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose
Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Die Oberfläche
besitzt ein einheitliches metallisches Aussehen.
P Ma Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose
Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren
sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.
P St 2 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose(r)
Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen entfernt.
P St 3 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose(r)
Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen entfernt. Die
Oberfläche muss jedoch viel gründlicher bearbeitet sein als für P St 2, sodass sie einen vom Metall
herrührenden Glanz aufweist.
Es wird unterschieden zwischen der
primären (ganzflächigen) Oberflächenvorberei-
tung, bei der die gesamte Oberfläche bis zum
blanken Stahl gereinigt wird (Tab. 4-6) und der
sekundären (partiellen) Oberflächenvorbereitung,
bei der die intakten Beschichtungen oder Über-
züge verbleiben (Tab. 4-7).
Bei der primären Oberflächenvorbereitung werden
Walzhaut/Zunder, Altbeschichtungen und andere
Verunreinigungen entfernt und die Vorbereitungs-
grade Sa (durch Strahlen), St (durch Vorbereiten
mit Werkzeugen), Fl (durch Flammstrahlen) und
Be (durch Beizen) erreicht. Sie sind in Anhang A
von DIN EN ISO 12944-4 definiert.
Bei der sekundären Oberflächenvorbereitung
werden Rost und andere Verunreinigungen ent-
fernt und die Vorbereitungsgrade P Sa, P St, P Ma
erreicht (P = partiell). Sie sind in Anhang B des
gleichen Teils der Norm definiert.
4.5
28
ISO 8501-4 Vergleichsnormale und darüber hinaus
Bilder für die Flugrostbildung (flash rusting) in drei
Intensitätsstufen enthalten.
Rauheit
Die Rauheit der vorbereiteten Oberfläche beein-
flusst die Haftfestigkeit der Beschichtung. Am bes -
ten geeignet für Beschichtungssysteme sind mittle-
re Rauheitsgrade mit kantigen Strahlmitteln (Grit).
ISO 8503-1 legt die Anforderungen an Rauheits-
vergleichsmuster fest. Diese Muster dienen zum
Sicht- und Tastvergleich von Stahloberflächen, die
mit rundem oder kantigem Strahlmittel gestrahlt
wurden. Die Rauheit einer Oberfläche kann z. B.
mit einem Tastschnittgerät bestimmt werden. Im
Allgemeinen wird als Maß für die Rauigkeit der
Wert Ry5 (bzw. Rz; gemittelte maximale Rautiefe)
angegeben.
In Abb. 4-3 ist ein Rauheitsvergleichsmuster für eine
Grit-Strahlung dargestellt. Die einzelnen Segmente
unterscheiden sich in den Ry5-Werten (vgl. Tab. 4-8).
Kommt diese Norm zur Anwendung, sind engere
Einstufungen nicht notwendig, andernfalls müssen
ISO 8501-1 enthält für die Oberflächenvorberei-
tungsgrade Sa, St und Fl repräsentative fotografi-
sche Beispiele (Vergleichsnormale), die auch den
jeweiligen Ausgangszustand berücksichtigen.
Das Erscheinungsbild der Stahloberfläche nach
der Oberflächenvorbereitung hängt stark vom
ursprünglichen Rostgrad und dem verwendeten
Strahlmittel ab. Der Einsatz von Stahlguss als
Strahlmittel führt beispielsweise zu helleren
Oberflächen als Kupferhüttenschlacke.
Für die Vorbereitungsgrade Be und P sind keine
speziellen fotografischen Beispiele vorhanden.
Für das Druckwasserstrahlen (Hochdruckwasser-
waschen) ohne abrasive Bestandteile sind in der
Tab. 4-8: Nennwerte der Rauheitsgrade für Grit- und Shot-Strahlung gem ISO 8503
Segment Nennwert Ry5-Grit
Nennwert Ry5-Shot
Rauheits-grad
1 25 μm 25 μm Fein
2 60 μm 40 μm Mittel
3 100 μm 70 μm Grob
4 150 μm 100 μm
Segment 4
Segment 3
Segment 1
Segment 2
1 mm
4.6
Abb. 4-3: Rauheitsvergleichsmuster für Grit-Strahlung
(kantiges Strahlmittel)
Abb. 4-4: Mikroskopische Aufnahmen der Segmente
1 bis 4 des Rauheitsvergleichsmusters Grit-Strahlung
29
sie zwischen den Vertragspartnern vereinbart
werden.
Bewertung der Oberflächen
Die visuelle Bewertung der vorbereiteten Ober-
flächen ist in Anhang A bzw. B von DIN EN ISO
12944-4 beschrieben und in ISO 8501-1 und 8501-2
durch Vergleichsnormale belegt.
Zur Prüfung der vorbereiteten Oberflächen auf
visuell nicht feststellbare Verunreinigungen sollten
die Prüfmethoden der DIN EN ISO 8502 oder des
DIN-Fachberichts 28 zum Einsatz kommen. Andere
Prüfungen können zwischen den Vertragspartnern
vereinbart werden.
Temporärer Korrosionsschutz
Kann die Beschichtung nicht direkt im Anschluss
an die Oberflächenvorbereitung aufgebracht wer-
den, muss die vorbereitete Oberfläche ggf. mit einem
temporären Korrosionsschutz versehen werden.
In diesem Fall ist es unerlässlich, die Oberfläche
kurz vor dem Beschichten nochmals entweder mit
Wasser, durch Strahlen oder Schleifen zu reinigen.
Anschließend muss der Staub entfernt werden.
Vorbereitung verzinkter Oberflächen
DIN EN ISO 12944-4 unterscheidet zwischen der
Vorbereitung bewitterter und unbewitterter Zink-
ober flächen.
Zur Vorbereitung bewitterter Zink ober flächen wird
Sweep-Strahlen mit nichtmetallischem Strahlmittel
empfohlen. Vor der Beschichtung muss die Ober-
fläche frei von Fett, Öl und Flussmittelresten sein.
Sweep-Strahlen ist eine besondere Form der abrasi-
ven Oberflächenvorbereitung. Ein geringerer Strahl-
druck, feinkörniges (ferritfreies) Strahlmittel und
ein flacherer Strahlwinkel führen im Ergebnis zu
einem geringen Abtrag. Nach dem Sweepen muss
die Zink ober fläche einheitlich matt sein. Andere
Vorbereitungsverfahren und Parameter müssen
zwischen den Beteiligten vereinbart werden.
Unbewitterte Zinkoberflächen (t Zn k, nach ISO
1461) können mit geeigneten Beschichtungsstoffen
ohne weitere Oberflächenvorbereitung beschichtet
werden. Dabei sind die besonderen Hinweise des
Herstellers zu beachten.
Vorbereitung sonstiger Oberflächen
Sind Beschichtungen vorhanden, die überbeschich-
tet werden sollen, so ist bei der Vorbereitung darauf
zu achten, dass die nachfolgenden Beschichtungen
fest haften. Roststellen müssen beseitigt, Verunreini-
gungen und lose Beschichtungsteile entfernt werden.
Das Anlegen von Probeflächen, um das geeignete
Verfahren festzulegen, wird empfohlen.
Thermisch gespritzte Überzüge werden nicht vor-
bereitet, sondern sind sofort zu beschichten.
Die Oberflächenvorbereitung von NE-Metallen und
Edelstählen erfolgt meistens durch Sweep-Strahlen
mit ferritfreien Strahlmitteln. Nach dem Sweepen
muss die Oberfläche einheitlich matt sein.
4.7
4.8
4.9
4.10
Abb. 4-5: Unter Laborbedingungen durch Sweep-Strahlen
vorbereitete Feuerverzinkung
30
Dachkonstruktion des Olympiastadions Berlin
31
5 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme
Stahl lässt sich durch Beschichtungen optimal gegen Korrosion schützen. Beschichtungs-
systeme bestehen aus mehreren Schichten, die als Grund-, Zwischen- oder Deckbeschichtung
unterschiedliche Funktionen erfüllen.
Die Kombination aus metallischen Überzügen und nachfolgenden Beschichtungen wird als
Duplex-System bezeichnet.
Sowohl unterschiedliche Beschichtungssysteme als auch Duplex-Systeme sind unter dem Begriff
„Korrosionsschutzsysteme“ zusammengefasst.
Um eine möglichst hohe Schutzdauer zu erreichen, müssen Korrosionsschutzsysteme
dem Substrat und dessen Oberfl ächenvorbereitung, den Umgebungsbedingungen und den
spezifi schen Anforderungen der jeweiligen Nutzung angepasst sein.
Einleitung
In DIN EN ISO 12944-5:2008-01 „Beschichtungs-
systeme“ werden Beschichtungsstoffe und Be-
schichtungssysteme beschrieben, die zum Korro-
sionsschutz von Stahlbauten verwendet werden.
Ausführliche Tabellen erlauben die Auswahl
geeigneter Systeme für die jeweilige Anwendung,
die Umgebungsbedingungen und die geforderte
Schutzdauer auf der Basis praxiserprobter Be-
schichtungssysteme. Neben zusätzlichen Informa-
tionen und Erfahrungen zu Beschichtungsstoffen
und -systemen wird die Auswahl von geeigneten
Korrosionschutzsystemen beschrieben.
Aufbau und Eigenschaften von Beschichtungsstoffen
Beschichtungsstoffe bestehen aus vielen einzelnen
Bestandteilen, die sich in fünf Gruppen zusammen-
fassen lassen:
Bindemittel,
Pigmente,
Füllstoffe,
Additive,
organische Lösemittel und/oder Wasser.
5.1
5.2
Die Eigenschaften der daraus hergestellten Be-
schichtungen werden durch die Art und die Menge
der einzelnen Bestandteile bestimmt.
Bindemittel sind überwiegend synthetisch her-
gestellte Polymere (Harze), deren chemische
Eigen schaften von den eingesetzten Grund stoffen
(Monomeren) abhängen. Neben der chemischen Zu-
sammensetzung bestimmen das Molekulargewicht
(die Kettenlänge der Polymere) und die Molekular-
gewichtsverteilung weitere Eigenschaften. Nieder-
molekulare Bindemittel benötigen immer einen
Reaktionspartner (z. B. Härterkomponente oder
Lösemittel
Additive
Füllstoffe
Pigmente
Bindemittel
Abb. 5-1: Bestandteile von Beschichtungsstoffen
32
Luftfeuchtigkeit) zur Filmbildung, während höher-
molekulare Bindemittel für fl üssige Beschichtungs-
stoffe in organischen Lösemitteln gelöst oder in
Wasser dispergiert vorliegen. Durch ihre chemi sche
Natur und ihre physikalischen Eigenschaften
bestimmen sie maßgeblich die Eigenschaften
des Beschichtungsstoffes, die Art und Dauer der
Film bildung und das Verhalten der Beschichtung
während des Gebrauchs (z. B. bei Witterungs-
einfl üssen). Beschichtungsstoffe werden überwie-
gend nach der Art des hauptsächlich eingesetzten
Bindemittels klassifi ziert, z. B. in Alkydharz-
Beschichtungs stoffe, Epoxidharz-Beschichtungs-
stoffe usw.
Pigmente sind die farbgebenden Bestandteile eines
Beschichtungsstoffes. Sie können aus anorgani-
schen oder organischen Substanzen bestehen und
sind im Gegensatz zu Farbstoffen in den einge-
setzten Lösemitteln nicht löslich. Es werden bunte,
weiße, schwarze oder metallische Farbmittel einge-
setzt, die dem Beschichtungsstoff Farbe und Deck-
vermögen verleihen. Zusätzlich gibt es funktionelle
Pigmente, die sich durch eine besondere Funktion
auszeichnen, z. B. Korrosionsschutzpigmente.
Gängige Korrosionsschutzpigmente sind vor allem
Zinkstaub, daneben Zinkphosphat und Zink-
oxid. In den Tabellen der Norm wird zwischen
zinkstaubreichen Grundbeschichtungen mit der
Kennzeichnung des Pigmenttyps „Zn(R)“ und an-
deren Grundbeschichtungen des Pigmenttyps „div.“
(Grundbeschichtungsstoffe mit verschiedenen
Korrosionsschutzpigmenten) unterschieden.
Füllstoffe beeinfl ussen insbesondere die mecha-
nischen Eigenschaften der fertigen Beschichtung.
Neben Naturprodukten und davon abgeleiteten
Substanzen werden auch synthetisch hergestellte
Füllstoffe verwendet. Häufi g wird in Korrosions-
schutzbeschichtungsstoffen sog. Eisenglimmer
als funktionaler Füllstoff eingesetzt.
Bindemittel, Pigmente, Füllstoffe und die festen
Anteile der Additive stellen zusammen den Fest-
körpergehalt von Beschichtungsstoffen dar, d. h.,
sie bilden die Beschichtung.
Lösemittel – herkömmlich werden darunter organi-
sche Lösemittel verstanden – sind nur Bestandteile
fl üssiger Beschichtungsstoffe. Es ist ihre Aufgabe,
das Bindemittel zu lösen und ihm eine geeignete
Konsistenz zu verleihen, sodass Pigmente und
Füllstoffe eingearbeitet werden können. Sie beein-
fl ussen u. a. das Fließverhalten des Beschichtungs-
stoffes bei der Applikation und die Filmbildung.
Während der Filmbildung verdunsten die Löse-
mittel in die Umgebung als VOC-Emission.
Unter VOC (Volatile organic compounds) sind alle
fl üchtigen organischen Substanzen zu verstehen,
die während der Filmbildung und Aushärtung in
die Atmosphäre abgegeben werden. Möglichkeiten
zur Verringerung von VOC-Emissionen sind der
Einsatz von High-Solid- oder wasserverdünnbaren
Beschichtungsstoffen. In der VDL-Richtlinie 04
wird der Lösemittelgehalt von lösemittelarmen
Beschichtungsstoffen (High-Solid-Beschichtungs-
stoffe) für den Korrosionsschutz von Stahlbauten
mit maximal 25 Masseprozent festgelegt.
In wasserverdünnbaren Beschichtungsstoffen ist
das Bindemittel entweder in Wasser gelöst oder als
sehr kleine Bindemittelteilchen in Wasser disper-
Beschichtung
Applikation
Trocknung/Härtung
Spritzen, Streichen, Rollen
Physikalische Trocknung oder chemische Härtung
Elektro-statisches Sprühen
Thermische Aushärtung bei 150 – 220 °C
pulverförmiger Beschich tungs-stoff
fl üssiger
Abb. 5-2: Übergang des Beschichtungsstoffes in eine
Beschichtung (schematisch)
33
giert. Zur sicheren Filmbildung enthalten auch
wasserverdünnbare Beschichtungsstoffe eine kleine
Menge organischer Lösemittel.
Additive sind Hilfsmittel, die dem Beschichtungs-
stoff in der Regel nur in sehr geringen Mengen
zugesetzt werden. Sie können dazu dienen, die
Eigenschaften des Beschichtungsstoffs während
der Herstellung und Lagerung, aber auch bei der
Applikation und Filmbildung zu verbessern oder
unerwünschte Eigenschaften zu verhindern.
Entschäumer oder Thixotropiermittel sind nur
zwei Beispiele für eine Vielzahl von Additiven
mit unterschiedlichsten Zusammensetzungen und
Wirkungsweisen.
Übergang vom Beschich tungs-stoff zur Beschichtung
Beschichtungsstoffe werden in fl üssiger Form auf
das zu beschichtende Substrat (z. B. Stahl) auf-
gebracht und bilden dort eine feste, zusammen-
hängende Beschichtung. Dieser Vorgang wird als
Filmbildung bezeichnet und ist für die Qualität der
Beschichtungen von entscheidender Bedeutung
(Abb. 5-2). Die Filmbildung von Beschichtungs-
stoffen für den Korrosionsschutz von Stahlbauten
erfolgt bei Umgebungstemperaturen in den vom
Hersteller angegebenen Grenzen. Pulver- oder
Einbrennbeschichtungen bilden erst bei höheren
Temperaturen zwischen 80 und 250 °C stabile Fil-
me. Pulverbeschichtungsstoffe für den Korrosions-
schutz von Stahlbauten werden in der DIN 55633
beschrieben und können nur in der Werkstatt
unter den entsprechenden Bedingungen verarbeitet
werden.
Grundsätzlich ist bei der Filmbildung zwischen
physikalischer Trocknung und chemischer Härtung
zu unterscheiden. In welcher Weise die Filmbildung
erfolgt, hängt von der chemischen Struktur des
eingesetzten Bindemittels ab.
Physikalische Trocknung
Bei der physikalischen Trocknung entsteht die
Filmbildung, indem sich die Bindemittelmoleküle
unter Abgabe des Lösemittels oder Wassers (Ver-
dunstung) zusammenlagern, ohne sich durch eine
chemische Reaktion zu verbinden (Abb. 5-4). Dieser
Vorgang ist reversibel, d. h., durch Zugabe des
verwendeten Lösemittels löst sich die Beschichtung
wieder auf.
Typische Bindemittel physikalisch trocknender Be-
schichtungsstoffe sind Acrylharze (AY), Copolymeri-
sate des Vinylchlorids (PVC), Chlorkautschuk (CR).
Koaleszenz undInterdiffusion
Verdunstung und Aufkonzentration
Deformation
AusgangszustandDispersion
Lösemittel
Substrat
Substrat
Substrat
Applikation
Abgabe von Lösemittel (physikalische Trocknung)
Vernetzung
5.3
Abb. 5-3: Filmbildung wasserverdünnbarer Beschich-
tungs stoffe auf der Basis von Acrylat-Copolymer-
dispersionen (mit freundlicher Genehmigung der BASF SE)
Abb. 5-4: Schematische Darstellung der Filmbildung und
Härtung von Beschichtungsstoffen auf der Basis von
Reaktionsharzen
5.3.1
34
Die Filmbildung bei Beschichtungsstoffen auf Basis
wässriger Dispersionen unterscheidet sich grund-
sätzlich von derjenigen auf Basis gelöster Binde-
mittel. Sie erfolgt durch Verdunsten des Wassers
und Koaleszenz (Zusammenfließen und Mitein-
anderverkleben) des dispergierten Bindemittels
(Abb. 5-3). Dieser Vorgang ist nicht reversibel.
Oxidative Vernetzung
Die oxidative Vernetzung ist die älteste bekannte
Form der Filmbildung, denn natürliche, ungesät-
tigte Öle pflanzlichen Ursprungs härten auf diese
Weise. Die Bindemittelmoleküle werden über Sauer-
stoffbrücken miteinander verbunden. Die relativ
langsam verlaufende, oxidative Härtung kann
durch Trockenstoffe beschleunigt werden.
Tab. 5-1: Eigenschaften von Beschichtungsstoffen auf unterschiedlicher Bindemittelbasis
Art des Beschichtungsstoffs Typische Bindemittel Eigenschaften
Physikalisch trocknende Beschichtungsstoffe
Lösemittelhaltige Beschichtungsstoffe
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels,
der Vorgang ist reversibel
Acrylharze (AY)
Vinylchlorid-Copolymere (PVC)
Chlorkautschuk (CR)
einkomponentig
hohe Wasserbeständigkeit
thermoplastisch
Wasserverdünnbare Beschichtungsstoffe (Dispersionen)
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Wassers und
Koaleszenz des Bindemittels. Der Vorgang ist nicht
reversibel.
Acrylharzdispersionen
Vinylharzdispersionen
einkomponentig
hohe Wetterbeständigkeit
Oxidativ härtende Beschichtungsstoffe
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels
und Vernetzung des Bindemittels durch die Reaktion
mit dem Luftsauerstoff
Alkydharze (AK) einkomponentig
leichte Verarbeitung
gute Benetzungseigenschaften
gute Wetterbeständigkeit
begrenzte Beständigkeit bei
Wasserbelastung und auf Verzinkung
verseifbar in alkalischen Medien
Reaktions-Beschichtungsstoffe
Zweikomponenten-Epoxidharz-Beschichtungsstoffe
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des
Lösemittels und Reaktion zwischen Stamm- und
Härterkomponente
Stammkomponente
Epoxidharze
Epoxidharz-Kombinationen
Härterkomponente
Polyamine
Polyaminoamide
oder deren Addukte
zweikomponentig
hohe chemische und mechanische
Beständigkeit
hohe Haftfestigkeit und Nasshaftung
auf Stahl
geeignet als Grund- und
Zwischenbeschichtungsstoffe
begrenzte Wetterbeständigkeit
Zweikomponenten-Polyurethan-Beschichtungsstoffe
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des
Lösemittels und Reaktion zwischen Stamm- und
Härterkomponente
Stammkomponente (Polyol)
Acrylharze
Polyesterharze
Polyetherharze
Härterkomponente
aliphatische Polyisocanate
zweikomponentig
höchste Wetterbeständigkeit
gute chemische und mechanische
Beständigkeit
geeignet als Deckbeschichtungsstoff
Feuchtigkeitshärtende Beschichtungsstoffe
Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels
und Reaktion des Bindemittels mit der Luftfeuchtigkeit
Polyurethane (PUR)
Ethylsilicat (ESI)
einkomponentig
hitzebeständig
5.3.2
35
Die größte Gruppe oxidativ trocknender Bindemittel
sind die Alkydharze (AK).
Chemische Härtung
In Reaktionsbeschichtungsstoffen reagieren zwei
unterschiedliche Komponenten miteinander, eine
sogenannte Stammkomponente und eine Härter-
komponente (2K-Beschichtungsstoffe). Stamm- und
Härterkomponente werden getrennt geliefert, erst
kurz vor der Verarbeitung vermischt und innerhalb
der vom Hersteller angegebenen Verarbeitungszeit
(„Topfzeit“) verarbeitet. Sie reagieren nach der
Applikation auf dem Substrat miteinander zu gut
haftenden, vernetzten und beständigen Polymer-
filmen (Abb. 5-4).
Zu den Reaktionsbeschichtungsstoffen gehören
Epoxidharze (EP) und Polyurethane (PUR).
Beschichtungsstoffe auf der Basis feuchtigkeits-
härtender Polyurethane (1K-PUR) und Ethylsilikat
(ESI) härten nach einem anderen Mechanismus
aus. Beide Bindemittel reagieren im ersten Schritt
mit der Luftfeuchtigkeit. Die daraus gebildeten
reaktiven Spezies reagieren zu einem stabilen Netz-
werk und bilden die Matrix für stabile Filme.
Der Vorteil von Reaktionsbeschichtungsstoffen ist
ihre große Variabilität. Durch geschickte Auswahl
Tab. 5-2: Beispiel eines klassischen Beschich-tungssystems für den Korrosionsschutz
Schicht Bindemittel Pigmente
Grundbeschichtung Zn (R) EP Zinkstaub
Zwischenbeschichtung EP Eisenglimmer,
Buntpigmente
Deckbeschichtung PUR Eisenglimmer,
Buntpigmente
der Komponenten, z. B. aliphatische oder aroma-
tische Polyisocyanate, lassen sich Beschichtungs-
stoffe nach Maß konzipieren. Je nach erforderlichen
Bedingungen stehen dann Beschichtungsstoffe
zur Verfügung, die z. B. bessere Benetzungseigen-
schaften oder eine höhere Farb- bzw. Chemikalien-
beständigkeit aufweisen.
Beschichtungsstoffe, die im Korrosionsschutz ein-
gesetzt werden, basieren auf einer relativ kleinen
Zahl von Bindemitteln (Tab. 5-1). Diese Bindemittel
lassen sich vielfältig modifizieren und kombinie-
ren, sodass eine ganze Palette von Produkten mit
unterschiedlichen Eigenschaften und Beständig-
keiten bereitsteht.
Aufbau und Eigenschaften von Korrosionsschutzsystemen
Als Korrosionsschutzsysteme für Stahlbauten mit
mindestens 3 mm Dicke werden Beschichtungs-
systeme sowie metallische Überzüge in Kombina-
tion mit Beschichtungen eingesetzt.
Beschichtungssysteme bestehen in der Regel aus
einer Grundbeschichtung,
einer oder mehreren Zwischenbeschichtung(en)
und
einer Deckbeschichtung.
Einschicht-Beschichtungen gelten normgemäß
auch als Korrosionsschutzsysteme. In diesen sind
die Funktionen von Grund- und Deckbeschichtung
vereint.
Abb. 5-5: Trocknung von Beschichtungsstoffen
5.3.3
5.4
36
Das „klassische“ Beschichtungssystem für den Kor-
rosionsschutz von Stahl ist in Tab. 5-2 angegeben.
Die Grundbeschichtung dient dem Korrosionsschutz
und der Haftvermittlung. Sie ist die erste Schicht
eines Beschichtungssystems und muss so einge-
stellt sein, dass sie auf dem Substrat optimal haftet,
eine gute Basis für die nachfolgenden Zwischen-
beschichtungen darstellt und durch ihre Pigmen-
tierung (z. B. Zinkstaub, Zinkphosphat oder andere
aktive Korrosionsschutzpigmente) die wesentliche
Schutzfunktion übernimmt.
Grundbeschichtungsstoffe lassen sich durch das
verwendete Bindemittel und die eingesetzten
Korrosionsschutzpigmente charakterisieren. Dabei
kommt Alkyd- und Epoxidharzen die größte Bedeu-
tung zu.
Tab. 5-3: Typische Beschichtungsstoffe für Grundbeschichtungen
Bindemittel-Basis Kurz-zeichen
Pigmenttyp Beschichtungsstoff
Zinkstaub Diverse
Alkydharze und deren Kombinationen AK 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Acrylharze AY 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Epoxidharze EP 2-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Polyurethane PUR 1-K, 2-K – lösemittelhaltig
Ethylsilicat ESI 1-K, 2-K – lösemittelhaltig
Aufgrund zu hoher Lösemittelgehalte heute nur noch in geringem Umfang eingesetzt
Vinylchlorid-Copolymere und deren Kombinationen PVC 1-K – lösemittelhaltig
Chlorkautschuk CR 1-K – lösemittelhaltig
Je nach Art und Menge der eingesetzten Korro-
sionsschutzpigmente unterscheidet DIN EN ISO
12944-5:2008-01 zwischen zinkstaubreichen
Grundbeschichtungsstoffen (zinc rich primer,
Pigmenttyp „Zn(R)“) und Grundbeschichtungs-
stoffen, die verschiedene Korrosionsschutz pigmente
(Pigmenttyp „div.“), z. B. Zinkphosphat (Tab. 5-3)
enthalten. In Zinkstaubbeschichtungsstoffen
(Zn(R)) muss der Anteil des Zinkstaubs im Fest-
körper mindestens 80 Masseprozent betragen.
Den darauffolgenden Zwischenbeschichtungen
kommt eine Reihe von Aufgaben zu. Sie müssen
das Substrat egalisieren, alle verarbeitungsbeding-
ten Unebenheiten ausgleichen und ggf. die Farbe
des Substrates abdecken, wenn z. B. ein dunkleres
Objekt heller beschichtet werden soll. Hauptfunk-
tion ist ihre Barrierewirkung. Die Bindemittelbasis
Tab. 5-4: Typische Beschichtungsstoffe für Zwischen- oder Deckbeschichtungen
Bindemittel-Basis Kurzzeichen Beschichtungsstoff
Alkydharze und deren Kombinationen AK 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Acrylharze AY 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Polyurethane PUR 2-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar
Aufgrund zu hoher Lösemittelgehalte heute nur noch in geringem Umfang eingesetzt
Vinylchlorid-Copolymere und deren Kombinationen PVC 1-K – lösemittelhaltig
Chlorkautschuk CR 1-K – lösemittelhaltig
37
muss an die der Grundbeschichtung und die der
nachfolgenden Deckbeschichtung angepasst sein.
Zwischenschichten oder Füller können auch funk-
tionelle Füllstoffe und Pigmente, z. B. Korrosions-
schutzpigmente mit Barrierewirkung, enthalten.
Eine spezielle Art der Zwischenbeschichtung ist
der Kantenschutz, der als zusätzlicher Schutz an
Schwachstellen wie Kanten oder Schweißnähten
aufgebracht wird.
Die Anzahl und die Schichtdicke von Zwischen-
schichten richten sich nach der Qualität des
Substrates und den Anforderungen an das fertige
Objekt.
Die Deckbeschichtung ist die letzte Schicht eines Be-
schichtungssystems. Sie ist verantwortlich für die
gewünschten optischen Eigenschaften wie Farbe,
Glanz, Reflexionsverhalten und Effektwirkung. Sie
ist auch als erste allen Belastungen ausgesetzt: me-
chanischen Belastungen, z. B. Abrieb und Kratzer,
Belastungen durch Chemikalien, Fette und Öle und
nicht zuletzt dem Wetter mit UV-Strahlung und
Wasser und ggf. aggressiver Atmosphäre (Tab. 5-4).
Neben den Bindemitteln müssen auch die einge-
setzten farbgebenden Pigmente eine hohe Farb-
beständigkeit aufweisen.
Schichtdicke von Beschichtungssystemen
Nicht nur die Art der Beschichtungsstoffe, sondern
auch die Schichtdicke, in der sie auf das Bauteil
oder Bauwerk aufgebracht werden, ist von entschei-
dender Bedeutung für die Schutzdauer des gesam-
ten Korrosionsschutzsystems.
Die einzelnen Begriffe zur Schichtdicke sind in der
Tab. 5-5 zusammengefasst.
Die in den nachfolgenden Tabellen festgelegten
Sollschichtdicken müssen in den definierten
Toleranzen (vgl. Tab. 5-5) eingehalten werden. Zu
geringe Schichtdicken können zu einem vorzeitigen
Verlust der Schutzwirkung des Korrosionsschutz-
systems führen, zu hohe Schichtdicken können
unter Umständen deutlich verlangsamte Trocknung
und Härtung oder auch Adhäsions- bzw. Kohäsions-
probleme nach sich ziehen. Sie sollten daher aus
wirtschaftlichen und technischen Gründen vermie-
den werden.
Die geforderten Schichtdicken sind auf den Typ des
Beschichtungsstoffes und auf die zu erwartenden
Umgebungsbedingungen abgestimmt. Dies zeigen
zwei Beispiele für unterschiedliche Korrosivitäts-
kategorien in den Tab. 5-6 und 5-7.
Aus den Tabellen kann entnommen werden, dass
eine geringere Schichtdicke die zu erwartende
Schutzdauer herabsetzt.
Vor Beginn der Beschichtungsarbeiten sollte
zunächst geprüft werden, ob sich die vereinbarte
Schichtdicke mit dem vereinbarten Material und
dem gewählten Verfahren erreichen lässt.
Abb. 5-6: Genietete Stahlkonstruktion
5.5
38
Tab. 5-6: Sollschichtdicken für gängige Beschichtungssysteme bei geringer atmosphärischer Belastung (Korrosivitätsklasse C 2)
Grundbeschichtung Deckbeschichtung Gesamtsollschicht-dicke in μm
erwartete Schutzdauer
AK
div.
AK 80 niedrig (L)
120 mittel (M)
160 hoch (H)
EP
div.
EP oder PUR 120 mittel (M)
160 hoch (H)
Tab. 5-7: Sollschichtdicken für verschiedene Beschichtungssysteme bei starker atmosphärischer Belastung (Korrosivitätsklasse C 4)
Grundbeschichtung Deckbeschichtung Gesamtsollschicht-dicke in μm
erwartete Schutzdauer
AK
div.
AK 200 niedrig (L)
EP, PUR, ESI
Zn(R)
EP oder PUR 160 niedrig (L)
200 mittel (M)
240 hoch (H)
EP
div.
EP oder PUR 200 niedrig (L)
240 mittel (M)
280 hoch (H)
Tab. 5-5: Definitionen der Schichtdicke
Sollschichtdicke
(NDFT = nominal
dry film thickness)
Vorgegebene Schichtdicke für einzelne Beschichtungen oder das gesamte Beschichtungssystem, um die
geforderte Schutzdauer zu erzielen
Mindestschichtdicke Diese Schichtdicke muss an jeder Stelle des Bauteils erreicht werden.
Trockenschichtdicke
(DFT = dry film
thickness)
Dicke einer Beschichtung, die nach der Härtung auf der Oberfläche verbleibt.
Als Abnahmekriterien für die Trockenschichtdicke werden in der Norm folgende Festlegungen getroffen:
Der Mittelwert aus allen Messungen muss mindestens gleich oder größer der vereinbarten Sollschichtdicke sein.
Alle Einzelwerte der Trockenschichtdicke müssen gleich oder größer als 80 % der Sollschichtdicke sein.
Maximal 20 % der Messwerte dürfen die Sollschichtdicke unterschreiten.
Kein Wert darf die festgelegte Höchstschichtdicke überschreiten.
Dies bedeutet, dass bei einer Sollschichtdicke von 100 μm kein Einzelwert unter 80 μm liegen darf und dass
der Mittelwert aus allen Messungen gleich oder größer 100 μm sein muss. Bei 100 Messungen dürfen höchstens
20 Einzelwerte kleiner als 100 μm sein.
Höchstschichtdicke Höchste zulässige Schichtdicke, oberhalb der die Eigenschaften einer Beschichtung oder eines
Beschichtungssystems beeinträchtigt sein können.
Die Höchstschichtdicke soll das Dreifache der Sollschichtdicke nicht überschreiten. Es können nach
Rücksprache mit dem Hersteller besondere Vereinbarungen getroffen werden. In anderen Regelwerken
(z. B. ZTV-ING, ZTV-W) sind geringere Höchstschichtdicken festgelegt.
39
Prinzipiell werden Sollschichtdicken des Gesamt-
systems gemessen. In begründeten Einzelfällen
können die Schichtdicken der einzelnen Schichten
auch getrennt gemessen werden.
Um Schichtdicken auf gestrahlten Oberflächen zu
messen, stehen zwei Verfahren zur Verfügung (DIN
EN ISO 2808 und ISO 19840). ISO 19840 nimmt
eine Korrektur des Messwertes in Abhängigkeit des
Rauheitsgrades vor. In den meisten europäischen
Ländern ist die Messung der Schichtdicke nach DIN
EN ISO 2808 etabliert.
Die Verfahren zum Messen der Schichtdicke, die
in DIN EN ISO 2808 beschrieben sind, einschließ-
lich der Messgeräte und der Kalibrierung, sollten
ebenfalls Bestandteile der Vereinbarung zwischen
den Partnern sein. Auf Baustahl wird die Trocken-
schichtdicke mit magnetinduktiven Verfahren, auf
nichtmagnetischen Untergründen (z. B. Feuerver-
zinkung oder Edelstahl) mit Wirbelstromverfahren
bestimmt. Die Kalibrierung der Geräte erfolgt auf
planer Metalloberfläche.
Die in den Empfehlungen der Beschichtungsstoff-
hersteller, den Prüfzeugnissen der Prüfinstitute
und in den meisten Spezifikationen angegebenen
Schichtdicken basieren auf der Methodik nach
DIN EN ISO 2808.
Daher empfehlen die Fachverbände VdL und BVK,
dieses Verfahren, das sich in der Praxis bewährt
hat, zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer
als Grundlage für die Messung der Schichtdicke zu
vereinbaren.
Es empfiehlt sich, bereits während der Applikation
die Einhaltung der Schichtdicke durch Messung
der Nassschichtdicke zu überprüfen. Dabei wird
die Dicke des noch flüssigen Films mit Hilfe eines
Nassschichtdickenkamms bestimmt.
Abb. 5-7: Prüfung einer Rohrinnenbeschichtung
40
Tab. 5-9: Beispiele zur Systematik der Einstufung der zu erwartenden Schutzdauer Niedrig (L), Mittel (M) und Hoch (H) von Beschichtungssystemen bei verschiedener Korrosionsbelastung in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5, Anhang A, Tabelle A.1
System Nr.
Grundbeschichtungen Nach-folgen de Schich ten
Beschich tungs-system
Erwartete Schutzdauer
Binde-
mittel
Pig-
ment
An zahl NDFT
μm
An zahl NDFT
μm
C 3 C 4 C 5
Binde mittel L M H L M H L M H
A1.05 AK div. 1 80 AK 3 – 5 200
A1.18 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 200
A1.21 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 280
A1.24 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 320
A1.17 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 2 – 3 160
A1.20 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 3 – 4 240
A1.23 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 3 – 4 320
Auswahl der Beschichtungssysteme
In der Praxis sollten im ersten Schritt die zu
erwartende Korrosivitätskategorie und die ge-
wünschte Schutzdauer festgelegt werden. Nach
der Definition des Untergrundes (z. B. Stahl) und
der Oberflächenvorbereitung kann das Beschich-
tungssystem mit Hilfe der Tabellen in der Norm
DIN EN ISO 12944-5:2008-01 ausgewählt werden.
Die dort beschriebenen Beschichtungssysteme
sind bewährte Beispiele aus der Praxis für den
Erstschutz von Stahl, feuerverzinktem Stahl und
thermisch gespritzten Metalloberflächen.
Tab. 5-8: Auswahl von Beschichtungssystemen nach DIN EN ISO 12944-5 : 2008-01 Anhang A
DIN EN ISO 12944 Beschichtungssysteme für Korrosions belastung
Substrat Korrosivitätskategorien
Tabelle A 1 (Überblick)
oder
Tabellen A 2 bis A 5
Stahl C 2
C 3
C 4
C 5-I
C 5-M
Atmosphäre
gering
mäßig
stark
sehr stark (Industrie)
sehr stark (Meer)
Tabelle A 6 Stahl Im 1
Im 2
Im 3
Immersion
Süßwasser
Meer-, Brackwasser
Erdreich
Tabelle A 7 feuerverzinkter Stahl C 2
C 3
C 4
C 5-I
C 5-M
Atmosphäre
s. oben
Tabelle A 8 Stahl mit thermisch
gespritzten (Metall)-
Überzügen
C 2
bis
Im 3
Atmosphäre und Immersion
s. oben
5.6
41
Tab. 5-10: Sonderbelastungen nach DIN EN ISO 12944-2, Anhang B2
Nr. Belastung
B.2.1 Chemische Belastungen durch betriebsbedingte Immissionen (z. B. Säuren, Alkalien, Salze, organische Lösemittel)
B.2.2 Mechanische Belastungen
B.2.2.1 in der Atmosphäre,
durch vom Wind mitgerissene Teile (z. B. Sand) und sonstigen Abrieb
B.2.2.2 im Wasser, schwache, mäßige, starke Belastung (z. B. durch Strömung, mitgeführtes Geröll oder Sandmengen, Bewuchs, Wellenschlag)
B.2.3 Belastungen durch Kondenswasser
B.2.4 Belastungen durch erhöhte (60 bis 150 °C) oder hohe (150 bis 400 °C) Temperaturen
B.2.5 Verstärkte Korrosion durch kombinierte Belastungen
Hinsichtlich der Instandsetzung kann analog vor-
gegangen werden.
Die Tabellen 5-8 und 5-9 verdeutlichen anhand von
Beispielen aus DIN EN ISO 12944-5:2008-01, wie
die Bewertung (Einstufung) von Beschichtungs-
systemen bei unterschiedlicher Korrosions-
belastung erfolgen kann.
Sind zusätzliche Belastungen, beispielsweise durch
erhöhte oder hohe Temperaturen, besondere me-
chanische oder chemische Einwirkungen usw. zu
erwarten, müssen diese genau beschrieben und bei
der Auswahl der Systeme berücksichtigt werden.
Beispiele solcher Sonderbelastungen sind in DIN EN
ISO 12944-2, Anhang B2, enthalten (Tab. 5-10).
Beschichtungssysteme für atmo-
sphärische Umgebungsbedingungen
Um Stahl unter den verschiedenen atmosphärischen
Bedingungen wirksam vor Korrosion zu schützen,
steht eine Vielzahl geeigneter Korrosionsschutz-
systeme zur Verfügung. Tabelle 5-11 listet einige
prinzipielle Beispiele von Beschichtungssystemen
für geringe bis sehr starke Belastung auf.
Die Vielfalt der Möglichkeiten wird auch in den
Systemtabellen der DIN EN ISO 12944-5:2008-01
deutlich. Die Tabellen A1 – A5 und A7 (Duplex-
Systeme) führen etwa 60 grundsätzliche Beispiele
von Beschichtungssystemen für atmosphärische
Belastung auf.
Diese Systemtabellen stellen Korrosionsschutz-
systeme dar, die sich in der Praxis bewährt haben.
Durch Variationen, z. B. der Sollschichtdicken
oder der Art und der Anzahl von Einzelschichten
ergeben sich weitere Möglichkeiten. Es wird aus-
drücklich betont, dass auch andere Beschichtungs-
systeme mit der gleichen Schutzwirkung zum
Einsatz kommen können.
5.6.1
Abb. 5-8: Beschichtete Fahrleitungsmasten
42
Tab. 5-11: Allgemein erforderliche Sollschichtdicke von Beschichtungssystemen nach DIN EN ISO 12944-5
Umgebung Korrosivitäts-kategorie
Erwartete Schutz-dauer
Gesamt-Sollschicht-dicke μm
Bindemittelbasis der Beschich-tungs systemeaußen innen Korrosions -
belastung
Atmosphären mit geringer
Verunreinigung und
trockenem Klima.
Meistens ländliche Bereiche
Unbeheizte Gebäude,
in denen Kondensation
auftreten kann, z. B. Lager,
Sporthallen
C 2
gering
mittel (M) 120 AK, AY
hoch (H) 160 AK
Stadt- und Industrie-
atmosphä re, mäßige
Verunreinigungen durch
Schwefeldioxid.
Küstenbereiche mit
geringer Salzbelastung
Produktionsräume mit
hoher Feuchte und geringer
Luft ver un reinigung, z. B.
Anlagen zur Lebens mittel-
her stel lun g, Wäsche reien,
Brauereien, Molkereien
C 3
mäßig
mittel (M) 160 AK
hoch (H) 200 EP/PUR
AK
Industrielle Bereiche
und Küstenbereiche mit
mäßiger Salzbelastung
Chemieanlagen,
Schwimmbäder,
Bootsschuppen über
Meerwasser
C 4
stark
mittel (M) 200240
EP(Zn)/PUR AK, AY, (PVC)
hoch (H) 240280
EP(Zn)/PUREP(div.)/PUR
Industrielle Bereiche
mit hoher Feuchte und
aggressiver Atmosphäre
Gebäude oder Bereiche
mit nahezu ständiger
Kondensation und mit
starker Verunreinigung
C 5-I
sehr stark
mittel (M) 240280
EP(Zn)/PUREP(div.)/PUR
hoch (H) 320 EP/PUR
Küsten- und
Offshorebereiche mit hoher
Salzbelastung
Gebäude oder Bereiche
mit nahezu ständiger
Kondensation und mit
starker Verunreinigung
C 5-M
sehr stark
mittel (M) 240280
EP(Zn)/PUREP(div.)/PUR
hoch (H) 320 EP/PUR
Planer und Spezifizierer von Korrosionsschutzmaß-
nahmen müssen, zugeschnitten auf den jeweiligen
Fall, das optimale System auswählen. Differen-
zierter Korrosionsschutz bedeutet, dass vor dem
Hintergrund der zu erwartenden Belastung und
der Nutzungsdauer des Objektes Korrosionsschutz-
systeme ausgewählt werden, die wirtschaftlich sind
und guten Schutz bieten.
Dabei sollten auch effiziente Fertigungs- und
Montage abläufe, die einfache Ausbesserung
mechanischer Beschädigungen und die spätere
Sanierungsfähigkeit eines Beschichtungssystems
wichtige Entscheidungskriterien sein.
Viele Berater, unabhängige Institute und die Be-
schichtungsstoffhersteller bieten bei der Auswahl
des geeigneten Beschichtungssystems fachliche
Hilfestellung an.
Beschichtungssysteme
für den Stahlwasserbau
Zum Stahlwasserbau zählen Stahlbauten und
Anlagen, die am oder im Wasser stehen, z. B.
Schleusentore, Wehrverschlüsse, Kanalbrücken,
Hafenanlagen und Sperrwerke. Im weiteren Sinn
kann man auch Offshore-Anlagen, wasserführende
Stahlrohre (z. B. Druckrohrleitungen) und Stahl-
behälter zur Wasseraufbereitung dazuzählen.
Früher wurden Beschichtungen auf Basis von
Teerpech eingesetzt. Diese wurden in den 60er-
Jahren durch Beschichtungsstoffe auf Basis von
Epoxidharz-Teer abgelöst, die aus technischer Sicht
auch heute noch bestehen können. Aus Gründen
der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes
kommen inzwischen teerfreie Beschichtungsstoffe
5.6.2
43
zum Einsatz, vornehmlich auf Basis von Epoxiden
und Polyurethanen.
Im Stahlwasserbau findet im Unterwasserbereich
und in der Wasserwechselzone eine Dauerwasser-
belastung durch Süßwasser, Salzwasser oder auch
Abwasser statt. Für den Korrosionsschutz von
Objekten im Stahlwasserbau kommen deshalb nur
dauerhaft wasserbeständige Beschichtungssysteme
in Frage, die eine Reihe von zusätzlichen Belas-
tungen aushalten müssen. Das können z. B. Abrieb
und Stoß, Bewuchs und Mikroorganismen sein, Be-
lastungen durch Witterungseinflüsse oberhalb der
Wasserwechselzone sowie durch gewollte (kathodi-
sche Polarisation beim zusätzlichen kathodischen
Korrosionsschutz) oder ungewollte Elementbildung
(Metallkombinationen).
Für den Stahlwasserbau werden heute hauptsäch-
lich lösemittelarme und lösemittelfreie Beschich-
tungsstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethanharz-
basis eingesetzt.
Die Beschichtungssysteme lassen sich in Ein-
(hauptsächlich für die Korrosivitätskategorie Im 1)
und Mehrschichtsysteme (Im 2 und Im 3) unter-
teilen, wobei u. a. die Geometrie des Bauteils für
den jeweiligen Einsatz mitentscheidend ist.
Tab. 5-12: Beschichtungssysteme für den Stahlwasserbau in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5 Substrat: Niedriglegierter Stahl, Oberflächenvorbereitung: Sa 2 ½, Rostgrad: A, B, C
Grundbeschichtungen Nach folgen de Schich ten
Beschich tungs-system
Erwartete Schutzdauer
Binde mittel Pig ment An zahl NDFT μm Binde mittel An zahl NDFT μm Niedrig Mittel Hoch
EP, PUR Zn (R) 1 60 EP, PUR 2 – 4 360
EP, PUR Zn (R) 1 60 EP, PUR 2 – 5 500
EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 2 – 4 380
EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 2 – 5 540
– – – – EP, PUR 1 – 3 400
– – – – EP, PUR 1 – 3 600
Im Stahlwasserbau sind Schichtdicken von 500 μm
(Regelschichtdicke) bis 2000 μm (in besonderen
Fällen) für hochabriebfeste Beschichtungen üblich.
Die Tabelle A.6 der DIN EN ISO 12944-5:2008-01
gibt einen allgemeinen Überblick über mögliche
Beschichtungssysteme. Diese Systeme lassen sich
auf Beschichtungen im Erdreich übertragen.
Abb. 5-9: Montage eines beschichteten Schleusentores
44
Tab. 5-13: Allgemein erforderliche Sollschichtdicke von Beschichtungssystemen auf Feuerverzinkung gemäß Tabelle A.7 der DIN EN ISO 12944
Umgebung Korrosivitäts-kategorie
Erwartete Schutz-dauer
Gesamt-Sollschicht-dicke μm
Bindemittelbasis der Beschich-tungs systemeaußen innen Korrosions -
belastung
Atmosphären mit geringer
Verunreinigung und
trockenem Klima.
Meistens ländliche Bereiche
Unbeheizte Gebäude,
in denen Kondensation
auftreten kann, z. B. Lager,
Sporthallen
C 2
gering
hoch (H) 80 AY
(PVC)
Stadt- und Industrie-
atmosphäre, mäßige
Verunreinigungen durch
Schwefeldioxid.
Küstenbereiche mit
geringer Salzbelastung
Produktionsräume mit
hoher Feuchte und geringer
Luft ver un reinigung, z. B.
Anlagen zur Lebens mittel-
her stel lun g, Wäsche reien,
Brauereien, Molkereien
C 3
mäßig
hoch (H) 120
160
EP/PUR
AY
(PVC)
Industrielle Bereiche
und Küstenbereiche mit
mäßiger Salzbelastung
Chemieanlagen,
Schwimmbäder,
Bootsschuppen über
Meerwasser
C 4
stark
hoch (H) 160
240
EP/PUR
AY
(PVC)
Industrielle Bereiche
mit hoher Feuchte und
aggressiver Atmosphäre
Gebäude oder Bereiche
mit nahezu ständiger
Kondensation und mit
starker Verunreinigung
C 5-I
sehr stark
mittel (M) 240 EP/PUR
hoch (H) 320 EP/PUR
Küsten- und
Offshorebereiche mit hoher
Salzbelastung
Gebäude oder Bereiche
mit nahezu ständiger
Kondensation und mit
starker Verunreinigung
C 5-M
sehr stark
mittel (M) 240 EP/PUR
hoch (H) 320 EP/PUR
Duplex-Systeme
Definitionen
Der Begriff Duplex-System (lat. duplex = doppelt)
wurde in den frühen 50er-Jahren für Feuer-
verzinkung + Beschichtung geprägt.
Die Dauer des Schutzes eines Duplex-Systems ist
erheblich länger als die Summe der Schutzdauer
von Feuerverzinkung oder Beschichtungs systemen
auf Stahl. Je nach Anwendungsbereich und
Duplex-System werden Synergieeffekte mit einem
Verlängerungs faktor von 1,5 bis 2,5 erreicht; eine
Schutzdauer von 25 bis 50 Jahren ist möglich.
Aufbau und Eigenschaften
von Duplex-Systemen
Bei der Auswahl geeigneter Beschichtungsstoffe
müssen die anwendungsbedingten Eigenschaften,
z. B. UV-Stabilität, Alkalibeständigkeit, Diffusions-
dichte etc. berücksichtigt werden. Voraussetzung
für einen langfristigen Schutz ist insbesondere eine
einwandfreie Haftfestigkeit auf der Verzinkung. Es
sollten prinzipiell nur solche Systeme verwendet
werden, die sich auf Verzinkung bewährt und ent-
sprechende Eignungsprüfungen bestanden haben,
außerdem müssen mindestens die Anforderungen
der DIN EN ISO 12944-6 erfüllt werden.
Beschichtungen für Duplex-Systeme werden
mit Beschichtungs stoffen auf unterschiedlicher
5.7
5.7.1
5.7.2
45
Bindemittelbasis hergestellt (vgl. Tab. 5-1). Die für
Duplex-Systeme speziell formulierten Beschich-
tungsstoffe unterscheiden sich, auch bei gleicher
Bindemittelbasis, zum Teil erheblich von den
Beschichtungs stoffen für Stahloberflächen.
Der Hersteller von Beschichtungsstoffen muss die
Eignung der Beschichtungsstoffe und des Beschich-
tungssystems für verzinkten Stahl ausdrücklich
bestätigen, beispielsweise in technischen Merkblät-
tern. Allgemein gilt unabhängig vom zu beschich-
tenden Substrat, dass die Beschichtungsstoffe für
ein Beschichtungssystem aufeinander abgestimmt
sein müssen und vom gleichen Hersteller stammen
sollten.
Ein- oder Zweikomponenten-Wash-Primer haben
sich als Haftvermittler für freibewitterte Beschich-
tungen auf feuerverzinktem Stahl nicht bewährt.
Beschichtungsstoffe auf Basis trocknender Öle
können im Laufe der Belastung ihre Haftfestig-
keit verlieren, da die enthaltenen Fettsäuren mit
der Zinkoberfläche unter Bildung von Zinkseifen
reagieren. Das schließt auch die Anwendung von
sogenannten Universal-Primern auf Alkydbasis aus.
Diese werden nur im dekorativen Bereich und nicht
im Anwendungsbereich der DIN EN ISO 12944
eingesetzt.
Abb. 5-10: Bahnhof Straßburg
46
Eigenschaften der Beschichtungen
Abhängig vom jeweils vorliegenden Fall kommen
geeignete Grund- und Deckbeschichtungen oder
auch Einschichtbeschichtungen zum Einsatz. Da
der elektrochemisch wirksame Zinküberzug vor-
liegt, sind in den Beschichtungen im Prinzip keine
aktiven Korrosionsschutzpigmente erforderlich,
können aber eingesetzt werden.
Voraussetzung für ein wirksames Duplex-System
ist ein guter Schutz des chemisch reaktionsfähigen
Zinküberzuges. In Tabelle 5-13 sind die Sollschicht-
dicken angegeben, die nach DIN EN ISO 12944-5:
2008-01 allgemein für Beschichtungssysteme auf
Feuerverzinkung bei unterschiedlicher Korrosions-
belastung und erwarteter Haltbarkeit gelten sollen.
Insbesondere im Bereich sehr starker Korrosions-
belastung (Korrosivitätskategorie C 5) sollte sehr
sorgfältig geprüft werden, ob ein Duplex-System als
Korrosionsschutzsystem geeignet ist. Vor allem bei
sehr hoher Salz- oder Chemikalienbelastung u. a.
durch Säuren oder Laugen sind Duplex-Systeme
nicht geeignet. Besonders kritische Anwendungen
für Duplex-Systeme sind beispielsweise Verzinke-
reien (Säurebelastung), Viehställe und Rottehallen.
Dies erklärt auch den scheinbaren Widerspruch,
der in der Tabelle A.7 der DIN EN ISO 12944-5:
2008-01 zu finden ist. Im Bereich der hohen zu er-
wartenden Schutzdauer auf Ebene der sehr starken
Belastungen C 5-I/C 5-M werden Schichtdicken von
320 μm analog zu den Beschichtungssystemen auf
gestrahltem Stahl empfohlen. Für diese Fälle sind
nach Ansicht des Normengremiums die Beschich-
tungssysteme auf Stahl die bessere Alternative.
Der Einsatz von Duplex-Systemen in diesen Korrosi-
vitätskategorien sollte daher sehr gründlich geprüft
werden. Da sich die Angaben zu Beschichtungs-
systemen sowohl in der Norm als auch in ver-
schiedenen Publikationen (z. B. Merkblatt 405 vom
Stahl-Informationszentrum, Verbände-Richtlinie
Duplex, Institut Feuerverzinken) und Spezifika-
tionen (ZTV-ING, Teil 4, Abschnitt 3) teilweise
erheblich unterscheiden, sind in Tabelle 5-14 praxis-
relevante Beispiele für Duplex-Systeme aufgeführt.
Oberflächenvorbereitung der
verzinkten Oberflächen und
Haftfestigkeit der Beschichtungen
Eine einwandfreie Haftfestigkeit der Beschichtun-
gen auf dem Substrat ist eine wesentliche Voraus-
setzung für geeignete Korrosionsschutzsysteme
mit langer Haltbarkeit. Dies gilt insbesondere für
Duplex-Systeme.
Die Zusammensetzung der Beschichtungsstoffe hat
einen erheblichen Einfluss auf die Haftfestigkeit der
Beschichtungen auf Feuerverzinkung. Organische
Substanzen, die mit der Zinkoberfläche reagieren
und lösliche, instabile, haftungsmindernde Schich-
ten bilden, dürfen nicht enthalten sein. Bei der
Bindemittel- und Pigmentauswahl, aber auch beim
Einsatz von Lösemitteln und Additiven muss dies
konsequent beachtet werden.
Beschichtungsstoffe, die auf physikalisch trocknen-
den Bindemitteln basieren – wie PVC oder Acryl-
harz – haften auf Stückverzinkung sehr gut und
Abb. 5-11: Beschichtete Achterbahn in Rust
5.7.4
5.7.3
47
verhalten sich „unkomplizierter“ als Zweikompo-
nenten-Beschichtungsstoffe auf Basis der herkömm-
lichen Epoxidharz- oder Polyurethan-Bindemittel.
Eine zunehmende Bedeutung verzeichnen die
wasserverdünnbaren Beschichtungsstoffe auf
Acryl-Copolymerisatbasis, z. B. beim Neubau von
Freileitungs- und Fahrleitungsmasten.
Sehr gute Voraussetzungen für den Einsatz von
Beschichtungsstoffen auf nicht gesweepten Feuer-
verzinkungen liegen immer dann vor, wenn die Be-
schichtung direkt im Verzinkungsbetrieb in einem
der Feuerverzinkung nachgelagerten Prozess durch-
geführt wird. Geeignet sind speziell formulierte
ein- und zweikomponentige Beschichtungsstoffe.
Der Hersteller muss die Eignung der Beschichtungs-
stoffe für diese Anwendung beschreiben.
Eine Oberflächenvorbereitung des feuerverzink-
ten Stahls durch Sweep-Strahlen oder eine gleich
wirksame Vorbereitungsmethode ist immer dann
erforderlich, wenn folgende Ausgangszustände
vorliegen:
freibewitterte Feuerverzinkung mit beginnender
oder bereits erfolgter Weißrostbildung,
Verwendung von Beschichtungsstoffen, die nicht
ausdrücklich für frische, ungesweepte Feuer-
verzinkung geeignet sind,
durch ständige Wassereinwirkung (z. B. Konden-
sation oder Immersion) werden hohe Korrosions-
belastungen erwartet.
Aus der Prüf- und Baustellenpraxis hat sich er-
geben, dass eine sichere Beurteilung der Haftfestig-
keit von Duplex-Systemen nur nach einer Wasser-
belastung möglich ist (vgl. die vielfältige Literatur
zu dieser Thematik).
Tabelle 5-14 fasst praxisrelevante Duplex-Systeme
für verschiedene Anwendungen zusammen.
Im Stahlbau werden immer wieder bandverzinkte
Bauteile angetroffen, die beschichtet werden sollen.
Aus Gründen des Umweltschutzes haben die Her-
steller auf Cr(VI)-freie chemische Passivierungen
der Verzinkung umgestellt. In DIN EN 10346:2009-07
wurden die technischen Vorgaben von vier Normen
zusammengefasst und zum Teil neu definiert.
Generell müssen Beschichtungssysteme auf Band-
verzinkung auf ihre Eignung hin geprüft werden.
Eine sinnvolle Aussage ist auch in diesem Fall erst
nach einer Wasserbelastung möglich.
Tab. 5-14: Praxisbewährte Duplex-Systeme für unterschiedliche Anwendungen
Grundbeschichtungen Nach folgen de Schich ten
Beschich tungs-system
Anwendungsbeispiele
Binde mittel An zahl NDFT μm Binde mittel An zahl NDFT μm
PUR
AY1
1 60 – 80 – 1 60 – 80 Dekorative Beschichtung ohne korrosive Belastung
AY1 1 100 – 1 100 Neubau von Hochspannungs- und
Fahrleitungsmasten, Werksbeschichtung
EP
AY1
1 80 PUR 2 160 Brückengeländer, Signal- und Schilderbrücken
EP 1 80 PUR 2 160 Fuß- und Ankerplatten, Berührungen zwischen
Beton und Stahl
EP 1 80 EP, PUR 3 240 Konstruktion mit ständiger Kondensat- oder
Feuchtebelastung
EP 1 150 EP, PUR 3 – 4 500 Im Erdreich oder bei dauernder Wasserbelastung
1 In der Regel wasserverdünnbar
48
Praktische Hinweise über Zusammensetzung,
Oberflächenart und -vorbehandlung sowie zur Be-
schichtung können dem Merkblatt 229 „Beschich-
ten von oberflächenveredeltem Stahlblech“ vom
Stahl-Informations-Zentrum (www.stahl-info.de)
entnommen werden.
Beschichtung im Werk und auf der Baustelle
Beschichtung im Werk
Die Applikation von Korrosionsschutz-Beschich-
tungsstoffen erfolgt teilweise maschinell, teilweise
manuell. Es wird zunehmend dazu übergegangen,
u. a. bedingt durch den Trend zum typisierten
Bauen, auch bei großen Bauwerken wie Brücken
oder Stahlhochbauten die einzelnen Elemente
industriell zu beschichten. Mindestens eine Schicht
wird häufig bereits im Werk appliziert, z. B. die
Grundbeschichtung und die Zwischenbeschich-
tung, aber auch der sogenannte Shop Primer, der
auf der Baustelle wieder entfernt wird.
Die Beschichtung im Werk weist folgende Vorteile
auf:
Steuerbarkeit von Temperatur und relativer
Luftfeuchte,
größerer Durchsatz und dadurch geringere
Kosten,
keine Beeinflussung durch schlechtes Wetter,
bessere Qualitätskontrolle als auf der Baustelle.
Dem stehen auch einige Nachteile gegenüber, wie
mögliche Begrenzung bei größeren Bauteilen,
mögliche Schäden an der Beschichtung durch
Handhabung, Transport und Montage,
mögliche Verschmutzung der letzten Werks-
beschichtung bei langer Zwischenlagerung und
Notwendigkeit einer zusätzlichen Oberflächen-
vorbereitung.
Um die Schäden bei Transport und Lagerung
möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, die
Zwischenstandzeit, d. h. den Zeitraum, ehe die Bau-
teile vor Ort weiter beschichtet werden, möglichst
gering zu halten.
In jedem Fall müssen Schäden, die bei Lagerung
oder Montage entstanden sind, auf der Baustelle
ausgebessert werden. Dort erfolgt auch die letzte
Deckbeschichtung.
Folgende Beschichtungssysteme kommen zum
Einsatz:
Einfache Systeme auf Basis schnelltrocknender
Alkydharz-Bindemittel und auf Basis von
wässrigen Acrylharzen,
dickschichtige Einschichtsysteme auf Basis
lösemittelarmer Epoxidharze und Polyurethane,
Mehrschichtsysteme mit dem klassischen
Aufbau:
Grundbeschichtung (GB) Epoxidharz /
Zinkstaub
Zwischenbeschichtung (ZB) Epoxidharz/
Eisenglimmer
Deckbeschichtung (DB) PUR-AY
Abb. 5-12: Werksbeschichtung
5.8
5.8.1
49
In der Verarbeitungstechnik spielt das Airless-
Spritzen die hauptsächliche Rolle. Filigrane
Stahl konstruktionen werden mit Pinsel und Rolle
beschichtet.
Beschichtung auf der Baustelle
Erstbeschichtung
Bei Erstbeschichtung auf der Baustelle ist mit
erschwerten Bedingungen zu rechnen. Dies betrifft
sowohl die Oberflächenvorbereitung als auch die
Applikation und Trocknung bzw. Härtung der
Beschichtungsstoffe. Bei stark profilierten Stahl-
konstruktionen wird auch hier mit Pinsel und Rolle
gearbeitet.
Instandsetzung
Die Beschichtung unterliegt im Laufe der Zeit
einem natürlichen Abbauprozess. Die Folgen zeigen
sich zunächst in der Beeinträchtigung der opti-
schen Eigenschaften. Durch Abbau des organischen
Binde mittels kreidet die Beschichtung, der Glanz
oder andere optische Effekte gehen verloren, die
Farbe verändert sich. Die Schichtdicke nimmt ab,
die Beschichtung versprödet und es treten kleine
Risse auf, durch die Wasser, Sauerstoff und ggf.
Salze bis zum Substrat vordringen können. Auf
Stahl wird Rostbildung ausgelöst, die sich schnell
als Punktrost zeigt, der sich zum Flächenrost aus-
breitet und die Beschichtung flächig absprengt.
Gravierender als Schädigungen durch vorherseh-
bares Abbauverhalten können nicht vorhersehbare
Schädigungen sein, die durch mangelhaftes Mate-
rial oder Mängel bei der Verarbeitung verursacht
sind, z. B.:
Mangelhafte Oberflächenvorbereitung, d. h.,
Reste von Walzhaut, Rost, Eisensulfatnester oder
andere Verunreinigungen wurden nicht sorgfäl-
tig entfernt oder die Rautiefe ist zu gering,
Mängel am Material, das sich in Blasenbildung,
Runzelbildung, Verbundstörungen oder mangel-
haftem Korrosionsschutz äußert,
Überforderung des gewählten Systems z. B.
durch zu hohe Temperaturen oder unerwartete
chemische Belastung,
Applikationsmängel wie Taupunktunterschrei-
tung, zu geringe Kantenabdeckung, nicht nach-
gearbeitete Schweißnähte.
In der Vergangenheit wurden bei großen Bauwerken
wie beispielsweise Stahlbrücken die Korrosions-
schutzsysteme bis zu einem relativ hohen Schädi-
gungsgrad am Bauwerk belassen und dann voll-
ständig durch ein neues Korrosionsschutz system
ersetzt. Inzwischen werden auch Ausbesserungen
bzw. Teilerneuerungen als Instandsetzungs-
alternative eingesetzt. Im Vordergrund stehen dabei
Abb. 5-13: Vorbereitete Stahlbauteile
5.8.2
50
sowohl Aspekte der Wirtschaftlichkeit oder des
Umweltschutzes als auch das Interesse an einer
Auffrischung bzw. einer neuen Farbgebung für die
gesamte Stahlkonstruktion. Die Tabelle 5-15 fasst
die verschiedenen Alternativen zusammen.
Bevor am Bauwerk eine Entscheidung darüber
getroffen wird, ob eine Teilerneuerung ausreichend
oder eine Vollerneuerung notwendig ist, muss der
Zustand der Altbeschichtung beurteilt werden.
Dazu müssen zunächst Informationen über die Alt-
beschichtung vorliegen. Dazu zählen u. a. Hinweise
zur Oberflächenvorbereitung, zu dem verwendeten
Beschichtungssystem anhand von Spezifikationen
oder Datenblättern sowie zur Korrosionsbelastung
und zum Alter.
Als nächstes muss der Zustand der Altbeschichtung
geprüft werden, und zwar
visuell auf Risse, Blasen, Runzeln, Abblätterun-
gen, Durchrostung der Beschichtung,
durch Messung der Schichtdicke,
mechanisch durch Gitterschnitt, Kreuzschnitt,
Spanprüfung, Schaben, eventuell Haftzug-
prüfung,
ggf. durch Entfernung der Altbeschichtung,
um die Unterrostung festzustellen.
Für eine Vollerneuerung sprechen
großflächige Unterrostung der Altbeschichtung,
z. B. mehr als 20 %,
Abb. 5-14: Abblätternde Altbeschichtung
Tab. 5-15: Definition von Instandsetzungsmaßnahmen
Ausbesserung Wiederherstellen des Korrosionsschutzes
an kleinflächigen Fehlstellen
Teilerneuerung Wiederherstellen des Korrosionsschutzes an
Fehlstellen und Aufbringen von mindestens
einer ganzflächigen Deckbeschichtung
Vollerneuerung Restloses Entfernen des alten Korrosions-
schutzes und Aufbringen eines neuen
Korrosionsschutzsystems
51
Verlust der Haftfestigkeit zum Stahl,
intensive Blasenbildung bis zum Substrat sowie
Versprödung der Altbeschichtung (Gt > 3).
Entscheidet man sich für eine Teilerneuerung,
muss noch das geeignete Verfahren zur
Oberflächen vorbereitung ausgewählt werden,
das intensiv genug ist, um art eigene und art-
fremde Verschmutzungen und lose Beschichtun-
gen zu entfernen,
das aber auch schonend genug ist, um die
noch intakte Altbeschichtung nicht unnötig zu
schädigen.
Bleibt bei der Teilerneuerung auf der Oberfläche
noch Rost zurück, muss für die Grundbeschichtung
ein restrostverträglicher, sogenannter „oberflächen-
toleranter“ Beschichtungsstoff auf Basis modifi-
zierter Alkydharze, Urethanalkydharze, 1K-PUR-
Bindemittel oder spezieller penetrationsfähiger
EP-Bindemittel eingesetzt werden.
Die Auswahl geeigneter Instandsetzungssysteme
lässt sich anhand von Probeflächen am besten
treffen.
Schutzdauer und Gewährleistung
Unter Schutzdauer versteht man die erwartete
Standzeit eines Beschichtungssystems bis zur
ersten Instandsetzung. Dabei wird angenommen,
dass eine Instandsetzung aus Korrosionsschutz-
gründen normalerweise notwendig ist, wenn die
beschichteten Flächen einen Rostgrad Ri 3 nach
ISO 4628-3 aufweisen. Aus ästhetischen oder
technischen Gründen wird eine Ausbesserung oder
Instandsetzung der Beschichtung aber meistens
schon bei wesentlich geringerem Schädigungsgrad
vorgenommen.
Die Schutzdauer ist keine Gewährleistungszeit.
Bei der Auswahl und dem Vergleich von Beschich-
tungssystemen, der Planung von Korrosionsschutz-
maßnahmen sowie der Festlegung von Instandset-
zungsprogrammen bietet sie aber viele Vorteile.
Eine genaue Festlegung der Schutzdauer von
Beschichtungssystemen ist nicht möglich, da sie
bekanntermaßen von vielen Parametern beeinflusst
wird, z. B. von:
der Art des Beschichtungssystems,
der Gestaltung des Bauwerks,
dem Zustand der Stahloberfläche vor der
Vorbereitung,
der Wirksamkeit der Oberflächenvorbereitung,
der Ausführung der Beschichtungsarbeiten,
den Bedingungen während des Beschichtens,
der Belastung nach dem Beschichten.
In DIN EN ISO 12944 werden aus den genannten
Gründen drei Bereiche definiert (Tab. 5-16).
Im Einzelfall können aufgrund langjähriger Erfah-
rungen durchaus genauere Angaben zur Schutz-
dauer, teilweise auch mit längeren Standzeiten, ge-
geben werden. So wird z. B. in den ZTV-ING, Teil 4,
Abschnitt 3 mit einer besonders hohen Schutzdauer
von mindestens 25 Jahren geplant.
Die Tabellen von DIN EN ISO 12944-5 enthalten eine
Vielzahl von Beispielen von Beschichtungssystemen
für den Einsatz in verschiedenen Umgebungsbedin-
gungen mit unterschiedlichen Korrosivitätskatego-
rien bzw. Kategorien für Wasser und Erdreich.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die
Beschichtungssysteme für die höchste Belastung
der jeweiligen Kategorie geeignet sein müssen. Vom
Beschichtungsstoffhersteller können entsprechende
Bestätigungen oder Eignungsnachweise verlangt
werden.
Tab. 5-16: Definition der zu erwartenden Schutzdauer
Bezeichnung Zu erwartende Schutzdauer
hoch (H) über 15 Jahre
mittel (M) 5 bis 15 Jahre
niedrig (L) 2 bis 5 Jahre
5.9
52
Chemikalienprüfung
53
6 Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen
Bevor ein Beschichtungssystem auf einem Stahlbauwerk eingesetzt wird, muss es auf seine
Leistungsfähigkeit geprüft werden.
Die Prüfung der Schutzdauer und des Korrosionsschutzverhaltens im Freien würde viele Jahre
in Anspruch nehmen, sodass Verfahren zur sogenannten „künstlichen“ Korrosionsprüfung
entwickelt wurden, mit deren Hilfe man die zu erwartende Belastung im Labor nachstellen kann
und dabei in Stunden oder Tagen zu aussagefähigen Ergebnissen gelangt, die zumindest für eine
erste Orientierung geeignet sind.
Anwendungsbereich
In DIN EN ISO 12944-6 sind künstliche Korrosions-
prüfungen beschrieben, die eine Grundlage für
einen objektiven Vergleich darstellen und vor allem
für solche Systeme wichtig sind, für die noch keine
praktischen Erfahrungen vorliegen.
Es sind Prüfverfahren, Prüfbedingungen und Be-
wertungskriterien für Beschichtungssysteme festge-
legt. Die Angaben beschränken sich allerdings auf
die Prüfung der korrosionsschützenden Wirkung
anhand der Beständigkeit gegen Wasser, Feuchtig-
keit und Salzsprühnebel. Sollten weitere Aussagen
über das Korrosionsverhalten von Beschichtungen
sowie über Licht- oder Chemikalienbeständigkeit
erforderlich sein, können zwischen den Vertrags-
partnern weitere Prüfungen vereinbart werden.
In den Prüfbedingungen werden die Belastungen
nachgestellt, die entsprechend den Korrosivitäts-
kategorien zu erwarten sind. Bewertungen der
Prüf ergebnisse können zur Beurteilung des Be-
schichtungssystems beitragen.
Allerdings sind die derart erhaltenen Prüfergebnis-
se nur ein Hilfsmittel, das sich nicht dazu eignet,
die Schutzdauer von Beschichtungssystemen genau
zu bestimmen. Daher werden praxiserprobte Be-
zugssysteme zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Es empfiehlt sich also immer, ein oder zwei erprob-
te Systeme als Referenzmaterial mitzuprüfen, um
im Vergleich mit dem „besseren“ oder „sehr viel
besseren“ Korrosionsschutzverhalten das neue,
geprüfte System beurteilen zu können.
Prüfverfahren
Prinzipiell setzen sich Laborprüfungen zusammen
aus
der beschleunigten Alterung der Beschichtungs-
systeme und
6.1
6.2
Abb. 6-1: Kurzbewitterungstest
54
der Beurteilung, die visuell oder durch weitere
Prüfverfahren erfolgen kann.
Vor und nach der Belastung müssen bestimmte
Kennwerte erreicht werden, die als Mindest-Prüf-
werte charakterisiert sind.
Tab. 6-1: Belastungskriterien für Beschichtungssysteme auf Stahl
Kategorie Schutzdauer Belastungsdauer in Stunden (h)
ISO 2812-1 * Einwirken von
Chemikalien
ISO 2812-2 Eintauchen in
Wasser
ISO 6270-1Kondensieren von
Wasser dampf
ISO 9227Einwirken von neutralem
Salzsprühnebel
C 2 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
4848120
C 3 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
48120240
120240480
C 4 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
120240480
240480720
C 5-I niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
168168168
240480720
4807201440
C 5-M niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
7201440
4807201440
Im 1 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
20003000
Im 2 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
20003000
7201440
Im 3 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)
20003000
7201440
* Die Belastung nach ISO 2812-1 darf durch Belastung nach ISO 3231 (Kesternich-Test: Kondenswasser + SO2) ersetzt oder ergänzt werden. Dabei gilt: 10 Zyklen für Schutzdauer „niedrig (L)“, 20 Zyklen für „mittel (M)“ und 30 Zyklen für „hoch (H)“.
Belastung
Beschleunigende Prüfverfahren nach DIN EN ISO
12944-6 sind sowohl durch die Art der Belastung
gekennzeichnet:
Eintauchen in Wasser,
Einwirken von Chemikalien,
Kondensieren von Wasserdampf,
Einwirkung von neutralem Salzsprühnebel,
Kondensieren von Wasserdampf mit SO2-Zusatz
als auch durch die Dauer der Belastung, die mit
den Korrosivitätskategorien C 1 – C 5 aus DIN EN
ISO 12944-2 und
der Schutzdauer (niedrig (L), mittel (M), hoch
(H)) aus DIN EN ISO 12944-1 korrespondiert.
6.2.1
Abb. 6-2: Farbmetrik
55
Mit anderen Worten: Steigende Aggressivität der
Umgebung wird bei den Laborprüfungen durch
erhöhte Belastungsdauer simuliert.
Die Belastungskriterien sind in Tabelle 6-1 zusam-
mengefasst.
Tab. 6-2: Anforderungen an ein Korrosionsschutzsystem
Bewertungsverfahren Kenngröße Anforderung
Bewertung vor der Belastung
ISO 2409 Gitterschnitt-Kennwert * 0 oder 1 (für Beschichtungssysteme mit einer DFT <250 μm)
ISO 4624 Haftfestigkeit Kein Adhäsionsbruch zum Untergrund bei Werten <5 MPa zulässig
Bewertung sofort nach der Belastung
ISO 4628-2 Blasengrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)
ISO 4628-3 Rostgrad Ri 0 (Bewertung sofort)
ISO 4628-4 Rissgrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)
ISO 4628-5 Abblätterungsgrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)
Bewertung nach weiteren 24 Stunden Konditionierung bei Raumklima
ISO 2409 Gitterschnitt-Kennwert * 0 oder 1 (für Beschichtungssysteme mit einer DFT <250 μm)
ISO 4624 Haftfestigkeit Kein Adhäsionsbruch zum Untergrund bei Werten <5 MPa zulässig
* bei Schichtdicken >250 μm Kreuzschnitt nach DIN EN ISO 16276
Prüfung und Bewertung
der Beschichtungssysteme
Die Bewertung der Beschichtungssysteme erfolgt
nach den einschlägigen Prüfnormen (Tab. 6-2).
Als zusätzliche Kriterien werden Messungen der
Haftfestigkeit nach der Abreißmethode und die
Gitterschnitt-Prüfung herangezogen.
Im Anhang dieses Teils der Norm findet sich ein
Formular zum Erstellen des Prüfberichts.
Einheitliche Prüfung und Bewertung
Die Tatsache, dass Laborprüfungen in eine Norm
zum Korrosionsschutz aufgenommen wurden, ist ein
wichtiger Schritt auf dem Weg zu einheitlichen Prüf-
verfahren und Bewertungskriterien für Beschich-
tungssysteme im Anwendungsbereich der Norm.
Auf diese Weise werden nationale, branchen- oder
gar firmenspezifische Methoden zurückgedrängt.
Die Hersteller von Beschichtungsstoffen werden
in Zukunft ihre Produkte nur noch nach den hier
zitierten Normen prüfen oder von neutralen Ein-
richtungen prüfen lassen.
6.2.2
6.3
Abb. 6-3: Korrosionsschutzprüfungen unter maritimen
Umgebungsbedingungen
56
Überwachung und Prüfung
57
7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten
Um für ein Stahlbauwerk den Korrosionsschutz mit Beschichtungssystemen mit möglichst langer
Schutzdauer sicherzustellen, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein:
normgerechte Oberflächenvorbereitung,
Ausführung der Beschichtungsarbeiten von einem qualifizierten Betrieb,
geprüfter Beschichtungsstoff, der den Anforderungen des Auftraggebers entspricht und nach
den Angaben des Herstellers gelagert und verarbeitet wird.
Diese Forderungen werden in einer für Auftraggeber und Auftragnehmer verbindlichen Spezifika-
tion festgelegt. Es wird vereinbart, auf welche Weise die Einhaltung der Spezifikation und der
Ablauf der Arbeiten überwacht werden.
Anwendungsbereich
In DIN EN ISO 12944-7 werden grundlegende
Hinweise und Details zur „Ausführung und Über-
wachung der Beschichtungsarbeiten“ im Werk und
auf der Baustelle beschrieben.
Im strengen Sinn gilt dieser Teil der Norm nur für
das Aufbringen von Beschichtungen. Er gilt also
nicht
für Oberflächenvorbereitung und ihre Überwa-
chung (geregelt in Teil 4 der DIN EN ISO 12944),
für das Aufbringen von anorganischen Über-
zügen, z. B. Spritzverzinken,
für Vorbehandlungsverfahren, z. B. Phosphatie-
ren und Chromatieren sowie
für spezielle Beschichtungsverfahren wie Tau-
chen, Pulverbeschichten und Bandbeschichten.
Im weiteren Sinn lassen sich die Angaben über
die Qualifikation des Auftragnehmers, über die
Ausführung und Überwachung von Arbeiten, die
mit den Beschichtungsarbeiten im Zusammenhang
stehen, wie Oberflächenvorbereitung und -vorbe-
handlung, auch auf diese übertragen.
Qualifikation des Auftragnehmers
Die Firmen, die Beschichtungsarbeiten überneh-
men, müssen personell und technisch so ausgestat-
tet sein, dass sie
die Arbeiten fachgerecht und betriebssicher aus-
führen können,
über qualifiziertes Personal verfügen,
für jeden Verfahrensschritt die geforderte Quali-
tät erreichen.
Diesen Nachweis kann der Auftragnehmer am
besten durch ein zertifiziertes Qualitätssicherungs-
system z. B. nach der DIN EN ISO 9000-Reihe
erbringen, aus dem die allgemeinen Ausführungs-
standards mit den einzelnen Verfahrensschritten
hervorgehen.
Eine spezifische Qualifikation für fachlich beson-
ders anspruchsvolle Arbeiten lässt sich beispiels-
weise durch einen Korrosionsschutzlehrgang, der
die Anforderungen der ZTV-ING, Teil 4, Abschnitt 3
(ehemals ZTV-KOR-Stahlbauten) erfüllt, nach-
weisen.
7.1 7.2
58
Zustand der Oberfläche vor der Beschichtung
In der Spezifikation muss die Anforderung an die
vorbereitete Oberfläche beschrieben sein. Die Ober-
flächen sind auf die Einhaltung der Spezifikation
in Bezug auf Reinheit (visuelle und ggf. chemi-
sche Verfahren) und Rauheit – wie in DIN EN ISO
12944-4 beschrieben – zu prüfen.
Die Anforderungen an
die Überwachung der Reinheit und Rauheit,
die Häufigkeit und
die zu prüfenden Flächen
sind in der Spezifikation festzulegen.
Abweichungen des Oberflächenzustandes von den
Vorgaben sind dem Auftraggeber mitzuteilen.
Die Temperatur der Oberfläche muss während der
Arbeiten mindestens 3°K über dem Taupunkt der
umgebenden Luft liegen.
Im Übrigen sind die Vorgaben hinsichtlich der
Ober flächenvorbereitung und der klimatischen
Bedingungen in den Datenblättern der Beschich-
tungsstoffhersteller zu beachten.
Qualität der Beschichtungsstoffe
Beschichtungsstoffe müssen vom Hersteller zusam-
men mit
einem technischen Datenblatt, das alle Angaben
zur Verarbeitung enthält, und
einem Sicherheitsdatenblatt, anhand dessen der
Verarbeiter die Betriebsanweisung erstellen kann,
geliefert werden.
Für die technischen Angaben im Datenblatt müssen
die angewandten Prüfverfahren genannt werden, so-
dass die Angaben nachvollziehbar sind. Sind über
das technische Datenblatt hinausgehende Angaben
erforderlich, sind sie vom Hersteller mitzuliefern.
Die Beschichtungsstoffe müssen nach dem vorgege-
benen Verfahren, das ggf. vorher durch Prüfungen
ermittelt wurde, zu verarbeiten sein.
Die auf dem Gebinde angegebene Lagerzeit ist
ebenso einzuhalten wie eine Lagertempe ratur
zwischen +3 und +30 °C. Insbesonders wässrige
Beschichtungsstoffe können nach Gefrieren un-
brauchbar werden.
Bei Lagerung und Transport von Lösemitteln oder
kennzeichnungspflichtigen Beschichtungsstoffen
sind die entsprechenden sicherheitsrelevanten Ver-
ordnungen zu beachten.
Gebinde sollen bis zur Verarbeitung geschlossen
bleiben. Angebrochene Gebinde, die wieder
verschlossen wurden, sind als solche deutlich zu
kennzeichnen.
Ausführung der Arbeiten
Jedes angelieferte Gebinde muss auf deutlich er-
kennbare Mängel geprüft werden, z. B. auf
Abweichung des Inhalts von der Gebinde-
aufschrift,
Verunreinigungen,
unzulässige Hautbildung,
Bodensatzbildung (nicht aufrührbar) und
Verarbeitungsfähigkeit bei den gegebenen
klimatischen Bedingungen.
Die Wahl des Beschichtungsverfahrens, die in der
Spezifikation angegeben ist, hängt ab vom
Beschichtungsstoff,
der Oberfläche,
der Art und Größe des Bauwerks und
den örtlichen Gegebenheiten.
Als Beschichtungsverfahren kommen Streichen,
Rollen und die verschiedenen Arten des Spritzens
in Frage, wie
konventionelles Druckluftspritzen mit niedrigem
Druck,
7.3
7.5
7.4
59
Airless-Spritzen,
Airless-Spritzen mit Druckluftunterstützung und
elektrostatisches Spritzen.
Alle Parameter bei der Applikation, z. B.
Viskosität und Temperatur des Beschichtungs-
stoffes,
Spritzdruck und Spritzdüse,
Spritzabstand und Spritzwinkel
sind so zu wählen, dass geschlossene Schichten mit
einheitlicher Schichtdicke entstehen. Die Messver-
fahren und die zulässigen Toleranzgrenzen – und
zwar nach unten und nach oben – sind vorher zu
vereinbaren.
Um die Sollschichtdicke in den zulässigen Toleranz-
grenzen zu erreichen, ist während des Beschichtens
die Nassschichtdicke regelmäßig zu prüfen.
Schwer erreichbare Flächen sowie Ecken und
Kanten sind besonders sorgfältig zu bearbeiten
(z. B. Vorstreichen mit Pinsel oder Rolle).
Vor Beginn und während der Arbeiten muss geprüft
werden, ob die Umgebungsbedingungen, also Tem-
peratur und Luftfeuchte, den im technischen Daten-
blatt des Herstellers angegebenen Vorgaben ent-
sprechen. Frisch beschichtete Flächen sind – wenn
notwendig – zu schützen, z. B. gegen Regen, Staub
oder Lackspritznebel aus benachbarten Gewerken.
Eisenglimmerhaltige und alumini-umpigmentierte Beschichtungs-stoffe und ihre Verarbeitung
Eine wesentliche Funktion von Eisenglimmer in
Beschichtungsstoffen ist die erhöhte Korrosions-
schutzwirkung. Eisenglimmer- und Aluminium-
teilchen decken wegen ihrer blättchenförmigen
Struktur den Untergrund besonders wirksam ab
und werden daher für Beschichtungsstoffe im Kor-
rosionsschutz bevorzugt eingesetzt. Die Pigment-
struktur führt bei sachgemäßer Rezeptierung und
Verarbeitung zu einer diffusen Lichtreflexion,
d. h., Unebenheiten der Metalloberfläche treten,
im Gegen satz zu hochglänzenden Beschichtungs-
filmen, deutlich zurück.
Abb. 7-1: Sony Center Berlin
7.6
60
Die Blättchenstruktur von Metallpigmenten führt
zur Ausbildung des sogenannten polychromati-
schen Effektes. Diese Vielfarbigkeit kommt z. B. bei
intensiven Blau- und Grüntönen sowie bei hellen,
aluminiumpigmentierten Farben besonders zum
Ausdruck. Unterschiede in der Applikationsart ver-
stärken je nach Lichtverhältnis und Betrachtungs-
winkel diese Mehrfarbigkeit und können zu einem
optisch sehr unterschiedlichen Erscheinungsbild
führen. Auch Materialüberlappungen zeigen durch
erhöhte und unterschiedliche Schichtdicke dieses
optisch sehr unterschiedliche Bild. Das Aussehen
der Eisenglimmer-/Aluminiumbeschichtung sollte
daher immer in Relation zu ihrer unbestrittenen
Schutzwirkung betrachtet werden.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass
unterschiedliche Verarbeitungsverfahren zu Farb-
abweichungen führen. Für Ausbesserungen oder
Nacharbeiten ist das gleiche Auftragsverfahren wie
bei der ursprünglichen Arbeitsausführung anzu-
wenden. Wo dies nicht möglich ist, sollten immer
geometrisch abgeschlossene Teilflächen bearbeitet
werden.
Überwachung der Arbeiten
Alle Arbeiten sind grundsätzlich vom Auftrag-
nehmer (Eigenüberwachung), zweckmäßig auch
vom Auftraggeber (Fremdüberwachung) zu
überwachen. Gegebenenfalls ist der Hersteller der
Beschichtungsstoffe hinzuzuziehen.
Die Art und Häufigkeit der Überwachung wird
durch die Art und Bedeutung des Bauwerks
bestimmt und zwischen den Vertragspartnern
vereinbart. Für die Überwachung ist fachkundiges
Personal erforderlich. Alle Unstimmigkeiten sind
zwischen den Vertragspartnern zu klären, ggf.
müssen Vereinbarungen geändert werden.
Die Beschichtungen müssen entsprechend der
Spezifikation geprüft werden auf
Gleichmäßigkeit, Farbe und Deckvermögen,
Mängel wie Fehlstellen, Runzeln, Krater, Luft-
blasen, Abblätterungen, Risse und Läufer,
Trockenschichtdicke nach ISO 2808 oder ISO
19840,
Haftfestigkeit nach ISO 2409, DIN EN 16276 und
ISO 4624,
in Sonderfällen: Porosität mit Nieder- und Hoch-
spannungsgeräten.
Zur Messung der Trockenschichtdicke müssen zwi-
schen den Vertragspartnern festgelegt sein:
Messverfahren und Messgeräte,
Einzelheiten zur Kalibrierung der Geräte,
Berücksichtigung des Einflusses der Rauheit,
Art und Anzahl der Messungen für jede Ober-
flächenart (Messplan) sowie
Form der Dokumentation der Messergebnisse
und deren Abgleich mit den Abnahmekriterien.
Da in der Praxis Schichtdickenschwankungen
un vermeidbar sind, legt die DIN EN ISO 12944 zu-
Tab. 7-1: Empfohlene Anzahl von Kontrollflächen (Höchstwerte)
Größe der zu beschichtenden Fläche [m²]
Höchstzahl von Kontrollflächen
Prozentualer Anteil der Kon-trollflächen zur Gesamtfläche
Gesamtfläche der Kontrollflächen [m²]
< 2.000 3 0,6 12
2.000 – 5.000 5 0,5 25
5.000 – 10.000 7 0,5 50
10.000 – 25.000 7 0,3 75
25.000 – 50.000 9 0,2 100
> 50.000 9 0,2 200
7.7
61
lässige Toleranzen für Über- und Unterschreitungen
fest. Diese gelten für die Vertragspartner, sofern kei-
ne abweichenden Regelungen vereinbart wurden.
Vor allem in kritischen Phasen, z. B. bei Änderung
der Verantwortlichkeit oder nach längeren Lager-
zeiten zwischen der Applikation einzelner Schich-
ten, ist die Trockenschichtdicke unter Beachtung
der Soll-, Mindest- und Höchstschicht dicke zu
messen.
Bei zerstörenden Messverfahren, z. B. für die Haft-
festigkeit, müssen die beschädigten Stellen aus-
gebessert werden. Die DIN EN ISO 16276-1 und -2
geben Hinweise zur Beurteilung der Adhäsion/
Kohäsion einer Beschichtung auf der Baustelle.
Anlegen von Kontrollflächen
Kontrollflächen am Bauwerk werden angelegt, um
einen verbindlichen Standard für die Ausfüh-
rung der Beschichtungsarbeiten festzulegen,
die Angaben des Beschichtungsstoffherstellers
oder Auftragnehmers zu verifizieren und um
das Verhalten der Beschichtungen zu jedem Zeit-
punkt beobachten und prüfen zu können.
Kontrollflächen werden in der Regel nicht für
Gewähr leistungs zwecke benutzt. Sie können jedoch
nach Vereinbarung zwischen den Vertragspartnern
für diesen Zweck herangezogen werden.
Kontrollflächen werden in Gegenwart aller
Vertrags partner an repräsentativen Bereichen an-
gelegt, wo die Korrosionsbelastungen des Bauwerks
typisch sind. Sie sollten auch Zonen wie Schweiß-
nähte, Schraubenverbindungen, Kanten etc. mit-
einbeziehen.
Kontrollflächen müssen in Gegenwart der Vertrags-
partner angelegt und dokumentiert werden. Neben
den Beschichtungsarbeiten sind auch die Art und
der Zustand der Oberflächenvorbereitung zu proto-
kollieren.
Ihre Größe und Anzahl muss technisch und
wirtschaftlich im angemessenen Verhältnis zum
gesamten Bauwerk stehen (Tab. 7-1).
Kontrollflächen können dauerhaft gekennzeichnet
werden und sind im Korrosionsschutzplan zu
dokumentieren.
Die Bewertung der Beschichtungen muss nach Ver-
fahren erfolgen, die zwischen den Vertragspartnern
vereinbart sind, am besten nach den einschlägigen
Normen.
Wenn Kontrollflächen für Gewährleistungs zwecke
herangezogen werden, müssen Mängel an der
Beschichtung und ihre Ursachen in Einzelfall-
entscheidungen von qualifizierten Sachverständi-
gen beurteilt werden.
Beschädigte Kontrollflächen werden ausgebessert,
die Ausbesserungen gelten dann aber nicht mehr
als Kontrollflächen.
7.8
Abb. 7-2: Airless-Verarbeitung
62
8 Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung
Die Basis jeder vertraglichen Vereinbarung zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer bei
Beschichtungsarbeiten im Stahlbau ist die genaue Beschreibung der zu erbringenden Leistung.
In Spezifikationen wird das zu beschichtende Objekt in allen Details beschrieben, die auszu-
führenden Arbeiten und das zu verwendende Material werden festgelegt und die Art der
Überprüfung wird vereinbart. Schließlich muss eine Gewährleistungsdauer vereinbart werden.
Anwendungsbereich
DIN EN ISO 12944-8 „Erarbeiten von Spezifikatio-
nen für Erstschutz und Instandsetzung“ behandelt
das Erstellen von Spezifikationen für den Korro-
sionsschutz von Stahlbauten mit Beschichtungs-
systemen
beim Erstschutz und
bei der Instandsetzung.
Die vorgeschlagenen Schemata und Formblätter
lassen sich auf Arbeiten im Werk und auf der Bau-
stelle, für den Erstschutz und die Instandsetzung
anwenden. Dabei können die Korrosionsbelastun-
gen, die Umgebungsbedingungen und eventuelle
Sonderbelastungen sehr unterschiedlich sein.
Dieser Teil der Norm enthält:
Verfahren zum Erarbeiten einer Spezifikation
für Erstschutz oder Instandsetzung,
Inhalt einer Spezifikation,
Angaben zu einer Spezifikation für Beschich-
tungssysteme für Erstschutz und Instand-
setzung,
ein Formblatt für das Anlegen von Kontroll-
flächen,
Schemata für den Planungsablauf von Erst-
schutz- und Instandsetzungsarbeiten,
Formblätter für eine Spezifikation von Beschich-
tungssystemen für Erstschutz und Instand-
setzung und
Formblätter für den Abschlussbericht und den
Prüfbericht.
Nutzungsdauer, Schutz dauer und Gewährleistung
Die realisierbare Schutzdauer eines Beschichtungs-
systems ist im Allgemeinen kürzer als die erwartete
Nutzungsdauer des Bauwerks. Aus diesem Grund
muss bereits bei der Planung und Gestaltung die
Möglichkeit der Instandsetzung oder Erneue-
rung von Beschichtungssystemen miteinbezogen
werden. Später nicht mehr zugängliche Bauteile
müssen von vornherein so geschützt werden, dass
der Korrosionsschutz während der Nutzungsdauer
des Bauwerks sichergestellt ist.
Für den Erstschutz eines Bauwerkes mit langer
Nutzungsdauer ist ein Beschichtungssystem mit
der längsten zu erwartenden Schutzdauer („hoch“
gemäß DIN EN ISO 12944-5) wirtschaftlich, weil
dadurch der Umfang der Instandsetzungsmaß-
nahmen oder Erneuerungsarbeiten während der
Nutzungsdauer auf ein Minimum reduziert wird.
Aus der zu erwartenden Schutzdauer kann unter
Berücksichtigung der zu erwartenden Nutzungs-
dauer ein Instandsetzungsprogramm abgeleitet
werden, das in der mittel- und langfristigen
Planung Berücksichtigung findet. Demgegenüber
ist die Gewährleistungsdauer ein juristischer
Begriff und somit Gegenstand vertraglicher Ver-
einbarungen.
Der entscheidende Zeitpunkt für die Gewährleis-
tung ist die Abnahme der erbrachten Leistung.
Innerhalb der Gewährleistungsdauer kann der
Auftraggeber die Beseitigung von Mängeln an der
8.1 8.2
63
Beschichtung verlangen, die auf vertragswidrige
Leistung zurückzuführen sind. Die Tatsache eines
Schadens allein genügt zur Begründung eines An-
spruchs jedoch nicht. Der Schaden könnte ja auch
durch eine unvorhergesehene, hohe Belastung des
Objektes oder durch normale Abnutzung entstan-
den sein.
Planung von Korrosions-schutzarbeiten im Erstschutz
Bei der Planung des Korrosionsschutzes durch Be-
schichtungssysteme müssen alle technischen und
wirtschaftlichen Gesichtspunkte Berücksichtigung
finden. Dazu gehören die Umgebungsbedingungen,
die spätere Nutzung des Bauwerks, die Kosten für
unterschiedliche Beschichtungssysteme, die Kosten
für Erstschutz und Instandsetzung, aber auch die
Anforderungen in Bezug auf Arbeitssicherheit und
Umweltschutz. Diese Arbeit kann durch projekt-
bezogene Pläne und Phasenablaufpläne für den
Erstschutz unterstützt werden.
Sorgfältige Planung und Spezifikation sowie Kom-
munikation zwischen Auftraggeber, Auftragnehmer
und allen anderen Beteiligten zum frühestmög-
lichen Zeitpunkt tragen dazu bei, Probleme zu
vermeiden, die später nur mit viel Zeitaufwand und
hohen Kosten beseitigt werden können.
Planung von Korrosions schutz-arbeiten bei der Instandsetzung
Die Planung von Instandsetzungsarbeiten wird
wesentlich erleichtert, wenn man auf eine gute
Dokumentation des Erstschutzes oder der voran-
gegangenen Instandsetzungen zurückgreifen kann.
Gute Dokumentation in der Gegenwart schafft
günstige Verhältnisse für die Zukunft.
Beim Erarbeiten einer Spezifikation für Instand-
setzungsarbeiten ist zunächst zu klären, ob
eine Vollerneuerung,
eine Teilerneuerung oder
eine Ausbesserung
des Beschichtungssystems erfolgen soll.
Diese Entscheidung hängt vom Zustand der
Altbeschichtung ab sowie von deren notwendiger
Bearbeitung vor der Applikation neuer Beschich-
tungsstoffe. Oft ist es ratsam, neben den eigenen
Experten externe Sachverständige hinzuzuziehen,
um den Zustand des alten Beschichtungssystems
zu analysieren und ggf. verschiedene technische
Möglichkeiten für das neue System aufzuzeigen.
Gewährleistungsansprüche
Zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer wird
eine Verjährungsfrist für Gewährleistungsan-
sprüche – meistens Gewährleistungsfrist genannt
– vereinbart, innerhalb derer der Auftraggeber die
Beseitigung von Mängeln verlangen kann. Dabei ist
zu unterscheiden zwischen Mängeln als Folge ver-
tragswidriger Leistung und Mängeln als Folge von
Umständen, die der Auftragnehmer nicht zu vertre-
ten hat. Je größer die Zeitspanne zwischen Abnah-
me der Leistung und Ende der Gewährleistungsfrist
ist, umso schwieriger wird diese Unterscheidung.
Da Mängel als Folge fehlerhafter Ausführung erfah-
rungsgemäß schon kurze Zeit nach Fertigstellung
erkennbar werden, ist in § 13 Absatz 4 der VOB/B
(Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen)
die Regelverjährungsfrist für Gewährleistungs-
ansprüche nach sorgfältiger Abwägung aller Inter-
essen generell auf vier Jahre festgesetzt worden.
Gemäß § 634 a Absatz 1 Nr. 2 Bürgerliches Gesetz-
buch verjähren Mängelansprüche bei Bauwerken in
fünf Jahren. Auch hier beginnt die Verjährung mit
der Abnahme des Werkes.
8.4
8.3
8.5
64
Eingehauster Pylon einer Brücke in Ludwigshafen
65
9 Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Umweltschutz
Vor allen technischen Maßnahmen genießen die Vorsorge für die Gesundheit der Mitarbeiter und
der Schutz der natürlichen Umwelt, also von Luft, Wasser und Boden, höchste Priorität.
In Gesetzen und Verordnungen sind diese Schutzziele definiert. In nachgeordneten , Richtlinien
und Normen sowie in den Schriften und Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaf-
ten sind die Maßnahmen zum Erreichen dieser Ziele detailliert beschrieben.
Einleitung
Neben den rechtsverbindlichen Bestimmungen des
Arbeitsschutzgesetzes, der Betriebssicherheits- und
der Gefahrstoffverordnung greift auch die DIN EN
ISO 12944 -1 die Aspekte der Arbeitssicherheit und
des Umweltschutzes auf.
Es ist die Pflicht von Auftraggebern, Ausschreiben-
den, Auftragnehmern, Beschichtungsstoffherstellern,
Aufsichtspersonal für Korrosionsschutzarbeiten
und allen anderen Personen, die an einem Objekt
arbeiten, die unter ihrer Verantwortung stehenden
Arbeiten so zu planen und auszuführen, dass weder
die eigene Gesundheit und Sicherheit noch die ande-
rer gefährdet wird.
Dabei muss jede Partei sicherstellen, dass alle ge-
setzlichen Auflagen des Landes, in dem die Arbeiten
ganz oder teilweise durchgeführt werden, eingehal-
ten werden.
Das heißt insbesondere, es sollen
weder toxische noch krebserregende Stoffe vor-
geschrieben oder verwendet werden,
Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen
(VOC) reduziert werden,
Maßnahmen gegen schädliche Einwirkungen von
Rauch, Staub, Dämpfen und Lärm sowie gegen
Brandgefahren getroffen werden.
Weiterhin müssen, wenn es vorgeschrieben ist,
persönliche Schutzausrüstungen wie Augen-,
Haut-, Gehör- und Atemschutz verwendet
werden,
Gewässer und Böden während der Korrosions-
schutzarbeiten gegen eindringende Schadstoffe
geschützt werden,
Abfälle ordnungsgemäß entsorgt oder ggf. re-
cycelt werden.
Die Vorschriften, an denen sich Arbeitgeber und
Arbeitnehmer orientieren müssen, basieren auf
Gesetzen, Verordnungen, Technischen Regeln
und Vorschriften, die vom Gesetzgeber erlassen
sind, und
dem Vorschriften- und Regelwerk (BGVR), das
von den Berufsgenossenschaften herausgegeben
wird und für die Mitglieder der jeweils betroffe-
nen Berufsgenossenschaft genau so bindend ist
wie die Vorschriften des Gesetzgebers.
Alle Vorschriften und Regeln zur Arbeitssicher-
heit basieren auf dem Arbeitsschutzgesetz. Mit
dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) wurde die
europäische Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie
89/391/EWG in Deutschland umgesetzt.
Die Bereitstellung und Benutzung von Arbeits-
mitteln wird über die Betriebssicherheitsverord-
nung geregelt.
Alle Regelungen über den Umgang mit gefähr-
lichen Stoffen und Zubereitungen beruhen auf
dem Chemikaliengesetz und den nachgeordneten
Verordnungen, z. B. der Gefahrstoffverordnung.
Alle Vorschriften zur Regelung der Emission ba-
sieren auf dem Bundes-Immissionsschutzgesetz.
Alle Verordnungen zur Begrenzung der Schad-
stofffracht im Abwasser gehen auf das Wasser-
haushaltsgesetz zurück.
Die Behandlung von Abfällen wird über das
Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz geregelt.
9.1
66
Gesetze und Verordnungen haben Gesetzeskraft.
Demgegenüber sind Technische Regeln, Richtlinien
und Normen, die von Fachleuten erarbeitet wurden
und die gesetzlichen Vorgaben präzisieren, als
Stand der Technik anzusehen. Wer sich daran hält,
wird im Streitfall immer auf der sicheren Seite sein.
Parallel dazu geben die Berufsgenossenschaften ein
Vorschriften- und Regelwerk heraus. Dieses besteht
einerseits aus den Unfallverhütungsvorschriften,
die als BG-Vorschriften (BGV) bezeichnet werden
und in vier Kategorien eingeteilt sind:
BGV A (Allgemeine Vorschriften / Betriebliche
Arbeitsschutzorganisation)
BGV B (Einwirkungen)
BGV C (Betriebsart / Tätigkeiten)
BGV D (Arbeitsplatz /Arbeitsverfahren)
Die BG-Vorschriften stellen für jedes Unterneh-
men und dessen Mitarbeiter verbindliche Pflichten
bezüglich Sicherheit und Gesundheitsschutz am
Arbeitsplatz dar.
Hinzu kommt das berufsgenossenschaftliche Regel-
werk, das BG-Regeln (BGR), BG-Informationen
(BGI) und BG-Grundsätze (BGG) umfasst. Dieses
Regelwerk richtet sich vornehmlich an den Unter-
nehmer und dient diesem als Hilfestellung bei
der Umsetzung seiner Pflichten aus gesetzlichen
Arbeitsschutzvorschriften sowie Unfallverhütungs-
vorschriften.
Der Unternehmer kann bei Beachtung der in BG-
Regeln enthaltenen Empfehlungen davon ausgehen,
dass er die in Unfallverhütungsvorschriften gefor-
derten Schutzziele erreicht.
Bei der Ausführung von Korrosionsschutzarbeiten
mit Beschichtungsstoffen gelten allgemeine Sicher-
heitsmaßnahmen nach Arbeitsschutzgesetz und
Maßnahmen, die für den Umgang mit gefährlichen
Stoffen und Zubereitungen aufgrund der Gefahr-
stoffverordnung und der Betriebssicherheitsverord-
nung vorgeschrieben sind.
Alle Beteiligten haben bestimmte Pflichten einzu-
halten:
Auftraggeber/Bauherr:
Die Pflichten für den Auftraggeber eines Bauvor-
habens ergeben sich im Wesentlichen aus der Bau-
stellenverordnung (BaustellV):
Berücksichtigung der allgemeinen Grundsätze
nach § 4 Arbeitsschutzgesetz,
Übermittlung einer Vorankündigung an die
zuständige Behörde (in der Regel Gewerbe-
aufsichtsamt, Staatliches Amt für Arbeitsschutz),
Bestellung eines geeigneten Koordinators
(SiGeKo), wenn Beschäftigte mehrerer Arbeit-
geber auf der Baustelle tätig werden,
Erstellung eines Sicherheits- und Gesundheits-
schutzplanes (SiGe-Plan) für Baustellen, auf de-
nen Beschäftigte mehrerer Arbeitgeber tätig wer-
den und eine Vorankündigung zu übermitteln ist
oder auf der Beschäftigte mehrerer Arbeitgeber
tätig werden und besonders gefährliche Arbeiten
nach Anhang II BaustellV ausgeführt werden,
Zusammenstellung einer Unterlage für spätere
Arbeiten an der baulichen Anlage.
Auftragnehmer/Unternehmer:
Prüfung des Arbeits- und Sicherheitsplans auf
Unstimmigkeiten;
Objekt-/ baustellenbezogene Gefährdungs-
beurteilung:
Beurteilung möglicher Gefährdungen
(z. B. Absturzrisiko, Stromschlag),
Abschätzung und Bewertung der Risiken,
geeignete Schutzmaßnahmen auswählen und
umsetzen,
Wirksamkeit der gewählten Schutzmaßnah-
men überprüfen und ggf. anpassen,
Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilungen und
der festgelegten Schutzmaßnahmen schriftlich
dokumentieren,
Unterweisung der Mitarbeiter;
Sofern Gefahrstoffe im Sinne der GefStoffV ver-
wendet werden:
Erstellen von Betriebsanweisungen anhand der
Sicherheitsdatenblätter und Produktinformatio-
nen des Stoffherstellers und aufgrund der Kennt-
nisse der Arbeitsgänge sowie Unterweisung der
Arbeitnehmer (TRGS 555);
67
messtechnische Überwachung des Arbeitsplatzes
auf Einhaltung von Grenzwerten (TRGS 900);
Bereitstellung persönlicher Schutzausrüstungen.
Beschäftigte/Arbeitnehmer:
Einhaltung aller einschlägigen Vorschriften,
Befolgen der Betriebsanweisungen,
ggf. Tragen persönlicher Schutzausrüstungen.
Betroffen sind mehrere Komplexe:
die Oberflächenvorbereitung einschließlich der
Entfernung von Altbeschichtungen, z. B. durch
Strahlen,
die Applikation von Beschichtungsstoffen im
Werk oder auf der Baustelle,
Emissionen bei der Härtung der Beschichtungen,
Behandlung von Abwasser im Rahmen der
Oberflächenvorbereitung oder der Reinigung von
Anlagen und Arbeitsgeräten,
die Entsorgung von Strahlschutt, Resten von
ausgehärteten und nicht ausgehärteten Beschich-
tungsstoffen sowie von entleerten Gebinden und
Arbeitsmaterial.
Arbeitssicherheit bei der Oberflächenvorbereitung
Die Oberflächenvorbereitung umfasst Reinigungs-
arbeiten von nicht beschichteten Untergründen
sowie die Entschichtung von Stahlbauwerken, vor
allem durch Strahlen. Dabei treten Stäube auf, es
fallen Strahlschutt und verunreinigtes Abwasser an.
Die Entfernung von Altbeschichtungen im Zuge
der Instandsetzung ist problematisch, da Alt-
beschichtungen Gefahrstoffe enthalten können.
Als Schadstoffe kommen in Betracht:
Pigmente wie Bleimennige, Bleiweiß und
Zinkchromat in allen Korrosionsschutz-
beschichtungen,
Asbest als Füllstoff in dicken Schichten, vor
allem im Stahlwasserbau,
Teer in Beschichtungen im Stahlwasserbau, bei
erdverlegten Rohrleitungen, für Druckrohre in
Stollen und Kühlwasserleitungen,
9.2
Abb. 9-1: Schutzausrüstung beim Strahlen
68
Polychlorierte Biphenyle (PCB) in Beschichtun-
gen und Fugendichtungsmassen.
Alle diese Stoffe sind als „Verdacht auf krebserzeu-
gend“, „krebserzeugend“ oder „fruchtschädigend“
(CMR-Stoffe) eingestuft und sollen in den Mit-
gliedsstaaten der EU nicht mehr in Beschichtungs-
stoffen eingesetzt werden.
Das gesamte Objekt muss eingehaust werden, die
Stäube aus der Luft müssen durch entsorgende
Luftumwälzung des Innenraumvolumens entfernt
werden. In der Abluft müssen die Grenzwerte der
TA Luft eingehalten werden. Die Beschäftigten, die
derartige Arbeiten ausführen, unterliegen arbeits-
medizinischer Überwachung und müssen ggf.
während der Arbeit persönliche Schutzausrüstun-
gen tragen.
Vonseiten der Berufsgenossenschaften gilt insbe-
sondere die BGR 500 „Betreiben von Arbeitsmitteln
(Kapitel: Arbeiten mit Strahlgeräten)“ 1, in der u. a.
Grenzwerte für die Schadstoffe in Strahlmitteln
angegeben und Angaben für die technische Ausrüs-
tung von Maschinen und Geräten enthalten sind.
Beim Druckflüssigkeitsstrahlen ist ebenfalls die
BGR 500 (Kapitel „Arbeiten mit Flüssigkeitsstrah-
lern“) zu berücksichtigen. Beim Flammstrahlen
gilt BGR 500 (Kapitel „Schweißen, Schneiden und
verwandte Verfahren“).
Bei Strahlarbeiten im Stahlwasserbau, bei denen
auch mit dem Vorhandensein von Antifouling-
Additiven zu rechnen ist, sind außerdem die Vor-
schriften des Gewässerschutzes zu beachten.
Arbeitssicherheit beim Aufbringen von Beschichtungen
Beschichtungsstoffe können Lösemittel enthalten,
die beim Verspritzen als Aerosole die Gesundheit
der Arbeitnehmer belasten, aber auch bei der
Härtung an die Umwelt abgegeben werden. Ebenso
können bei der Härtung durch chemische Reaktion
Spaltprodukte freigesetzt werden.
Durch die Einführung festkörperreicher Ein- und
Zweikomponenten-Beschichtungsstoffe sowie durch
den verstärkten Einsatz wässriger Systeme konnte
der Lösemittelanteil erheblich reduziert werden.
Der Hersteller von Beschichtungsstoffen muss dem
Abnehmer der Produkte ein Sicherheitsdatenblatt
liefern, das neben allen technischen Kennwerten
Angaben über den sicheren Umgang mit diesem
Produkt beinhaltet. Anhand dieser Sicherheits-
datenblätter muss der Arbeitgeber Betriebsanwei-
sungen erstellen, die die Arbeitnehmer über die
Vorschriften beim Umgang, über Verhalten im
Gefahrenfall und über die Entsorgungswege von
Stoffen und Zubereitungen informieren.
Insbesondere bei der Verarbeitung von Epoxydharz-
produkten und Antifoulingfarben sollten geeignete
Körperschutzmittel (Schutzhandschuhe, Schutzbril-
len und ggf. Atemschutzfilter) eingesetzt werden.
Maßnahmen zum Umweltschutz
Die Gesetzgebung zum Umweltschutz begrenzt die
Emission von Schadstoffen in die Luft, in Gewässer
und das Abwassersystem und definiert Vorschriften
über die Entsorgung von Abfällen. Belastungen
der Luft treten bereits beim bestimmungsgemäßen
Gebrauch durch Lösemittelemissionen aus zu ver-
arbeitenden Beschichtungsstoffen auf der Baustelle,
aber auch an anderen Orten auf. Beim Abfall ist
die Entsorgung des Strahlschuttes das zentrale
Thema, wobei hier durch die in der Vergangenheit
verwendeten Korrosionsschutzbeschichtungsstoffe
besonders belastete blei-, teer- und asbesthaltige
Abfälle entstehen können. Im Rahmen von Instand-
haltungsarbeiten müssen Oberflächen gereinigt
werden. Oft geschieht dies durch Hochdruck-
wasserstrahlen, wobei das entstehende Abwasser
entsprechend behandelt werden muss, bevor es in
die Kanalisation eingeleitet wird.
9.3
9.4
1 Vormals BGV D26
69
Luft
Der Eintrag von Lösemitteln in die Luft wird durch
Immissionsschutzgesetze und Verordnungen
begrenzt. Für die anlagenbezogen und im Werk
durchgeführten Korrosionsschutzbeschichtungen
gilt die 31. BImSchV, die abhängig von der jährlich
emittierten Lösemittelmenge Löse mittel bilanzen
oder eine Nachbehandlung der Abgase verlangt.
Die 31. BImSchV gilt jedoch nicht nur für stationäre
Werksbeschichtungen, sondern auch für Baustellen
wie z. B. Brückenbauwerke, wenn der jährliche
Lösemittelverbrauch bestimmte Schwellenwerte
überschreitet.
Die Deco-Paint-Richtlinie, deren Umsetzung in
Deutschland die ChemVOCFarbV ist, verfolgt einen
produktbezogenen Ansatz, um Lösemittelemis-
sionen auf Baustellen zu reduzieren. Beschich-
tungsstoffe, die in verschiedene Produkt kategorien
eingeteilt sind, dürfen nur noch bestimmte
Maximalmengen an Lösemitteln enthalten. Die
Deco-Paint-Richtlinie betrifft den Korrosionsschutz
an Gebäuden wie z. B. Bahnhofshallen etc., jedoch
nicht an Ingenieurbauten (Tunnel, Brücken etc.).
Wasser
Das Wasserhaushaltsgesetz und die Abwasser-
verordnung regeln auf Bundesebene; Landes-
wassergesetze und Indirekteinleiterverordnung auf
Landesebene, wie Belastungen der Gewässer durch
Korrosionsschutzarbeiten zu vermeiden sind. Dazu
zählen zum einen Maßnahmen, die bei der Lage-
rung von Beschichtungsstoffen verhindern, dass bei
Unfällen Beschichtungsstoffbestandteile (Löse-
mittel) ins Erdreich und damit ins Grund wasser
gelangen (VAWS). Zum anderen wird festgelegt,
dass belastete Abwässer aus Reinigungsarbeiten
aufgefangen, gegebenenfalls vorbehandelt und so
über die öffentliche Kanalisation den Abwasser-
reinigungs anlagen zugeführt werden (Indirekt-
einleiter verordnung).
Abfall
Die Entsorgung der Strahlmittelabfälle und die
Entsorgung restentleerter Gebinde sind die wesent-
lichen Punkte, die über das Kreislaufwirtschafts-
und Abfallgesetz im Korrosionsschutz geregelt wer-
den. Entsprechend dem Europäischen Abfallkatalog
werden Strahlmittelabfälle nach vorheriger Unter-
suchung auf ihren Schwermetallgehalt klassifiziert
und anschließend entsorgt. Die Mehrfachnutzung
eines Strahlmittels in Kreislaufprozessen kann die
Abfallmenge deutlich reduzieren. Durch Vorunter-
suchungen muss geklärt sein, ob die zu entfernen-
den Beschichtungen gefahrstoffhaltig sind (Asbest,
Abb. 9-2: Absturzsicherung bei Beschichtungsarbeiten in
großer Höhe
70
Blei, Teer), da dies nicht nur Konsequenzen für die
Abfallentsorgung, sondern auch für den Arbeits-
schutz und die Wahl des Entschichtungsverfahrens
hat.
Wegen der Menge und der fallspezifischen Zu-
sammensetzung des Strahlschutts ist es empfeh-
lenswert, frühzeitig mit einem Entsorger Kontakt
aufzunehmen, um die Abfalleinstufung als gefähr-
licher Abfall (Abfallschlüssel 12 01 16* – „Strahl-
mittelabfälle, die gefährliche Stoffe enthalten“) oder
nicht gefährlicher Abfall (Abfallschlüssel 12 01 17 –
„Strahlmittelabfälle mit Ausnahme derjenigen, die
unter 12 01 16* fallen“), dessen Wiederaufarbeitungs-
möglichkeit und die Details des Entsorgungs-
verfahrens zu klären. So kann die Baustellen-
organisation passgenau zu diesen Arbeiten gestaltet
und unnötiger Platzbedarf für die Zwischen-
lagerung des Strahlschutts vermieden werden.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz verlangt eine Ver-
wertung von Verpackungsmaterialien. Rest entleerte
Gebinde können über bundesweite Recycling-
systeme zurückgenommen werden.
Die Hersteller der Beschichtungsstoffe haben die
Verwertung der Gebinde bereits bezahlt, sodass
diese kostenlos zurückgegeben werden können. Im
Gegensatz dazu sind Gebinde mit Restinhalten von
Beschichtungsstoffen meist als gefährlicher Abfall
einzustufen und können nur mit Zusatzkosten
entsorgt werden.
Sicherheit von Anfang an
Das oberste Prinzip sicheren Arbeitens ist immer
noch die Vermeidung von Belastungen des Men-
schen und der Umwelt. Schon bei der Auswahl von
Beschichtungsstoffen soll als Kriterium nicht nur
deren technische Leistungsfähigkeit herangezogen
werden, sondern es müssen bereits zu diesem Zeit-
punkt auch Fragen der Belastung der Mitarbeiter,
der Emission und der Entsorgung geprüft werden.
Das frühzeitige Einbeziehen dieser Aspekte schont
die Gesundheit der Mitarbeiter und spart Geld,
denn die Entsorgung von Sonderabfall ist teuer, die
Einleitung schadstoffbelasteten Wassers ebenfalls.
Außerdem können Zuwiderhandlungen als Straf-
tatbestand gewertet oder als Ordnungswidrigkeit
ausgelegt und mit einem entsprechenden Bußgeld
belegt werden.
9.5
Abb. 9-3: Schutzausrüstung bei der Spritzapplikation
71
9.6 Gesetze, Verordnungen und andere Vorschriften zur Arbeitssicherheit und zum Umweltschutz
9.6.1 Wichtige Gesetze und Verordnungen, Stand 2010
Bezeichnung Titel
AbwV Abwasserverordnung Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer und zur Anpassung der Anlage des Abwasserabgabengesetzes
ADR Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße
ArbSchG Arbeitsschutzgesetz
ArbStättV Arbeitsstättenverordnung
BaustellV Baustellenverordnung
BetrSichV BetriebssicherheitsverordnungVerordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Gebrauch bei der Arbeit, über Sicherheit beim Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen und über die Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes
BImSchG Bundes-Immissionsschutzgesetz Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge
2. BImSchV 2. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung zur Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen halogenierten organischen Verbindungen
4. BImSchV 4. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen
5. BImSchV 5. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über Immissionsschutz
11. BImSchV 11. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über Emissionsschutzerklärungen
12. BImSchV 12. Bundes-Immissionsschutzverordnung Störfall-Verordnung
31. BImSchV Verordnung zur Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen bei der Verwendung organischer Lösemittel in bestimmten Anlagen
ChemG ChemikaliengesetzGesetz zum Schutz vor Gefahrstoffen
GefStoffV Gefahrstoffverordnung Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen
GPSG Geräte- und Produktsicherheitsgesetz
IndV IndirekteinleiterverordnungVerordnung des Umweltministeriums über das Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen
LärmVibrationsArbSchV Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung
LasthandhabV Lastenhandhabungsverordnung
KrW-/AbfG Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen
PSA-BV Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei Gebrauch persönlicher Schutzausrüstungen bei der Arbeit
REACH Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe
WHG Wasserhaushaltsgesetz Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts
72
Bezeichnung Titel
TRbF Technische Regeln über brennbare Flüssigkeiten
TA Luft Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft
TA Lärm Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm
TA Abfall Technische Anleitung zur Lagerung, chemisch-physikalischen oder biologischen Behandlung, Verbrennung
und Ablagerung von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen
VwVwS Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaushaltsgesetz über die Einstufung wassergefährdender Stoffe
in Wassergefährdungsklassen
Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe – VwVwS
RAB zur BaustellV Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen
ASR zur ArbStättV Arbeitsstättenregeln
Die alten Arbeitsstätten-Richtlinien gelten weiter fort, jedoch nicht länger als bis zum 31. Dezember 2012
und werden in dieser Zeit in zwangloser Folge durch die Technischen Regeln für Arbeitsstätten ersetzt.
TRBS Technische Regeln für Betriebssicherheit
Nach § 27 BetrSichV gelten bis zum Inkrafttreten neuer Technischer Regeln für Betriebssicherheit die
vorhandenen Technischen Regeln, die von einem Ausschuss im Rahmen einer Rechtsverordnung nach § 11
Gerätesicherheitsgesetz (jetzt § 14 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz) erlassen wurden (TRbF, TRA, TRD
etc.), entsprechend den nunmehr neuen Anforderungen fort.
Die TRBS werden im Gemeinsamen Ministerialblatt (GMBl.) der Bundesregierung und der Bundesministerien
bekannt gegeben.
TRGS zur GefStoffV Technische Regeln für Gefahrstoffe
Gefahrstoffe: Ausgewählte Technische Regeln und Richtlinien
Die neue Gefahrstoffverordnung ist am 1.1.2005 in Kraft getreten. Sie enthält keine Übergangsbestimmungen
für das technische Regelwerk (TRGS), da diesem nach § 8 Abs. 1 der Verordnung zukünftig eine andere
rechtliche Bedeutung zukommt. Der Ausschuss für Gefahrstoffe stellt fest, welche der bisherigen TRGS –
ggf. nach redaktioneller Anpassung – auch nach der neuen Verordnung weiter gelten können und welche
einer inhaltlichen Überarbeitung bedürfen. Die bisherigen Technischen Regeln können jedoch auch künftig
als Auslegungs- und Anwendungshilfe für die neue Verordnung herangezogen werden. Dabei ist jedoch
zu beachten, dass die noch nicht überarbeiteten Technischen Regeln nicht im Widerspruch zu der neuen
Verordnung stehen dürfen.
9.6.2 Konkretisierungen und Verwaltungsanweisungen zu Gesetzen und Verordnungen
Bezeichnung Titel
TRGS 001 Das Technische Regelwerk zur Gefahrstoffverordnung – Allgemeines – Aufbau – Übersicht – Beachtung der
Technischen Regeln für Gefahrstoffe
TRGS 200 Einstufung und Kennzeichnung von Stoffen, Zubereitungen und Erzeugnissen
TRGS 201 Einstufung und Kennzeichnung von Abfällen zur Beseitigung beim Umgang
Bekanntmachung 220 Sicherheitsdatenblatt
TRGS 400 Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen
TRGS 401 Gefährdung durch Hautkontakt – Ermittlung, Beurteilung, Maßnahmen
TRGS 402 Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition
TRGS 500 Schutzmaßnahmen
TRGS 505 Blei
TRGS 507 Oberflächenbehandlung in Räumen und Behältern
73
Bezeichnung Titel
BGV A1 Grundsätze der Prävention
BGV A2 Betriebsärzte und Fachkräfte für Arbeitssicherheit
BGV A3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel
BGV A4 Arbeitsmedizinische Vorsorge
BGV C22 Bauarbeiten
BGV C28 Schiffbau
BGR 500 Betreiben von Arbeitsmitteln
Bezeichnung Titel
TRGS 514 Lagern sehr giftiger und giftiger Stoffe in Verpackungen und ortsbeweglichen Behältern
TRGS 515 Lagern brandfördernder Stoffe in Verpackungen und ortsbeweglichen Behältern
TRGS 519 Asbest: Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten
TRGS 524 Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten in kontaminierten Bereichen
TRGS 551 Teer und andere Pyrolyseprodukte aus organischem Material
TRGS 555 Betriebsanweisung und Information der Beschäftigten
TRGS 559 Mineralischer Staub
TRGS 610 Ersatzstoffe und Ersatzverfahren für stark lösemittelhaltige Vorstriche und Klebstoffe für den Bodenbereich
TRGS 612 Ersatzstoffe, Ersatzverfahren und Verwendungsbeschränkungen für dichlormethanhaltige Abbeizmittel
TRGS 615 Verwendungsbeschränkungen für Korrosionsschutzmittel, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können
TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte
TRGS 901 Begründungen und Erläuterungen zu Grenzwerten in der Luft am Arbeitsplatz
Eine Zusammenstellung aller aktuellen Technischen Regeln für Gefahrstoffe wird von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz
und Arbeitsmedizin unter www.baua.de veröffentlicht.
9.6.3 Ausgewählte Vorschriften und Regeln der Berufsgenossenschaften zur Unfallvermeidung
Das gesamte Vorschriften- und Regelwerk der Be rufsgenossenschaften in der jeweils aktuellen Fas sung ist im Internet unter
www.arbeitssicherheit.de veröffentlicht.
74
10 Regelwerke und Normen
Bezeichnung Beschreibung
DASt Richtlinie 007 Lieferung, Verarbeitung und Anwendung wetterfester Baustähle; herausgegeben vom Deutschen
Ausschuss für Stahlbau (Mai 1993); Stahlbau Verlags- und Service GmbH, Düsseldorf
MES-93 Merkblatt zur Entnahme repräsentativer Strahlschuttproben; herausgegeben von der Bundesanstalt
für Straßenwesen, Brücken- und Ingenieurbau; Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven
RI-ERH-KOR Richtlinien für die Erhaltung des Korrosionsschutzes von Stahlbauten; 2006; Bundesministerium
für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
RKK 91 Richtlinien für Kontrollprüfungen von Korrosionsschutzarbeiten; herausgegeben vom
Bundesminister für Verkehr; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund
TL/TP-KOR-Stahlbauten Technische Lieferbedingungen – Bau- und Stadtentwicklung – und technische Prüfvorschriften für
Beschichtungsstoffe für den Korrosionsschutz an Stahlbauten, Ausgabe 2002; herausgegeben vom
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund
ZTV-ING, Teil 4 Stahlbau,
Stahlverbundbau, Abschnitt 3
Korrosionsschutz von Stahlbauten
Zusätzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten; herausgegeben
vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund
ZTV-W 218 Zusätzliche technische Vertragsbedingungen – Wasserbau (ZTV-W) für Korrosionsschutz im
Stahlwasserbau; herausgegeben von der Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe
RPB Richtlinien für die Prüfung von Beschichtungssystemen für den Korrosionsschutz im
Stahlwasserbau, herausgegeben von der Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe
Leitfaden Leitfaden für die Entschichtung von Asbest- bzw. PAK-haltigen Altanstrichen im Stahlwasserbau
und auf Betonbauwerken; BMVBS/BAW (www.baw.de)
10.1 Regelwerke
10.2 Normenverzeichnis
Zusammenstellung der im Text genannten und weiteren wichtigen Normen für den Korrosionsschutz von Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme
Inter-nationale Norm
Umsetzung als Deutsche Norm (DIN)Umsetzung als Europäische Norm (EN)Titel
ISO 554 –
Normalklimate für die Konditionierung und/oder Prüfung; Anforderungen
ISO 1461 DIN EN ISO 1461
Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen
ISO 15528 DIN EN ISO 15528
Beschichtungsstoffe und Rohstoffe für Beschichtungsstoffe – Probenahme
ISO 1513 DIN EN ISO 1513
Beschichtungsstoffe; Prüfung und Vorbereitung von Proben
ISO 2063 DIN EN ISO 2063
Metallische und andere anorganische Schichten – Zink, Aluminium und ihre Legierungen
ISO 2409 DIN EN ISO 2409
Beschichtungsstoffe; Gitterschnittprüfung
ISO 2808 DIN EN ISO 2808
Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Schichtdicke
75
Inter-nationale Norm
Umsetzung als Deutsche Norm (DIN)Umsetzung als Europäische Norm (EN)Titel
ISO 2812 DIN EN ISO 2812, Teile 1 bis 3
Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen Flüssigkeiten
Teil 1: Eintauchen in Flüssigkeiten außer Wasser
Teil 2: Verfahren mit Eintauchen in Wasser
Teil 3: Verfahren mit saugfähigem Material
ISO 3231 DIN EN ISO 3231
Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen feuchte, Schwefeldioxid enthaltende Atmosphären
ISO 3549 DIN EN ISO 3549
Zinkstaub-Pigmente für Beschichtungsstoffe – Anforderungen und Prüfverfahren
ISO 4624 DIN EN ISO 4624
Beschichtungsstoffe – Abreißversuch zur Beurteilung der Haftfestigkeit
ISO 4628 DIN EN ISO 4628, Teile 1 bis 8 und 10
Beschichtungsstoffe – Beurteilung von Beschichtungsschäden – Bewertung der Menge und der Größe von Schäden und
der Intensität von gleichmäßigen Veränderungen im Aussehen
Teil 1: Allgemeine Einführung und Bewertungssystem
Teil 2: Bewertung des Blasengrades
Teil 3: Bewertung des Rostgrades
Teil 4: Bewertung des Rissgrades
Teil 5: Bewertung des Abblätterungsgrades
Teil 6: Bewertung des Kreidungsgrades nach dem Klebebandverfahren
Teil 7: Bewertung des Kreidungsgrades nach dem Samtverfahren
Teil 8: Bewertung der von einem Ritz ausgehenden Enthaftung und Korrosion
Teil 10: Bewertung der Filiformkorrosion
ISO 6270 DIN EN ISO 6270
Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen Feuchtigkeit
Teil 1: Kontinuierliche Kondensation
Teil 2: Verfahren zur Beanspruchung von Proben in Kondenswasserklimaten
ISO 8501 DIN EN ISO 8501
Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen; Visuelle Beurteilung der
Oberflächenreinheit
Teil 1: Rostgrade und Oberflächenvorbereitungsgrade von unbeschichteten Stahloberflächen und Stahloberflächen nach
ganzflächigem Entfernen vorhandener Beschichtungen
Teil 2: Oberflächenvorbereitungsgrade von beschichteten Oberflächen nach örtlichem Entfernen der vorhandenen
Beschichtungen
Teil 3: Vorbereitungsgrade von Schweißnähten, Kanten und anderen Flächen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten
Teil 4: Ausgangszustände, Vorbereitungsgrade und Flugrostgrade in Verbindung mit Hochdruck-Wasserwaschen
ISO 8502 DIN EN ISO 8502, Teile 2 bis 6, 8 und 9, 11 und 12
Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Prüfungen zum Beurteilen der
Oberflächenreinheit
Teil 2: Laborbestimmung von Chlorid auf gereinigten Oberflächen
Teil 3: Beurteilung von Staub auf für das Beschichten vorbereiteten Stahloberflächen (Klebeband-Verfahren)
Teil 4: Anleitung zum Abschätzen der Wahrscheinlichkeit von Taubildung vor dem Beschichten
Teil 5: Messung von Chloriden auf vorbereiteten Stahloberflächen (Verfahren zum Ionennachweis mit Prüfröhrchen)
Teil 6: Lösen von wasserlöslichen Verunreinigungen zur Analyse – Bresle-Verfahren
Teil 8: Feldprüfung zur refraktometrischen Bestimmung von Wasser (Feuchte)
Teil 9: Feldverfahren zum Bestimmen von wasserlöslichen Salzen durch Leitfähigkeitsmessung
Teil 11: Feldverfahren für die Bestimmung von wasserlöslichem Sulfat durch Trübungsmessung
Teil 12: Feldprüfung zur titrimetrischen Bestimmung von wasserlöslichen Eisenionen
76
Inter-nationale Norm
Umsetzung als Deutsche Norm (DIN)Umsetzung als Europäische Norm (EN)Titel
ISO 8503 DIN EN ISO 8503, Teile 1 bis 5Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Rauheitskenngrößen von gestrahlten StahloberflächenTeil 1: Anforderungen und Begriffe für ISO-Rauheitsvergleichsmuster zur Beurteilung gestrahlter OberflächenTeil 2: Verfahren zur Prüfung der Rauheit von gestrahltem Stahl – VergleichsmusterverfahrenTeil 3: Verfahren zur Kalibrierung von ISO-Rauheitsvergleichsmustern und zur Bestimmung der Rauheit – MikroskopverfahrenTeil 4: Verfahren zur Kalibrierung von ISO-Rauheitsvergleichsmustern und zur Bestimmung der Rauheit – TastschnittverfahrenTeil 5: Abdruckverfahren zum Bestimmen der Rauheit
ISO 8504 DIN EN ISO 8504, Teile 1 bis 3Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Verfahren für die Oberflächenvorbereitung Teil 1: Allgemeine GrundsätzeTeil 2: StrahlenTeil 3: Reinigen mit Handwerkzeugen und mit maschinell angetriebenen Werkzeugen
ISO 9000 DIN EN ISO 9000Qualitätsmanagementsysteme – Grundlagen und Begriffe
ISO 9001 DIN EN ISO 9001Qualitätsmanagementsysteme – Anforderungen
ISO 9223 –Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären; Klassifizierung
ISO 9226 –Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären; Bestimmung der Korrosionsrate von Standardproben zur Ermittlung der Korrosivität
ISO 9227 DIN EN ISO 9227 Korrosionsprüfungen in künstlichen Atmosphären – Salzsprühnebelprüfungen
ISO 11124 DIN EN ISO 11124, Teile 1 bis 4Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an metallische StrahlmittelTeil 1: Allgemeine Einleitung und Einteilung Teil 2: Hartguss, kantig (Grit)Teil 3: Stahlguss mit hohem Kohlenstoffgehalt, kugelig und kantig (Shot und Grit) Teil 4: Stahlguss mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, kugelig (Shot)
ISO 11126 DIN EN ISO 11126, Teile 1, 3 bis 10Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an nichtmetallische StrahlmittelTeil 1: Allgemeine Einleitung und Einteilung Teil 5: Strahlmittel aus Nickelhüttenschlacke Teil 8: Olivinsand Teil 3: Strahlmittel aus Kupferhüttenschlacke Teil 6: Strahlmittel aus Hochofenschlacke Teil 9: StaurolithTeil 4: Strahlmittel aus Schmelzkammerschlacke Teil 7: Elektrokorund Teil 10: Granat
ISO 12944 DIN EN ISO 12944, Teile 1 bis 8Korrosionsschutz von Stahlbauten durch BeschichtungssystemeTeil 1: Allgemeine EinleitungTeil 2: Einteilung der UmgebungsbedingungenTeil 3: Grundregeln zur GestaltungTeil 4: Arten von Oberflächen und OberflächenvorbereitungTeil 5: BeschichtungssystemeTeil 6: Laborprüfungen zur Bewertung von BeschichtungssystemenTeil 7: Ausführung und Überwachung der BeschichtungsarbeitenTeil 8: Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung
77
Inter-nationale Norm
Umsetzung als Deutsche Norm (DIN)Umsetzung als Europäische Norm (EN)Titel
ISO 14713 DIN EN ISO 14713, Teile 1 bis 3Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor KorrosionTeil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und KorrosionsbeständigkeitTeil 2: FeuerverzinkenTeil 3: Sherardisieren
ISO 16276 DIN EN ISO 16276, Teile 1 und 2Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Beurteilung der Adhäsion/Kohäsion (Haftfestigkeit) einer Beschichtung und Kriterien für deren AnnahmeTeil 1: AbreißversuchTeil 2: Gitterschnitt- und Kreuzschnittprüfung
ISO 19840 –Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Messung der Trockenschichtdicke auf rauhen Substraten und Kriterien für deren Annahme
– DIN EN 10025, Teile 1 bis 6Warmgewalzte Erzeugnisse aus BaustählenTeil 1: Allgemeine technische LieferbedingungenTeil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte BaustähleTeil 3: Technische Lieferbedingungen für normalgeglühte/normalisierend gewalzte, schweißgeeignete FeinkornbaustähleTeil 4: Technische Lieferbedingungen für thermomechanisch gewalzte, schweißgeeignete FeinkornbaustähleTeil 5: Technische Lieferbedingungen für wetterfeste BaustähleTeil 6: Technische Lieferbedingungen für Flacherzeugnisse aus Stählen mit höherer Streckgrenze im vergüteten Zustand
– DIN EN 10238Automatisch gestrahlte und automatisch fertigungsbeschichtete Erzeugnisse aus Baustählen
– DIN EN 12501, Teil 1 und 2Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe – Korrosionswahrscheinlichkeit in BödenTeil 1: AllgemeinesTeil 2: Niedrig- und unlegierte Eisenwerkstoffe
– DIN EN 1090, Teile 1 bis 3Ausführung von Stahltragwerken und AluminiumtragwerkenTeil 1: Konformitätsnachweisverfahren für BauteileTeil 2: Technische Regeln für die Ausführung von StahltragwerkenTeil 3: Technische Regeln für die Ausführung von Aluminiumtragwerken
– Normenreihe DIN EN 1993Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten
– DIN EN 14879, Teile 1 bis 6Beschichtungen und Auskleidungen aus organischen Werkstoffen zum Schutz von industriellen Anlagen gegen Korrosion durch aggressive MedienTeil 1: Terminologie, Konstruktion und Vorbereitung des UntergrundesTeil 2: Beschichtungen für Bauteile aus metallischen WerkstoffenTeil 3: Beschichtungen für Bauteile aus BetonTeil 4: Auskleidung für Bauteile aus metallischen WerkstoffenTeil 5: Auskleidung für Bauteile aus BetonTeil 6: Kombinierte Auskleidung mit Plattierungen (Plattenanlagen) und Ausmauerungen
– DIN 18800, Teile 1 bis 7StahlbautenTeil 1: Bemessung und KonstruktionTeil 2: Stabilitätsfälle – Knicken von Stäben und StabwerkenTeil 3: Stabilitätsfälle – PlattenbeulenTeil 4: Stabilitätsfälle – SchalenbeulenTeil 5: Verbundtragwerke aus Stahl und Beton – BemessungTeil 7: Ausführung und Herstellerqualifikation
78
Impressum
Herausgeber:
Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e. V. Bundesverband Korrosionsschutz e. V.
Mainzer Landstraße 55 Kalscheurer Weg 12
60329 Frankfurt/Main 50969 Köln
Stand: Dezember 2010
Neuauflage der Broschüre von 1999
Fotos: Alle Abbildungen in dieser Broschüre wurden freundlicherweise von den Mitgliedsfirmen der beiden herausgebenden
Verbände zur Verfügung gestellt.
Geholit + Wiemer Lack- u. Kunststoff-Chemie GmbH, Graben-Neudorf
Titelbild; Seiten 11, 16, 18, 28, 29, 35, 41, 45, 46, 50, 54, 55, 59
Sika Deutschland GmbH, Stuttgart
Seiten 4, 8, 11, 15, 25, 30, 37, 39, 43, 48, 49, 52, 53, 56, 61, 64, 70
Massenberg GmbH, Essen
S. 20
Franz Dietrich AG, Hannover
S. 23
Litterer Korrosionsschutz GmbH, Mannheim
S. 67
Werner Diener GmbH & Co. Industrieanstrich KG, Köln
S. 69
Graphische Gestaltung: Seippel & Weihe Kommunikationsberatung GmbH, Offenbach
Druck: Dr. Cantz’sche Druckerei GmbH & Co. KG, Ostfildern
© Deutsches Lackinstitut GmbH 2010,
Frankfurt am Main
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