02.11.21 – Feuerverzinken
Lange Nutzungsdauer als erster Schritt
Um die globalen Klimaherausforderungen zu bewältigen, gilt der Übergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft als unabdingbar. Die Grundidee dieser Circular Economy basiert auf der Herstellung langlebiger Produkte, die wiederverwendbar sind, aber auch instand gesetzt und recycelt werden können.
Die Farbbeschichtung des Eiffelturms wird alle sieben Jahre instandgesetzt, wofür jeweils 60 t Farbbeschichtung erforderlich sind und 25 Lackierer rund 18 Monate benötigen. © Institut Feuerverzinken
Die Feuerverzinkung des Bahnhofs St. Ottilien ist auch nach rund 120 Jahren noch überwiegend intakt. © Institut Feuerverzinken
Feuerverzinkter Stahl erfüllt diese Eigenschaften in besonderem Maße, wobei sich die Langlebigkeit feuerverzinkter Produkte sehr anschaulich beim Vergleich mit anderen Korrosionsschutzsystemen zeigt. Generell gilt: Stahl ist ein dauerhafter Werkstoff, wenn er vor Korrosion geschützt wird. Große Stahlkonstruktionen wie der berühmte Eiffelturm aus dem Jahr 1889 belegen dies ebenso wie die kleine Wellblechhütte des Bahnhofs St. Ottilien am Ammersee von 1898. Während für das Pariser Wahrzeichen eine Farbbeschichtung als Korrosionsschutz gewählt wurde, zeichnet sich das kleine Bahnhofsgebäude durch eine Feuerverzinkung aus. Das macht den Unterschied: Die Feuerverzinkung des Bahnhofs St. Ottilien wurde bisher nicht instand gesetzt und zeigt sich auch nach rund 120 Jahren als überwiegend intakt. Lediglich die dachseitigen Wellbleche auf der Oberseite weisen starke Korrosionserscheinungen auf, die mittelfristig einer Neuverzinkung bedürfen. Im Gegensatz dazu muss die Farbbeschichtung des Eiffelturms alle sieben Jahre instandgesetzt werden. Hierzu sind jeweils 60 t Farbbeschichtung erforderlich, und 25 Lackierer benötigen pro Instandhaltungszyklus rund 18 Monate. Die Kosten pro Instandhaltung betragen drei Millionen Euro. Wäre der Eiffelturm feuerverzinkt worden, sähe die Rechnung anders aus – nicht nur unter Kosten-, sondern vor allem auch unter Nachhaltigkeitsaspekten.
Studie quantifiziert Vorteile
Mit jeder Instandsetzung sind auch Umweltauswirkungen verbunden. Dies zeigt eine Nachhaltigkeitsstudie der Technischen Universität Berlin. Verglichen hat sie die Umweltauswirkungen des Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken gemäß DIN EN ISO1461 mit einer Beschichtung gemäß DIN EN ISO 12944 Teil 5 am Beispiel eines Parkhauses in Stahlbauweise nach 20, 40 und 60 Jahren. Im Gegensatz zur wartungsfreien Feuerverzinkung des Parkhauses muss die weniger langlebige Beschichtung alle 20 Jahre erneuert werden. Hierdurch erhöhen sich pro Instandsetzungszyklus die Umweltauswirkungen des Parkhauses, während die Werte für das feuerverzinkte Parkhaus konstant bleiben. Besonders anschaulich wird dies auch am CO2-Ausstoß: Der an sich schon höhere Ausstoß des Beschichtungssystems wächst nach zwei Instandhaltungen auf insgesamt 98,6 t und ist damit im Vergleich zur Feuerverzinkung um das 2,4-fache höher.
Quantifizierung durch Normen und Regelwerke
Auch Normen und Regelwerke treffen Aussagen zur Dauerhaftigkeit von Korrosionsschutzsystemen. So können der DIN EN ISO 14713-1 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion“ Aussagen über die rechnerische Schutzdauer feuerverzinkter Überzüge in unterschiedlichen Korrosivitätskategorien entnommen werden. Hilfreich ist auch die Tabelle „Nutzungsdauer von Bauteilen zur Lebenszyklusanalyse“. Sie quantifiziert die Dauerhaftigkeit feuerverzinkter Bauteile. Die Tabelle ist Teil vom „Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude“ (BNB), das vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung unter wissenschaftlicher Begleitung durch das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung und in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen entwickelt wurde.
Betrachtet man die in Deutschland vorherrschende atmosphärische Korrosivität, so erreicht ein durchschnittlicher Zinküberzug mit 85 µm Schichtdicke auf mehr als 95 % der Fläche Deutschlands eine Korrosionsschutzdauer von mindestens 50 Jahren. Die Schutzdauer von Beschichtungssystemen werden durch die Schutzdauerklassen der DIN EN ISO 12944 definiert. Je nach Qualität des Beschichtungssystems reichen diese von 7 bis über 25 Jahre.
Fazit
Die Schutzdauer von Korrosionsschutzsystemen für Stahl ist sehr verschieden. Unterschiedliche Systeme verursachen verschieden hohe Umweltauswirkungen. Die Dauerhaftigkeit des Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken von meist 50 Jahren und mehr wird von Beschichtungen nicht ansatzweise erreicht. Aufgrund der Wartungsfreiheit der Feuerverzinkung fallen für viele Jahrzehnte keine Instandsetzungsarbeiten an. Hierdurch werden in hohem Maße zusätzliche Umweltauswirkungen vermieden.
Institut Feuerverzinken GmbH
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