Zinklamellensysteme schützen Offshore-Bauwerke dauerhaft und zuverlässig

Korrosionsschutz für Extrembedingungen

In 2018 wurde die DIN EN ISO 12944 für Stahlkonstruktionen aktualisiert und ergänzt. Dabei wurde im Teil 9 der Norm die Korrosivitätsklasse „CX“ für Beschichtungen im Offshore-Bereich eingeführt. Aktuelle Laborprüfungen bei Dörken zeigen, dass sich für diese Extrembereiche auch Zinklamellensysteme als vorteilhafte Alternative zu den gängigen und in der Norm genannten Nassbeschichtungen eignen.

Was wird in der DIN EN ISO 12944 geregelt?

Die DIN EN ISO 12944 „Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme normiert den Korrosionsschutz an tragenden Stahlbauten mit mindestens 3 mm Materialstärke aus unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl durch organische Nassbeschichtungssysteme – also Beschichtungen, die unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen trocknen oder aushärten. Die Norm dient als Basis für die Planung und Ausführung von Beschichtungsarbeiten an Stahlbauten wie zum Beispiel Brücken, Strommasten oder auch Windkraft- oder Offshore-Anlagen.

Was ist neu in der aktualisierten Norm?

Die größtenteils aus dem Jahr 1998 stammende DIN EN ISO 12944 wurde komplett aktualisiert und erweitert. Mit der Ergänzung wurde die bisherige DIN ISO 20340 in Teil 9 der DIN EN ISO 12944 integriert. Teil 9 beschreibt die genaue Durchführung zyklischer Korrosionsschutzprüfungen bzw. Leistungsprüfverfahren im Labor für Bauwerke im Offshore-Bereich. Für diese Bauwerke im offenen Meer – bisher unter der Korrosivitätskategorie „C5-M“ erfasst – wurde in der aktuellen Fassung eine neue Kategorie „CX“/ „CX Extrem“ eingeführt. Zudem wurden die bisherigen Kategorien „C5 M“ und „C5 I“ zusammengeführt und nun ausschließlich auf Bauwerke an Land bezogen.

Was ändert sich bei den Korrosionsschutzprüfungen?

Für alle Offshore-Bauwerke der neuen Korrosivitätskategorie „CX“ (Korrosionsbe­lastung: extrem) wurde eine geänderte Laborprüfung zur Feststellung der Leistungsfähigkeit des Korrosionsschutzes eingeführt. Das bedeutet: Alle in diesen Extrembereichen eingesetzten Systeme müssen eine noch deutlich anspruchsvollere zyklische Alterungsprüfung gemäß DIN EN ISO 12944-9 im Labor durchlaufen. Dabei werden die Proben für 4.200 Stunden einer Kombination aus Salzsprühtest, UV-Test und Frieren bei -20°C unterzogen. Die Prüfung dauert insgesamt 7 Tage, was eine Außenbewitterung unter Realbedingungen von 25 Wochen simulieren soll. Diese Simulation – so wird in der Norm auch angemerkt – ist jedoch kritisch zu betrachten, da die zyklische Alterung nicht zwangsläufig die gleiche Wirkung hat wie eine natürliche Alterung.

Eine der wichtigsten Änderungen gegenüber der „alten“ DIN ISO 20340 bezieht sich darüber hinaus auf die Leistungskriterien zur Unterwanderung der Beschichtung. Die Norm legt nun fest, dass die Unterrostung bei Beschichtungssystemen für stark belastete Bereiche wie Tidebereiche, Spritzwasserzonen, Hubschrauberdecks/Fluchtwege und Bodenbeschichtungen maximal 8,0 mm und bei allen anderen Anwendungen der Kategorie „CX“ maximal 3,0 mm betragen darf. 

Erfüllen Zinklamellenbeschichtungen die „CX“-Anforderungen?

Vor diesem Hintergrund hat Dörken die Zinklamellensysteme des Unternehmens in verschiedenen Basecoat-/Topcoat-Kombinationen der zyklischen Alterungsprüfung gemäß DIN EN ISO 12944-9 unterzogen, um deren Eignung für die Anforderungen der neuen Korrosivitätskategorie „CX“ zu untersuchen. Dabei wurden 13 beschichtete Stahlbleche vorbereitet und vor dem Test mit einem horizontalen Ritz in der Länge 50 mm und der Dicke von mindestens 2 mm versehen und dann dem Prüfzyklus unterzogen. Das Ergebnis: Bei allen Systemen ließ sich nach 4.200 Stunden Rotrost am Ritz feststellen. 7 der 13 getesteten Zinklamellensysteme konnten die Anforderungen in vollem Umfang erfüllen und entsprechen gemäß DIN EN ISO 12944-9 der Korrosivitätskategorie „CX“. Dabei erwies sich beispielsweise die Kombination des Basecoats Delta-Protekt KL 120 mit dem Topcoat Delta-Seal GZ als die Lösung mit der geringsten Unterwanderung. 

Warum ist die Zinklamellentechnologie noch vorteilhaft?

Neben der sehr hohen Schutzleistung gegen Rotrost bei sehr geringer Schichtdicke bieten Zinklamellensysteme weitere Vorteile. Durch den genau auf den Zinklamellen-Basecoat abgestimmten Topcoat lassen sich zusätzlich multifunktionale Eigenschaften wie Chemikalienbeständigkeit beispielsweise gegen Reinigungsmedien erzielen. 

Dies kann durch „klassische“ Zinklamellenprodukte erreicht werden, die ihre volle Funktionalität in einem Einbrennprozess entfalten oder durch innovative raumtemperaturhärtende Zinklamellenbeschichtungen, die bei Umgebungsluft aushärten. In beiden Applikationsfällen wird im Beschichtungsprozess kein Wasserstoff angeboten und die Gefahr einer applikationsbedingten wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion ist nicht vorhanden. Aus diesem Grund eignet sich jedes Zinklamellensystem besonders gut für hochfeste Stähle (> 1000 MPa). Aufgrund des hauchdünnen, insgesamt nur 8–20 μm dicken Schutzfilms ist der Oberflächenschutz nicht zuletzt auch sehr ressourcenschonend und wirtschaftlich.

Fazit

Im Rahmen umfangreicher Alterungsprüfungen gemäß DIN EN ISO 12944-9 konnte die Leistungsfähigkeit bzw. die Eignung von individuell auf die Anforderungen ausgelegten Zinklamellensystemen für den Extrem-Einsatz in Offshore-Bereichen (Korrosivitätsklasse „CX“) nachgewiesen werden. Sie eignen sich daher als wirtschaftliche und ressourcensparende Alternative zu gängigen bzw. in der Norm genannten Nassbeschichtungen.  

Von Emre Kocak (Product Engineer Dörken Coatings)