Korrosion in Metallrohren

Korrosion verursacht in Rohrleitungssystemen weltweit jährlich Schäden in Milliardenhöhe. Besonders Metallrohre in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden sind von diesem Problem betroffen. Die Sanierungskosten belasten Hauseigentümer und Unternehmen gleichermaßen.

Der Begriff Korrosion stammt vom lateinischen „corrodere“ und bedeutet „zersetzen“ oder „zernagen“. Er beschreibt die Verschlechterung von Metall durch chemische Prozesse. Diese entstehen durch den Kontakt mit Umgebungsfaktoren wie Wasser, Sauerstoff oder Säuren.

Dieser Artikel richtet sich an Fachleute aus der Industrie, Facility Manager, Installateure und Hausbesitzer. Sie alle müssen sich mit Korrosionsschäden Rohr in ihren Systemen auseinandersetzen. Rechtzeitige Erkennung und wirksamer Korrosionsschutz sind essentiell.

Im Folgenden erfahren Sie alles Wichtige über Arten, Ursachen und Folgen von Korrosion. Zudem werden bewährte Methoden zur Erkennung und Prävention vorgestellt. Dieser praxisorientierte Leitfaden vereint aktuelle Erkenntnisse zum Schutz von Rohrleitungen aus Stahl und anderen Metallen.

Was ist Korrosion in Metallrohren?

Wenn Metallrohre mit ihrer Umgebung reagieren, beginnt ein schleichender Abbauprozess. Diese Materialverschlechterung bezeichnet man als Korrosion. Sie entsteht durch den Kontakt von Metall mit verschiedenen Umgebungsfaktoren wie Wasser, Sauerstoff oder chemischen Substanzen.

Viele Menschen verwechseln Korrosionsschäden am Rohr mit einfachem Rost. Tatsächlich ist Rost nur eine spezielle Form der Korrosion. Während Rost ausschließlich durch die Reaktion von Eisen mit Sauerstoff und Feuchtigkeit entsteht, umfasst Korrosion in Rohren weitaus mehr Prozesse.

Der Begriff Korrosion beschreibt alle Arten der Werkstoffveränderung durch äußere Einflüsse. Diese chemische Reaktion kann durch Säuren, Salze, Temperaturschwankungen oder elektrische Ströme ausgelöst werden.

Die chemische Grundlage der Korrosion

Auf molekularer Ebene handelt es sich bei Korrosion um eine Redoxreaktion. Bei diesem Prozess gibt ein Reaktionspartner Elektronen ab – er wird oxidiert. Der andere Partner nimmt diese Elektronen auf und wird reduziert.

Am Beispiel von Eisen lässt sich dieser Vorgang gut veranschaulichen. Das Metall reagiert bei Kontakt mit Sauerstoff und Wasser zu Eisenoxid. Die chemische Formel verdeutlicht den Ablauf: 4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃.

Diese Oxidation verläuft als stille Reaktion ohne Flammenbildung. Im Gegensatz zu exothermen Verbrennungen läuft der Prozess langsam und kontinuierlich ab.

Warum Eisen besonders anfällig ist

Nicht alle Metalle korrodieren gleich stark. Aluminium beispielsweise bildet eine dichte Oxidschicht, die das darunterliegende Material schützt. Bei Eisen verhält es sich anders.

Die Rostschicht auf Eisen ist porös und blättert ab. Dadurch liegt ständig frisches Metall frei, das erneut mit der Umgebung reagiert. Dieser Kreislauf setzt sich fort, bis das Material vollständig zersetzt ist.

Diese mangelnde Schutzwirkung macht Eisenrohre besonders anfällig für Korrosionsschäden. Ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen schreitet die Zersetzung kontinuierlich voran.

Kontrollierte Korrosion als Vorteil

Interessanterweise ist nicht jede Form der Oxidation unerwünscht. In der Industrie nutzt man kontrollierte Korrosionsprozesse gezielt zur Materialveredelung.

Beim Eloxieren von Aluminium entsteht durch gesteuerte Oxidation eine harte, schützende Oberflächenschicht. Auch das Galvanisieren basiert auf diesem Prinzip. Dabei wird eine dünne Metallschicht auf ein anderes Material aufgebracht.

Diese Verfahren zeigen, dass Korrosion nicht zwangsläufig schädlich sein muss. Entscheidend ist die Kontrolle über den Prozess.

Korrosion ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem Metall in einen stabileren Zustand übergeht – oft zurück zu seiner ursprünglichen Erzform.

Das Verständnis dieser grundlegenden Mechanismen ist essentiell. Nur wer die Ursachen kennt, kann wirksame Schutzmaßnahmen gegen Korrosion entwickeln. In den folgenden Abschnitten werden die verschiedenen Korrosionsarten detailliert betrachtet.

Arten der Korrosion in Rohrleitungen

Korrosionsarten unterscheiden sich grundlegend in ihrer Ausbreitung, Geschwindigkeit und den verursachten Schäden an Rohrleitungssystemen. Die Kenntnis dieser unterschiedlichen Formen hilft dabei, Korrosionsschäden Rohr frühzeitig zu erkennen und gezielt vorzubeugen. Jede Korrosionsform folgt eigenen elektrochemischen Mechanismen und erfordert spezifische Schutzmaßnahmen.

Von gleichmäßiger Flächenkorrosion bis zu heimtückischer Spannungsrisskorrosion reicht das Spektrum der Schadensmuster. Die verschiedenen Prozesse können einzeln oder kombiniert auftreten und unterschiedliche Materialien bevorzugt angreifen.

Flächenkorrosion

Flächenkorrosion, auch als gleichmäßige Korrosion oder Sauerstoffkorrosion bekannt, verteilt sich relativ gleichmäßig über die gesamte Metalloberfläche. Diese Form gilt als die häufigste und sichtbarste Korrosionsart in Rohrleitungssystemen. Der klassische Rost auf Stahlrohren stellt das bekannteste Beispiel dar.

Die gleichmäßige Verteilung macht diese Korrosionsform gut vorhersagbar. Durch regelmäßige Messungen und Erfahrungswerte lässt sich der Materialverlust zuverlässig kalkulieren. Dies ermöglicht eine realistische Einschätzung der verbleibenden Lebensdauer von Rohrleitungen.

Trotz ihrer Weitreichung gilt Flächenkorrosion als weniger gefährlich als lokalisierte Korrosionsformen. Die sichtbare Rostbildung ermöglicht rechtzeitige Wartungsmaßnahmen. Im Gegensatz zu punktuellen Angriffen führt sie seltener zu plötzlichen Rohrbrüchen.

Gleichmäßige Korrosion ist wie eine langsame Erosion – vorhersehbar und kontrollierbar, während lokalisierte Korrosion wie ein heimlicher Saboteur wirkt.

Lochkorrosion

Lochkorrosion gehört zu den gefährlichsten Korrosionsarten in Rohrleitungen. Sie konzentriert sich auf kleine Bereiche und kann unbemerkt die gesamte Rohrwand durchdringen. Die äußere Oberfläche zeigt oft nur minimale Schäden, während sich im Inneren tiefe Löcher bilden.

Der elektrochemische Prozess beginnt mit der Zerstörung der schützenden Oxidschicht durch Chloridionen. An diesen Schwachstellen startet eine anodische Reaktion, die das Metall auflöst. Die entstehende Vertiefung bildet eine lokale Anode, während die umgebende Fläche zur Kathode wird.

Dieser Mechanismus der Depassivierung läuft autokatalytisch ab. In den entstehenden Vertiefungen sammeln sich aggressive Verbindungen an. Diese beschleunigen den Korrosionsangriff kontinuierlich und vertiefen die Löcher immer weiter.

Die Geometrie der Löcher verstärkt den Prozess zusätzlich. In den engen Gruben herrschen andere chemische Bedingungen als an der Oberfläche. Der pH-Wert sinkt, die Chloridkonzentration steigt, und der Sauerstoffaustausch wird behindert.

Gefährdete Materialien

Verschiedene Metalle zeigen unterschiedliche Anfälligkeit für Lochkorrosion. Die Materialbeschaffenheit und Umgebungsbedingungen bestimmen das Risiko:

• Aluminium: Die Zerstörung der Oxidschicht erfolgt bei ungeeignetem pH-Wert besonders schnell. Chloride verstärken den Angriff erheblich.
• Stahl: Mechanische Beanspruchung und fehlende Beschichtung erhöhen die Anfälligkeit. Beschädigte Stellen werden zu Angriffspunkten.
• Kupfer: Stagnierendes Wasser mit hohem Sauerstoffgehalt fördert die Lochbildung. Temperaturunterschiede verstärken den Effekt.
• Edelstahl: Trotz hoher Korrosionsbeständigkeit anfällig bei hohem Chloridgehalt. Der Molybdängehalt der Legierung beeinflusst die Widerstandsfähigkeit maßgeblich.

Die Erscheinungsformen von Lochkorrosion variieren stark. Trogförmige Gruben zeigen eine halbkugelförmige Gestalt mit sichtbarer Vertiefung. Seitliche Korrosion bildet unterhöhlte Strukturen, die äußerlich kaum erkennbar sind und besondere Gefahr darstellen.

Einzelner Lochfraß tritt an isolierten Stellen auf und ist oft schwer zu lokalisieren. Mehrfacher Lochfraß verteilt sich über größere Flächen und kann die gesamte Rohrstruktur schwächen.

Spaltkorrosion

Spaltkorrosion entwickelt sich in Rissen, Spalten und engen Zwischenräumen von Rohrleitungen. Diese Korrosionsform ist eng mit der Lochkorrosion verwandt, findet aber spezifisch dort statt, wo zwei Oberflächen nah beieinander liegen. Der begrenzte Stoffaustausch in diesen Bereichen schafft ideale Bedingungen für lokalisierte Angriffe.

Wenn ein elektrischer Leiter in Kontakt mit dem Metall kommt, verstärkt sich der Korrosionsprozess erheblich. In den Spalten bilden sich Konzentrationszellen mit unterschiedlichen Sauerstoffgehalten. Der sauerstoffarme Bereich im Spalt wird zur Anode und löst sich auf.

Besonders gefährdet sind Flanschverbindungen, Gewindedichtungen und Überlappungen von Rohrsegmenten. Auch unter Dichtungen und Ablagerungen kann sich Spaltkorrosion unbemerkt entwickeln. Die versteckte Lage macht eine frühzeitige Erkennung schwierig.

Spannungsrisskorrosion

Spannungsrisskorrosion gilt als besonders heimtückisch, da sie schwer vorherzusagen ist und erst spät erkannt wird. Diese Korrosionsart entsteht durch das Zusammenwirken von mechanischer Spannung und korrosiver Umgebung. Selbst bei geringen Spannungen kann sie zu plötzlichem Materialversagen führen.

Die kritische Kombination aus Chloriden, hohen Temperaturen und inneren Spannungen beschleunigt den Prozess dramatisch. Beulen, Schweißnähte und mechanische Belastungen erzeugen Spannungsfelder im Material. An diesen Stellen können sich feine Risse bilden, die sich kontinuierlich ausbreiten.

Interessanterweise zeigt rostfreier Stahl höhere Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion als für Sauerstoffkorrosion. Die schützende Chromoxidschicht bietet keinen ausreichenden Schutz gegen diese spezielle Angriffsform. Chloridhaltige Umgebungen verstärken die Rissbildung erheblich.

Die Risse verlaufen oft transgranular durch die Metallkörner oder intergranular entlang der Korngrenzen. Beide Formen sind ohne Vergrößerung kaum sichtbar und können ohne Vorwarnung zum kompletten Rohrbruch führen. Regelmäßige Inspektionen mit speziellen Prüfverfahren sind daher unerlässlich.

Ursachen von Korrosionsschäden Rohr

Die Entstehung von Korrosionsschäden in Rohrleitungen hängt von diversen chemischen, physikalischen und materialbedingten Faktoren ab. Ein fundiertes Verständnis dieser Korrosionsursachen bildet die Grundlage für effektive Schutzmaßnahmen. Die Wechselwirkungen zwischen Wasser, Metall und Umgebungsbedingungen bestimmen maßgeblich die Lebensdauer von Rohrsystemen.

Chemische Faktoren

Die chemische Zusammensetzung des transportierten Mediums spielt eine entscheidende Rolle bei der Korrosionsentwicklung. Besonders die Wasserqualität mit ihren verschiedenen gelösten Stoffen beeinflusst die Geschwindigkeit und Art der Materialzersetzung. Zwei Hauptfaktoren stechen dabei besonders hervor.

pH-Wert des Wassers

Der pH-Wert stellt einen fundamentalen Parameter für Korrosionsprozesse dar. Normales Trinkwasser weist Werte zwischen 7 und 9,5 auf und liegt damit im neutralen bis leicht alkalischen Bereich. Bei pH-Werten unter 7 spricht man von sauren Bedingungen.

Säurekorrosion entsteht durch die Reaktion zwischen Säure und Metall. Dabei bilden sich Wasserstoffgas und Metallsalze. Die elektrochemische Spannung des Materials bestimmt, ob diese Reaktion überhaupt stattfindet – Metalle mit niedrigerer Spannung als Wasserstoff sind besonders gefährdet.

Für verschiedene Rohrmaterialien gelten spezifische Empfehlungen zur Wasserbeschaffenheit:

Die Wasserhärte beeinflusst ebenfalls die Korrosionsneigung erheblich. Hartes Wasser mit hohem Calcium- und Magnesiumgehalt bildet Schutzschichten auf Metalloberflächen. Weiches Wasser hingegen wirkt oft aggressiver, da es keine solchen Schutzschichten ausbildet.

Gelöste Salze und Mineralien

Chloride zählen zu den gefährlichsten Auslösern für Lochfraß in Metallrohren. Chlorid-Ionen durchdringen die schützende Oxidschicht und initiieren anodische Reaktionen. An diesen punktuellen Stellen setzt dann intensive lokale Korrosion ein.

Für Edelstahlrohre gelten konkrete Grenzwerte bei der Chloridkonzentration. Im Kaltwasserbereich sollte der Chloridgehalt unter 213 mg/l liegen. Bei Warmwasseranwendungen reduziert sich dieser Wert auf unter 53 mg/l.

Die Oxidationskraft von chlor- oder brombehandeltem Wasser verschärft die Problematik zusätzlich. Da Korrosion eine Oxidationsreaktion darstellt, beschleunigen Oxidationsmittel diese Prozesse erheblich. Auch andere Ionen wirken korrosionsfördernd:

• Sulfate verstärken die Lochkorrosion bei verschiedenen Metallen
• Nitrate können besonders in Kombination mit niedrigem pH-Wert aggressiv wirken
• Bikarbonate beeinflussen die Pufferkapazität des Wassers
• Bromid-, Fluorid- und Iodid-Ionen greifen Schutzschichten an

Physikalische Einflüsse

Neben chemischen Faktoren beschleunigen auch physikalische Bedingungen die Korrosion in Rohrleitungen. Die Temperatur spielt dabei eine Hauptrolle – hohe Werte beschleunigen chemische Reaktionen exponentiell. Zudem fördern warme Bedingungen das Bakterienwachstum in Trinkwasserleitungen, was zu Biokorrosion führen kann.

Mechanische Belastungen schädigen Rohroberflächen auf direktem Weg. Abrieb durch Feststoffpartikel wie Sand entfernt schützende Oxidschichten kontinuierlich. Kavitation entsteht bei niedrigem Druck, wenn Dampfblasen implodieren und Material aus der Oberfläche sprengen.

UV-Strahlung stellt einen spezifischen Risikofaktor für Kunststoffrohre dar. Die energiereiche Strahlung regt Bindungselektronen in den Molekülketten an. Diese reagieren dann mit Luftsauerstoff und führen zur Materialversprödung.

Materialbeschaffenheit und Verarbeitung

Herstellungs- und verarbeitungsbedingte Faktoren beeinflussen die Korrosionsanfälligkeit erheblich. Oberflächenfehler, Kratzer und Risse in Schutzbeschichtungen wirken als bevorzugte anodische Angriffspunkte. An diesen Stellen konzentriert sich die Korrosion und führt zu schneller Materialzerstörung.

Schweißnähte und Beulen erzeugen innere Spannungen im Material. Diese mechanischen Spannungen begünstigen Spannungsrisskorrosion besonders bei gleichzeitiger chemischer Belastung. Die Kombination aus Zugspannung und korrosivem Medium führt zu feinen Rissen.

Kontaktkorrosion entsteht bei Mischinstallationen verschiedener Metalle. Das Beispiel Aluminium mit -1,66 Volt und Eisen mit -0,6 Volt verdeutlicht die Problematik. Die Spannungsdifferenz von etwa einem Volt treibt einen galvanischen Strom, wobei das unedlere Metall beschleunigt korrodiert.

Fremdpartikel wie Eisenspäne in Kupfer- oder Edelstahlsystemen bilden lokale galvanische Zellen. Auch die Rohrrauigkeit spielt eine wichtige Rolle für Korrosionsursachen. Rauere Oberflächen bei Eisenrohren begünstigen Bakterienbildung und schaffen strömungsfreie Räume.

Glattere Rohre aus Kunststoff oder Kupfer zeigen sich weniger anfällig. Ungeeignete oder zu gering dosierte Korrosionsschutzmittel können die Situation sogar verschlimmern, indem sie die Korrosion auf ungeschützte Stellen konzentrieren.

Korrosion in Rohren erkennen

Um Korrosionsschäden frühzeitig zu identifizieren, stehen verschiedene Methoden zur Verfügung – von der einfachen Sichtprüfung bis zur hochmodernen Ultraschallprüfung. Die rechtzeitige Erkennung ist entscheidend, da viele Korrosionsformen lange unbemerkt bleiben und dann schnell fortschreiten. Professionelle Prüfverfahren kombiniert mit regelmäßiger Inspektion bieten den besten Schutz vor schwerwiegenden Schäden.

Optische Erkennungsmerkmale

Die visuelle Inspektion bildet oft den ersten Schritt bei der Schadenserkennung. Sie ist kostengünstig und kann ohne spezielle Ausrüstung durchgeführt werden. Dennoch erfordert sie geschultes Personal, das die verschiedenen Korrosionsformen unterscheiden kann.

Verfärbungen und Ablagerungen

Braune Rostschichten sind das bekannteste Zeichen für Sauerstoffkorrosion bei Eisenrohren. Doch auch weißliche oder rötliche Beläge deuten auf Korrosionsprozesse hin. Bei Lochfraß zeigen sich oft nur kleine Rostflecke auf der Oberfläche, während im Inneren bereits erhebliche Schäden entstanden sind.

Verfärbtes Wasser weist auf gelöste Metallionen hin. Ablagerungen an Rohrinnenwänden können Biokorrosion oder die Ansammlung korrosionsfördernder Substanzen signalisieren. Eine mikroskopische Untersuchung kann Anzahl und Verteilung von Gruben genau erfassen.

Risse und Beulen

Risse in der Rohroberfläche sind typisch für Spannungsrisskorrosion. Sie entstehen durch die Kombination aus mechanischer Belastung und korrosivem Medium. Beulen deuten auf mechanische Überlastung und potenzielle Schwachstellen hin.

Bei interkristalliner Korrosion wird das Material spröde und verliert seinen Zusammenhalt. Äußerlich ist zunächst wenig erkennbar, bis plötzlich strukturelles Versagen eintritt. Regelmäßige Kontrollen können solche versteckten Gefahren aufdecken.

Moderne Diagnosemethoden

Technische Prüfverfahren ermöglichen die zerstörungsfreie Untersuchung von Rohrleitungen. Sie erkennen auch tiefliegende Schäden, die von außen nicht sichtbar sind. Diese Methoden sind besonders wertvoll bei kritischen Infrastrukturen und schwer zugänglichen Leitungen.

Ultraschallprüfung

Die Ultraschallprüfung sendet Schallenergie in das Metall, die von Oberflächen, Hohlräumen und Defekten reflektiert wird. Die Reflexionen werden in elektrische Signale umgewandelt. Diese zeigen Position, Größe und Tiefe von Korrosionsschäden Rohr präzise an.

Das Verfahren eignet sich besonders für die Wanddickenmessung und zur Erkennung innerer Korrosion. Es kann auch bei beschichteten Rohren eingesetzt werden. Die Messungen liefern sofortige Ergebnisse und dokumentieren den Zustand objektiv.

Endoskopische Untersuchungen

Flexible Endoskope mit Kamerasystemen ermöglichen die direkte visuelle Inspektion von Rohrinnenflächen. Sie beurteilen Korrosionszustand, Ablagerungen und strukturelle Schäden an schwer zugänglichen Stellen. Moderne Systeme liefern hochauflösende Bilder und Videos zur Dokumentation.

Röntgenuntersuchungen durchdringen das Material und machen innere Strukturen sichtbar. Elektromagnetische Tests lokalisieren Oberflächenfehler in leitenden Metallen wie Stahl und Eisen. Elektrochemische Messungen bestimmen die aktuelle Korrosionsrate durch elektrische Signale in Echtzeit.

Präventive Überwachungsstrategien

Die Früherkennung durch kontinuierliches Monitoring verhindert kostspielige Ausfälle. Regelmäßige Wasseranalysen kontrollieren pH-Wert, Chloridgehalt, Härte und andere korrosionsrelevante Parameter. Diese Daten zeigen Veränderungen frühzeitig an, bevor sichtbare Schäden entstehen.

Fest installierte Sensoren ermöglichen kontinuierliches Monitoring der Wasserqualität. Sie erkennen Abweichungen sofort und lösen Alarme aus. Korrosions-Coupons aus dem verwendeten Material werden in das System eingebracht und in regelmäßigen Abständen analysiert.

Diese Teststreifen zeigen die tatsächliche Korrosionsrate unter realen Bedingungen. Thermografische Untersuchungen machen Leckagen durch Temperaturunterschiede sichtbar. Immersionstests tauchen Metallproben in Testlösungen und werden anschließend mikroskopisch analysiert.

Bei anfälligen Materialien und älteren Rohren sind regelmäßige Inspektionen unerlässlich. Ein strukturiertes Wartungsprogramm sollte visuelle Kontrollen, technische Prüfungen und Wasseranalysen kombinieren. So lassen sich Korrosionsschäden Rohr frühzeitig erkennen und beheben, bevor größere Schäden entstehen.

Folgen von Korrosionsschäden in Metallrohren

Korrosionsschäden an Rohrleitungen haben weitreichende Konsequenzen für Gesundheit, Wirtschaft und Gebäudesicherheit. Die Auswirkungen reichen von sichtbaren Leckagen bis zu unsichtbaren Gesundheitsrisiken. Weltweit entstehen durch Korrosionsschäden Rohr jährlich Kosten in Milliardenhöhe.

Unbehandelte Korrosion entwickelt sich schleichend zu einem ernsthaften Problem. Die Folgen betreffen nicht nur die Funktionsfähigkeit der Rohrleitungen. Sie gefährden auch die Trinkwasserqualität und die Wirtschaftlichkeit von Gebäuden.

Leckagen und Wasserverlust

Lochfraß durchbricht die Rohrwand und führt zunächst zu kleinen Tropfleckagen. Diese entwickeln sich rasch zu erheblichen Wasserverlusten. In Trinkwasserleitungen gehen täglich große Mengen kostbaren Wassers unbemerkt verloren.

Spannungsrisskorrosion verursacht plötzliche Rohrbrüche unter Druck. Das spröde gewordene Material versagt ohne Vorwarnung. Solche Ereignisse führen zu massiven Wasserschäden an Gebäudesubstanz und Inventar.

In mehrstöckigen Gebäuden verursachen Leckagen in oberen Etagen Schäden in allen darunterliegenden Bereichen. Elektronische Geräte werden durch Wasser zerstört. Industrieanlagen müssen bei Leckagen komplett abgeschaltet werden, was zu Betriebsunterbrechungen führt.

Kontamination und Gesundheitsrisiken

Korrodierte Rohrleitungen geben Metallionen an das durchfließende Wasser ab. Bei Kupferrohren entstehen erhöhte Kupferkonzentrationen, die besonders für Säuglinge problematisch sind. Bleirohre in Altbauten stellen durch Bleiionen erhebliche Gesundheitsrisiken dar.

Eisen- und Zinkionen aus korrodierten Stahl- oder verzinkten Rohren beeinträchtigen Geschmack und Farbe des Wassers. Die raue Oberfläche korrodierter Rohre bietet ideale Besiedlungsflächen für Mikroorganismen. Biofilme bilden sich an den beschädigten Stellen und werden zur Heimat pathogener Bakterien.

Mikrobiologische Korrosion fördert die Ansiedlung von Legionellen in Warmwassersystemen mit stehenden Medien. Diese Bakterien vermehren sich in Stagnationsbereichen besonders schnell. Korrosionsprodukte beeinträchtigen zudem die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln und gefährden die mikrobiologische Sicherheit.

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie führt Produktkontamination durch Korrosion zu kritischen Qualitätsproblemen. Die Gesundheitsrisiken durch verunreinigtes Prozesswasser sind erheblich. Strenge Hygienevorschriften lassen sich mit korrodierten Systemen nicht einhalten.

Wirtschaftliche Schäden

Korrosion von Rohrleitungen verursacht weltweit jährlich Sanierungskosten in Milliardenhöhe. Die direkten Kosten umfassen Materialkosten für neue Rohrleitungen und Arbeitskosten für Demontage sowie Installation. Baunebenarbeiten wie Stemmen, Verputzen und Malerarbeiten erhöhen die Gesamtkosten erheblich.

Indirekte Kosten entstehen durch Produktionsausfälle in Industriebetrieben. Mietminderungen bei Wohnimmobilien reduzieren die Einnahmen von Vermietern. Ablagerungen und reduzierte Wärmeübertragung führen zu erhöhten Energiekosten.

Verringerte Rohrquerschnitte erhöhen den Pumpaufwand und damit die Betriebskosten. In Wärmetauschern und Kühlsystemen reduziert Korrosion die Effizienz dramatisch. Der resultierende höhere Energieverbrauch belastet die Betriebskostenrechnung kontinuierlich.

Versicherungskosten steigen bei wiederholten Wasserschäden durch Rohrbruch deutlich an. Manche Versicherer verweigern die Deckung bei bekannten Korrosionsproblemen. Der Wertverlust von Immobilien mit dokumentierten Korrosionsschäden ist beträchtlich.

Präventive Maßnahmen und regelmäßige Wartung sind wirtschaftlich deutlich günstiger als ein kompletter Rohrleitungsaustausch. Dennoch werden vorbeugende Schritte oft vernachlässigt, bis schwere Schäden auftreten. Die Notwendigkeit eines kompletten Austausches entsteht meist erst nach Jahren der Vernachlässigung.

Die Gesamtkosten der Korrosion betragen weltweit etwa 3 bis 4 Prozent des Bruttoinlandsprodukts, wobei ein erheblicher Anteil auf Rohrleitungssysteme entfällt.

NACE International (National Association of Corrosion Engineers)

Schutzmaßnahmen gegen Korrosion

Die Prävention von Korrosionsschäden erfordert einen mehrschichtigen Ansatz mit verschiedenen Schutzmaßnahmen. Eine Kombination aus richtiger Materialwahl, technischen Schutzsystemen und optimierter Wasserqualität bietet den besten Schutz. Die Auswahl der Maßnahmen hängt dabei von den spezifischen Bedingungen der Installation ab.

Materialwahl und Rohrbeschichtung

Die richtige Materialauswahl ist die erste und wichtigste Verteidigungslinie gegen Korrosionsschäden Rohr. Moderne Rohrleitungssysteme nutzen verschiedene Materialien und Beschichtungen, die jeweils spezifische Vorteile bieten. Die Entscheidung muss Faktoren wie Medientemperatur, chemische Zusammensetzung, Druckverhältnisse und Umgebungsbedingungen berücksichtigen.

Edelstahlrohre und Kunststoffrohre

Edelstahlrohre mit höheren Chrom- und Molybdängehalten bieten erhöhte Beständigkeit gegen Lochfraß. Die PREN-Zahl (Pitting Resistance Equivalent Number) dient als Bewertungsmaßstab für die Korrosionsbeständigkeit. Austenitische Edelstähle der Serien 304 und 316 werden für unterschiedliche Anwendungen empfohlen.

Edelstahl 316 enthält höhere Molybdänanteile und ist besonders chloridbeständig. Dies macht ihn zur ersten Wahl für Meerwasseranwendungen und chlorhaltige Medien. Edelstahl 304 eignet sich für normale Trinkwassersysteme und weniger aggressive Umgebungen.

Kunststoffrohre aus PP, PE oder PVC sind gegen chemische Korrosion vollständig immun. Sie bieten ausgezeichneten Korrosionsschutz und sind kostengünstig in der Installation. Allerdings zeigen sie Anfälligkeit für UV-Strahlung und mechanische Belastung.

Für Außenverlegung werden Kunststoffrohre mit UV-Stabilisatoren benötigt. Die Schutzwirkung dieser Additive ist zeitlich begrenzt und nimmt nach etwa 10-15 Jahren ab. Mehrschichtverbundrohre kombinieren die Vorteile verschiedener Materialien und bieten sowohl mechanische Stabilität als auch Korrosionsbeständigkeit.

Innenbeschichtungen

Rohrbeschichtung ermöglicht den nachträglichen Schutz bestehender Metallrohrleitungen ohne vollständigen Austausch. Diese Methode ist besonders wirtschaftlich bei der Sanierung älterer Systeme. Die Beschichtung bildet eine Barriere zwischen dem korrosiven Medium und der Metallwand.

Epoxidharzbeschichtungen erzeugen eine chemisch beständige Schutzschicht. Sie haften ausgezeichnet auf vorbereiteten Metalloberflächen und sind gegen die meisten Chemikalien resistent. Die Schichtdicke liegt typischerweise zwischen 200 und 400 Mikrometern.

Zementmörtelauskleidungen werden häufig bei Trinkwasserleitungen eingesetzt. Sie erhöhen den pH-Wert an der Rohrinnenwand und bieten mechanischen Schutz. Diese Auskleidung ist besonders langlebig und lebensmittelecht.

Kunststoffauskleidungen durch Relining-Verfahren ermöglichen die Sanierung ohne Grabungsarbeiten. Ein flexibler Schlauch wird in das vorhandene Rohr eingezogen und ausgehärtet. Die Beschichtungsqualität hängt entscheidend von der Oberflächenvorbereitung ab – Rost und Ablagerungen müssen vollständig entfernt werden.

Kathodischer Korrosionsschutz

Kathodischer Schutz nutzt elektrochemische Prinzipien, um Metallrohre vor Korrosion zu bewahren. Diese Methode wird besonders bei erdverlegten Stahlrohrleitungen, Tanks und maritimen Anwendungen eingesetzt. Das System macht das zu schützende Metall zur Kathode einer elektrochemischen Zelle.

Opferanoden aus unedleren Metallen wie Magnesium, Zink oder Aluminium korrodieren bevorzugt. Sie geben Elektronen ab und schützen damit das Rohrmaterial. Die Anoden müssen regelmäßig kontrolliert und bei Verschleiß ausgetauscht werden.

Fremdstrom-Schutzanlagen legen eine externe Spannung an, die den Korrosionsstrom kompensiert. Eine Gleichstromquelle versorgt Anoden, die im Erdreich oder im Medium installiert sind. Die Dimensionierung muss von Fachleuten berechnet werden, um Überschutz zu vermeiden.

Überschutz kann zu Wasserstoffentwicklung führen, die Beschichtungen ablöst und das Material schädigt. Regelmäßige Kontrolle der Schutzspannung ist daher erforderlich. Moderne Systeme nutzen automatische Regelung für optimalen Schutz.

Zu den weiteren Informationen über effektive Korrosionsschutzsysteme und deren fachgerechte Installation finden Sie hier umfassende Beratung.

Wasseraufbereitung und pH-Wert-Kontrolle

Die Optimierung der Wasserqualität ist eine fundamentale Präventionsmaßnahme gegen Korrosionsschäden Rohr. Durch gezielte Wasseraufbereitung lassen sich aggressive Eigenschaften des Mediums neutralisieren. Diese Maßnahmen schützen nicht nur vor Korrosion, sondern verbessern auch die Wasserqualität insgesamt.

Die pH-Wert-Einstellung ist die wichtigste Einzelmaßnahme im Korrosionsschutz. Für Stahlrohre wird ein pH-Bereich von 8,5 bis 9,5 empfohlen, während Kupferrohre pH-Werte zwischen 7,0 und 8,5 bevorzugen. Die kontinuierliche Überwachung und Anpassung verhindert sowohl saure als auch alkalische Korrosion.

Enthärtungsanlagen reduzieren die Wasserhärte und damit Kalkablagerungen. Allerdings kann vollständig enthärtetes Wasser aggressiv wirken und Korrosion fördern. Eine Resthärte von mindestens 8°dH sollte erhalten bleiben.

Korrosionsinhibitoren wie Phosphate, Silikate oder Molybdate bilden Schutzschichten auf Metalloberflächen. Die Dosierung muss präzise erfolgen – zu geringe Mengen können Korrosion auf ungeschützte Stellen konzentrieren. Zu hohe Dosierungen verursachen Ablagerungen und sind wirtschaftlich ineffizient.

Sauerstoffentfernung in geschlossenen Heizsystemen verhindert Sauerstoffkorrosion effektiv. Thermische Entgasung oder chemische Bindemittel reduzieren den gelösten Sauerstoff auf unkritische Werte. Diese Maßnahme der Wasseraufbereitung ist besonders in Warmwassersystemen wichtig.

• Chlordosierung zur Desinfektion sorgfältig steuern, da freies Chlor oxidierend wirkt
• Biologische Wasseraufbereitung oder alternative Biozide reduzieren oxidative Belastung
• Filtration entfernt Partikel, die Ablagerungskorrosion verursachen können
• Vermeidung von Stagnation durch hydraulische Optimierung und regelmäßigen Wasseraustausch
• Temperaturmanagement – Betriebstemperatur so niedrig wie hygienisch vertretbar halten

Stehende Medien fördern Bakterienbildung und lokale Konzentrationserhöhungen korrosiver Substanzen. Der richtige Rohrquerschnitt erhöht die Durchflussrate und verhindert Stagnation. Geringe Rohrrauigkeit bei Kunststoff- und Kupferrohren reduziert Turbulenzen und Ablagerungen.

Mischinstallationen verschiedener Metalle sollten vermieden werden, da sie elektrochemische Korrosion fördern. Wenn unterschiedliche Materialien verbaut werden müssen, sind isolierende Verbindungsstücke erforderlich. Die Auswahl von Korrosionsschutzmitteln muss an die spezifische Metallurgie und Betriebstemperatur angepasst werden.

Eine Kombination mehrerer Schutzmaßnahmen ist meist am effektivsten. Die Auswahl hängt von den spezifischen Bedingungen der Installation ab und sollte ganzheitlich geplant werden.

Fazit

Korrosionsschäden Rohr stellen eine komplexe Herausforderung dar. Die Natur bietet selten isolierte Systeme mit nur einem Einflussfaktor. Verschiedene chemische, physikalische und materialbedingte Aspekte wirken zusammen. Erfahrungswerte bilden die Grundlage für erfolgreiche Maßnahmen.

Die Fähigkeit, Korrosion in Rohren erkennen zu können, entscheidet über den Erfolg. Frühe Diagnose verhindert schwerwiegende Folgen. Moderne Prüfverfahren unterstützen die rechtzeitige Erkennung von Schäden.

Prävention zahlt sich wirtschaftlich aus. Die Kosten für Korrosionsschutz sind minimal im Vergleich zum Austausch kompletter Rohrleitungssysteme. Gezielte Schutzmaßnahmen verlängern die Lebensdauer erheblich. Die richtige Materialwahl, Beschichtungen und Wasseraufbereitung bilden wirksame Strategien.

Die rechtzeitige Beseitigung von Korrosionsschäden erhält den Zustand der Rohrleitungssysteme. Investitionen in Prävention schützen nicht nur die technische Infrastruktur. Sie sichern die Gesundheit der Nutzer und die wirtschaftlichen Interessen von Betreibern. Ein ganzheitlicher Ansatz beim Korrosionsschutz berücksichtigt alle relevanten Faktoren und gewährleistet langfristige Funktionsfähigkeit.