Kontaktkorrosion von Aluminium und Edelstahl

Wie entsteht Kontaktkorrosion und wie lässt sie sich verhindern?

Kontaktkorrosion kann immer dann entstehen, wenn zwei unterschiedliche Metalle miteinander in Kontakt kommen. Die elektrochemische Reaktion kann bei Stahl zu Rost führen und die Beständigkeit oder Stabilität einer Konstruktion mittelfristig gefährden. Wir zeigen Ihnen, wie es zur Kontaktkorrosion von Aluminium und Edelstahl kommen kann und was Sie dagegen tun können.

 

Was ist Kontaktkorrosion?

Eine Kontaktkorrosion ist ein elektrochemischer Prozess, bei welchem zwei Metalle durch Kontakt miteinander reagieren. Eine andere Bezeichnung für diesen Prozess „Bimetallkorrosion“ oder „galvanische Korrosion“.

Korrosionsprozesse kennen wir bei Stählen, wenn das Material durch den Kontakt mit feuchter Umgebungsluft rostet. Definiert wird Rostbildung in der DIN EN ISO 8044, wo auch die Kontaktkorrosion aufgeführt wird.

Tatsächlich entsteht die Kontaktkorrosion, wenn zwei Werkstoffe bzw. Metalle unterschiedlich beständig gegenüber Korrosion sind. Die Kontaktkorrosion zwischen Aluminium und Edelstahl tritt häufig bei Booten auf. Das Wasser ist dann das Trägermedium für den elektrochemischen Prozess. Es reicht jedoch auch die Luftfeuchtigkeit aus, um für eine Kontaktkorrosion zwischen Alu und Stahl zu sorgen, wenn beide Elemente aufeinanderliegen.

 

Was passiert nun bei der Kontaktkorrosion?

Kommen Aluminium und Stahl über ein feuchtes Medium in Kontakt, entwickelt sich ein Korrosionselement, eine sogenannte „galvanische Zelle“. Dieser Prozess ist vergleichbar mit einem Kurzschluss in einer Batterie. Es entsteht also elektrische Spannung und Strom fließt zwischen Aluminium und Edelstahl. Der so entstehende elektrochemische Prozess sorgt dafür, dass das weniger edle Element abgetragen wird bzw. beide Werkstoffe positive Ionen abgeben und zu korrodieren beginnen. Die Oberfläche wird somit beschädigt und es kann Rost entstehen. Beim Kontakt von Aluminium mit Edelstahl kann die Chromoberfläche abgetragen werden, was zu Flugrost führen kann.

 

Wann kann es zu Kontaktkorrosion kommen?

Kontaktkorrosion zwischen Stahl und anderen Metallen kann in vielen Situationen entstehen.

• Sie verschrauben eine Aluminiumplatte mit verzinkten Stahlschrauben.
• Sie lagern Stahlrohre auf Werkteilen aus anderen Metallen.
• Sie verbinden zwei Bauteile aus unterschiedlichen Metallen miteinander.

In der Regel müssen die Werkteile nicht direkt aufeinander liegen. Es reicht für die Kontaktkorrosion ein Abstand von maximal fünf Millimetern. Als elektrischer Leiter dienen dabei die Luft bzw. die Feuchtigkeitspartikel in der Luft.

 

So lässt sich Kontaktkorrosion vermeiden

Dass es bei Kontakt von Metallen mit unterschiedlicher Potenzialdifferenz zu Korrosion kommen kann, wissen Forscher bereits seit Beginn des 19. Jahrhunderts. Damals hat man herausgefunden, dass jedes Metall ein eigenes Normalpotenzial mitbringt, also eine Art eigene elektrische Ladung. Durch die unterschiedliche Ladung von Metallen, also die Potenzialdifferenz, entsteht nun Korrosion bei dem Material, das ein niedrigeres Normalpotenzial hat. In der Regel handelt es sich dabei immer um das unedlere Material.

Bei Edelstahl wird Korrosion vor allem durch die Legierung vermieden. Denn Korrosion kann auch ohne Kontakt mit einem anderen Material, allein durch die Einwirkung der Luftfeuchtigkeit entstehen.

Edelstahl in hoher Güte ist dank seiner Legierung vor starkem Rostbefall geschützt. Um Korrosion durch Kontakt zu vermeiden, ist Folgendes möglich:
 

• Korrosionsschutz ist durch einen Ausgleich der Potenzialdifferenz möglich. In der Praxis bedeutet das, dass Sie nur Materialien derselben Güte miteinander verbinden bzw. lagern. Edelstahlrohre sollten Sie nur mit anderen Edelstahlrohren derselben Werkstoffklasse lagern. So vermeiden Sie Kontaktkorrosion, bei der gemeinsamen Lagerung mit verzinktem Stahl.
• Hinzufügen einer „Opferanode“. Diese Variante wird im Schiffsbau eingesetzt. Dabei wird an der Außenhaut des Schiffsrumpfs Zink oder Magnesium aufgetragen. Dieses Material korrodiert dann, während der Stahlrumpf vor Korrosion geschützt bleibt. Aus diesem Grund muss Rost an einem Schiffsrumpf noch nichts Schlimmes bedeuten, solange nur die Opferanode davon betroffen ist.
• Verzinken von Stahlblech. Verzinkter Stahl rostet erst, wenn die Zinkschicht korrodiert ist. Diese Form des Rostschutzes wird beim Unterbodenschutz in PKW genutzt.
• Verwenden von Edelstahlschrauben für Edelstahlbauteile. Gerade, wenn Sie im Außenbereich ein Edelstahlgeländer bauen, bieten sich Edelstahlschrauben an. So verhindern Sie, dass Schrauben mit geringerer Güte durch Kontaktkorrosion zu rosten beginnen.
• Vermeiden Sie die Verbindung von Alubauteilen mit Edelstahlwerkstoffen. So verhindern Sie, dass das Aluminium durch Lochfraß korrodiert.

Haben Sie noch weitere praktische Fragen zur Kontaktkorrosion und wie Sie Ihre Edelstahlelemente davor schützen? Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf.