Feuerverzinken in der Circular Economy – Lange Nutzungsdauer als erster Schritt

Generell gilt: Stahl ist ein extrem dauerhafter Werkstoff, wenn er vor Korrosion geschützt wird. Alte Stahlkonstruktionen wie der berühmte Eiffelturm aus dem Jahr 1889 oder auch die kleine Wellblechhütte des Bahnhofs St. Ottilien am Ammersee von 1898 belegen dies auf sehr anschauliche Weise. Während für das Pariser Wahrzeichen eine Farbbeschichtung als Korrosionsschutz gewählt wurde, zeichnet sich das kleine Bahnhofsgebäude durch eine Feuerverzinkung aus. Und dies macht den Unterschied. Die Feuerverzinkung der Wellblechhütte des Bahnhofs St. Ottilien wurde bisher nicht instand gesetzt und zeigt sich nach rund 120 Jahren als überwiegend intakt mit nur einem geringen Korrosionsanteil. 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 7 Jahre instand gesetzt werden. Hierzu fallen jeweils 60 Tonnen Farbbeschichtung an. 25 Lackierer benötigen pro Instandhaltungszyklus rund 18 Monate. Die Kosten pro Instandhaltung betragen 3 Millionen Euro. Wäre der Eiffelturm feuerverzinkt worden, sähe die Rechnung anders aus, nicht nur unter Kosten-, sondern vor allem auch unter Nachhaltigkeitsaspekten.

Studie quantifiziert den Vorteil der Feuerverzinkung

Mit jeder Instandsetzung sind auch Umweltauswirkungen verbunden. Dies zeigt eine Nachhaltigkeitsstudie der Technischen Universität Berlin. Die Studie hat 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 verglichen. Im Gegensatz zur wartungsfreien Feuerverzinkung des Parkhauses, muss die weniger langlebige Beschichtung alle 20 Jahre instand gesetzt werden. Hierdurch erhöhen sich pro Instandsetzungszyklus die Umweltauswirkungen des beschichteten Parkhauses, während die Werte für das feuerverzinkte Parkhaus konstant bleiben. Sehr anschaulich ist dies am CO2-Verbrauch dargestellt (Abb. 3). Der an sich schon höhere CO2-Verbrauch des Beschichtungssystems wächst nach zwei Instandhaltungen auf insgesamt 98,6 t CO2 und ist damit im Vergleich zur Feuerverzinkung um das 2,4-fache größer.

Auch Normen und Regelwerke quantifizieren

Auch Normen und Regelwerke machen Aussagen zur Dauerhaftigkeit von Korrosionsschutzsystemen. Der Norm DIN EN ISO 14713-1 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion“ können Aussagen über die rechnerische Schutzdauer feuerverzinkter Überzüge in unterschiedlichen Korrosivitätskategorien entnommen werden. Hilfreich ist auch die Tabelle „Nutzungsdauern von Bauteilen zur Lebenszyklusanalyse“ (Abb. 5). Sie quantifiziert die Dauerhaftigkeit von feuerverzinkten Bauteilen. Die Tabelle ist Teil des „Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude“ (BNB), das vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) unter wissenschaftlicher Begleitung durch das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) und in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen. V. (DGNB) entwickelt wurde. Betrachtet man die in Deutschland vorherrschende atmosphärische Korrosivität, so erreicht ein durchschnittlicher Zinküberzug mit 85 Mikrometern Schichtdicke auf mehr als 95 Prozent 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 > 25 Jahren.

Fazit

Stahl ist ein dauerhafter Werkstoff, wenn er vor Korrosion geschützt wird. Die Schutzdauer von Korrosionsschutzsystemen ist sehr unterschiedlich. Unterschiedliche Korrosionsschutzsysteme verursachen unterschiedlich hohe Umweltauswirkungen. Konkret bedeutet dies: Die Dauerhaftigkeit des Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken von zumeist 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.