Was ist Korrosion?

Korrosion ist ein chemischer Prozess, bei dem Metalle und andere Materialien durch Reaktion mit ihrer Umgebung abgebaut werden. Dieser Vorgang kann besonders problematisch sein, wenn gasförmige Schadstoffe in der Luft auf empfindliche Oberflächen treffen. Besonders in industriellen Umgebungen und bei Elektronik führt Korrosion zu Ausfällen und teuren Schäden. In diesem Artikel beantworten wir die wichtigsten Fragen rund um Korrosion, ihre Entstehung und wirksame Schutzmaßnahmen.

Was ist Korrosion und wie entsteht sie?

Korrosion ist die Zersetzung von Materialien durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung. Bei Metallen bedeutet das konkret: Die Oberfläche reagiert mit Sauerstoff, Feuchtigkeit oder anderen Substanzen in der Luft und wird dabei allmählich abgebaut. Du kennst das wahrscheinlich als Rost bei Eisen oder als grüne Patina auf Kupfer.

Der Prozess läuft ab, wenn drei Faktoren zusammenkommen: ein anfälliges Material, ein korrosives Medium und oft auch Feuchtigkeit. In der Luft befinden sich zahlreiche gasförmige Schadstoffe wie Schwefelwasserstoff, Chlor oder Stickoxide. Diese Gase reagieren mit Metalloberflächen und bilden korrosive Verbindungen.

In industriellen Anwendungen ist das besonders relevant. Wenn du beispielsweise in der Papierindustrie arbeitest, kennst du die aggressiven Gase, die beim Produktionsprozess entstehen. Diese greifen nicht nur Rohrleitungen an, sondern auch empfindliche Steuerungselektronik. Selbst geringe Konzentrationen können über Zeit erhebliche Schäden verursachen.

Die chemischen Grundlagen sind dabei relativ einfach: Metalle geben Elektronen ab und werden oxidiert. Diese Oxidation verändert die Struktur des Materials und schwächt es. Bei Elektronik reichen schon mikroskopisch kleine Korrosionsschichten aus, um Kontakte zu unterbrechen oder Widerstände zu verändern.

Welche Arten von Korrosion gibt es?

Atmosphärische Korrosion ist die häufigste Form und entsteht durch Feuchtigkeit und Schadstoffe in der Luft. Du findest sie überall dort, wo Metalle der normalen Umgebungsluft ausgesetzt sind. In Industriegebieten oder Küstenregionen läuft dieser Prozess schneller ab, weil mehr korrosive Substanzen in der Luft vorhanden sind.

Die gasförmige Korrosion tritt auf, wenn aggressive Gase direkt mit Metalloberflächen reagieren, ohne dass Wasser notwendig ist. In Raffinerien oder chemischen Anlagen ist das ein großes Thema. Schwefelwasserstoff oder Chlorgas können bei erhöhten Temperaturen massive Schäden anrichten.

Elektrochemische Korrosion entsteht, wenn zwei unterschiedliche Metalle in Kontakt kommen und ein Elektrolyt (meist Feuchtigkeit) vorhanden ist. Dabei fließen Elektronen vom unedleren zum edleren Metall, und das unedlere wird abgebaut. Das siehst du oft bei verzinkten Schrauben in Aluminiumteilen.

Eine weitere wichtige Form ist die galvanische Korrosion, die ähnlich funktioniert wie die elektrochemische Variante. Hier bildet sich durch den Kontakt unterschiedlicher Materialien eine Art Batterie, die den Korrosionsprozess beschleunigt.

In der Praxis begegnen dir oft Mischformen. In Rechenzentren beispielsweise wirken atmosphärische Korrosion und gasförmige Korrosion zusammen. Die Klimaanlage bringt Feuchtigkeit ein, während Ausgasungen von Kabeln oder Baumaterialien korrosive Gase freisetzen. Diese Kombination ist besonders heimtückisch, weil sie schleichend wirkt.

Warum ist Korrosion besonders gefährlich für Elektronik?

Bei Elektronik reichen bereits mikroskopisch kleine Korrosionsschichten aus, um Fehlfunktionen auszulösen. Auf Leiterplatten und Kontakten führen selbst dünne Oxidschichten zu erhöhten Widerständen oder kompletten Unterbrechungen. Das Problem: Diese Schäden entwickeln sich oft unbemerkt, bis es zu einem plötzlichen Ausfall kommt.

Gasförmige Schadstoffe sind für Elektronik besonders problematisch. Sie dringen überall ein und setzen sich auf allen Oberflächen ab. Schwefelwasserstoff beispielsweise bildet auf Silber und Kupfer schwarze Sulfidschichten, die isolierend wirken. In der Papierindustrie, wo solche Gase regelmäßig entstehen, können Steuerungssysteme innerhalb von Monaten ausfallen.

Die Auswirkungen sind weitreichend. In Rechenzentren kann Korrosion zu Serverausfällen führen. In der Petrochemie gefährdet sie die Sicherheit ganzer Anlagen, weil Steuerungssysteme nicht mehr zuverlässig arbeiten. Produktionsausfälle kosten nicht nur Geld durch Reparaturen, sondern auch durch Stillstandzeiten.

Besonders tückisch ist die Korrosion bei modernen Bauteilen. Die Strukturen werden immer feiner, die Abstände zwischen Leiterbahnen immer kleiner. Was früher noch tolerierbar war, führt heute zu Kurzschlüssen oder Kriechströmen. Deshalb ist der Schutz vor Korrosion heute wichtiger denn je.

Wie kann man Korrosion wirksam verhindern?

Der wirksamste Schutz gegen Korrosion ist die Kontrolle der Luftqualität. Wenn du die Konzentration korrosiver Gase niedrig hältst, verlangsamst du den Korrosionsprozess erheblich oder stoppst ihn komplett. Die internationale Norm ANSI/ISA-71.04-2013 definiert Grenzwerte für verschiedene Schadgase in Elektronikumgebungen.

Passive Beschichtungen bieten einen gewissen Schutz. Lacke, Versiegelungen oder Schutzschichten verhindern den direkten Kontakt zwischen Metall und korrosivem Medium. Allerdings haben sie Grenzen: Sie können beschädigt werden, und sie schützen nicht vor Gasen, die bereits im Gehäuse eingeschlossen sind.

Chemisorptive Luftfilterung geht einen Schritt weiter. Diese Systeme entfernen gasförmige Schadstoffe aktiv aus der Luft, bevor sie Schaden anrichten können. Anders als normale Filter, die nur Partikel zurückhalten, neutralisieren chemisorptive Medien die Gase chemisch. Das ist besonders effektiv bei niedrigen Konzentrationen über längere Zeiträume.

Die Klimakontrolle spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Hohe Luftfeuchtigkeit beschleunigt Korrosion, weil Wasser als Elektrolyt wirkt. Durch die Kontrolle von Temperatur und Feuchtigkeit kannst du das Korrosionsrisiko senken. Optimal sind relative Luftfeuchtigkeiten zwischen 40 und 60 Prozent.

Regelmäßige Überwachung der Luftbelastung hilft dir, Probleme frühzeitig zu erkennen. Mit Korrosionssensoren oder Testcoupons kannst du das Korrosionspotenzial messen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen. So vermeidest du teure Ausfälle und verlängerst die Lebensdauer deiner Anlagen durch effektiven Korrosionsschutz.

Wie Dolge Systemtechnik bei Korrosion hilft

Wir haben uns auf den Schutz vor gasförmiger Korrosion spezialisiert und bieten dir umfassende Lösungen für deine spezifischen Herausforderungen. Unser Ansatz beginnt mit einer gründlichen Analyse deiner Luftqualität, um die genauen Schadstoffquellen zu identifizieren.

Unsere Lösungen umfassen:

• Chemisorptive Luftfilteranlagen wie die Purafil® Positive Pressurization Unit (PPU) für den Schutz einzelner Schaltschränke oder Räume
• Das Purafil® Corrosive Air System (CAS) für Umluftbetrieb in größeren Elektronikumgebungen
• Purafil® Deep Bed Scrubber (DBS) für hohe Gaskonzentrationen in besonders anspruchsvollen Industrieumgebungen
• Mess- und Analysesysteme wie den Corrosion-Classification-Coupon (CCC) zur schnellen Bewertung des Korrosionsrisikos
• OnGuard 4000 zur kontinuierlichen Überwachung nach ANSI/ISA-Norm

Wir entwickeln für dich maßgeschneiderte Filtersysteme, die genau auf deine Branche abgestimmt sind. Ob Papierindustrie, Petrochemie, Rechenzentrum oder Museum – wir kennen die spezifischen Anforderungen und liefern passende Lösungen.

Unser Service ist für dich kostenlos und unverbindlich. Wir kommen gerne zu dir vor Ort, analysieren deine Situation und entwickeln ein individuelles Konzept für zuverlässigen Korrosionsschutz. Kontaktiere uns unter +49 (0) 5651-2273-0 oder per E-Mail an mail@dolge-systemtechnik.de.