Welche Rolle spielt Luftfeuchtigkeit bei Korrosion?

Luftfeuchtigkeit spielt eine zentrale Rolle bei Korrosionsprozessen, weil Wassermoleküle in der Luft als Elektrolyt wirken und elektrochemische Reaktionen auf Metalloberflächen ermöglichen. Ab etwa 60% relativer Luftfeuchtigkeit steigt das Korrosionsrisiko deutlich an, da sich mikroskopisch dünne Feuchtigkeitsfilme auf Metalloberflächen bilden. Diese Filme beschleunigen die Oxidation und machen Metalle anfällig für Schäden. Besonders problematisch wird es, wenn zusätzlich gasförmige Schadstoffe in der Luft vorhanden sind.

Was hat Luftfeuchtigkeit mit Korrosion zu tun?

Luftfeuchtigkeit schafft die Grundvoraussetzung für Korrosion, indem sie als elektrochemischer Vermittler zwischen Metall und Sauerstoff fungiert. Ohne ausreichende Feuchtigkeit können die meisten Korrosionsprozesse gar nicht stattfinden. Wassermoleküle in der Luft lagern sich auf Metalloberflächen ab und bilden einen dünnen Feuchtigkeitsfilm, der als Elektrolyt dient.

In diesem Feuchtigkeitsfilm laufen die typischen elektrochemischen Reaktionen ab: Metallatome geben Elektronen ab und werden zu Metallionen oxidiert, während Sauerstoff reduziert wird. Dieser Prozess läuft kontinuierlich ab, solange genügend Feuchtigkeit vorhanden ist. Bei Eisen entsteht dadurch beispielsweise Rost, bei Kupfer die typische grüne Patina.

Der kritische Schwellenwert liegt bei etwa 60% relativer Luftfeuchtigkeit. Unterhalb dieses Wertes verlangsamt sich die Korrosion deutlich, weil sich keine durchgehenden Feuchtigkeitsfilme mehr bilden können. Oberhalb dieser Grenze beschleunigt sich der Prozess rapide. In industriellen Umgebungen, wo sensible Elektronik geschützt werden muss, solltest du die Luftfeuchtigkeit daher möglichst unter diesem Schwellenwert halten.

Warum korrodieren Metalle bei hoher Luftfeuchtigkeit schneller?

Bei hoher Luftfeuchtigkeit bilden sich dickere und stabilere Feuchtigkeitsfilme auf Metalloberflächen, die die Korrosionsreaktion massiv beschleunigen. Je mehr Wasser verfügbar ist, desto besser können Ionen transportiert werden und desto schneller laufen die elektrochemischen Prozesse ab. Die Oxidationsrate steigt exponentiell mit zunehmender Feuchtigkeit.

Diese Feuchtigkeitsfilme wirken wie kleine elektrochemische Zellen auf der Metalloberfläche. Sie ermöglichen den Transport von Metallionen von der Anode zur Kathode und sorgen dafür, dass die Korrosionsreaktion kontinuierlich ablaufen kann. Bei niedriger Luftfeuchtigkeit trocknen diese Filme schnell aus und unterbrechen den Prozess.

Besonders problematisch wird es, wenn sich gasförmige Schadstoffe im Feuchtigkeitsfilm lösen. Schwefelverbindungen, Chloride oder Stickoxide aus der Umgebungsluft reagieren mit dem Wasser zu Säuren, die die Korrosion zusätzlich verstärken. In Industrieumgebungen wie der Papierindustrie oder Petrochemie, wo aggressive Gase freigesetzt werden, potenziert sich dieser Effekt. Die Kombination aus hoher Feuchtigkeit und korrosiven Gasen führt zu Schäden, die um ein Vielfaches schneller auftreten als bei reiner Luftfeuchtigkeit.

Was ist der Taupunkt und warum ist er wichtig für Korrosion?

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist und Kondensation einsetzt. Wenn eine Oberfläche kälter ist als der Taupunkt der umgebenden Luft, bildet sich flüssiges Wasser darauf. Diese Kondensation ist für Korrosion besonders gefährlich, weil sie nicht nur einen Feuchtigkeitsfilm, sondern richtige Wassertropfen erzeugt.

Stell dir ein Rechenzentrum vor, in dem warme, feuchte Luft auf kalte Metalloberflächen von Serverschränken trifft. Sofort bildet sich Kondenswasser, das direkt in die Elektronik eindringen kann. Anders als bei hoher Luftfeuchtigkeit, wo sich nur mikroskopische Filme bilden, entsteht hier sichtbares Wasser, das Korrosionsschäden innerhalb kürzester Zeit verursachen kann.

In Produktionshallen mit schwankenden Temperaturen ist der Taupunkt ein kritischer Faktor. Morgens, wenn die Produktion startet und die Hallen sich aufheizen, kann kalte Luft von außen eindringen und auf warmen Oberflächen kondensieren. Umgekehrt kann nachts, wenn die Temperatur sinkt, Feuchtigkeit auf abkühlenden Maschinen kondensieren. Deshalb musst du nicht nur die Luftfeuchtigkeit, sondern auch die Temperaturunterschiede im Raum kontrollieren, um Kondensation zu vermeiden.

Welche Faktoren beeinflussen die korrosive Wirkung von Luftfeuchtigkeit?

Die korrosive Wirkung von Luftfeuchtigkeit hängt von mehreren Faktoren ab, die zusammenwirken und sich gegenseitig verstärken können. Temperatur spielt eine wichtige Rolle: Höhere Temperaturen beschleunigen chemische Reaktionen generell, sodass Korrosion bei 30°C deutlich schneller abläuft als bei 10°C, selbst wenn die relative Luftfeuchtigkeit gleich bleibt.

Luftschadstoffe sind der zweite kritische Faktor. Schwefelverbindungen wie Schwefeldioxid oder Schwefelwasserstoff lösen sich im Feuchtigkeitsfilm und bilden aggressive Säuren. Chloride aus Salznebel oder industriellen Prozessen greifen Metalle besonders stark an. Stickoxide aus Verbrennungsprozessen tragen ebenfalls zur Versauerung bei. Diese Gase verwandeln harmloses Kondenswasser in aggressive Korrosionsmedien.

Die Materialzusammensetzung bestimmt, wie anfällig ein Metall ist. Unlegierter Stahl korrodiert schnell, während Edelstahl deutlich widerstandsfähiger ist. Auch die Oberflächenbeschaffenheit spielt eine Rolle: Raue Oberflächen bieten mehr Angriffspunkte und halten Feuchtigkeit länger als glatte, polierte Oberflächen.

Die Kombination aus hoher Feuchtigkeit und gasförmigen Kontaminanten ist besonders problematisch. Während reine Luftfeuchtigkeit bei kontrollierten Bedingungen beherrschbar ist, können bereits geringe Konzentrationen korrosiver Gase die Schädigungsrate vervielfachen. In der Metallurgie oder Abwassertechnik, wo aggressive Gase alltäglich sind, reicht Feuchtigkeitskontrolle allein nicht aus.

Wie kannst du Korrosion durch Luftfeuchtigkeit verhindern?

Die wirksamste Maßnahme ist die Kontrolle der relativen Luftfeuchtigkeit durch Klimatisierung. Halte die Luftfeuchtigkeit in kritischen Bereichen unter 60%, idealerweise zwischen 40% und 50%. In diesem Bereich können sich keine stabilen Feuchtigkeitsfilme bilden, und die Korrosionsrate sinkt drastisch. Moderne Klimaanlagen mit Entfeuchtungsfunktion machen das möglich.

Entfeuchtungssysteme sind besonders in Räumen ohne vollständige Klimatisierung hilfreich. Sie entziehen der Luft gezielt Feuchtigkeit und verhindern so die Bildung von Kondensation. Kombiniere diese Systeme mit einer kontinuierlichen Überwachung von Taupunkt und Raumklima, damit du rechtzeitig eingreifen kannst, bevor Schäden entstehen.

Schutzschichten und Beschichtungen bieten eine physische Barriere zwischen Metall und Feuchtigkeit. Lacke, Zinkbeschichtungen oder spezielle Korrosionsschutzöle verhindern den direkten Kontakt. Diese Maßnahmen sind sinnvoll für Komponenten, die du nicht durch Klimatisierung schützen kannst.

Die Luftreinigung zur Entfernung korrosiver Gase ist oft unterschätzt, aber extrem wirksam. Selbst wenn du die Luftfeuchtigkeit kontrollierst, können gasförmige Schadstoffe im Feuchtigkeitsfilm aggressive Korrosionsmedien bilden. Chemisorptive Filtersysteme entfernen diese Gase aus der Luft, bevor sie Schaden anrichten können.

Der internationale Standard ISA-71.04-2013 definiert Luftqualitätsklassen für Elektronikräume. Die Klasse G1 gilt als unkritisch, während höhere Belastungen zu Garantieausschlüssen führen können. Orientiere dich an diesen Standards, um deine Elektronik zuverlässig zu schützen.

Wie Dolge Systemtechnik bei Korrosion durch Luftfeuchtigkeit hilft

Wir bieten dir einen ganzheitlichen Ansatz zum Schutz vor feuchtigkeitsbedingter Korrosion, der weit über einfache Filtersysteme hinausgeht. Unser Fokus liegt auf der chemisorptiven Luftfilterung, die gasförmige Schadstoffe aus der Luft entfernt, bevor sie sich im Feuchtigkeitsfilm lösen und Korrosion verursachen können.

Unsere Lösungen umfassen:

• Positive Pressurization Units (PPU) – Diese Systeme halten einen leichten Überdruck in Schutzgehäusen aufrecht und versorgen sensible Elektronik mit gefilterter, schadstofffreier Luft. Feuchtigkeit und korrosive Gase bleiben draußen.
• Corrosive Air Systems (CAS) – Im Umluftbetrieb reinigen diese Anlagen kontinuierlich die Raumluft von gasförmigen Kontaminanten und reduzieren so das Korrosionsrisiko auch bei schwankender Luftfeuchtigkeit.
• Mess- und Analysesysteme – Mit Corrosion Classification Coupons und dem OnGuard 4000 überwachen wir die tatsächliche Korrosivität deiner Umgebung. So erkennst du Probleme, bevor teure Schäden entstehen.

Unser Ansatz beginnt mit einer kostenlosen Luftanalyse vor Ort. Wir ermitteln die spezifischen Herausforderungen in deiner Umgebung und entwickeln ein maßgeschneidertes Konzept, das Luftfeuchtigkeit, Temperatur und gasförmige Schadstoffe berücksichtigt. Mit über 25 Jahren Erfahrung in Branchen wie Papierindustrie, Petrochemie und Rechenzentren wissen wir, worauf es ankommt.

Kontaktiere uns für eine unverbindliche Beratung. Wir kommen zu dir, analysieren deine Situation und zeigen dir konkrete Korrosionsschutzlösungen auf, wie du Korrosionsschäden durch Luftfeuchtigkeit zuverlässig verhindern kannst. Telefon: +49 (0) 5651-2273-0 oder per E-Mail an mail@dolge-systemtechnik.de.