Rost & Korrosionsschutz

Ein Fahrrad, das den Winter draußen verbringt, sieht im Frühling oft traurig aus: Kette und Schrauben sind von braunem Rost überzogen. Rost frisst auch Autos, Brücken und Schiffe an, und Fachleute schätzen, dass Korrosion ein Land rund 3 Prozent seiner jährlichen Wirtschaftsleistung kostet. Die gute Nachricht: Rost ist Chemie, und wer die Reaktion versteht, kann sie gezielt verhindern.

Das Rost-Rezept: drei Zutaten

Rost entsteht, wenn Eisen mit Sauerstoff und Wasser reagiert. Alle drei Zutaten müssen gleichzeitig da sein: Eisen, Wasser UND Sauerstoff. Fehlt auch nur eine, passiert nichts. In trockener Wüstenluft rostet ein Nagel kaum, weil das Wasser fehlt. In abgekochtem, luftdicht verschlossenem Wasser rostet er auch nicht, weil der Sauerstoff fehlt. Erst feuchte Luft liefert beides zugleich, und Salz auf winterlichen Straßen beschleunigt die Reaktion noch. Das Ergebnis ist Eisenoxid, eine poröse braune Schicht, die immer weiter bröckelt und neues Metall freilegt.

Schutz heißt: eine Zutat wegnehmen

Jeder Korrosionsschutz beruht auf demselben Trick: Er nimmt dem Rost-Rezept eine Zutat weg. Lack, Fett oder eine Kunststoffhülle trennen das Eisen von Wasser und Luft. Beim Verzinken bekommt das Eisen einen Überzug aus Zink, der es abschirmt, und selbst wenn der Überzug einen Kratzer bekommt, opfert sich das Zink zuerst, weil es leichter reagiert als Eisen. Denselben Gedanken nutzt die Opferanode: An Schiffsrümpfen und in Warmwasserspeichern schraubt man einen Block aus Zink oder Magnesium fest. Diese Metalle sind unedler als Stahl, sie reagieren also bereitwilliger. Deshalb löst sich der Block anstelle des Stahls auf, und alle paar Jahre tauscht man ihn gegen einen neuen.

Warum Alu nicht durchrostet

Aluminium reagiert sogar noch lieber mit Sauerstoff als Eisen. Trotzdem zerfallen Alufelgen und Fensterrahmen nicht. Der Grund: Aluminiumoxid bildet eine hauchdünne, dichte Schicht, die fest auf dem Metall sitzt und alles darunter versiegelt. Das Metall schützt sich selbst. Beim Eisen ist das Oxid dagegen porös und blättert ab, sodass die Reaktion immer weitergeht. Ob ein Metall korrodiert, hängt also nicht nur davon ab, wie gern es reagiert, sondern auch davon, was für eine Oxidschicht dabei entsteht.