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Korrosion in metallischen Leitungsnetzen
 

Hintergrund:

Die SWKI-Richtlinien schreiben für sämtliche Heizungsanlagen enthärtetes und vollentsalztes Wasser vor:
Gesamthärte    < 1     °fH
Leitfähigkeit    < 100    µS
pH-Wert    6.0 – 8,5    pH

Grundsätzlich ist die Idee gut.
Bei genauerer Betrachtung der Korrosions-Systeme, wird jedoch klar, dass die Richtlinie lediglich Symtome bekämpft nicht Ursachen. Zudem entstehen andere Probleme;
- MID-Durchflussmesser funktionieren nicht
- Kalk für die Pufferung des pH-Wertes fehlt => Wasserstoffkorrosion
- Eisensalze, eine Verbindung von Eisen mit Nichtmetallen erhöhen die Leitfähigkeit sofort

Als Folge müssen Anlagen regelmässig geprüft und nachjustiert werden
 

Ursache:

Wie die meisten Stoffe versucht auch Eisen wieder seine Ursprungsform zu erlangen, also;
- Magnetit bzw. Magneteisenstein: Fe₃O₄
- Hämatit bzw. Eisenglanz: Fe₂O₃
Eisen (Fe), der Hauptbestandteil unserer Rohre aus C-Stahl hat also das unbezwingbare Bedürfnis sich mit Sauerstoff (O) zu verbinden.

Kupfer zB. liegt als Kupferglanz (Cu₂S) oder Kupferkies (CuFeS₂) vor, weshalb es viel weniger mit O₂ reagiert
ebenso liegen die meisten Kunststoffe (C₃H₆) in reiner Form vor.

Lösung:

Drei Lösungsansätze sind schlussendlich erfolgsversprechend:

1. Anlagen aus edlen Metallen erstellen
   (zB. Cu-Kühldecken nur mit Edelstahlrohren erschliessen)
2. Anlagen aus unedlen Metallen erstellen
   (zB. Heizkörper nur mit Stahlrohren erschliessen)
3. Anlagen aus Kunststoff erstellen
   (zB. Kühlsysteme, FBH, Trinkwasser etc. jedoch mit "edelen" Armaturen)

DIE MISCHUNG VON METALLEN ZERSTÖRT DURCH ELEKTROLYSE UND GALVANIK IN JEDEM FALL DAS UNEDLERE

Langzeit-
Prüfung
für eine
Anlage mit gemischten Metall-
werkstoffen

 
Kupfer - Aluminium - Edelstahl - Messing - Stahl schwarz - Stahl erzinkt - Grauguss

I = Spannung grösser 1 [V], 00.0 = nicht angeschlossen, xx.x = Spannung in [mV]

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Korrosionsarten

Sauerstoff-
Korrosion

Als Sauerstoffkorrosion bezeichnet man einen Korrosionsvorgang, bei dem ein Metall
in Gegenwart von Wasser durch Sauerstoff oxidiert wird.

Bei der Sauerstoffkorrosion reagieren die im  Elektrolyt (Wasser) gelösten Sauerstoff-
moleküle mit Wasser zu Hydroxid-Ionen, die dann mit dem Metall Oxide und Hydroxide
bilden können, sprich Rost
Häufig anzutreffen ist diese Reaktion in Rohrnetzen aus Stahl

Wasserstoff- bzw. Säurekorrosion

Wasserstoffkorrosion ist eine Form der Korrosion bei Metallen, die in Anwesenheit
von saurem Wasser, jedoch unter Sauerstoffmangel, zur Bildung von elementarem
Wasserstoff führt.

Das Metall wird oxidiert und geht als Ionen in Lösung. Im sauren Milieu werden die
Protonen der Oxonium-Ionen durch Aufnahme von Elektronen zu Wasserstoff reduziert
und Wasser entsteht.
Häufig anzutreffen ist diese Reaktion in Rohrnetzen aus Stahl

Elektrochemische Korrosion

Galvanische Korrosion entsteht dann, wenn unterschiedliche Metalle direkt oder über
ein Elektrolyt (Wasser) verbunden Das Metall mit dem höheren elektrischen Potential
wird zur Anode, und das mit dem niedrigeren zur Kathode.

Es fliesst Strom von der Anode (unedeles Metall) zur Kathode (edles Metall).
Die Anode löst sich auf oder korrodiert. Durch den Gleichstrom wird Wasser
in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt.

Wodurch wiederum die Wasserstoff und Sauerstoffkorrosion beginnen!

DESHALB KEINE MISCHUNG DER METALLE