Rust never sleeps. Aber er läßt sich ermüden: Feuerverzinkung

Rust never sleeps – Rost schläft niemals – lautet der Titel eines legendären Konzertmitschnittes des kanadischen Rockmusikers Neil Young. Konzertflm und LP machten den Werbespruch eines amerikanischen Lackherstellers zum gefügelten Wort – ein Wort, das eine tiefe Wahrheit ausspricht. Wasser und Luftsauerstoff sind für jedes metallische Objekt von der gigantischen Stahlkonstruktion bis zum einfachen Alltagsgegenstand ein aggressiver Gegner, der es auf die Dauer zerlegt und zersetzt. Stählerne Brücken und Schiffsrümpfe erhalten daher einen Anstrich, der sie für einige Jahre schützen kann und in regelmäßigen Abständen erneuert werden muß. Unsere westfälische Regentonne und die nachstehenden Geräte dagegen trotzen ohne weitere Schutzmaßnahmen den durchschnittlich 138 jährlichen Regentagen in Deutschland – und zwar jahrzehntelang: sie haben (sozusagen wie weiland Siegfried im Drachenblut) in einer 450 °C heißen Zinkwanne gebadet.

Vollbad bei 450 °C.
Die Feuerverzinkung ist, wie alle Verzinkungsverfahren, sehr aufwendig. Das Ergebnis und der zu erwartende Oberfächenschutz hängen stark von der Vorbereitung ab. Sauberkeit ist höchstes Gebot, daher wird die Oberfäche des Werkstücks sandgestrahlt, mittels Salzsäure entfettet, gebeizt und zur Entfernung von Säureresten gespült. Darauf folgt das Fluxen (ein Flußmittelbad) in Zink- und Ammoniumchlorid. Es verhindert die Oberfächenoxidation auf dem Weg ins Zinkbad und sorgt zugleich für eine bestmögliche Verteilung des Zinkauftrags. Nun erfolgt das eigentliche Verzinken durch Eintauchen in das Zinkbad. Das Werkstück wird regelrecht „gekocht“, bis es die Temperatur der Zinkschmelze angenommen hat. So bildet sich an seiner Oberfäche in mehreren Schichten eine äußerst widerstandsfähige Zink-Eisen-Legierung. Die letzte, oberste Schicht ist aus metallisch-glänzendem Reinzink; sie entsteht in ihrer typischen kristallinen Optik erst, wenn das Werkstück aus dem Zinkbad herausgezogen wird.

Zink als Schutzschicht und als „Opferanode“.
Die Verzinkung ist wie die Lackierung ein „Spiel auf Zeit“, allerdings auf sehr lange: Je nach Verfahren wird ein Schutz für bis zu 75 Jahre erreicht. Die Zinkschicht beginnt zwar wie jedes Metall zu korrodieren, sobald sie dem Luftsauerstoff ausgesetzt ist. Dabei entsteht jedoch eine widerstandsfähige Schutzschicht aus Zinkoxid und Zinkcarbonat. Erst nach Jahrzehnten wird das darunterliegende Metall freigelegt. Eisen, Zink und Wasser bilden außerdem ein Lokalelement, bei dem das unedlere Zink die Rolle der „Opferanode“ übernimmt; es korrodiert, bildlich gesprochen stellvertretend, und wird dabei nach und nach verbraucht. Wie groß der Schutzzeitraum einer Verzinkung ist, hängt von der Umgebungsluft und von der Stärke der Zinkschicht ab – und damit letztlich vom gewählten Verzinkungsverfahren.

Rosten nach Vorschrift: DIN EN ISO 14713.
Die „Korrosivität“, d.h. die je nach Luftzusammensetzung unterschiedliche Korrosionsbelastung, wird in der Norm DIN EN ISO 14713 in verschiedenen Kategorien (C1 bis C4) beschrieben. Den Kategorien entspricht ein jährlich zu erwartender korrosiver „Abtrag“ der Zinkschicht. Er kann von kaum merklichen 0,0001 Millimetern bis hin zu 0,004 Millimetern reichen. Das elektrolytische Verzinken im galvanischen Bad sorgt für eine Zinkschicht von bis zu gut 0,01 Millimeter Stärke, was damit allenfalls für den Innenbereich ausreichend ist. Der direkte Zinkauftrag – als Spritz- oder noch besser als Feuerverzinkung – sorgt dagegen für eine bis zu gut 0,2 Millimeter starke Schutzschicht.

Doppelt genäht hält (noch) besser. Das Duplex-Verfahren.
Der Rest ist Mathematik. Wenn Sie in Ihrem Garten (dem typischen Einsatzort unserer feuerverzinkten Produkte) nicht gerade täglich von Schwefelwolken umweht werden oder sich darin einen gemütlichen, ungelüfteten Bergschacht angelegt haben, um ihren Alltag bei extremer Luftfeuchtigkeit und womöglich noch in ständigem Kontakt mit Salzwasser zu verbringen, sollte dort von einer „Korrosivität“ von schlimmstenfalls C3 nach DIN EN ISO 14713 auszugehen sein. Das entspricht einem Zinkabtrag von maximal 0,0007–0,002 Millimetern jährlich. Rechnet man die Stärke einer üblichen Zinkschicht dagegen, sind 40 bis 60 Jahre Schutz schon sehr realistisch. Ist die Zinkschicht üppiger und/oder wird, wie bei unserer Regentonne, im sogenannten „Duplex-Verfahren“ noch eine Pulverlackschicht zusätzlich aufgetragen, kommt das Jahrhundert als Schutzzeitraum in greifbare Nähe. Alle Maßnahmen ändern also nichts an der tiefen Wahrheit, daß der Rost niemals schläft. Wenn man den nötigen Aufwand nicht scheut, kann er jedoch über mehr als ein Menschenleben hinweg in einen zumindest schlafähnlichen Zustand versetzt und damit weitgehend harmlos gehalten werden.