Wie lässt sich galvanische Korrosion vermeiden?

© Fraunhofer IFAM
Aluminium in Kontakt mit CFK nach 1000 Stunden Salzsprühnebelprüfung, links: Aluminium nur mit chromathaltigem Primer geschützt, rechts: freie Fasern am CFK mit KTL beschichtet und Aluminium mit chromathaltigem Primer geschützt

Die galvanische Korrosion oder auch Bimetallkorrosion (ehem. Kontaktkorrosion) ist kein neues Phänomen: Schon in der Antike wurde festgestellt, dass Kupfernägel, die zur Befestigung von Bleiblechen an Schiffsrümpfen verwendet wurden, schneller korrodierten. Doch obwohl dieses Phänomen seit Jahrhunderten bekannt sind, führt diese Korrosionsform immer wieder zu Schäden und Unfällen. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM können u.a. bei der Risikoabschätzung und der Auswahl von Schutzmaßnahmen unterstützen.

Reaktion zwischen verschiedenen Metallen

Die galvanische Korrosion ist eine Korrosion durch elektrochemische Reaktion zweier verschiedener metallischer Werkstoffe – z.B. Stahl und Aluminium – oder anderer elektronenleitender Festkörper z.B. Carbonfasern, die die Elektroden bilden. Dabei bildet das unedlere Metall die Anode und löst sich beschleunigt auf, während das edlere Metall die Kathode bildet.

Auftreten kann die galvanische Korrosion also dann, wenn zwei verschiedene leitfähige Werkstoffe in elektrischem und galvanischem Kontakt stehen. Letzteres setzt das gleichzeitige Eintauchen beider Materialien in die selbe Flüssigkeit (Elektrolyt) voraus. Außerdem kann ein ungünstiges Flächenverhältnis (große Kathode, kleine Anode) zu einem drastisch beschleunigten Korrosionsvorgang führen, weil durch eine größere Kathodenfläche die kathodische Teilreaktion verstärkt abläuft und sich die korrespondierende anodische Teilreaktion auf eine kleine Fläche konzentriert.

Sind carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) im Spiel, bilden die Carbonfasern immer die Kathode. Die Gefahr geht hierbei von freien Fasern aus, die im Kontakt mit dem Elektrolyten stehen.

So lässt sich galvanische Korrosion vermeiden

Sind kritische Werkstoffpaarungen nicht vermeidbar, kommen Gegenmaßnahmen mit folgenden Grundprinzipien in Betracht:

Elektrischen Kontakt vermeiden
Galvanischen Kontakt vermeiden
Systemwiderstände erhöhen
Kompatible Werkstoffpaarungen

Je nach Anwendung sind konkrete Gegenmaßnahmen jedoch hinsichtlich Effektivität und Anwendbarkeit zu bewerten. Leider lässt sich nicht jede Maßnahme, die das Korrosionsrisiko vollständig minimiert, immer technisch umsetzen.

Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind durch ihr umfangreiches Know-how im Bereich der Korrosion in der Lage, Sie bestmöglich bei der Risikoabschätzung für galvanische Korrosion zu unterstützen. Nicht nur die Auswahl und Empfehlung von Schutzmaßnahmen gehört zu unserem Portfolio, sondern auch die Validierung entsprechender Schutzmaßnahmen mittels Korrosionsprüfung.

Korrosion von Metallen