Opferanoden

[hhsailor]

Hallo in die Runde,

ein probates Mittel gegen Rost am Stahlschiff sind ja bekanntermassen Opferanoden.Ausserdem wird das Prinzip ja auch mit Rostschutzfarben angewendet, also z.b. durch Verwendung von Zink- und Aluminiumfarben (ich hatte als Universalunterwasserfarbe aus der Großschiffahrt eine Epoxy-Aluminiumfarbe, die einen guten Eindruck macht).

Die Überlegung ist nun, das Opferanodenprinzip auch anderweitig, als meist üblich (Unterwasserschutz) einzusetzen: Rostschutz durch verzinken wird ja auch nicht nur Unterwasser genutzt.
Das größte Problem beim Stahlschiff ist ja meist nicht der Korrosionsschutz aussen, sondern innen und in der Bilge: Boote rotten meist von innen durch.Das entsteht ja meist durch Wässrigkeit der ein oder anderen Art: Leckwasser von der Stopfbuchse oder durch Undichtigkeiten von aussen, Kondenswasser usw. und verschärft sich dort, wo sich solches Wasser staut / stehenbleiben kann.

Die Frage wäre nun, ob es nicht schlau wäre, an solchen Punkten kleine Anoden unterzubringen, z.b. in Form von Zink- oder Alublech, die an Spanten oder Holmen angeschraubt werden, speziell dort, wo Leckwasser in die Bilge rinnt oder schwappt.

Dass eine trockene Bilge besser ist - keine Frage - aber oft nicht ohne Weiteres zu realisieren, und ich denke, Vorbeugen ist besser, als Rostfrass.Und vermutlich werden nun alle Zubehör- / Farbhändler aufschreien und erklären, Opferanoden müssten ganz speziell legiert sein und wären nur bei ihnen zu bekommen.

Da fragt sich: gibt es wirklich gute Gründe und Belege dafür, dass ich nicht auch Dachdecker-Zinkblech oder Alublech einsetzen kann?
Vielleicht hat hier jemand Antworten zum Thema?

Grüße - hhsailor

[glastron70]

Hallo, soweit ich weiß ist eine Anode sowas wie eine Elektrode. Sie nimmt Elektronen auf. Ergebnis: Oxidationsreaktion.
Die Stromrichtung spielt eine Rolle! Positiv = Verbraucher und Negativ = Erzeuger (Quelle)

Die Anode ist eine Gegenelektrode zur Kathode. Das ergibt reduzierende Prozesse (Angefressene Anode).


Also....ich meine Du kannst nicht so ieinfach eine "Dachrinne" nehmen....


LG
Holger

[haluterix]

Ich glaube Du verwechselst da etwas, Opferanoden verhindern Galvanische Korrosion, also "Lochfraß" und nicht das Rosten.

Das ist ein oxodativer Vorgang und den kann man nur durch Luftabschluß verhindern.
Also durch das Aufbringen einer Schutzschicht die nicht, oder nur sehr gering mit dem Sauerstoff aus der Luft oder dem Wasser reagiert!

Gruß Hubert

[hhsailor]

M.W. beruht die anodische Wirkung auf der elektrochemischen Spannungsreihe, die zur Konsequenz hat, dass Ionen des unedleren Metalls zum edleren hin wandern, wenn sie die Möglichkeit haben.
Bei den Metallen sieht die Reihe (der bekannteren Metalle) ja so aus: Magnesium, Aluminium, Zink, Eisen, Kupfer, Silber, Gold usw..

In dem Moment, wo ich z.b. eine Pfütze in der Bilge stehen habe, besteht ja eine Situation, in der galvanische Prozesse stattfinden können, jedenfalls wenn unterschiedliche Metalle dem Wasser Kontakt geben (mangels Isolation durch Farbe). Dann fangen die Ionen an zu wandern, also Alu oder Zink hin zum Eisen, oder Eisen zum Kupfer.

Könnte natürlich sein, dass ein Alublech durch seine Legierung korrosionstabiler ist (so wie Edelstahl durch die Chrom-Nickel-Legierung), dasselbe evtl. beim Dachdecker-Zinkblech, und dass deshalb die galvanischen Prozesse verlangsamt werden.
Käme vlt. auf einen Versuch an: ein Stück blankgeschliffenes Stahlblech zusammen mit Alu oder Zink in einem Behälter mit Seewasser versenken, und schauen, was sich tut.

Grüsse - hhsailor

[jannie]

Moin,
lies mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode Dann wandern auch die Elektronen richtig. Klar geht das mit Zink oder Alu (als Blech), kannst aber auch sehr preiswert Minianoden kaufen. Nur müssen die eben im Wasser der Bilge stehen, sonst helfen sie nichts. Sinnvoller ist aber bestimmt ein ordentlicher Korrosionsschutz innen, besonders wenn man da gut dran kommt.
Ansonsten sind das Rosten von Stahl und der korrosive Angriff von Salzwasser beides immer Redox-Reaktionen und deswegen im Prinzip gleich: http://de.wikipedia.org/wiki/Redoxreaktion
Man kann natürlich auch selber mal bei wiki gucken, bevor hier Glaubensbekenntnisse niedergeschrieben werden.
gruesse
Hanse

[Wepi]

Hallo, hhsailor,
wie Hubert bereits richtig geschrieben hat, sind Rost und galvanische Korrosion zwei völlig verschiedene Dinge. Letztere dürfte im Bootsinneren, wenn dort keine anderen Metalle mit der Bootshaut zusammenkommen, kaum auftreten. Rost würde sich im Inneren des Bootes auch bilden, wenn kein Wasser eintritt, aber die Stahlfläche einen mangelhaften Rostschutzanstrich besitzt und so mit Sauerstoff reagieren kann. Dagegen helfen keine Minianoden, sondern nur ein ordentlicher Schutzanstrich. Theoretisch könnte es zwar in der Bilge auch zu galvanischer Korrosion kommen, wenn dort dauerhaft vor allem Salzwasser steht. Denn eine Stahlplatte, vor allem im Schweißbereich, ist kein absolut homogenes Material, so dass Nachbarbereiche kleinste Spannungsdifferenzen aufweisen können. Aber das dürfte sich auch mit Minianoden nicht verhindern lassen.
Erspare Dir den Aufwand für die Minianoden und sorge für guten, dichten Rostschutzanstrich! Sollte es bereits Unterrostungen geben, dann ist Sandstrahlen die sicherste Vorarbeit, die sich allerdings im Bootsinneren nachträglich sehr schwierig gestaltet.
Gruß
Wepi

[ALCYON]

Will meine Vorredner nicht wiederholen, sie haben Recht.
Als Korrosionsschutz für innen gibt es eine Menge sehr gute Produkte. Die meistens sind zähfüssig und wirken auch auf Vorrost. Zum Beispiel lanolinhaltige Produkte.

Grüße

Peter

[hhsailor]

Also, meine Beobachtung ist die, dass - wenn wir einmal galvanische Prozesse im Wasserbad beiseite lassen - die effizientesten Rostschutzanstriche selbst oft mit anodischen Wirkungen arbeiten.

Das ist vor allem feststellbar bei Zink- und Alufarben, die im Schiffbau aber auch bei Autokarosserien eingesetzt werden.Alufarbe ist ja auch schon länger bekannt: früher wurden gern Ofenrohre damit geschützt (und es gibt wenig aggressivere Bedingungen - durch die hohen Temperaturen in dem Fall).Insgesamt ist es ja so, dass der Korrosionsschutz aussen am Schiff eine vergleichsweise simple Sache ist, die nicht viel Arbeit verursacht und eher selten versagt: jeder Schaden am Anstrich ist meist schnell erkannt und behoben.

Die Herausforderung ist IM Schiff, in der Bilge usw. viel größer: man hat es fast immer mit unzugänglichen Ecken zu tun, die schwer zu kontrollieren sind.Ausserdem ist der Korrosionsschutz viel schwieriger: Sandstrahlen ist kaum möglich, und während aussen am Schiff bequemes Arbeiten ist, hat man in unzugänglichen Ecken der Bilge usw. oft Schwierigkeiten, überhaupt ein Werkzeug richtig einzusetzen und die vollständige Entfernung von Rost ist da oft gar nicht machbar bzw. setzt sehr aufwendige Massnahmen und die Demontage der Inneneinrichtung usw. voraus.

Zu den Vorgängen bestreite ich gar nicht, dass wir es hier mit "Redox-"Reaktionen zu tun haben.Ich denke aber, dass hier oft auch PARALLELL galvanische Vorgänge im Spiel sind - spätestens, wenn auf dem Material Wasser steht oder fließt - und dafür reichen auch schon kleine Rinnsale an Leckwasser oder Kondenswasser, das sich sammelt und in der Bilge schwappt. Hier können Opferanoden dann Ionen in das Wasser eintragen, die das Eisen erreichen können, wo der Korrosionsschutzanstrich beschädigt ist (und das Problem spielt sich ja praktisch ausschließlich an diesen Punkten ab).Bleibt die Frage, was dann bevorzugt stattfindet: ob die Redox-Reaktion oder die Anlagerung von Opfer-Ionen.

Diese Frage können vermutlich nur Chemo-Techniker zuverlässig beantworten. Oder ein entsprechender Versuch.

Ich denke, in Anbetracht der insgesamt immensen Schäden, die auf das Konto der Korrosion bei Stahlschiffen VON INNEN gehen - viele Schiffe sind wegen dieser Schäden aufgegeben worden - sowie des hohen Aufwands, den die Beseitigung dieser Schäden verursacht (Schäden von außen sind ja vergleichsweise sinpel und bequem zu beheben), lohnt es sich schon, einen Kopf darüber zu machen, wie man dies Problem optimal lösen kann, ohne in erster Linie Yachtausrüster / Farbhersteller und Werften mit großen Scheinen abzufüttern (auch wenn die da sicher gern genommen werden).

[jannie]

Moin,
warum baust Du nicht einfach in den nassen Teilen bei Dir im Boot ein paar Zink oder Alubleche ein, am Stahl verschrauben und abwarten, was passiert.
Ansonsten sind auch alle galvanischen Prozese Redox-Reaktionen, ebenso wie das normale Rosten von Eisen. Aber das hilft hier nicht weiter.
Gruesse
Hanse

[hhsailor]

Zitat von jannie

Moin,
warum baust Du nicht einfach in den nassen Teilen bei Dir im Boot ein paar Zink oder Alubleche ein, am Stahl verschrauben und abwarten, was passiert.
Hanse

Das ist vermutlich, was ich tun werde - zumindest in den Bereichen, die am meisten durch Leckwasser bedroht sind.

Bis man Ergebnisse hat, obs hilft, dauert natürlich eine Weile.
Aber vielleicht ein kleiner Versuch: an ein blankgeschliffenes Stahlblech ebenso blankes Alu- oder Zinkblech anschrauben und in Wasser legen, z.B. im Uferbereich mit ständigem Wechsel nass - trocken. Und das evtl. kombiniert mit unterschiedlichen Blechsorten / Legierungen / Anoden.

[Moreno]

So einfach lässt sich das Thema Rost - Oxydation - Korrosion nicht beantworten. Das Thema ist bücherfüllend, denn das Problem bei den Stahl-Yachten ist immer der minderwertige Baustahl, die Verunreinigungen des Stahl mit Schwefel und Phosphor und die Feuchteaufnahme die einen chemischen Reaktionsprozess verursacht. Wie den meisten bekannt ist, rosten - korrodieren Boote nicht von "Aussen nach Innen" sondern immer von "Innen nach Aussen" und das hat eine Ursache die sich mit einer Rostschutzfarbe oder einen Rostumwandler wie oft hier vorgeschlagen wird nicht beheben lässt.

Ein paar Hinweise zum Anodenschutz

1. Wozu braucht man eigentlich Anoden am Boot?

Durch die elektrische Leitfähigkeit des Wassers findet eine latente Zersetzung von eingetauchten Metallen statt, auch von solchen die an der Luft nicht rosten, wie Edelstahl, Messing, Bronze usw. Die Anoden bilden mit den zu schützenden Metallteilen im Wasser eine elektrische Batterie und die Polung der Spannung verhindert die Korrosion. Das Schutzobjekt muss den Pluspol darstellen, Kathode genannt, und das Schutzteil den Minuspol, Anode genannt.

2. Welche Anodenarten gibt es?

Geläufig sind Anoden aus Zink, Aluminium, Magnesium und Legierungen dieser Metalle. Die Formgebung hängt von der Installation am Boot ab, es gibt runde, ovale, rechteckige, konusförmige, kugelförmige Formen und viele andere.

3. Welche Anode für welches Wasser?

Als landläufige (wasserläufig ?) Erklärung gilt, für Süsswasser nimmt man Magnesium oder Aluminium, für Brackwasser Aluminium, für Salzwasser Zink. Dies ist aber zu relativieren und den jeweiligen Korrosionsbedingungen entsprechend auszulegen (Bootstyp, Bootsgrösse, Liegewasser, Liegezeit, Überwinterung, usw.).

4. Ist mein Boot im Salzwasser durch Magnesium oder Aluminium Anoden geschützt?

Natürlich, sehr gut sogar, aber die Freude dauert nicht lange an. Durch die grosse galvanische Spannungsdifferenz zwischen Magnesium und z.B. Eisen (1.93 Volt) und die sehr gute Leitfähigkeit des Salzwassers werden Magnesium und Aluminium Anoden sehr schnell abgenutzt. Bei längeren Liegezeiten im Salzwasser muss man praktisch auf Zink zurückgreifen.

5. Ist mein Boot auch im Süsswasser durch Zinkanoden geschützt?

Ja sicher, zwar weniger gut als durch Magnesium oder Aluminiumanoden. Weil aber die elektrische Leitfähigkeit von Süsswasser viel geringer ist als die von Salzwasser ist dadurch auch die Korrosion schwächer.

6. Schützen grössere Anoden mein Boot besser?

Nein, grössere Anoden schützen länger. Der Zugewinn an Schutz durch die grössere Oberfläche der Anoden ist unwesentlich. Das Volumen der Anode bestimmt die Standzeit, eine grössere Anode hat eine längere Lebensdauer.

7. Meine Anoden sind noch gar nicht abgenutzt, also ist mein Boot gut geschützt?

Falsch, wenn die Anoden nicht abnützen, nützen sie auch nichts. In diesem Falle sind sie entweder falsch montiert oder oxydiert. Eine Ausnahme ist natürlich wenn das Boot nur so kurz im Wasser war, dass noch keine Abnutzung sichtbar ist.

8.Meine Anoden sind ziemlich zerfressen, also ist mein Boot nicht geschützt?

Auch falsch, zerfressene Anoden zeugen davon, dass sie ihren Zweck zufriedenstellend erfüllen. Wenn nicht mehr genügend Anodenmaterial vorhanden ist, sollten die Anoden natürlich erneuert werden.

9. Wann soll ich die Anoden erneuern?

Wenn nicht mehr ausreichend Anodenmaterial übrig ist oder wenn nach einer längeren Trockenperiode (Überwinterung) eine Oxydation der Anoden stattgefunden hat. Oder einfach weil die Gelegenheit günstig ist da das Boot aus einem anderen Grund aus dem Wasser genommen wurde.

10. Beim Unterbodenschutz sind die Anoden mitlackiert worden, was soll ich tun?

Der Maler war wohl eine Landratte. Die Anoden sind metallisch blank abzubürsten oder zu erneuern. Lackierte Anoden sind genau so ein Unsinn wie irrtümlich lackierte Ultraschall Tiefenmesser Sonden.

Friedrich