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Unter Korrosion versteht man die Veränderung der Oberfläche eines Werkstoffs durch eine Reaktion mit seiner Umgebung. Das führt zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Werkstoffs. ^[1] Daher gibt es eine Vielzahl von Korrosionsschutzmaßnahmen, die diesen Vorgang verlangsamen sollen. ^[1] Beim temporären Korrosionsschutz sollen die Bauteile nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit, zum Beispiel für die Dauer ihrer Zwischenlagerung oder ihres Transports, vor Korrosion geschützt werden. ^[2] Abbildung 1 zeigt verrostete Schienen.

Es gibt mehrere Möglichkeiten zum temporären Korrosionsschutz, zwei seien im Folgenden herausgegriffen:

Die konventionelle Maßnahme ist das Einfetten/Einölen. Aus Alltagssituation kennt man, dass auf eingecremten Händen Wasser abperlt. Diesen Effekt nutzt man auch beim temporären Oberflächenschutz in der Metallindustrie. [1] Durch diesen Schutzfilm werden die korrosiv wirkenden Substanzen von der Werkstoffoberfläche ferngehalten. Für die Filmdicke spielt die Viskosität der Korrosionsschutzöle eine große Rolle, da die Schutzwirkung nach der Dicke des Ölfilms sich richtet. Diese Öle bestehen selten aus Pflanzenöle häufiger aus Mineralöle. Das Korrosionsschutzfett besteht meist aus Vaseline mit einer hohen Viskosität, mit denen dickere Fettschichten erreicht werden. [2]

Einen weiteren Korrosionsschutz bieten Schutzgassysteme, zum Beispiel VCI-Folien (Volatile Corrosion Inhibitor), bei dem eine Schutzgas atmosphäre um den Werkstoff gebildet wird. [3]

Ziel des temporären Korrosionsschutzmittels ist es, wie aus den Grundlagen bekannt ist, den Sauerstoffangriff auf die zu schützende Oberfläche eines metallischen Bauteils vor Sauerstoff und Feuchtigkeit zu schützen. Um dies zu bewerkstelligen, muss das Korrosionsschutzmittel vollständig die Metalloberfläche bedecken und gut an ihr haften. Eine wichtige Aufgabe des aufgetragenen Schutzmittels ist es, den Sauerstoff nicht durch seine Korrosionsschicht diffundieren zu lassen. Des Weiteren ist es wichtig, dass die Schutzschicht bei unterschiedlichen Witterungen (Regen, Schnee, Hagel) und Temperaturen eine konstante Schutzfunktion aufweist. [4] Das aufgetragene Korrosionsschutzmittel darf sich in seiner chemischen Struktur nicht verändern, d.h. keine Reaktionen mit umgebenden Substanzen eingehen, welche den temporären Korrosionsschutz beeinträchtigen können. Ebenso sollte die aufgetragene Korrosionsschutzschicht wiederum leicht und vollständig zu entfernen sein, damit nachfolgende Beschichtungen nicht durch die Befettung leiden. ^[3]

Vor einer Weiterverarbeitung der Werkstoffe muss der Fett-/Ölfilm entfernt werden. Aufgrund ökologischer und sicherheitstechnischer Aspekte ist man seit Jahren dabei von der Entfettung mit chlororganischen Lösungsmitteln, wie Per- oder Trichlorethylen, auf eine wässrig, heiß alkalische Reinigung umzustellen. [5] Bei einer alkalischen Entfettung hat man eine Mischung aus Reinigungschemikalien und abgelöstem Fett/Öl vorliegen. Das stellt ein Entsorgungsproblem dar, das sich auf die Kosten und Umwelt auswirkt. ^[4] Außerdem findet die Entfettung bei hohen Temperaturen (> 60°C) und hohen pH-Werten statt. Daher versucht man sowohl die Temperatur als auch den pH-Wert, wie zum Beispiel Umstellen auf Neutralreiniger, zu senken. ^[5] Aufgrund dessen ist man auf der Suche nach alternativen Korrosionsschutzmitteln/-folien, die umweltfreundlichen und kostengünstigeren Korrosionsschutz ermöglichen.

Das temporär, biologische Korrosionsschutzmittel besteht aus Filmbildner und Zusätze, welche aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Es muss mindestens die Produkteigenschaften und Funktionssicherheit eines herkömmlichen Korrosionsschutzmittels erfüllen. Filmbildner dafür sind Substanzen, die Eigenschaften haben zusammenhängende Filme zu bilden. Aus dem Haushalt ist zum Beispiel das Agar-Agar bekannt. Vorbilder für biologisch abbaubare Filmbildner findet man in der Natur vor allem bei Klebstoffen, welche Tiere und Pflanzen für ihre Überlebensstrategie entwickelt haben. Ein Beispiel hierfür sind die Biopolymere bei den Muscheln, die außergewöhnliche Haftungseigenschaften verleihen, mit dem sie an Holz, Metall und Steinen kleben können. [6] Andere Substanzen mit Filmbildungseigenschaften sind z.B. Gelatine und Kollagen, welche von Kandel ^[7] untersucht wurde.

In Analogie zum Schutz der Erdbeeren auf einem Erdbeerkuchen vor Oxidation mittels Gelatine, wurde beispielweise in einer Projekt/Feasibillity-Study ^[6], die Filmbildungseigenschaft von Gelatine für die Korrosionsschutzanwendung untersucht.

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  Einfache Erdbeertorte

Das Ergebnis war vielversprechend und galt als Ansatz für weitere Untersuchungen. Beispielweise zeigt Kandel ^[7], dass mit dem Inhibitor IRGACOR ein Hemmstoff gegen Korrosion gefunden war, der mit dem Filmbildner Gelatine bei einem pH-Wert von 9 einen Korrosionsschutz für blanke Gusskrümmer-Oberfläche erhält.

Korrosionsschutz durch Verwendung mikrobieller extrazellulärer polymerer Substanzen EPS (Biofilm-induzierte Korrosionsinhibition) untersucht die DECHEMA auf ST 37 und hochlegiertem Stahl 1.4301. Auf dem Sulfat-reduzierenden Bakterien Desulfovibrio vulgaris waren die EPS gewonnen worden. Die Stahloberflächen waren mit den EPS beschichtet worden. Man stellte fest, dass die EPS von der Gattung L. fermentum und R. opacus den stärkeren Korrosionsschutz zeigten. Diese Schutzwirkung konnte durch Zusatz von Xanthan, einen natürlichen Verdickungs- und Geliermittel erhöht worden. [7] Weiteres Idee und Ansatz für den biologischen Korrosionsschutz ist z.B. der Sprühpflaster ^[8], welche die Wunden vor Feuchtigkeit und Schmutz schützen. Es gibt jedoch dazu noch keine Untersuchungen.

• besteht zum Großteil aus nachwachsenden Rohstoffen
• gute biologische Abbaubarkeit
• keine Heißentfettung mehr nötig
• Gelatine kann mit warmen Wasser leicht abgewaschen werden ^[7]

Die Grundsubstanz (Grundmasse) eines biologischen Korrosionsschutzmittels hat eine filmbildende Funktion. Dieser Grundsubstanz werden Zusätze, sogenannte Inhibitoren beigemischt, welche eine hemmende Wirkung gegen Korrosion haben. ^[7] Einige Filmbildner und Zusätze sind im Folgenden aufgelistet:

• Gelatine
• Gellan-Gummi
• NA-Alginate
• Agar Agar
• Kollagen

• IRGACOR L184 (Korrosionsschutz für Metalloberflächen)
• Additive TA-41 (Flugrostschutz für Eisen und Stahl)
• Additive EDA (Flugrostschutz für Eisen und Stahl)
• PCG 1201 (Korrossionsinhibitor für Eisen und Stahl)
• TENSAN TEO (Korrossionsinhibitor für Eisen und Stahl)

• http://www.mercateo.com/kw/korrosionsschutz(f6)1/Korrosionsschutzoel.html vom 7.11.11
• http://www.tis-gdv.de/tis/verpack/korrosio/schutz/schutz.htm#3 vom 12.12.11
• http://www.jakob-schober.de/js4_af_schutzschicht_methode.html#schutzschicht_methode vom 24.11.11
• http://www.umweltbundesamt.de/chemikalien/waschmittel/download/Analytik-Leitfaden.pdf vom 6.12.11
• http://www.bionik-zentrum.de/default.asp?navA=newsdetail&main=news&newsid=230 vom 06.12.11
• http://www.dechema.de/index.php?id=123914&site=dechema_eV&lang=de vom 16.11.11
• http://www.detlef-henke.de/erdbeerkuchen-tortenguss-selber-machen vom 06.12.11

<references >

^[1]

^[2]

^[4]

^[3]

^[5]

^[6]

^[7]

^[8]

1. ↑ ^{a b c} E.Heitz: Einführung in die Korrosion der Metalle. Verlag Chemie, GmbH, Weinheim 1965.XIII.
2. ↑ ^{a b} K.Schönburg: Einführung in die Korrosion der Metalle. HUSS-MEDIEN Verlag Bauwesen, 2005, ISBN 3-345-00831-9.
3. ↑ ^{a b} T.Christmann: Literaturrecherche und orientierende Versuche zur Erzeugung eines abziehbaren/ abwaschbaren Biofilms auf Oberflächen zum temporären Korrosionsschutz. Studienarbeit an der Hochschule Mannheim, 2007.
4. ↑ ^{a b} P.M. Kunz: Umwelt-Bio-Verfahrenstechnik. Vieweg-Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1992, ISBN 3-528-06451-X.
5. ↑ ^{a b} : Allgemeine Mikrobiologie. Thieme-Verlag, 7 überarbeitete Auflage, Stuttgart/New York, 1992, ISBN 3-13-444607-3.
6. ↑ ^{a b c} P. M. Kunz, I. Sommer: Temporäre biologische Korrosionsschutzmittel mit Substanzen außerhalb von Ölen und Fetten.KVS-Feasibility-Study, HS-Mannheim, 2006.
7. ↑ ^{a b c d e} F. Kandel: Temporärer Korrosionsschutz für blanke Gusskrümmer durch Gelatine und Kollagen.Studienarbeit, HS-Mannheim, Institut für Biologische Verfahrenstechnik, 2011.
8. ↑ ^{a b} P. M. Kunz: Persönliches Gespräch,Institut für Biologische Verfahrenstechnik, HS-Mannheim.

Kategorie:Biotechnologie|temporärer Korrosionsschutzmittel außerhalb von Ölen und Fetten