I N S T I T U T F Ü R K O R R O S I O N S S C H U T Z D R E S D E N G M B H

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Heiko Busch
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2 ST400/008/15_1 Seite 2 von 6 1 Einleitung Die 3ks Profile GmbH beauftragte die Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH mit der Bewertung der Korrosivität der Atmosphäre in den Vereinigten Arabischen Emiraten mit Schwerpunkt Abu Dhabi und Dubai. Aus dieser Bewertung sollen die Schutzdauern abgeleitet werden, die mittels Stückverzinkung realisierbar sind. Die Bewertung der Korrosivität der Atmosphäre erfolgt anhand der Normen DIN EN ISO 9223 bis DIN EN ISO Abbildung 1: Klassifizierung, Bestimmung und Abschätzung der atmosphärischen Korrosivität nach DIN EN ISO 9223

3 ST400/008/15_1 Seite 3 von 6 Dabei bietet die Normung verschiedene Herangehensweisen, die unterschiedlich detaillierte Kenntnisse über die Bedingungen am zu bewertenden Ort erfordern und die daraus resultierend unterschiedliche Vorhersagequalitäten gestatten. Das genaueste Verfahren wird in DIN EN ISO 9226 beschrieben. Dabei wird die Korrosivität anhand des Korrosionsverlustes an Standard-Proben (Stahl, Aluminium, Zink, Kupfer) bestimmt, die unter genormten Bedingungen für ein Jahr am zu bewertenden Ort ausgelagert waren. DIN EN ISO 9223 beschreibt zwei weitere Verfahren, um die Korrosivität abzuschätzen. Dies sind die Normative Abschätzung der Korrosivität auf der Grundlage berechneter Korrosionsverluste bei genormten Metallen und die Informative Abschätzung der Korrosivität, abgeleitet aus dem Vergleich der Auslagerungssituation mit der Beschreibung typischer atmosphärischer Umgebungen. Die Genauigkeit der Abschätzung nimmt mit der Reihenfolge der Nennung der Verfahren ab. Die Auslagerung von Proben hat dabei den Vorteil, dass der direkte Bezug zum vorherrschenden Mikroklima hergestellt werden kann, während die Abschätzungen nur die globalen atmosphärischen Bedingungen berücksichtigen können. Eine Auslagerung von Standard-Proben für ein Jahr am entsprechenden Ort war nicht vorgesehen. Für die Normative Abschätzung der Korrosivität werden gemessene Klimadaten benötigt, die als Jahresmittelwerte verfügbar sein müssen. Diese sind der Jahresmittelwert der Temperatur, der Jahresmittelwert der relativen Luftfeuchte, der Jahresmittelwert der SO 2 -Ablagerung und der Jahresmittelwert der Cl - -Ablagerung. Während Temperatur und Luftfeuchte für die betreffenden Regionen global verfügbar sind, konnten zu Schwefeldioxid und Chlorid keine Angaben ermittelt werden. Somit kann die Abschätzung der Korrosivität nur normativ erfolgen, wobei immer auch ein subjektiver Einfluss besteht. 2 Bewertung Die Vereinigten Arabischen Emirate liegen im Südosten der Arabischen Halbinsel. Die bevölkerungsreichen Städte Abu Dhabi und Dubai sind Küstenstädte, die unmittelbar am Persischen Golf gelegen sind. Abu Dhabi wurde auf einer künstlichen Insel errichtet und ist von einem Mangrovengürtel umgeben. Dubai wurde ebenfalls zum Teil auf künstlichen Inseln im Meer erbaut. Das Landesinnere ist Wüstengebiet. Zwischen Sandwüste und Küste erstreckt sich ein ca. 15 km breiter Salzsumpfgürtel. Das Klima ist geprägt durch hohe Temperaturen und sehr geringe Niederschläge, die vorrangig im Winter und im Gebirge fallen. Aufgrund der Küstenlage und der umgebenden Salzsümpfe kann es im

4 ST400/008/15_1 Seite 4 von 6 Sommer aufgrund starker Verdunstung trotzdem zu hohen relativen Luftfeuchten von % in den Städten kommen. Auf der Homepage des Deutschen Wetterdienstes werden die Küsten der Arabischen Halbinsel als Beispiel für feucht-heißes Extremklima genannt. Home Klimadiagramm Deutscher Wetterdienst Abt. Klima- und Umweltberatung Drucken Land : Verein. Arabische Emirate geographische Koordinaten : 25 15' N 55 21' E Ort : Dubai Höhe über NN : 8 m Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr Lufttemperatur absolutes Temperaturmaximum ( C) 31,7 33,6 40,9 41,1 45,0 47,3 47,2 48,9 44,5 40,4 41,1 31,8 48,9 mittleres Temperaturmaximum ( C) 24,0 24,6 27,9 32,4 36,8 38,8 40,6 40,4 38,7 35,1 30,5 26,2 33,0 mittlere Tagesmitteltemperatur ( C) 18,6 19,4 22,1 25,8 30,1 32,3 34,5 34,6 32,2 28,8 24,3 20,7 27,0 mittleres Temperaturminimum ( C) 13,7 14,5 17,0 20,1 23,5 26,1 28,9 29,3 26,3 22,7 18,3 15,4 21,3 absolutes Temperaturminimum ( C) 7,7 7,8 10,1 8,9 15,7 20,7 20,4 24,0 22,3 14,4 10,1 9,4 7,7 Niederschlag mittlere Monatssumme (mm) Tage mit Niederschlag > 1mm < <1 1 6 Relative Luftfeuchte mittlere relative Feuchte (%) Sonnenscheindauer mittlere Tagessumme (h) 8,2 8,2 8,2 9,8 11,1 11,4 10,4 10,2 10,3 9,8 9,5 8,2 9,6 Wassertemperatur mittlere Wassertemperatur ( C) Grundlage: Mittelw erte i.d.r. aus den Jahren , mind. 20jährige Reihe 2007 Deutscher Wetterdienst, Offenbach/ Main Abbildung 2: Klimadaten Dubai, Quelle: Deutscher Wetterdienst Home Klimadiagramm Deutscher Wetterdienst Abt. Klima- und Umweltberatung Drucken Land : Verein. Arabische Emirate geographische Koordinaten : 24 26' N 54 28' E Ort : Abu Dhabi Höhe über NN : 5 m Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr Lufttemperatur absolutes Temperaturmaximum ( C) 33,7 34,4 40,0 44,5 46,2 47,3 48,0 46,1 44,6 42,0 36,7 32,3 48,0 mittleres Temperaturmaximum ( C) 23,7 24,8 28,4 32,9 37,5 38,8 40,4 40,4 39,0 35,0 30,1 25,7 33,1 mittlere Tagesmitteltemperatur ( C) 18,5 19,4 22,6 26,1 30,4 32,1 33,7 34,1 32,0 28,7 24,5 20,7 26,9 mittleres Temperaturminimum ( C) 13,8 14,5 17,3 20,8 24,6 26,8 29,0 29,4 26,8 23,2 19,0 15,8 21,8 absolutes Temperaturminimum ( C) 7,9 7,5 10,2 13,3 16,0 21,7 22,7 25,0 20,4 15,4 12,3 9,6 7,5 Niederschlag mittlere Monatssumme (mm) < Tage mit Niederschlag > 1mm < <1 0 0 <1 0 0 <1 1 9 Relative Luftfeuchte mittlere relative Feuchte (%) Sonnenscheindauer mittlere Tagessumme (h) 7,9 8,2 8,1 9,4 11,0 11,2 10,1 9,9 10,1 9,8 9,6 8,3 9,5 Wassertemperatur mittlere Wassertemperatur ( C) Grundlage: Mittelw erte i.d.r. aus den Jahren , mind. 20jährige Reihe 2007 Deutscher Wetterdienst, Offenbach/ Main Abbildung 3: Klimadaten Abu Dhabi, Quelle: Deutscher Wetterdienst

5 ST400/008/15_1 Seite 5 von 6 In den Wintermonaten und im Frühsommer herrscht ein Nordwestwind ( Schamal ) vor, der viel Sand und Staub mit sich führt. Zudem sorgt im Spätsommer ein feuchter Südostwind für erhöhte Luftfeuchtigkeit. Für die Korrosivität der Atmosphäre liegen somit folgende Faktoren vor: hohe Temperaturen, teilweise hohe Luftfeuchtigkeit sowie eine mäßige bis starke Chloridbelastung. Aufgrund nur geringer Niederschläge können sich Chloride auf den Oberflächen aufkonzentrieren. Zusätzlich sorgen die Sandstürme für eine abrasive Beanspruchung an exponierten Stellen. Bezogen auf die Beschreibung typischer atmosphärischer Umgebungen im Zusammenhang mit der Abschätzung von Korrosivitätskategorien (DIN EN ISO 9223, Tabelle C.1) ergibt sich daraus die Einschätzung, dass die Korrosivität der Atmosphären in Abu Dhabi und Dubai in die Korrosivitätskategorien C4 bis C5 in unmittelbarer Küstennähe und in C3 bis C4 in mehr im Land gelegenen Bereichen einzuordnen ist. Für verzinkte Oberflächen ergeben sich daraus normativ folgende Abtragsraten (DIN EN ISO 9223, Tabelle 2): - C3: 0,7 2,1 µm/jahr - C4: 2,1 4,2 µm/jahr - C5: 4,2 8,4 µm/jahr. Mit dem konservativen Ansatz des linearen Zinkabtrages über die Zeit ergeben sich für stückverzinkte Bauteile mit Zinküberzügen mit durchschnittlichen Mindestdicken nach DIN EN ISO 1461 rechnerisch folgende Schutzdauern: Tabelle 1: rechnerische Schutzdauer von Zinküberzügen bei Einhaltung der normativen Mindestschichtdicken rechnerische Schutzdauer gemäß Norm Bauteildicke Korrosivität <1,5mm 1,5 3,0mm >3,0 6,0mm >6,0mm C Jahre Jahre Jahre Jahre C Jahre Jahre Jahre Jahre C Jahre 13 6 Jahre 17 8 Jahre Jahre

6 ST400/008/15_1 Seite 6 von 6 Beim Verzinken siliziumberuhigter Baustähle entstehen bei normalen Verzinkungstemperaturen von C üblicherweise Zinküberzüge mit größeren Schichtdicken. Wenn dies bei der Werkstoffauswahl sichergestellt ist, sind auch längere Schutzdauern realisierbar. Der Auftraggeber hat exemplarisch Schichtdickenmessergebnisse aus der eigenen Qualitätssicherung zur Verfügung gestellt. Diese werden in Tabelle 2 der Mindestforderung der DIN EN ISO 1461 gegenübergestellt und die daraus resultierenden Schutzdauern abgeleitet. Tabelle 2: Schutzdauern gemäß stichprobenartiger Schichtdickenmessung 3ks arcadia Produkt minimale Schichtdicke [µm] aus Eigenüberwachung 3ks arcadia resultierende Schutzdauer [a] C3 C4 C5 (Klammerwert = Normvorgabe) Säule 23cm 115 (85) Säule 16cm 119 (85) Säule 13cm 130 (70) Gittermatte 25er 126 (70) Gittermatte 50er 129 (85) Abdeckmatte 23er 108 (70) Abdeckmatte 16er 113 (70) Abdeckmatte 13er 145 (70)

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