LÖSEMITTELFREIE BESCHICHTUNGEN IM STAHLWASSERBAU UND IN DER OFFSHORE WINDINDUSTRIE , STEFAN LUIPERS SIKA DEUTSCHLAND GMBH INDUSTRIAL

LÖSEMITTELFREIE BESCHICHTUNGEN IM STAHLWASSERBAU UND IN DER OFFSHORE WINDINDUSTRIE 04.12.2014, STEFAN LUIPERS SIKA DEUTSCHLAND GMBH INDUSTRIAL COATINGS

AGENDA 1 WAS IST KORROSION? 2 KORROSIONSARTEN 3 BAW ZUGELASSENE SIKA SYSTEME 4 NACHHALTIGKEIT DURCH VOC S REDUZIERUNG 5 SIKA SFORSCHUNG IM STAHLWASSERBAU 6 INTEGRATION DER ISO 20340 IN DIE DIN EN ISO 12944 7 SIKA OFFSHORE PROJEKT BUTENDIEK 2

1 WAS IST KORROSION? O² O² O² O² Wassertropfen O² Spundwand 3

1 WAS IST KORROSION? 4

1 WAS IST KORROSION? 5

1 WAS IST KORROSION? 6

1 WAS IST KORROSION? Lokalkathode Lokalkathode Lokalanode metallauflösend Schwerlösliches Eisensalz Eisenoxid = ROST 7

2 KORROSIONSARTEN Gleichmäßige Flächen Korrosion Örtliche Korrosion an der Phasengrenze Örtliche Korrosion im Werkstoffinneren Ohne mechanische Beanspruchung Mit mechanischer Beanspruchung Mulden Korrosion Loch Korrosion Belüftungs Korrosion Spalt Korrosion Bimetall Korrosion Selektive Korrosion Mikrobiologisch beeinflusste Korrosion Spannungsriss Korrosion interkristallin transkristallin Schwingungsriss Korrosion Dehnungsinduz. Korrosion Flüssigmetall Korrosion Erosions Korrosion Kavitations Korrosion Reib(Tribo) Korrosion Wasserstoffinduzierte Innenrissbildung Innere Korrosion bei hohen Temperaturen 8

2 FLÄCHENKORROSION 9

2 SPALTKORROSION NACH DEM STRAHLEN 10

2 KINETIK DER SPALTKORROSION Lokalanode Luftsauerstoff < 1 mm Fe(OH) 3 / ROST 11

2 KORROSION SPUNDWANDSCHLÖSSER 12

2 KEINE SPALT KORROSION 13

2 KEINE SPALT KORROSION? 14

2 KORROSION SPUNDWANDSCHLÖSSER 15

2 BIMETALLKORROSION Zwei unterschiedlich edle Metalle sind elektrisch leitend miteinander verbunden und tauchen in das gleiche Elektrolyt 16

2 BIMETALLKORROSION (Quelle: BAW Karlsruhe) 17

2 BIMETALLKORROSION (Quelle: BAW Karlsruhe) 18

2 BIMETALLKORROSION (Quelle: BAW Karlsruhe) 19

3 BAW ZUGELASSENE SIKA SYSTEME Richtlinien für die Prüfung von Beschichtungssystemen für den Korrosionsschutz im Stahlwasserbau (RPB) Liste der zugelassenen Systeme I Für Binnengewässer: Im 1 Liste der zugelassenen Systeme II Für Meerwasser und Böden: Im 2/3 20

3 BINNENGEWÄSSER & MEERWASSER BÖDEN Grundbeschichtung Deckbeschichtung Trockenfilmdicke Abriebwert Kathodische Korrosionsschutz SikaCor Zinc R SikaCor 299 Airless 550 µm stark Ja SikaCor Zinc PUR SikaCor PUR SW 500 µm stark Ja SikaCor Zinc R Sika Poxicolor SW 550 µm mittel SikaCor Zinc R SikaCor SW 500 550 µm stark Ja SikaCor Zinc R Sika Epiter TF 130 570 µm stark Ja 21

3 BORKUM OSTMOLE 22

3 AUSGANGSZUSTAND 23

3 BESCHICHTUNGSSCHADEN: STARKE MULDENKORROSION 24

3 KORROSION IM SALZWASSER Wanddicke Zone MThw hohe Intensität wechselzone geringe Intensität MTnw Unterwasserzone Wasserhohe Intensität Sohle [Quelle: H. Alberts, BAW] Spritzwasserzone Niedrigwasserzone geringe Intensität 25

3 KORROSION IM SALZWASSER Wanddicke Zone MThw hohe Intensität Unterwasserzone Wasserwechselzone geringe Intensität MTnw hohe Intensität Sohle [Quelle: H. Alberts, BAW] Spritzwasserzone Niedrigwasserzone geringe Intensität 26

3 SikaCor Zinc PUR & SikaCor PUR SW 27

3 SANIERUNG UNTER NORMALEN BAUSTELLENBEDINGUNGEN 28

3 HERVORRAGENDES ERGEBNIS (Quelle: W. Lambertus, WSA Emden) 29

4 NACHHALTIGKEIT DURCH VOC REDUZIERUNG In Deutschland erzeugter grüner Strom hat einen Anspruch auf Nachhaltigkeit Offshore Forschungsinsel Nordsee/Ostsee FINO 1 Quelle: Bilfinger Berger 30

4 IST NACHHALTIGKEIT WIRKLICH SO SCHWER? Quelle: pfuschi cartoon.ch 31

4 WAS SIND VOC S? VOC = Lösemittel / Verdünner Definition: VOC (Volatile Organic Compounds, flüchtige organische Verbindungen): Alle organischen Verbindungen mit einem Siedepunkt (oder Siedebeginn) von höchstens 250 C bei normalen Druckbedingungen. (Standarddruck: 101,3kPa) 5 32

4 WELCHE VOC S WERDEN VERWENDET? Inhaltsstoffe: Wirkungen: Xylol Ethylbenzol Solventnaphta Testbenzin Methylisobutylketon Trinkwassergefährdung Gefährdungsklasse 2 Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. Reizt die Augen Schwindel, Krämpfe Humankarzinogen=Krebsauslöser beim Menschen Kann das Kind im Mutterleib möglicherweise schädigen Kann vererbbare Schäden verursachen 33

4 PROBLEM: UMWELTBELASTUNG! ZITAT eines Marktbegleiters: Lösemittelanteil in Beschichtungssystemen Lösemittel tragen nicht nur zur Umweltbelastung bei, sondern haben auch die Aufgabe, das Bindemittel mit dem Untergrund zu verbinden. 34

4 WIE WIRKEN VOC S? Quelle: Forschungsprogramm Clean Air For Europe Alle Schadstoffe wirken auch über Feinstaub Durchschnittlich 208 Mio. Lebensjahre der europäischen Bevölkerung verloren 35

4 ANGENOMMENE VERBESSERUNG DER LEBENSERWARTUNG NACH CLEAN AIR FOR EUROPE SZENARIO (CAFE) Notwendig dazu: 51 % VOC 59 % Feinstaub 36

4 EINSPARPOTENTIAL 100.000m² PUR System: GESAMT VOC: GESAMT VOC: 35.000 kg 0kg 100% weniger Lösemittel 37

5 SIKA S FORSCHUNG IM STAHLWASSERBAU 10 Jahre Track Report Forschungsinsel Nordsee/ Ostsee SikaCor EG System BAST SikaCor SW 500 BAW 38

5 UNTERSEITE HELIKOPTER DECK 39

5 JACKET / DIN 8501 3? Unzureichendes Schweißnaht Design 40

5 JACKET Schweißrückstände (Pickel) Kerben 41

6 DIN EN ISO 12944 2 Korrosivitätskategorien Im1 Süßwasser Flussbauten, Wasserkraftwerke Im2 Meer oder Brackwasser (z.b. Hafenbereiche mit Stahlbauten, Schleusentoren, Molen, Offshoreanlagen) Im3 Erdreich Behälter im Erdbereich, Stahlspundwände, Stahlrohre Korrosivitätskategorien atmosphärisch NEU: CX Subtropische und tropische Klimazonen, atmosphärische Umgebung mit einer sehr hohen Luftverunreinigung durch Schwefel Dioxid einschließlich Verunreinigung und/oder stark beeinflusst durch Chloride 42

6 DIN EN ISO 12944 5 DIN EN ISO 12944 1: 1998 2 bis 5 Jahre = low (L) 5 bis 15 Jahre = medium (M) über 15 Jahre = high (H) Künftig DIN EN ISO 12944 1: (ohne Gewähr) mindesten 2 Jahre = low (L) mindestens 7 Jahre = medium (M) mindestens 15 Jahre = high (H) Mindestens 25 Jahre = very high Deffinition: Erwartete Standzeit bis zur ersten Teilerneuerung (12944 1) Bei einem Rostgrad: Ri 3 (ISO 4628 3 = Rost bei 1% der Gesamtfläche) 43

6 ISO 20340 ISO 12944 9 Die ISO 20340 wird / soll zukünftig ISO 12944 9 heißen Die Korrosivitätskategorien Im1, Im3 bleiben in der 12944 5 und 6 44

6 ISO 20340 ISO 12944 9 45

6 ISO 20340 RPB TL/TP 46

7 SIKA OFFSHORE TEAM PROBLEME VERMEIDEN UND LÖSEN OSS Baltic 1 47

7 SIKA OFFSHORE TEAM PROBLEME VERMEIDEN UND LÖSEN England Greater Gabbert 48

7 SIKA OFFSHORE TEAM PROBLEME VERMEIDEN UND LÖSEN 14 Frosio Inspektoren in Deutschland 3 Frosio Inspektoren mit internationaler Offshore Zulassung 49

7 BUTENDIEK 50

7 BUTENDIEK 51

7 IST NACHHALTIGKEIT WIRKLICH SO SCHWER? Quelle: pfuschi cartoon.ch 52

8 JA, Quelle: pfuschi cartoon.ch 53

HERZLICHEN DANK