Im Land Rover Forum bei viermalvier.de tauchen regelmäßig Fragen zu den Themen Rost-Schutz und Kontakt-Korrosion auf. Das habe ich als Anlass für einen erläuternden Artikel genommen. Wer keinen Wert auf das Verständnis von Korrosions-Prozessen legt, kann hier gleich zu den möglichen Schutz-Maßnahmen springen. Ansonsten gibt's jetzt viel zu lesen...
Beim Land-Rover haben wir es im wesentlichen mit zwei Arten der Korrosion zu tun: Dem Verrosten des Fahrgestells und der Kontakt-Korrosion an der Alu-Karrosserie. Hinzu kommt das Verrosten von Stahl-Teilen, die großer Hitze ausgesetzt sind, wie etwa der Motor oder der Auspuff.
Um sinnvolle Schutz-Maßnahmen zu ergreifen und dem Landy die richtige Pflege zukommen zu lassen, müssen man zunächst verstehen, was bei der Korrosion eigentlich passiert...
Korrosion und Passivierung
Korrosion ist die Oxidation von Metallen, also die Reaktion mit Sauerstoff. Dabei spielen Feuchtigkeit und andere Faktoren eine große Rolle. Die Details sind hoch-komplexe Chemie, eine Wissenschaft für sich und ein ständig aktuelles Forschungsgebiet.
Im Grunde genommen ist es falsch, zu glauben, einige Metalle würden nicht oxidieren. Auch die Alu-Karroserie des Landy's korrodiert, genauso wie die Zink-Schicht auf feuerverzinkten Stahl-Teilen. Der Unterschied zum Rost ist, dass diese Oxide eine dichte, kristalline Struktur bilden, die als natürliche Schutzschicht fungiert und das Metall vor weiterer Korrosion schützt. Man spricht dabei von "Passivierung".
Auch Eisen kann solche Oxid-Schichten bilden, allerdings nicht unter normalen Witterungs-Bedingungen. Dann entsteht lediglich der bekannte Rost, eine poröse Schicht aus Oxiden und Hydroxiden, die keine Passivierung bewirkt, also keinen Korrosionsschutz darstellt. Eisen bzw. Stahl muss also durch Beschichtung gegen Korrosion geschützt werden.
Wenn Eisen rostet
Eisen (chemisches Zeichen: Fe) rostet an trockener Luft kaum, reagiert also nicht direkt mit Sauerstoff ( O2 ). Mit Wasser ( H2O ) verbindet es sich aber zu Eisen-Hydroxit Fe(OH)2 , das sich unter Sauerstoff-Einwirkung in Rost FeOOH umwandelt. Deshalb beschleunigt die Anwesenheit von Wasser ganz erheblich die Korrosion von Eisen.
Bei all diesen Verbindungen bildet das Eisen positive Fe2+ Ionen, gibt seine Elektronen also an die Hydroxit-Gruppe ab. Gelingt es, im Eisen einen Überschuss an Elektronen zu bilden, kann das Eisen diese an andere Moleküle abgeben, ohne dabei selbst positive Ionen zu bilden, also ohne sich dabei in Rost zu verwandeln. Das Eisen bleibt intakt. Dies ist das Kern-Prinzip des kathodischen Korrosionsschutzes (siehe unten).
Normalspannung
Berühren sich zwei unterschiedliche Metalle, wandern Elektronen von einem Metall zum anderen – es fließt also Strom. Haltet mal Alu-Folie an Eure Zahn-Füllungen (autsch!) und Ihr wisst, was ich meine. Dabei wandern die Elektronen stets vom unedleren Metall zum edleren Metall. Wie edel ein Metall ist, kann man an seiner Normalspannung ablesen – eine Größe, die sich messen lässt. Die Bandbreite reicht vom edlem Gold (+1,5V) bis zum unedlen Lithium (-2,96V).
Die für uns entscheidenden Metalle haben folgende Normalspannungen: Eisen = -0,44V ; Zink = -0,76V ; Aluminium = -1,66V und Magnesium = -2,36V. Auf das Magnesium komme ich weiter unten noch zu sprechen.
Rostschutz durch Beschichtung
Der einfachste Weg, Eisen vor der Korrosion zu bewahren, ist ein Beschichtung. Theoretisch ist es dabei völlig egal, womit das Eisen beschichtet wird – Hauptsache es ist vor Luft und Feuchtigkeit geschützt.
Zu den einfachsten Beschichtungen gehört sicherlich die Lackierung. In der Praxis werden beim Lackieren jedoch geringste Mengen Feuchtigkeit eingeschlossen, die zu Korrosion unter der Oberfläche führen. Hinzu kommen Beschädigungen der Lackschicht durch Gebrauch. Das Eisen wird früher oder später doch wieder Wind und Wetter ausgesetzt sein und Rost ansetzen.
Sehr viel effektiver ist die Verzinkung, da diese Beschichtung in jeden Winkel kriecht, durch die Verarbeitungstemperatur Luft- und Wasser-Einschlüsse verhindert und starken mechanischen Beanspruchungen standhalten kann. Zink fungiert dabei bis zu einem gewissen Grad auch als kathodischer Korrosionsschutz.
Kathodischer Korrosionsschutz
Ausgerechnet Eisen, das in der Industrie am häufigsten verwendete Metall, hat die unangenehme Eigenschaft keine passivierende Oxidschicht bei der Korrosion zu bilden. Die Rost-Bildung lässt sich aber, wie oben bereits erwähnt, durch Anlegen einer negativen Spannung reduzieren oder gar gänzlich vermeiden. Das negative Potential macht das Eisen zur Kathode – daher die Bezeichnung. Hierzu gibt es zwei Verfahren:
Brücken, wie die Mittellandkanal-Brücke über die Weser bei Minden, und andere Eisen-Objekte werden manchmal durch Anlegen einer Gleichspannungs-Quelle elektrisch aufgeladen und so vor Korrosion geschützt. Bis zu einem gewissen Grad erfüllt auch die Auto-Batterie diese Funktion – nicht umsonst liegt der Minus-Pol als Masse an der Karrosserie an.
Das zweite Verfahren ist der Einsatz einer Opfer-Anode. Dabei wird ein unedleres Metall mit dem Eisen elektrisch verbunden, das seine Elektronen an das Eisen abgibt, wie oben erläutert. Das Eisen wird hierdurch geschützt, während die unedle Anode stärker korrodiert, sich also quasi für das Eisen opfert.
Obwohl eine Verzinkung eine passivierende Oxid-Schicht bildet, ist sie bedingt als Opfer-Anode tauglich. Dies liegt vor allem daran, dass Umwelt-Einflüsse die Zink-Oxid-Schicht abtragen können und somit die Korrosion des Zinks fördern (den Rostschutz also sicherstellen). Zu solchen Einflüssen zählen unter anderem Schwefel-Dioxide in der Luft oder Chloride, weshalb an See-Schiffen (Salz = Natrium-Chlorid) oft große Zink-Platten als Opfer-Anoden an die Außenwand geschweißt werden.
Eine gute Opfer-Anode stellt auch Magnesium dar, da es sehr viel unedler ist als Eisen und ebenfalls nicht-passivierend oxidiert. Es kann sich also auch ohne extreme Umwelt-Einwirkungen komplett für das Eisen opfern. Opfer-Anoden aus Magnesium finden sich vor allem im Heizungs-Bau oder zum Schutz unterirdisch verlegter Stahl-Rohre.
Kontakt-Korrosion
Letztlich ist dies nur ein Synonym für den kathodischen Korrosionsschutz, nur aus einem anderen Blickwinkel: Was nämlich bewusst zum Schutz des Eisens eingesetzt werden kann, bewirkt bei unseren Landies eine ungewollte Korrosion der Karrosserie, da das Aluminium unedler ist als Eisen und Zink (siehe oben: Normalspannung). Das Aluminium wirkt daher als Opfer-Anode :-(
Aufgrund der passivierenden Oxid-Schicht des Aluminiums ist dieser Umstand zunächst nur halb so schlimm. Allerdings kann diese Oxid-Schicht abgetragen werden. Diese tritt vor allem überall dort auf, wo die Karrosserie machanischen Belastungen ausgesetzt ist, wie etwa an den Schrauben der Tür-Scharniere. Dort kann dann ein regelrechter Loch-Fraß entstehen.
Rettet den Landy!
Was kann man also tun? Ideal wäre sicher die Verzinkung sämtlicher Eisen-Teile und die galvanische Trennung des Aluminiums von sämtlichen Stahl-Teilen, wie dies z.B. Hannes Bühring getan und auf dieser Seite in einer Foto-Serie dokumentiert hat. Das dürfte aber allein aus finanziellen und / oder zeitlichen Gründen nur für die wenigsten von uns in Frage kommen.
Das Fahrgestell und andere Baugruppen aus Eisen sollten bei aufkommendem Rost gründlich abgeschliffen und nachlackiert werden. Als Grundierung empfielt sich dabei eine Rostschutz-Grundierung oder noch besser Zink-Spray, das für eine Überlackierung geeignet ist. Hohlräume im Fahrgestell, den Türholmen und anderswo sollten mit Kriech-Fett oder einer Hohlraum-Konservierung behandelt werden.
Von Unterboden-Schutz-Farbe sollte man unbedingt absehen. Ähnlich wie die Kunststoff-Beschichtungen von Garten-Möbeln bleibt diese Farbe dauer-elastisch und bildet auch dann noch eine äußerlich tadellose Schicht, wenn das Eisen darunter zu rosten begonnen hat. Die Farbe fungiert so als schädliche Wasser-Falle und fördert die Korrosion, die nämlich in Sauerstoff-armen Regionen am intensivsten voran schreitet. Schäden lassen sich meist erst dann erkennen, wenn es bereits zu spät ist.
Für den Deck-Anstrich sind praktisch alle schlagfesten und Witterungs-beständigen Lacke geeignet. Es gibt auch spezielle Lacke für Garagen-Tore, die bereits einen Rostschutz enthalten und angeblich auch auf rostigem (aber nicht porösem) Eisen aufgetragen werden können. Erfahrungen damit habe ich nicht, aber ein solcher Lack als Deckschicht auf einer guten Rostschutz-Grundierung kann sicher nicht schaden.
Als Opfer-Anode kann man einen Block aus Magnesium oder einer Magnesium-Legierung elektrisch leitend mit dem Fahrwerk verbinden. Die Anbringung sollte dort erfolgen, wo es am ehesten feucht wird, also vorzugsweise unter dem Fahrzeug, z.B. in den Kotflügeln. Da das Magnesium unedler ist als alle anderen Metalle des Landy's, schützt es das gesamte Fahrzeug. Das Magnesium sollte man hin und wieder kontrollieren und bei Bedarf erneuern.
Wer bereits ein verzinktes Fahrgestell hat, sollte es nicht zur Schau tragen, sondern es lackieren. Abgase in der Luft und Streusalz im Winter können die schützende Oxid-Schicht zerstören und somit zum schnelleren Abbau der Verzinkung beitragen. Dies gilt auch für alkalische Substanzen (es soll ja Leute geben, die Ihren Landy von unten waschen). Gleiches gilt für alle sonstigen, verzinkten Teile am Fahrzeug, insbesondere außen.
Kontakt-Korrosion am Aluminium tritt nicht überall auf, wo das Alu mit Eisen in Berührung kommt, sondern nur an besonders belasteten Stellen wie an Tür-Scharnieren oder dem Ersatzrad-Halter. Wer den gesamten Artikel gelesen hat, wird verstehen, dass diese Korrosion auch von Eisen-Teilen herrühren kann, die an ganz anderer Stelle mit dem Alu in Berührung kommen. Der Einsatz von Edelstahl-Schrauben schafft somit nicht unbedingt Abhilfe (ein häufiger Irrglaube). Die belasteten Stellen müssen vor mechanischer Beanspruchung geschützt werden, etwa durch den Einsatz von Kunststoff-Hülsen oder Gummi-Puffern. Auch ist es sinnvoll, blankes Aluminium dick mit elastischer Farbe (z.B. Unterboden-Schutz) zu beschichten.
Ist durch einen Ausflug ins Gelände Schlamm in die Hohlräume des Fahrgestells eingedrungen, sollte er umgehend mit dem Dampf-Strahler herausgeblasen werden. Schlamm ist ein guter Wasser-Speicher und fördert erheblich die Rost-Bildung. Nach einer solchen Prozedur ist es sinnvoll, den Hohlraum-Schutz des Fahrzeugs zu erneuern.
Gegen die Korrosions-Schäden an Teilen, die besonders heiß werden, lässt sich nur bedingt etwas unternehmen. Bei hohen Temperaturen laufen Korrosionen, je nach Metall, häufig nach anderen Gesetzen ab. So kehrt sich beispielsweise das Potential von Zink und Eisen bei 60°C heißem Wasser um, wodurch das Verrosten des Eisens eher gefördert wird. Verrostete Motor-Teile sollten daher einfach abgeschliffen und mit hitzefestem Lack besprüht werden.
Von Blatt-Federn und anderen beweglichen Teilen platzt Lack häufig wieder ab. Elastische Farben sind allerdings auch nicht unbedingt zu empfehlen (siehe Unterboden-Schutz). Hier hilft nur gründliches Abschleifen und eine regelmäßige Behandlung mit Fett, Molykote oder Teflon-Spray. Wer weniger Schmieriges bevorzugt, kann auch Zinkstaub-Spray verwenden.
Unterm Strich bleibt allerdings eins zu sagen: Welche Maßnahmen man auch immer ergreifen mag, sie werden die Korrosion des Landy's nie komplett aufhalten, können diese aber erheblich verlangsamen.
Bezugsquellen
Die meisten hier erwähnten Farben und Mittel sind in jedem gut sortierten Baumarkt oder Auto-Fachhandel erhältlich. Opfer-Anoden aus Magnesium erhält man z.B. auch beim Heizungs-Monteur, Teflon-Spray im Fahrrad-Geschäft.
Eine wohl besonders hochwertige Zink-Grundierung, die auch in der Industrie Anwendung findet, stellt AGESO-Korrosionsschutz her. Über Preise und Bezugsquellen ist mir allerdings nichts bekannt.
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