Pulverbeschichtung zeigt Potenzial als Korrosionsschutz im Stahlwasserbau

Stahlbauteile im Wasserbau sind dauerhaft Feuchtigkeit, mechanischer Beanspruchung und mitunter stark korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Entsprechend aufwendig können Sanierungen ausfallen – vor allem dann, wenn lange Trocknungszeiten oder kurze Wartungsintervalle den Betrieb belasten. Die ENVIRAL Oberflächenveredelung GmbH setzt hier auf ein Pulverlack-Beschichtungs­system, das aus der Korrosionsschutzforschung hervorgegangen ist. Zwei Referenzprojekte und ein laufendes Vorhaben zeigen, wie unterschiedlich die Anforderungen an den Schutz ausfallen.

Intelligenter Korrosionsschutz für den Stahlwasserbau

Ein Kratzer oder feiner Riss in der Beschichtung kann genügen, damit Feuchtigkeit bis zum Stahl vordringt und sich Korrosion unter der Schutzschicht ausbreitet. Für den Schutz von Klein- und Großteilen entwickelt die ENVIRAL Oberflächenveredelung GmbH Beschichtungssysteme für den Stahlwasserbau. Gemeinsam mit dem Studiengang Maschinenbau der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Mosbach entstand so das Pul­ver­lack-Beschichtungssystem ENV functional POWDER. Seine Basis bildet SmartCorr, ein von ENVIRAL entwickelter Korrosionsschutz, der auf Grundlagenforschung des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung zurückgeht. Die zugrunde liegende patentierte Technologie wurde von der Max-Planck-Innovation GmbH exklusiv an ENVIRAL lizenziert. Das Wirkprinzip unterscheidet sich von einem rein passiven Schutzfilm: In die Beschichtung sind Mikro- und Nanokapseln mit Korrosionsinhibitoren oder Versiegelungsmitteln eingebunden. Wird die Oberfläche etwa durch einen Kratzer oder Riss beschädigt, setzen die betroffenen Kapseln Wirkstoffe frei. Sie versiegeln den Bereich zwischen Untergrund und Beschichtung und sollen verhindern, dass sich die Korrosion unter der Beschichtung ausbreitet. Die Substanzen werden damit nur dort aktiv, wo sie benötigt werden. Im Stahlwasserbau kommen bislang häufig ein- oder mehrkomponentige Nasslacke mit entsprechenden Trocknungszeiten sowie metallische Beschichtungen wie Zink zum Einsatz. Die Pulverbeschichtung wird dagegen eingebrannt und kommt ohne Lösemittel, Schwermetalle oder flüchtige organische Verbindungen aus. Als weitere Eigenschaft nennt ENVIRAL einen Anti­fouling-Schutz gegen Mikroorganismen. In die Entwicklung ist das Institut für Antifouling und Biokorrosion Dr. Brill und Partner eingebunden.

BAW-Zulassung für ENVfunctional POWDER

Im März 2024 erhielt ENVfunctional POWDER die Zulassung der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) für die Immersionskategorie Im1. Damit ist das System für den Einsatz in Süßwasser und an Bundeswasserstraßen vorgesehen und wird auf der Liste der zugelassenen Systeme I geführt. Im BAW-Labor wurde die Beschichtung entsprechend den Richtlinien für Korrosionsschutzsysteme im Stahlwasserbau geprüft und für starke mechanische Belastungen als geeignet bewertet.

Zweifarbige Beschichtung für das Leuchtfeuer Wustrow

Beim ersten Projekt nach der Testphase stand nicht der Kontakt mit Süßwasser, sondern die stark korrosive Meeresatmosphäre im Mittelpunkt. Im Herbst 2024 wurde dafür das Leuchtfeuer auf der Seebrücke im Ostseebad Wustrow restauriert, das zu diesem Zeitpunkt gut zehn Jahre in Betrieb war. Der rot-weiß gestreifte Rohrmast trägt ein fünfreihiges LED-Leuchtfeuer mit einer Feuerhöhe von 11 m und einer Tragweite von 13 Seemeilen. Nach dem Strahlen und Reinigen erhielt der Mast zunächst eine Grundierung und anschließend einen weißen Decklack. Für die roten Streifen war ein weiterer Beschichtungs- und Einbrennvorgang erforderlich. Diese zweifarbige Ausführung stellte besondere Anforderungen an die Prozessabfolge. Zugleich ließ sich der Korrosionsschutz mit einer präzisen Farbgebung verbinden – wichtig bei Bauteilen, deren Kennzeichnung Teil ihrer Funktion ist.

Korrosionsschutz für Senkschütze am Wehr Eisenhammer

Ein Jahr später kam das System am Wehr Eisenhammer bei Eckersmühlen an der Roth zum Einsatz. Die Anlage befindet sich rund 30 km südlich von Nürnberg und gehört zu einem historischen Hammerschmiede-Ensemble, das heute als Museum genutzt wird. Das Wehr erfüllt weiterhin eine wasserwirtschaftliche Aufgabe: Es ist Teil des Überleitungssystems Donau-Main und wurde 1991 errichtet, um zusätzliche Abflüsse von bis zu 9 m³/s sicher weiterzuführen. Im Zuge einer umfassenden Restaurierung erhielten die Schütztafeln, die Antriebstechnik und weitere Bauteile der Wehranlage einen neuen Korrosionsschutz. Das zuständige Wasserwirtschaftsamt Ansbach entschied sich dabei für ENVfunctional POWDER. Hier kommt das System unter den typischen Bedingungen des Stahlwasserbaus zum Einsatz: Die Beschichtung muss den dauerhaften Beanspruchungen an einer regulierenden Wehranlage standhalten, ohne die Funktion der beweglichen Bauteile zu beeinträchtigen.

Längere Wartungsintervalle für Fahrwassertonnen

Ein aktuell laufendes Projekt mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Neckar erweitert das Einsatzspektrum um Fahrwassertonnen – schwimmende Schifffahrtszeichen zur Kennzeichnung des Fahrwassers. Im Mittelpunkt stehen neben dem Korrosionsschutz vor allem die UV-Beständigkeit und die dauerhafte Farbqualität. Bisher werden die Tonnen mit einem Nasslacksystem beschichtet; teilweise sind bereits nach einem Jahr Wartungsarbeiten erforderlich – ein erheblicher technischer, personeller und finanzieller Aufwand. Ob sich dieser Aufwand deutlich reduzieren lässt, untersucht ENVIRAL derzeit gemeinsam mit dem WSA Neckar. Das Amt für Binnen- und Verkehrstechnik in Koblenz prüft dafür die Pulverlackbeschichtung in den fünf bei den Wasserstraßen- und Schifffahrtsämtern relevanten Farbtönen. Im Idealfall sollen sich damit Wartungsintervalle von bis zu 30 Jahren erreichen lassen. Schon wenn die Wartungsarbeiten deutlich seltener anfallen, würde sich der Aufwand erheblich verringern.

Forschung als Grundlage für die Praxis

Die Entwicklung des Beschichtungssystems ist eng mit der langjährigen Zusammenarbeit zwischen ENVIRAL und dem Studiengang Maschinenbau der DHBW Mosbach verbunden. Aufbauend auf SmartCorr® wurde ENVfunctional POWDER in einem gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekt auf die Anforderungen des Stahlwasserbaus abgestimmt, geprüft und anschließend in die praktische Anwendung überführt. Die Einbindung der BAW sowie des Instituts für Antifouling und Biokorrosion verdeutlicht, dass dabei neben dem Korrosionsschutz auch mechanische Belastbarkeit, Umweltverträglichkeit und der Bewuchs durch Mikroorganismen berücksichtigt werden. Aus der gemeinsamen Entwicklungsarbeit ist damit ein System hervorgegangen, das inzwischen unter sehr unterschiedlichen Bedingungen zum Einsatz kommt. Gerade im Stahlwasserbau liegt darin ein wesentlicher Vorteil: Jede vermiedene Neubeschichtung könnte Arbeits- und Kostenaufwand sowie wartungsbedingte Ausfallzeiten reduzieren.

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 4/2026