Galvanische Korrosion ist eines der häufigsten und teuersten Schadensbilder an Metallen im Metallbau. Sie entsteht, wenn zwei unterschiedliche Metalle in Kontakt geraten und ein Elektrolyt ins Spiel kommt – das unedlere Metall korrodiert dann deutlich schneller als normal. Für Konstrukteure, Fertiger und Instandhalter ist das Verständnis dieser Korrosion entscheidend, denn Korrosionsschäden kosten in Industrieländern schätzungsweise 3 bis 4 Prozent des BIP.
Dieser Beitrag erklärt, wie galvanische Korrosion zwischen Metallen entsteht, welche Bedingungen dafür nötig sind und mit welchen Maßnahmen sie sich vermeiden lässt. Ein zentraler Schutzansatz gegen Korrosion ist die galvanische Oberflächenveredelung – das Kerngeschäft der Jander Galvanik aus Iserlohn.
Was ist galvanische Korrosion?
Galvanische Korrosion – auch Bimetallkorrosion oder Kontaktkorrosion genannt – ist ein elektrochemisches Phänomen zwischen Metallen. Sie tritt auf, wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem elektrischem Potential in einem Elektrolyten leitend miteinander verbunden sind. Das Ergebnis ist im Prinzip eine galvanische Zelle, ähnlich einer Batterie: Es fließt ein Strom, und das unedlere der beiden Metalle wird dabei angegriffen.
Dieser Stromfluss beschleunigt die normale Korrosion von Metallen erheblich. Während ein Metall allein nur langsam korrodieren würde, sorgt der Kontakt mit einem edleren Werkstoff dafür, dass das unedlere Metall schneller zerstört wird. Genau diese Beschleunigung macht die galvanische Korrosion so gefährlich für Bauteile und Konstruktionen aus unterschiedlichen Werkstoffen.
Wie entsteht galvanische Korrosion? Die drei Bedingungen
Für galvanische Korrosion sind drei Bedingungen erforderlich. Fehlt nur eine davon, kann das Phänomen nicht auftreten – und genau hier setzen später die Schutzmaßnahmen an.
- •Zwei unterschiedliche Metalle mit verschiedenem elektrischem Potential (Potentialunterschied bzw. Potenzialdifferenz)
- •Elektrischer Kontakt zwischen den Metallen, der einen Stromkreis ermöglicht
- •Ein Elektrolyt – meist Wasser oder Feuchtigkeit –, der den Ionenfluss zwischen den Metallen erlaubt
Sind alle drei Voraussetzungen erfüllt, bildet sich eine galvanische Zelle: Das unedlere Metall wird zur Anode und gibt Metallionen ab, das edlere Metall wird zur Kathode. Über den Elektrolyten und den elektrischen Kontakt fließt Strom im Stromkreis, und die Anode korrodiert. Feuchtigkeit und Wasser fördern die galvanische Korrosion also unmittelbar, indem sie den nötigen Elektrolyten bilden.
Die Rolle von Anode, Kathode und Potential
Welches Metall korrodiert, bestimmt die Spannungsreihe der Metalle. Das unedlere Metall mit dem niedrigeren Potenzial wird zur Anode und korrodiert; das edlere bleibt als Kathode weitgehend geschützt. Je größer der Potentialunterschied zwischen den beiden Werkstoffen in der Spannungsreihe, desto höher das Korrosionsrisiko und desto schneller die Korrosionsrate. Die Spannungsreihe ist damit das wichtigste Werkzeug, um eine kritische Metallverbindung im Voraus zu erkennen.
Welche Metallverbindungen sind gefährdet?
Kritisch wird es immer dann, wenn Werkstoffe mit deutlich unterschiedlichem Potential kombiniert werden. Ein klassisches Beispiel: Aluminium korrodiert schneller, wenn es mit Edelstahl in Kontakt kommt – in feuchten Umgebungen wird das unedlere Aluminium angegriffen, während der Edelstahl geschützt bleibt. Auch Kombinationen wie Stahl mit Kupfer oder Messing zählen zu den problematischen Metallverbindungen.
Ebenso sind alltägliche Verbindungen betroffen. Eine Stahlschraube in einem edleren Bauteil oder die Kombination unterschiedlicher Metalle in Schrauben, Schweißnähten und Konstruktionen kann zum Problem werden. Galvanische Korrosion kann sogar Schweißnähte zum Versagen bringen. Besonders kritisch sind marine und maritime Umgebungen: Meerwasser ist ein hervorragender Elektrolyt, weshalb Konstruktionen dort besonders anfällig für galvanische Korrosion sind.
Das Flächenverhältnis als entscheidender Faktor
Ein oft unterschätzter Faktor ist das Verhältnis der Flächen von Anode und Kathode. Eine kleine Anode und eine große Kathode führen zu besonders schneller Zerstörung, weil sich der gesamte korrosive Angriff auf eine kleine Fläche konzentriert. Umgekehrt gilt: Ein größeres Flächenverhältnis von Anode zu Kathode verringert die Korrosionsgeschwindigkeit am unedleren Metall.
Galvanische Korrosion vermeiden: Die wichtigsten Maßnahmen
Die gute Nachricht: Galvanische Korrosion lässt sich gezielt vermeiden. Da sie nur entsteht, wenn alle drei Bedingungen zusammenkommen, genügt es, eine davon auszuschalten. In der Praxis haben sich mehrere Maßnahmen zum Schutz der Metalle bewährt:
- •Kompatible Werkstoffe wählen – Metalle mit ähnlichen Elektrodenpotentialen kombinieren, um den Potentialunterschied klein zu halten
- •Metalle isolieren – den elektrischen Kontakt durch Zwischenlagen oder eine Beschichtung unterbrechen
- •Elektrolyt eliminieren – Feuchtigkeit und Wasser fernhalten, etwa durch konstruktive Maßnahmen
- •Opferanoden einsetzen – ein unedleres Metall wie Zink gezielt korrodieren lassen, um andere Bauteile zu schützen
- •Flächenverhältnis beachten – eine kleine Anode neben großer Kathode vermeiden
Welche Maßnahme sinnvoll ist, hängt vom Bauteil, der Umgebung und der Konstruktion ab. Häufig ist eine Kombination mehrerer Ansätze am wirksamsten – und eine der vielseitigsten Lösungen zum Schutz der Oberfläche ist die galvanische Beschichtung.
Schutz durch galvanische Oberflächenveredelung
Eine galvanische Beschichtung kann das Metall vor dem direkten Elektrolytkontakt schützen und so den Korrosionsprozess unterbrechen. Indem die Oberfläche mit einer beständigen Metallschicht überzogen wird, lässt sich das Korrosionsrisiko deutlich senken – die Schicht trennt das Grundmaterial von der korrosiven Umgebung und kann zugleich die Werkstoffpaarung entschärfen.
Hier kommt die galvanische Oberflächentechnik ins Spiel. Das Vernickeln und Verchromen von Bauteilen erzeugt widerstandsfähige Oberflächen mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Die Nickelschicht bietet einen wirksamen Korrosionsschutz, die Chromschicht ergänzt Härte und Beständigkeit. Im bewährten Kupfer-Nickel-Chrom-System ergänzen sich diese Schichten zu einem robusten Schutz – ideal für Bauteile, die Feuchtigkeit, Wasser und Beanspruchung ausgesetzt sind.
Mehr zu den einzelnen Verfahren erfahren Sie in den Beiträgen zum Vernickeln und zum Verchromen sowie in der Einführung dazu, was Galvanik grundsätzlich leistet.
Galvanischen Korrosionsschutz vom Fachbetrieb
Korrosionsschutz ist besonders wichtig in feuchten Industrieumgebungen oder bei Verbindungen unterschiedlicher Metalle. Wer Bauteile dauerhaft vor Korrosion schützen will, ist mit einer professionellen galvanischen Beschichtung gut beraten – sie verbindet Schutz mit gleichbleibender Qualität und definierter Schichtdicke und erhöht so die Korrosionsbeständigkeit der Bauteile.
Als inhabergeführtes Familienunternehmen mit Sitz in Iserlohn veredelt Jander Galvanik Metallteile seit über 60 Jahren – spezialisiert auf das Vernickeln und Verchromen von Gestellware, für Mengenware ebenso wie für Einzelteile. Als überregionaler Partner in Nordrhein-Westfalen begleiten wir Ihre Bauteile von der Vorbehandlung bis zur fertig veredelten Oberfläche. Sprechen Sie mit uns über Ihr Bauteil – wir erstellen Ihnen eine individuelle, kostenlose Kalkulation.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist galvanische Korrosion einfach erklärt?
Galvanische Korrosion entsteht, wenn zwei unterschiedliche Metalle in einem Elektrolyten wie Wasser leitend verbunden sind. Es bildet sich eine galvanische Zelle, in der das unedlere Metall schneller korrodiert als normal. Sie wird auch Bimetallkorrosion oder Kontaktkorrosion genannt.
Welche drei Bedingungen führen zu galvanischer Korrosion?
Drei Voraussetzungen müssen zusammenkommen: zwei Metalle mit unterschiedlichem Potential, ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen und ein Elektrolyt wie Feuchtigkeit oder Wasser. Fehlt eine dieser Bedingungen, kann galvanische Korrosion nicht auftreten.
Wie lässt sich galvanische Korrosion verhindern?
Wirksame Maßnahmen sind die Wahl von Werkstoffen mit ähnlichem Potential, das Isolieren der Metalle, das Fernhalten von Feuchtigkeit, der Einsatz von Opferanoden und eine schützende galvanische Beschichtung der Oberfläche. Oft ist eine Kombination mehrerer Maßnahmen am wirksamsten.
Schützt eine galvanische Beschichtung vor Korrosion?
Ja. Eine galvanische Beschichtung trennt das Grundmaterial vom Elektrolyten und senkt so das Korrosionsrisiko. Vernickelte und verchromte Oberflächen sind korrosionsbeständig und schützen das Bauteil dauerhaft – besonders im Kupfer-Nickel-Chrom-Schichtsystem.
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