Da Stahlspundwände nicht aus rostfreiem Stahl gefertigt werden, können sie rosten.Dieser Korrosionsprozess wirkt sich logischerweise ungünstig auf die Lebensdauer der Wand aus.Das gilt insbesondere, wenn die kritische Dicke des Stahls erreicht wird, denn das bedeutet, dass die Spundwand noch genau dick und stark genug zur Aufnahme der Kräfte ist, für die die Spundwandkonstruktion ausgelegt ist.Bei fortschreitender Korrosion, wodurch die Spundwandelemente noch dünner werden würden, könnte die Spundwand versagen, weil die Spundwandkonstruktion dann nicht mehr ausreichend stark wäre.

Ein weiterer Aspekt, der dabei eine Rolle spielt, ist, dass Spundwandelemente in den letzten 10 bis 20 Jahren immer dünner geworden sind (aber nicht weniger stark, denn die Stärke ist durch Veränderungen in der Geometrie des Elements gleich geblieben oder sogar erhöht worden), wodurch die Korrosionsgeschwindigkeit relativ zugenommen hat (1 mm Korrosion bei 6 mm Stahldicke hat einen größeren Einfluss auf die Konstruktion als 1 mm Korrosion bei 10 mm Stahldicke).

Der Spundwandstahl rostet nicht an jeder Stelle gleich schnell.Es lassen sich die folgenden Korrosionsarten unterscheiden:

In den niederländischen Richtlinien für den Entwurf von Betonbauwerken ist Folgendes angegeben.

Die Korrosionsgeschwindigkeit je Spundwandseite beträgt:

  bei Süßwasser    bei Salzwasser
1. atmosphärische Zone     0,012 mm/Jahr0,050 mm/Jahr
2. Gezeiten-/Splash-Zone   0,012 mm/Jahr 0,120 mm/Jahr
3. Unterwasserzone 0,012 mm/Jahr  0,026 mm/Jahr 
4. Im-Boden-Zone    0,012 mm/Jahr 0,014 mm/Jahr
    


In der CUR-Publikation 211 zu Kaimauern werden für die einheitliche Korrosion höhere Werte angegeben:

1. atmosferische zone    0,050 bis 0,100 mm/Jahr  
2. Spritzwasserzone     0,150 bis 0,400 mm/Jahr  
3. Gezeitenzone       0,100 bis 0,250 mm/Jahr  
4. Niedrigwasserzone   0,100 bis 0,250 mm/Jahr  
5. Unterwasserzone   0,050 bis 0,200 mm/Jahr  
6. Boden  0,020 bis 0,050 mm/Jahr  

Obwohl nicht ausdrücklich angegeben, beziehen die oben genannten Werte sich auf Korrosion in salzhaltigen Umgebungen (Seehäfen).

[Quelle: CUR 166 Damwandconstructie, 6. Druck, Teil 2]

Darum wurden im Laufe der Zeit Methoden zur Verhinderung oder zumindest Verlangsamung dieses Korrosionsprozesses entwickelt, sodass die Lebensdauer von Spundwänden verlängert werden kann, während die Kosten auf lange Sicht niedriger sind.

Dabei unterschieden wir die folgenden Möglichkeiten:

A. Anbringen einer Beschichtung

Aus Erfahrung wissen wir, dass der Korrosionsbeginn durch Anbringen einer Beschichtung um bis zu 20 Jahre verzögert werden kann.Auf die Beschichtung wird eine lineare Garantie von 5 Jahren gewährt.

Voraussetzung ist, dass der Stahl vor Aufbringen der Beschichtung bis zu einem Normreinheitswert von SA 2,5 körnergestrahlt wird.Auch dafür sind verschiedene Systeme möglich, aber meistens wird ein System mit zwei oder drei Schichten verwendet, zum Beispiel:

 

 
   
  
Primer
Schicht Primer
60 - 70 mu
- Phosphatprimer - Zinkstaubprimer (gute Haftung am Stahl)
  
Coating
1 Zwischenschicht Coating
150 mu

- auf Basis von Epoxidharz-Stahl)

  
Coating
1 Deckschicht Coating
150 mu
- auf Basis von einem DTM-Coating 
- auf Basis von Polyurethanharz
- beide in alle RAL-Farben erhältlich (NICHT mehr: Teer- oder Bitumenprodukte im Zusammenhang mit Umweltschutz)  

Das beste Ergebnis wird erzielt, wenn die Beschichtung in einer speziell dazu eingerichteten Werkstatt unter kontrollierten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen aufgebracht wird.Dann brauchen auf der Baustelle nur noch Beschädigungen repariert zu werden, die durch das Einbringen der Spundwand (zum Beispiel durch die Klemmzange des Rüttlers) oder bei Transport oder Handhabung des Spundwandelements entstanden sind.

Eine Beschichtung hat außerdem den Vorteil, dass die Spundwand damit schöner aussieht, vor allem, wenn sie nicht nur in langweiligem Schwarz beschichtet wird.Denn auch für Spundwände aus Stahl gilt, dass auch das Äußere zählt.

 

B. Metallische Schutzschicht

Für Anwendungen unter hochkorrosiven Bedingungen (salzhaltige Umgebung) werden Stahlspundwände immer öfter verzinkt.Dazu wird das stählerne Spundwandelement in einem Bad aus heißem flüssigen Zink untergetaucht (Feuerverzinkung).Da die Länge der Zinkbäder begrenzt ist, können die Spundwandelemente nicht allzu lang sein.Bei Verzinkung besteht aufgrund der hohen Temperatur des Zinkbads von 800–900 °C die Gefahr, dass die Spundwand sich verformt.Außerdem kann zuviel Zink in das Schloss gelangen und beim Rammen eine zu hohe Reibung verursachen.Darum müssen die Schlösser vor dem Verzinken so gut wie möglich gereinigt werden.

 

C. Kathodischer Korrosionsschutz

Korrosion unterhalb der Wasserlinie kann durch Einbindung einer kathodischen Schutzkonstruktion mit Fremdstrom oder einer Opferanode durch elektrolytische Vorgänge unterbunden werden.Diese Methode wird oft mit einer Beschichtung kombiniert.Spundwände aus Stahl können durch das Anbringen von Aluminiumbarren geschützt werden.Dabei fungiert das Aluminium als Opferanode.Auch Zink und Magnesium werden zu diesem Zweck verwendet.

Ein kathodischer Korrosionsschutz eignet sich insbesondere für Spundwandkonstruktionen mit einer Gezeitenlinie und in Fällen, dass Sanierung oder Austausch der Wände zu teuer wäre.Spundwände mit einem kathodischen Korrosionsschutz erfordern spezielle Konstruktionsmaßnahmen, die bereits in der Entwurfsphase berücksichtigt werden müssen.

 

D. Zusatz von Legierungen

Die Erfahrung lehrt, dass der Zusatz von Kupfer zum Stahl für die Spundwandteile, die unter Wasser stehen, die Lebensdauer nicht verlängert.Der Zusatz von Kupfer in Kombination mit Nickel und Chrom oder Phosphor und Silizium kann die Lebensdauer in der Spritzwasserzone verlängern, insbesondere in tropischen Gebieten mit salzreicher Luft.

Die verschiedenen Stahlsorten für Spundwände gemäß der EN 10248 und die in der EN 10025, EN 10028 und EN 10113 genannten Stahlsorten weisen keine Unterschiede in ihrem Korrosionsverhalten auf.Wird die höhere Zugfestigkeit des Stahl durch den Zusatz von Niobium, Titan und Vanadium erzielt, so wirkt sich dies positiv auf das Korrosionsverhalten auf.

 

E. Korrosionsschutz durch Überdimensionierung

Durch Verwendung eines Profils mit einem höheren Widerstandsmoment oder einer höherrangigen Stahlsorte kann – im Hinblick auf die Momententragfähigkeit – eine längere Lebensdauer erzielt werden.

Profile mit einer größeren Wanddicke bieten besseren Schutz vor Durchrosten.Meistens liegt die Stelle, an der das maximale Moment auftritt, nicht in der Zone, die am stärksten korrodiert.Das bedeutet, dass in dieser Zone im Allgemeinen eine gewisse Korrosionsreserve vorhanden ist.

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