Opferanode statt Abrissbirne: Wie Zink den Kühlturm in Rostock vor Ostsee-Salz rettet

Beton großflächig abtragen, Bewehrung freilegen, geschädigte Bereiche anschließend neu aufbauen? Das ist ein klassischer, aber aufwendiger Weg bei chloridgeschädigtem Stahlbeton. Am Naturzugkühlturm des Steinkohlekraftwerks Rostock geht der Betreiber jedoch einen anderen Weg: Eine thermisch aufgespritzte Zinkschicht übernimmt die Rolle einer Opferanode. Sie korrodiert anstelle des Bewehrungsstahls und soll die Korrosionsrate langfristig auf ein technisch vernachlässigbares Niveau senken.

Im ersten größeren Bauabschnitt wurden 2022 sechs Stützen auf einer Fläche von rund 200 m² behandelt. Nach Angaben des Zinkherstellers Grillo kamen dabei 800 kg Zinkdraht zum Einsatz. Weitere sechs Stützen folgten 2025. Im Laufe des Jahres 2026 sollen die Arbeiten fortgesetzt werden. Wie viele Stützen insgesamt behandelt werden und wann die Sanierung abgeschlossen sein soll, haben die beteiligten Unternehmen bislang nicht mitgeteilt.

Besondere Bedingungen am Rostocker Kühlturm

Um die Beanspruchung der Stützen einzuordnen, lohnt ein Blick auf Konstruktion und Standort. Das Bauwerk ist 141,5 m hoch und besitzt an seiner Basis einen Durchmesser von 100 m.

Mehrere Besonderheiten kommen zusammen:

• Kühlung mit Ostseewasser: Das Kraftwerk nutzt unentsalztes Ostseewasser für den Kühlkreislauf.
• Doppelfunktion: Weil das Kraftwerk keinen separaten Schornstein besitzt, werden auch die gereinigten Rauchgase über den Kühlturm abgeleitet.
• Maritimes Klima: Hohe Luftfeuchtigkeit und salzhaltige Luft am Rostocker Seehafen beanspruchen den Beton zusätzlich.

Welche Eintragspfade für die hohe Chloridbelastung der Stützen entscheidend waren, geht aus den veröffentlichten Projektangaben nicht hervor. Klar ist nur: Bauwerksuntersuchungen aus dem Jahr 2012 zeigten eine fortschreitende Korrosion der Bewehrung.

Lochfraß kann den Stahl lokal schwächen

Gelangen Chloridionen durch die Betondeckung bis zum Stahl, kann die schützende Passivschicht örtlich zusammenbrechen. Es droht chloridinduzierte Lochfraßkorrosion. Sie kann den Stahlquerschnitt lokal stark schwächen, ohne dass an der Betonoberfläche frühzeitig großflächige Schäden sichtbar werden.

Die Standsicherheit in Rostock war laut Systembroschüre nicht gefährdet. Die Instandsetzung sollte jedoch verhindern, dass die Korrosion weiter fortschreitet und langfristig den Bewehrungsquerschnitt beeinträchtigt.

Das Prinzip Opferanode: Zink schützt den Stahl

Statt den kontaminierten Beton großflächig zu entfernen, nutzt das installierte System MC-KKS/B, entwickelt von MC-Bauchemie und Grillo, das Prinzip des galvanischen kathodischen Korrosionsschutzes.

So funktioniert der Schichtaufbau auf den Stützen:

Nachdem lose und geschädigte Betonstellen entfernt und reprofilert wurden, verbinden Fachkräfte die Bewehrung elektrisch mit der späteren Zinkschicht. Danach wird das Zink durch thermisches Lichtbogenspritzen direkt auf den Beton aufgetragen. Das im Beton vorhandene Porenwasser wirkt als Elektrolyt und schließt den elektrochemischen Stromkreis.

Weil Zink unedler ist als Stahl, oxidiert es bevorzugt und gibt Elektronen ab. Diese gelangen über die metallische Verbindung zur Bewehrung. Der Stahl wird dadurch kathodisch polarisiert und seine Korrosionsrate sinkt, während sich das Zink als Opferanode über die Jahre langsam auflöst.

Der Schutzstrom stellt sich aufgrund der galvanischen Kopplung selbst ein. Eine externe Stromquelle und ein regelmäßiges manuelles Nachregeln sind nach Angaben des Herstellers nicht erforderlich. Die Funktion des Systems wird dennoch überwacht.

Die Praxis: Was bedeuten die 800 kg Zink wirklich?

Nachdem das System ab 2016 sechs Jahre lang auf einer 40 m² großen Musterfläche unter realen Bedingungen beobachtet worden war, ging es 2022 in die erste große Phase: Sechs Stützen mit rund 200 m² Fläche wurden beschichtet. Laut Zinkhersteller Grillo wurden dabei 800 kg Zinkdraht eingesetzt. 2025 folgten weitere sechs Stützen, 2026 sollen die Arbeiten weitergehen.

Die beiden veröffentlichten Werte lassen sich allerdings nicht direkt gleichsetzen. Die nominelle Schichtdicke der Anode beträgt laut Systembroschüre 150 µm. Das entspricht einem Zinkauftrag von etwa 1,2 kg/m².

Bei 200 m² Fläche ergäben sich rechnerisch rund 240 kg Zink in der Anodenschicht. Die von Grillo genannten 800 kg beziehen sich dagegen auf den gesamten eingesetzten Zinkdraht. Wie sich die Differenz zusammensetzt, etwa durch Spritzverluste, zusätzliche Flächen oder abweichende Schichtdicken, wird in den veröffentlichten Unterlagen nicht erläutert. Eine belastbare Aussage zur Materialeffizienz ist deshalb nicht möglich.

Monitoring kontrolliert die Schutzwirkung

Grillo zufolge verfügt das Rostocker System über ein integriertes Monitoring, das eine fortlaufende Überwachung des Korrosionsschutzes ermöglicht. Die ausführenden Beschäftigten seien zuvor für Arbeiten am kathodischen Korrosionsschutz geschult und zertifiziert worden.

Das allgemeine Systemkonzept sieht dafür ein repräsentatives Monitoringfeld von etwa 10 m² vor. Die Zinkschicht dieses Feldes wird elektrisch von der übrigen Anodenfläche getrennt. Dadurch lassen sich Aktivität und Instandsetzungserfolg nach DIN EN ISO 12696 kontrollieren. Zu den relevanten Prüfgrößen gehören unter anderem der elektrische Betonwiderstand und das Bewehrungspotenzial.

Ob das Monitoring am Kühlturm exakt in dieser Form aufgebaut wurde, geht aus den Projektinformationen nicht hervor. Konkrete Messreihen aus Rostock wurden bislang ebenfalls nicht veröffentlicht.

Was die ETA abdeckt – und was offenbleibt

Seit Mai 2024 liegt für das System die Europäische Technische Bewertung ETA-24/0300 vor. Sie basiert unter festgelegten Voraussetzungen auf einer angenommenen Nutzungsdauer von 40 bis 50 Jahren. Für die etwa 150 µm dicke Zinkanode nennt das Dokument üblicherweise rund 50 Jahre. Dabei handelt es sich ausdrücklich nicht um eine Garantie.

Die in Rostock als Abschluss eingesetzte Schutzbeschichtung MC-DUR 2496 CTP erscheint allerdings nicht in den öffentlich dokumentierten Tabellen der vier in der ETA definierten Systemaufbauten. Daraus lässt sich nicht ableiten, dass der komplette Rostocker Aufbau in genau dieser Kombination von der ETA erfasst wird.

Das bedeutet nicht, dass die Kombination technisch ungeeignet oder unzulässig ist. Auf welcher objektbezogenen Nachweis- oder Bewertungsgrundlage sie ausgeführt wurde, geht aus den veröffentlichten Unterlagen jedoch nicht hervor.

Weniger Betonabtrag, aber offene Projektdaten

Der entscheidende Vorteil des Verfahrens liegt im begrenzten Eingriff in die vorhandene Konstruktion. Loser und geschädigter Beton muss weiterhin entfernt werden. Auf den großflächigen Abtrag von festem, aber chloridbelastetem Beton kann dagegen verzichtet werden, sofern Planung, Bauteilzustand und Standsicherheit dies zulassen.

MC-Bauchemie und Grillo zufolge reduziert das Verfahren Bauzeit, Sperrzeiten und Aufwand gegenüber einem vollständigen Betonabtrag mit anschließendem Wiederaufbau. Belastbare Vergleichszahlen veröffentlichen die Unternehmen jedoch nicht. Unbekannt sind unter anderem die Kosten, die Dauer der einzelnen Bauabschnitte, der Umfang betrieblicher Einschränkungen und die Ergebnisse des Monitorings.

Quellen

• Kraftwerk Rostock: Technische Daten
• Kraftwerk Rostock: Kühlverfahren und Ostseewasser
• MC-Bauchemie: Referenzprojekt Kühlturm Rostock
• Grillo Werke: Referenzprojekt Kühlturm Rostock
• Europäische Technische Bewertung ETA-24/0300
• MC-Bauchemie: Systembroschüre MC-KKS/B
• MC-Bauchemie: Technisches Datenblatt MC-DUR 2496 CTP
• MC-Bauchemie: Leistungserklärung MC-DUR 2496 CTP