Korrosionsschutz 13.11.2020, 15:12 Uhr

Stahlbetonkonstruktionen bewahren

Der Klimawandel setzt auch Betonbauten zu. Durch ihn werden sich die Korrosionsraten erhöhen. Dies hat eine EU-Studie festgestellt und gibt eine Empfehlung für die Bewehrung.

Mit dem Klimwandel steigen die Temperaturen und die Luftfeuchtigkei. Damit hat die Korrosion beim Bewehrungsstahl leichteres Spiel. Foto: Institut Feuerverzinken GmbH

Mit dem Klimwandel steigen die Temperaturen und die Luftfeuchtigkei. Damit hat die Korrosion beim Bewehrungsstahl leichteres Spiel.

Foto: Institut Feuerverzinken GmbH

Eine Studie des Joint Research Centers (JRC) der Europäischen Union hat festegestellt, dass der Klimawandel sich negativ auf die Bewehrung an Betonbauten auswirken wird. Er soll zu deutlich erhöhten Korrosionsraten führen. In der Studie der „Expected implications of climate change on the corrosion of structures“ der gemeinsamen Forschungsstelle der EU, wird davon ausgegangen, dass der Klimawandel die Dauerhaftigkeit von Stahlbetonkonstruktionen in negativer Weise beeinflussen wird. Die Forschungsstelle hat hierzu auch einen wesentlichen Treiber erkannt: Schwankungen der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit sowie eine erhöhte Kohlendioxidkonzentration. Eine Bewehrungskorrosion tritt dann auf, wenn aus der Umwelt Schadstoffe wie Chloride und Kohlendioxid in die Betonkonstruktion eindringen und zur Karbonatisierung führen. Steigen die Temperaturen und die relative Luftfeuchte an, so dringen die Substanzen häufiger ein und bewirken die Korrosion des Bewehrungsstahls.

Schnellere und tiefe Karbonatisierung treten auf

In jedem Beton findet, wenn Kohlendioxid und Feuchtigkeit vorhanden ist, die chemische Reaktion der Karbonatisierung statt. Sobald der ph-Wert des Beton dadurch unter der Passivierungs-Schwelle des Stahls sinkt, entsteht Korrosion an der Bewehrung. Durch veränderte Temperaturen und steigende Luftfeuchtigkeit wird dieser Prozess beschleunigt. Die Folge ist eine schnellere und tiefer gehende Karbonatierung. So tritt die Bewehrungskorrosion früher und häufiger auf und ist auch bei tief liegender Bewehrung möglich.

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Chlorid-Einwirkung geringer als Karbonatisierung

Laut der JRC-Studie wird der Klimawandel die Korrosion durch Karbonatisierung beschleunigen. Bewehrungskorrosion kann aber auch durch das Einwirken von Chlorid, sei es durch salzhaltige Meeresluft oder regelmäßige Tausalze, auftreten. Hier geht die Studie jedoch davon aus, dass die Auswirkungen des Klimawandels durch Chlorid-induzierte Korrosion geringer sein wird. Doch auch die höhren Temperaturen und die steigende Luftfeuchtigkeit werden eine Korrosion durch Chlorid vorantreiben.

Empfohlene Bewehrungs-Lösung

Um die Korrosion an Stahlbetonkonstruktionen zu verhindern, gibt die JRC-Studie eine Empfehlung heraus. Sie sieht als Möglichkeit zur Erhöhung der Klima-Resilienz von Stahlbetonbauten den Einsatz von feuerverzinkten Betonstahl. Durch das Feuerverzinken der Betonstähle sind diese vor Korrosion durch Chlorideintrag oder Karbonatisierung besser geschützt. Durch diese Eigenschaften ist es auch möglich, laut Bauaufsichtlicher Zulassung für feuerverzinkte Baustähle in den Expositionsklassen XC1 bis XC4, die Betondecke zu reduzieren. Die Studie fordert aber auch, dass die Eurocodes bezogen auf die klimabedingten Belastungen und Bauweisen für den Bausektor überarbeitet werden sollen. Es ist eine Forderung, die der EU dabei helfen kann, ihre gesetzten Klimaziele zu erreichen, denn der Bausektor hat hier eine große Bedeutung. Er ist in Europa eier der größten Arbeitgeber und über 35 Prozent der gesamten Abfallerzeugungen in der EU verantwortlich. Durch den effizienteren Einsatz von Material ließen sich bereits 80 Prozent des derzeitigen 5- bis 12-prozentigen Anteils an den Treibhausgasen reduzieren. Zur Erreichung des Europäischen Green Deals ist es daher nicht nur wichtig, eine nachhaltige Infrastruktur und nachhaltige Gebäude zu schaffen, diese müssen auch klima-resilienter sein. Dieses sollte sich in den Regelwerken widerspiegeln.

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Von Institut Feuerverzinken