Kathodischer Korrosionsschutz – Koksbettung und Anoden

Der kathodische Korrosionsschutz (KKS) ist ein aktiver Korrosionsschutz: Das zu schützende Bauwerk wird auf ein negatives Potential verschoben und wird zur Kathode, die anodische Reaktion wird auf eine Hilfsanode verlagert. Kohlenstoff ist dabei entscheidend – die Koksbettung des Anodenbettes ist es, die den Strom tatsächlich an das Erdreich abgibt.

Wir liefern Koksgrus in feiner und grober Körnung sowie kalzinierten Petrolkoks als Bettung für Anodenbetten und Graphit für Anoden, leitfähige Beschichtungs- und zementgebundene Anodensysteme und leitfähige Verfüllmassen.

Koksbettung für Anodenbetten

Fremdstromanoden werden in eine Bettung aus körnigem Kohlenstoffmaterial eingebaut. Die Bettung erfüllt vier Aufgaben zugleich:

• Sie senkt den Übergangswiderstand Anode–Erde. Das Anodenbett gibt bei gleicher Speisespannung einen höheren Strom ab.
• Sie vergrößert die wirksame Anodenoberfläche. Die leitfähige Bettungssäule wird Teil der Anode – der Strom tritt von ihrer Oberfläche in den Boden über, nicht von der Elektrodenoberfläche.
• Sie verlängert die Lebensdauer der Anode. Die Oxidationsreaktion verlagert sich an die Grenzfläche Bettung/Boden. Verbraucht wird die Bettung, nicht die teure Elektrode.
• Sie verhindert Gasblockaden und das Austrocknen der Anodenumgebung.

Voraussetzung ist die sorgfältige Verdichtung der Bettung um die Elektrode – ohne Kontakt zwischen Anode und Bettung stellt sich keine der genannten Wirkungen ein.

Materialwahl nach Art des Anodenbettes:

Art des Anodenbettes	Empfohlenes Material	Richtwert spez. Widerstand
Horizontal- und Vertikalanoden, oberflächennah	Koksgrus, grobe Körnung	einige zehn Ω·cm
Tiefenanoden (gebohrt)	kalzinierter Petrolkoks, pumpfähig	einige bis einige zehn Ω·cm
Vorgepackte (kompakte) Anoden	feiner kalzinierter Koks, Graphit	nach Spezifikation

Die Körnung ist ein Kompromiss, kein Detail. Feines, dichtes Korn verbessert den elektrischen Kontakt zwischen Elektrode und Bettung. Gröberes Korn hält die Säule dagegen gasdurchlässig, damit anodische Gase auch nach dem Verdichten entweichen können. Für Tiefenanoden muss das Material zudem pumpfähig sein.

Graphitanoden

Graphitanoden gehören zu den klassischen Werkstoffen für den Fremdstrom-KKS, insbesondere im Erdboden. Sie werden durch Brennen von Koks bei hohen Temperaturen hergestellt und mit Leinöl oder Harz imprägniert, um die Porosität zu verringern und die Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen. Im Vergleich zu Altstahl als Anode ist ihr Verbrauch um eine Größenordnung geringer.

Kathodischer Korrosionsschutz von Stahl in Beton

Die Norm DIN EN ISO 12696 kennt unter den Anodensystemen auch leitfähige Beschichtungsanoden und leitfähige zementgebundene Anoden. In beiden Fällen übernimmt ein Kohlenstoff-Füllstoff die Funktion – Graphitpulver, feine Aktivkohle oder Kohlenstofffasern –, verteilt in einem Bindemittel, das auf die Bauteiloberfläche aufgebracht wird. Dasselbe Prinzip wird bei der elektrochemischen Chloridextraktion und der Realkalisierung angewendet.

Hierzu gehören auch leitfähige Verfüllmassen für Tiefenanoden: Eine Mischung aus kalziniertem Petrolkoks, Portlandzement und Graphitflocken ergibt eine pumpfähige, leitfähige und undurchlässige Verfüllmasse, die das Bohrloch zugleich gegen Übertritte zwischen Grundwasserleitern abdichtet.

Lieferformen

• Koksgrus in feiner und grober Körnung für oberflächennahe Horizontal- und Vertikalanodenbetten
• Kalzinierter Petrolkoks für Tiefenanoden und vorgepackte Anoden
• Graphit – Pulver, Flocken, Körnung; für Anoden, leitfähige Beschichtungs- und zementgebundene Anodensysteme und Verfüllmassen
• Vorgemischte leitfähige Verfüllmassen – Kohlenstoff-Füllstoff mit Zement im gewünschten Verhältnis
• Verpackung: Säcke zu 20 und 25 kg, Big Bags zu 1 t, lose

Schreiben Sie uns bitte – wir schlagen Ihnen eine Lösung vor.