Unter den Metallen sind nur wenige Materialien so vielseitig und für unsere Infrastruktur derart bedeutend wie Stahl. Stahl ist ein zähes und langlebiges Metall, das auf viele verschiedene Arten verwendet werden kann – von Stahlträgern bis hin zu Konsumgütern, wie Geschirr, Werkzeug, Verbindungselemente usw. Es gibt zwei Arten von verzinktem Stahl: galvanisierter Stahl und (feuer)verzinkter Stahl. Beide ermöglichen rostfreien Edelstahl. Die Unterschiede zwischen den beiden Prozessen sind vor allem in Puncto Langlebigkeit und Kostenaufwand zu sehen. Wie laufen beide Prozesse ab?

Beschichtung im Sinne von Verzinkung ist ein Prozess, bei dem eine Metalloberfläche mit einem anderen Metall (in dem Fall: Zink) bedeckt wird, um ihr zusätzlichen Schutz zu verleihen. Man denke an Aluminiumdosen, die innen silbern beschichtet sind. Um Stahl korrosionsbeständig zu beschichten, braucht es ein dichteres Material als Stahl selbst. Denn blanker Stahl wird oxidieren und rosten, wenn er mit Wasser und Sauerstoff in Berührung kommt. Dieser Korrosionsprozess kann dazu führen, dass der Stahl schwächer wird und schließlich bricht. Indem Stahl mit einem anderen Metall beschichtet wird, kann man ihn vor Korrosion schützen und seine Lebensdauer verlängern. Viele Materialien können für die Beschichtung von Stahl verwendet werden. Zink und Aluminium sind jedoch die häufigsten. Eine Verzinkung bzw. Feuerverzinkung erfolgt, indem geschmolzenes Zink auf den Stahl aufgetragen wird – sei es durch Eintauchen oder aufsprühen.

Der Galvanisierungs-Prozess bietet ebenso eine Möglichkeit, Stahl mittels Beschichtung zu schützen, indem entsprechende Werkstücke durch Tauchen in einem Wasserstoff-Elektrolytbad chemisch mit Zink beschichtet wird. Es kommt zu einem chemischen Prozess, bei dem Zinkionen sich an den Stahl binden. Das Zink wird unter Ausnutzung chemischer Prinzipien extrem gleichmäßig über die Oberfläche des Metalls verteilt, um eine beständige Schutzbarriere zu bilden.

Die durch Galvanisierung ermöglichte, korrosionsbeständige Beschichtung ist also auch verzinkter Stahl; lediglich die Methode ist eine andere. Daher werden Galvanisierung und Verzinkung teilweise auch synonym verwendet, was manchmal irreführend sein kann.

<h1>„Konventionelle“ Feuerverzinkung – Vor- und Nachteile</h1>

Bei einer Feuerverzinkung wird Zink geschmolzen, was immerhin Temperaturen von um die 450 Grad Celsius erfordert (der Schmelzpunkt von Zink liegt bei knapp 420 Grad Celsius). Anschließend wird das derart verflüssigte Zink entweder durch Eintauchen oder durch Besprühung aufgetragen. Ein naturgemäß sehr energieintensiver Vorgang, bei dem reichlich Hitze im Spiel ist.

Es ergibt sich ein klares Bild bezüglich der Vor- und Nachteile:

• Da das Zink durch Verflüssigung quasi mechanisch aufgetragen wird, sind besonders dicke Schichten möglich.
• Es lassen sich also besonders korrosionsbeständige Stücke realisieren.
• Insbesondere für überwiegende bis kontinuierliche Anwendungen im Außenbereich (bzw. mit Blick auf diesbezüglich schwierige Bedingungen) lassen sich mittels Feuerverzinkung Stücke erzielen, die lange korrosionsbeständig bleiben.
• Feuerverzinkung erfordert weit mehr Energie als eine galvanische Verzinkung, ist in der Herstellung also teurer.
• Oft ist auch mehr Nachbearbeitung nötig, da bei der enormen Hitze des aufgetragenen Zinks Gratbildungen nicht immer zu verhindern sind. Ferner muss generell mehr nachgearbeitet werden, um eine gleichmäßige Beschichtung sicherzustellen. Auch dies treibt die Kosten für Hersteller weiter an.
• In Bereichen, in denen das Gewicht von Werkstücken von Bedeutung ist (bspw. im Automobilbau), kann eine Feuerverzinkung „zu viel des Guten“ sein, da eine dickere Schicht natürlich auch mehr wiegt.

<h2>Galvanisierung – Vor- und Nachteile</h2>

Galvanisierung bedeutet ebenso, normalen Stahl zu nehmen und ihn mit einer Zinkschicht zu beschichten. Da sie sich auf chemische Prozesse stützt, die sich im entsprechenden Wasserstoffbad quasi von allein ergeben, ist sie sehr wirtschaftlich. Einzige Einschränkung ist, dass die Werkstücke nicht zu lange im Wasserstoffbad gelassen werden können, da sonst die Gefahr der Wasserstoffversprödung droht. Diese liegt vor, wenn Wasserstoff in der Beschichtung eingeschlossen wird und diese von innen heraus korrodieren lässt.

Entsprechend klar liegen die Vor- und Nachteile auf der Hand:

• Galvanisierung erzielt extrem gleichmäßige Ergebnisse und erfordert insoweit oft weit weniger Nachbearbeitung, als feuerverzinkte Stücke.
• Das macht sie gerade bei kleinen Werkstücken in großer Serienproduktion weit wirtschaftlicher.
• Auch für Werkstücke, die nur ganz enge Toleranzen in Puncto Verzug aufweisen dürfen, ist Galvanisierung insoweit sinnvoller.
• Die Energieaufwand ist im Vergleich zur Feuerverzinkung erheblich geringer, weil das Zink nicht geschmolzen werden muss.
• Nachteilig ist, dass Galvanisierung nicht annähernd so dicke Schutzschichten wie eine Feuerverzinkung gestattet, da zu langes Baden in der Elektrolytlösung sonst die Wahrscheinlichkeit von Wasserstoffversprödung begünstigt. Diese Einschränkung gibt es beim Feuerverzinken nicht.
• Dadurch sind mittels Galvanisierung nicht so große Schichtstärken möglich, wodurch Elemente, die zwangsläufig mit Wasser und Sauerstoff in Berührung kommen werden (bspw. Halterungen und dergleichen im Außenbereich) eher von einer Feuerverzinkung profitieren.

Fazit

Geht es um langlebigen Korrosionsschutz um jeden Preis, ist die Feuerverzinkung meist besser. Reicht hingegen eine dünne Schicht, überwiegen klar die wirtschaftlichen Vorteile des Galvanisierens.