Bedingt durch exponierte Lagen und langzeitige Nutzungsdauern der Stahlbaukonstruktionen (z.B. Windkrafttürme und andere große Bauwerke) kommt immer mehr das thermische Spritzen als Korrosionsschutzverfahren zur Anwendung. Dabei stehen thermisch gespritzte Schichten aus Zink, Aluminium und ihre Legierungen für den Korrosionsschutz im Vordergrund.

Als Vorteile dieser Kategorie der Beschichtungsverfahren können u.a. genannt werden: Geringe Investitionskosten, Anwendung nicht von der Größe des Bauwerks abhängig, die Spritzprozesse können in Unabhängigkeit von dem Ausführungsort realisiert werden (d. h. in der Werkstatt und/oder auf der Baustelle), optimale Anpassung der Bauteiloberfläche an die Korrosionsbeanspruchung, die gespritzten Spritzschichten bieten guten Haftgrund für weitere technische Maßnahmen (z. B. Grundbeschichtung für Duplex-Systeme) usw.

Die von der Praxis akkumulierten Erkenntnisse zeigen, dass häufig die Betriebe, welche thermische Spritzprozesse für die Erzeugung der Korrosionsschutzschichten einsetzen, über einen unzureichenden Wissensstand bezüglich der Durchführung der thermischen Spritzarbeiten von Zink, Aluminium und seinen Legierungen verfügen. Es ist davon auszugehen, dass dieser Kenntnismangel auch an den ungenügenden und unvollständigen Normen und Vorschriften, die im Bereich des thermischen Spritzens von Stahlkonstruktionen vorhanden sind, liegt.

Die Vorhabenarbeit widmet sich der Frage, ob verschiedene Auftragungsmethoden, unterschiedliche Spritzpositionen, sowie auch der Ausführungsort einen Einfluss auf die Qualitätsmerkmale und auf das Korrosionsverhalten der Spritzschichten ausüben.

Die Evaluation, die Optimierung und insbesondere die Erweiterung der Kenntnisse zum Ablauf und die Durchführung der Spritzprozesse, um eine Verbesserung der Qualität bei Fertigung zu sichern, sind einige Ziele der WindKats-Projektaktivitäten.

Gegenwärtig werden die notwendigen Vorgänge zur Herstellung der Schichten durchgeführt. Aufgrund der breiten Anwendung des Lichtbogenspritzens in der Industrie wurde dieses Spritzverfahren ausgewählt. Als Spritzzusatzdraht wurde ZnAl-Legierung verwendet.

Neben dem Monitoring und der Analyse der Spritzprozessdurchführung werden Prüfungen zur Bestimmung und zur Bewertung der Qualität der Schichten durchgeführt. Um das Verhalten der Spritzschichten in korrosiver Atmosphäre zu untersuchen, werden Korrosionsprüfungen durchgeführt.

Aus qualitätssichernder Sicht wurde beschlossen, dass alle Vorgänge und Tätigkeiten des Projektes in Anlehnung an existierende Normen und Regelwerke durchgeführt werden sollen. Die Projektablaufschemen sollen den Normen der Bereiche: Thermisches Spritzen, Korrosionsschutz (hier u.a. DIN EN ISO 2063, DIN EN ISO 12944) sowie auch Qualitätsmanagement (hier die ISO 9001) entsprechen. Das gilt auch für die Durchführung der Prüfungen an gespritzten Schichten (im „wie gespritzt“ Zustand sowie auch für die Laborkorrosionsversuche).

Die vorgesehenen Projektarbeitsschritte und deren erwartete Ergebnisse sollen zu ausführlichen Erkenntnissen bezüglich der Durchführung von thermischen Spritzprozessen führen. Diese technologische Neuerung bzw. Erkenntnis soll als ergänzende Grundlage für Empfehlungen für die Durchführung der Korrosionsschutzarbeiten an Großbauwerke, dienen. Die Umsetzung der Vorhabenergebnisse soll, nach dem Ende der Förderphase, die Initiierung einer Norm zur Durchführung der Korrosionsschutzarbeiten durch thermisches Spritzen ermöglichen.

Unser Dank gilt der Fa. Grillo Werke AG, Abt. F&E, für die Unterstützung bei der Herstellung gespritzter Schichten, sowie auch der Fa. Tiefenbach GmbH Korrosionsschutz, Werk Duisburg, für die Mitwirkung bei der Erzeugung unter praxisorientierten Bedingungen der versiegelten Schichten.

Besonders danken möchten wir dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das die Realisierung dieses Projektes forcierte und uns darüber hinaus während der gesamten Projektdauer beratend zur Seite steht.

Dr.-Ing. Teodora Maghet

Dipl.-Ing. Jörg Mährlein

Dipl.-Ing. Hermann Kuper

Techn. Melanie Seegert