Die Feuerverzinkung ist ein Korrosionsschutzverfahren, bei dem Stahl durch Tauchen in eine Zinkschmelze von etwa 450 °C mit einem metallurgisch an den Grundwerkstoff gebundenen Zinküberzug versehen wird. Zwischen Stahl und reiner Zinkschicht bilden sich Eisen-Zink-Legierungsschichten, die den Überzug abriebfest machen. Zink schützt den Stahl doppelt: als Barriere und kathodisch, indem es an Fehlstellen und Schnittkanten bevorzugt korrodiert. Unterschieden werden die Stückverzinkung gefertigter Bauteile nach DIN EN ISO 1461 und die kontinuierliche Bandverzinkung von Blech nach DIN EN 10346. Die erreichbare Schutzdauer hängt von der Schichtdicke und der Korrosivität der Umgebung ab, die nach DIN EN ISO 9223 und DIN EN ISO 12944 in Kategorien eingeteilt wird.
Verfahren der Feuerverzinkung: Stück- und Bandverzinkung
Bei der Stückverzinkung werden gefertigte Bauteile nach Entfetten, Beizen und Fluxen einzeln in das Zinkbad getaucht. Alle Flächen einschließlich Kanten, Bohrungen und Innenseiten werden erfasst, und die Schichtdicke wächst mit Materialdicke und Tauchdauer. Die Bandverzinkung erfolgt dagegen kontinuierlich am Stahlband vor der Weiterverarbeitung; die Schichten sind dünner und gleichmäßiger, Schnittkanten bleiben nach dem Zuschnitt unverzinkt und werden nur über die Fernwirkung des Zinks geschützt.
| Merkmal | Stückverzinkung | Bandverzinkung |
|---|---|---|
| Regelwerk | DIN EN ISO 1461 | DIN EN 10346 |
| Zeitpunkt | nach der Fertigung des Bauteils | vor der Umformung, am Band |
| Typische Schichtdicke | etwa 45 bis über 100 µm, abhängig von der Stahldicke | etwa 7 bis 20 µm je Seite, z. B. Auflage Z275 rund 20 µm |
| Schnittkanten | vollständig verzinkt | unverzinkt, nur kathodisch geschützt |
| Typische Anwendung | Stahlbau, Geländer, Schutzplanken, Bauteile im Außenbereich | Profil- und Trapezbleche, Leichtbauprofile |
Für Bauteile mit hoher Korrosionsbelastung ist die Stückverzinkung wegen der größeren Schichtdicke in der Regel das Mittel der Wahl.
Schichtdicken und Schutzdauer der Feuerverzinkung
DIN EN ISO 1461 legt Mindestschichtdicken in Abhängigkeit von der Materialdicke fest; für Stahl über 6 mm beträgt die mittlere Mindestschichtdicke 85 µm. Die Schutzdauer ergibt sich näherungsweise aus Schichtdicke geteilt durch den jährlichen Zinkabtrag, den DIN EN ISO 9223 je Korrosivitätskategorie als Bandbreite angibt:
- C2 (gering, ländliche Atmosphäre): etwa 0,1 bis 0,7 µm Zinkabtrag pro Jahr
- C3 (mäßig, Stadt- und leichte Industrieatmosphäre): etwa 0,7 bis 2,1 µm pro Jahr
- C4 (stark, Industrie, Küstennähe, Tausalzeinfluss): etwa 2,1 bis 4,2 µm pro Jahr
- C5 (sehr stark, aggressive Industrie- und Meeresatmosphäre): etwa 4,2 bis 8,4 µm pro Jahr
- CX (extrem): etwa 8,4 bis 25 µm pro Jahr
Eine 85-µm-Schicht erreicht damit rechnerisch in C3 mehrere Jahrzehnte, in C5 deutlich weniger. Für Bauteile in Erde und Wasser gelten die Kategorien Im1 bis Im3 nach DIN EN ISO 12944-2; hier bestimmen pH-Wert, elektrischer Widerstand, Chlorid- und Sulfatgehalt sowie Abrasion durch Geschiebe den Abtrag. Diese Einflüsse sind standortbezogen zu erkunden, da Tabellenwerte für Atmosphären nicht übertragbar sind.
Korrosionsschutz von Stahl: Duplex-Beschichtung
Reicht die Feuerverzinkung allein für die geforderte Schutzdauer nicht aus oder bestehen farbliche Anforderungen, wird sie mit einer organischen Beschichtung kombiniert. Dieses Duplex-System wirkt synergetisch: Die Beschichtung schützt das Zink vor Abtrag, das Zink verhindert die Unterrostung der Beschichtung an Verletzungen. Die Schutzdauer liegt daher über der Summe der Einzelschutzdauern; in der Fachliteratur wird ein Synergiefaktor von etwa 1,2 bis 2,5 genannt. Voraussetzung ist eine fachgerechte Vorbereitung der Zinkoberfläche, etwa durch Sweepen oder gründliches Reinigen und Entfernen von Zinksalzen, sowie ein auf Zink abgestimmtes Beschichtungssystem nach DIN EN ISO 12944-5. Neben Flüssigbeschichtungen werden Pulverbeschichtungen und bei erdberührten Bauteilen bitumen- oder polymerbasierte Beschichtungen eingesetzt. In stark korrosiver Umgebung, bei Chlorideinfluss oder Abrasion ist das Duplex-System häufig wirtschaftlicher als eine Erhöhung der Stahldicke, weil sich die Instandsetzungsintervalle verlängern. Für Bauwerke mit langer geplanter Nutzungsdauer sollte die Entscheidung über das Schutzsystem bereits im Entwurf anhand der erkundeten Umgebungsbedingungen fallen.
Feuerverzinkung bei Wellstahlrohren und Wellstahlbauwerken
Wellstahlrohre und Wellstahlbauwerke für Durchlässe, Rohrbrücken und Unterführungen werden üblicherweise feuerverzinkt und bei erhöhter Beanspruchung zusätzlich beschichtet. Da diese Bauwerke im Bodenverbund tragen, sind sie zwei Milieus zugleich ausgesetzt: außen dem Boden der Hinterfüllung, innen der Atmosphäre oder dem durchfließenden Wasser. Am stärksten beansprucht ist in der Regel der Sohlbereich durchströmter Durchlässe, wo Feuchtigkeit, Geschiebeabrieb und gegebenenfalls Tausalz zusammenwirken. Die Planung des Korrosionsschutzes umfasst daher die Erkundung von Boden- und Wasserchemie, die Festlegung der geplanten Nutzungsdauer, die Wahl von Zinkauflage und Zusatzbeschichtung sowie gegebenenfalls einen Abrostungszuschlag auf die statisch erforderliche Blechdicke. Ergänzend können Sohlbefestigungen aus Beton oder Pflaster den Abrieb reduzieren. Im Betrieb ist der Zustand des Korrosionsschutzes Teil der Bauwerksprüfung; bei Bauwerken, die unter DIN 1076 fallen, werden Abtrag und Schäden im Rahmen der regelmäßigen Prüfungen dokumentiert und bewertet.
Verwandte ViaCon-Lösungen
Ausführung und Einsatzbereiche gewellter Stahlkonstruktionen beschreiben die Seiten zum Wellstahlbauwerk und zu HelCor-Rohren; Hintergründe zur Werkstoffwahl liefert der Beitrag Warum Stahl. Die Glossareinträge zur Rohrbrücke, zum Ingenieurbauwerk, zur Bauwerksprüfung nach DIN 1076 und zum Relining bestehender Durchlässe vertiefen die Zusammenhänge.
Häufige Fragen zur Feuerverzinkung
Wie lange hält eine Feuerverzinkung?
Die Schutzdauer ergibt sich aus Schichtdicke und jährlichem Zinkabtrag. Eine stückverzinkte Schicht von 85 µm hält in mäßig korrosiver Atmosphäre der Kategorie C3 rechnerisch mehrere Jahrzehnte, in sehr stark korrosiver Umgebung entsprechend kürzer. In Boden und Wasser hängt die Dauer von pH-Wert, Chloriden, elektrischem Widerstand und Abrasion ab und muss standortbezogen abgeschätzt werden. Eine Zusatzbeschichtung verlängert die Schutzdauer deutlich.
Was ist der Unterschied zwischen Feuerverzinkung und galvanischer Verzinkung?
Bei der Feuerverzinkung wird Stahl in flüssiges Zink getaucht; es entstehen legierte, metallurgisch gebundene Schichten von typisch 45 bis über 100 µm. Die galvanische Verzinkung scheidet Zink elektrolytisch ab und erreicht nur wenige Mikrometer, meist unter 25 µm. Sie eignet sich für Kleinteile und Innenanwendungen, während die Feuerverzinkung für Bauteile im Außenbereich, in Erde und unter Witterung der übliche Korrosionsschutz ist.
Was ist eine Duplex-Beschichtung?
Eine Duplex-Beschichtung ist die Kombination aus Feuerverzinkung und einer zusätzlichen organischen Beschichtung, etwa einer Flüssig- oder Pulverbeschichtung. Beide Schichten schützen sich gegenseitig, sodass die Gesamtschutzdauer über der Summe der Einzelschutzdauern liegt. Das System wird bei hoher Korrosivität, Chlorideinfluss, Abrasion oder langen geplanten Nutzungsdauern eingesetzt. Wichtig ist eine auf Zink abgestimmte Oberflächenvorbereitung, damit die Beschichtung dauerhaft haftet.
Wie dick ist eine Feuerverzinkung nach DIN EN ISO 1461?
Die Norm gibt Mindestschichtdicken abhängig von der Materialdicke vor. Für Stahl über 6 mm beträgt die mittlere Mindestschichtdicke 85 µm, für dünnere Bauteile entsprechend weniger. In der Praxis liegen die Schichtdicken häufig darüber, weil die Stahlzusammensetzung, insbesondere der Silizium- und Phosphorgehalt, das Schichtwachstum beeinflusst. Höhere Schichtdicken können mit dem Verzinkungsbetrieb vereinbart werden, sofern Stahlgüte und Bauteilgeometrie dies zulassen.