Opferanode

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Eine fast verbrauchte Opferanode an einem Schiffskörper
Eine Reihe von Opferanoden am ehemaligen Seenotkreuzer H. J. Kratschke

Eine Opferanode ist ein Stück unedles Metall, das an Geräten und Fahrzeugen zum Schutz von Funktionsteilen aus anderen Metallen (speziell Eisen, Stahl – auch in Stahlbeton – und Messing) gegen Kontaktkorrosion eingesetzt wird, wobei das preiswertere Material der Opferanode selbst zerstört also „geopfert“ wird. Damit wird die Funktion korrosionsanfälliger und aufwendig angefertigter Funktionsteile länger gewährleistet und kostenaufwendige Neubeschaffung von diesen hinausgeschoben oder ganz vermieden.

Prinzip[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kommen Bauteile aus Eisen oder Stahl mit Wasser, feuchter Luft oder einem anderen Elektrolyt in Kontakt, so greift z. B. der im Wasser gelöste Sauerstoff das Metall an (Oxidation); es bildet sich eine galvanische Zelle. Dabei werden dem Metall Elektronen entzogen und die positiv geladenen Ionen gehen in die Lösung über, das Metall korrodiert. Um dies zu verhindern, wird der kathodische Korrosionsschutz mit Opferanoden oder Fremdstromanoden eingesetzt. Damit eine Opferanode ihren Zweck erfüllen kann, muss sie in der Spannungsreihe negativer (z. B. Magnesium) als das zu schützende Metall (z. B. Eisen) sein.

Wirkungsweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das zu schützende Metall wird mit der Opferanode leitend verbunden. Es entsteht ein Primärelement, bei dem das zu schützende Metall als Kathode und das unedlere Metall als Anode fungiert. Dabei fließt ein Strom in Richtung des zu schützenden Metalls. Statt diesem gibt jetzt das unedlere Opferanoden-Metall seine Elektronen an den Sauerstoff ab, wird oxidiert und geht in Lösung. Das Wasser ist in diesem Lokalelement der Elektrolyt, der den Transport der geladenen Teilchen ermöglicht und so den Stromkreis schließt. Die Opferanode wird mit der Zeit verbraucht und muss erneuert werden.

Anwendungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Neue Opferanode aus Zink

Häufig angewendet werden Opferanoden zum Schutz von Schiffspropellern, die oft aus Messing bestehen. Dies geschieht insbesondere bei Schiffen, die im elektrochemisch aggressiven Salzwasser fahren. Als Opferanode werden Blöcke aus Zink in der erforderlichen Größe und Anzahl rings um die Schraube herum auf dem Schiffsrumpf, fallweise auch auf großen Ruderblättern aufgeschraubt oder aufgenietet. Vielfach werden dazu bereits auf der Werft besondere Halterungen angebracht. Zusätzliche Opferanoden zum Schutz des stählernen Rumpfes können in geringerer Zahl angebracht werden.

verbrauchte Magnesiumanode aus einem Warmwasserspeicher

Eine weitere häufige Anwendung ist der Korrosionsschutz bei verzinkten Boilern und emaillierten Warmwasserspeichern mit aus Stahl gefertigten Grundkörpern. Der Zinküberzug des Kessels löst sich ohne Opferanode mit der Zeit im Wasser auf. Auch bei emaillierten Kesseln sind Opferanoden erforderlich, da es bis zum heutigen Tag kein Verfahren gibt, welches eine dauerhaft zu 100 % fehlerfreie Innenemaillierung eines Kessels gewährleisten kann. Um eine nachfolgende Durchrostung des Warmwasserspeichers zu vermeiden, wird eine Opferanode aus Magnesium an der Behälterinnenwand angeschraubt bzw. eingeführt und nachfolgend dichtend eingeschraubt. Dafür werden Stab- oder Kettenanoden verwendet. Letztere kommen zum Einsatz, wenn die konstruktiven Gegebenheiten (Bauhöhe oberhalb der Einführöffnung) für das Einführen einer Stabanode nicht ausreicht. Die in Lösung gehenden Magnesium-Ionen sind als gesundheitlich unbedenklich einzustufen, auch wenn das Wasser zur Speisenzubereitung verwendet wird. Opferanoden sollten je nach Anwendung und örtlichen Gegebenheiten jährlich bis 2-jährlich auf Verschleiß (Abnahme der Materialstärke) untersucht werden, um sie nötigenfalls auszutauschen.

Eine wartungsfreie Variante sind Fremdstromanoden, die mit einer Gleichstromquelle verbunden werden und permanenten Korrosionsschutz bieten.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Walter von Baeckmann, Wilhelm Schwenk (Hrsg.): Handbuch des kathodischen Korrosionsschutzes. Theorie und Praxis der elektrochemischen Schutzverfahren. 4., völlig neubearbeitete Auflage. Wiley-VCH, Weinheim u. a. 1999, ISBN 3-527-29586-0.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Opferanode – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen