Von Klaus Jopp

Braunrote Dämpfe wabern durch die komplizierte Glasapparatur, die in einer Art Sicherheitskäfig steht. Dort ist sie auch gut aufgehoben, denn die bernsteinfarbene Flüssigkeit am Boden des Kolbens ist hochkonzentrierte Salpetersäure, die schon seit Wochen kocht – härteste Bedingungen für die Werkstoffprobe im Inneren des Gefäßes. Der neuentwickelte Stahl mit hohem Siliziumgehalt ist nur eines von zahlreichen Materialmustern, die im Korrosionslabor der Firma Krupp VDM im saarländischen Altena untersucht werden.

Mit seinem neuen Forschungszentrum reagiert das Unternehmen, Hersteller von Halbzeugen aus Hochleistungswerkstoffen, auf die gestiegenen Anforderungen an Materialien für den Chemieanlagenbau, die Off-shore-Technik, die Luft- und Raumfahrt und den Umweltschutz. Der allgegenwärtige Rost ist gerade für diese Techniken der Feind Nummer eins. Mannigfaltige Korrosion schwächt die Bauteile.

Auf der Basis einer Studie des Battelle-Instituts für die USA schätzt Professor Ewald Heitz von der Deutschen Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik und Biotechnologie (DECHEMA) in Frankfurt, daß der Rostfraß Jahr für Jahr rund 4,5 Prozent des deutschen Bruttosozialproduktes vernichtet – mithin die Summe von fast hundert Milliarden Mark.

Die gestiegenen Ansprüche des Umweltschutzes haben beträchtliche Aktivitäten der Werkstoffwissenschaftler ausgelöst. Als die Verordnung für Großfeuerungsanlagen (GFAVO) 1983 in Kraft trat und wesentlich strengere Grenzwerte für den Ausstoß von Schwefeldioxid und Stickoxiden aus fossil befeuerten Kraftwerken festlegte, standen die Erbauer der ersten Rauchgas-Entschwefelungsanlagen (REA) vor schwierigen Problemen. Zunächst improvisierten sie mit möglichst preisgünstigen Materialien wie Kunststoffen und Gummierungen, mit denen sie die neuen Anlagen auskleideten. Doch die Billig-Werkstoffe hielten nicht lange. Ein Großteil der Neopren-Gummierungen zum Beispiel, die bis Ende der achtziger Jahre einen Ausrüstungsanteil von etwa achtzig Prozent hatten, löste sich, warf Blasen und wurde porös. Die ätzenden Säuren in den Naßwäschern konnten nach der Durchlöcherung des Gummihemds ihren zerstörerischen Angriff auf den darunterliegenden Kohlenstoffstahl starten. Teure Reparaturen, Austauschprogramme und hohe Stillstandkosten waren die Folge. Auch die Entsorgung war problematisch, denn die Gummihäute gelten als Sondermüll.

Nach diesen unangenehmen Erfahrungen mit Plasten und Elasten schlug die Stunde der Metallerzeuger.

Krupp VDM konnte große Marktanteile für sich verbuchen – fast die Hälfte aller westdeutschen Rauchgas-Entschwefelungsanlagen, 75 von 159, wurde mit Blechen aus Altena bestückt. Das ist auch ein Erfolg der Korrosionsforschung, die mit dem Ende Mai eingeweihten Labor intensiver fortgesetzt werden soll. An rund 200 Prüfplätzen kann unter kontrollierten Bedingungen "gezielt korrodiert" werden. Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Schwermetalle, Halogenide, Laugen – alles, was Werkstoffen zusetzt, wird hier auf sie losgelassen. Verschiedene Konzentrationen, unterschiedliche Temperaturen, variable Zusammensetzungen simulieren extreme Belastungen im Zeitraffer. Elektrochemische Meßwerte werden direkt vom Computer verarbeitet; gerade die Elektrochemie beschäftigt sich mit den Phänomenen an Ober- und Grenzflächen, die in der Realität den Werkstoffen zu schaffen machen.