Oberfläche: Wetterfester Stahl muss rosten

Rostige Hausfassaden und Skulpturen sind im öffentlichen Stadtbild immer häufiger anzutreffen. Die in vielen Brauntönen schillernden Hausbekleidungen und Kunstwerke benötigen allerdings für die Standsicherheit und Langlebigkeit eine homogene Rostschicht.

Wenn Rost zu einer Schutzschicht wird.
Als Fassade hat wetterfester Stahl eine ansprechende Optik und eine kräftigere Farbe als Kupfer. Foto: SSAB

Der verwendete Werkstoff für solche Fassaden und Kunstwerke ist kein ganz herkömmlicher Stahl und muss an der Oberfläche rosten und damit einen natürlichen Schutz vor endgültiger Durchrostung bilden. Metallurgen, Stahlfachleute und Architekten kennen diesen wetterfesten Werkstoff schon seit über achtzig Jahren. Er ist auch unter dem Markennamen Corten bekannt.

Korrosionsbeständig und zugfest

Im Jahr 1933 hat die amerikanische U.S. Steel Corporation erstmals den Werkstoff Corten auf den Markt gebracht. Der Werkstoffname beruht auf der Zusammensetzung der Begriffe Cor für corrosion resistance (Korrosionsbeständigkeit) und tensile strength (Zugfestigkeit). Da es sich bei diesem Werkstoff keineswegs um einen Edelstahl, sondern um einen Baustahl mit optimierten Korrosionseigenschaften handelt, hat man sich im Deutschen auf die Bezeichnung „wetterfester Stahl“ geeinigt. Corten ist eigentlich nur der Markenname und nicht die Bezeichnung des Werkstoffs.
Es gibt zwei Ausführungen von Corten-Werkstoffen: Corten A und Corten B. Während Corten A Phosphor als Legierungsbestandteil enthält, ist im Corten B kein Phosphor enthalten. Für beide Werkstoffe hält die U.S. Steel Corporation das Patent. Sie vergibt Lizenzen, unter anderem an SSAB, Arcelor-Mittal und Nippon Steel. Bis vor kurzem gehörte auch Thyssen-Krupp zu den Lizenznehmern. In Nordeuropa ist SSAB der einzige Hersteller von Corten-Stählen. Es gibt auch andere, lizenzfrei hergestellte wetterfeste Stähle, die sich unter der Euronorm EN 10025-5 wiederfinden. Diese Stähle werden von verschiedenen Herstellern unter eignen Markennamen angeboten – unter anderem auch von SSAB, Thyssen-Krupp Steel, Salzgitter, Arcelor-Mittal und Voestalpine.

Abwechselnd feucht und trocken

Wetterfeste Stähle bilden eine charakteristische braune Oberflächenstruktur. Voraussetzung dafür ist, dass der Werkstoff abwechselnd Feuchtigkeits- und Trockenheitsperioden ausgesetzt ist. Dadurch entsteht an wetterfesten Stählen eine feste, stark haftende Patina. Die wiederum verhindert weiteres Korrodieren des Stahls. Die dichte und annähernd sauerstoffundurchlässige Oxydschicht, das heißt die Patina, bildet sich im Wesentlichen aus der Kombination und Wirkung der Legierungselemente Kupfer, Chrom, Nickel und Phosphor (nicht in Corten). Unter normalen Witterungsbedingungen bildet sich die Patina innerhalb von etwa 18 bis 36 Monaten. Zunächst hat die Patina eine rötlich braune Farbe, wird mit der Zeit aber dunkler.
„In industrieller Atmosphäre bildet sich die Patina schneller und wird dunkler als in ländlicher Atmosphäre. In maritimer Umgebung beeinflussen Chloride die Bildung der Schutzpatina und verhindern verändern unter Umständen das spezifische charakteristische Verhalten von Corten-Stahl“, erklärt Uwe Wolf, Technical Development Manager bei SSAB.

Kosten für die Oberflächenbehandlung sparen

Dank seiner Patinaschicht kann wetterfester Stahl ohne Oberflächenbehandlung auch für Innenkonstruktionen verwendet werden. Die Patina, die sich auf Bauteilen bildet, die nicht direkt dem Wetter ausgesetzt sind, ist nicht so einheitlich wie auf Teilen, die abwechselnd befeuchtet und getrocknet werden. Auf Teilen, die starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, können auch geringe Farbunterschiede auftreten. Im besten Fall können durch wetterfesten Stahl die Kosten für sämtliche Oberflächenbehandlungen und später erforderliche Reparaturen eingespart werden. Der Kostenvorteil im Vergleich zu lackierten Konstruktionen wird besonders bei Konstruktionen deutlich, die regelmäßig neu lackiert werden müssen. Wetterfester Stahl in Abgasanlagen verlängert die Lebensdauer von Schornsteinen und Abgaskanälen.

Keine optimale Schutzschicht im Feuchten

Ständig nasse Stahloberflächen bilden keine optimale Schutzschicht. Das gilt zum Beispiel für Oberflächen von Konstruktionen, die den Boden berühren oder in Wasser eingetaucht sind. In diesen Fällen kann die Oberfläche des wetterfesten Stahls lackiert werden.
Oft werden wetterfeste Stähle für den Bau von lackierten Containern verwendet. Rost unter Beschädigungen der Lackierung „heilt“ den Stahl. Die Lackierung blättert nicht. Lackierungskosten werden so reduziert.
„Wetterfester Stahl ist ein ökologisches Material. Meistens wird er nicht lackiert wund hat eine hohe Lebensdauer. Als Fassade hat wetterfester Stahl eine ansprechende Optik und eine kräftigere Farbe als Kupfer. Die Farben können sich im Laufe der Zeit von Orange über Rotbraun bis hin zu Violettbraun verändern“, fügt Wolf abschließend hinzu.