Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)

Bewehrungen im alkalischen Beton sind normalerweise durch eine sehr dünne Passivschicht vor Korrosion geschützt. Es kann jedoch durch das Eindringen von Chloriden und Karbonatisierung dazu kommen, dass partiell lokale Zerstörungen dieser schützenden Schicht auftreten und dann in weiterer Folge Korrosion stattfindet.

Das Prinzip des kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) beruht darauf, dass die anodische Teilreaktion, d. h. die Metallauflösung durch einen entgegengesetzt gerichteten Gleichstrom gestoppt wird. Dazu wird ein Anodensystem an der Betonoberfläche appliziert und die freigelegte Bewehrung an den Minuspol und die Anode an den Pluspol eines als Stromquelle dienenden Gleichrichters angeschlossen.

Die gesamte Fläche wird dann mit einem entsprechend dem vorhandenen Beton eingesetzten Anodenmörtel abgedeckt. Nach Einschalten des Gleichrichters wird ein der anodischen Metallauflösung entgegengesetzter Stromfluß erzeugt, der ein weiteres korrodieren des Bewehrungsstahls verhindert. Der Korrosionsprozess ist dadurch gestoppt.

Typischerweise werden als Anoden heute Titanbänder, Titannetze oder Diskretanoden aus Titan eingesetzt, jeweils mit aktivierter Oxidschicht. Der Verbrauch des Anodenmaterials und die Dauerhaftigkeit des Einbettungsmaterials bestimmen dabei die Lebensdauer des Systems.

In der Praxis geht man von einer Lebensdauer von über 40 Jahren aus. Bei der Installation werden die Bänder oder das Netz direkt auf die vorbereitete Betonoberfläche appliziert. Der Mindestabstand der Bewehrung zur Anode darf dabei nicht unterschritten werden. Zur Überwachung der Schutzwirkung werden Referenzelektroden eingebaut. Die Anode und Kathode werden von einer Gleichspannungsquelle versorgt. Dabei ist die Stromaufnahme des Systems äußerst gering, eine Schutzfläche von 1.000 m2 benötigt in etwa die Leistung einer 25 Watt-Glühlampe.

Nach erfolgter Installation wird das Anodensystem mit Mörtel oder Beton eingebettet, das Bauwerk erhält wieder sein ursprüngliches Aussehen. Üblicherweise werden die Steuerung der Gleichspannungsquelle und die entsprechenden Ströme durch ein Monitoring-System fernüberwacht, so dass jederzeit eine Überwachung des eingesetzten Systems möglich ist.