Welches Problem entsteht bei der Kontaktkorrosion, wenn Unterlegscheiben aus Edelstahl mit verzinkten Schrauben kombiniert werden?

Bei der Kombination von Edelstahl-Unterlegscheiben und verzinkten Schrauben entsteht das Problem der beschleunigten Kontaktkorrosion (galvanische Korrosion) zu Lasten der Schraube.

Hier sind die Details, warum das passiert und welche Folgen das hat:

1. Das Prinzip des galvanischen Elements

Wenn zwei verschiedene Metalle in Kontakt kommen und ein Elektrolyt (z. B. Feuchtigkeit, Regenwasser oder Luftfeuchtigkeit) hinzukommt, fließt ein geringer Strom. Dabei fungiert das edlere Metall als Kathode und das unedlere Metall als Anode.

• Edelstahl ist ein sehr edles Metall (passiv).
• Zink (die Beschichtung der Schraube) ist ein sehr unedles Metall.

2. Die Zerstörung der Zinkschicht

In dieser Kombination ist die verzinkte Schraube die Anode. Das bedeutet, das Zink „opfert“ sich und korrodiert wesentlich schneller, als es das normalerweise tun würde. Sobald die dünne Zinkschicht an der Kontaktstelle zur Unterlegscheibe abgetragen ist, liegt der normale Stahl der Schraube frei. Da auch dieser unedler als Edelstahl ist, rostet die Schraube massiv weiter.

3. Das ungünstige Flächenverhältnis (Die „Flächenregel“)

Ein entscheidender Faktor bei der Kontaktkorrosion ist das Größenverhältnis von edler zu unedler Fläche:

• Ist das edle Bauteil (Edelstahl-Scheibe) im Verhältnis zum unedlen Bauteil (Zinkschicht der Schraube) groß, konzentriert sich der Korrosionsstrom auf eine kleine Fläche.
• Das führt zu einem extrem schnellen Materialabtrag an der Schraube. Die Schraube kann innerhalb kurzer Zeit ihre Festigkeit verlieren oder „festrosten“.

Die Folgen in der Praxis:

• Strukturelles Versagen: Die Schraube rostet am Kopf oder am Schaft durch, was die Stabilität der Verbindung gefährdet.
• Optische Mängel: Es bilden sich unschöne Rostfahnen (Laufspuren von braunem Rost) auf dem Edelstahl und den angrenzenden Bauteilen.
• Festfressen: Die Korrosionsprodukte dehnen sich aus, was ein späteres Lösen der Schraube nahezu unmöglich macht.

Fazit & Empfehlung:

Man sollte immer Materialien der gleichen Güte kombinieren:

• Edelstahlschraube mit Edelstahl-Unterlegscheibe.
• Verzinkte Schraube mit verzinkter Unterlegscheibe.

Merke: Das edlere Teil (Edelstahl) sollte niemals das kleinere Teil (z.B. nur die Schraube) sein, wenn das umgebende Material unedel ist – und umgekehrt ist die Kombination einer großen Edelstahlfläche mit einem kleinen verzinkten Element (dein Fall) besonders schädlich für das verzinkte Element.