Rost kostet jedes Jahr Hunderte von Milliarden Dollar. Wie gehen die Menschen damit um?

Rost lässt nicht nur Metalloberflächen ihren Glanz verlieren, sondern schwächt auch schleichend Strukturen und verursacht durch Fahrräder im Hof bis hin zu jahrzehntealten Brücken großen Schaden.

Haben Sie schon einmal ein Metallfahrrad ein paar Tage im Regen stehen lassen und schon nach kurzer Zeit sieht die glänzende Oberfläche rotbraun, abblätternd und rau aus? Das ist Rost, der „stille Feind“ des Metalls – Foto: AI

Rost kann überall um uns herum auftreten. An Fahrrädern oder Autos greifen lang anhaltender Regen und Wind den Rahmen und das Fahrgestell an. Alte Wasserleitungen sind oft von innen korrodiert, wodurch das austretende Wasser eine rotbraune Farbe annimmt. Selbst in der Küche kann stehendes Wasser rund um die Spüle oder den Wasserhahn leicht orange-gelbe Flecken hinterlassen, die schwer zu entfernen sind …

In größerem Maßstab greift Rost Schiffe und Stahlbrücken an und kann zu Lecks führen, die zu schweren Zwischenfällen und enormen wirtschaftlichen Verlusten führen.

Wie entsteht Rost ?

Rost ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion namens Oxidation. Kommt eine Eisen- oder Stahloberfläche mit Wasser (oder Feuchtigkeit) und Luftsauerstoff in Kontakt, verlieren die Eisenatome Elektronen und damit Energie, während der Sauerstoff diese Elektronen „aufnimmt“. Durch die Kombination von Eisen, Sauerstoff und Wasser entsteht Eisenoxid (Fe₂O₃), die bekannte rotbraune Patina.

Diese Rostschicht hat eine poröse Struktur und lässt sich leicht ablösen, wodurch Wasser und Sauerstoff weiter tief ins Innere eindringen und den Korrosionsprozess fortsetzen können. Dies ist auch der Grund, warum sich ein kleiner Rostfleck am Autorahmen oder an der Reling schnell ausbreiten kann, wenn er nicht umgehend behandelt wird.

Darüber hinaus führt salzhaltige Umgebungen, wie Küstengebiete oder Gebiete, in denen Streusalz zum Schmelzen von Eis verwendet wird, dazu, dass die Oxidationsreaktion um ein Vielfaches schneller abläuft, da Salz die Leitfähigkeit des Wassers erhöht und so die Elektronenbewegung während des Korrosionsprozesses beschleunigt.

Kosten von Hunderten Milliarden Dollar pro Jahr

Rost ist nicht nur ein ästhetisches oder technisches Problem, sondern auch eine enorme wirtschaftliche Belastung. Weltweit belaufen sich die Kosten für Reparatur, Wartung und Ersatz korrodierter Geräte, Fahrzeuge und Strukturen auf Hunderte Milliarden Dollar pro Jahr.

In der Transportbranche beschädigt Rost Autochassis, Fahrradrahmen und Eisenbahnschienen, was zu unsicheren Bedingungen führt und die Lebensdauer der Fahrzeuge verkürzt.

Im Industriesektor können korrodierte Öl- und Wasserleitungen oder Tanks undicht werden, was zu Produktionsunterbrechungen und Umweltschäden führen kann.

Bei Straßen- und Brückeninfrastrukturen sowie Wasserbauwerken kann Stahlkorrosion, die nicht umgehend behoben wird, zu Einsturz, Ausfall oder kostspieligen Überholungsarbeiten führen.

Zahlreichen Studien zufolge können allein durch die Anwendung guter Rostschutzmaßnahmen 15–35 % der jährlichen Wartungs- und Austauschkosten eingespart und gleichzeitig das Risiko schwerwiegender Zwischenfälle minimiert werden.

Wirksame Möglichkeiten zur Rostvorbeugung

Dank des Verständnisses der chemischen Mechanismen der Rostbildung haben die Menschen viele Lösungen gefunden, um den Korrosionsprozess zu verhindern oder zu verlangsamen. Einige gängige Maßnahmen sind:

Oberflächenbeschichtung: Farbe wirkt wie ein „Regenmantel“ für Metall. Die Farbschicht verhindert den direkten Kontakt von Sauerstoff und Feuchtigkeit mit der Eisen- und Stahloberfläche – zwei wichtige Faktoren für die Rostbildung. Daher trägt eine regelmäßige Beschichtung – von Eisentürrahmen und Zäunen bis hin zu Schiffsrümpfen und Brückenträgern – nicht nur zur Verlängerung der Lebensdauer bei, sondern sorgt auch für ein strahlend neues Aussehen.

Halten Sie Gegenstände trocken: Feuchtigkeit trägt maßgeblich zur Rostbildung bei. Deshalb sollten Metallwerkzeuge an einem trockenen, gut belüfteten Ort oder mit einem Luftentfeuchter gelagert werden. Bei Maschinen im Außenbereich kann das Abdecken vor Regen und Wind ebenfalls dazu beitragen, das Korrosionsrisiko zu verringern.

Verzinken: Durch die Verzinkung entsteht eine „Opferschicht“ aus Metall auf der Außenseite des Eisens. Das Zink oxidiert zunächst und bildet eine haltbare Zinkoxidschicht, die verhindert, dass Sauerstoff und Wasser an das darunterliegende Eisen gelangen. Diese Methode wird häufig bei Strommasten, Stahlkonstruktionen oder Außenzäunen angewendet.

Verwendung von Edelstahl: Edelstahl ist eine Legierung aus Eisen, Chrom und einigen anderen Metallen. An der Luft bildet Chrom eine ultradünne Schicht aus Chromoxid, die hunderttausendmal dünner als ein Haar, aber extrem haltbar und transparent ist. Diese Schicht besitzt insbesondere die Fähigkeit zur „Selbstheilung“: Bei Kratzern reagiert Chrom schnell mit Sauerstoff und regeneriert die Schutzschicht. Daher findet Edelstahl breite Anwendung in Messern, Spülbecken und medizinischen Geräten.

Mithilfe der Transmissionselektronenmikroskopie können Wissenschaftler beobachten, wie einzelne Metallatome Elektronen abgeben und oxidieren. Beispielsweise bildet Aluminium bei Kontakt mit Sauerstoff oder Wasserdampf sofort eine widerstandsfähige Aluminiumoxidschicht, die die Reaktion stoppt. Eisen hingegen weist eine poröse Rostschicht auf, die Korrosion ermöglicht.

Eine eingehendere Erforschung dieses Prozesses könnte zur Herstellung stärkerer Materialien beitragen, von Brücken und Solarzellen bis hin zu sichereren Flugzeugen.

MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/gi-set-gay-ton-hang-tram-ti-usd-moi-nam-con-nguoi-doi-pho-the-nao-20250812163539127.htm