Feuerverzinkte Fassaden richtig ausschreiben

Feuerverzinken ist das Eintauchen von Stahl in eine flüssige Zinkschmelze. Unter dem Begriff Feuerverzinken werden das sogenannte Stückverzinken und das sogenannte Bandverzinken verstanden. Das Bandverzinken ist ein kontinuierliches Verfahren bei dem Blech in die Zinkschmelze getaucht und anschließend weiterverarbeitet wird.

Abb. 1: Schematischer Schichtaufbau beim Feuerverzinken
  • Abb. 2: Feuerverzinkte Oberfläche mit Zinkblumenmuster
  • Abb. 3: Feuerverzinkte, matte Oberfläche
  • Abb. 4: Feuerverzinkte Blechfassade
  • Abb. 5: Feuerverzinkte Streckmetallfassade
  • Abb. 6: Tabelle 1 der DIN EN ISO 14713-2: Zusammenhang zwischen Überzugseigenschaften und Stahlzusammensetzung

Damit alles so aussieht wie gewünscht 

Bandverzinkter Stahl ist ein Vorprodukt, das nach dem Verzinken umgeformt, gestanzt und geschnitten wird. Hierdurch wird an den Schnitt- und Stanzkanten die schützende Zinkschicht zerstört. Beim Stückverzinken werden Bauteile wie zum Beispiel Fassadenelemente zuerst vom Fassaden- oder Metallbauer gefertigt und erst danach feuerverzinkt. Nach entsprechender Vorbehandlung werden die Bauteile in eine flüssige Zinkschmelze am Stück eingetaucht. Hierdurch sind die Bauteile rundum vor Korrosion geschützt. Auch die Schnittkanten der Bauteile werden verzinkt. Hohlprofile werden durch das Tauchverfahren außen wie innen gleichermaßen geschützt.

Stückverzinken und Bandverzinken unterscheiden sich hinsichtlich der Zinkschichtdicke, der mechanisch-technologischen Eigenschaften und im Korrosionsschutz. Bandverzinkte Bauteile weisen wesentlich geringere Zinkschichtdicken auf als stückverzinkte. Die im Außenbereich üblicherweise geforderten Schutzzeiträume von mehreren Jahrzehnten erreichen bandverzinkte im Gegensatz zu stückverzinkten Bauteilen nicht. Deshalb sind bandverzinkte Bauteile auch nicht als Unterkonstruktion für hinterlüftete Fassaden normativ zugelassen. Zudem existiert die bereits genannte Schnittkanten-Problematik bei bandverzinkten Bauteilen. Nachfolgend wird ausschließlich das Stückverzinken nach DIN EN ISO 1461 dargestellt.

Während des Tauchvorganges in die ca. 450 °C heiße Zinkschmelze bilden sich beim Stückverzinken auf der Oberfläche der Stahlteile durch wechselseitige Diffusion Eisen-Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der Stahlteile aus dem Zinkbad überziehen sich diese Legierungsschichten mit einer Reinzinkschicht. Dadurch entsteht normalerweise ein silbrig glänzender Überzug, teilweise mit einem ausgeprägten Zinkblumenmuster.

Die Bildung der Eisen-Zink-Legierungsschichten kann mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit ablaufen. Von entscheidender Bedeutung ist dabei die chemische Zusammensetzung des Stahls. Grundsätzlich lassen sich zwar alle gängigen Baustahlsorten feuerverzinken, es kann jedoch insbesondere bei Stählen mit ungünstiger Stahlzusammensetzung vorkommen, dass die Reaktion zwischen Eisen und Zink während des Verzinkungsvorganges besonders rasch abläuft und deshalb der gesamte Zinküberzug ausschließlich aus Eisen-Zink-Legierungsschichten besteht, was zu einem grauen Erscheinungsbild führt.

Silizium und Phosphor beeinflussen die Optik

In bestimmten Mengen beschleunigen Silizium und Phosphor die Eisen-Zink-Reaktion während des Feuerverzinkens mit dem Ergebnis, dass dickere Zinküberzüge entstehen. Derartige Zinküberzüge haben meist ein mattes und/oder graues Aussehen und eine raue Oberfläche. Die verschiedenen praxisüblichen Gehalte an Silizium und Phosphor in allgemeinen Baustählen  lassen sich im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf das Feuerverzinken ungefähr wie in Tabelle 1 aus DIN EN ISO 14713-2 beschreiben. Die Übergänge zwischen den einzelnen Klassen sind fließend und hängen beispielsweise von der Art der Konstruktion und der Materialdicke ab.

Für die Anwendung der Feuerverzinkung unter gestalterischen, ästhetischen Gesichtspunkten werden oft silbrig glänzende Oberflächen gewünscht, für die Stähle der Kategorien A und B verwendet werden sollten. Eher mattgraue Oberflächen werden mit Stählen der Kategorie D erreicht. Im Hinblick auf die Auswahl geeigneter Stahlwerkstoffe für Fassadenbekleidungen ist eine möglichst frühe Abstimmung zwischen dem Architekten, dem Fassadenbauer und dem Feuerverzinkungsunternehmen unerlässlich. Zudem ist eine Probeverzinkung unter praxisgerechten Bedingungen zur Herstellung von Musterproben empfehlenswert, um die unterschiedliche subjektive Wahrnehmung auszuschließen.

Generell ist zu berücksichtigen, dass eine Feuerverzinkung unter optischen Gesichtspunkten den Charakter eines Naturproduktes besitzt und sich durch lebendige, strukturierte Oberflächen auszeichnet. Diese entwickeln im Laufe der Zeit eine Patina - silbrig glänzende Bauteile werden nach Jahren matt-grau. Unabhängig vom optischen Erscheinungsbild und der Stahlzusammensetzung gewährleistet eine Stückverzinkung einen nachhaltigen und mechanisch hochbelastbaren Korrosionsschutz, der viele Jahrzehnte überdauert.

Bestellhinweise

Feuerverzinkereien haben in der Regel keine Möglichkeiten das durch die Stahlzusammensetzung bedingte Erscheinungsbild der Feuerverzinkung zu beeinflussen. Aus diesem Grunde kommt der Auswahl von geeigneten Stählen eine besondere Bedeutung zu. Die Norm DIN EN 10025-2 (Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen), enthält zu diesem Zweck die Bestelloption 5 „Schmelztauchverzinken“: „Anforderungen bezüglich Schmelztauchverzinken müssen zwischen Hersteller und Besteller gesondert vereinbart werden". Zur genauen Spezifikation sollte Bezug auf die Kategorien der Tabelle 1 der DIN EN ISO 14713-2 genommen werden.

Muster-Ausschreibungstext

Ein Musterausschreibungstext für feuerverzinkte Fassadenelemente, in dem die Stahlzusammensetzung berücksichtigt wird, lautet:

1. Stahlbauteil mit Korrosionsschutz durch Feuerverzinken (Stückverzinken) gemäß DIN EN ISO 1461: 2009-10

2. Für tragende feuerverzinkte Metall- und Stahlbauteile nach Bauregelliste A, Teil 1, Lfd. Nr. 4.9.15 ist die DASt-Richtlinie 022 “Feuerverzinken von tragenden Stahlbauteilen“ zusätzlich anzuwenden.

3. Stahlzusammensetzung nach DIN EN 10025-2, Bestelloption 5 „Feuerverzinken“ bzw. Klasse A, B oder (D mit 0,25% < Si < 0,35%) nach DIN EN ISO 14713-2, Tabelle 1

4. Die gesamte Konstruktion ist feuerverzinkungsgerecht zu konstruieren und zu fertigen.

5. Alle Verbindungsmittel (Schrauben, Muttern, usw.) feuerverzinkt gemäß DIN EN ISO 10684: 2004

Fazit:

Abhängig von der Stahlzusammensetzung kann das Erscheinungsbild einer Feuerverzinkung eher silbrig-glänzend oder mattgrau sein. Für feuerverzinkte Fassadenbekleidungen, an die hohe ästhetische Ansprüche gestellt werden, ist es empfehlenswert, bei der Ausschreibung und Bestellung klare Vorgaben hinsichtlich des zu verwendenden Stahls zu machen, um eine optimale optische Ausprägung der Fassadenelemente zu erhalten. Eine möglichst frühe Abstimmung mit allen Beteiligten ist hierbei unerlässlich.

Weitere Informationen zu feuerverzinkten Fassaden unter www.feuerverzinken.com und www.youtube.com/feuerverzinken.

Backgrounder:
Der Industrieverband Feuerverzinken e.V. und seine Serviceorganisation, das Institut Feuerverzinken GmbH, vertreten die deutsche Stückverzinkungsindustrie. Die Mitglieder des Industrieverbandes Feuerverzinken repräsentieren rund 70 Prozent des deutschen Stückverzinkungsmarktes. Im Jahr 2010 wurden in Deutschland ca. 1,9 Mio. Tonnen Stahl stückverzinkt. Wichtige Anwendungsbereiche des Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken sind u. a. Architektur und Bauwesen sowie die Verkehrstechnik und der Fahrzeugbau. Weitere Informationen zum Feuerverzinken unter: www.feuerverzinken.com.

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