Korrosionsprozesse an kathodisch geschützten Rohrleitungen mit überlagerter Wechselspannung (Wechselstromkorrosion) und Ableitung von Schutzmaßnahmen

Problemstellung und Ziele des Projektes

Erdverlegte Rohrleitungen werden durch eine Kombination aus organischer Umhüllung und kathodischem Korrosionsschutz vor Korrosion geschützt. Trotz langer Erfahrung kommt es immer wieder zu Korrosionsschäden dort, wo Rohrleitungen parallel zu Wechselstromleitungen verlaufen und dadurch einer Wechselspannungsbeeinflussung unterliegen, die dem kathodischen Schutzgleichstrom überlagert ist. Die dadurch ausgelöste Wechselstromkorrosion führt dazu, dass Durchbrüche auf kathodisch an sich ausreichend geschützten Rohrleitungen auftreten und deren Integrität gefährden. Dieses Phänomen ist grundsätzlich lange bekannt, gewinnt jedoch heute im Zuge der Energiewende, die den Neubau, die Erweiterung oder die Leistungserhöhung von Hochspannungs-Freileitungssystemen erforderlich macht, an Bedeutung. Da es üblich ist, Energietrassen mit längerer Parallelführung von Hochspannungsleitungen und erdverlegten Rohrleitungen auszubilden, kommt es zu einer Zunahme der Wechselstrom-Beeinflussung auf den erdverlegten Anlagen. Die Theorien zur Wechselstromkorrosion wurden bisher auf rein phänomenologischer Basis entwickelt und weisen deshalb Erklärungslücken auf, so dass bis heute kein allgemein anerkanntes Verständnis vorliegt. Die bisher abgeleiteten Maßnahmen können daher nicht auf einem wissenschaftlich gesicherten Fundament aufbauen. Weiterhin sind sie in der Praxis durch die Rohrnetzbetreiber und die ausführenden Unternehmen (vor allem KMU) nur schwer umsetzbar, weil die Einhaltung der Schutzkriterien unter AC-Belastung oft mit klassischen Schutzmaßnahmen gegen Bodenkorrosion kollidiert. Mit diesem Vorhaben soll nun ein fundiertes Modell zur Erklärung aller Mechanismen der AC Korrosion erarbeitet werden. Auf der Basis dieses Modells sollen den Betreibern und Installationsfirmen dann Maßnahmen zum Schutz kathodisch geschützter Anlagen gegen AC-Korrosion sowie neue Messmethoden zur besseren Erkennung einer evtl. vorliegenden Gefährdung derartiger Anlagen an die Hand gegeben werden.

Das IGF-Vorhaben Nr. IGF 20273 N der Forschungsvereinigung GfKORR - Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.