Korrosionsbeständiger Stahl im Schwimmbadbau: Expertenrat und Unterstützung durch die HANS KOHLER AG

Einsatz von korrosionsbeständigem Stahl in Hallen- und Freibädern 

In den letzten Jahren hat die Bedeutung korrosionsbeständiger Stähle im Bau, bei Sanierungen sowie bei der Ausstattung von Schwimmbädern erheblich zugenommen. Dies liegt nicht nur an der hohen Korrosionsbeständigkeit von korrosionsbeständigen Stählen, sondern auch an den hervorragenden hygienischen Eigenschaften und dem geringen Aufwand für Inspektion und Instandhaltung. 

Korrosionsbeständige Stähle, die in Form von Blechen, Profilen und Rohren sowohl über als auch unter Wasser sowie im Übergangsbereich zwischen Wasser und Luft eingesetzt werden, spielen eine entscheidende Rolle beim Bau und der Ausstattung von Schwimmbädern. Im Folgenden sind einige bevorzugte Anwendungen aufgeführt:

• Edelstahlbecken

• Überlaufrinnen 

• Zwischenböden

• Beckenteiler

• Leitern

• Treppen

• Wellengitter

• Geländer

• Rutschbahnen

• Becken-Raststufen

• Sprunganlagen

• Startsockel

• Halterungen

• Griffbögen

• Rohrdurchführungen

• Abdeckroste

• Unterwasserscheinwerfer und -fenster

• Installationseinrichtungen für Wasser, Wärme und Luft

• Verankerungen, Befestigungen, Verbindungselemente

Aufgrund von Spritz- und Sprühwasser sowie Wasservernebelung ist in modernen Schwimmbädern von einer erhöhten Belastung durch Korrosion auszugehen. Angesichts dieser gestiegenen Anforderungen erweisen sich korrosionsbeständige Stähle als äusserst vorteilhaft. Sie zeichnen sich nicht nur durch ihre exzellenten hygienischen Eigenschaften aus, sondern bieten durch Ihre leicht zu reinigende und glatte Oberflächen einen vergleichsweise geringen Wartungsaufwand. Bei der richtigen Auswahl und Anwendung sowie durch einer regelmässigen Reinigung des Edelstahls wird die Entstehung von Korrosion verhindert und damit ein einwandfreier Einsatz in Schwimmbädern gewährleistet.

Korrosionsbeständiger Stahl ist auch die bevorzugte Wahl bei der Sanierung von Schwimmbädern. Insbesondere bei renovierungsbedürftigen Pools bietet sich die wirtschaftliche Möglichkeit an, eine Wanne aus rostfreiem Stahl zu verwenden. Dadurch kann die alte, beschädigte Kachelung dauerhaft und korrosionsfest abgedichtet werden, ohne dass sie entfernt werden muss. Aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Frost eignen sich Bauteile aus korrosionsbeständigem Stahl auch besonders gut für den Einsatz im Freibadbereich während den Wintermonaten.

Werkstoffempfehlung

Nichttragende Bauteile

Für nichttragende Bauteile in Schwimmbadumgebungen sind verschiedene Arten von rostfreiem Stahl weit verbreitet, abhängig von den spezifischen Anforderungen. In Bereichen in Wassernähe, die regelmässig und gründlich gereinigt werden müssen, wie beispielsweise Einstiegsleitern oder Geländer am Beckenrand, sind bestimmte Arten von rostfreiem Stahl besonders weit verbreitet. Dies gilt auch für Bauteile in Umkleidekabinen oder dekorative Verkleidungen. Arten von rostfreiem Stahl «Gruppe 1» wie:

• 1.4301

• 1.4307

• 1.4541

sind beliebte Optionen. Diese molybdänfreien Stähle haben sich in der Praxis für Bauteile mit glatten Oberflächen, ohne Spalten bewährt, solange die Chloridionenkonzentration 200 mg/l nicht überschritten wird .

Wenn es jedoch um Bauteile mit Spalten geht oder wenn das Wasser höhere Chloridgehalte von bis zu 500 mg/l aufweist, sind molybdänlegierte Stahlsorten «Gruppe 2» wie:

• 1.4404

• 1.4435

• 1.4571 

die bessere Wahl. Mit diesen Arten von rostfreiem Stahl wird eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit gewährleistet.

In Situationen mit noch höheren Chloridgehalten muss die Werkstoffwahl genauesten auf die spezifischen Anforderungen ausgerichtet werden. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass auch in diesen Anwendungen molybdänlegierte Werkstoffe ihre Vorteile haben. In modernen Schwimmbädern mit einer Vielzahl von Attraktionen, die starke Wasserbewegungen, Aerosolbildung und hohe Lufttemperaturen erzeugen, können Rostablagerungen das dekorative Erscheinungsbild von Oberflächen beeinträchtigen. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass solche optischen Beeinträchtigungen weitgehend vermieden werden können, indem höher legierte Stahlsorten «Gruppe 3» verwendet werden, wie:

• 1.4462

• 1.4439

• 1.4539

• 1.4529

• 1.4565

• 1.4547

Diese bieten auch den erforderlichen Schutz gegen Korrosion.

Weitere Informationen zum Thema Korrosion im Schwimmbadbau lesen Sie auch in unserem Blog: «Rostfrei dank INOX: Die Kenntnisse über die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl und die verschiedenen Arten von Korrosion»

Tragende Bauteile

Tragende Bauteile in Hallenbädern, die nur selten oder überhaupt nicht umspült oder gereinigt werden, sind anfällig für Spannungsrisskorrosion. In solchen Fällen ist es von grosser Wichtigkeit, sicherzustellen, dass die eingesetzten Werkstoffe höchsten Sicherheitsstandards entsprechen, um potenzielle Schäden zu vermeiden. Aus diesem Grund sollten molybdänlegierte Standardwerkstoffe wie:

• 1.4404

• 1.4435

• 1.4571

mit einem Molybdängehalt von bis zu 2.7 % vermieden werden.

Stattdessen sind Werkstoffe wie: 

• 1.4565

• 1.4529

• 1.4547

die bevorzugte Wahl , da sie eine erheblich höhere Beständigkeit gegen Lochkorrosion, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion aufweisen. Diese Werkstoffe wurden bereits im Jahr 1998 vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIB) für lastaufnehmende Teile sowie für den Einsatz in Umgebungen mit einem hohen Chloridgehalt wie beispielsweise Solewasser zugelassen.

Für Informationen rund um das Thema Korrosion lesen Sie auch unsere Blogs:

«Korrosionsgefahren im Blick: Die verschiedenen Arten von Korrosion bei Edelstahl»
«Sicher vor Rost bewahren: 6 ultimative Massnahmen gegen Korrosion»

Welche korrosionsbeständigen Stähle kommen hauptsächlich zur Anwendung im Schwimmbadbau? 

*Hauptlegierungselemente in Masse- % (Spalten 4-8)

Konstruktive Hinweise

Bei der Planung und Konstruktion von Schwimmbädern ist es von grosser Bedeutung, sicherzustellen, dass Bereiche, die Spritzwasser oder Aerosolen ausgesetzt sind, problemlos gereinigt werden können. Dies erfordert insbesondere den Einsatz von geschlossenen Profilen und die Sicherstellung einer leicht zugänglichen Reinigung. Es ist entscheidend, Spalten in der Konstruktion zu vermeiden, da diese potenzielle Angriffspunkte für Spaltkorrosion darstellen können.

Ein weiterer wichtiger Aspekt betrifft den Einsatz von Drahtseilen in der Konstruktion, insbesondere zwischen den einzelnen Drahtsträngen. Bei solchen Konstruktionen sollten ausschliesslich Drahtseile aus speziell geeigneten Werkstoffen verwendet werden, um die bestmögliche Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Dazu gehören Werkstoffe wie:

• 1.4462

• 1.4439

• 1.4539

• 1.4529

• 1.4565

• 1.4547

Durch die Verwendung dieser Werkstoffe können potenzielle Probleme im Zusammenhang mit Korrosion vermieden und die Langlebigkeit der Konstruktion sichergestellt werden.

Robuste Schwimmbad-Konstruktion mit Edelstahl in einem nasskorrosionsbelasteten Umfeld

Beckenauskleidung im Detail

Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl, der in Hallen- und Freibädern für die Auskleidung von Becken verwendet wird, hängt in erster Linie von der Menge an Chloridionen im Wasser ab. Schwimmbeckenwasser kann anfänglich ähnlich niedrige Chloridgehalte wie Trinkwasser aufweisen. Allerdings steigt der Chloridionengehalt mit zunehmender Wasserwiederverwendung an und kann leicht Werte von mehreren 100 mg pro Liter erreichen. Darüber hinaus müssen Schwimm- und Badebecken immer wieder gereinigt werden, um die hygienischen Anforderungen zu erfüllen. Dies geschieht gemäss den Vorschriften der DIN 19643, welche auch die Anwendung von Chlordesinfektion vorsieht. Verschiedene Verfahrenskombinationen wie Festbett- und Anschwemmfilter, Ozonbehandlung und Ultrafiltration können dabei verwendet werden. In Solebädern kann der Chloridionengehalt sogar Werte von mehr als 10 000 mg pro Liter erreichen. Die Wassertemperatur variiert je nach Art des Bades und liegt normalerweise zwischen 26° C und 32° C. Im Vergleich zu Trinkwasser wird die chemische Aggressivität aufgrund der höheren Temperatur verstärkt.

Bei richtiger Auswahl und ordnungsgemässer Verarbeitung erweisen sich nichtrostende Stähle als langlebige und korrosionsbeständige Baumaterialien für Schwimmbadwasser. Die Kriterien für die Auswahl dieser Stähle ähneln den allgemeinen Anforderungen an rostfreien Edelstahl in chloridhaltigen Umgebungen. Siehe Beitrag im Kapitel «nichttragende Bauteile».

In der Regel werden daher korrosionsbeständige Stähle verwendet, die in zwei Gruppen unterteilt sind: «Gruppe 1» und «Gruppe 2» (siehe Kapitel nichttragende Bauteile). Die Wahl zwischen diesen beiden Typen hängt hauptsächlich von der Menge an Chloridionen im Wasser ab, in Kombination mit der baulichen Gestaltung und dem Betrieb der Anlagen.

Bei einer spaltfreien Ausführung und Chloridionengehalten von etwa 200 mg/l  können nichtrostende austenitische Stähle der «Gruppe 1»  im Kaltwasserbetrieb eingesetzt werden. Da Schwimmbäder jedoch oft Spalten aufweisen können (z. B. an Schraubverbindungen) und die Chloridkonzentrationen im Beckenwasser voraussichtlich steigen werden, wird in der Regel der Einsatz von nichtrostenden austenitischen Stählen der «Gruppe 2» empfohlen. Diese können gemäss den Angaben im Kaltwasserbetrieb Chloridionengehalte von etwa 1000 mg/l tolerieren. In Bereichen mit sehr engen Spalten sollten diese rostfreien Stähle jedoch nur bei Chloridionengehalten von etwa 500 mg/l in Betracht gezogen werden. Diese Angaben dienen lediglich als grobe Richtwerte, da Betriebsbedingungen wie beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers einen erheblichen Einfluss haben.

In Thermal-, Sole- und Meerwasserschwimmbädern mit höheren Salzkonzentrationen und Warmwassertemperaturen können für ständig mit Beckenwasser in Berührung stehende Bauteile höher legierte nichtrostende Stähle der «Gruppe 3» erforderlich sein.

Es ist zu beachten, dass die Aggressivität des Wassers durch die Zugabe von Chlor erhöht wird, da Chlor ein starkes Oxidationsmittel ist. Diese chemischen Faktoren müssen jedoch immer in Verbindung mit den spezifischen Betriebsbedingungen in Hallen- und Freibädern betrachtet werden. Sie sind besonders wichtig für Bauteile, die nicht kontinuierlich von Beckenwasser umspült werden. Im Spritzbereich besteht das Risiko einer örtlichen Ansammlung von Chloriden, was letztendlich zu Durchbrüchen in der Passivschicht und somit zu Korrosionsschäden führen kann. 

Beckenkonstruktionen

Bei der Planung von Beckenkonstruktionen und der Berücksichtigung der erforderlichen Beständigkeit gegen Nasskorrosion ist es wichtig, nicht nur das Füllwasser, sondern auch das potenziell von aussen einwirkende korrosive Grundwasser zu beachten, sofern ein solcher Zugang besteht. Grundsätzlich sollten die Einbauten in den Becken aus dem gleichen oder einem noch hochwertigeren Werkstoff hergestellt werden wie das Becken selbst. Die sichtbaren Edelstahlflächen werden normalerweise in einem walzblanken Zustand belassen. Falls geschliffene Oberflächen erforderlich sind, erfolgt das Schleifen mit einem Korn ≤ 400. In der Regel werden die Schweissnähte nicht mechanisch nachbearbeitet. Im Bereich der Überlaufkante hingegen müssen alle Schweissnähte auf der Wasserseite glatt geschliffen sein.

Reinigung von Edelstahl 

Um die Vorteile von korrosionsbeständigem Stahl in Schwimmbädern voll auszuschöpfen, ist eine ordnungsgemässe Grund- und Unterhaltsreinigung unerlässlich. 

Auf Bauteilen aus korrosionsbeständigem Stahl, die nicht ständig vom Schwimmbadwasser umspült werden, wie beispielsweise Überlaufrinnen, Gitterroste und Rutschen, können sich bei wiederholtem Antrocknen von Schwimmbadwasser Schmutzablagerungen bilden und Chloride lokal ansammeln. Ohne ausreichende Reinigung kann dies letztendlich zu Lochkorrosion führen, die sich durch Rostansammlungen beispielsweise in Form von braunen Flecken oder Stippen äusserlich bemerkbar macht.

Korrosionsbelastungen können auch durch den Einsatz von Reinigungsmitteln bei der Grund- und Unterhaltsreinigung in Schwimmbädern verursacht werden. Der Gebrauch von Reinigungsmitteln mit Salzsäure an Bauteilen aus Edelstahl ist in jedem Fall zu vermeiden.

Die Wahl der geeigneten Oberflächenbeschaffenheit spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle im Zusammenhang mit der Reinigung. Im Allgemeinen gilt: Je glatter die Oberfläche, desto leichter ist sie zu reinigen. Aus diesem Grund sind viele anspruchsvolle Bauteile in Schwimmbädern elektropoliert, um eine besonders glatte Oberfläche zu gewährleisten.

Lesen Sie auch unseren Blog zum Thema Reinigung von Edelstahlprodukten: «Strahlender Glanz für lange Zeit: Tipps und Tricks zur Reinigung und Pflege von Edelstahl»

Weitere detaillierte Angaben finden Sie im folgenden Link: 
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, Z-30.3-6 «Erzeugnisse, Bauteile und Verbindungsmittel aus nichtrostenden Stählen»

Fazit 

Beim Schwimmbadbau ist die Auswahl des richtigen Werkstoffs von entscheidender Bedeutung, um langfristige Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen. Diese Wahl hängt von vielen Faktoren ab, darunter Umweltbedingungen, Verwendungszweck, Konstruktion, Chloridgehalt, Reinigung und chemische Einflüsse. 

Dank seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion, seinen Hygienevorteilen und dem geringen Wartungsaufwand spielt Korrosionsbeständiger Stahl eine Schlüsselrolle im Schwimmbadbau. Er wird für verschiedene Anwendungen verwendet, darunter Becken, Leitern, Geländer, Halterungen, Griffbögen und vieles mehr. Für tragende Bauteile sind nichtrostende Stähle mit höherer Beständigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion notwendig. Bei der Planung eines Schwimmbades sollten geschlossene Profile eingesetzt und eine leicht zugängliche Reinigung ermöglicht werden, um Spaltkorrosion zu verhindern. 

Insgesamt ist korrosionsbeständiger Stahl ein ideales Produkt für den Schwimmbadbau, wenn er entsprechend den Anforderungen ausgewählt und eingesetzt wird. Die Experten von HANS KOHLER AG stehen Ihnen gerne zur Seite, um sicherzustellen, dass Ihr Schwimmbadbau höchsten Standards in Bezug auf Sicherheit und Korrosionsbeständigkeit entspricht.

Dr. René Mächler

Leiter Qualitätsmanagement & Technik / Dipl. Werkstoffingenieur ETH

mail@kohler.ch +41 44 207 11 11

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