Edel und hart wie Stahl

Die Bezeichnung Edelstahl steht für legierte oder unlegierte Stähle mit besonderem Reinheitsgrad, zum Beispiel Stähle, deren Schwefel- und Phosphorgehalt (sog. Eisenbegleiter) 0,025 % nicht übersteigt. Gleichzeitig ist es der Oberbegriff für die im Jahr 1912 erfundene Zusammensetzung aus Chrom und Nickel, verknüpft mit einer speziell dosierten Wärmebehandlung: Zur Vergütung des Werkstoffes wird der Stahl hierbei durch eine Kombination aus Härten und Anlassen gefestigt und gleichzeitig mit hohen Zähigkeitseigenschaften versehen. Unterteilt werden die Gruppen Edelbaustahl, Wälzlagerstahl, Schnellarbeitsstahl, Werkzeugstahl und Edelstahl Rostfrei. Nicht der Wortgebrauch Edelstahl allein gibt Aufschluss über die Qualität der verwendeten Stahlsorte, sondern die jeweils DIN-genormte Werkstoffnummer. Nichtrostende Stähle – auch Edelstahl Rostfrei genannt – enthalten mindestens 10,5 % Chrom. Der am häufigsten verwendete Werkstoff in der Abwassertechnik ist Edelstahl 1.4301. Dieser Werkstoff besteht aus 18 % Chrom (Cr) und 10 % (Ni), daraus ergibt sich eine weitere gebräuchliche Benennung: 18/10. Diese Bezeichnung findet häufig Anwendung für Artikel von Küchenbetrieben wie beispielsweise bei Bestecken, Messern oder Schüsseln. Durch den hohen Gehalt an Chrom und Nickel sind Edelstähle Rostfrei wesentlich korrissionsbeständiger als andere metallische Konstruktionswerkstoffe und damit resistent gegen eine Vielzahl aggressiver Medien. Durch Hinzulegieren anderer Elemente wie zum Beispiel Molybdän (Mo) kann diese Eigenschaft noch erhöht werden: Die Legierungsbestandteile bilden eine dünne transparente Passivschicht, die sich bei einer Oberflächenbeschädigung unter dem Einfluss von Sauerstoff, Luft und Wasser wieder neu herausbildet. Das ist auch der Grund, warum selbst nach jahrelanger Nutzung die Korrosionsbeständigkeit nicht beeinträchtig wird.

Tipps zur Oberflächenbehandlung

Gerade in Bereichen des öffentlichen Lebens, wo Hygiene oberstes Gebot ist, kommt der robuste und korrosionsbeständige Werkstoff immer häufiger zum Einsatz.

Die Oberflächen rostfreier Edelstähle sind homogen, hart und glatt. Auf eine organische oder anorganische Schutzschicht kann hier verzichtet werden. Dies hat den Vorteil, dass selbst bei härtesten Beanspruchungen nichts abblättern oder abplatzen kann und somit die Bildung von Nestern für Bakterien oder Pilzen unterbunden wird. Da sich Edelstahl statisch nicht aufladen kann, zieht er weder Staub noch Mikroorganismen an. Trotz der hervorragenden hygienischen Eigenschaften ist bei hohen sanitären Anforderungen eine Reinigung und Desinfektion unerlässlich – wie in den Breichen der Lebensmittelindustrie, Krankenhäusern, Großküchen oder Pharmazie. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass der Prozentsatz von verbleibenden Bakterien bei Edelstahl um 30-40 % niedriger ist als bei Kunstoffen – auch nach einer Waschung bei 71 °C mit Spülmittel und Nachspülen. Die Reinigung und Verschmutzungen wie Staub, angetrocknete Getränke oder Lebensmittelrückstände können durch wässrige Reiniger abgelöst werden. Fette oder Öle sollten mit einem tensidhaltigen alkalischen Spezialreiniger entfernt werden. Auf den Gebrauch von chlorhaltigen und salzsäurehaltigen Reinigungsmitteln sollte grundsätzlich verzichtet werden. Ebenso ist Silberputzmittel ungeeignet für Edelstahlartikel, da es eine Lochkorrosion hervorrufen kann. Nur nach einer gründlichen vorherigen Reinigung macht der Einsatz von Desinfektionsmitteln Sinn. Rückstände von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sollten gerade in der Lebensmittelindustrie mit klarem Wasser abgespült werden.

Anwendungsbereiche und Werkstoffwahl

Obwohl Edelstahl schon in seiner Grundform besonders vielseitig ist, sollte bei den unterschiedlichen Anwendungen immer auch eine spezielle Werkstoffvariante ausgewählt werden. Am besten lässt sich dies am Beispiel von Schwimm- und Solebädern darstellen. Gemäß der Normung müssen Schwimmbeckenwässer aus hygienischen Gründen aufbereitet werden – beispielsweise durch die Zugabe von Chlor. In der Regel liegt der Wert der Chloridionen bei ca. 200 bis 500 mg/l. Der Edelstahl 1,4301 ist nur geeignet bis zu einem Chloridionengehalt von 200 mg/l. Bis etwa 500 mg/l kann noch der Werkstoff 1.4571 eingesetzt werden. Da immer mehr Wasser im Kreislauf geführt wird, steigt der Chloridionengehalt jedoch stetig an. In Solebädern kann der Wert sogar über 10 000 mg/l liegen. Hier wird in der Regel der Duplexstahl 1.4462 oder hochwertiger eingesetzt. Die richtige Auswahl des entsprechenden Werkstoffes ist also auf den Einsatzbereich bezogen immens wichtig.

Edelstahl – ein Werkstoff mit Zukunft

Bei Anwendungen der Bodenentwässerung für Innen- und Außenbereiche hat sich Edelstahl Rostfrei gerade in der Lebensmittelindustrie und in Großküchen durchgesetzt. Durch die glatte Werkstoffoberfläche leiten hier Bodenabläufe und Entwässerungsrinnen aus 1.4301 oder 1.4571 Edelstahl Rostfrei Wasser schnell und gefahrlos für Menschen und schadlos für Bauwerke in die Entwässerungsleitungen ab. Wie die meisten Edelstähle Rostfrei, erfüllen auch die hier bevorzugt eingesetzten Werkstoffe die EG-Bestimmungen für lebensmittelverarbeitende Betriebe. Durch den zunehmenden technischen Wandel werden immer höhere Anforderungen an Edelstahl gestellt. Denn der Werkstoff bietet mit seinem hervorragenden Materialeigenschaften zunehmend Möglichkeiten für die Luft- und Raumfahrt, Computertechnik, Pharmazie oder der chemischen Industrie. Ein weiteres Feld ist die Umwelttechnik, die zukünftig mehr und mehr von der guten Werkstoffbeschaffenheit profitieren wird. Vorschriften zur Luftreinhaltung machen den Einsatz von höchstkorrosionsbeständigen Edelstahl Rostfrei-Sorten in Großfeuerungsanlagen und Entschwefelungsanlagen schon jetzt unabdingbar. Es ist davon auszugehen, dass Edelstahl auch unter den Hightech-Werkstoffen der Zukunft weiterhin eine führende Rolle spielen wird.