Biokorrosion (MIC, mikrobiologisch induzierte Korrosion)

Mikroorganismen können fast alle in der Umwelt vorkommenden Verbindungen angreifen und abbauen. Bei schätzungsweise 20% aller Korrosionsschäden an Metallen und Baustoffen sind Mikroorganismen die Ursache oder zumindest Mitverursacher. Oft werden die Mikroben als Verursacher aber nicht erkannt!

Werkstoffe und Anwendungen

Betroffen sind Gusseisen und Stähle, Baustoffe, nichtrostende austenitische Stähle, Duplexstähle, einige technische Kunststoffe, Nickel, Aluminium-Legierungen sowie Kupfer und seine Legierungen in zahlreichen Anwendungen und Medien. Dazu gehören Trinkwasser, Seewasser, Heiz- und Kühlwasserkreisläufe, Heizungsanlagen, Abwässer aller Art, die kommunale und nicht kommunale Abwasserbehandlung, Lebensmittel- und Getränkeproduktion, Mineralölgewinnung und -weiterverarbeitung, Holzverarbeitung beziehungsweise Papiergewinnung, alle biotechnologischen Medien, Biogasanlagen und bestimmte wässrige Chemikalien.

Bildung von Biofilmen

Mikroorganismen bilden auf festen Oberflächen stabile Biofilme. Innerhalb dieser Filme kann sich ein vielfältiges Konsortium an aeroben und anaeroben Bakterien, Pilzen, Schimmelpilzen, Algen, Hefen, Flechten und Moosen bilden. Bei Seewasser wandern später auch höhere Lebewesen wie Muscheln, Seeanemonen, Röhrenwürmer oder Seepocken ein.

Schadensmechanismen

Das Milieu unter dem Biofilm kann sich jetzt völlig verändern. Durch säurebildende Mikroben entstehen verschiedene organische und anorganische Säuren, welche sich unter dem Biofilm aufkonzentrieren. Besonders heimtückisch sind Schwefelbakterien. Durch ein Zusammenwirken verschiedener Arten werden Sulfate zu Sulfiden, Schwefelwasserstoff und Schwefel umgewandelt. Der Schwefel kann anschließend zu schwefliger Säure und Schwefelsäure oxidiert werden.

Eisenbakterien leben von der Oxidation von Eisen bzw. von den Elektronen, welche dabei frei werden. Oder sie bauen Eisen in Form von Eisenhydroxid in ihre Zellwände ein.

Vorgehen im Schadensfall

Im Schadensfall empfiehlt sich besonders die Untersuchung vorhandener, ungewöhnlich erscheinender Beläge. Ungewöhnlich hohe Gehalte an Kohlenstoff, sowie zum Teil auch hohe Anteile an Calcium und Silizium weisen auf Biofilme. Silizium kann von Kieselalgen stammen, die das Silizium in Form von Kieselsäure als Stützgerüst in ihre Zellwände einbauen.

Oder man findet Überreste von Seelebewesen, wie bei den beiden rechts abgebildeten Beispielen.

Schadensbeispiel: Biokorrosion an einem Absperrschieber

Klappe aus Aluminiumbronze  eines gummierten Absperrschiebers nach 6 Monaten in Seewasser. Deutliche Korrosionserscheinungen inklusive einer beginnenden Entaluminierung unter vorhandenen Belägen aus biologischem Material.

Biokorrosion an einer Klappe aus Aluminiumbronze

Rückseite der Klappe mit Resten von biologischen Belägen

Offensichtlich versagte das im Seewassersystem installierte System zur Desinfektion.