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Ingenieur - Büro

Stefan Wolters


Kathodischer Korrosionsschutz



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Der Nachweis des kathodischen Schutzes unter Wechselspannungsbeeinflussung weist gegenüber dem unbeeinflussten KKS auf Grund der abweichenden elektrochemischen Vorgänge einige Unterschiede auf.


Grundsätzlich wird der KKS einer Rohrleitung nach den Kriterien der DIN EN 12954:2001 (IR-freies Potential) bewertet. Jedoch wird in dieser Schrift kaum auf Wechselspannungsbeeinflussungen eingegangen. Neben einigen  Anmerkungen gibt es nur den Verweis, dass Wechselstromkorrosion derzeit erforscht wird. Weitergehende Richtlinien und Empfehlungen wurden nach ersten gewonnenen Erkenntnissen in den separaten Schriften AfK-Empfehlung Nr. 11:2003 und CEN/TS 15280:2006 veröffentlicht. Diese Schriften wurden nun in den Jahren 2011/2012 entsprechend dem derzeitigen Kenntnisstand umfassend überarbeitet. Die dabei definierten Kriterien sind in den Bildern 1 und 2 (jeweils nach Dokument getrennt) zusammengefasst.


Auch wenn die Kriterien der DIN EN 15280 (noch Entwurf) und der AfK-Empfehlung Nr. 11 weitestgehend identisch sind, zeigen sich anscheinend auch einige Unterschiede. In beiden Schriften wird …

- empfohlen, Wechselspannungen auf maximal 15 V zu begrenzen.

- die Wechselstromdichte ≤  30 A/m2 und die Gleichstromdichte ≤  1 A/m2 definiert.

- empfohlen, den KKS entweder sehr niedrig oder sehr hoch einzustellen.

- eindringlich empfohlen, Korrosions-Prüfsonden einzusetzen.


Uneinigkeit herrscht bei der Bewertung des IR-freien Potentials nach DIN EN 12954. Während DIN EN 15280 die Einhaltung strikt fordert, nimmt AfK-Nr. 11 hierzu keine explizite Stellungnahme ein. Dies ist demnach so zu interpretieren, dass nach DIN EN 15280 das IR-freie Potential mit zu bewerten und nach AfK-Nr. 11 vorzugsweise das Einschaltpotential zu bewerten ist. Der Hintergrund ist wohl, dass bei den in Deutschland durchgeführten Versuchsreihen festgestellt wurde, dass an Hand des IR-freien Potentials keine sichere Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit möglich ist.


Ferner wurde festgestellt, dass hinsichtlich der Messung von IR-freien Potentialen die Besonderheiten von überlagerten Wechselspannungen zu beachten sind. So haben folgende Faktoren einen erheblichen Einfluss auf das Messergebnis :


- AC-Filter der Potentialmessgeräte

- Abtastrate und Auflösung der Messwandler

- Beschaltungen von Dioden, Widerständen, Kondensatoren, etc.

- Höhe der überlagerten Wechselspannung, z.B. bei welchem Sinuswert wird getaktet

- Zeitpunkt zwischen Aus-Takt und Messwerterfassung

- Einfluss der Wechselspannung auf  DC-Potentiale (Wechselspannungsrektifikation)


Damit weisen sowohl die Messung als auch die Bewertung der IR-freien Potentiale eine Reihe von Unsicherheiten auf. Aber auch die Bewertung nach dem Einschaltpotential ist mit Unsicherheiten und Nachteile verbunden. Bei niedrigem KKS wird es schwierig sein, die empfohlenen -1,2 V Einschaltpotential über lange Rohrleitungsabschnitte hinweg mit nur einer Schutzanlage einzuregeln, insbesondere bei sonstigen lokalen Beeinflussungen. Der hohe KKS kann hingegen nur eingesetzt werden, wenn keine Schädigung der Umhüllung und der Rohrleitung selbst und keine Beeinflussung Dritter gewährleistet werden kann.  

  










Nachweis des KKS unter Wechselspannungs-Beeinflussungen

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