Schaltschränke stehen oft in Bereichen, die staubig, nass, heiß oder feucht sind. Das Gehäuse ist unter solchen Bedingungen starken Strapazen ausgesetzt und kann auf Dauer Beschädigungen davontragen.
Angesichts der Belastungen durch äußere Einflüsse hat sich Stahl als besonders robuster Werkstoff für Schaltschränke in vielen Bereichen durchgesetzt. Doch gerade Stahl bringt ein spezifisches Problem mit sich: Rost. Dieser frisst sich durch das Material, bis die Schutzklasse nicht mehr erfüllt ist und die elektrischen Komponenten im Inneren den Umwelteinflüssen ausgeliefert sind. In der Folge nimmt die Elektrik Schaden und die Anlage fällt aus. Grund genug, genauer hinzusehen, warum Rost am Schaltschrank entsteht und was sich wirksam dagegen unternehmen lässt.
Stahl und Rost
Zunächst gilt es zu beachten: Stahl ist nicht gleich Stahl. Je nachdem, welche Bestandteile – etwa Molybdän, Chrom, Nickel, Vanadium, Titan und Mangan – einer Stahllegierung hinzugefügt werden, verändern sich auch die Eigenschaften des Stahls. Die Stahl-Eisen-Liste, das offizielle Register Europäischer Stähle, führt über 2.400 unterschiedliche Stahlsorten. Doch so unterschiedlich diese Stähle auch sind, sie haben eine gemeinsame Achillesferse: Unter gewissen Bedingungen können sie rosten.
Warum rostet Stahl?
Rost entsteht durch eine chemische Reaktion: Kommt das im Stahl enthaltene Eisen mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt, oxidiert es. Bei dieser als Korrosion bezeichneten Reaktion bilden sich Eisenoxide und Kristallwasser – umgangssprachlich Rost genannt. Dieser beeinträchtigt nicht nur das Erscheinungsbild, sondern auch die Stabilität des Stahls. Durch Abplatzen legt Rost immer neue Materialschichten frei und arbeitet sich so kontinuierlich in die Tiefe des Stahls, bis kein Material mehr übrig ist. Entsprechend stellt sich die Frage, wie sich Stahl wirksam vor Rost schützen lässt.
Stahl vor Rost schützen
Der wirksamste Rostschutz für Stahl besteht darin, den gleichzeitigen Kontakt mit Wasser und Sauerstoff zu verhindern. Da dies an den typischen Einsatzorten von Schaltschränken kaum möglich ist, bleiben zwei etablierte Schutzmethoden.
Das Lackieren von Stahl trägt eine schützende Schicht auf die Oberfläche auf und verhindert so die Reaktion von Eisen mit Sauerstoff und Wasser. Wird der Lack jedoch beschädigt, kann an diesen Stellen Rost entstehen. Die wirksamere Lösung ist daher der Einsatz von rostfreiem Stahl.
Rostfreier Stahl
Rostfreie Stähle enthalten einen hohen Chromanteil, der eine natürliche Schutzschicht aus Chromoxid auf der Oberfläche bildet. Diese schützt den Stahl vor Rost und hat sogar eine selbstheilende Wirkung: Sollte es zu einem Kratzer kommen, oxidiert das Chrom sehr schnell an der Beschädigungsstelle und stellt so den alten Schutz wieder her.
Überall da, wo Korrosionsbeständigkeit und die guten Reinigungseigenschaften von Edelstahl eine wichtige Rolle spielen, kommen heute mehrheitlich Schaltschrankgehäuse aus rostfreiem Stahl zum Einsatz. Typische Einsatzbereiche sind etwa die chemische Industrie, die Lebensmittelindustrie oder die Medizintechnik.
Auch rostfreier Stahl kann rosten
Der Begriff „rostfrei“ darf dabei aber nicht missverstanden werden. Auch wenn die Bezeichnung suggeriert, dass Korrosion generell ausgeschlossen werden kann, ist es unter bestimmten Bedingungen möglich, dass auch rostfreier Stahl rostet.
| Ursache | Beschreibung |
| Mechanische Beschädigung | Kratzer oder Abrieb durch eisenhaltige Gegenstände beschädigen die Chromoxidschicht und bringen kleinste Eisenpartikel ein. Dieses Fremdeisen rostet. |
| Chemische Einflüsse | Säuren, salzhaltige Luft oder aggressive Reinigungsmittel beschädigen die schützende Chromoxidschicht dauerhaft und fördern die Rostbildung. |
| Flugrost | Metallhaltige Partikel aus der Umgebungsluft lagern sich auf der Oberfläche ab und beginnen zu rosten. |
Die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl bleibt nur erhalten, wenn das Material fachgerecht behandelt, regelmäßig gereinigt und von Flugrost befreit wird. Eine sehr glatte Oberflächenstruktur macht den Stahl zudem noch weniger anfällig für Rost.
Rostfreier Stahl für Schaltschränke
Bei korrektem Umgang bietet rostfreier Stahl einen sehr guten Schutz gegen Rostbildung und hat sich deshalb als Werkstoff für Schaltschrankgehäuse in anspruchsvollen Umgebungen etabliert. Der Schaltschrank-Spezialist Rittal stellt neben, in besonderer Weise lackiertem Stahlblech, auch ein umfassendes Gehäuseprogramm in rostfreien Stählen bereit.
Typische Einsatzbereiche
Ob ein Schaltschrankgehäuse aus rostfreiem Stahl benötigt wird, hängt immer von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzorts ab. Die folgenden Beispiele zeigen typische Einsatzbereiche und die dort vorherrschenden Bedingungen:
| Einsatzbereich | Umweltbedingungen |
| Lebensmittel- und Pharmaindustrie | Hohe Hygieneanforderungen, häufige Reinigungsintervalle mit aggressiven Reinigungsmitteln |
| Chemische Industrie | Aggressive Chemikalien |
| Maritime Industrie | Salzwasser, Feuchtigkeit, starke Temperaturschwankungen, heftige Vibrationen |
| Stahlwerke und Schwerindustrie | Hohe Temperaturen, Staubbelastung |
| Transport und Verkehr | Witterungseinflüsse |
Auch rostfreie Stähle sind nicht alle gleich. Die Wahl des geeigneten rostfreien Stahls richtet sich nach den Bedingungen, die am Aufstellungsort herrschen. So eignet sich zum Beispiel die Stahlsorte V2A für Umgebungen mit moderaten Umweltbedingungen, während V4A-Stahl für deutlich extremere Anforderungen ausgelegt ist. Um den Schutz weiter zu erhöhen und Anlagerungen von Fremdpartikeln zu verhindern, werden die Oberflächen von Rittal-Schaltschränken glatt ausgeführt. So bleibt die Korrosionsbeständigkeit langfristig erhalten. Für besonders raue Umgebungen empfiehlt sich zusätzlich die Lackierung des Schaltschranks.
| Stahlsorte | Eigenschaften |
| Typ 1.4301: V2A-Stahl | Enthält 18 % Chrom und 10 % Nickel und ist resistent gegen Wasserdampf, Luftfeuchtigkeit und schwache Säuren. |
| Typ 1.4404: V4A-Stahl | Enthält zusätzlich zu Chrom und Nickel etwa 2 bis 2,5 % Molybdän, was die Beständigkeit gegen Chloride und aggressive Medien deutlich erhöht. Besonders resistent gegen salzhaltige Umgebungen und stärkere Säuren. |
Zuverlässiger Schutz für Elektronik
Zwar können selbst an hochwertigen Schaltschränken aus rostfreiem Stahl unter extremen Bedingungen oberflächliche Rostbildungen auftreten, ein Durchrosten und damit eine Gefährdung der elektronischen Komponenten ist jedoch praktisch ausgeschlossen.
Fazit
Rost am Schaltschrank ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion, bei der Wasser und Sauerstoff mit dem im Stahl enthaltenen Eisen reagieren. In rauen Industrieumgebungen lässt sich dieser Vorgang kaum vermeiden. Rostfreier Stahl bietet durch seine schützende Chromoxidschicht einen resilienten Werkstoff für Schaltschrankgehäuse, der eine hohe Widerstandskraft gegen Korrosion aufweist. Wird die Oberfläche glatt verarbeitet, regelmäßig gereinigt und mechanisch nicht beschädigt, bleibt der Rostschutz auch unter extremen Bedingungen erhalten. Auf diese Weise behält der Schaltschrank seine Dichtigkeit und Stabilität und die Elektronik ist langfristig vor Ausfällen geschützt.
FAQ
1. Warum rostet ein Schaltschrank aus Stahl?
Rost entsteht, wenn das im Stahl enthaltene Eisen gleichzeitig mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommt. Diese chemische Reaktion führt zur Oxidation und damit zur Bildung von Eisenoxid, das die Oberfläche schädigt und immer tiefer ins Material eindringt.
2. Welche typischen Bedingungen fördern Rost an Schaltschränken?
Feuchtigkeit, hohe Luftfeuchtigkeit, aggressive Reinigungsmittel, salzhaltige Umgebungsluft, Staub sowie starke Temperaturschwankungen erhöhen das Korrosionsrisiko. In vielen Industrieumgebungen sind diese Faktoren dauerhaft präsent.
3. Wie lässt sich ein Stahlschrank wirksam vor Rost schützen?
Der effektivste Schutz besteht darin, den Kontakt mit Wasser und Sauerstoff zu minimieren. Praxisnahe Lösungen sind hochwertige Lackierungen oder der Einsatz von rostfreiem Stahl. Schäden in der Lackschicht sollten sofort behoben werden, da sie bevorzugte Einstiegspunkte für Korrosion sind.
4. Warum ist rostfreier Stahl besonders korrosionsbeständig?
Rostfreie Stähle enthalten einen hohen Chromanteil. Dieser bildet eine dünne, selbstheilende Chromoxidschicht, die die Oberfläche vor Korrosion schützt. Wird die Schicht beschädigt, regeneriert sie sich in der Regel selbst – vorausgesetzt, die Umgebung ist nicht zu aggressiv.
6. Für welche Einsatzbereiche eignet sich rostfreier Stahl besonders?
Er wird bevorzugt in Branchen eingesetzt, die hohe Hygienestandards, chemische Beständigkeit oder extreme Umweltbedingungen erfordern – etwa in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, der maritimen Umgebung, der chemischen Industrie oder im Schwerindustrie‑Umfeld.
Dr. Dirk Pieler
Executive Vice President Business Unit Industry Solutions bei Rittal
Mit langjähriger Erfahrung in der Industrie fördert Dirk Pieler die digitale Transformation und Automatisierung im Schaltschrankbau.