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Jun 25, 2023

Ein Leitfaden für Aluminiumanoden

Wir alle müssen Ihr Boot vor Korrosion schützen, aber welche Auswirkungen hat die Umstellung auf Aluminium? Vyv Cox erklärt, wie, wo und wann Sie Ihre Opferanoden anbringen müssen. Bildnachweis:

Wir alle müssen Ihr Boot vor Korrosion schützen, aber welche Auswirkungen hat die Umstellung auf Aluminium? Vyv Cox erklärt, wie, wo und wann Sie Ihre Opferanoden anbringen müssen

Bildnachweis: Clare Blatchford-Hanna/anodeoutlet.co.uk

Ein Leitfaden für Aluminiumanoden

Ein wesentlicher Bestandteil der Yachtwartung ist der Schutz von Unterwassermetallen – wie Propellern und Wellen – vor Korrosion.

Traditionell bestehen die beliebtesten Opferanoden (die anstelle Ihrer wertvollen Bootsteile korrodieren) aus Zink.

Die Anode für diesen Federpropeller ist klein, was seine Lebensdauer begrenzt, aber eine Wellenanode bietet zusätzlichen Schutz

Aufgrund der Rohstoffpreise sind Aluminiumanoden jedoch mittlerweile 20 % günstiger als ihre Zinkalternativen.

Bedeutet das, dass Bootsbesitzer auf Aluminium umsteigen sollten?

Um den Unterschied in den Eigenschaften zwischen Zink und Aluminium zu verstehen und zu verstehen, wo und wie Sie Ihre Opferanode anbringen, ist es hilfreich, die Wissenschaft hinter dem Thema zu verstehen.

Der Betrieb von Anoden hängt von den relativen Positionen der Metalle in der galvanischen Reihe ab. Diese Positionen werden durch Messen der Spannung zwischen dem eingetauchten Metall und einer Referenzzelle aus Silber und Silberchlorid bestimmt, die ebenfalls in die Lösung eingetaucht ist, bei der es sich für die Zwecke dieses Artikels um Meerwasser handelt.

Somit entsteht für alle Metalle eine galvanische Reihe (Potenzial (V) vs. Ag/AgCl). In der Tabelle unten weisen die anodischeren Metalle auf der rechten Seite negativere Spannungen im Vergleich zur Zelle auf, während die Metalle auf der linken Seite positivere Spannungen aufweisen und als kathodisch bezeichnet werden.

Wenn ein kathodisches und ein anodisches Metall miteinander verbunden und in Meerwasser getaucht werden, korrodiert vorzugsweise das anodische Metall, während das kathodischere Metall geschützt wird.

Relativ kostengünstige Opferanoden werden mit unseren teureren Kathodenmetallen oder, wie wir sehen werden, mit Kombinationen davon verbunden.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass sich die Spannungen der drei handelsüblichen Anodenlegierungen (Magnesium, Aluminium und Zink) erheblich von denen der allgemeinen Legierungen unterscheiden, die beispielsweise den Schutz eines Aluminium-Saildrive-Beins durch eine Aluminiumanode ermöglichen.

Während die galvanischen Potentiale von Zink- und Aluminiumanoden sehr ähnlich sind (wie in der Tabelle gezeigt), ist die Kapazität der Aluminiumversion viel größer.

Daher ersetzen Aluminiumanoden allgemein verwendete Zinkanoden, da:

Zinkanoden haben zwar noch einige Vorteile, diese sind jedoch bei Yachten meist von untergeordneter Bedeutung:

Magnesiumlegierungen reagieren schnell in Meerwasser und sind nur für den Einsatz in Süßwasser geeignet, wo ihre Verlustrate durch ein geringeres Leerlaufpotential reduziert wird.

Für den Schutz kathodischer Metalle in Booten gelten ganz besondere Anforderungen an den Anschluss und die Platzierung von Anoden.

Erstens sollte die Anode die zu schützende Oberfläche „sehen“ können. Daher ist es nicht möglich, einen Motor mit einer Rumpfanode zu schützen; Rohwassergekühlte Motoren benötigen zum Schutz eine interne Anode.

Eine typische Rumpfanode, wie sie auf vielen Booten zu sehen ist. Seine Wirksamkeit beim Schutz des Propellers ist fraglich, wenn er so weit vorne platziert wird. Die weißen Ablagerungen von Zinkoxid hemmen seine Wirkung

Zweitens muss sich die Anode ziemlich nahe am zu schützenden Objekt befinden. Der Durchgang von Elektronen in Wasser ist nicht sehr effizient und sie erreichen das Ziel nicht, wenn sie weit voneinander entfernt sind.

Bei Rohrleitungen beträgt der Richtwert das Fünffache des Durchmessers.

Der Schutz von Propellern und Wellen durch Anoden ist möglicherweise die größte Anwendung des kathodischen Schutzes auf Yachten.

Die Anode schützt nicht nur die Welle und den Propeller einzeln, sondern auch das galvanische Paar, das zwischen beiden besteht, wenn sie aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

In der einfachsten Form wird eine speziell geformte Anode um die Welle geschraubt, vorzugsweise so nah wie möglich am Propeller.

Wenn die Konstruktion des Antriebs für eine Wellenanode nicht geeignet ist, ist es üblich, eine Rumpfanode in der Nähe des Propellers anzuordnen und über das Getriebe elektrisch mit diesem zu verbinden.

Um die Lebensdauer zu verlängern, wurden an dieser Propellerwelle zwei Anoden angebracht. Idealerweise könnten sie für einen besseren Schutz näher am Propeller angebracht werden

Einige Wellenkupplungen sind elektrisch isolierend, wobei die Verbindung entweder über eine Kupfergeflechtbrücke zur Umgehung oder alternativ über eine Kupferbürste, die an der Welle im Inneren des Bootes reibt, hergestellt wird.

Es empfiehlt sich, die Leitfähigkeit der Anordnung mit einem Messgerät zwischen dem zu schützenden Objekt und der Anode zu testen, das einen Widerstand von etwa 1 Ohm anzeigen sollte.

Korrosion von Saildrive-Antrieben ist für viele Besitzer ein anhaltender Grund zur Sorge.

Vyv Cox ist ein zugelassener Ingenieur und segelt seit mehr als 50 Jahren

Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den Herstellern, da die Modelle von Yanmar elektrisch mit dem Rest des Bootes verbunden sind, während die Modelle von Volvo in den meisten Fällen völlig von allem anderen isoliert sind.

Es ist wichtig, die Isolierung der Volvo-Modelle aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass sich keine Metalle zwischen dem Bein und dem Getriebe bilden können und dass die Dichtung sauber und trocken gehalten wird.

In jedem Fall ist es wichtig, die Anode jährlich auszutauschen, um bei der Installation eine gute elektrische Verbindung sicherzustellen.

Die spezielle Lackierung von Saildrives ist für die Verkleinerung der Kathodenfläche von großer Bedeutung und sollte ebenfalls jährlich überprüft werden.

Wenn die Anodenerschöpfung schneller als einmal pro Saison erfolgt, kann die Aktion verlängert werden, indem die Anoden über die Seite des Bootes gehängt und wiederum so nah wie möglich an der Kathode platziert werden. Bei einem Saildrive sollte die Verbindung mit isoliertem Draht am Bein selbst erfolgen, um eine Überbrückung der Isolierung zu vermeiden.

Es hat sich herausgestellt, dass das Lackieren des Propellers (zum Antifouling) die Anodenlebensdauer verdoppelt, indem die Kathodenfläche reduziert wird.

Als Grundregel gilt, dass Sie ausreichend Schutz benötigen, bis sich die nächste Gelegenheit ergibt, sie durch eine neue zu ersetzen.

Der Lackfilm auf dem Saildrive fängt gerade an, sich aufzulösen, wie die kleinen Korrosionsflecken zeigen. Durch einen Neuanstrich werden künftige Probleme vermieden

Die tatsächliche Zeit kann enorm variieren, von nur wenigen Monaten bei einigen Saildrive-Anoden bis zu mehreren Jahren, insbesondere wenn die Kathodenoberflächen, wie z. B. Propeller, lackiert sind.

In der Vergangenheit galt als Faustregel, die Anode auszutauschen, wenn noch 50 % des Zinks übrig waren. Für Aluminium kann dieser Anteil jedoch in einigen Fällen wahrscheinlich nur auf etwa 30 % erhöht werden.

Hersteller fügen den Anoden kleine Mengen anderer Elemente hinzu, um ihre Eigenschaften zu verbessern (siehe Tabelle).

Die chemische Zusammensetzung unterliegt jedoch äußerst strengen Kontrollen, insbesondere wenn Eisen im Spiel ist.

Fortsetzung unten…

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Das US-Militär gibt sehr niedrige Werte an, da es die Wirkung der Anode hemmt. Beim selbständigen Wiedereinschmelzen alter Anoden ist es unwahrscheinlich, dass diese Vorgaben eingehalten werden.

Selbst das Reinigen der Anoden mit einer Stahldrahtbürste oder einer Feile kann die Wirkung beeinträchtigen.

Daher ist es wichtig, sicherzustellen, dass Sie Anoden kaufen, die den entsprechenden Militär- oder Marinespezifikationen entsprechen.

Der Einbau minderwertiger Anoden führt zu verstärkten und möglicherweise sehr kostspieligen Korrosionsproblemen.

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