Unterwasserschiff-Refit bei einem Stahlboot – Inhaltsverzeichnis

Ein Stahlschiff rostet, wenn der Stahl nicht korrekt geschützt ist. Und die Frage, wie genau der Stahl, gerade im Unterwasserbereich, geschützt und behandelt werden soll, kann sehr kompliziert werden.
Es gibt viele verschiedene Materialien von verschiedenen Herstellern, und jeder Experte, den man fragt, hat mindestens zwei Meinungen, was nun das beste ist.

Dieser Artikel spiegelt wieder, was ich zu diesem Thema bisher gelernt habe. Er ist das Ergebnis von vielen Gesprächen und sehr langen Recherchen.
Alle Informationen sind nach bestem Wissen zusammengestellt, aber wie bei allen Artikeln auf dieser Site gebe ich auch hier keine Gewähr.

Da dieses Thema sehr umfangreich ist, teile ich den Artikel in mehrere Teile auf:

1. Meine Ausgangslage: der Zustand meines Unterwasserschiffs und warum ich alles neu machen wollte.

2. Begriffe

3. Rost und Korrosion: was genau ist das, und wie entsteht es?

4. Noch in Arbeit: Begutachtung des Zustands des Unterwasserschiffs

5. Noch in Arbeit: Flicken oder Neuaufbau? Was bedeuten Blasen und Risse, und wie entstehen sie?

6. Wie entfernt man die alte Beschichtung? Wie wird der Stahl behandelt?

7. Woraus besteht ein Neuaufbau?

8. 1-Komponente vs. 2-Komponenten Systeme

9. Grundierungen – Arten, Sinn und Möglichkeiten

10. Noch in Arbeit: Primer

11. Noch in Arbeit: Antifouling

12. Noch in Arbeit: Schichtdicken

13. Noch in Arbeit: Arbeitsschutz

14. Noch in Arbeit: Sonstiges und Dokumentation

15. Mein Ergebnis Anfang 2012

Grundlegende Quintessence zur Beschichtung von Stahlschiffen

Es gilt folgendes Grundprinzip für die Neubeschichtung eines Stahlschiffes:

  • Der Stahl muss blank und rau sein (durch Sandstrahlen oder Perago/Tercoo Abziehscheibe).
  • Ohne Verzögerung (maximal einige Stunden) kommt auf den blanken Stahl eine stark zinkhaltige Korrosions-Schutzschicht.
  • Darauf kommt eine Schicht, die als Wassersperre dient – den Rumpf also gegen das umgebende Wasser abdichtet.
  • Damit die Wassersperre auch über längere Zeit funktioniert, muss sie eine ordentliche Schichtdicke aufweisen.
  • Auf die Wassersperre kommt dann das Antifouling.

Eigentlich ist das Prinzip also ganz einfach. Kompliziert wird es nur durch die Vielfalt an Beschichtungssystemen, Herstellern und Produkten.

Unterwasserschiff-Refit: Begriffe

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Hier der Versuch, häufige Begriffe bezüglich eines Refit des Unterwasserschiffs zu definieren.

Shopprimer

Bezeichnet einerseits eine „werkseitige“, kurzzeitige Grundierung, die direkt nach der Herstellung des Stahls aufgetragen wird. Hierbei verhindert der Shopprimer, dass der neue Stahl unmittelbar nach der Herstellung korrodiert.
Dieser Shopprimer ist meistens nur für kürzere Zeit, z.B. 6 Monate, vorgesehen.

Andererseits wird die Grundierung, die direkt nach dem Sandstrahlen als allererste Schicht aufgebraucht wird, ebenfalls als Shopprimer bezeichnet. Hier verhindert der Shopprimer ebenfalls, dass der blanke Stahl sofort wieder korrodiert.
Da in diesem Fall der Shopprimer mit weiteren Schichten überzogen wird, ist die Haltbarkeit nur durch das Gesamtsystem begrenzt.

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Stahlboot: Rost und Korrosion – was genau ist das, und wie entsteht es?

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Die Beschichtung am Stahlboot ist abgeplatzt - Korrosion (Rost) droht
Die Beschichtung am Stahlboot ist abgeplatzt – Korrosion (Rost) droht

Korrosion oder Rost beim Stahlboot?

Umgangssprachlich spricht man immer von „Rost“, wenn sich Stahl durch Kontakt mit Luft und Feuchtigkeit nach und nach auflöst. „Rost“ ist aber eigentlich nicht der richtige Begriff dafür: Rost ist lediglich das sichtbare Produkt, das aus Korrosion entsteht.

Korrosion

Als Korrosion wird allgemein die Zersetzung von Stahl, z.B. aufgrund der Reaktion mit Sauerstoff, bezeichnet.

Der Hintergrund ist vereinfacht folgender: bei der Herstellung von Stahl wird dem Eisenerz Sauerstoff entzogen. Das zu Stahl gewordene Eisenerz möchte diesen Sauerstoff aber eigentlich gerne wiederhaben und nimmt ihn daher auf, wo immer es geht (Oxidation).

Die Aufnahme von Sauerstoff geht dann, wenn

1.) Sauerstoff
und 2.) ein Elektrolyt

vorhanden ist. Bei einem Stahlboot ist das Elektrolyt das Wasser – entweder durch Luftfeuchtigkeit (im Winterlager) oder durch das Wasser, in dem das Schiff schwimmt.
Übrigens: je salziger das Wasser, desto besser eignent es sich als Elektrolyt und desto stärker ist die Korrosion.

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Unterwasserschiff-Refit: Ausgangslage

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Mein Schiff, die MY Xenia, ist ein knapp 12m langes Stahlschiff, das ich im Jahr 2010 übernommen habe.
Als die Xenia Ende 2010 aus dem Wasser und in das Winterlager kam wurde deutlich, dass das Unterwasserschiff in einem eher schlechten Zustand war. An vielen Stellen war das Antifouling abgeplatzt, und an einigen – auch größeren – Stellen war sogar der ganze Aufbau beschädigt, so dass der blanke Stahl sichtbar war.

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– Unterwasserschiff Stb Ende 2010, man sieht Abplatzungen und Blasen –

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– Unterwasserschiff Ende 2010, größere Schäden im Aufbau am Kiel –

Der Winter 2011 wollte kein Ende nehmen und es waren noch so viele andere Arbeiten am Schiff durchzuführen, dass nur noch sehr wenig Zeit für die Instandsetzung des Unterwasserschiff-Aufbaus blieb. Daher habe ich in 2011 die schadhaften Stellen nur etwas geschliffen und mit zwei Schichen einfachem Primer (Primocon) überdeckt. Dann kam über das ganze Unterwasscherschiff zwei Schichten selbstschleifendes Antifouling.

Wie erwartet gab es dann auch Ende 2011 viele schadhafte Stellen, so dass ich mich nun ernsthafter mit dem Thema „Unterwasserschiff-Refit bei einem Stahlschiff“ auseinandergesetzt habe.
Ein weiteres Problem war, dass der Vorbesitzer nicht dokumentiert hatte, welche Materialien er beim Aufbau des Unterwasserschiffs verwendet hatte. So war zum Beispiel völlig unklar, ob es nun ein 1-Komponenten oder 2-Komponenten Aufbau war. Daher war mein Ziel, den gesamten Aufbau zu entfernen und vollständig neu zu machen.

Unterwasserschiff-Refit: 1-Komponenten vs. 2-Komponenten Systeme

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Bei einem Stahlschiff stellt sich die Frage nach dem grundsätzlichen System der Beschichtung: 1-Komponenten oder 2-Kompontenten-System? 

1-Komponenten System

1-Komponentige Beschichtungen enthalten Lösungsmittel und trocknen dadurch, dass das Lösungsmittel in die Luft diffundiert.
Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen:

  • Es gibt untetschiedliche Lösungsmittel, die untereinander nicht unbedingt kompatibel sind. Daher müssen alle Schichten (Korrosionsschutz, Primer, Antifouling) im Idealfall das gleiche Lösungsmittel verwenden.
  • Alternativ muss geprüft werden, ob die Lösungsmittel der jeweiligen Beschichtungen kompatibel sind.
  • Die Trockungszeiten sind unbedingt einzuhalten. Sonst kann es passieren, dass Reste vom Lösungsmittel in einer Schicht bleiben, gegen die nächste Schicht drücken, damit Blasen verursachen und die Haftung beeinträchtigen.
  • Trocknungszeiten hängen von der Temperatur ab, je niedriger die Temperatur, desto länger brauchen die Lösungsmittel um auszudünsten und damit die Beschichtung zu trocknen und zu festigen.


Vorteile

  • Einfach zu verarbeiten – Topf aufmachen, umrühren und loslegen.
  • Lange Topfzeit, d.h. das Material bleibt lange im Topf verarbeitbar.
  • Reste können aufbewahrt werden.
  • In weiten Temperaturbereichen zu verarbeiten. Einige Materialien erlauben die Verarbeitung sogar unter 5 Grad (solange man mindestens 3 Grad vom Taupunkt entfernt ist).
  • Keine maximalen Überstreichintervalle – man kann also auch lange Pausen zwischen einzelnen Schichten machen.


Nachteile

  • Bietet nicht die gleiche Festigkeit bzw. mechanische Stabilität wie 2-Komponenten Beschichtungen.
  • Daher generell weniger lange Standzeit.


2-Komponenten System

Diese Materialien härten auf chemischer Basis, durch die Vermischung mit einem Härter. 

Vorteile

  • Sehr hohe Festigkeit und mechanische Stabilität.
  • Bei richtiger Verarbeitung und Schichtdicke hohe Standzeiten von 10 Jahren und mehr.


Nachteile

  • Anspruchsvollere Verarbeitung, da man das Verhältnis von Härter und Beschichtung genau einhalten muss.
  • Nach der Zugabe des Härters muss das Material zügig verarbeitet werden.
  • Einmal angemischt muss das Material aufgebraucht werden.
  • Generell höhere Temperaturen zur Verarbeitung erforderlich (es gibt aber Ausnahmen, die auch bei 5 Grad verarbeitet werden können).
  • Es gibt maximale Überstreichintervalle, die jeweils nächste Schicht muss also in einer bestimmten Zeit aufgetragen werden (meistens einige Tage).


Mischen beider Systeme

Hier gilt generell: mach es nicht. 

Es gibt Ausnahmen, wo man beispielsweise ein 2-Komponenten Primer auf eine 1-Komponenten Zink-Korrosionsschutz Schicht aufgetragen werden kann. Das muss man aber im Detail mit dem Hersteller klären. 

Empfehlung

Wer die Möglichkeit hat (genug Zeit um die Maximalintervalle einzuhalten, richtige Temperaturen) sollte ein 2-Komponenten System verwenden. Die mechanische Festigkeit und die Standzeit sind schon erheblich höher als bei jeder 1-Komponenten Beschichtung.

Oft hat man aber nicht genügend Zeit, oder das Wetter bietet nicht genügend aufeinanderfolgende Tage, dann ist ein gutes 1-Komponentensystem ein brauchbarer Kompromiss mit einer Standzeit von 5 Jahren oder mehr. In jedem Fall ist aber die Schichtdicke sehr wichtig für die Standzeit.

Unterwasserschiff-Refit: wie bekommt man die alte Beschichtung herunter? Wie wird der Stahl behandelt?

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Das größte Problem bei Unterwasserschiff-Refit ist, dass die alte Beschichtung herunter muss. Und zwar alles, so dass nur noch der blanke Stahl bleibt. Folgende Möglichkeiten gibt es:

1.) Sandstrahlen

Die optimale und für den Eigner bequemste Methode ist es, das Schiff sandstrahlen zu lassen. Es gibt viele Betriebe, die diesen Job übernehmen, was aber natürlich auch spürbares Geld kostet.

Am teuersten ist es, zu einer Werft oder einem spezialisierten Beschichtungs-Betrieb zu fahren, wo das Schiff rausgenommen und die Arbeiten in einer beheizten Halle durchgeführt werden. Dafür erhält man dann auch das bestmögliche Ergebnis – denn die Qualität der Neubeschichtung hängt ja auch von Faktoren wie Temperatur und Luftfeuchte ab. Und diese Faktoren lassen sich in einer beheizten Halle genau definieren.

Eine etwas günstigere Alternative sind Betriebe, die zum Schiff kommen, wenn es im Freien an Land steht. Dann wird das Schiff mit Planen eingehaust und gestrahlt. Unglücklicherweise geht das nicht, wenn das Schiff dicht an dicht mit anderen Schiffen steht.

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Unterwasserschiff-Refit: Woraus besteht der Neuaufbau?

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Nachdem entfernen der alten Beschichtung ist die Grundlage nun der blanke, aufgeraute Stahl, auf dem nun ein Neuaufbau der Beschichtung aufgetragen wird.

Grundsätzlicher Aufbau

Das Beschichtungssystem für das Unterwasserschiff eines Stahlschiffes besteht grundsätzlich aus:
1.        Korrosionsschutz (mit Zink)
2.        Wassersperre („Primer“, dichtet den Rumpf gegen das umgebende Wasser ab)
3.        Antifouling

Schnelle Beschichtung des blanken Stahls

In jedem Fall ist es sehr wichtig, blanken Stahl innerhalb von wenigen Stunden mit einem Korrosionsschutz zu versehen. Es ist nicht ratsam, den ganzen Rumpf auf einmal blank zu machen und dann erst zu beschichten. Vielmehr sollte man sich Teilstücke vornehmen, bei denen die alte Beschichtung abgetragen und dann sofort neu beschichtet wird. Die Größe der Teilstücke sollte also so gewählt werden, dass die Neu-Beschichtung nach ein, zwei Stunden erfolgen kann.

Anders ist es natürlich, wenn man die Gelegenheit hat, in einer klimatisierten Halle den ganzen Rumpf auf einmal sandzustrahlen und damit so schnell fertig wird, dass die erste Beschichtung noch am gleichen Tage erfolgen kann. 

Voraussetzungen für Beschichtungen

Für jede Beschichtung muss auf die Tageszeit und klimatische Bedingungen geachtet werden: abends ist die Luftfeuchtigkeit in der Regel höher als am Tage, dann darf keine Beschichtung mehr aufgetragen werden. Oder anders herum: die Beschichtung sollte im Zeitraum von Mittag bis Nachmittag durchgeführt werden.

Wie bei Beschichtungen üblich muss auf die Luftfeuchte und den Taupunkt geachtet werden:

  • Luftfeuchte möglichst unter 75%, je nach Beschichtungsmaterial können auch bis 80% noch akzeptabel sein. Näheres sollte im Datenblatt des Materials bzw. der Farbe stehen.
  • Die Lufttemperatur sollte mindestens 2 Grad über dem Taupunkt liegen.
  • Das zu beschichtende Unterwasserschiff sollte nicht kälter als die Luft sein, also ebenfalls mindestens 3 Grad über dem Taupunkt.

Luftfeuchte und Taupunkt kann man über die Wetterdienste erfahren, z.B. über die iPhone/iPad App „Weather Pro“.

Für die Erst-Beschichtung von blankem Stahl mit Zink-Korrosionsschutz gibt es noch weitere Voraussetzungen:

  • Der blanke Stahl darf nur so kurz wie möglich ungeschützt an der Luft sein (max. einige Stunden).
  • Den Stahl möglichst noch mit Azeton entfetten.
  • Der Stahl muss so rau sein, als wäre er sandgestrahlt. Auf ganz glattem Stahl haftet die Beschichtung nicht.
  • Je nach Material muss mit der Rolle oder einem Pinsel aufgetragen werden – z.B. erfordert Zinga den Auftrag mit einem Pinsel, damit die Beschichtung in die Poren des Stahls „einmassiert“ wird.

 

Unterwasserschiff-Refit: Grundierungen – Arten, Sinn und Möglichkeiten

(Dies ist ein Teilartikel zu Refit des Unterwasserschiffes bei einem Stahlschiff)

Die wesentlichen Komponenten einer Unterwasserschiff-Beschichtung sind die Wassersperre und das Antifouling. Die Wassersperre (Primer) schützt den Rumpf vor dem umgebenden Wasser, und das Antifouling schützt die Wassersperre bzw. den Rumpf vor Bewuchs.

Bei Stahlschiffen gibt es aber noch eine weitere, sehr wichtige Komponente. die Korrosionsschutz-Grundierung.

Grundierung als Korrosionsschutz

Stahl korrodiert, wenn es in Kontakt mit Sauerstoff kommt, z.B. mit dem Sauerstoff, der im Wasser gebunden ist. Dagegen schützt der Primer. Das reicht aber nicht, denn es gibt noch einerseits die Elektrolytische Korrosion, und andererseits kann die Primer-Beschichtung auch beschädigt sein (z.B. bei Grundberührung) und Sauerstoff bzw. Wasser durchlassen.

Um gegen diese beiden Situationen eine weitere Verteidigungslinie zu haben, sollte auf dem Stahl ein Material sein, das sich für den Stahl opfert, das also zuerst korrodiert. Siehe auch Rost und Korrosion.

Am besten dafür geeignet ist Zink, also wird eine Beschichtung mit einem hohen Zinkanteil benötigt.

Zinkgrundierung

Auf den blanken Stahl sollte also zuerst eine Zink-Grundierung aufgetragen werden. Hier muss zuerst überlegt werden, ob der restliche Aufbau der Beschichtung ein 1-Komponenten oder 2-Komponenten System sein soll.

Davon abhängig ist eine Zinkgrundierung zu wählen, die zu den folgenden Beschichtungen kompatibel ist. Für ein 1-Komponenten System ist Zinga eine Möglichkeit.

Wichtig ist auch, dass die Verarbeitungshinweise genau eingehalten werden. Bei Zinga beispielsweise ist es nötig, mit einem Pinsel zu arbeiten, um die Beschichtung in den Stahl „einzumassieren“; so dass es bis in alle Poren des Stahls eindringt.

Frage und Antwort: Refit des Unterwasserschiffes eines Stahlbootes

Lars fragt: 

„Hallo

ich habe deinen Bericht über den Refit deiner MYXenia gelesen. Nun meine Frage:


So gesehen stehe ich dort wo du standest bevor du das Boot gekauft hast: Bin selber Schreibtischtäter und habe mir ein Stahlboot gekauft.
 Nun will ich das mit nem Freund von mir im Unterwasserbereich einmal komplett abziehen und neu aufbauen.

Hierzu deine Meinung!?


Wie wollen die von dir angegebene Tercoo Scheiben benutzen. Startzeit ist Anfang Juni. In der Arbeitshalle vom Hafen.
Zeit ca. 1,5 Wochen mit zwei Leuten

Nachdem blanker Stahl vorhanden ( immer 2 qm große Stücke ) diesen Light Prymer drauf: 
http://www.svb.de/index.php?cl=details&cnid=12020&anid=750. 
Wenn einmal komplett dann weitere 4 oder 5 Lagen. Dieser dient ja auch gleichzeitig als Grundierung.


Dann das enstsprechende Af? So sagte man mir bei SVB.. Fehlt da nicht was?


Im Forum kannste Bilder vom abgespritzten U Schiff sehen. 

http://www.boote-forum.de/album.php?albumid=4537&pictureid=35423

Das Boot ist 10,70 *3,20 .


Tipps? Ratschläge?“
 

Und meine Antwort:

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Xenia im Dock: Überprüfung vom Stahl am Unterwasserschiff und neue Beschichtung

Die Xenia ist im Dock der Julius Grube Werft:

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Ich hatte vor ein paar Jahren viel Mühe in die Beschichtung des Unterwasserschiffs gesteckt, und das war auch soweit ok, aber dieses Jahr war der Zustand der Beschichtung wirklich nicht mehr gut.

Nun wollte ich das mal professionell neu aufbauen lassen und habe das die Jungs von der Werft machen lassen. Dort sollte sowieso ein altes Polizeiboot gedockt, gestrahlt und neu beschichtet werden und bei der Gelegenheit wurde meine Xenia gleich mit bearbeitet.

Um die alte Beschichtung runterzubekommen hatte die Werft einen Hochdruckstrahler mit 2.500 Bar. Was für ein Gerät… da ist so eine Power drauf, dass bei Stellen wo der Stahl nicht mehr kräftig ist der Strahler glatt ein Loch gemacht hätte. Das ist natürlich bei der Xenia nicht passiert, somit haben wir bei der Gelegenheit auch gesehen, dass der Stahl am Rumpf völlig in Ordnung ist.

Danach wurde dann ein professioneller zweikomponentiger Farbaufbau gemacht, mit den gleiche Farben wie bei dem Polizeiboot – also in Berufsschifffahrts-Qualität. Das Antifouling soll laut Werft-Chef jahrelang halten, und zwar ohne nachmalen.

Also, wer auch immer Freude mit der Xenia in den kommenden Jahren hat (denn sie steht ja zum Verkauf) wird am Unterwasserschiff nichts machen müssen.

Hier noch ein paar Fotos:
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Frischwasser auf dem Boot frisch halten: Mit Zement.

Auf der JULIUS wird Frischwasser in einem Tank gebunkert, der direkt aus dem Rumpf des Schiffes besteht – aus Stahl also. Oben ist er mit Edelstahl abgeschlossen und hat ein Mannloch:

Frischwasser Tank auf dem Boot JULIUS
Frischwassertank auf dem Boot JULIUS

Da steht nun also Wasser ständig direkt auf dem Stahl der Schiffshülle. Das wirft zwei Fragen auf:

  1. Rostet das nicht durch?
  2. Wie bleibt das Wasser frisch?

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