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Cortenstahl – der wetterfeste Stahl mit einem Rostschichtüberzug

Cortenstahl – der wetterfeste Stahl mit einem Rostschichtüberzug

Der Werkstoff Stahl gehört zu den Materialien, die allbekannt und überall verbaut sind, aber zugleich so sehr Teil der Umwelt sind, dass sie kaum näher wahrgenommen werden. Bewusst denkt man bei Stahl meist an Schwerindustrie, brennende Hochöfen und stickige Giessereianlagen. Doch der hochwertige Werkstoff ist äusserst flexibel und aufgrund seiner vielfältigen Materialeigenschaften ein unverzichtbarer Bestandteil des alltäglichen Lebens. Und: Er wird in nahezu allen Bereichen genutzt. Zugleich ist der Werkstoff Stahl sehr nachhaltig und kann ohne jedweden Qualitätsverlust wieder vollständig recycelt werden. Einer dieser Stähle ist Cortenstahl, ein Baustahl mit ganz besonderen Eigenschaften.

Was ist Cortenstahl?

Cortenstahl, dessen Handelsbezeichnung Cor-Ten-Stahl auf die englischen Ausdrücke „corrosion resistance“ (Rostwiderstand) und „tensile strength“ (Zugfestigkeit) zurückgeht, ist ein wetterfester Baustahl mit besonderen Eigenschaften. Die vom Amerikaner Byramji D. Saklatwalla 1932 zum Patent angemeldete Stahllegierung wird anteilsmässig mit den Legierungszusätzen

  • Kupfer,
  • Chrom,
  • Nickel,
  • Phosphor,
  • Silizium

versetzt. Das markante Erscheinungsbild des Baustahls, eine durch Bewitterung hervorgerufene Rostschicht auf der Oberfläche, wird durch eine Sperrschicht aus Phosphaten und Sulfaten vor weiterer Korrosion geschützt. Es gibt zwei unterschiedliche Arten von Cortenstahl, Corten A und B.

Welche Eigenschaft besitzt Cortenstahl als Produkt der Schwerindustrie?

Als wetterfester Baustahl bildet Cortenstahl, wie alle anderen Baustähle dieser Typenbezeichnung und Gruppe, unter Zulegierung eine witterungsbeständige Patina aus. Damit setzen diese Stähle besondere Akzente in der Architektur und werden deswegen mit den Architekturströmungen des urbanen Stils oder des Industrial Looks in Verbindung gebracht. Der aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung zu den wetterfesten Stählen zugehörige Cortenstahl ist somit laut EN 10020 ein Edelstahl mit folgenden Eigenschaften. Corten A (phosphorlegierter Baustahl):

  • wetterfest
  • schlechte Schweisseignung
  • schlechte Umformbarkeit
  • Materialdicke auf 100 Millimeter begrenzt

Corten B (nicht phosphorlegierter Baustahl):

  • gute Schweisseignung
  • gute Kalt- und Warmumformbarkeit

Wie wird Cortenstahl hergestellt?

Der aus weissem Roheisen unter Zusatz von Legierungsstoffen hergestellte Cortenstahl besitzt wie jeder andere Stahl einen Kohlenstoffanteil von etwa zwei Prozent. Die weiteren Legierungszusätze des Stahls haben folgenden mengenmässigen Anteil:

  • Chrom: 0,8 Prozent
  • Nickel: 0,5 Prozent
  • Kupfer: 0,5 Prozent
  • Phosphor: 0,1 Prozent (nur Corten A)

Aufgrund seiner Legierung wird der Cortenstahl in die Gruppe der legierten Edelstähle eingeordnet und überwiegend im gewalzten oder gebeizten Zustand verarbeitet.

Was ist der Unterschied zwischen Cortenstahl und anderen Stählen?

Allgemein werden unter der Bezeichnung Stahl alle Eisen-Kohlenstoff-Legierungen zusammengefasst, die einen Kohlenstoffgehalt bis knapp zwei Prozent besitzen. Die Einteilung der Stähle erfolgt nach:

  • Herstellungsverfahren (Thomasstahl, Bessemerstahl)
  • Formgebung (Schmiedestahl, Walzstahl)
  • Zusammensetzung (legierter und unlegierter Stahl)
  • besondere Eigenschaften (hitzebeständig, korrosionsbeständig)
  • Verwendung (Baustahl und Werkzeugstahl)

Gemäss diesen Kategorien handelt es sich beim Cortenstahl um einen legierten korrosionsbeständigen und wetterfesten Baustahl, der eine witterungsbeständige Patina ausbildet.

Was unterscheidet Cortenstahl von ähnlichen Metallen, Metalllegierungen und Baustoffen?

Im Handel wird der Cortenstahl im gewalzten oder gebeizten Zustand als ein nicht oder leicht angerostetes Bauteil ausgeliefert. Als Edelstahl wird das Material neben anderen lackierten oder pulverbeschichteten Stahlsorten überwiegend im Aussenbereich verwendet. Der vor allem aufgrund seiner Edelrostoptik immer beliebtere Baustoff wird vor allem im Garten und im Landschaftsbau eingesetzt. Im Erscheinungsbild ähnelt Cortenstahl dem Titanzink, einer Legierung aus Titan, Kupfer und Zink, die als langlebiger Dachbaustoff für Metalldächer und Aussenwandbekleidungen genutzt wird und ebenso wie Cortenstahl eine Patina bildet. Im Gegensatz zu der Kupferlegierung Messing, handelt es sich bei Titanzink und Cortenstahl jedoch um kupferhaltige Legierungen mit einem geringen Kupferanteil.

Gartenblech und Sichtschutz – Wofür wird der Baustahl im Garten verwendet?

Als wetterfester Baustahl wird Cortenstahl in sämtlichen Bereichen des Garten- und Landschaftsbaus sowie im Hochbau, der Industrie und dem Stahlbrückenbau verwendet. Corten A, das aufgrund seiner schlechten Umformbarkeit und Schweisseignung als Blech bis zu einer Stärke von 100 Millimetern hergestellt wird, ist vor allen Dingen zur Herstellung von folgenden Bauelementen geeignet:

  • Fassadenelement (Aussenbekleidung)
  • Balkone (Geländer und Brüstung)
  • Garten (Gartentüren, Zäune, Sichtschutz, Rasenkanten)
  • Kunstwerk (moderne Skulpturen)

Da Corten-A-Blech zudem nicht geschweisst werden kann, muss das Produkt, also Sichtschutzes oder Zaun, mit Bohrungen fest installiert werden. Im Gegensatz dazu wird das zum Schweissen geeignete Corten B überwiegend verwendet in:

  • Brückenbau
  • Behälterbau
  • Anlagenbau

Was gilt es bei der Verarbeitung von Cortenstahl zu beachten?

Bei der Verwendung wetterfester Stähle im Garten oder am Gebäude musst du einige Dinge berücksichtigen. Neben der statischen Summierung von Wanddickenzuschlägen ist gerade bei dünnwandigen Bauelementen, zum Beispiel in Form von Blech als Fassadenelement, eine Gewichtszunahme einzukalkulieren und etwaige Befestigungselemente zu verstärken. Die dafür verantwortliche Korrosion wird beim Cortenstahl durch eine Sperrschicht aus Sulfaten und Phosphaten an einem weiteren Eindringen gehindert. Damit diese Schutzschicht aufrechterhalten werden kann, muss die Oberfläche des Stahls stets austrocknen können. Dauerfeuchte verhindert dies, sodass die Sperrschicht chemisch aktiv bleibt und somit Ausschnitte und Fehlstellen vergrösst werden. Um den Korrosionsschutz von Bauteilen aus Cortenstahl zu gewährleisten, muss während der Installation darauf geachtet werden, dass eindringendes Wasser ablaufen kann. Produkte und Bauelemente in Form von Sichtschutz und Zäunen, deren untere Teile teils stets in feuchter Umgebung stehen, müssen zusätzlich mit Korrosionsschutzmasshmen behandelt werden. Bei der Konstruktion von Elementen aus Cortenstahl ist allgemein darauf zu achten, dass die Bauteile keine Wassernester bilden können.

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