Korrosionsschutz

Wellpappe ist ein vielseitiges Packmittel, das in zahlreichen Branchen eingesetzt wird, insbesondere beim Schutz und Transport empfindlicher Güter. Im Mittelpunkt steht dabei der fachgerechte Korrosionsschutz, der Metalle und andere korrosionsanfällige Werkstoffe vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Sauerstoff, Temperaturwechseln und aggressiven Atmosphären bewahrt. Richtig ausgewählt und kombiniert, tragen korrosionsmindernde Maßnahmen in und an Wellpappenverpackungen wesentlich zur Produktsicherheit über die gesamte Lieferkette hinweg bei.

Korrosion entsteht häufig durch ein ungünstiges Zusammenspiel aus relativer Luftfeuchte, Temperaturverlauf und Oberflächenzustand. Besonders kritisch sind Taupunktunterschreitungen, bei denen Kondenswasser an Bauteilen ausfällt. Wellpappe ermöglicht durch geeignete Barrieren, konstruktive Gestaltung und prozesssichere Innenausstattung eine kontrollierte Packatmosphäre. So lassen sich Risiken wie Kontaktkorrosion, Spaltkorrosion oder atmosphärische Korrosion gezielt minimieren, ohne die Wiederverwertbarkeit der Verpackung aus dem Blick zu verlieren.

Definition: Was versteht man unter Korrosionsschutz?

Unter Korrosionsschutz versteht man sämtliche präventiven Maßnahmen, die verhindern oder verzögern, dass Werkstoffe durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung geschädigt werden. Korrosion führt zu Materialabtrag, Oxidation (z. B. Rostbildung), Verfärbungen oder Funktionsbeeinträchtigungen. Korrosionsschutz kann passiv (z. B. Barrieren, Beschichtungen, Hüllmaterialien) oder aktiv (z. B. Inhibitoren) erfolgen und wird im Kontext von Wellpappe vor allem als temporärer Schutz für Lagerung, Transport und Umschlag realisiert.

Ziel ist eine kontrollierte, zweckmäßige Schutzwirkung über eine definierte Zeitspanne, abgestimmt auf Ware, Umgebungsbedingungen, Transportwege und die geplante Lagerdauer.

Im Verpackungskontext umfasst Korrosionsschutz außerdem die Auswahl kompatibler Papierqualitäten, die Beherrschung des Feuchteeintrags (Wasserdampfdiffusion), die Vermeidung ionischer Verunreinigungen sowie die Sicherung definierter Klimabedingungen. Dazu gehören u. a. die Begrenzung der relativen Luftfeuchte, die Stabilisierung der Temperaturführung entlang der Transportkette und der Schutz vor Schadgasen (z. B. schwefelhaltige Atmosphären) durch geeignete Hüllen und Innenausstattungen.

Arten von Korrosionsschutz bei Wellpappe

Für Wellpappe stehen verschiedene Schutzstrategien zur Verfügung, die je nach Produkt, Einsatzdauer und Klima kombiniert werden können. Zentrale Ansätze sind:

Hydrophobierung und Imprägnierung

Durch wasserabweisende Beschichtungen oder die Imprägnierung von Deck- und Wellenpapier wird das Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit reduziert. Solche Behandlungen mindern ein Durchfeuchten der Verpackung und reduzieren das Risiko von Kondenswasserbildung an metallischen Oberflächen innerhalb des Packstücks. Ergänzend können Kantenversiegelungen und optimierte Fügenähte (z. B. verkürzte offene Kapillaren) den Feuchteeintrag an kritischen Stellen verringern.

Barrierebeschichtungen und Kaschierungen

Barrierefilme oder -dispersionen (z. B. polymerbasierte, wasserbasierte Systeme) können die Wasserdampfdurchlässigkeit senken. Diese Maßnahmen eignen sich bei erhöhten Anforderungen, etwa in feuchter Umgebung oder bei längerer Transportdauer. Der Einsatz sollte mit Blick auf Recyclingfähigkeit und Entsorgung sorgfältig abgewogen werden. Eine nachhaltige Auslegung berücksichtigt zudem die Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (WVTR), mögliche Geruchsemissionen sowie die Kompatibilität mit vorhandenen Sortieranlagen.

Volatile Korrosionsinhibitoren (VCI)

VCI-Medien wirken durch flüchtige Wirkstoffe, die sich in der Verpackung verteilen, auf Metalloberflächen adsorbieren und dort eine temporäre Schutzschicht ausbilden. VCI gibt es als Papier, Folie, Schaum oder Beutel. Voraussetzung für die Wirksamkeit ist eine möglichst dichte Umhüllung und ein ausreichendes Volumenverhältnis von VCI-Medium zur Metalloberfläche. Wichtig sind zudem die Kompatibilität mit der Metalllegierung, die Platzierung nahe am Bauteil sowie die Vermeidung unnötiger Luftwechsel beim Packen.

Folienhüllen und Sperrschichtsysteme

Das Einschweißen in geeignete Folien (z. B. PE-Beutel, Verbundfolien) begrenzt den Feuchteeintrag von außen. In Verbindung mit Trockenmitteln lässt sich so die relative Luftfeuchte im Inneren begrenzen. Für Langzeitanwendungen kommen Sperrschichtlösungen mit sehr geringer Wasserdampfdurchlässigkeit in Betracht. Sorgfältig verschlossene Nähte, qualitätsgesicherte Schweißparameter und eine geeignete Handhabung (z. B. Vermeidung von Mikroperforationen) sind entscheidend für die Dichtigkeit über die gesamte Schutzdauer.

Trockenmittel und Feuchtemanagement

Trockenmittel (z. B. Silicagel, Ton) binden Feuchtigkeit im Packraum. Sie werden nach dem Feuchteaufkommen, dem Innenvolumen und der Schutzdauer dimensioniert. Dicht schließende Hüllen sowie Indikatoren zur Kontrolle der relativen Luftfeuchte erhöhen die Prozesssicherheit. Bei langen Transportwegen oder Seefracht ist eine konservative Auslegung empfehlenswert, inklusive Reservekapazität und Monitoring über Feuchteindikator-Karten.

Zwischenlagen, Kontakt- und Kratzschutz

pH-neutrale Zwischenlagen und spezielles Anti-Korrosionspapier trennen Metalloberflächen von Kartonmaterialien, verhindern Abrieb und minimieren Kontaktkorrosion. Zusätzlich reduziert geeignete Polsterung Reibstellen, an denen Feuchte kondensieren oder Beschädigungen entstehen können. Weiterführende Hinweise bietet die praxisnahe Übersicht zu geeigneten Lösungen zum wirksamen Füllen und Polstern empfindlicher Güter.

Prozess- und Handlingmaßnahmen

Technische Schutzmittel wirken am besten, wenn die Prozessführung stimmt: Trockene, saubere Bauteile verpacken, Handschuhe verwenden (Fingerabdrücke vermeiden), Verpackungsraum klimatisieren, Kälte-Wärme-Schocks vermeiden und Packstücke gegen Regen, Spritzwasser und Temperaturschwankungen schützen. Zusätzlich empfiehlt sich eine Standardisierung von Wareneingangs- und Warenausgangskontrollen, um Kondensfeuchte nach Transporten frühzeitig zu erkennen.

Konstruktive Maßnahmen an Wellpappenverpackungen

Die Konstruktion beeinflusst den Korrosionsschutz maßgeblich: Doppel- oder Tripelwellpappen erhöhen den Abstand zur Außenumgebung, integrierte Einlagen vermeiden Metall-zu-Karton-Kontakt, und eng anliegende Deckel reduzieren Luftaustausch. Flächendruck und Kantenstauchwiderstand (ECT/BCT) sollten so ausgelegt sein, dass ein Verformen und damit verbundene Leckagepfade verhindert werden.

Papierqualitäten, pH-Wert und Migration

Für empfindliche Metalle sind pH-neutrale Papiere mit geringer Ionenmigration vorteilhaft. Niedrige Chlorid- oder Schwefelgehalte reduzieren das Risiko von Verfärbungen. Unbeschichtete, staubarme Qualitäten minimieren partikuläre Verunreinigungen, die als Keime für Lochfraß wirken können.

Medien zur Oberflächenkonservierung

Öl- oder wachsbasierte Konservierungsfilme können in Kombination mit Wellpappenverpackungen eingesetzt werden, sofern ihre Verträglichkeit mit Papier, Klebstoffen und gegebenenfalls VCI-Medien geprüft ist. Überschüssige Medien sind zu vermeiden, um Abdrücke, Geruch oder Interferenzen mit Barrierebeschichtungen zu verhindern.

Kontrollierte Packatmosphäre

Bei sehr sensiblen Anwendungen kann eine kontrollierte Packatmosphäre (z. B. reduzierte Sauerstoffgehalte) die Korrosionsneigung senken. In der Praxis wird dies selten mit Wellpappe kombiniert, ist jedoch in Verbindung mit Sperrschichtsystemen und Trockenmitteln eine Option für Langzeitlagerungen.

Normen, Prüfungen und Validierung

Die Wirksamkeit von Korrosionsschutz in Wellpappenverpackungen sollte durch standardisierte Prüfungen belegt werden. Klimatests mit definierten Feuchte- und Temperaturzyklen, Salzsprühnebelprüfungen für besonders exponierte Anwendungen sowie Transport- und Falltests prüfen sowohl den Korrosionsschutz als auch die mechanische Integrität der Verpackung.

• Validierungen orientieren sich an realen Transportprofilen (z. B. Seefracht, Lagerung in wechselnden Klimazonen) mit dokumentierten Grenzwerten für relative Luftfeuchte und Temperatur.
• Messgrößen wie WVTR der Hüllmaterialien, Restfeuchte im Packraum und Feuchteindikatoren dienen als Prozesskontrollen.
• Rückstellmuster und Referenzteile unterstützen die Nachweisführung über längere Zeiträume.

Dimensionierung und Berechnung

Die Auslegung von Trockenmittelmengen, VCI-Flächen und Barrieren erfolgt anhand von Innenvolumen, Oberflächenumfang der Metallteile, geplanter Schutzdauer, Verpackungsdichtigkeit und erwarteten klimatischen Lasten. Dabei helfen konservative Annahmen zu Feuchteeintrag, Leckageraten und Diffusion durch Karton und Hüllmaterialien.

• Innenvolumen und Bauteilgeometrie bestimmen den Bedarf an aktiven Medien (Trockenmittel, VCI).
• Logistikprofil und Umschlaghäufigkeit beeinflussen Luftwechsel und Temperaturgradienten (Taupunkt).
• Materialparameter wie Grammatur, Wellenart und Barriereeigenschaften definieren den Feuchtehaushalt.

Häufige Fehler und Praxistipps

• Unzureichende Dichtigkeit von Hüllen oder unsaubere Schweißnähte führen zu schnellem Wirkungsverlust.
• Gemischte Metalle ohne Trennlagen begünstigen galvanische Korrosion.
• Ungetrocknete, verölte oder verschmutzte Teile werden verpackt, was Korrosionskeime setzt.
• VCI wird ohne Volumen- und Dichtigkeitsprüfung eingesetzt, wodurch die Konzentration am Bauteil zu gering ist.
• Feuchte Kartonagen oder kalte Teile werden direkt eingeschlagen, was Kondensation im Packstück auslöst.

Empfehlenswert sind klare Arbeitsanweisungen, Temperaturangleichzeiten vor dem Verpacken, eine klimatisierte Packzone und regelmäßige Audits der Verpackungsprozesse.

Anwendungsgebiete von Korrosionsschutz in der Wellpappen-Industrie

Die Anwendungsbereiche sind vielfältig und reichen von empfindlicher Elektronik über mechanische Präzisionsteile bis zu großvolumigen Industriekomponenten. Typische Einsatzfälle sind:

• Elektronikwaren, bei denen Feuchte und ionische Verunreinigungen zu Ausfällen führen können; häufig in Kombination mit ESD-sicheren Lösungen und Feuchtemanagement.
• Stahl- und Eisenbauteile, bei denen Rostbildung durch Kondensation, salzhaltige Luft oder saure Atmosphären gefördert wird.
• Nichteisenmetalle (z. B. Zink, Aluminium), die unter bestimmten Bedingungen Verfärbungen oder Oxidationsschichten ausbilden können.
• Langzeitlagerung in wechselnden Klimazonen, See- und Überseetransporte mit erhöhter Salz- und Feuchtebelastung.
• Zwischenpuffer in der Fertigung, bei denen kurze Verweildauern ohne gezielte Maßnahmen bereits erste Korrosionsspuren verursachen können.
• Werkzeug- und Formenbau, bei dem polierte Oberflächen und Passungen vor Anlaufstellen und Kratzern geschützt werden müssen.
• Maschinen- und Anlagenbau mit modularen Baugruppen, die über lange Strecken transportiert und klimatisch wechselhaft gelagert werden.
• Oberflächenveredelte Komponenten (z. B. beschichtete oder eloxierte Teile), die sensibel auf pH-Wert und Feuchte reagieren.

Korrosionsschutzmaßnahmen reichen vom Einschweißen in Folien über das Einlegen in Anti-Korrosionspapier bis zur Verwendung von korrosionsschützenden Additiven, die direkt in das Wellpappenmaterial eingearbeitet werden. Ergänzend kommen Trockenmittel, VCI und robuste Innenausstattungen zum Einsatz, um mechanische und klimatische Risiken ganzheitlich zu adressieren. Eine abgestimmte Packmittellogistik stellt sicher, dass vorgetrocknete Komponenten zeitnah und in geeigneter Umgebung verpackt werden.

Vor- und Nachteile von Korrosionsschutz

Der Hauptvorteil von Korrosionsschutz ist der zuverlässige Schutz empfindlicher Produkte vor substanz- und funktionsmindernden Schäden. Er verlängert die Lebensdauer der Ware und minimiert Reklamationen, Nacharbeit und Ausschuss. Weitere Vorteile sind reproduzierbare Qualität im Transit, geringere Stillstandszeiten sowie planbare Prozesse entlang der Lieferkette.

Demgegenüber stehen Zusatzaufwände: Schutzverfahren erfordern Materialien, Prozessschritte und Dokumentation, was initial die Kosten erhöht. Zudem sind Wechselwirkungen zu berücksichtigen (z. B. Einfluss von Barrierebeschichtungen auf die Recyclingfähigkeit, Anforderungen an Dichtigkeit bei VCI, Geruchsemissionen bestimmter Medien). Dennoch sind die Maßnahmen häufig alternativlos, da die Kosten für Korrosionsschäden in der Regel die präventiven Aufwendungen deutlich übersteigen.

Ein ausgewogenes Schutzkonzept balanciert Schutzwirkung, Materialeinsatz und Prozessstabilität. Dazu gehören skalierbare Verpackungsdesigns, qualifizierte Lieferanten für Barrieren und Hüllen sowie ein risikobasierter Ansatz zur Festlegung von Prüfplänen und Kontrollpunkten entlang der Prozesskette.

Korrosionsschutz und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit spielt bei der Auswahl korrosionsmindernder Lösungen eine zentrale Rolle. Berücksichtigt werden sollten:

• Einsatz recyclingfreundlicher, wasserbasierter Barrieren gegenüber schwer trennbaren Verbünden, sofern das Schutzprofil dies zulässt.
• Materialsparende Konstruktionen und Monomaterial-Ansätze, um die Verwertbarkeit am Ende des Lebenszyklus zu verbessern.
• Exakte Auslegung der Schutzdauer, um Medien wie VCI oder Trockenmittel bedarfsgerecht zu dosieren.
• Saubere Prozesse: trockene Verpackung, kurze offene Zeiten, angepasste Lagerbedingungen zur Reduktion des Materialeinsatzes.
• Bewertung von Emissionsprofilen (z. B. Geruch, potenzielle Schadgase) und deren Einfluss auf Produkt und Arbeitsumgebung.
• Prüfung der Kompostier- oder Rezyklierbarkeit von Beschichtungen und Kaschierungen entlang etablierter Sortierströme.

Biologisch abbaubare Beschichtungen, optimierte Papierqualitäten und kreislauffähige Lösungen bieten in vielen Fällen ein gutes Verhältnis aus Schutzwirkung und Umweltverträglichkeit, sofern die Einsatzbedingungen präzise definiert sind. Ein durchgängiges Material- und Rückverfolgungsmanagement erleichtert die ökologische Bewertung und kontinuierliche Verbesserung.

Qualitätssicherung und Dokumentation

Zur Absicherung des Korrosionsschutzes gehören Freigabemuster, dokumentierte Packanweisungen, Chargenverfolgung bei Barrieren, Trockenmitteln und VCI sowie regelmäßige Audits. Checklisten für die Packlinie (Klimadaten, Teilereinigung, Handschuhpflicht, Dichtigkeitsprüfungen) sichern die Reproduzierbarkeit. Abweichungen werden über definierte Eskalationspfade und Ursachenanalysen (z. B. 5-Why, Ishikawa) bearbeitet.

Eine belastbare Dokumentation umfasst Messwerte von Feuchteindikatoren, Sichtprüfprotokolle nach Klimatests und die lückenlose Zuordnung der eingesetzten Materialien zu den jeweiligen Sendungen. So lässt sich die Schutzwirkung über die gesamte Lieferkette nachweisen.

Zusammenfassung:

• Verpackungen aus Wellpappe bieten einen essentiellen Korrosionsschutz, indem sie Produkte vor feuchtem und saurem Umfeld schützen, welches unter anderem Rost und Materialschäden hervorrufen kann.
• Korrosionsschutz ist täglich in der Produktion und Lagerung von Entscheidung, da er die Lebensdauer von Waren signifikant erhöht und damit Kosten effektiv reduziert.
• Je nach Art der Ware und den spezifischen Anforderungen gibt es unterschiedliche Methoden des Korrosionsschutzes. Wellpappe bietet dabei ein ausgezeichnetes, umweltfreundliches und kosteneffizientes Material für industrielle Verpackungen.
• Wirksame Schutzkonzepte kombinieren Barrieren, VCI, Trockenmittel und passende Innenausstattungen mit sauberen, klimatisch kontrollierten Prozessen.
• Die richtige Auswahl hängt von Metallart, Schutzdauer, Transportprofil und Umgebungsbedingungen ab und sollte systematisch validiert werden.
• Nachhaltige Lösungen fokussieren recyclingfähige Materialien, bedarfsgerechte Dosierung und prozessuale Disziplin, ohne die Schutzwirkung zu kompromittieren.
• Normgerechte Prüfungen, belastbare Dokumentation und qualifizierte Prozesse sichern eine reproduzierbare Schutzleistung über die gesamte Transport- und Lagerkette.
• Durch geeignete Konstruktion von Wellpappenverpackungen, kontrolliertes Feuchtemanagement und materialverträgliche Innenausstattung lässt sich Korrosion zuverlässig minimieren.