Sicherheit für Ozean und Segler – hochqualitative, umweltfreundliche Ankerketten

Verantwortungsbewusster Umweltschutz: Inwiefern sind Ankerketten aus Edelstahl umweltfreundlicher als verzinkte Ankerketten?

Das durch den Einsatz von Zink entstandene Gefahrenpotential für das maritime Leben stellt einen nicht weiter zu ignorierenden und daher wesentlichen Faktor dar.

Die Zinkkonzentration im Meerwasser hat mittlerweile ein alarmierend hohes Niveau erreicht, was wiederum eine ernsthafte Bedrohung für aquatisches Leben darstellt, da Zink akute Toxizität erzeugt.

In Anbetracht der Tatsache, dass im Zuge von Korrosionsprozessen, wie sie bei verzinkten Ankerketten weit verbreitet und typisch sind, mitunter beträchtliche Mengen an Zink ins Meerwasser gelangen, wird diese zerstörerische Entwicklung nur noch weiter unterstützt.

Mit Edelstahl-Ankerketten wird hingegen ein aktiver Beitrag zum Schutz marinen Lebens geleistet, indem die Faktoren außergewöhnlicher Langlebigkeit mit der Philosophie konsequenter Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit in Einklang gebracht werden.

Materialauswahl: Verzinkte Stahlkette oder rostfreie Edelstahlkette?

Rostfreie Edelstahlketten sind erwiesenermaßen die qualitativ hochwertigeren Ankerketten: sie stehen nicht nur in punkto Langlebigkeit/Beständigkeit, sondern auch, was Umweltschutz und Nachhaltigkeit anbelangt, in jeder Hinsicht außer Konkurrenz. Als Legierungselemente werden unter anderem Chrom, Nickel und Molybdän eingesetzt.

Mit aufwändigen Oberflächenveredelungen gleiten Edelstahlketten, ohne dabei zu verkanten, in den Ankerkasten. Verzinkte Ketten hingegen sind meist sehr viel rauer, wodurch sie sich beim Ankeraufholen auftürmen und im ungünstigsten Fall die Winde blockieren.

Des Weiteren überzeugen hochwertige Edelstahl-Ankerketten durch gerade Falllinien, was durch präzise Fertigung und insbesondere gleichmäßige Dimensionierung der Kettenglieder erreicht wird. Hierfür kalibrieren fast ausschließlich deutsche Hersteller ihre Ankerketten und gewährleisten so einen ruhigen und sicheren Lauf auf der Ankerwinde.

Verzinkte Ankerketten locken zwar mit günstigeren Anschaffungspreisen, jedoch verschleißen sie maßgeblich schneller. Häufig weisen die Ketten, durch die Abnutzung der Zinkbeschichtung, bereits nach einer Saison Rost auf. Mit fortschreitender Korrosion verkleinert sich der Durchmesser der Kettenglieder, was infolge die Haltekraft der gesamten Ankerkette vermindert.

Vom ästhetischen Aspekt her betrachtet, bieten rostige Ankerketten zudem eine wenig ansehnliche Optik: sie verursachen Gelcoat-Verfärbungen im Kettenbereich, was unschöne und hartnäckige Spuren an Rumpf und Deck hinterlässt. Obgleich die Möglichkeit besteht, Ketten erneut zu verzinken, ist dies jedoch mit erheblichem logistischen Aufwand verbunden und daher unverhältnismäßig teuer.

Wissenswertes: Was gilt es bei der Auswahl der Ankerkette zu beachten?

Korrosion: Welche Legierung ist besonders robust?

Verschiedene Werkstoffe bzw. deren Legierung werden mit unterschiedlichen Nummern gekennzeichnet, die Aufschluss über deren Zusammensetzung geben. 1.4401 zum Beispiel gehört zur DIN (Deutsches Institut für Normung) bzw. EN (Europäische Norm) – AISI 316 hingegen ist eine Kennzeichnung des American Iron and Steel Institute.

Essenziell bei der Materialauswahl ist ein möglichst geringer Kohlenstoffgehalt in der Legierung. Bei hohem Kohlenstoffanteil bilden sich verstärkt Chromkarbide, die wiederum interkristalline Korrosion fördern. Edelstahle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt tragen beispielsweise die Werkstoffbezeichnungen 1.4301 (AISI 304) oder 1.4401 (AISI 316).

Für den Yachtgebrauch werden Ankerketten aus rostfreiem Stahl mit der Kennzeichnung 1.4404 (AISI 316L) empfohlen, welcher im Vergleich zu 1.4401 einen geringeren Kohlenstoffgehalt aufweist. In der amerikanischen Bezeichnung AISI 316L wird dies durch den Zusatz L (für "Low Carbon") kenntlich gemacht.

Wer warme und salzhaltige Gewässer befährt, sollte Ankerketten aus Duplex-Edelstahl (1.4462 bzw. AISI 318LN) oder Superduplex-Edelstahl (1.4507 bzw. AISI F255) wählen. Duplex-Material überzeugt mit einer Legierung, die noch robuster und resistenter gegen hohe Temperaturen und Korrosion ist als vergleichsweise 1.4404 bzw. AISI 316L.

Testverfahren: Was bedeuten PREN und CPT?

PREN steht für "Pitting Resistance Equivalent Number" (Messwert für Lochfraßbeständigkeit/ Korrosionsfestigkeit), CPT ist die Abkürzung für "Critical Pitting Temperature" (Temperaturmesswert für einsetzenden Lochfraß). Beides sind Werte, die bei ASTM-Testverfahren (American Society for Testing and Materials) gemessen werden und Aufschluss über die Beständigkeit eines Materials in warmen und salzhaltigen Gewässern geben.

Das maßgebliche Testverfahren für korrosionsbeständigen Stahl ist das ASTM G48. Als Grundsatz gilt: Je höher der PREN-Wert, desto rostbeständiger ist der Stahl. Bei einem PREN-Wert von über 35 ist ein Edelstahl seewasserbeständig.

Zusätzlich gilt es, den CPT-Wert (Temperaturmesswert für einsetzenden Lochfraß) zu berücksichtigen. Hierfür wird nach ASTM G150 die niedrigste Temperatur ermittelt, bei der Lochfraß einsetzt.

Ankerketten aus Edelstahl: Worin unterscheiden sich die einzelnen Güteklassen?

Müssen Ankerketten hohen Anforderungen gerecht werden – beispielsweise im Yachtbereich –, weist Ketten Wälder GmbH die Güteklasse 60+ aus. Im Vergleich zu Ankerketten bis Güteklasse 50 (andere Hersteller) bietet Güteklasse 60+ höhere Zugfestigkeit und Bruchkraft bei gleichem Durchmesser. Dies ermöglicht den Einsatz kleinerer Ketten, was wiederum zu einer Gewichtsersparnis führt.

Vergleich von Güteklasse, Bruchkraft, PREN, CPT

Edelstahl-Ankerketten: Gibt es Schwankungen im Material?

Tatsächlich können die chemischen Zusammensetzungen der jeweiligen Werkstoffe variieren. Wer hier kein Risiko eingehen möchte, sollte darauf achten, dass der Hersteller hohe Standards hinsichtlich Materialqualität gewährleistet. Eine Anfrage beim Anbieter bzw. Händler, welche Anforderungen er an seine Lieferanten stellt und inwieweit er die Konformität mit diesen überprüft, bietet sich an. Zuverlässige Qualitätsgaranten sind Überprüfungen der Materialbeschaffenheit mittels Spektralanalysen sowie mikroskopischen und mechanischen Untersuchungen.

Verarbeitung von Ankerketten: Wie sind die Schweißnähte beschaffen?

Ankerketten aus Edelstahl werden entweder manuell oder maschinell geschweißt. Wird von Hand geschweißt, kann die Qualität der Schweißnähte stark variieren, da beispielsweise die Gefahr von Lufteinschlüssen um ein Vielfaches größer ist. Auch unregelmäßige, qualitativ minderwertige Schweißnähte einzelner Glieder gehen zu Lasten der Tragfähigkeit und folglich der Zuverlässigkeit der gesamten Kette.

Zugelassene maschinelle Schweißverfahren hingegen gewährleisten nicht nur ein einheitliches Erscheinungsbild, sondern auch eine konstant hohe Qualität der Schweißnähte. In den für Ankerketten ausschlaggebenden Normen DIN 766 und DIN 685 sind ausschließlich zwei, für Rundstahlketten zulässige Schweißverfahren festgelegt:

1. Pressstumpfschweißen
2. Abbrennstumpfschweißen

Zusätzlich müssen die Ketten prüfkraftbeaufschlagt und kalibriert sein.

Insbesondere preiswerte Massenware erfüllt diese Normen meistens nicht. Der geschulte Blick erkennt unschwer den Unterschied zwischen guten und minderwertigen Schweißnähten, wie beispielsweise an zu glatten oder auch nicht vorhandenen Schweißnähten, ohne Entgratungsbild.

Hochwertige Schweißarbeit ist ein essenzieller und integraler Sicherheitsfaktor. Bei starker Zugeinwirkung auf die Kette verformen sich so zuerst die Kettenglieder, ohne unmittelbar an den Schweißnähten zu brechen. Typischerweise brechen nach Norm geschweißte Glieder auch nicht an der Naht, vielmehr bricht das Grundmaterial in der Rundung des Kettengliedes. Eine sich lösende/brechende Schweißnaht ist klares Indiz für mangelhafte Verarbeitungsqualität.

Verformungsprozess der Kettenglieder bei einer Dehnung von 32%

ideales Schadensbild: Bruch in der Rundung

Materialmängel: Beispiele mangelhafter Ankerketten

Das Magazin BOOTE zeigte in seiner Ausgabe 12/2008 mikroskopische Aufnahmen, die bei dem Test von Ankerketten (10 mm Kettendurchmesser) verschiedener Hersteller entstanden. Zu sehen sind metallurgische Schliffe durch die Schweißnähte von Kettengliedern.

Eindeutiges Testergebnis: Ketten, die nach zugelassenem maschinellem Verfahren stumpfgeschweißt wurden, brachen wesentlich später und, wie oben erwähnt, nicht an der Schweißnaht, sondern in der Rundung des Kettengliedes.

Hohlraum: Beispiel 1
- handgeschweißte Naht mit Hohlraum (roter Kreis)
- Material: 1.4401 bzw. AISI 316
- erste Verformung bei einer Last von 43,2 kN
- Bruch bei 76,7 kN

© MAN Prüflabor Hamburg


 

Hohlraum: Beispiel 2
- handgeschweißte Naht mit größerem Hohlraum (roter Kreis)
- Material: 1.4401 bzw. AISI 316
- erste Verformung bei einer Last von 42,0 kN
- Bruch bei 75,0 kN

© MAN Prüflabor Hamburg


 

Hohlraum: Beispiel 3
- handgeschweißte Naht mit großem Hohlraum (roter Kreis)
- Material: 1.4401 bzw. AISI 316
- erste Verformung bei einer Last von 36,8 kN
- Bruch bei 73,4 kN

© MAN Prüflabor Hamburg


 

Ohne Mangel: Beispiel 1
- stumpfgeschweißte Naht ohne Mangel
- Material: 1.4571 bzw. AISI 316 Ti
- erste Verformung bei einer Last von 33,6 kN
- Bruch bei 79,2 kN (entspricht mittlerer Bruchlast)

© MAN Prüflabor Hamburg


 

Ohne Mangel: Beispiel 2
- stumpfgeschweißte Naht ohne Mangel
- Material: 1.4404 bzw. AISI 316L
- erste Verformung bei einer Last von 50,0 kN
- Bruch bei 95,2 kN (entspricht sehr hoher Bruchlast)

© MAN Prüflabor Hamburg


 

Rostfreie Ankerketten aus Edelstahl: Gibt es Verfärbungen?

An rostfreien Ankerketten aus Edelstahl können durch den Kontakt mit organischen Verbindungen – wie beispielsweise Schlick, Sand oder Algen – blaue oder goldene, orange bis bräunliche und grünliche Verfärbungen entstehen. Sobald man jedoch wieder in anderen Gewässern ankert, bilden sie sich in der Regel zurück. Diese Verfärbungen beeinflussen weder die Korrosionsbeständigkeit noch die mechanisch technologischen Eigenschaften der Ankerketten.

Bewertungskriterien für die Qualität von Ankerketten: Checkliste

Der Auswahl einer guten Ankerkette aus rostfreiem Edelstahl können folgende Kriterien als Maßstab zugrunde gelegt werden:

1. Kalibrierung: Ist die einheitliche Dimensionierung der Kettenglieder durch eine Kalibrierung gewährleistet?
2. Oberflächenbehandlung: Sind die Flächen der Ketten so glatt, dass die Kette geschmeidig in den Ankerkasten gleitet und sich nicht auftürmt?
3. Legierung: Entspricht der verwendete Werkstoff der erforderlichen DIN- oder AISI-Norm? Ist ggf. Duplex- oder sogar Superduplex-Edelstahl nötig?
4. PREN-Wert: Definiert den Messwert für Lochfraßbeständigkeit/Korrosionsfestigkeit – je höher der PREN-Wert, desto rostbeständiger der Stahl.
5. CPT-Wert: Definiert den Temperatur-Messwert, bei dem Lochfraß einsetzt.
6. Güteklasse: Beinhaltet Daten/Messwerte zu Zugfestigkeit und Bruchkraft – je höher die Güteklasse, desto stabiler das Material.
7. Verarbeitung: Wurden die Schweißnähte mit einem zugelassenen, maschinellen Verfahren angefertigt?

Fazit

Eine unter Beachtung der vorgenannten Kriterien ausgewählte Edelstahl-Ankerkette wird exakt ihrem intendierten Einsatzzweck entsprechen und nachhaltig zuverlässig sowohl Sicherheit und Langlebigkeit gewährleisten als auch einem verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt gerecht werden.

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