Baustoffhersteller und Anlagenbetreiber stehen vor der Herausforderung, Materialien mit hoher Langzeitbeständigkeit für den Kanal- und Abwasserbereich zu spezifizieren. Insbesondere die biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK) führt hier häufig zu massiven Materialschäden an Mörtel und Beton. Ursächlich ist ein gekoppelter mikrobiell-chemischer Prozess: Bakterien generieren aus abwasserseitigen Schwefelverbindungen Sulfid, aus dem Schwefelwasserstoff (H2S) freigesetzt wird. Das Gas migriert in die Gasphase des Kanals, kondensiert an den Oberflächen und wird dort zu Schwefelsäure umgesetzt, welche die mineralische Matrix des Werkstoffs angreift.
Normative Weiterentwicklung: DIN 19573 und biologische Prüfverfahren
Mit der im März 2016 eingeführten DIN 19573 wurde erstmals ein nationaler Standard für zementgebundene Mörtel im Entwässerungsbereich etabliert. Der Anhang A beschreibt hierzu ein etabliertes chemisches Prüfverfahren (den sogenannten „Säurebadtest“ mit synthetischer Schwefelsäure) für die Mörtelklasse XWW4. Da dieser Ansatz jedoch die biologische Komponente – insbesondere die spezifische Stoffwechselaktivität und materielle Beeinflussung durch Mikroorganismen – nicht abbildet, führt die überarbeitete DIN 19573 in Anhang D ein zusätzliches biologisches Verfahren auf. Obwohl dieses derzeit informativ und nicht verpflichtend ist, bietet es Herstellern und Betreibern eine erweiterte analytische Option zur Validierung unter realitätsnahen Bedingungen.
Analytische Simulation und Praxisvalidierung
Fraunhofer UMSICHT verfügt über rund zwei Jahrzehnte Erfahrung auf diesem Gebiet und hat diese Expertise gemeinsam mit dem Kooperationspartner Dr. Brill + Partner GmbH in die Normung eingebracht. Am Standort Oberhausen sind bereits seit 2006 Testanlagen in Betrieb, die BSK-Prozesse praxisnah, beschleunigt und reproduzierbar abbilden. In der BioThio-Anlage können Werkstoffe unter Einsatz von Schwefelwasserstoff und schwefeloxidierenden Bakterien in einer kontrollierten Testumgebung charakterisiert und weiterentwickelt werden.
Ausblick und Standardisierung
„Das biologische Verfahren bildet eine gute Basis, Materialien praxisnah unter dem Einfluss von biogener Schwefelsäurekorrosion zu charakterisieren. Es bietet Herstellern somit Möglichkeiten, die Qualität und Dauerhaftigkeit ihrer Werkstoffe gezielt zu verbessern.“, erklärt Holger Wack.
Auf europäischer Ebene treibt eine Arbeitsgruppe des Europäischen Komitees für Normung (CEN) parallel die Entwicklung einer einheitlichen europäischen Norm voran.
Quelle
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (10/2026)