Opferanode: Prinzip und Anwendungen

Die Opferanode ist ein Stück aus unedlem Metall und als elektrischer Leiter für die edleren Metalle dient. Im Kontakt mit Flüssigkeit bilden die Metallstücke das sogenannte Lokalelement, durch das sich die Anode auflöst und damit das edle Metall vor einer Veränderung, der Korrosion, schützt.

Prinzip
Wenn Bauteile die aus Stahl oder Eisen bestehen, mit Elementen wie Luft oder Wasser in Berührung kommen, werden sie von diesen angegriffen und es entstehen sogenannte galvanische Zellen. Bei diesem Vorgang werden dem betroffenen Metall seine Elektronen genommen und positiv aufgeladene Ionen gehen an die Lösung, so korrodiert das betroffene Metall. Um so etwas zu verhindern wird die Opferanode eingesetzt. Damit diese funktioniert muss das Metall im Gegensatz zu Eisen negativer sein. Das betroffene Metall, das geschützt werden soll, wird leitend mit einer Opferanode verbunden. Auf diese Weise entsteht das sogenannte Primärelement. An der Opferanode läuft eine Oxidation ab, dabei gibt das unedlere Metall, zum Beispiel Aluminium oder Zink, seine Elektronen über das Eisen an sogenannte Akzeptoren ab. Das Material aus dem die Anode besteht, löst sich auf und das Eisen bleibt unangreifbar. Das Metall, das geschützt werden soll, dient hier als Kathode, wogegen das edlere als Anode funktioniert.

Anwendung
Unter anderem werden Opferanoden in Trinkwassererwärmern eingesetzt. Außerdem werden sie bei Warmwasserspeichern, wie zum Beispiel bei den verzinkten Boilern, eingesetzt. Hier sollen sie eine mögliche nachfolgende Durchrostung des Speichers verhindern, dafür werden sie einfach an der Behälterwand angebracht. Die Anoden müssen jedoch ab und zu ersetzt werden. Allerdings kann man das Auswechseln vermeiden, wenn man eine Fremdstromanode nutzt. Diese müssen nur noch mit einer Steckdose verbunden sein und bietet dann einen permanenten Schutz.
Auch im Schiffs- und Bootsbau werden Anoden angewendet. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass Süß- und Seewasser unterschiedlich aggressiv auf Metalle wirken. Hierbei bestimmt der jeweilige Salzgehalt des Gewässers die Aggressivität. Sie steigt also logischerweise von Süßgewässern, wie Seen und so weiter über Meere an. Daher müssen die Anoden hier nicht nur auf die betroffenen Materialien sondern auch auf die unterschiedlichen Gebiete hin abgestimmt sein. Bei Schiffen, die in besonders aggressiven Gewässern verkehren, werden Anoden oftmals für den Schutz eines Schiffspropellers eingesetzt.