Allgemeines zu Dach und Wand

Zusammenbau mit anderen Metallen

Kupfer ist aufgrund seiner Stellung auf der positiven Seite in der elektrochemischen Spannungsreihe durch andere Metalle nicht gefährdet. Bei falscher Kombination mit anderen Metallen können diese jedoch gefährdet werden. Grundsätzlich ist die beliebige Kombination von Kupfer mit Blei und Edelstahl (Werkstoff-Nrn. 1.4301,1.4401 und 1.4571) unbedenklich. Ein Zusammenbau von Kupfer und Aluminium ist dann relativ unproblematisch, wenn das Aluminium durch Beschichtung oder Anodisierung eine elektrisch nicht leitende Oberfläche besitzt, so dass kupferhaltiges Wasser kein elektrochemisches Element mit dem Aluminium bilden kann.
 

Zusammenbau von Kupfer und Edelstahl

Mischinstallation von Kupfer und Edelstahl

Kupfer ist aufgrund seiner Stellung auf der positiven Seite in der elektrochemischen Spannungsreihe durch andere Metalle nicht gefährdet. Der Zusammenbau von Kupfer mit Edelstahl gilt nach dem heutigen Wissensstand als unbedenklich. Mit Edelstahl sind die im Bauwesen üblicherweise verwendeten nichtrostenden Stähle der Werkstoffnummern 1.4301 (Chrom-Nickel-Stahl) und 1.4401 (Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl) und 1.4571 gemeint.

Zusammenbau von Kupfer und Aluminium

Wie verhalten sich die Aluminiumrahmen eines Fensters bei Anwesenheit von Kupferverkleidungen?

In der elektrochemischen Spannungsreihe sind die Redoxpaare mit den entsprechenden Spannungsdifferenzen zum Wasserstoff angegeben. Da das Redoxpotential von Wasserstoff zu Wasser nahezu null ist, bezieht man alle anderen Redoxpotentiale auf dieses Paar. Danach hat Aluminium ein Standardpotential von -1,6 V und Kupfer ein Standardpotential von 0,337 V.

Metalle die mit einem negativen Potential über dem Wasserstoff stehen (z.B. Aluminium), können Elektronen an die H3O+-Ionen geben. Dabei entwickelt sich Wasserstoff und das Metall löst sich auf und geht als Ion in Lösung: Diese Metalle werden als unedle Metalle bezeichnet.

Metalle die mit einem positiven Potential unter dem Wasserstoff stehen (z.B. Kupfer), können nicht mit den H
3O+-Ionen reagieren. Daraus folgt, dass sie in Säuren (z.B. Salzsäure) unlöslich sind, da ja das H3O+-Ion nichts bewirken kann. Diese Metalle werden als edel bezeichne.

Der Zusammenbau von Kupfer und Aluminium galt früher, aufgrund der oben beschriebenen Potentialdifferenz in der elektrochemischen Spannungsreihe, generell als nicht zulässig. Nach neueren Untersuchungen wird anodisiertes (eloxiertes) Reinaluminium (Oxidschichtdicke 20 μm) von kupferhaltigem Wasser lediglich durch einen geringen Angriff zwar in seinem dekorativen Aussehen, nicht aber in seiner Funktion beeinträchtigt. Der direkte Kontakt dieser beiden Werkstoffe ist nach wie vor zu vermeiden.


Heute werden Aluminiumbauteile meist mit farbigen Beschichtungen versehen. Diese Bauteile sind selbstverständlich problemlos mit solchen aus Kupfer kombinierbar. Ein geringfügiger Angriff kann dann lediglich unter ungünstigen Bedingungen an den ungeschützten Schnittkanten der Aluminiumteile auftreten.

Verhalten an der Atmosphäre

Foto: Kupferdach
Kupferdach

Kupfer ist gerade unter den heutigen Umweltbedingungen ein außerordentlich beständiger Bauwerkstoff mit einer technischen Lebenserwartung von über 200 Jahren. Diese Beständigkeit beruht auf seiner Fähigkeit, an der Atmosphäre eine witterungsbeständige, festhaftende und nicht giftige Schutzschicht auszubilden. Diese Oxidschicht ist in sich stabil und selbstheilend. Unabhängig von ihrer Zusammensetzung stellt sie einen optimalen Schutz gegen weitere Korrosionsangriffe dar und garantiert somit die hohe Haltbarkeit. Kupfer hat eine gute Beständigkeit gegen Baustoffe wie Gips, Kalk und Zement und ist nicht durch Tauwasser gefährdet.

Außentemperaturen bei der Kupferverarbeitung

Klempner und Installateure wissen die leichte Formbarkeit von Kupfer bei der Verarbeitung zu schätzen. Die Montage des vielseitig einsetzbaren Werkstoffes kann unabhängig von den Außentemperaturen erfolgen, da Kupfer temperaturstabil ist nicht altert und nicht versprödet. Da es für diesen Werkstoff auch bei niedrigen Temperaturen keine Beeinträchtigung der Verformbarkeit gibt, existieren keinerlei Einschränkung in den Verarbeitungstemperaturen.

Baubronze

Im Bauwesen spielt die so genannte "Baubronze", ein Sondermessing mit Manganzusatz (CuZn40Mn2Fe1), eine wichtige Rolle. Der Begriff Baubronze ist, da es sich bei diesem Material ja nicht um eine Bronze sondern um ein Messing handelt,  unzutreffend und verwirrend, wird jedoch leider nach wie vor verwendet.

Grünspan

Der Begriff Grünspan wird leider häufig im falschen Zusammenhang verwendet. Grünspan ist ein wasserlösliches Salz der Essigsäure in Verbindung mit Kupfer und wird aufgrund seiner Farbe oft mit der Patina verwechselt. Grünspan kann jedoch wegen seiner Wasserlöslichkeit niemals die schützende Funktion der Schutzschicht übernehmen und kommt in Ermangelung der Essigsäure am Bau nicht vor.

Bei der bekannten Grünfärbung an Kupferbauteilen im Dach- und Wandbereich handelt es sich ausschließlich um Oxidationsprodukte (nicht wasserlösliches Cu(I)-oxid) des Kupfers und darf mit Grünspan nicht verwechselt werden.