Lösliche Salze auf Stahl: Bresle-Probe, Umrechnung, Grenzwerte

Lösliche Salzkontamination bedeutet anorganische Salze auf einer Stahloberfläche, die sich in Wasser lösen und als Ionen Strom leiten – überwiegend Chloride, häufig begleitet von Sulfaten und Nitrat. Sie ist die einzige der drei Prüfgrößen vor der Beschichtung (Reinheitsgrad ISO 8501-1, Rauheit ISO 8503, lösliche Salze ISO 8502-6/8502-9), die man nicht sehen kann. Der Unterschied zu Zunder oder Rost liegt in der Bekämpfung: Strahlen entfernt festhaftendes Material, drückt Salze aber in die Täler des Ankertiefenprofils oder bringt sie mit dem Strahlmittel, der Druckluft und dem Spülwasser erneut auf. Ein visueller Sa-2½-Befund belegt daher nicht, dass die Fläche chemisch sauber ist.

Kurz gesagt: Salze an der Beschichtung/Stahl-Grenze sind hygroskopisch; sie ziehen Wasser osmotisch an und sind eine häufige Ursache von Osmosenblasen und frühem Haftfestigkeitsverlust, während Chloridionen das Substrat zusätzlich durch Lochfraß schädigen. Die Beurteilung läuft über zwei feste Stufen: ISO 8502-6 beschreibt die Entnahme mit der Bresle-Zelle, ISO 8502-9 die Umrechnung des Leitfähigkeitswerts in eine salzbezogene Flächendichte – mit dem allgemeinen Industriekonstanten c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹ (Annahme eines meerwasserartigen Salzgemischs). Berichtet wird in mg/m² oder µg/cm², der Umrechnungsfaktor beträgt 10. Grenzwerte stammen aus dem Projektlastenheft, nicht aus der Norm: NORSOK M-501 = 20 mg/m² (als NaCl), IMO PSPC (MSC.215(82)) = 50 mg/m², ISO 21809-1:2011 = 20 mg/m² für Rohrbeschichtungen nach dem Strahlen, allgemeiner Industrieeinsatz C1–C3 üblicherweise 80–100 mg/m². Nach einem Fehlbefund gibt es nur einen Kreislauf: mit Süßwasser spülen, trocknen, nachmessen – und grundieren, bevor Anlaufrost entsteht.

Kennzahlen

• ISO 8502-6:2020 verlangt eine Kontaktzeit von mindestens 10 min; die Ausgabe 2006 kannte keine Vorhaltezeit. Die SSPC-Guide-15 lässt 90 s zu, Gerätehersteller empfehlen meist 2 min. Vor einem Vergleich von Messpunkten muss die Vorhaltezeit einheitlich sein.
• ISO 8502-9 liefert ρA = c·10²·V·Δγ/A, für gewöhnlichen Industriebeschichtung c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹. Beispiel: Δγ = 20 µS/cm, V = 3 mL, A = 1250 mm² ergibt ρA = 24 mg/m², also 2,4 µg/cm².
• Der Einheitenumrechnungsfaktor ist 10: mg/m² ÷ 10 = µg/cm². Auf derselben gestrahlten Platte meldeten drei Prüfer 22 µS/cm, 28 mg/m² und 2,5 µg/cm² – normiert sind das 26,4, 28 und 25 mg/m², also ein und dieselbe Kontamination.
• Entnahmewasser muss ISO 3696 Klasse 3 erfüllen (Leitfähigkeit <0,5 mS/m, das sind 5 µS/cm); ein Blindwert von ≤5 µS/cm ist akzeptabel, jeder Messwert wird blindwertkorrigiert und auf 25 °C temperaturkompensiert.
• Kavitabgrößen: A-0155 (155±2 mm²), A-0310, A-0625, A-1250 (1250±13 mm²), A-2500 (2500±25 mm²), flexible Manschen S-1000 (1000±10 mm²). Füllverhältnis rund 2,6×10⁻³ mL/mm² (±0,6×10⁻³) bei Klebezellen, 10,0×10⁻³ mL/mm² bei Manschen.
• Die Stahloberflächentemperatur muss über +5 °C liegen und mit 0,5 °C Genauigkeit erfasst werden. Eine einzelne Entnahme löst etwa 95% der lösbaren Verunreinigungen; wiederholte Entnahme nähert sich der vollständigen Ausbeute.
• Grenzwerte der Praxis: NORSOK M-501 = 20 mg/m²; IMO PSPC = 50 mg/m²; ISO 21809-1:2011 nach dem Strahlen = 20 mg/m²; Saudi Aramco kritische Immersion/Auskleidung = 20 mg/m², nicht immersiv, atmosphärisch = 50 mg/m²; allgemeine Industrie C1–C3 = 80–100 mg/m².
• Veröffentlichete Prüfungen zeigen, wie breit ein „sicherer“ Schwellenwert sein kann: Baek u. a. kamen bei 0–660 mg/m² NaCl im Zyklischen Korrosionstest auf 115 mg/m², rund das Sechsfache des NORSOK-Werts; Lee u. a. empfahlen 100 mg/m²; für ein zweilagiges Epoxid mit 200–300 µm Trockenfilm reicht der als risikoarm geltende Bereich von <10 bis 164 mg/m². Ein einheitlicher kritischer Wert existiert nicht.

Zwei Wege, wie Salze die Beschichtung zerstören

Osmosenblasen: getrieben von der Gesamtkonzentration

Organische Beschichtungen wirken als semipermeable Membran. GrenzflächenSalze sind hygroskopisch; gelöst bilden sie eine konzentrierte Elektrolytlösung, die Wasser entlang des Konzentrationsgefälles von außen anzieht und den Film zu Blasen anhebt. Entscheidend ist die Gesamtkonzentration gelöster Teilchen, nicht die Ionenart: Auch ein mäßig aggressives Salz erhöht das Blasenrisiko, wenn die Menge stimmt. Deshalb ist ein Leitfähigkeitsverfahren ein brauchbares Annahmewerkzeug – es erfasst die Summe und ist damit eher konservativ. Die Flüssigkeit in einem gewachsenen Blaseninneren leitet meist um ein Vielfaches besser als das Außenmedium; eine etablierte Blase wächst selten von selbst aus.

Ionenangriff: Chlorid und Sulfat im unterschiedlichen Erscheinungsbild

Chloridionen sind klein und beweglich, durchdringen die Passivschicht auf dem Stahl und leiten Lochfraß und fadenförmige Korrosion unter dem Film ein. Sulfate treten in Industrie- und straßennahen Umgebungen häufiger auf und beteiligen sich an Volumen vergrößernden Korrosionsprodukten, die den Film von unten abheben. Beide Mechanismen laufen meist gemeinsam – ein Schliff durch einen Rostblasen zeigt beides.

Warum Strahlen die Salze nicht beseitigt

Veröffentlichungen und Praxiserfahrung zeigen dasselbe: Druckluftstrahlen ist kein verlässlicher Entfernungsweg für lösliche Salze. Salze sammeln sich in Muldentälern, in wärmebeeinflussten Zonen an Schweißnähten, unter Zunder und in Metallfalten; belastetes Strahlmittel bringt sie neu ein. Ein 2015 veröffentlichter Vergleich von Stahlgrieß (Corrosion Protection Network, China) zeigt den Effekt: dieselbe Charge Platten lag vor dem Strahlen bei etwa 11 mg/m², sank mit salzarmem Strahlmittel auf 9 mg/m² und stieg mit salzigem auf 27 mg/m² – bereits über den 20 mg/m² der ISO 21809-1. Strahlmittel selbst lässt sich über die Leitfähigkeit eines Waschwassers nach ASTM D4940 prüfen; als Wareneingangsprüfung sinnvoll.

Aufteilung der ISO-8502-Reihe

Die ISO 8502 „Vorbereitung von Stahluntergründen vor dem Anstrich – Prüfungen zur Beurteilung der Oberflächenreinheit“ ist nach Verunreinigungsart gegliedert. Erst festlegen, was gemessen werden soll, dann Verfahren und Gerät wählen.

Die Unterscheidung ist wichtig: ISO 8502-6 sagt nur, wie man die Salze sammelt, ISO 8502-9 sagt, wie der Leitfähigkeitswert vergleichbar wird. Erst beide together ergeben ein Prüfergebnis; die Zelle allein oder ein roher µS/cm-Wert ist kein Urteil.

Bresle-Probenahme: Zellenwahl und Reihenfolge

Wo gemessen wird

Die Norm empfiehlt Stellen mit Materialabtrag oder Muldenfraß sowie Schweißnahtnähe, denn dort sammeln sich Salze. Wird vor der Oberflächenbehandlung gemessen, die Fläche so ankratzen, dass mindestens 50 % des Prüffelds blankes Metall zeigen. Große Bauteile über die Fläche verteilt prüfen: die Streuung zwischen Punkten ist normal, deshalb Verteilung und Trend lesen, nicht eine einzelne Zahl.

Reihenfolge

• Blindwert des Entnahmewassers messen, notieren und vom Feldwert abziehen, um Δγ zu erhalten; über 5 µS/cm Blindwert Elektrode spülen oder Wasser wechseln.
• Zellengröße wählen: A-0155/A-0310 für vermutete lokale Herde, A-0625/A-1250 für die übliche Beurteilung, A-2500 oder S-1000-Mansch, wenn ein repräsentativer Mittelwert gebraucht wird.
• Ankleben und entlüften: Klebring plan andrücken, mit etwa 2,6×10⁻³ mL/mm² füllen, zuerst die Hälfte injizieren, eingeschlossene Luft absaugen, dann nachfüllen.
• Kontakt und Bewegung halten: Nadel etwa 30° führen, damit sie den Stahl nicht berührt, Kontaktzeit nach ISO 8502-6:2020 mindestens 10 min, Flüssigkeit mindestens dreimal durch Hin- und Hersaugen oder durch Massieren bewegen.
• Temperatur mitführen: Stahloberfläche über +5 °C, mit Kontaktthermometer auf 0,5 °C genau erfassen.
• Umrechnen: Gerät auf 25 °C normalisieren, Δγ einsetzen und ρA = c·10²·V·Δγ/A anwenden, oder ein Bresle-fähiges Messgerät gibt mg/m² direkt aus.
• Wesentliche Angaben im Bericht: Normnummer, Zelltyp und -größe, Entnahmevolumen, Kontaktzeit, Temperatur, Chargennummer der Zelle, Prüfdatum. Fehlt eines davon, ist das Ergebnis nicht nachvollziehbar.

Drei wiederkehrende Fehler

Erstens: µS/cm als mg/m² melden. Zweitens: Punkte vergleichen, die mit unterschiedlichen Zellgrößen oder Vorhaltezeiten genommen wurden. Drittens: den Hintergrund ignorieren – Klebeschicht und Gefäß können lösliches Material mitbringen, deshalb verlangt die Norm eine chargenbezogene Blindprobe auf sauberem Glas, und ein relevanter Blindwert ist abzuziehen.

Umrechnung und Einheitenfallen

Mit der üblichen Kombination V = 3 mL, A = 1250 mm² und c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹ vereinfacht sich die Formel zu mg/m² ≈ 1,2 × µS/cm (ISO/TR 15235:2001 nennt rund 1,18) – damit lässt sich auf der Baustelle im Kopf rechnen:

Die Umrechnung ist geometrieabhängig. Dieselben 20 µS/cm bedeuten etwas anderes, wenn 25 mL in eine S-1000-Mansch (1000 mm²) gegeben wurden als wenn 3 mL in eine A-1250-Zelle gingen. Ein Salzwert ohne Angabe von Entnahmevolumen und Prüffläche ist mit nichts vergleichbar. Ionenspezifische Ergebnisse, etwa Chlorid in ppm, lassen sich aus der Leitfähigkeit überhaupt nicht ableiten; dafür braucht es ISO 8502-2, -5 oder -11.

Grenzwerte festlegen: Lastenheftvergleich und Systemabstimmung

Warum die Norm keinen Schwellenwert festlegt

ISO 8502-6 und ISO 8502-9 setzen bewusst keinen Bestehensgrad und überlassen ihn dem Lastenheft, denn ein vertretbarer Salzbelag hängt von mindestens vier Größen ab: Einsatzumgebung, Beschichtungssystem und Trockenfilmdicke, Verfahren der Oberflächenbereitung und osmosekritischer Zustand (Immersion, unter Dämmung, unter kathodischem Korrosionsschutz). Das Prüfrecord stützt diese Zurückhaltung. Für dieselbe Epoxidklasse reicht die in der Literatur als risikoarm angegebene Obergrenze von unter 10 bis 164 mg/m²; Baek u. a. landeten nach zyklischem Korrosionstest bei 115 mg/m², etwa dem Sechsfachen von NORSOK; Axelsen und Knudsen fanden zwischen 5 und 300 mg/m² NaCl einen begrenzten Einfluss auf Kathodische Delaminierung und Rost um die Ritzkerbe, empfahlen aber, Salze so niedrig wie möglich zu halten. Fazit: Der Schwellenwert ist eine Funktion der Auslegungsbedingungen, keine universelle Konstante. Angebote, Abnahmeprotokolle und Beanstandungen müssen Regelwerk und Einheit nennen.

Wann man verschärfen sollte

Drei Fälle rechtfertigen das Niveau von 20 mg/m²: Immersions- und Auskleidungsbetrieb (Trinkwassertanks, Ballasttanks, Behälterauskleidungen); Bauwerke, bei denen Dämmung und kathodischer Schutz zusammenwirken; und Hochleistungssysteme mit mehr als 15 Jahren Auslegungslebensdauer. Umgekehrt kann trockene Hallenstatik im Binnenland bei 80–100 mg/m² sinnvoll liegen, sofern die Salze nicht aus einer wiederkehrenden Quelle stammen – etwa salzhaltigem Strahlmittel oder Kühlschleppwasser.

Nach einem Fehlbefund: Spülen, Trocknen, Nachmessen

Lösliche Salze lassen sich nicht weggeschliffen verbergen; sie müssen verdünnt und entfernt werden:

• Mit Süß- oder entionisiertem Wasser spülen, die Fläche zwangstrocknen und dieselbe Stelle nachmessen, bis der geforderte Wert erreicht ist. Spül- und Nachmessprotokolle zur Prüfunterlage stellen.
• Grundieren, bevor Anlaufrost entsteht. Eine gespülte Fläche ist hochreaktiv; bei hoher Feuchte oder nächtlicher Auskühlung erscheint Anlaufrost rasch. Viele Regelwerke begrenzen die Zeit zwischen Vorbereitung und Grundierung, bei feuchtem oder kaltem Wetter noch kürzer; ist Anlaufrost einmal vorhanden, ist die Reinheit wertlos und die Fläche ist neu vorzubereiten statt einfach zu überarbeiten.
• Quellen der Wiederbelastung ausschalten. Strahlmittel nach ASTM D4940 nachprüfen, Kondensat und Ölspuren in der Druckluft ansehen, Meersalzeintrag und Regenspuren bei Lagerung im Freien sowie Handhabungskontamination durch Handschuhe und Schweiß auf gereinigten Flächen.
• Nachmessen statt anschauen. Spülen entfernt manche Salze, holt aber auch tiefere Ablagerungen an die Oberfläche, daher sind Anstiege nach dem Waschen nicht ungewöhnlich. Mit mehreren Punkten bestätigen, nicht nur am Ausgangspunkt.

Die drei Prüfgrößen gehören zusammen. Ankertiefe und Reinheitslogik stehen in Oberflächenvorbereitung für Industrielacke: Strahlen, Rauheit und Taupunkt, der visuelle Stufenvergleich in Oberflächenbereitung Sa 2½ und Strahlstufen, die Grenzen des Überstreichens von Rost in Rostige Untergründe: St2/St3-Reinigung und Konvertierung, die Langzeitfolge von Grenzflächensalzen in Kathodische Delaminierung: Mechanismus, Prüfnormen und KKS-Auslegung, und wie Annahmeklauseln aufgebaut werden in Korrosionsschutz-Lastenheft für Stahlbau: Auslegung, Vorbereitung, Abnahme.

Häufige Fragen

1. Die Platte ist Sa 2½ gestrahlt – warum trotzdem Salze prüfen?

Die Reinheitsgrade nach ISO 8501-1 werden visuell beurteilt und beschreiben die Restfläche von Zunder, Rost und Altanstrich. Lösliche Salze sind unsichtbar und werden vom Strahlmittel nicht zuverlässig abgetragen; sie liegen in den Tälern des Ankertiefenprofils und in Mulden und ziehen Wasser, sobald der Film drauf ist, sodass sich Schäden ein bis zwei Jahre nach Inbetriebnahme zeigen. Die drei Prüfungen sind nicht austauschbar.

2. Das Messgerät zeigt 20 µS/cm – ist das ein Fehler?

µS/cm ist die Leitfähigkeit der Lösung, nicht das Salz auf der Fläche, und darf nicht direkt mit einem Grenzwert verglichen werden. Nach ISO 8502-9 umrechnen: ρA = c·10²·V·Δγ/A. Mit c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹, V = 3 mL und A = 1250 mm² sind das etwa 24 mg/m², was die 20 mg/m² von NORSOK nicht erfüllt und die 50 mg/m² der IMO PSPC erfüllt. Zuerst Entnahmevolumen und Zellfläche klären.

3. Drei Prüfer, drei Werte auf einer Fläche – wer hat recht?

Fünf Ursachen decken die meisten Unterschiede ab: Berichteinheit, Zellgröße und Füllvolumen, Vorhaltezeit (90 s, 2 min oder 10 min), Abzug des Blindwerts und Temperatur-Normierung auf 25 °C. Sind diese fünf Punkte abgestimmt, fällt die Streuung in der Regel in die übliche Messabweichung. Vergleichen setzt identisches Verfahren voraus.

4. Sagt die Leitfähigkeit, ob Chlorid oder Sulfat vorliegt?

Nein. Die Leitfähigkeit misst die Summe der lösbaren Anteile und nimmt ein meerwasserartiges Gemisch an. Für Einzelionen sind ISO 8502-2 (Chlorid im Labor), ISO 8502-5 (Chlorid im Prüfröhrchen) oder ISO 8502-11 (Sulfat turbidimetrisch) zu verwenden; ISO 8502-12 titriert Eisen(II) zur Beurteilung von Rostaktivität. Nahe Kohlekraftwerken oder Chemieanlagen kann die Last eher Sulfat oder Nitrat sein – die Summe bedeutet weiter etwas, die Zuordnung braucht ein eigenes Verfahren.

5. Werksvorbereitete Bauteile kommen zur Baustelle – warum erneut prüfen?

Lagerung und Transport tragen weiter Salz ein: Tausalz-Aerosol erreicht vom Meer und von Straßen auch das Binnenland, unter Planen bildet sich Kondensat, Regenspuren und Seespray kommen dazu, die Handhabung hinterlässt Handschuh und Schweiß. Regelwerke verlangen deshalb die Messung in Werk und auf der Baustelle, mit Zusatzpunkten an Nahtschweißungen und zweiten wärmebeeinflussten Zonen.

6. Schadet Süßwasserspülen dem Stahl?

Das Risiko liegt nicht im Wasser, sondern in der Zeit, in der es steht. Entionisiertes Wasser bringt keine Salze mit, ein kurzer Kontakt verändert den Werkstoff nicht; problematisch ist, dass der Wasserfilm den Stahl schnell oxidiert und Anlaufrost erzeugt. Abluften, Trocknungswärme oder Entfeuchtung bereitstellen und die Zeitspanne zwischen Spülen und Grundierung innerhalb der Regelwerksfrist halten.

7. Sind Zinkstaubgrundierungen salzempfindlicher?

Zinkstaubgrundierungen brauchen Metallkontakt zwischen Zinkpulver und Untergrund, um Opferwirkung zu liefern; ein Salzfilm und seine Korrosionsprodukte stören diesen Kontakt und beschleunigen lokalen Angriff, deshalb fahren Hochleistungsregelwerke solche Systeme meist auf der schärferen Stufe. Maßgeblich bleibt der Wert im Projektlastenheft – der Beschichtungstyp ist kein Grund, ihn zu lockern.

Quellen: ISO 8502-6:2020 (Entnahme löslicher Verunreinigungen, Bresle-Verfahren); ISO 8502-9 (leitfähige Feldbestimmung); ISO 8502-1/-2/-3/-4/-5/-11/-12; ISO/TR 15235:2001; NORSOK M-501:2022 „Surface protection and protective coating“; IMO MSC.215(82) PSPC; ISO 21809-1:2011; ISO 12944-9; SSPC Guide 15; ASTM D4940; C. A. Zimmermann u. a., „The influence of soluble salts content on the performance of an epoxy coating system via accelerated corrosion tests“, Matéria 25(2), 2020, DOI 10.1590/S1517-707620200002.1048; DeFelsko, „How to interpret soluble salt test results: understanding ISO 8502-6/9 (Bresle method)“; Chinese Corrosion Protection Network, Studie zu löslichen Salzen in Stahlgrieß, 2015.

Zuletzt aktualisiert: 2026-10-30 | Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.