Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Korrosionsschutz: VOC-freier, wasserbasierter Zinkprimer als umweltfreundliche Alternative
Nachhaltiger Zinkprimer für innovativen Korrosionsschutz
In Kürze
Entwicklung umweltfreundlicher, wasserbasierter Zinkprimer für den Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen – mit Fokus auf reduzierte VOC-Emissionen und hohe Schutzwirkung.
Herausforderung: Nachhaltigkeit trifft auf Chemie
Wasserbasierte Zinkprimer sind die umweltfreundliche Alternative zu lösemittelhaltigen Systemen. Doch es gibt ein Problem: Zink reagiert mit Wasser – es kommt zur Gasbildung, die die Stabilität, Verarbeitung und Schutzwirkung der Beschichtung gefährdet.
Ziel: Effektiver Korrosionsschutz mit weniger VOC Emissionen
Das Projekt zielte darauf ab, stabile, wasserbasierte Zinkprimer mit hoher Schutzleistung und reduzierten VOC-Emissionen zu entwickeln. Zur Auswahl standen zwei Ansätze: Der Einsatz geeigneter Dispergiermethoden und Additiven oder die Modifizierung der Zinkpigmente durch organische Oberflächenbehandlungen. Zudem sollte die notwendige Zinkmenge im System deutlich reduziert werden, ohne die Korrosionsschutzwirkung zu beeinträchtigen.
Material-Know-how und die richtige Formulierung
Das Fraunhofer IPA übernahm die Auswahl und Modifikation der Zinkpigmente, die Entwicklung und Formulierung der Primer sowie die umfassende Charakterisierung. Zur Prüfung kamen elektrochemische Testverfahren wie EIS (Elektrochemische Impedanzspektroskopie) und beschleunigte Korrosionstests zum Einsatz.
Mehrwert für die Industrie: Nachhaltiger Schutz mit Zukunft
Die entwickelten Systeme bieten eine umweltfreundliche Alternative für Korrosionsschutzbeschichtungen und ermöglichen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) den Zugang zu nachhaltigen Lösungen. Die Ergebnisse bilden die ideale Grundlage für weitere industrielle Anwendungen und Innovationen im Bereich der Beschichtungen.
Im Projekt EcoWaterZinc wurden wasserbasierte Zinkprimer im Labor systematisch weiterentwickelt. Durch gezielte Pigmentmodifikation gelang es, die Reaktivität von Zink mit Wasser zu kontrollieren und stabile, verarbeitungsfreundliche Beschichtungssysteme zu formulieren.
Die Forschungsergebnisse wurden unter anderem auf der Lacktagung in Mainz vorgestellt und in mehreren Fachpublikationen veröffentlicht – darunter in Ochrona przed korozją sowie im internationalen Journal Coatings (»Zinc-Reduced Anticorrosive Primers—Water-Based versus Solvent-Based«, 2025).
Das Projekt förderte außerdem eine Semesterarbeit im Bereich Korrosionsschutzforschung. Eine weitere wissenschaftliche Publikation ist in Vorbereitung.
Für die im Projekt erzielten Innovationen wurde EcoWaterZinc mit der Bronze-Medaille auf der Erfindermesse Nürnberg ausgezeichnet.
Lesen Sie mehr im wissenschaftlichen Artikel zum Vergleich von wasserbasierten und lösemittelbasierten Zinkprimern.
