Pipelinebeschichtungen für eine sichere Rohstoffversorgung

Pipelines sind die Adern, über die unsere Welt mit lebenswichtigen Rohstoffen versorgt wird. Sie sind für den Transport von Öl, Gas oder Trinkwasser über lange Distanzen hinweg unverzichtbar. Dabei sind die Rohrleitungen zum Teil extremen Bedingungen ausgesetzt, egal ob sie in der Erde, unter Wasser oder auf oberirdischen Trassen verlegt sind. Für die Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit spielen deshalb die Außenbeschichtungen eine wichtige Rolle. Aber auch die Innenbeschichtung übernimmt eine wichtige Funktion.

Rund 1,8 Millionen Kilometer Öl- und Gaspipelines unter Wasser oder über Land ziehen sich durch ganz Europa. Die mit 4.700 Kilometern längste Pipeline der Welt bringt Öl von Sibirien bis an die Pazifikküste. Weltweit besteht ein Netz von Rohrfernleitungen mit mehr als drei Millionen Kilometer, und jedes Jahr kommen 25.000 Kilometer hinzu.

Lackierung bei 200 Grad Celsius

Die wichtigste Aufgabe für die Außenbeschichtung der Stahlrohre ist der Schutz vor Korrosion. Bei in der Erde oder im Wasser verlegten Pipelines wird die schützende Lackschicht direkt auf die Metalloberfläche aufgetragen. Mit Schichtdicken zwischen 300 und 500 Mikrometern bietet sie für lange Zeit einen wirksamen Schutz vor Korrosion und anderen Umwelteinflüssen. Schließlich sollen sie 50 Jahre und länger ihren Dienst tun. Meist werden sie mit einem Epoxy-Pulverlack beschichtet. Dazu werden die Rohre auf über 200 Grad Celsius aufgeheizt, damit das elektrostatisch aufgebrachte Pulver zu einer homogenen und festen Schicht verschmelzen kann. Direkt anschließend wird das Rohr mit einer Polyethylenschicht umwickelt, bevor es meist durch eine Wasserwand wieder heruntergekühlt wird, damit es verladen und transportiert werden kann. Die Polyethylenschicht sorgt insbesondere bei unter Wasser oder in der Erde verlegten Pipelines für einen zusätzlichen Schutz vor mechanischen Einflüssen.

Es gibt aber auch die Möglichkeit, eine lösemittelfreie 2-Komponenten-Beschichtung auf Polyurethanharzbasis einzusetzen. Sie bietet den Vorteil, dass die Rohre nicht aufgeheizt und anschließend abgekühlt werden müssen. Damit ermöglicht dieses Verfahren eine energiesparende und schnellere Verarbeitung.

Ostsee-Pipeline sichert Erdgasversorgung

Bei der 1.223 Kilometer langen Nordstream-Pipeline, die in den vergangenen Jahren durch die Ostsee verlegt wurde, erhielten die Rohre zusätzlich noch einen 60 bis 112 Millimeter dicken Betonmantel. Damit liegen sie in einer Tiefe zwischen 5 und 250 Metern stabil auf dem Meeresboden und können nicht verrutschen. Auch der Auftrieb spielt bei einem Gewicht von rund 18 Tonnen bei den 12 Meter langen Rohrstücken keine Rolle mehr. Durch diese Pipeline rauschen jährlich rund 55 Milliarden Kubikmeter Erdgas von Russland nach Deutschland und von dort aus weiter in andere angeschlossene EU-Staaten und ergänzen so die Energieversorgung Europas mit russischem Erdgas.

Für einen guten Rutsch

Auch von innen sind die Pipeline-Rohre beschichtet. So genannte Durchflusseffizienzbeschichtungen oder Flow Coatings verringern die Reibung des Gases an der Rohrinnenoberfläche. Sie sind sehr glatt und verbessern den Gasdurchfluss. Es wird auch an Beschichtungen mit Mikrostrukturen geforscht, die sich an der Schuppenstruktur von Haien orientieren. Sie sollen die Innenflächen von Pipelines noch strömungsgünstiger machen. Die Schichtdicken im Innenbereich variieren jedoch je nach Medium, dass durch sie transportiert wird. Bei Gaspipelines sind das in der Regel lösemittelfreie Epoxidharzbeschichtungen mit Schichtdicken zwischen 50 und 100 Mikrometern, bei Trinkwasserpipelines sind sie zwischen 300 und 500 Mikrometer dick. Schließlich müssen die Rohrleitungen auch vor chemischen und mechanischen Einflüssen des Transportguts geschützt werden. So kommen in organischem Rohöl mitunter Bakterien vor, die ein ungeschütztes Stahlrohr zerstören können.

Neben Öl und Gas fließen auch viele andere Stoffe durch Pipelines: Kohlendioxid, Sauerstoff, Ethen oder Wasserstoff. In Zukunft wird es immer mehr Wasser sein: Denn die Trockengebiete auf der Erde weiten sich aus. Schon heute beziehen ganze Regionen an den Rändern der Wüsten ihr Trinkwasser über Rohrfernleitungen.