Eloxiertes Aluminium oder verzinkter Stahl: welcher Werkstoff für die Solar-Tragstruktur?
Vergleich Aluminium 6063-T5 eloxiert vs. verzinkter Stahl Z275 für Solarcarport und PV-Überdachung: Dichte, Festigkeit, Steifigkeit, Korrosion nach ISO 9223, Ästhetik, Recycling. Empfehlungen je Anwendungsfall.
Nach der Entscheidung für Metall (statt Holz) für die Tragstruktur Ihrer PV-Anlage steht die zweite Frage an: eloxiertes Aluminium oder verzinkter Stahl? Die Antwort ist nicht binär. Aluminium 6063-T5 eloxiert und verzinkter Stahl Z275 haben sehr unterschiedliche Eigenschaftsprofile: Dichte, Festigkeit, Steifigkeit, Korrosionsverhalten, Ästhetik. Je nach Standort (Küste, Binnenland, Industriegebiet) und Nutzung ist eines der beiden zu bevorzugen.
Dieser Artikel vergleicht beide Werkstoffe nach 7 Kriterien und gibt Orientierung für typische Anwendungsfälle. Die endgültige Wahl folgt aus der Tragwerksplanung für Ihren Standort.
Die beiden Werkstoffe im Überblick
Aluminium 6063-T5 eloxiert
Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung, sehr verbreitet für Strangpressprofile. Zustand T5: nach dem Strangpressen aus der Umformtemperatur abgekühlt und warmausgelagert. Die Eloxierung ist eine elektrochemisch erzeugte Oxidschicht, die vor Korrosion schützt und eine matte, satinierte Oberfläche ergibt; Sunrak verwendet eine Schichtdicke von 15 µm.
- Dichte: rund 2,70 g/cm³ (etwa ein Drittel von Stahl)
- E-Modul: rund 70 GPa (etwa ein Drittel von Stahl)
- Dehngrenze Rp 0,2 (Mindestwert nach DIN EN 755-2): 130 MPa bei Wanddicken bis 10 mm, 110 MPa darüber
- Wärmeausdehnung: rund 23 × 10⁻⁶ /K (etwa doppelt so hoch wie Stahl)
Verzinkter Stahl Z275
Kontinuierlich schmelztauchveredelter Stahl nach DIN EN 10346. Z275 bedeutet eine Zinkauflage von 275 g/m² für beide Seiten zusammen, also rund 20 µm je Seite.
- Dichte: 7,85 g/cm³ (etwa dreimal Aluminium)
- E-Modul: 210 GPa (etwa dreimal Aluminium)
- Streckgrenze: je nach Stahlsorte, z. B. 235 MPa (S235), 275 MPa (S275) oder bei bandverzinkten Sorten nach DIN EN 10346 bis 350 MPa (S350GD) und mehr
- Wärmeausdehnung: rund 12 × 10⁻⁶ /K
Vergleich nach 7 Kriterien
1. Festigkeit / Gewicht
| Werkstoff | Streckgrenze (Mindestwert) | Dichte | Verhältnis Re/ρ |
|---|---|---|---|
| Aluminium 6063-T5 (t ≤ 10 mm) | 130 MPa | 2,70 g/cm³ | ≈ 48 |
| Stahl S275 | 275 MPa | 7,85 g/cm³ | ≈ 35 |
| Stahl S235 | 235 MPa | 7,85 g/cm³ | ≈ 30 |
Bezogen auf das Gewicht bietet Aluminium mehr Festigkeit; die Konstruktion wird leichter. Für die Bemessung zählen aber auch Steifigkeit, Stabilität und Verbindungen.
2. Steifigkeit
Stahl ist etwa dreimal steifer als Aluminium (höherer E-Modul). Bei gleichem Querschnitt verformt sich Aluminium etwa dreimal so stark — das wird in der Statik durch höhere Profile oder kürzere Spannweiten ausgeglichen.
3. Korrosionsbeständigkeit
Die Korrosivität eines Standorts wird nach DIN EN ISO 9223 in Kategorien eingeteilt. Für Zink gelten dort folgende Abtragsraten im ersten Jahr:
| Kategorie | Beispielumgebung | Zinkabtrag |
|---|---|---|
| C2 (gering) | ländliche Gebiete, kleine Orte | 0,1–0,7 µm/Jahr |
| C3 (mäßig) | Stadtgebiete, Küstenabstand etwa 1–30 km | 0,7–2,1 µm/Jahr |
| C4 (stark) | Industriegebiete, weniger als 1 km vom Meer | 2,1–4,2 µm/Jahr |
| C5 (sehr stark) | stark belastete Industrie, exponierte Küste | 4,2–8,4 µm/Jahr |
Die Schutzdauer einer Verzinkung hängt also direkt von Schichtdicke und Kategorie ab. Eine dünne Bandverzinkung wie Z275 (rund 20 µm je Seite) ist in C4/C5-Umgebungen deutlich schneller aufgezehrt als eine Stückverzinkung nach DIN EN ISO 1461, die bei dickeren Bauteilen ein Vielfaches an Schichtdicke erreicht. Eloxiertes Aluminium bildet keinen Rost; in salzhaltiger Luft kann es jedoch oberflächlich angegriffen werden, regelmäßige Reinigung verlängert die Lebensdauer.
In Küstennähe ist eloxiertes Aluminium in der Regel die robustere Wahl; verzinkter Stahl braucht dort einen zusätzlichen Schutz.
4. Kosten
Stahl ist je Kilogramm deutlich günstiger als Aluminium, Aluminium dafür wesentlich leichter. Ob sich daraus bei Ihrem Projekt ein Preisvorteil ergibt, hängt von Spannweiten, Lasten und Fundamenten ab — den genauen Vergleich liefert das Materialangebot auf Grundlage der Tragwerksplanung.
5. Ästhetik
Eloxiertes Aluminium hat eine matte, satinierte Oberfläche und passt zu moderner Architektur. Verzinkter Stahl wirkt eher industriell-funktional. Eine farbige Beschichtung ist am Markt möglich, gehört aber nicht zum Standardangebot von Sunrak.
6. Recyclingfähigkeit und CO₂
Beide Werkstoffe sind sehr gut recycelbar. Das Recycling von Aluminium benötigt nach Angaben des International Aluminium Institute nur rund 5 % der Energie der Primärherstellung. Die Primärherstellung von Aluminium verursacht dagegen deutlich mehr CO₂ je Kilogramm als Stahl; die Bilanz einer Konstruktion hängt daher stark vom Recyclinganteil des eingesetzten Materials ab.
7. Ermüdung
Stahl besitzt eine ausgeprägte Dauerfestigkeit, Aluminium nicht. Bei stark wechselnder Windbeanspruchung kann deshalb ein Ermüdungsnachweis nötig werden (für Aluminium nach DIN EN 1999-1-3). Ob er maßgebend ist, entscheidet die Tragwerksplanung.
Orientierung je Anwendungsfall
| Anwendungsfall | Tendenz |
|---|---|
| Wohncarport im Binnenland, Wert auf Optik | Aluminium 6063-T5 eloxiert |
| Standort an Nord- oder Ostseeküste | Aluminium 6063-T5 eloxiert — kein Rost |
| Große Parkplatzüberdachung im Binnenland | Verzinkter Stahl oder Aluminium, je nach Spannweite und Budget |
| Exponierte Überdachung mit großen Spannweiten | Kombination möglich: Stahlstützen + Aluminiumpfetten, mit galvanischer Trennung |
| Bodenmontage im Binnenland | Verzinkter Stahl |
FAQ
Rostet Aluminium an der Küste?
Aluminium bildet keinen roten Rost. In salzhaltiger Luft kann sich jedoch eine weißliche Korrosion an der Oberfläche bilden; die Eloxalschicht und eine regelmäßige Reinigung verzögern das.
Wie lange hält verzinkter Stahl an der Nordseeküste?
Das hängt von Zinkschichtdicke und Korrosivitätskategorie ab. Küstennahe Standorte liegen oft in C4 oder C5 mit einem Zinkabtrag von 2,1 bis 8,4 µm pro Jahr (DIN EN ISO 9223). Eine dünne Z275-Verzinkung ist dort schnell aufgezehrt; ein zusätzlicher Schutz oder Aluminium ist zu empfehlen.
Welche Garantie gibt Sunrak je Material?
20 Jahre Strukturgarantie auf Korrosion, Verformung und mechanische Integrität, bei Montage gemäß Anleitung und Nutzung gemäß dem im Angebot festgelegten Lastenheft (Einzelheiten in den AGB). Die Werkstoffwahl für Ihren Standort wird in der Tragwerksplanung festgelegt.
Ist die Mischung Stahl + Aluminium möglich?
Ja, zum Beispiel Stahlstützen mit Aluminiumpfetten. An den Kontaktstellen ist eine galvanische Trennung erforderlich (z. B. Kunststoffzwischenlagen), um Kontaktkorrosion zu vermeiden.
Was ist der Unterschied zwischen Stückverzinkung und Bandverzinkung Z275?
Bei der Stückverzinkung nach DIN EN ISO 1461 wird das fertige Bauteil in flüssiges Zink getaucht; die Mindestschichtdicken steigen mit der Materialdicke und liegen bei dickeren Teilen bei mehreren zehn Mikrometern. Bei der kontinuierlichen Bandverzinkung nach DIN EN 10346 wird das Blech vor der Profilierung beschichtet; Z275 entspricht rund 20 µm je Seite.
Aluminium oder Stahl bei Solarpflicht-Parkplatz?
Beide sind zulässig. Die Materialwahl beeinflusst den Statiknachweis, nicht die Erfüllung der Solarpflicht. Entscheidend sind Standort, Spannweiten, Optik und Budget.
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