Edelstahlschrauben

Ein beliebtes Zankgespräch unter Gespannfahrern ist das Thema „Edelstahlschrauben“. Im Nachfolgenden geht es uns um technische und optische Unterschiede.

Mit viel Aufwand wird versucht, den metallenen Verbindungselementen das Rosten abzugewöhnen: Da wird brüniert, phosphatiert, verzinkt, verchromt, verzinnt, versilbert, verkupfert, vernickelt oder gar vergoldet. Oder lackiert. Blöd, dass einige Veredelungsverfahren bei der Herstellung krebserregend sind. Das ist der Grund, warum es aktuell keine chromatierten Schrauben mehr gibt, wie der eine oder andere sie noch aus den 70er und 80er Jahren kennt.

Wie auch immer beschichtet wurde oder wird: Am Ende muss ernüchternd festgestellt werden, dass die Dinger irgendwann eben doch rosten. Das liegt daran, dass abrutschendes Werkzeug oder Gabelschlüssel, bei denen sehr viel Kraft auf sehr kleiner Fläche wirkt, die mühsam aufgebrachte Oberflächenbeschichtung des Schraubenkopfs beschädigt. Zudem nagen am aufgebrachten Oberflächenschutz aggressive Flüssigkeiten wie winterliche Streusalzsuppe, Bemsflüssigkeit oder scharfe Reinigungsmittel wie etwa Felgenreiniger. Vor allem, wenn es diese Flüssigkeiten schaffen, sich in Spalten oder in anhaftendem Schmodder einzunisten, entfalten sie nach längerer Einwirkung ihre kompostierende Wirkung.

Ein Werkstofftechniker ist darüber nicht entsetzt. Zwar lassen sich verrottete Schrauben irgendwann kaum oder nicht mehr lösen, aber die Festigkeit der Schraubverbindung bleibt auch bei heftiger Korrosion über einen langen Zeitraum erhalten. Bestenfalls bei Oldtimern, die jahrzehntelang draußen standen, wird von abgerosteten Schrauben berichtet. Doch Rost sieht liederlich aus und gilt als Makel. Der Besitzer eines Gespanns mit vielen rostigen Schrauben ist ein Mensch, der sein Motorrad nicht wirklich liebt – so habe ich es schon gehört.

Lässt man also den persönlichen Imageschaden außen vor, müsste man aus rein technischer Sicht nichts ändern. Doch magisch bleibt das Auge an bräunlichen Schraubenköpfen hängen. Die Rettung kann durch die Verwendung von Edelstahlschrauben erreicht werden. Allerdings sollte dabei einiges beachtet werden:

Edelstahlschrauben spielen preislich in einer anderen Liga. So sind für eine Wald- und Wiesen-Schraube in Edelstahl eben mal 5 Euro fällig. Dafür kann man auch zehn verzinkte Schrauben bekommen.
Edelstahlschrauben gibt es in verschiedenen Korrosionsfestigkeits-Klassen wie beispielsweise A2 oder A4. Wer sein Fahrzeug nicht täglich an der Küste parkt, genügen die A2-Versionen.
Weitere wichtige, weil sicherheitsrelevante Kriterien stellen die Festigkeiten von Edelstahlschrauben dar. Die Metaller unter uns erinnern sich an Berufsschule oder Studium: Die Streckgrenze gibt die Belastung an, ab der das Material zu fließen beginnt, sich also bleibend verformt. Die Zugfestigkeit ist die maximale Belastung, die das Material aushält. In den folgenden Tabellen sind einige Schraubenarten gegenübergestellt.

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Sowohl bei der Stahlschraube 4.6 als auch bei der Edelstahlschraube A2-50 differieren Streckgrenze und Zugfestigkeit sehr stark. Das Material beginnt also sehr früh zu fließen, kann aber dann noch deutlich stärker angezogen werden. Der Schrauber empfindet das als „weiche“ Schraube. Man kann nicht so recht fühlen, wann die Schraube angezogen ist. Solche lumpigen Baumarktschrauben haben in Fahrzeugen, egal ob Zwei,- Drei- oder Vierrad, nichts zu suchen.

Auch die gängige A2-70-Edelstahlschraube hat im Ansatz noch ein solches Verhalten. Erst die A2-80-Edelstahlschraube erreicht in etwa die Werte gängiger 8.8-Stahlschrauben. Hochfeste Schraubenverbindungen (10.9 und höher) lassen sich mit auf dem Markt befindlichen Edelstahlschrauben nicht darstellen.

Die Dauerfestigkeit von Edelstahlschrauben, also die Fähigkeit, pulsierenden oder wechselnden Kräften zu widerstehen, scheint gegenüber normalen Schrauben geringer zu sein. So hat man sogar schon von Schraubenbrüchen bei Fahrzeugteilen mit extremen Vibrationsbelastungen gehört, etwa auf afrikanischen Waschbrettpisten.

Bei Edelstahl gelten andere Anzugs-Drehmomente

Der kritische Leser dieses Beitrags denkt sich an dieser Stelle: Es ist enttäuschend, in einem Fachartikel Aussagen lesen zu müssen, die auf Hörensagen basieren. Warum keine belastbare Fakten? Was sagen denn diesbezügliche Datenblätter der Schraubenhersteller hierzu? Die Antwort lautet: Fast nichts. Das lässt zwei Schlüsse zu. Entweder es liegen tatsächlich noch keine Versuchsreihen hierüber vor oder die Kenndaten bezüglich Dauerfestigkeit sind so ernüchternd, dass Hersteller diese ungern veröffentlichen.

Soviel zum Thema Belastbarkeit. Weitere Besonderheiten sind:

Edelstahl ist ein denkbar schlechter Gleiter. Das führt dazu, dass sich die Schrauben spürbar schwerer anziehen lassen – was in den meisten Fällen keine Rolle spielt. Unschön wird es aber, wenn das Werkstatthandbuch ein bestimmtes Anzugsmoment der Schraube vorschreibt: Der dort genannte Wert gilt nur für die Verwendung von Stahlschrauben.
Weiter spricht das Lehrbuch: Haben Edelstahlschrauben am Motorrad Aluminiumkontakt, kommt es zur Zersetzung des unedleren Metalls (also des Aluminiums). Für diese Anwendungsfälle wird oft die Verwendung von Kupfer- oder Silberpasten empfohlen, die das galvanische Element in dessen Reaktion behindern. Die Praxis zeigt jedoch, dass dieses Problem eher selten auftritt.

Wer tiefer in die Materie einsteigen und sich mit austenitischen Stählen, Streckgrenzlasten oder Spannungsrisskorrosion herumschlagen will, der sei auf die gängigen Normen verwiesen. Die DIN EN ISO 3506 handelt speziell von Edelstahlschrauben. Eine gute Zusammenstellung gibt es auch auf der Internetseite des Montageprofis Würth unter „rost- und säurebeständige Verbindungselemente“.

Auch beim Bezug solcher Schrauben ist man natürlich bei einem so renommierten Unternehmen gut aufgehoben, auch wenn es nicht ganz billig ist.

Jedoch kann man auch bei diversen kleineren Schraubenhändlern fündig werden. Besonders auf Teilemärkten finden sich häufig Anbieter mit einem schier unerschöpflichen Angebot von Edelstahlschrauben verschiedenster Größen und Arten. Dort kann man sich im Prinzip bedenkenlos versorgen, wenn man einfach die folgenden Dinge beachtet:

Keine Edelstahlschrauben ohne Kopfbeschriftungen verwenden! Bei fehlender Bezeichnung besteht der Verdacht, dass irgendwelches weiches Material verwendet wurde. Genau so denken auch Kfz-Prüfer – was dann vielleicht zu Problemen bei der nächsten HU führen kann.
Nur Edelstahlschrauben mit mindestens Festigkeitsklasse 70, besser 80 verwenden.
Vorsicht bei Edelstahlschrauben an stark vibrationsbelasteten Elementen.
Niemals eine 10.9-Schraubenverbindungen (oder noch höhere) durch Edelstahlschrauben ersetzen!

Beitrag von Reiner Nikulski und Ralph Schelle in MG 132

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