Die Rolle eines melaninähnlichen Polymers bei der Korrosion von unlegiertem Stahl durch Amorphotheca resinae

Warum Kraftstofftanks heimlich verrosten können

Moderne Kraftstoffe nähren nicht nur Motoren; sie nähren auch Mikroben. Diese Studie betrachtet einen weit verbreiteten „Dieselpilz“ und stellt eine einfache Frage mit großen praktischen Folgen: Beschleunigt oder verlangsamt das Wachstum dieses Pilzes auf unlegiertem Stahl in Kraftstoffsystemen das Rosten des Metalls? Die Antwort ist differenziert und hängt sowohl vom dunklen Pigment des Pilzes als auch davon ab, womit er sich ernährt.

Ein hartnäckiger Pilz in Kraftstoffsystemen

Unterirdische Tanks, Lkw und Flugzeuge leiden häufig unter schleimigen Belägen, die Filter verstopfen, Kraftstoff verderben und Metall schädigen. Einer der Hauptverursacher ist ein Pilz namens Amorphotheca resinae, manchmal „Kerosinpilz“ genannt. Er gedeiht sowohl auf herkömmlichem Diesel als auch auf Biodiesel und nutzt den Kraftstoff selbst als Nahrungsquelle. Die Forschenden sammelten sechs Stämme dieses Pilzes aus unterschiedlichen Umgebungen – darunter ein 30 Jahre alter Dieseltank, Bodenproben und Flugbenzin – und verglichen ihr Wachstum auf Stahl im Labor.

Wie Nahrung und Pigment die Korrosion verändern

Das Team versorgte die Pilze mit zwei verschiedenen Nahrungsquellen: einfachem Zucker (Glukose) und einer standardisierten Biodiesel-Mischung. Bei Glukose erhöhten alle Stämme deutlich die gleichmäßige Abtragung der Stahloberfläche, die als uniforme Korrosion bezeichnet wird. Gleichzeitig produzierte der Pilz ein dunkles, melaninähnliches Polymer nur, wenn sowohl Stahl als auch Glukose vorhanden waren; die Flüssigkeit verfärbte sich braun und es bildete sich ein messbarer Feststoff. Mit Biodiesel anstelle von Zucker änderte sich das Bild: Die Pilze wuchsen weiterhin, beschleunigten aber nicht mehr die uniforme Korrosion des Stahls.

Biofilme, die das Metall abschirmen können

Wenn Stahl teils im Wasser und teils im Biodiesel lag, griff die Korrosion normalerweise bestimmte Bereiche in der Nähe der Kraftstoff‑Wasser‑Grenze an und bildete tiefe Gruben. Überraschenderweise wurde dieses lokale Lochfraßbild unter den Biodieselbedingungen deutlich abgeschwächt, wenn der Pilz vorhanden war. Mikroskopische Untersuchungen zeigten den Grund: Die Stahloberfläche war von einem dichten Netz pilzlicher Hyphen überzogen, die mit winzigen eisenreichen Mineralkörnchen beschichtet waren. Diese Schichten banden Eisenverbindungen, die den Sauerstofftransport zur Metalloberfläche blockierten, und bildeten stellenweise Kristalle eines eisenphosphathaltigen Minerals, das mit Korrosionsschutz in Verbindung steht. Effektiv wirkte der Pilzfilm wie eine fleckige, lebende Barriere, die die aggressivste Rostbildung dämpfte.

Die doppelte Rolle eines dunklen Pigments

Um die Rolle des dunklen Pigments zu untersuchen, erzeugten die Wissenschaftler mittels Geneditierung Pilzstämme, die kein Melanin bilden konnten, und andere, die es ständig produzierten. Wuchsen diese modifizierten Pilze mit Glukose auf Stahl, verursachten melaninfreie Stämme weniger tiefe Gruben als der normale Stamm, obwohl die uniforme Abtragung ähnlich war. In getrennten Tests ohne lebende Zellen beschleunigte gereinigtes Pigment, dem Stahl in einer chemischen Lösung zugesetzt wurde, die uniforme Korrosion dosisabhängig. Pigment, das in direktem Kontakt mit Stahl gebildet wurde, war noch korrosiver als in einem nährstoffreichen Ansatz erzeugtes Pigment, was darauf hindeutet, dass seine genaue Form und Struktur in Metallnähe beeinflusst, wie stark es Rost fördert.

Was das für die Kraftstoffinfrastruktur bedeutet

In der Summe zeigt die Arbeit, dass der Dieselpilz eine komplexe, fast zwiespältige Rolle beim Zerfall von unlegiertem Stahl spielt. Sein faseriges Wachstum kann Stahloberflächen in Biodieseltanks vor dem schlimmsten lokalen Angriff schützen, indem es mineralreiche Filme aufbaut, die den Sauerstoffzugang an der Metalloberfläche begrenzen. Gleichzeitig neigt sein melaninähnliches Pigment – ob in der Zellwand oder in die Flüssigkeit abgegeben – dazu, unter passenden chemischen Bedingungen die Korrosion zu verstärken. Für Ingenieure und Betreiber von Kraftstoffanlagen bedeutet das, dass die Mikrobenkontrolle nicht einfach darin bestehen darf, alle Pilze abzutöten, sondern dass verstanden werden muss, wie Kraftstofftyp, Wasser, Biofilme und Pilzpigmente zusammenwirken und das Gleichgewicht zwischen Schutz und Schaden verschieben.

Zitation: Gerrits, R., Schumacher, J., Prate, R. et al. The role of a melanin-like polymer in carbon steel corrosion by Amorphotheca resinae. npj Mater Degrad 10, 59 (2026). https://doi.org/10.1038/s41529-026-00808-6

Schlüsselwörter: Kraftstofftankkorrosion, Dieselpilz, Biodiesel, Melaninpigment, unlegierter Stahl