Ein Ansatz zur Vorbeugung und Bekämpfung des Biofoulings, der auf Beschichtungen mit einem aktiven Rückkopplungsschutz basiert, wird beschrieben. Das Schlüsselelement solcher Beschichtungen bilden in die Beschichtungsmatrix eingebettete Mikro- oder Nanobehälter, die sowohl einen Antifouling-Wirkstoff tragen als auch für die aktive Rückkopplung mit den äußeren Auslösefaktoren sorgen. Eine Kombination der Behälter mit unterschiedlichen Funktionalitäten in derselben Beschichtung kann auch den Antifoulingschutz auf mehreren Ebenen ermöglichen. Biofouling verursacht enorme Unkosten im maritimen Industriesektor. Der Anwuchs unterschiedlicher sessiler Wasserorganismen an allen, in Wasser eingetauchten, Oberflächen, vor allem an Schiffsrümpfen, reduziert deren Wasserwiderstand drastisch und führt zu erhöhtem Treibstoffverbrauch. Die durch das maritime Biofouling und die daraus folgenden Biokorrosionsschäden entstehenden jährlichen Kosten betragen weltweit fast vier Milliarden Euro. Die Anwendung spezieller Antifouling- Farben/-Beschichtungen ist bis heute die meistverbreitete Lösung zur Verhinderung und Unterdrückung des Biofoulings an den Schiffsrümpfen. Diese Beschichtungen enthalten verschiedenartige metallorganische Verbindungen des Zinns, wie TBT (Tributylzinnhydrid) oder TPT(Triphenylzinn). Diese Substanzen sind aber extrem giftig für alle Meeresorganismen. Sogar bei verschwindend kleinen aufgelösten Mengen fuhren sie zu erheblichen Schwermetallbelastungen für die Weltmeere. Darum ist die Anwendung der Organozinn enthaltenden Antifoulinganstriche seit kurzem weltweit verboten und die Entwicklung neuer umweltfreundlicher und dennoch effektiver Lösungen zur Biofouling-Bekämpfung ist eine wichtige Aufgabe im maritimen Bereich. Die bisher angewendeten Methoden besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen, die durch den neuen Ansatz beseitigt werden. Die Schlüsselprinzipien dieses Ansatzes sind die Mikro- oder Nanoverkapselung der unterschiedlichen Wirkstoffe und die nachfolgende Einbettung der beladenen Mikro- bzw. Nanobehälter in die Beschichtungsmatrix. Die Wirkungsweise und chemischen Prozesse dieser neuen Methode werden im Beitrag detailliert behandelt. Der auf den wirkstoffbeladenen Mikro- und Nanobehältern basierte Ansatz zeigte eine hohe Plausibilität auch bei der Herstellung der neuartigen Antifouling Beschichtungen. Die Einbettung solcher Behälter mit dem Bakterizid-, Biozid oder Hydrophobierungsmittel als Kernladung ermöglichte die Verleihung der entsprechenden Eigenschaften der Beschichtung, die durch diese neue Funktionalität eine deutlich verbesserte Antifouling- Leistung aufweisen kann. Eine angemessene Kombination aller Behältertypen mit Ihren spezifischen Stärken in einer und derselben Beschichtung verspricht synergistische Effekte und damit eine viel bessere Antifoulingeffizienz dieser neuen Beschichtungsgeneration. Abschließend wird auf weitere Forschungsaktivitäten auf diesem Gebiet hingewiesen.
Antifouling-Beschichtungen mit Rückkopplungsschutz
Antifouling coatings with feedback protection
Schiff und Hafen ; 63 , 6 ; 22-27
2011
6 Seiten, 5 Bilder, 9 Quellen
Article (Journal)
German
Oberflächentechnik - Antifouling-Beschichtungen mit Rückkopplungsschutz
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