Schiffsrümpfe für Mikroorganismen unsichtbar machen
Biofouling treibt den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen in der Schifffahrt in die Höhe. Evonik arbeitet an neuen Lacken, die dem Bewuchs entgegenwirken. Den kleinen Organismen wird vorgegaukelt, dass sie keinen Schiffsrumpf, sondern nur Wasser vor sich haben.
„Biofouling ist eines der letzten ungelösten Probleme der Lackindustrie. Bisher wurde die optimale Lösung für Schiffsanstriche noch nicht gefunden. Daher sind Antifouling-Lacke eines der Kernthemen unseres neuen Kompetenzzentrums ‚Smart Surface Solutions‘“, erklärt Stefan Silber, Leiter des Innovationsmanagements Coating Additives aus dem Segment Resource Efficiency von Evonik. Dort dreht sich die Arbeit nicht nur um Schiffslacke, sondern auch um Vereisungsschutz, antimikrobielle Beschichtungen oder schmutzabweisende Oberflächen.
Tarnung des Rumpfes
Um den biologischen Bewuchs auf Schiffsrümpfen abzuwehren, kombinieren die Forscher für den Lack ein hydrophobes Silikon mit einem hydrophilen Polymer. So entstehen amphiphile Polymere. Die wasserliebenden Bereiche ziehen das Wasser um den Schiffsrumpf an. Dadurch bildet sich eine Art Wasserhülle um die Polymere – und die tarnt den Rumpf vor den Organismen. Der Wechsel mit den wasserabweisenden Bereichen verwirrt die Kleinstlebewesen. Sie erkennen die Oberfläche nicht mehr und können den Schiffsrumpf nicht mehr vom Meerwasser unterscheiden. So bleiben sie dem Rumpf meist fern.
Easy-to-clean-Funktion
Falls die Mikroorganismen es dennoch probieren, soll sich eine zweite Abwehreigenschaft des hydrophoben Bereichs auszahlen: die Antihaftwirkung. Diese resultiert aus der neuen Lösung gegen Biofouling, dem Silikon-Hybridharz „Silikopon EF“. Sie erschwert die Ansiedlung der Organismen am Schiffsrumpf. Das liegt an der geringen Oberflächenspannung und der glatten Oberfläche des Silikons, die zu Easy-to-clean-Eigenschaften führen. Die wenigen Organismen, denen es gelingt, am Schiffsrumpf anzuhaften, soll der Wasserstrom schon bei geringer Fahrtgeschwindigkeit wieder ablösen.
Feldtests bestätigen Wirksamkeit
Feldtests unter Realbedingungen haben die grundsätzliche Wirksamkeit der neuen Hybridsysteme bewiesen. Nun arbeiten die Forscher gemeinsam mit der Lackindustrie an darauf basierenden Beschichtungen. Sie sind zuversichtlich, dass sie künftig auch die Zeitspanne zwischen zwei Neubeschichtungen erweitern können. Damit wären Reedereien in der Lage, neben den negativen Auswirkungen des Biofoulings wie höherem Kraftstoffverbrauch auch die Kosten für die Instandsetzung zu reduzieren.