Schiffbau: Speziallacke verhindern Ablagerungen am Rumpf

Neuartige Beschichtungen auf Schiffsrümpfen verhindern, dass sich Meereslebewesen darauf absetzen. Zwei unterschiedliche Anwendungen befinden sich in der Entwicklung. Beide senken den Treibstoffverbrauch und erhöhen die Geschwindigkeit von Schiffen.

Das erste Beschichtungsverfahren stammt vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik in Halle (IWM). Auf Basis von Speziallacken der Firma NTC entwickelten die Forscher ein System, mit dem der komplette Rumpf eines Schiffs unter Strom gestellt werden kann. Die Stromstärke beträgt dabei nur in etwa 0,1 Milliampere pro Quadratzentimeter.

In bestimmten zeitlichen Abständen änderten die Wissenschaftler die Polung, so dass sich die elektrischen Ströme umkehrten. Jede Umpolung führt im Wasser rund um das Schiff zu einer chemischen Reaktion. Bei dieser ändert sich der PH-wert des Wassers in unmittelbarer Schiffsnähe. Muscheln, Algen, Seepocken und andere Meereslebewesen fühlen sich jedoch nur bei einem konstanten ph-Wert wohl, so dass sie sich nicht mehr am Schiffsrumpf niederlassen. „Das elektrochemisch aktive Anstrichsystem erzeugt an der Schiffsrumpfoberfläche regelmäßig wechselnde pH-Werte”, erklärt Manfred Füting vom IWM. Bei ihrer Arbeit konnte sich das Fraunhofer-Team auf die Erkenntnisse der Bioplan GmbH stützen. Diese hatte schon vor einigen Jahren erkannt, dass sich das Verhalten von Meeresorganismen durch den ph-Wert beeinflussen lässt.

Unter normalen Umständen kommt es schnell zu einem Bewuchs von Schiffen. Vor allem, wenn diese längere Zeit im Hafen liegen. Das senkt ihre Geschwindigkeit auf See und begünstigt die Bildung von Rost. Die auf diese Weise verursachten wirtschaftlichen Schäden gehen weltweit in die Milliarden. Der durch die Ablagerungen erhöhte Widerstand im Wasser steigert zudem den Treibstoffverbrauch um bis zu 40 Prozent. Das verursacht weitere Kosten. Als Gegenmaßnahme müssen Schiffe in regelmäßigen Abständen gereinigt und neu lackiert werden. Alternativ verhinderten auch umweltschädliche, biozide Lacke einen schnellen Bewuchs. Mit dem System des IWM hingegen „lässt sich eine Besiedelung wirksam verhindern, ohne auf Biozide zurückgreifen zu müssen”, erklärt Füting.

Einem anderen Ansatz zur Lösung Problems widmet sich das Bionik-Innovations-Centrum der Hochschule Bremen (BIC) in Kooperation mit der Firma Wilckens Farben. Durch eine rein physikalisch wirkende Oberfläche wollen die Forscher das Anwachsen von Organismen an Schiffen verhindern. Hierzu konzipierten die Beteiligten eine Oberfläche, die der Haut von Haien ähnlich ist. „Haie besitzen auf ihrer Haut kleine Zähne, die so genannten Dentikel”, beschreibt Antonia Kesel vom BIC das natürliche Vorbild. „Sie sind so ausgerichtet, dass sich die Haut glatt anfühlt, wenn man dem Hai vom Kopf zum Schwanz über den Rücken streicht; anders herum ist sie dagegen rau”, so Kesel.

Ein Schiff, das mit dem Lack der Bremer beschichtet ist, könnte durch die glatte Eingenschaft des Lacks in Fahrtrichtung eine höhere Geschwindigkeit erzielen. Algenschleim würde bei konstantem Wasserstrom einfach weggespült. Die raue Eigenschaft entgegen der Fahrtrichtung würde es Meeresbewohnern erschweren, sich am Rumpf anzuheften. Der Lack verfügt damit über „eine Art Selbstreinigung”, erklärt Kesel.

Beide Beschichtungsverfahren befinden sich derzeit noch in der Weiterentwicklung. Dabei geht es vor allem darum, die Lacke „für die industrielle Fertigung und den Praxiseinsatz zu optimieren”, erläutert Füting. Er hat auch schon einen potenziellen Abnehmerkreis für sein elektrochemisches Verfahren im Blick. Vor allem Schiffe, die lange Zeit im Hafen verbringen, könnten mit dem System ausgestattet werden. Darunter Behördenschiffe und Havarieboote, die immer einsatzbereit sein müssen. Die dafür erforderliche Elektrizität könnte dann beispielsweise von an Deck installierten Solarmodulen erzeugt werden.

Kommentare

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  1. FFR sagt:

    Empfehle den Erfindern, nach 60 oder mehr Monaten mal wieder nachzusehen, ob Bewuchs da ist (falls die pH-Wechsel überhaupt länger als ein paar Wochen aufrecht erhalten werden können …).
    Dass biozidhaltige Schiffsbeschichtungen „umweltschädlich“ seien, sollte besser nicht behauptet werden; das europäische Biozid-Recht, das auch in Deutschland gilt, erlaubt den Einsatz von Bioziden nur dann, wenn die mit ihrem Einsatz möglicherweise verbundenen Risiken für Mensch und Umwelt akzeptabel sind.

  2. Zeitzeuge sagt:

    Hallo Redaktion,

    glaubt Ihr wirklich, daß dieser Beitrag interessant ist?
    Ind noch eins: Die, deren Leserbeiträge Ihr zensiert, werden nicht mehr auf die Werbebanner klicken, ich jedenfalls nicht! Mit mir habt Ihr es euch verscherzt und ich bin sehr nachtragend.

    • redakteur sagt:

      Erstens: Ja, wir glauben, dass der Artikel interessant ist. Und zweitens: Wir zensieren nicht – bitte einfach wüste Beschimpfungen, Rassismus, Aufrufe zu Straftaten, Verunglimpfungen von Namen unterlassen. Dann veröffentlichen wir jede Position. Danke für Ihr Verständnis. Die Redaktion

    • Oil sagt:

      Ja er ist sogar sehr interessant. Zum Glück interessieren wir uns nicht alle für das Gleiche. Das wäre doch arg langweilig.