Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Nach gegenw\u00e4rtigem Stand der Technik erfolgt die aus wirtschaftlichen und \u00f6kologischen Gr\u00fcnden unverzichtbare Verhinderung von Bewuchs an Schiffen durch organozinn- bzw. kupferhaltige Unterwasseranstriche (Antifoulings). Von den Schwermetallen, auf denen das Wirkprinzip beruht, gehen erhebliche Gefahren f\u00fcr das marine \u00d6kosystem aus. Im Rahmen des Projekts soll eine neue umweltvertr\u00e4gliche Bewuchsschutzstrategie, die in kleinem Ma\u00dfstab bereits erprobt wurde, zur Praxisreife gef\u00fchrt werden. Das Wirkprinzip besteht hier in einer diskontinuierlichen, strominduzierten pH-\u00c4nderung auf der zu sch\u00fctzenden Oberfl\u00e4che.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Projektbearbeitung teilt sich in 2 Phasen. Innerhalb der ersten 18 Monate wurden auf einem 4 x 8 m langen Ponton mit einer Unterwasserfl\u00e4che von ca. 28 m2 verschiedene Probebeschichtungen (5 Grund-varianten) aufgetragen und \u00fcber den Zeitraum eines \u00be Jahres in ihrer Funktionsweise beobachtet, messtechnisch begleitet (pH-\u00c4nderung, Bewuchsschutzwirkung, Dauerhaftigkeit) und dokumentiert.
\nDiese 1. Phase schloss die Konstruktion und den Bau einer elektrischen Ansteuerungsanlage, Vorversuche zur Optimierung der leitf\u00e4higen Polymerschicht und zahlreiche Versuche zum Auftragen d\u00fcnner Titanschichten auf Epoxidharz (Grundierung am Schiff) ein.
\nDie Funktionsweise der Teilfl\u00e4chen konnte anhand von kontinuierlichen rechnergest\u00fctzten Aufzeichnungen der Strom- und Spannungswerte \u00fcber den gesamten Zeitraum verfolgt werden, die Einsch\u00e4tzung des Bewuchses auf den Probefl\u00e4chen und des farbtechnischen Zustandes der Oberfl\u00e4chen erfolgte in monatlichen Abst\u00e4nden durch einen Taucher und nach Herausnahme des Pontons. Zur Einsch\u00e4tzung einer eventuell vom Betrieb der Anlage ausgehenden Scheuchwirkung durch das elektrische Feld wurde zum einen das Verhalten vorbeischwimmender oder in der N\u00e4he siedelnder Organismen (Schwebegarnelen, Quallen, Asseln, Fische), zum anderen das von in einem kleinen Gehege zwischen den Elektroden (Fl\u00e4che\/Gegenelektrode) positionierten Tobiasfischen bei Einschaltung des Stroms beobachtet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Einen Schwerpunkt stellte die Applikation des erforderlichen Schichtaufbaus unter Werftbedingungen dar. W\u00e4hrend die \u00e4u\u00dfere leitf\u00e4hige Polymerschicht (das entwickelte Produkt tr\u00e4gt die Bezeichnung LFB CONDUCTIV) so weit optimiert werden konnte, dass sowohl das Aufbringen als auch die Materialeigenschaften als zufriedenstellend gel\u00f6st betrachtet werden k\u00f6nnen, ergaben sich beim Auftragen der f\u00fcr das Funktionsprinzip essentiell erforderlichen d\u00fcnnen Titanschicht auf die \u00fcbliche Korrosionsschutzschicht aus Epoxidharz aufgrund der Temperaturempfindlichkeit und Elastizit\u00e4t des Untergrundes erhebliche Probleme. Von den erprobten Methoden (Kaltgasspritzen, Lichtbogenspritzen, Flammspritzen, Hochgeschwindigkeitsflammspritzen) erwies sich das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen als beste Variante. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist sie derzeit aber noch nicht konkurrenzf\u00e4hig. Neben dem Auftrag von Titan wurde – um sp\u00e4ter eventuell Kosten zu sparen – auch Aluminium gespritzt. Diese Variante bew\u00e4hrte sich im Funktionstest nicht. Die ebenfalls untersuchte Verwendung von Drahtgeweben oder Titanlochfolien als Ersatz f\u00fcr das Metallspritzen war bez\u00fcglich der Funktionalit\u00e4t erfolgreich, unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten aber ebenso wenig realistisch wie das Metallspritzen.
\nAls erfolgreich sind dagegen die Untersuchungen hinsichtlich der Bewuchsschutzwirkung des Systems auf gro\u00dfen Fl\u00e4chen einzusch\u00e4tzen. Es zeigte sich, dass sich mit der Methode auch auf gr\u00f6\u00dferen Fl\u00e4chen Mikro- und Makrobewuchs zumindest f\u00fcr die Dauer eines Jahres (Versuch noch nicht abgeschlossen) verhindern l\u00e4sst, ohne dass inakzeptable Spannungen erforderlich werden. Auch konnte gezeigt werden, dass offensichtlich keine unerw\u00fcnschten St\u00f6rungen oder Nebenwirkungen f\u00fcr das aquatische \u00d6kosystem zu bef\u00fcrchten sind. Bez\u00fcglich der zu erwartenden Standzeiten des Beschichtungssystems ist aus den Versuchen bislang zu schlussfolgern, dass unter realen Bedingungen am Schiff, wenn die Anlage im Winterhalbjahr und bei Revierfahrt abgeschaltet bliebe, durchaus 3 – 4 Jahre realistisch erscheinen.
\nEine von der Anlage ausgehende Scheuchwirkung auf Nichtzielorganismen konnte nicht beobachtet werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
3 Artikel in Zeitschriften (GEO 2x, Schiff & Hafen 1x), 1 Radiointerview (Deutschlandfunk), zahlreiche Pressemeldungen in Lokalzeitungen<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Als Fazit aus der ersten Projektphase sind einerseits wichtige Erfolge, andererseits aber auch nicht voll erreichte Ziele zu konstatieren. So gelang es, eindrucksvoll zu zeigen, dass elektrisch gesteuerter, pH-induzierter Bewuchsschutz auch auf gr\u00f6\u00dferen Fl\u00e4chen funktioniert und sich damit sowohl Makro- als auch Mikrobewuchs verhindern oder zumindest sehr stark reduzieren (um 95 %) l\u00e4sst. Kommt es dennoch an einigen Stellen zu einer Besiedlung z.B. durch Seepocken, werden diese in ihrer Haftung durch die sauren pH-Werte (kalkl\u00f6send) beeintr\u00e4chtigt und lassen sich relativ leicht entfernen.
\nProbleme bereitet nach wie vor das Spritzen d\u00fcnner Metallschichten auf Epoxidharz. Die bisher erprobten Verfahren weisen derzeit f\u00fcr den Praxisbetrieb noch eine zu geringe Fl\u00e4chenleistung auf und sind auch f\u00fcr gro\u00dfe, unter Werftbedingungen zu beschichtende Fl\u00e4chen noch zu teuer, um eine konkurrenz-f\u00e4hige Alternative darzustellen.
\nF\u00fcr das weitere Vorgehen wird vorgeschlagen, da das Auftragen der d\u00fcnnen Titanschicht auf Epoxidharz noch nicht ausreichend optimiert aber ein unverzichtbarer Bestandteil des Gesamtsystems ist, die zweite, unmittelbar im Anschluss geplante Etappe, f\u00fcr die die Applikation von 25 m2 am Schiff vorgesehen war, vorerst zu verschieben und w\u00e4hrend einer kostenneutralen Auszeit von 6 Monaten weiter nach einer effektiven Applikationsvariante f\u00fcr die Titanschicht zu suchen. Erst wenn diese endg\u00fcltig feststeht und sichere Erprobungsergebnisse vorliegen, sollte die zweite Etappe wie geplant in Angriff genommen werden und ein Versuch am Schiff starten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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