Mit „kĂŒnstlicher Haihaut“ Schiffe vor Bewuchs und Meere vor Gift schĂŒtzen

Neuer Spritzlack soll Spritverbrauch und Schadstoffausstoß senken – 350.000 Euro Förderung von DBU

Bremen. Wenn Handelsschiffe ĂŒber die Weltmeere schippern, reist das Umweltrisiko hĂ€ufig mit. Sobald sich Algen und Muscheln an RĂŒmpfen festsetzen, nimmt der Wasserwiderstand zu, Spritverbrauch und Schadstoffausstoß steigen ins Beispiellose. Damit das nicht passiert, werden SchiffswĂ€nde speziell beschichtet. Diese Anstriche sind aber oft giftig und schaden den Wasserlebewesen. Das Bionik-Innovations-Centrums (B-I-C) der Hochschule Bremen hat einen giftfreien, streichfĂ€higen Schutzanstrich gegen Bewuchs fĂŒr Boote entwickelt, dessen Wirkungsmechanismus nun auch bei großen Schiffen angewendet werden soll. Mit der Firma Wilckens Farben (GlĂŒckstadt) und 350.000 Euro der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) soll ein Spritzlack neu entwickelt werden, der die guten Erfahrungen mit den manuellen Bootsanstrichen auf große FlĂ€chen und industrielle Verfahren mit hohen Lackiergeschwindigkeiten ĂŒbertrĂ€gt.

„Hochgiftige Inhaltsstoffe“ fĂŒhrten bei zahlreichen Tierarten zu Unfruchtbarkeit

„Schiffe werden vor Bewuchs, GewĂ€sser vor Giften geschĂŒtzt. Gleichzeitig können Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß deutlich gesenkt werden“, sagt Prof. Dr. Antonia Kesel vom B-I-C. Vorbild fĂŒr die giftfreie Farbe ist die besondere Hautstruktur von Haien. In der Schifffahrt stelle der ungewollte Bewuchs an RĂŒmpfen seit jeher ein zentrales ökologisches und ökonomisches Problem dar, sagt DBU-GeneralsekretĂ€r Dr.-Ing. E. h Fritz Brickwedde: „Bereits kleinste Ablagerungen an der Schiffsunterseite fĂŒhren dazu, dass der ĂŒbliche Kraftstoffverbrauch von Frachtschiffen von etwa drei Millionen Tonnen jĂ€hrlich um bis zu 25 Prozent ansteigen kann.“ Hinzu kĂ€men Unmengen an Treibhausgasen wie Kohlendioxide oder Schwefeloxide, die bei der Fahrt in die Luft gepustet wĂŒrden. Eine scheinbare Lösung seien in der Vergangenheit so genannte Antifouling-Farben gewesen, metallhaltige Breitbandgifte (z.B. Tributylzinn, TBT), die die anhaftenden Organismen abtöteten, ergĂ€nzte Kesel. Doch die „hochgiftigen Inhaltsstoffe“ hĂ€tten bei zahlreichen Tierarten nachweislich zu Unfruchtbarkeit gefĂŒhrt und seien 2008 schließlich verboten worden.

Selbst gifthaltige Antifoulingfarben können den unerwĂŒnschten Bewuchs nicht ganz stoppen. Der muss bisher mit hohem Energie- und Zeitaufwand vom Schiffsrumpf entfernt werden.

"GrĂŒne" Farbalternative fĂŒr Einsatz im großtechnischen Maßstab neu entwickeln

In frĂŒheren Modellprojekten habe das B-I-C bereits eine „grĂŒne“ Alternative zu den bisher verwendeten Antifoulings entwickelt und gemeinsam mit der Firma Vosschemie seit 2009 am Markt platziert, erinnert Dr. Jörg LefĂšvre, Experte fĂŒr umweltfreundliche Verfahren und Produkte bei der DBU. Die Farbe könne bislang nur fĂŒr den manuellen Anstrich kleiner FlĂ€chen, nicht aber im großtechnischen Maßstab eingesetzt werden, da der Lack nicht auf die in der Industrie gĂ€ngigen Spritzverfahren abgestimmt sei. FĂŒr den großflĂ€chigen Einsatz mĂŒsse die Rezeptur neu entwickelt werden, seien Untersuchungen im Labor und am Objekt erforderlich. „Die wissenschaftlich-unternehmerische Kooperation bildet dafĂŒr eine hervorragende Voraussetzung“, betont Brickwedde.

Haihaut als Vorbild fĂŒr neuen Lack

Das Besondere an dem neuen Lack sei, dass er allein auf der Basis physikalischer Eigenschaften funktioniere und keinerlei Biozide, wie Kupferpulver oder Kupfersalze, in die Umwelt abgebe. Ideengeber war laut Kesel die Natur: „Haie besitzen auf ihrer Haut kleine ‚ZĂ€hne‘, die so genannten Dentikel. Sie sind so ausgerichtet, dass sich die Haut glatt anfĂŒhlt, wenn man dem Hai vom Kopf zum Schwanz ĂŒber den RĂŒcken streicht; anders herum ist sie dagegen rau.“ Diese besondere Hautstruktur senke den Wasserwiderstand und verbessere die Beweglichkeit des Tieres. Die Ă€hnlich konzipierte raue OberflĂ€che des Lacks erschwere es Wasserlebewesen, sich am Schiffsrumpf zu verankern. Durch den regelmĂ€ĂŸigen Wasserstrom werde der lose anhaftende Algenschleim mitgerissen und bilde keinen weiteren NĂ€hrboden fĂŒr andere Organismen – „eine Art Selbstreinigung“, so Kesel. Durch die geringeren StrömungswiderstĂ€nde könne Sprit gespart und der Ausstoß von Treibhausgasen gesenkt werden.

Gifteintrag in die Umwelt verringern

Im Projekt solle die neue Lackrezeptur auch ökologisch weiter optimiert werden, sagt LefĂšvre. Bei erfolgreicher EinfĂŒhrung der Farbe in den Markt könne nicht nur der Gifteintrag in die Umwelt verringert werden, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, dass durch den Bewuchs an Schiffen fremde Tierarten eingeschleppt wĂŒrden, die die heimische Artenvielfalt gefĂ€hrdeten.

Ansprechpartner fĂŒr Fragen zum Projekt (AZ 30726): Prof. Dr. Antonia Kesel, Hochschule Bremen, Telefon:  0421/59052525, Telefax: 0421/59052537

Prof. Dr. Antonia B. Kesel untersucht Biofoulingbewuchs an einem Containerschiff in der Cassens Werft in Emden.

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