Materialwissenschaften 05.02.2013, 14:33 Uhr

Elastischer Spezialanstrich schüttelt Meeresbewohner vom Schiffsrumpf ab

An Schiffshüllen angelagerte Meeresbewohner wie Muscheln, Seepocken, Algen oder Bakterien bremsen die Schifffahrt und verursachen weltweit hohe Kosten. So wird aufgrund des höheren Strömungswiderstandes bis zu 40 Prozent mehr Treibstoff benötigt. Jetzt haben Wissenschaftler einen neuartigen elastischen Anstrich entwickelt, der diese lästigen Anhängsel einfach abschüttelt, in dem er seine Oberfläche verändert.

Ein neuer, elastischer Spezialanstrich soll jetzt Muscheln und anderen Bewuchs am Rumpf großer Schiffe wirkungsvoll abschütteln.

Ein neuer, elastischer Spezialanstrich soll jetzt Muscheln und anderen Bewuchs am Rumpf großer Schiffe wirkungsvoll abschütteln.

Foto: Hamburger Hafen / D. Hasenpusch

„Wir haben ein Material entwickelt, das als Reaktion auf einen Stimulus wie Dehnung, Druck oder Elektrizität ‚knittert‘ oder seine Oberfläche verändert“, erklärt Ingenieur Xuanhe Zhao von der Duke University in North Carolina, USA. Das Elastomer in dem Anstrich sorgt dafür, dass sich das Material unter bestimmten Bedingungen auf mikroskopischer Ebene verformt. Biofilme aus Bakterien und andere Mikroorganismen können einfach abgleiten. Zum Bewuchs am Schiffsrumpf kommt es sehr schnell. Insbesondere, wenn Schiffe über einen längeren Zeitraum im Hafen liegen. Dann wirkt der Befall wie Bremsklötze. Auch Rost bildet sich schneller.

Abgesehen von den höheren Energiekosten entstehen weltweit wirtschaftliche Schäden in Milliardenhöhe, weil der Bewuchs regelmäßig entfernt und die Schiffsrümpfe anschließend neu lackiert werden müssen. Bisher eingesetzte Mittel wie bakteriozide Lacke schaden der Umwelt. Sie enthalten Giftstoffe, die das Ökosystem stark belasten.  Durch Ablagerung und Anreicherung im Meer werden die Lebewesen geschädigt. Deshalb ist beispielsweise der Einsatz des giftigen  Tributylzinn (TBT) inzwischen verboten. Der neu entwickelte elastische Anstrich hingegen belastet die Umwelt nicht.

Bei der Entwicklung dieses Spezialanstrichs orientierten sich die Forscher an den Flimmerhärchen in den Bronchien, die durch ihre Bewegungen Fremdkörper aus den Atemwegen entfernen können. Weichtiere und Korallen nutzen diese Härchen, um alles Fremde fernzuhalten. Das Material wurde im Labor mit simulierten Meereswasser und Seepocken erfolgreich getestet. Die Wissenschaftler schätzen, dass ähnliche Materialien auch in anderen Bereichen eingesetzt werden könnten, wo Bakterien Probleme verursachen. Sie denken dabei an die Oberfläche künstlicher Gelenke oder an wasseraufbereitende Membrane.

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