Umwelttechnik 16.04.2004, 18:29 Uhr

Farbe sorgt für saubere Luft

VDI nachrichten, Stuttgart, 16. 4. 04 – Nanoteilchen aus Titandioxid, in Farben, Lacke, Zemente eingebaut, „fangen“ schädliche Stickoxide aus der Luft und neutralisieren sie. Das Verfahren ist bereits erprobt, demnächst sollen erste Produkte auf den Markt kommen. Als Zufallsfund der Forschung ergab sich, dass die Teilchen u.a. auch Lösemittel unschädlich machen können.

Diesige, trübe und stickige Luft ist ein sicheres Zeichen für zu viel Abgase in der Atmosphäre. Sie wieder sauber zu bekommen, ist eigentlich unmöglich. Bis heute müssen Abgase an der Quelle gefiltert und gereinigt werden. So gelangt das Gros der Schadgase erst gar nicht in die Umwelt. Doch nicht in allen Fällen glückt dies.
Dafür haben Forscher eines EU-Projektes nun eine Möglichkeit erkundet, die Schadstoffe nachträglich aus der Luft zu entfernen. Die Idee ist erstaunlich einfach und bequem. Der universelle Umweltreiniger kann in verschiedene Anstriche für Gebäude und Straßen eingearbeitet werden.
In einem Putz für Häuserfassaden soll die Wunderwaffe gegen Stickoxide und organische Schadstoffe in der Luft als erstes eingesetzt werden. Die Farbe der Anstriche kann beliebig gewählt werden. Im ersten Produkt will der Hersteller Millenium Chemicals aus dem US-Bundesstaat Maryland sich jedoch auf weiße Farbe beschränken. Das Spezial-Produkt soll in nächster Zeit in Europa auf den Markt kommen.
Auch Zement und andere Werkstoffe lassen sich in einen Umweltreiniger verwandeln. Vor zwei Jahren wurden 7000 m2 Fläche einer Straße bei Mailand mit dem Spezial-Zement versehen. Die Stickoxide in der Luft nahmen daraufhin um fast zwei Drittel ab die Luftqualität in Straßennähe soll seither deutlich besser sein.
„Die intelligenten Materialien und Beschichtungen funktionieren, weil die Luft draußen stets in Bewegung ist und immer neue Schadstoffe angeschleppt werden, die auf der Schicht haften bleiben“, erklärt Dimitrios Kotzias. Kotzias untersucht die Eigenschaften der Luftreiniger am Forschungszentrum Ispra in Norditalien. Winzige Teilchen aus Titandioxid sind der Schlüssel zum Geheimnis der Wunderbeschichtungen, welche die Wissenschaftler in einem EU-Projekt erforscht und entwickelt haben. Die Kügelchen aus Titandioxid sind nur so groß wie ein 10 000stel Durchmesser eines menschlichen Haares und für das bloße Auge unsichtbar.
Da die Teilchen in dieser Größe transparent sind, lassen sie sich grundsätzlich zu jedem Farbton hinzumischen. Die Kügelchen sind in dem Anstrich fein verteilt. „Eine Schicht von 0,3 mm Dicke genügt, um fünf Jahre lang in einer stark verschmutzten Stadt ihren Dienst zu tun“, sagt Robert McIntyre von Millenium Chemicals.
An der Oberfläche der winzigen Kügelchen bleiben Stickoxide hängen, werden in die entsprechende Säure verwandelt und dann mit einer weiteren Zutat in der Farbe neutralisiert. Dabei entsteht ein Salz, das Nitrat. Dieses wird durch Regen von der Hausfassade abgewaschen und sickert in kleinen Mengen in den Boden. In großen Mengen ist Nitrat im Boden und Wasser jedoch schädlich. Doch überwiegt nach Ansicht der Forscher der positive Effekt für Mensch und Umwelt.
Kotzias erklärt: „In Untersuchungen konnten wir nachweisen, dass Titandioxid auf Trägermaterialien in der Lage ist, bis zu 30 % des Stickstoffdioxids und bis zu 90 % an Stickstoffmonoxid abzubauen.“ Darüber hinaus können die Nanopartikel jedoch auch organische Schadstoffe wie Lösemitteldämpfe zerstören. Wie hoch hier der Wirkungsgrad ist, wird derzeit ermittelt. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht erzeugen die Titandioxid-Kügelchen hochaktive Radikale, welche mit den organischen Fremdstoffen reagieren und diese abbauen.
„Stickoxide und organische Gase sind Vorläufersubstanzen für bodennahes Ozon und damit verantwortlich für Smog in den Städten“, erläutert Kotzias. Die Schadstoffe verstärken Asthma, Allergien und begünstigen Atemwegserkrankungen wie Bronchitis. Gerade bei kräftiger Sonnenstrahlung im Sommer erreichen die Ozonwerte in der Stadtluft Spitzenwerte. Dann wird von körperlicher Aktivität abgeraten. Vor diesem Hintergrund müssen bis zum Jahr 2010 die Konzentrationen an Stickoxiden europaweit deutlich sinken. Die intelligenten Beschichtungen könnten dabei helfen, die künftigen Grenzwerte einzuhalten und die Luft in den Städten zu verbessern.SUSANNE DONNER

  • Susanne Donner

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