Cleaner Ocean Coatings



Projekt COC

Der Bewuchs von Schiffsrümpfen (Fouling) führt in der maritimen Branche zu enormen ökologischen und ökonomischen Mehrbelastungen. Ein zusätzlicher Kraftstoffverbrauch von bis zu 40 % sowie ein damit einhergehender erhöhter Ausstoß von umweltgefährdenden Treibhausgasen sind nur einige negative Aspekte. Um dem entgegenzuwirken, werden Schiffsrümpfe durch Antifoulingbeschichtungen vor Bewuchs geschützt. Hierbei kommen Biozide zum Einsatz, die kontinuierlich freigesetzt werden und somit Lebewesen abtöten.

Nach dem Verbot des überaus erfolgreichen Biozids TBT im Jahre 2008 kommt bis heute eine Vielzahl an Bioziden zum Einsatz, deren negative Auswirkungen auf die Weltmeere immer stärker in den Fokus geraten. Verbote wie z.B. am Bodensee, wo das Verwenden von Antifoulinganstrichen grundsätzlich untersagt ist, sind zunehmend zu erwarten. Einen weiteren Einschnitt wird die im Jahre 2019 in Kraft tretende EU-Biozidverordnung bedeuten. Diese beinhaltet nicht nur das EU-weite Verbot nahezu aller bisher auf dem Markt befindlichen Substanzen, sondern umfasst bei Nichtbeachtung der Richtlinien ein Einlaufverbot in die EU-Handelshäfen.


Die Nachfrage nach biozidfreien Alternativen ist aus diesen Gründen innerhalb der letzten Jahre enorm gestiegen und hat somit auch in der Wissenschaft fortwährend an Bedeutung gewonnen.

In enger Kooperation mit der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel sowie den Projektpartner Wilckens Farben und Teyfel Automation entwickelt die Phi-Stone AG im Rahmen des Projektes COC - Cleaner Ocean Coatings - eine biozidfreie Alternative. Eine extrem glatte und gleichzeitig hochfeste Oberfläche, die Anhaften von Bewuchs erschwert, einfaches Reinigen ermöglicht, und den Rumpf vor Biokorrosion schützt ist hierbei das Prinzip.


Basis bildet ein lösemittelfreies Zweikomponentensystem (Polymer), welches durch die Zugabe spezieller keramischer Füllpartikel (CSP - Core Spike Particles) die notwendige mechanische Festigkeit erhält.  Dieses Komposit (CSPC)  kann mittels Rolle oder Sprühtechnik verarbeitet werden.

Da dass Ziel des Projektes das einfache Entfernen von Bewuchs auf Oberflächen darstellt, sollen neben der Materialentwicklung Teststände entwickelt werden, die Aussage über das Reinigungsverhalten liefern. Für den Labormaßstab ist in diesem Kontext ein Strömungskanal vorgesehen (siehe Abbildung), der mithilfe eines Kraftsensors Aussagen über die für die Reinigung notwendigen Scherkräfte liefern soll.

 

 

Für den Einsatz im Feld wird darüber hinaus ein dynamischer Teststand entwickelt. Dieser besteht aus mehreren Probenträgern, die mittels eines Elektromotors auf bis zu 8 Kn beschleunigt werden können. Hier kann das Langzeitverhalten der Beschichtung unter natürlicher Bedingung getestet werden, gleichzeitig ist es möglich, das Reinigungsverhalten unter simulierter Fahrt durchs Wasser zu testen.

 


 

Durch den Projektpartner Wilckens Farben besteht außerdem die Möglichkeit, auf weltweit verteilte Teststände zuzugreifen, sodass das Bewuchsverhalten unter verschiedenen klimatischen Bedingungen beobachtet werden kann.


Die Entwicklung einer teilautomatisierten Applikationstechnik wird durch den Projektpartner Teyfel Automation betreut. Hierbei gilt es, die entwickelte Beschichtung mittels angepasster Sprühtechnik großflächig auch auf geschwungene Flächen wie Schiffsrümpfe aufzubringen.