DE2411620C3 - Einrichtung gegen Bewuchs von Meeresorganismen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gegen den Bewuchs von Meeresorganismen an im Meer befindlichen Gegenständen, bestehend aus einem deren Metalloberfläche teilweise bedeckenden rasterartigen Kupferüberzug.

Jeder feste Gegenstand, der ständig oder überwiegend mit Seewasser in Berührung kommt, wird binnen kurzem durch pflanzliche und tierische Organismen besiedelt und überzogen.

Es sind Antibewuchsmittel bekannt, bei denen der bewuchshindernde Effekt durch toxische Metalle ausgelöst wird. Dazu zählen einige toxisch wirkende Schwermetalle wie Kupfet und .vupferlegierungen, gefolgt von Metallen mit geringer Wirkung wie Zink, Cadmium und Quecksilber. In anc -ganischen oder organischen Verbindungen können Metalle wie Zink, Cadmium, Zinn und Quecksilber jedoch eine stärkere bewuchshindernde Wirkung haben. Das Verhalten gegenüber Bewuchs ändert sich, wenn verschiedene Metalle in Seewasser miteinander gekoppelt werden. Hierdurch kann die bewuchshindernde Wirkung verstärkt, geschwächt oder ganz aufgehoben werden. Zum Beispiel verliert Kupfer in Kombination mit Aluminium, Zink und Eisen gänzlich seine bewuchshindernden Eigenschaften.

Durch Kombination von in Seewasser eingetauchten Metallen entsteht ein galvanisches Element, wobei die Auflösungsgeschwindigkeit der Metalle im Seewasser von ihrer Stellung in der elektrischen Spannungsreihe abhängig ist. Bei der Kombination geht dann das unedlere Metall verstärkt in Lösung und das edlere Metall wird vor der Autlösung geschützt. Für den Grad der Giftwirkung gegenüber Bewuchsorganismen ist die Menge der in Lösung gehenden Metallionen ausschlaggebend. Geht ein giftiges Metall einer Kombination nicht mehr in Lösung, so ist die bewuchshindernde Wirkung aufgehoben. Wird Kupfer anstatt mit einem unedleren mit einem edleren Metall gekoppelt, so kann damit erreicht werden, daß die Giftwirkung des Kupfers infolge erhöhter Auflösungsgeschwindigkeit vergrößert wird.

Aus der GB-PS 2 01 503 ist eine den Bewuchs von Meeresorganismen hindernde Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Diese Einrichtung besteht aus einem in geschmolzenem Glas eingebetteten netzförmigen Kupferdrahtgeflecht und kann, weil sie durch die Glasschicht elektrisch isoliert ist, auf aus normalem Schiffsbaustahl (Eisen) bestehenden Schiffswänden elektrisch nicht leitend angeordnet werden. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sie, um bewuchshindernd wirksam zu sein, nur mit Hilfe einer elektrisch nicht leitenden Bindemittel- bzw. Isolationsschicht gegen eine Eisenwand verwendet werden kann,

Schließiich ist in der Zeitschrift »Nickel-Berichte« Nr. 38, Oktober 1973 auf Seite 2 die Verwendung von Kupfer-Nickel-Schiffshüllen als meeresbewuchshindernd beschrieben. Darin ist angegeben, daß von vier Schiffen völlig gleicher Bauart, eines davon anstelle des herkömmlichen Stahlrumpfes mit einer Hülle aus CuNiIOFe ausgerüstet war und bei dem nach mehrmonatigem Einsatz keine Wanddickenabnahme feststellbar war. Nachteilig ist dabei, daß zur Erzeugung de* toxischen Wirkung die gesamte Schiffshülle aus einer Kupferlegierung hergestellt ist

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine im konstruktiven Aufwand relativ einfache Einrichtung gegen den Bewuchs von Meeresorganismen zu schaffen, mit der der Effekt der giftigen Fernwirkung als Bewuchsschutz auf seewasserbeständigen Stählen verstärkt genutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Metalloberfläche aus seewasserbeständigem Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl besteht, mit dem der Kupferüberzug elektrisch leitend verbunden ist

In der vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der rasterartige Kupferüberzug mittels Schraub-, Niet- oder elektrisch leitender Klebeverbindungen an der Chrom-Nickel-Molybdän-Stahloberfläche befestigt oder auf diese aufgeschrumpft ist.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die mit den seewasserbeständigen Stählen gekoppelten und aus Kupfer oder Kupferlegierungen bestehenden Überzug (z. B. Mäander, Gitter, Streifen, Bänder oder Ringe) verstärkt in Lösung gehen.

Durch das galvanische Verhalten der miteinander gekoppelten Metalle, wovon im Seewasser der seewasserbeständige Stahl gegenüber dem Kupfer bzw. seiner Legierungen sich als edleres Metall verhält, tritt infolge deren erhöhter Auflösungsgeschwindigkeit auch eine erhöhte Giftwirkung auf, die sich wiederum in einer erhöhten, die Meeresorganismen schädlich beeinflussenden Fernwirkung zeigt.

Wegen der bereits erwähnten auf Meeresorganismen giftig wirkenden Kupierionen ist eine verstärkte Lösung bzw. erhöhte Auflösungsgeschwindigkeit des Kupfers von Nutzen. Die Fernwirkung der giftigen Kupferionen auf die Umgebung wird vergrößert, wodurch es möglich ist, größere Bereiche der Stahloberfläche in der Umgebung des Kupfers oder dessen Legierungen (Kupfernickel) von schädlichem Bewuchs frei zu halten. Um eine Stahloberfläche aus seewasserbeständigem Stahl beispielsweise während eines Zeitraumes von 4 Jahren gegen Bewuchs zu schützen, müßten Kupfer-Nickel-Streifen von etwa 2,5 mm Dicke aufgebracht werden. Dabei können die Abstände zwischen den einzelnen etwa 40 mm breiten Streifen bei ausreichender Wirkung etwa 80 mm betragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben und anhand der Zeichnung erläutert:

Die Figur zeigt eine zylindrische Unterwasserkammer 1 aus seewasserbeständigem Stahl (z. B. X2CrNiMo 1812), als Beispiel aufgeteilt in drei Teile a, b, c, von

denen jeder Abschnitt auf seiner Oberfläche eine verschiedene Anordnung von· aus Kupfer oder einer Kupferlegierung (z. B. CuNi 10 Fe) bestehenden Ringen 2, Gitter 3 und Streifen 4 aufweist. Sie sind entweder durch Schrumpfen, was zweckmäßigerweise bei der Ausführung in Ringform angewandt wird, oder durch Schraub- oder Nietverbindungen auf die Oberfläche der Unterwasserkammer 1 aufgebracht Durch die Kombination des Kupfers bzw. seiner Legierung (Kupfernikkei) mit dem seewasserbeständigen Stahl und ihres Verhaltens im Seewasser 5, wobei sich der Stahl gegenüber dem Kupfer aufgrund seiner Passivierungsschicht edler verhält, entsteht ein galvanisches Element Das aufgrund dieser Lokalelementenbildung in Lösung gehende Kupfer bzw. seine Auflösungsgeschwindigkeit ist dabei von seiner Stellung in der elektrischen Spannungsreihe abhängig. Das heißt, das Kupfer geht verstärkt in Lösung, wobei der edlere Stahl von der Auflösung geschützt wird. Für den Grad der Giftwirkung gegenüber den Bewuchsorganismen des Seewassers ist die Menge der in Lösung gehenden Kupferionen ausschlaggebend. Durch diese verstärkte Lösung von Kupferionen wird die Giftwirkung und damit seine Fernwirkung auf die Umgebung vergrößert Es ist daher möglich, größere Abschnitte bzw. Bereiche »x« der Stahloberfläche bzw. Unterwasserkammer 1 in der Umgebung der darauf angeordneten Ringe, Gitter oder Streifen 2, 3, 4 aus Kupfer oder Kupfernickel von Bewuchs frei zu halten.

Wie Versuche mit Stahlplatten aus X2CrNiMo 1812 und darauf befestigten Streifen aus Kupfer und Kupfernickel CuNi 10 Fe während zweier Bewuchsperioden bezüglich ihres Bewuchsverhaltens in der Nordsee und an der Eibmündung gezeigt haben gingen diese Streifen verstärkt in Lösung, wobei der Abtrag beim Kupfer 1,5 bis 2,0 mm/Jahr und beim Kupfernickel 0,5 bis 0,7 mm/Jahr betrug. Mit diesen Streifen wurde infolge der hohen Auflösungsgeschwindigkeit eine Fernwirkung von 30 bis 40 mm erzielt.

Hierzu 1 Blatt zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung gegen den Bewuchs von Meeresorganismen an im Meer befindlichen Gegenständen, bestehend aus einem deren Metalloberfläche teil- s weise bedeckenden rasterartigen Kupferüberzug, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche aus seewasserbeständigem Chrom-Nikkel-Molybdän-Stahl (1) besteht, mit dem der Kupferüberzug (2,3,4) elektrisch leitend verbunden ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rasterartige Kupferüberzug (2,3,4) mittels Schraub-, Niet- oder elektrisch leitender Klebeverbindungen an der Chrom-Nickel-Moiybdän-Stahloberfläche (1) befestigt oder auf diese aufgeschrumpft ist