DE4109197A1 - Verfahren zur verhinderung von bewuchs an untergetauchten oberflaechen durch sporadische, gesteuerte veraenderung deren physikalischer eigenschaften - Google Patents

Description

Die Notwendigkeit einer mit dem Korrosionsschutz verbundenen Strategie der Verhinderung biologischen Bewuchses auf Unterwasserstrukturen bzw. in Kühlsystemen ist aufgrund der dadurch möglichen immensen ökonomischen Schäden besonders heute, im Zeitalter der Ressourcenlimitierung, mehr denn je umstritten. Das effektivste und auf diesem Gebiet weltweit nach wie vor vorwiegend praktizierte Verfahren besteht deshalb in einer Be­ schichtung der entsprechenden Oberflächen mit hochgiftigen Anstrichen. Da aufgrund der besonderen Spezifik der als Bewuchsorganismen in Frage kommenden Tier- und Pflanzengruppen zu diesem Zweck Breitbandgifte (vorwiegend Schwermetalle und in jüngster Zeit vor allem Organozinn und Kupfer) eingesetzt werden müssen, werden auch eine Vielzahl von "Nicht­ zielorganismen" betroffen und es kommt zu beträchtlichen, mittlerweile auch bereits eindeutig nachgewiesenen, gravierenden Schädigungen der Umwelt.

Die außerordentlich vielfältigen Versuche alternative Strategien zu ent­ wickeln, der fragwürdige Ersatz der bekannten durch neue unbekannte meist synthetische Gifte soll hier völlig ausgeklammert werden, hat zu einer Vielzahl von verschiedenen Ansätzen geführt, die aber alle noch nicht einsetzbar sind. Auch die im Moment vermutlich aussichtsreichste und in einigen kommerziellen Punkten bereits umgesetzte Variante einer Modi­ fizierung der Oberflächenspannung und damit eine Herabsetzung der An­ heftung von Bewuchsorganismen muß in der Praxis nach wie vor von Biozi­ den unterstützt werden und bietet auch sonst technische Schwierigkeiten bezüglich der Applikation und Untergrundvorbehandlung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an definierten in natürlichen Gewässern untergetauchten bzw. ständig damit in Berührung kommenden Ober­ flächen das Ansetzen von Bewuchsorganismen zu verhindern, ohne das be­ treffende Biotop zu schädigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu schützende Oberfläche mit einem freie ionische Gruppen aufweisenden Anstrichfilm beschichtet wird.

Durch Anlegen einer Spannung an diesen Anstrich kommt es je nach Polari­ tät und Höhe der Spannung in einer mikroskopisch dünnen, die Oberfläche umgebenden Wasserschicht zur Bildung stark saurer bzw. basischer pH-Wer­ te. Der bewuchsverhindernde Effekt ergibt sich neben den abweichenden pH-Werten aus einer in unregelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgenden Umpolarisierung, die wiederum einen ständigen Wechsel der pH-Verhältnisse im unmittelbaren Oberflächenbereich nach sich zieht. Abgesehen davon, daß extreme pH-Werte für biologische Objekte im Freiland generell lebens­ feindlich sind - speziell für Bewuchsalgen und Bakterien wurde ein stark hemmender Einfluß nachgewiesen - wird ein Unterlaufen der Strategie durch Spezialisten über die ständige Änderung des pH-Wertes in unterschied­ lichen, nicht zu langen Intervallen verhindert.

Das Wesen der Erfindung soll an einem im folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Die Beschichtung der zu schützenden Oberfläche mit einem Gemisch aus Sulfopropyl-sepharyl-dextran und Latex (das in diesem Fall als Binde­ mittel dient) führt bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die Be­ schichtung durch Ausrichtung der ionischen Gruppen im Film zur Ausbil­ dung definierter pH-Verhältnisse in einer mikroskopisch dünnen Schicht an der Oberfläche, sofern sich diese im Wasser befindet.

Ein elektronischer Taktgeber mit Zufallsgenerator polt das Potential in unregelmäßigen Zeitabständen (< 20 min, < 1 h) um, wodurch jeweils die entgegengesetzte Oberflächenladung entsteht und sich in einem Fall H⁺, im anderen OH⁻-Ionen an der Oberfläche konzentrieren.

Statt des verwendeten Sulfopropyl-sepharyl-dextrans kann auch jede beliebige andere Substanz verwendet werden, die je nach gewünschtem pH-Bereich unterschiedlich starke An- bzw. Kationengruppen frei auf­ weist.

Organismen, die als Spezialisten extrem hohe bzw. sehr niedrige pH-Werte tolerieren können und denen es jeweils in einer Phase gelungen ist sich festzusetzen, können das andere Extrem nicht tolerieren und sterben ab, wodurch eine dauerhafte Anheftung von Bewuchsorganismen verhindert wird.

Als mögliche Anwendungsgebiete sind alle Bereiche der Schiffahrt, der off-shore Technik, der Energiewirtschaft (Kühlwasserproblematik) sowie des See- und Hafenbaus aber auch alle Bereiche, die auf eine kontinu­ ierliche, langfristige Meßwerterfassung im aquatischen Bereich ange­ wiesen sind, zu nennen.

Claims (1)

1. Das Verfahren zur Verhinderung von Bewuchs an untergetauchten Oberflä­ chen ist dadurch gekennzeichnet,

   • a) daß die zu schützende Oberfläche mit einem freie ionische Gruppen aufweisenden Anstrichfilm beschichtet wird,
   • b) an diesen Anstrichfilm eine Spannung angelegt wird, die in Abhängig­ keit von Polarität und Stärke in einer mikroskopisch dünnen Wasser­ schicht über dem Anstrich zur Entstehung extremer pH-Werte führt,
   • c) durch in unregelmäßigen Abständen erfolgende Umpolungen es zu einem ständigen Wechsel der pH-Verhältnisse im unmittelbaren Oberflächen­ bereich kommt.