Biofouling ist in vielerlei Hinsicht ein großes Problem in der Schifffahrt. Zum einen werden durch den Bewuchs des Rumpfes der Reibungswiderstand und der Brennstoffverbrauch signifikant erhöht. Zum anderen ist Biofouling an Schiffen eine der Hauptfaktoren für die Einschleppung invasiver Arten, welche eine große Bedrohung für die sensiblen Ökosysteme an Deutschlands Küsten darstellen. Im Rahmen eines Workshops des Kompetenzzentrums GreenShipping Niedersachsen in Kooperation mit dem Maritimen Cluster Norddeutschland sind innovative und zukunftsfähige Projektideen zum Thema Antifouling diskutiert und entwickelt worden.

Seit der Schifffahrtskrise von 2008/2009, deren Folgen bis in die heutige Zeit noch zum Teil deutlich spürbar sind, ist der Druck auf Reedereien gestiegen, die Effizienz ihrer Flotten zu erhöhen. Ein großes Potenzial liegt in der Verringerung des hydrodynamischen Widerstandes der Schiffsrümpfe durch Vermeidung von Bewuchs. Optimierungen im Rumpfdesign sowie strömungsgünstigere Ruderanlagen und Propeller können nur dann ihre volle Wirkung entfalten, wenn die erzielten Effekte nicht durch den am Rumpf anhaftenden Bewuchs zunichte gemacht werden. Langfristiges Ziel sollte zudem die Entwicklung und Markteinführungen von biozidfreien Alternativen zum klassischen Antifouling-Anstrich sein.

EU-Biozidverordnung als Herausforderung für die Branche

Die bereits vor mehreren Jahren erfolgte Einführung der neuen EU-Biozidverordnung hat bis heute Konsequenzen für die Zulassung von Bioziden für die Verwendung in Antifouling-Anstrichen und Auswirkungen auf die deutsche Schiffbauwirtschaft. Jeder als Biozid zugegebene Stoff muss seither separat zugelassen werden, während zuvor alle Stoffe auf den Markt gebracht werden konnten, die nicht generell verboten waren. Ragnar Schwefel vom Verband Schiffbau und Meerestechnik erläuterte den Teilnehmerinnen und Teilnehmern die aktuellen Entwicklungen.

Fördermöglichkeiten für neue Projekte sind vorhanden

Jörg Wilke vom Northern Institut of Thinking informierte, welche Förderprogramme für verschiedene Zielsetzung in Frage kommen. Die gute Nachricht: Es gibt eine große Anzahl an Möglichkeiten für Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit guten Erfolgsaussichten Fördergelder zu akquirieren.

Neue Projektansätze

Verschiedene Ansätze für neue Projekte im Bereich „biozidfreie Antifouling-Systeme“ wurden in einem anschließenden Workshop im World-Café-Stil diskutiert. Ein Ansatz beispielsweise könnten reinigungsfähige Beschichtungen darstellen, um Schiffsrümpfe ohne Einsatz von Bioziden effektiv sauber zu halten. Hierbei liegen hohe Ansprüche an die mechanische Beständigkeit der Oberflächen. Zudem ist das Reinigen mit behördlichen Auflagen verbunden (Genehmigungspflicht) bzw. die beim Reinigen gelösten Bestandteile müssten aufgefangen und entsorgt werden. Vor einer flächendeckenden Anwendung dieses Ansatzes sind daher noch eine Vielzahl von Problemen technischer und rechtlicher Hürden zu umschiffen. Derartige Systeme könnten unter der Prämisse „Clean before you leave“ sinnvoll eingesetzt werden. Das bedeutet, dass Schiffe in kurzen Intervallen gereinigt werden müssten, bevor sich größere Organismen auf dem Biofilm ansiedeln und festsetzen können. Die Entfernung von bereits stark ausgeprägtem Bewuchs ist dagegen unverhältnismäßig aufwendiger.

Bei der Nutzung von bio-inspirierten Ansätze aus der Natur ist noch sehr viel Forschungsarbeit zu leisten. Dennoch ist in der Natur zu beobachten, dass zum Beispiel einige Korallenarten nicht bewachsen werden. Die Natur hat hier Mechanismen entwickelt, das Überleben der von einer sauberen Oberfläche abhängigen Spezies zu sichern. Die Identifikation dieser Wirkmechanismen und die Nutzbarmachung für zukünftige Antifouling-Systeme, sind Ansatzpunkte für völlig neue Wege in der Antifouling-Forschung.

Der ideale Weg wäre die Kombination aus biozidfreien Antifouling-Systemen mit strömungsreduzierenden Beschichtungen (Vorbild aus der Natur: Hai- oder Delfinhaut), um den Widerstand des Schiffsrumpfes im Wasser weiter zu reduzieren. Riplet-Strukturen und ähnliche Ansätze neigen aber dazu durch Ihre Beschaffenheit die Anhaftung von Biofilm zu befördern, sodass dieses Potenzial derzeit noch nicht ausgeschöpft werden kann. Die Anwendbarkeit solcher Konzepte in der Praxis zu erreichen, bietet ein interessantes und wichtiges Forschungsfeld.

In der heute gängigen Praxis beruhen nahezu alle Antifouling-Systeme auf mehr oder weniger stark biozidhaltigen Farbanstrichen. Nun werden aber vermehrt neue Wege beschritten, so sind zum Beispiel gute Erfahrungen mit dem Einsatz von Ultraschall zur Bewuchsverhinderung gemacht worden. Die Anwendung beschränkt sich hier aber vor allem auf komplizierte Strukturen wie Seekästen, Ruder- und Propelleranlagen sowie Seewasserkühler. Die Anwendung auf der Rumpfoberfläche könnte in Zusammenhang mit anderen Ansätzen (wie zum Beispiel reinigungsfähigen Oberflächen) durchaus vielversprechend sein.

Neue Impulse für Forschungsprojekte

Viele Workshop-Teilnehmerinnen und -Teilnehmer konnten interessante neue Ideen mit anderen Experten besprechen und einige erste Ideen und Ansätze konnten entwickelt werden. Das Kompetenzzentrum GreenShipping Niedersachsen bietet sich an, diese Ansätze bis zur „Projektreife“ weiter zu unterstützen.

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