Antifouling-Innovationen: ein Plan für ökologisches Bootfahren

Das Antifouling-Spiel ändert sich – von biozidfreien Lösungen zu UV-Panels und Robotik – neue Antifouling-Innovationen richten den Fokus erneut auf eine wirtschaftliche und ökologische Bootszukunft, schreibt Alex Smith.

Schiffsbeschichtungen, insbesondere solche, die unterhalb der Wasserlinie verwendet werden, haben eine äußerst wichtige Aufgabe zu erfüllen. Bei rund 4,000 potenziellen Fouling-Organismen in den Weltmeeren, von Algen und Anemonen bis hin zu Seepocken und Muscheln, sind wirksame Antifouling-Praktiken von entscheidender Bedeutung. Antifouling erhält nicht nur die Effizienz des Rumpfes und minimiert die Kosten, sondern kann auch dazu beitragen, die Ausbreitung nicht heimischer Arten in andere Regionen zu verhindern.

Da ein stark verschmutzter Rumpf den Luftwiderstand um etwa 40 Prozent erhöhen kann, sind auch die Umweltauswirkungen in Bezug auf Emissionen kritisch. Laut Chris Birkert, Marine Segment Manager bei AkzoNobel, könnte ein stark verschmutztes Containerschiff potenziell „seine CO2-Emissionen in einem einzigen Jahr um bis zu 16,000 Tonnen bei einer 10-prozentigen Geschwindigkeitsreduzierung und bis zu 64,000 Tonnen erhöhen, wenn Sie seine ursprüngliche Geschwindigkeit beibehalten wollen“.

Effektive Beschichtungen und Antifouling-Innovationen sind sowohl aus finanzieller als auch aus ökologischer Sicht für eine nachhaltige Bootsfahrt von entscheidender Bedeutung. Und während in der Vergangenheit das relative Fehlen von Gesetzen in Bezug auf toxische Inhaltsstoffe in Antifouling diese Aufgabe erleichtert hat, hat sich das Spiel geändert. Da sich die öffentliche Haltung, die politischen Absichten und die internationale Gesetzgebung in ihrem Engagement für sauberere Meere weitgehend angeglichen haben, suchen sowohl die Handelsschifffahrt als auch die Freizeitschifffahrt nach biozidfreien Lösungen, die ebenso „freundlich“ wie effektiv sind.

Bleib rutschig

Foul-Release-Beschichtungen auf Silikonbasis haben viel Aufmerksamkeit erregt, und das aus gutem Grund.

Anstatt schädliche Biozide in die Umwelt freizusetzen, sollen Beschichtungen auf Silikonbasis eine rutschige Oberfläche schaffen, wodurch das Anhaften von Organismen verhindert und die Selbstreinigung der Rümpfe während der Fahrt unterstützt wird. Mit rund zwei Jahrzehnten effektiver Nutzung hinter sich, PropspeedDie biozidfreien, silikonbasierten Beschichtungen von sind jetzt für Schallwandler sowie Requisiten, Fahrwerke und unterirdische Metalle erhältlich. Hempel's Silic One ist ein weiteres biozidfreies Fouling-Release-System, das auf einer Kombination aus Silikon und Hydrogel basiert. Obwohl die Langlebigkeit im Allgemeinen nicht so stark ist wie bei anderen Techniken, weisen die meisten gängigen Silikon-Fouling-Release-Beschichtungen eine effektive Lebensdauer zwischen 12 und 24 Monaten auf.

Metallrahmen

Kupfermantel verwendet eine Kombination aus einem lösungsmittelfreien Epoxidharz auf Wasserbasis und hochreinem (99 Prozent) Kupfer. Jeder Liter Harz ist mit zwei Kilo ultrafeinem Kupfer imprägniert – das gesetzlich zulässige Maximum. Beim Eintauchen greift Meerwasser das freigelegte reine Kupferpulver an und verursacht die Bildung von Kupferoxid. Dieses Antifouling-Mittel hemmt das Wachstum, bis die Oberfläche weiter abgebaut wird, um Kupfer(II)-Hydrochlorid zu werden. Diese endgültige Kupferform ist sehr instabil und wird durch die Bewegung der Yacht weggespült, wodurch sich während der Fahrt ansammelnder Schlick oder Schleim entfernt wird.

Es werde Licht

Ultraviolettes (UVC) Licht ist eine vielversprechende Technologie auf diesem Gebiet, insbesondere in Form von flexiblen lichtemittierenden Platten. AkzoNobel war gemeinsam mit Philips an der Entwicklung seiner RunWell-Panels beteiligt. Tests auf Handelsschiffen haben gezeigt, dass UV-Licht, das von der Oberfläche eines Schiffsrumpfs ausgestrahlt wird, an einer Reihe von Orten und unter verschiedenen Bedingungen eine wirksame Abschreckung gegen Biofouling darstellen kann, unabhängig davon, ob ein Schiffsrumpf in Bewegung ist oder nicht.

Birkert erklärt: „Uns geht es um die Einbettung von UVC-LEDs in ein hochmobiles, hochflüssiges Material, das auf so ziemlich jede Form geklebt werden kann. Der Strombedarf ist sehr gering, und diese Dinger könnten möglicherweise zehn Jahre ohne Austausch halten.“ Da innerhalb der nächsten fünf Jahre Versuche in der Freizeitindustrie erwartet werden, hofft man, dass UV-Licht eine wichtige Rolle bei der Entfernung von Bioziden aus der Antifouling-Gleichung spielen könnte.

Zweite Haut

Biomimetische Technologien versuchen, einen Bootsrumpf für Fouling-Organismen „unsichtbar“ zu machen, indem sie eine Vielzahl natürlicher Fouling-resistenter Oberflächen nachahmen, sei es Korallententakel oder die Haut eines Wals oder Delphins.

Haifischhaut mit ihren überlappenden Platten und parallelen Graten hat besondere Aufmerksamkeit erregt – und da sich 3D-Druck- und Laminattechnologien weiterentwickeln, werden neue Materialien und Anwendungstechniken wahrscheinlich biomimetische Lösungen möglich machen.

Schall reist

Ultraschall-Antifouling-Systeme verwenden Wandler, um gleichzeitig Ultraschallwellen in mehreren Frequenzen auszusenden. Die Theorie besagt, dass die abwechselnden positiven und negativen Drücke mikroskopisch kleine Blasen erzeugen, die gegen die Oberfläche implodieren und genau die Mikroorganismen zerstören, die die Bausteine ​​für Biofouling bilden.

Obwohl Bedenken hinsichtlich der langfristigen Auswirkungen von Ultraschall auf wichtige Säugetierarten wie Wale und Delfine geäußert wurden, haben Studien keine schlüssigen Beweise erbracht, um diese Bedenken zu untermauern, und Ultraschallsysteme werden weiterhin sowohl auf Handelsschiffen aus Stahl als auch als eigenständige und ergänzende Systeme verwendet Systeme auf Sportbooten.

Ein neues Zeitalter der Integration

Vorbei sind die Zeiten, in denen sich Lackhersteller ausschließlich auf Beschichtungen beschränkten. Auch ein dynamischerer 360-Grad-Ansatz kommt ins Spiel. Laut Stein Kjølberg, Global Category Director, Hull Performance, bei Jotun Leistungsbeschichtungen, ist die Änderung der Art und Weise, wie Benutzer ihr Fouling-Problem angehen, an sich eine entscheidende Innovation.

„In der kommerziellen Welt wird der Beginn von Fouling immer zu spät entdeckt, was zu überhöhten Kraftstoffkosten für durchschnittlich sechs Monate führt, bevor Abhilfemaßnahmen ergriffen werden. Daher ist es sinnvoll, dass wirksame Antifouling-Systeme eine Kombination aus den von uns gelieferten Produkten, den von uns gegebenen Ratschlägen und den von uns verwendeten Reinigungstechniken beinhalten müssen“, sagt Kjølberg.

Jotuns branchenweit erster „Hull Skating“-Antifouling-Roboter könnte den Fouling-Reaktionsprotokollen zusätzliche Flexibilität verleihen. Sein integriertes Hull Keeper-System nutzt die Verbesserungen in „Big Data“ voll aus, um noch tiefer zu gehen. Laut Jotun wertet es die Daten in Bezug auf den Typ, die Route und die Aktivitäten eines Schiffes aus und ermöglicht es den Schiffseignern, frühzeitig Maßnahmen gegen Fouling zu ergreifen und ordnungsgemäß darüber informiert zu bleiben, wo sie reinigen und wo sie still sitzen müssen, damit sie die Schwere des Bewuchses minimieren können die Fouling-Challenge.

Dieser datengesteuerte Ansatz wird auch von anderen Branchenakteuren nachdrücklich unterstützt – nicht zuletzt von AkzoNobel, das angibt, dass sein integriertes Intertrac Hullcare-System „stufenweise Reduzierungen der CO2-Emissionen von bis zu 34,000 Tonnen und Kraftstoffeinsparungen von 4.6 Millionen Euro“ erreichen kann. für einen Reeder über einen Zeitraum von zehn Jahren.

Robotische Reichweite

Das Aufkommen des integrierten Servicepakets dürfte auch den Freizeitmarkt stark beeinflussen. Wenn ein Eigner schließlich fünf Jahre lang einen sauberen, schnellen und effizienten Rumpf haben möchte, dann ist es sinnvoll, anstatt eine eigenständige Antifouling-Beschichtung zu kaufen, in einen abonnementbasierten Service zu investieren, der die Kosten verteilt und die Konsistenz verbessert.

Laut Phil Horton, Umwelt- und Nachhaltigkeitsmanager bei der RYA, gibt es einen solchen Service bereits in den baltischen Staaten, wo Boote mit Silikonbeschichtungen ihren Rumpf in Marinas reinigen können, indem sie einfach durch robotergesteuerte Autowaschanlagen fahren .

Horton weist auf das schiere Ausmaß der Geschäftsmöglichkeiten hin, die Farbenherstellern zur Verfügung stehen, die bereit sind, enger mit Jachthafenbetreibern und Reinigungsunternehmen zusammenzuarbeiten.

„Da Nachhaltigkeit jetzt eine so starke treibende Kraft darstellt, beginnt wirklich Innovation zu geschehen, nicht nur in Bezug auf die Antifouling-Beschichtungen selbst, sondern auch in Bezug auf die Art und Weise, wie Menschen über die Wartung ihrer Schiffsrümpfe denken.

„In Bezug auf unabhängige Tests müssen noch Fortschritte erzielt werden, damit Unternehmen und Verbraucher beurteilen können, wie gut jede neue Technologie funktioniert, aber da sich jetzt alle in die gleiche Richtung bewegen, habe ich keinen Zweifel daran, dass wir an der Schwelle zu einem stehen eleganter, ausgeklügelter, sorgfältiger durchdachter Ansatz, der sowohl Umweltaspekte als auch Leistung angemessen berücksichtigt“, sagt Horton.

Dieser Artikel wurde zuerst in veröffentlicht MIN's Printausgabe für das Frühjahr 2022.

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