Antifouling

Antifouling: Bewuchsschutz für effiziente Berufsschifffahrt

Deutschlands maritime Wirtschaft ist leistungsstark und international wettbewerbsfähig. Die Stärkung des maritimen Wirtschaftsstandort ist auch eines der politischen Ziele der Bundesregierung. Seeschifffahrt und Schiffbau gehören hier zu wichtigen Sektoren. Durch Fouling – die Ansiedlung von Organismen am Schiffsrumpf – steigen Gewicht und Strömungswiderstand von Schiffen. Es kommt zu eingeschränktem Betrieb und Wartungskosten. Soll das Schiff gegen sessile Organismen geschützt und der Reibungskoeffizient verbessert werden, ist Antifouling das Mittel der Wahl. Antifouling Anstriche für den Schiffsrumpf sorgen neben einer längeren Lebensdauer auch für gesenkten Treibstoffverbrauch.

Dieser Artikel zeigt Vorteile von Antifouling auf, beschreibt unterschiedliche Versionen erhältlicher Antifoulings und erwähnt relevante Gesetzgebung. Zum Schluss erhalten Sie Einblick in eine Auswahl bedeutsamer Firmen und Produkte von Antifouling-Anstrichen.


Antifouling für Berufsschifffahrt: Vorteile

Deutschlands Abhängigkeit von Wasserstraßen auf Binnengewässern und erst recht der Hochsee wird angesichts des großen Volumens internationalen Handels und steigendem Reiseverkehr deutlich. Die möglichen negativen Einflüsse auf den Lebensraum Wasser müssen dabei gut einkalkuliert werden. Hieraus wächst der Anspruch auf effektive, effiziente, verträgliche Antifouling Anstriche als Teil eines ganzheitlichen maritimen Beschichtungssystems.

Antifouling sorgen für den buchstäblich reibungslosen Betrieb des Schiffes, denn Antifouling:

  • sorgt für Bewuchsschutz unterschiedlicher Organismen am Schiffsrumpf,
  • verringert den Reibungswiderstand durch Erzeugung einer sehr glatten, rutschigen Oberfläche,
  • erhöht die Effizienz der Schiffsflotte – von Containerschiff, Kreuzfahrtschiff über Yacht bis zum Motorboot,
  • verringert den Treibstoffverbrauch und CO2-Emmission, wodurch die Ökonomie gesteigert und die Umwelt geschont wird,
  • senkt Wartungskosten, während der Dock-/Werftzeiten,
  • verhindert den Eintrag von Wasserspezies (invasive species) in fremde Gewässer.

Übrigens: Etwa 60% der Antriebsleistung von Schiffen werden für die Überwindung des Reibungswiderstandes aufgewendet.


Antifouling-Anstriche: Biozid, Foul Release, Folie und mehr

Traditionelles Antifouling wirkt durch die Formulierung des Anstriches mit Bioziden – einer chemischen Substanz, welche Bewuchs bildende Organismen, zerstört, fernhält, abtötet beziehungsweise deren Wachstum und Ansiedlung verhindert. Die heutzutage in Antifouling vorkommenden aktiven Biozide sind nur noch selten Kupferverbindungen. Allerdings sind im Antifouling-Bereich Forschung und Entwicklung stets um Innovationen bemüht. Die IMO – International Maritime Organization – legt fest, welche Biozide in welcher Konzentration in Antifouling Coatings enthalten sein dürfen, um Gewässer und die Umwelt nicht zu sehr zu schädigen.

Biozidhaltiges Antifouling

In welcher Weise Antifouling enthaltene Biozide ans Wasser abgeben, hängt vom Typ des Antifouling-Anstrichs ab. Für die beste Wirkung müssen Mittel, Substrat, Wasser, Umweltfaktoren usw. aufeinander abgestimmt werden. Man unterscheidet im Groben zwischen harten und polierendem Antifouling:

  • Hart: → Erst hohe, dann stets geringer werdende Biozid-Abgabe; kurzzeitige Wirkung
    Hartes Antifouling scheidet Biozide ab, sobald es mit Wasser in Berührung kommt. Dadurch wird sichergestellt, dass weder Wachstum noch Ansiedlung stattfinden kann, ohne dass der Anstrich selbst erodiert – weder im nassen noch im trockenen Zustand. Hartes Antifouling kommt aufgrund der hohen Oberflächenhärte hauptsächlich bei Hochgeschwindigkeitsschiffen zum Einsatz. Es eignet sich nicht für langsame sowie oft vor Anker liegende Schiffe. Zur Erneuerung eines harten Antifouling kann es nicht überstrichen werden, sondern das vorhandene muss zunächst abgeschliffen oder gestrahlt werden.
  • Polierend: → Konstante Biozid-Abgabe über längere Zeit.
    Polierendes Antifouling ist ein sogenannter erodierender Anstrich, welcher eine Opferschicht bildet, welche nach und nach vom Wasser abgetragen wird. So wird die Schichtdicke stets geringer und es werden „frische“ Biozidschichten bloßgelegt. Ein Vorteil ist der geringe Arbeitsaufwand. Ein Nachteil ist, dass polierendes Antifouling jede Saison erneut angebracht werden muss. Für langsam fahrende Schiffe ist dieses Antifouling sehr gut geeignet.

Daneben gibt es noch allerlei mehr Systeme von Antifoulings und sogenannten Fouling Release Coatings ohne Biozide sowie biozidfreien mechanischen Bewuchsschutz, wie einen Bootslift und Infrarot:

Antifouling: Vergleich der Systeme

Um einen Überblick über die Systeme für Antifouling für Berufsschifffahrt zu erhalten, werfen Sie einen Blick auf die Tabelle und grenzen Sie das benötigte Antifouling für Berufsschifffahrt ein. Sie zeigt Antifouling, Fouling Release und mechanische Lösungen zum Schutz gegen Bewuchs im Vergleich.

Quelle der Information: milieu centraal, HIWSA, Varen doe je Samen!

Antifouling Vergleich der Systeme


Biozidfreie Antifouling Alternativen unter der Lupe

Der deutsche und inzwischen auch weltweite anhaltende Trend zu mehr Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit wirkt sich auch auf Antifouling aus. Eine nachhaltige Berufsschifffahrt ist notwendig. So wird mehr auf alternative Entwicklungen von Systemen ohne Biozidverwendung gesetzt. Dazu gehören bewuchshemmende Teflon- und Silikon-Beschichtungen – sogenannte Fouling-Release-Systeme –, aber auch Bionik-Lösungen sowie Technologien mit UV-Licht.

  • Teflon und Silikon: Bewuchshemmende Antihaft-Systeme (Fouling-Release-Systeme) sind Silikon-Elastomere, Teflon- und Fluorpolymer-basierte Systeme sowie Keramikbeschichtungen und Wachs-basierte Beschichtungen. Diese bewuchshemmenden Foulingschutzsysteme, welche bereits die Haftung der Organismen verhindert. Die Bewegung des Schiffs im Wasser genügt, um Organismen abzuschütteln.
  • Sterilisierung durch UV-Licht: UV-LEDs werden in einen Beschichtungsfilm integriert und emittieren UV-Licht, welches eine sterilisierende Funktion erfüllt. Dies sorgt für einen sicheren und effektiven Schutz der Oberfläche, ohne den Einsatz von Chemikalien und Bioziden. Die Beschichtung dient als Schutzschicht für die integrierten UV-LEDs und ist transparent, beziehungsweise fähig, das UV-Licht weiterzuleiten. So entfällt die Ansammlung von Organismen am Schiffsrumpf und deren negative Folgen für den Schiffsverkehr.
  • Texturierte und hydrophobe Bionik: Hydrophobe Beschichtungen und nano- und mikrotexturierte Überzüge nutzen die Natur als Inspiration für Oberflächentechnologien. Beispiele sind Beschichtungen, welche mit winzigen „Zähnchen“ besetzte Haihaut imitieren. Auch die Oberfläche Blätter der Lotospflanze mit ihrer mikrostrukturierten Berglandschaft dienen als Vorbild für wasserabstoßende, hydrophobe Beschichtungen. Sie alle sind Bionik-Beschichtungen.

Antifouling Hersteller und Produkte für Berufsschifffahrt

In Europa, vor allem Skandinavien sowie weltweit sind Hersteller auf Marine Coatings spezialisiert und stellen Antifouling her und vertreiben Antifouling-Lösungen für Berufsschifffahrt. Zu den wichtigsten gehören die niederländische AkzoNobel mit der Marke International, außerdem die dänische Hempel, Jotun aus Norwegen und die US-amerikanische PPG. Das Produktangebot an Antifouling richtet sich an Reedereien, Werften und Betreiber mit Tiefseeschiffen, Kreuzfahrtschiffen, Containerschiffen und so weiter ist vielseitig. Das passende Produkt sollte sich also, je nach lokaler Foulingdichte des Fahrtgebiets, für die Schiffsflotte finden lassen. Die Tabelle zeigt exemplarisch einige der wichtigsten Antifouling Produkte zum Schutz der Hülle von Berufsschiffen.

Antifouling Coatings für Handelsschiffe und Kreuzfahrtschiffe
Antifouling für BerufsschifffahrtTechnologie AntifoulingBasis/ HaltbarkeitAuftrag AntifouingZulassung
Intercept 8500 LPP

  • linear polierendes Antifouling
  • auf Hochseeschiffe zugeschnitten

  • Lubyon® Polymer + Silylmethacrylat
  • bis zu 90 Monate

Airless, Walze, Pinselohne zinnorganische Verbindungen entsprechend IMO-Dokument AFS/CONF/26
Intercept 7000

  • linear polierendes Antifouling
  • speziell für Hochseeschiffe

  • Lubyon® Polymer
  • bis zu 60 Monate

Airless, Walze, Pinselohne zinnorganische Verbindungen entsprechend IMO-Dokument AFS/CONF/26
Hempel Gynamic 9000 79900

  • chemisch hydrolisierendes Antifouling (selbstpolierend)
  • leistungsfähig bei allen Geschwindigkeiten, herausragend bei hoher Geschwindigkeit

  • Silyl-Acrylat
  • bis zu 90 Monate

Airless-Spritzen / Pinsel / Rolleenthält keine organischen Zinnverbindungen als aktive Biozide, entspricht IMO-Dokument AFS/CONF/26
Jotun SeaQuantum Ultra S

  • chemisch hydrolisierendes Antifouling (selbstpolierend)
  • für Schiffe mit rel. geringer Aktivität, längeren Standzeiten, Offshore-Installationen, Pipelines aus Stahl, Aluminium in hoher Foulingdichte

  • Silyl-Acrylat (1K)
  • bis zu 90 Monate

Airless-Spritzen (Pinsel, Rolle möglich)entspricht der IMO Antifouling System Convention (AFS/CONF/26)
PPG Sigma Nexeon 710

  • chemisch hydrolisierendes Antifouling (selbstpolierend)
  • für alle Schiffstypen mit hoher und mittlerer Aktivität (Cargo, Containerschiff, Tanker etc.)

  • selbstpolierende Bindemittel-Technologie (1K)
  • nicht angegeben

Airless-Spritzen (Pinsel, Rolle zum Ausbessern)entspricht der IMO Antifouling System Convention (AFS/CONF/26)

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Internationale Gewässer, internationale Richtlinien

Anstriche, die dem Antifouling am Rumpf von Schiffen dienen sollen, sind seit Einführung von Tribtylin als „Wundermittel“ der 60er Jahre in Verruf geraten. TBT stellte sich als hochgiftig für den Lebensraums Meer heraus. Sogar so sehr, dass die französische Austernfischerei zusammenbrach. Inzwischen ist TBT aus Antifoulings verschwunden; es gilt seit 2008 ein EU-weites Verbot der Substanz. Die Auswirkungen von damals sind dennoch immer noch in der Meeresbiologie spürbar. Kontrollen für Antifoulings sind heutzutage sehr streng, während Zulieferfirmen umweltverträglichere Wirkungsweisen für Antifoulings erforschen. Investitionen gehen in die Konzeption umweltfreundliche, biozidfreie Antifouling-Anstriche.

Lesen Sie online beim Umwelt Bundesamt nach, welche aktuellen Richtlinien für Antifouling-Mittel und deren Risiken für Wasserlebewesen gelten.


Wissenswertes für das passende Antifouling

Bei der Entwicklung umweltverträglicher Antifoulings sind innovative Lösungen drin

Bei der Entwicklung umweltverträglicher Antifoulings sind innovative Lösungen drin.

Die Wahl des besten Antifouling-Anstrichs entscheiden Substrat, lokale Umweltvorschriften sowie die Verwendung des Schiffs. Als Hilfestellung, die richtige Antifouling-Beschichtung zu finden, kann man folgende diese 6 Punkte zum Antifouling klären:

  1. Welche Kosten kommen für Antifoulings auf mich zu?
    Was kostet der Antifouling-Anstrich? Sorgt die Antifouling-Beschichtung für einen gesenkten Kraftstoffverbrauch? Welche Oberflächenvorbereitung ist nötig? Muss die Anwendung des Antifouling sie wiederholt werden?
  2. Wie lange hält die Beschichtung?
    Nicht alle Antifouling-Produkte sind gleich lange haltbar; besonders wenn es um wechselhafte Bedingungen geht. Manche halten 3 bis 5 Jahre, andere leben so lang, wie das Schiff.
  3. Ist das Antifouling abriebbeständig?
    Abrasionsbeständigkeit ist ein wichtiger Faktor für Sportwasserfahrzeuge, Handelsschiffe mit Eisgefährdung (Beschädigungsgefahr) sowie Schiffe, welche poliert werden. Abrasionsbeständige Antifoulings sind harte Antifoulings, Teflon und Keramikbeschichtungen.
  4. Ist das Antifouling für angestrebte Liegezeiten in Häfen und bestimmte Wasserverhältnisse geeignet?
    Hartes Antifouling behält die Wirkung während der Liegezeit nicht bei, während erodierendes dies leistet. Bewuchshemmende Fouling-Release-Beschichtungen erfordern eine Geschwindigkeit von ca. 25 bis 30 Knoten für ein optimales Ergebnis, daher sind auch hier Liegezeiten funktionshemmend. In warmen Küstengebieten besteht ein hohes Aufkommen von Wasserorganismen und somit ein hohes Biofouling-Risiko. Dennoch bannen viele Anlegeplätze und Häfen kupferhaltige Biozide, um der lokal erhöhten Verseuchung entgegenzutreten.
  5. Muss man Schiffsrümpfe mit Antifouling reinigen?
    Kann Antifouling gereinigt werden, ohne beschädigt zu werden? Ist die Unterwasserreinigung umweltschädlich? Verweildauer im Trockendock sollte man einkalkulieren, ebenso individuelle Verbote für Unterwasserreinigung pro Hafen.
  6. Sind Gesetzgebungen absehbar, welche den Einsatz von Antifoulings einschränken?
    Nach dem EU-weiten Verbot von TBT (Tributylzinn) 2008 gibt es durchaus Misstrauen gegenüber Biozide im Allgemeinen. Obwohl Antifouling mit Kupferverbindungen das am weitesten verbreitete am Markt ist, ist die Antifouling-Zukunft auch biozidfrei möglich. Bei Hertellern und Zulieferern ist ein Trend fort von Bioziden zu verzeichnen.

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