Antihaftbeschichtungen auf Silikonbasis an der Ostseeküste
Diese Antihaftbeschichtungen basieren auf Silikonpolymeren, denen Hydrogele zugesetzt werden, um eine sowohl hydrophobe als auch hydrophile Grenzfläche zu schaffen. Die Beschichtungen sind weich wie Gummi und daher nicht beständig gegen hohe mechanische Belastungen.
Antihaftbeschichtungen wurden vor ca. 30 Jahren als biozidfreie Bewuchsschutzalternative für Schiffe und Sportboote entwickelt. Die Basis bildete Polydimethlysiloxan (PDMS) auf Grund seiner hydrophoben (Wasser abweisenden) und elastischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften reduzierten die Haftung der Bewuchsorganismen so stark, dass eine Selbstreinigung durch die Fahrt erwartet wurde. Zusätzlich zu dem PDMS-Gerüst wurden nicht-reaktive Silikonöle eingearbeitet, die durch ihr langsames Austreten an der Oberfläche die haftungsvermindernden Eigenschaften verstärken sollten. In früheren Zeiten wurden vor allem nicht-reaktive Polymere als ausschwitzende Silikonöle verwandt, die die Hydrophobie an der Oberfläche verstärken und gleichzeitig eine flüssikeitsgartige Oberfläche schaffen sollten [8, 9]. Da Bewuchsorganismen, die vorwiegend hydrophobe Oberflächen bevorzugen, auf diesen Antihaftbeschichtungen dennoch häufig zu finden waren, wurden später hydrophile (Wasser liebende) oder amphiphile (sowohl Wasser abweisende wie Wasser liebende) Substanzen eingesetzt. So sollte eine amphiphile Oberfläche geschaffen werden, welche keine Bestandteile des Bewuchses an sich binden sollten. Aktuell bestehen die meisten Antihaftbeschichtungen aus einem PDMS Basisgerüst mit hydrophilen oder amphiphilen Copolymeren, aber auch nach wie vor mit ausschwitzenden Silikonölen [1].
Bei der Erforschung von Antihaftbeschichtungen mit hydrophoben und hydrophilen Oberflächeneigenschaften wurden als hydrophile Substanzen Polyethylenoxid (PEO), oder Polyethylenglycol (PEG) mit hoher Resistenz gegen eine Anlagerung von Bewuchsorganismen eingesetzt. Besonders Polyethylenoxid wurde kürzlich in Silikone durch Vernetzung eingebracht [2, 3, 4]. In jüngster Zeit werden auch Polyphosphonate als Additive vorgeschlagen. Eines der entscheidenden Bedingungen für die Wirksamkeit der Silikon - basierten Antihaftbeschichtungen mit ausschwitzenden Blockpolymeren oder Silikonölen, PEG, oder Wachsen ist eine langlebige Ausschwitzung, die eine flüssigkeitsartige Oberflächenstruktur schafft. Diese Substanzen dürfen daher nicht leicht abbaubar sein, sondern sollen auf der Oberfläche lange verbleiben. Da sie zur Akkumulation in Sedimenten führten, wechselten die Hersteller zu abbaubaren Substanzen [1]. Diese Substitution wurde besonders durch Sediment-Untersuchungen in japanischen und chinesischen Häfen und in der Nähe von Kläranlagen gefördert, in denen sich der bio-akkumulierende, und toxische Charakter nicht abbaubarer Silikonöle gezeigt hatte [5, 6, 8, 9].
Als Teilaufgabe innerhalb des EU-Forschungsprojekts CHANGE [7] wurden verschiedene Versuche mit biozidfreien Bewuchsschutzsystemen durchgeführt. An der deutschen Küste wurden Feldversuche mit Antihaftbeschichtungen durchgeführt. Die Tests basierten auf Booten, bei denen sich die Eigner zuvor dafür entschieden hatten Antihaftbeschichtungen aufzubringen, und die bereit waren, dass ihre Boote jeweils im Herbst nach der Saison inspiziert wurden. Die Bedingungen, denen die Boote ausgesetzt waren, variierten sehr stark entsprechend der jeweiligen Aktivität der Eigner sowie durch die verschiedenen befahrenen Reviere. In den Langzeit-Tests sollte die Effektivität, die Zufriedenheit der Bootseigner sowie die Erfahrungen mit Reinigungen und Reparaturen bewertet werden.