Spezielle Beschichtungen Getunte Schichten sorgen für Sauberkeit

Redakteur: Luca Meister

>> Jedes Jahr verursachen verunreinigte Industrieanlagen enorme Kosten. Spezielle Beschichtungen verhindern, dass sich Schmutz ablagert. Forscher können die hauchdünnen Beläge jetzt an verschiedenste Szenarien anpassen.

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Wassertropfen auf einer Stahloberfläche mit Anti-Fouling-Beschichtung.
Wassertropfen auf einer Stahloberfläche mit Anti-Fouling-Beschichtung.
(Bild: Fraunhofer)

mei. Den alltäglichen Kampf gegen den Schmutz kennt jeder von uns. Doch ist der innere Schweinehund erst einmal besiegt, sorgen Staubsauger, Spül- oder Waschmaschine relativ schnell wieder für Ordnung in den eigenen vier Wänden. Eine ganz andere Herausforderung ist es dagegen, industrielle Anlagen und Apparaturen sauber zu halten. Denn oft steckt der Teufel dort im Detail. Etwa bei der Pasteurisierung von Milch. Hier lagern sich gelöste Milchproteine in Rohren, Kesseln oder Wärmetauschern der verwendeten Apparaturen ab. Diese sind dann bereits nach einer Arbeitsschicht derartig verschmutzt, dass die gesamte Anlage gestoppt und gereinigt werden muss. Für den Hersteller entstehen enorme Kosten. «Fouling» nennen Experten die Ablagerungen, die Produktionsabläufe durcheinanderbringen können. Studien zufolge entstehen dadurch in Deutschland pro Jahr Kosten von etwa fünf bis sieben Milliarden Euro.

Massgeschneidert für jede Anforderung

Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in D-Braunschweig zeigte dieses Jahr auf der Hannover Messe Technologien, die den Schmutz in den Anlagen erst gar nicht entstehen lassen. Spezielle Beschichtungen verhindern, dass Proteine, Salzkristalle und Kalke an Anlagen- oder Bauteiloberflächen anhaften. Das Problem: Die Art der Ablagerungen variiert dabei je nach verwendetem Anlagenmaterial und Flüssigkeit. Die Wissenschaftler haben jetzt einen Weg gefunden, die Schichten für unterschiedliche industrielle Anwendungen und Belastungen anzupassen.

Das gelingt ihnen, indem sie die Strukturen und die Energie der Schichtoberflächen nahezu beliebig «einstellen». Eine wichtige Stellgrösse ist dabei die Oberflächenenergie der Beschichtung. Sie bestimmt, wie stark die Ablagerungen haften bleiben. «Das Eigenschaftsspektrum dieser Schichten reicht von hohem Verschleissschutz bis zur extremen Anti-Fouling-Wirkung. Mit Hilfe spezieller Prozesstechnik sind wir in der Lage, nahezu jede gewünschte Eigenschaft zu kreieren», erklärt Dr. Martin Keunecke, Abteilungsleiter «Neue Tribologische Beschichtungen» am IST.

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