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Oberflächenstrukturen - Methoden zur Verhinderung des Bewuchses

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    Über die Bedeutung von Oberflächenstrukturen (Rauheit) für die Besiedlung ist bisher wenig bekannt. Nach hydrodynamischen Modellen (20) sollte die Besiedlung mit zunehmender Rauheitsdichte zunehmen, aber bei steigender Rauheitshöhe abnehmen. Köhler beschreibt eine Freilanduntersuchung mit fünf künstlichen Hartsubstraten unterschiedlicher Rauheit (Korngrößen von 0.1mm bis 5 mm, sowie einer glatten Oberfläche) in der Ostsee. Glaskugeln, der genannten Abmessungen, wurden auf Glasplatten in ein Harz eingebettet, so daß jeweils Halbkugeln entstanden. Obwohl verschiedene Spezies der Ostsee starke Präferenzen für bestimmte Rauheiten haben, konnte eine Antifouling-Wirkung aber nicht beobachtet werden. Im Gegenteil, rauhe Oberflächen wurden insgesamt ebenso stark oder sogar stärker als glatte Oberflächen besiedelt. Bei den meisten Arten Miesmuscheln, Diatomeen und einigen Ciliaten stieg die Besiedlungsdichte mit zunehmender Rauheit, während Seepocken mittlere Rauheiten (0.5 mm, 1 mm) am stärksten besiedelten. Es zeigte sich auch, daß fast alle Arten sich bei allen Rauheiten zwischen den Erhebungen ansiedelten.

    Ähnliche Untersuchungen wurden von Hills and Thomason angestellt. Hier wurde der Effekt der Rauheit auf die Besiedlung von Seepockenlarven (Barnacle Cyprids) angestellt. Zur Erzeugung unterschiedlicher Rauheiten, wurde Sand mit verschiedener Körnung (<0.5 mm, 0.5 bis 2mm und 2 –4 mm) auf ein Substrat aufgebracht und mit Harz vergossen. Die Rauheiten wurden unterteilt in fein (<0.5mm), grob (gemischte gleiche Volumina aus allen drei Körnungen) und mittel (gleiche Volumina aus den beiden feineren Körnungen). Ferner wurde eine glatte Oberfläche als Referenz geführt. Auch hier zeigte sich, daß die Seepockenlarven eine mittlere Rauheit bevorzugen (0.5-2mm). Die Besiedlungdichte der unterschiedlichen Rauheiten nahm von der glatten Oberfläche, über grobe und mittlere bis zur feinen Körnung zu. Das zeigt, daß die Seepockenlarve Oberflächen mit solchen Rauheiten bevorzugt, die etwa ihren Abmessungen (0.5 bis 2 mm) entsprechen. Auch lebende Organismen werden bewachsen und müssen sich gegen Bewuchs verteidigen. Neben anderen Verteidigungsmechanismen wurde bei Untersuchungen beobachtet, daß die Oberflächentopographie der Miesmuschel bestimmten Bewuchs fernhalten kann.

    Ausgehend davon, daß Mirkofouling beeinflußt wird von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Oberfläche, stellt Nair weitere Untersuchungen zu Oberflächeneffekten an. Um die chemischen Eigenschaften zu variieren, wurden die Oberflächen zweier unterschiedlicher Topographien (rauh und glatt) mit verschiedenen Lösungen bestrichen. Ausgewertet wurden die Adhäsion von Bakterien und Seepockenlarven nach 24, 48 und 72 Stunden. Es zeigte sich, daß die chemische Oberflächenbehandlung nahezu keinen Effekt hatte, während rauhe Oberflächen einer deutlich höherer Besiedlung unterworfen waren als glatte Oberflächen. Leider unterscheidet Nair nur zwischen rauher und glatter Oberfläche, macht aber keine quantifizierten Angaben zur Rauheit. Außerdem scheinen die Beobachtungszeiträume für Barnacleaufwuchs mit drei Tagen recht kurz gewählt. Eine andere Topographie der Oberfläche wurde von Klijnstra hergestellt. Es zeigte sich, daß eine „dornige“ oder haarige Oberfläche Bewuchs in Form von Seepocken ausreichend unterbindet. Die Oberfläche von PVC Testsubstraten wurde dergestalt modifiziert, daß kleinste Fasern aus PE mit 0.5 mm Länge oder aus Nylon mit 3 mm Länge aufgebracht wurden. Die Versuche sind als Machbarkeitsstudie zu bewerten. Obwohl das Prinzip haariger Oberflächen Fouling zu verhindern scheint, sind weitergehende Tests und der Einfluß unterschiedlicher Fasermaterialen auf den Bewuchsschutz erforderlich. Ob ein Bewuchsschutz für Seeschiffe durch die Topographie der Oberflächen praktikabel ist, ist mehr als fraglich, da die Reibung des Schiffes mit rauherer Oberfläche zunimmt.

    siehe Literaturhinweise
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