FOULPROTECT-Neuartige Bewuchsschutz- und Reinigungskonzepte sowie Vermeidung von Biokorrosion in der maritimen Technik B.T. Watermann, LimnoMar ...

FOULPROTECT- Neuartige Bewuchsschutz- und
 Reinigungskonzepte sowie Vermeidung von
   Biokorrosion in der maritimen Technik

       B.T. Watermann, LimnoMar
            S. Buchbach, IFAM

 Projektziel: Entwicklung biozidfreier Beschichtungen für maritime
  Oberflächen
 Projektlaufzeit: Juli 2014 - Dezember 2017, 42 Monate
 14 Partner (9 Industriepartner, 2 KMU, 3 Forschungseinrichtungen)
 Koordinator: Fraunhofer IFAM, Bremen

Ziele des Projektes: Entwicklung und Erprobung
          neuer Beschichtungskonzepte

 Langfristiger Schutz der Oberfläche vor Bewuchs ohne Biozid-
  Freisetzung
 Verwendung neuer Materialen für reinigungsfähige, harte
  Beschichtungen mit Antihaft-Eigenschaften
 Kompatibel mit bestehenden und innovativen Reinigungssystemen
 Geeignet für Stahloberflächen in der Maritimen Industrie
 Untersuchung zur bioinduzierten Korrosion auf verschiedenen
  Untergründen

Projektdesign

• Chemische Konzipierung neuer Beschichtungen
• Statische und dynamische Wirksamkeitsprüfungen,
  Nordsee
• Feldtests an Schiffen der Frisia Reederei, des AWI
  und des BSH

Ermittlung geeigneter Beschichtungen durch
     statische Wirksamkeitsprüfungen

Ermittlung der Selbst-Reinigungs-Eigenschaften
             im dynamischen Test

        RotoMarin®

Feldversuche auf der WEGA mit
reinigungsfähigen Beschichtungen, Applikation
Oktober 2015

Feldversuche auf der WEGA Steuerbord mit
  Antihaft-Beschichtungen, Oktober 2015

Abschluss-Inspektion März 2017

IFAM II Steuerbord

MOM III Backbord

SLR Backbord

Demonstration der Antihaft-Eigenschaften

Ergebnisse
• Die Antihaft-Beschichtungen auf der Steuerbordseite
  zeigten eine Wirksamkeit als Foul Release Coatings, die
  aber nicht die Bildung eines Biofilm verhindern konnte
• WEGA für selbstreinigende Antihaftbeschichtungen
  „worst case“
• Marktprodukte empfohlen für
  Dienstgeschwindigkeiten > 10 kn, Aktivitätsgrad > 80%

Ergebnisse
• Von den reinigungsfähigen Hartbeschichtungen
  zeigten 3 Beschichtungen eine gute Performance
  hinsichtlich Beständigkeit und Reinigungsfähigkeit
• Auch bei längeren Reinigungsintervallen konnten
  alle Organismen entfernt werden
• Auch nach ca. 15 Reinigungen waren die
  Beschichtungen intakt

Warum ein Projekt wie
              FoulProtect?

• Biozid-Antifouling-Beschichtungen bei 95% der
 Weltflotte ist der Standard
• Keine Biozid-Zulassung ist ohne Bedenken
• Eintrag von ca. 60.000 t p.a Antifouling-
 Beschichtungen (Bindemittel, Biozide, Additive,
 Katalysatoren)
• Wirksamkeit häufig unbefriedigend

Aktuelle Probleme in der Schifffahrt
• Überkapazitäten der Weltflotte, niedrige Frachtraten,
  ständig wechselnde Fahrtgebiete, zu lange
  Liegezeiten, excessive slow steaming
• Bewuchsentwicklung und Verlust der Gewährleistung
  durch slow steaming und zu langen Liegezeiten
• Schon minimaler Bewuchs erhöht Emissionen und
  Treibstoffverbrauch
• Treibstoffkosten, der entscheidende Faktor in den
  operativen Kosten

Aktuelle Probleme in der Schifffahrt
• Verschleppung von Organismen durch Schiffsbewuchs
• Beispiel Neuseeleand: 87% aller aquatischen sind
  durch Schiffsverkehr eingeschleppt worden
• Anforderungen für ein Bewuchs-Mangement seit
  Anfang 2018 durch IMO, California Land State
  Commission und MPI-Neuseeland
• Unterschiedliche Gesetzgebung zu einsetzbaren
  Bioziden

Performance-Kontrolle
• Durch den Kostendruck besitzen fast alle Schiffe
  inzwischen Performance-Systeme
• Permanente Erfassung der Verbrauchsdaten ist
  möglich
• Bei Erhöhung des Treibstoffverbrauchs durch
  erhöhte Rauigkeit des Rumpfes werden Tauchfirmen
  für Unterwasser-Reinigungen angefordert

Rumpfreinigung durch
die Nordseetaucher

Reinigungstechnologien
• Rotierende Bürsten, Wasserhochdruck und
  Cavitation
• Entfernung und Auffangen des Bewuchses
• Bei Reinigung auf Antifouling-Beschichtungen wenige
  Firmen mit Ausfällung der gelösten Biozide

Bei Performance-Verlust
• Häufige Reinigungen des Rumpfes bei
  Bewuchsentwicklung im Hafen oder auf Reede
• Erodierende und selbstpolierende Antifouling-
  Beschichtungen sind aber nicht dafür ausgelegt
• Partielle Entschichtung und schlagartige Biozid- und
  Polymer-Freisetzung
• Auch bei der schonendsten Methode eine
  Entschichtung von 20 – 30 µm

Wichtigste hot spots
für Rumpfreinigungen

Die mögliche Zukunft:
Reinigung auf biozidfreien Beschichtungen
 Reinigung auf biozidfreien, reinigungsfähigen Hart-Beschichtungen
  mit Anti-Hafteigenschaften
 Unterstützende Reinigung von Foul Release Coatings
 Regelmäßige Reinigung vor Verlassen des Hafens „Clean before
  you leave“

Quelle: ecosubsea

Bewuchsmanagement
• Bewuchs am Rumpf relevant für Performance,
  Bewuchs in den Nischenbereichen relevant für die
  Einschleppung fremder Arten
• Zunehmende Forderungen und Auflagen für ein
  aktives Fouling Management z.B. Neuseeland,
  Australien, California
• Ballastwasser Verordnung schärft den Focus
• Farbfirmen liefern genaue Prognosen über
  Bewuchsdruck

Neuseeländische Gesetzgebung ab Mai 2018

Quelle: MPI Neuseeland

Quelle: MPI Neuseeland

Reinigung als Alternative?
• Bewuchs entwickelt sich nur im Hafen oder während
  des Aufliegens
• „Clean before you leave“ oder „Clean before arrival“
• Reinigung auf biozidfreien, reinigungsfähigen Hart-
  Beschichtungen mit Anti-Hafteigenschaften
• Stationär im Hafen oder durch mobile
  Reinigungsroboter

Zukunft
• Möglichst glatter Rumpf, Emissions- und
  Kosteneinsparung
• Keine Verschleppung von aquatischen Organismen
  am Rumpf und in den Nischenbereichen
• Deutliche Verminderung des Eintrag von
  Beschichtungskomponenten (Mikroplastik plus)
• BeClean and Safe

Vielen Dank für die Unterstützung
     durch das BSH, und besonders
der Schiffsführung und dem Tauchteam
               der WEGA

Förderkennzeichen: 03SX370