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Unerwünschte Passagiere

Von Richard E. Schneider

Wissen
Vanadium-Pentoxid-Partikel wurden auf kleine Edelstahl-Platten aufgetragen. Nach zwei Monaten im Meerwasser zeigten diese im Gegensatz zu anders behandelten Platten keine Spuren von Befall durch lästige Mikroorganismen.
© Tremel research group, Johannes Gutenberg Universität Mainz

Schiffsbewuchs verursacht weltweit jährlich Folgekosten in Milliardenhöhe.

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Tübingen. Schiffe werden künftig nicht mehr von Algen, Bakterien, Pilzen oder Seepocken befallen werden. Der Chemiker Wolfgang Tremel, Universität Mainz, fand ein neues, effizientes Mittel dagegen. Klaus Jochum vom benachbarten Max-Planck-Institut für Chemie unterzog das Verfahren einem wochenlangen Test, der erfolgreich verlief.

Der Schaden ist seit dem Bau der allerersten Schiffe in der Antike wohlbekannt: An Schiffsrümpfen sammeln sich oft und gerne im Verlauf weniger Wochen erhebliche Mengen von Parasiten an, die es nach kurzer Zeit sogar schwer lenkbar machen können.

Algen, Bakterien oder Seepocken am Steuer und am Schiffsrumpf beeinträchtigen im Einzelfall sogar die Seetüchtigkeit und können zu einer Zwangspause für das ganze Schiff führen, wenn die Rückstände mühsam von Hand oder mit primitiven Reinigungsmitteln wie Besen wieder entfernt werden müssen.

Gegenwärtig werden die Folgekosten der Behinderungen durch Algen, Muschelbesatz und Bakterien weltweit auf rund 200 Milliarden Euro pro Jahr geschätzt. Infolge des erhöhten Schiffswiderstands entstehen außerdem Mehrkosten für Treibstoff, der bis zu 28 Prozent der Gesamtkosten erreichen kann. Schließlich erhöht der Mittransport von Parasiten den CO2-Ausstoß, der bis zu 250 Millionen Tonnen jährlich betragen kann. Die bisher verfügbaren neuen Reinigungsmittel haben den Nachteil, dass handelsübliche Biozide nur wenig wirksam sind, unerwünschte Umweltbelastungen zeigen oder die anhaftenden Mikroorganismen gegen die Behandlungen resistent werden.

Hochtoxische Säure

In diese Lücke stößt die Behandlung der Schiffsrümpfe mit Vanadium-Pentoxid. Die Wissenschafter des Mainzer Max-Planck-Instituts stellten fest, dass die Behandlung mit diesem neuen Wirkstoff, den die Gruppe um Wolfgang Tremel entwickelte, "eine intrinsische, biologische Prozesse nachahmende Bromierungsaktivität" besitzt. Das Vanadium-Pentoxid fungiert demnach wie ein Katalysator, bildet aus Wasserstoffperoxid und Bromid kleine Mengen hypobromiger Säure, die für zahlreiche Mikroorganismen hochtoxisch ist und gleichzeitig starke antibakterielle Wirkungen zeigt. Die nötigen Reaktionspartner liegen im Meerwasser vor: Wasserstoffperoxid bildet sich in geringen Mengen unter Einwirkung von Sonnenlicht, Bromidionen sind ebenfalls im Meer vorhanden. Das wochenlang in Meerwasser vorgehaltene Vanadium-Pentoxid, das auf kleinen Metallplatten aufgebracht worden war, wurde von den Max-Planck-Wissenschaftern mit hochempfindlichen ICP-Massenspektrometern regelmäßig gemessen. Im Ergebnis waren die üblichen Vanadium-Konzentrationen im Meerwasser nur unwesentlich erhöht.

Vermarktung steht bevor

Somit ist davon auszugehen, dass allenfalls nur geringste Mengen an Vanadium aus der Lackierung ausgewaschen werden, die jedoch keinerlei Belastung für die Umwelt darstellen. Die Forscher in Mainz werden nun das neue, ebenso wirkungsstarke wie umweltfreundliche Reinigungsmittel vermarkten. Nicht zuletzt die Umwelt wird es ihnen danken.