Schiffsrümpfe, Offshore-Anlagen aber auch wissenschaftliche Geräte und Sensoren werden im Meerwasser ohne entsprechende Gegenmaßnahmen von Organismen besiedelt. Zur Vermeidung bzw. Begrenzung dieses sogenannten „Biofouling“ existieren verschiedene Konzepte. Bei Schiffen und Anlagen werden häufig spezielle Beschichtungen eingesetzt. In der Vergangenheit enthielten diese Beschichtungen giftige Stoffe zur Verhinderung des Bewuchses. Aktuelle, umweltfreundlichere Entwicklungen setzen auf andere Wirkmechanismen wie z.B. Antihaft oder „Contact-Release“ Effekte. Diese Effekte basieren auf den geringen Haftkräften zwischen den Organismen und der Beschichtung, so dass das Eigengewicht oder hydrodynamische Kräfte durch Anströmung eine Ablösung des Bewuchses erzielen. Über die tatsächlich auf die Fouling-Organismen wirkenden strömungsinduzierten Kräfte ist bislang nur wenig bekannt.

Zur Realisierung entsprechender Experimente wurde ein Strömungskanal entwickelt und gebaut. Dieser Kanal ist als Kreislauf ausgelegt, in dessen Messstrecke Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 12 m/s erzeugt werden können. Die Strömung in der Messstrecke ist mit Laser-Doppler-Anemometrie und „Particle Image Velocimetry“ sehr gut untersucht. Die Steuerung der Anlage und die Erfassung der Messdaten erfolgt rechnerunterstützt und sind teil-automatisiert.

Mit dem Strömungskanal werden gegenwärtig zwei Arten von Untersuchungen durchgeführt:

(1) Analyse der hydrodynamischen Kräfte, die auf angeströmte Seepocken wirken

Dabei werden die in die Messstrecke des Strömungskanals eingebrachten Objekte einer definierten Strömung ausgesetzt. Mit einem Mehrachsen-Kraftsensor können gleichzeitig die in drei Raumrichtungen wirkenden Kräfte gemessen werden.

(2) Analyse der Eigenschaften von umweltfreundlichen Unterwasserbeschichtungen

Für diese Untersuchungen werden auf beschichtete Probenträger unterschiedliche Prüfkörper (geometrische Grundformen oder künstliche Seepocken) aufgesetzt und in die Messstrecke eingebracht. Während der Messung wird die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, bis eine Ablösung der Prüfkörper erfolgt oder die maximale Geschwindigkeit des Kanals erreicht wird.

Kontakt: N. Lochthofen