Ziel der Entwicklung
Die Verbesserung des urbanen Lebensraums ist angesichts der zunehmenden Verschmutzung von Luft, Gebäuden, Böden und Gewässern eine unabdingbare Forderung des öffentlichen Interesses.
Ein innovativer Weg zur Minimierung oder Beseitigung von Schmutz- und Schadstoffen auf Fassaden von Bauwerken, in der Luft und in Gewässern ist deren photokatalytische Oxidation zu unschädlichen Substanzen wie Wasser und Kohlendioxid (Mineralisierung) unter der Einwirkung von Sonnenstrahlung bzw. künstlicher Bestrahlung. Als Photokatalysator wird überwiegend der Halbleiter Titandioxid, TiO2, eingesetzt.
Das Ziel des vorliegenden FuE-Projektes verfolgte die Bereitstellung von geeigneten Dispersionen für smarte Beschichtungen von mineralischen Baustoffoberflächen, die zum einen die Oberflächenstruktur der Baustoffe durch gezielte Beeinflussung an der Grenzfläche fest / flüssig verbessern und zum anderen die Baustoffoberflächen schmutzabweisend und selbstreinigend gestalten. Weiterhin soll die Beschichtung den Biofilmbewuchs hemmen und Schadstoffe in der Umgebungsluft abbauen können.
Vorteile und Lösungen
Die von GNF in Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner entwickelte photokatalytische Beschichtungsformulierung – in ihrer angestrebten Funktionalität und der neuartigen Beschichtungstechnologie des Selbstaufziehens des Photokatalysators auf die mineralische Oberfläche nach dem Prinzip der selbstorganisierenden Schichten – ist bislang noch nicht auf dem Markt verfügbar. Wie Diskussionen mit potenziellen Nutzern zeigten, besteht reges Interesse an der Ausrüstung von Baustoffoberflächen mit selbstreinigenden, biofilmbewuchshemmenden und Schadstoff abbauenden Eigenschaften. Für die Bereitstellung einer kostengünstigen photokatalytischen Beschichtungsformulierung zur Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften von mineralischen Oberflächen besteht ein Bedarf und ein enormes Marktpotenzial.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Entwicklung innovativer Baustoffe mit neuen Gebrauchseigenschaften und deren praktischer Einsatz führt zu einem wesentlichen Fortschritt bei der Abreicherung der ständig wachsenden Verschmutzungen bei städtischen Bau- und Verkehrswegen durch VOCs, Biofilme und Smog. In der letzten Zeit sind einige Betonprodukte mit selbstreinigenden Eigenschaften auf dem Markt erschienen, bei denen dem Baustoff photokatalytisch wirksames Titandioxid beigemischt wurde. Dem breiten Einsatz dieser funktionalisierten Baustoffoberflächen stehen derzeit aber noch Schwierigkeiten gegenüber, die zum einen im Preis für die Anwendung und für die Verfügbarkeit geeigneter Beschichtungssysteme und zum anderen in der noch nicht befriedigenden Effektivität der angestrebten Oberflächenfunktionalisierung liegen. Deshalb besteht weiterhin großes Interesse seitens der Bauindustrie, die Nachhaltigkeit von Betonkonstruktionen zu verbessern und Oberflächen zu erzeugen, die weniger korrosions- und abrasionsanfällig sind, die selbstreinigende Eigenschaften haben und darüber hinaus in ihrer Umgebung Schadstoffe abbauen. Alle Anbieter von fertigen Bauelemente aus Beton sowohl für den Außen- als auch für den Innenbau können als potenzielle Zielgruppe zur Anwendung der erhaltenen Ergebnisse in Betracht gezogen werden. Das betrifft nicht nur die konventionellen Bauunternehmer, die großvolumige Rohbauaufträge bearbeiten, sondern auch Anbieter von speziellen Lösungswegen zur nachhaltigen oder ästhetischen Fertigung von Betonbauwerken.