Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Entwicklung biomimetischer mikrostrukturierter hydrophober, extrem unverschmutzbarer technischer Oberfl\u00e4chen aufgrund des in der Natur beobachteten Lotus-Effektes. Er besagt, dass biologische Oberfl\u00e4chen, die durch hydrophobe Mikrostrukturen f\u00fcr Wasser vollst\u00e4ndig unbenetzbar sind, auch unverschmutzbar sind. Der Lotus-Effekt ist unabh\u00e4ngig von der lebenden Zelle und beruht nur auf physiko-chemischen Grundlagen. Ziel des Projektes ist es, auf der Basis der nat\u00fcrlichen Vorbilder, dem Prinzip der Bionik folgend, mikrostrukturierte hydrophobe Oberfl\u00e4chenbeschichtungen zu entwickeln, die durch Niederschl\u00e4ge von jeder Art partikelf\u00f6rmiger Verschmutzung gereinigt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Charakterisierung und halbquantitative Vermessung unverschmutzbarer biologischer Oberfl\u00e4chen mittels Raster-Elektronenmikroskopie; qualitative und quantitative Erfassung des dreidimensionalen Oberfl\u00e4chenreliefs; Messung des Kontaktwinkels, Bestimmung der Benetzbarkeit biologischer Oberfl\u00e4chen.
\nZiel: Erfassung der bei biologischen Oberfl\u00e4chen auftretenden Strukturen und deren Variabilit\u00e4t; Bestimmung der f\u00fcr die Unverschmutzbarkeit zwingend notwendigen Strukturelemente.
\n2. Herstellung von Probefl\u00e4chen mit variablen Mikrostrukturen bei gleichbleibender Benetzbarkeit; Beschichtung von mikrostrukturierten Probefl\u00e4chen mit unterschiedlichen hydrophoben Materialien; Standardisierte Kontaminations- und Beregnungsversuche mit den verschiedenen Probefl\u00e4chen; Dauertests unter verschiedenen Umweltbedingungen
\nZiel: Bestimmung der f\u00fcr die Unverschmutzbarkeit optimalen Mikrostrukturen (Verh\u00e4ltnis von H\u00f6he\/Abstand, Form) als Grundlage f\u00fcr eine technische Umsetzung. Bestimmung des Einflusses der Strukturierung auf die Selbstreinigung bei unterschiedlicher Ausgangshydrophobie. Tauglichkeitstests mit derzeit verf\u00fcgbaren Beschichtungen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit f\u00fcr unverschmutzbare Oberfl\u00e4chen. Erfassung der Resistenz unterschiedlicher Beschichtungen gegen\u00fcber Umwelteinfl\u00fcssen.
\n3. Entwicklung biomimetischer, mikrostrukturierter, hydrophober, extrem unverschmutzbarer technischer Oberfl\u00e4chen. Charakterisierung von Probefl\u00e4chen hinsichtlich Mikrostruktur, Benetzbarkeit und Unverschmutzbarkeit unter Laborbedingungen; Optimierung der Beschichtungen f\u00fcr die Praxis
\nZiel: Entwicklung und Markteinf\u00fchrung eines oder mehrerer Produkte zum Ende des Projektes.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Als erstes wichtiges Ergebnis des Projektes wurde im M\u00e4rz 1999 die Fassadenfarbe Lotusan durch die ispo GmbH auf dem Markt eingef\u00fchrt. Die bisher vorliegenden Ergebnisse der eigenen Untersuchungen sowie externer Gutachten, belegen die deutlich verbesserten Produkteigenschaften durch die \u00dcbertragung des Lotus-Effektes in eine Fassadenfarbe. Die Kundenakzeptanz ist sehr gro\u00df und die Eigenschaften der Farbe gehen zum Teil erheblich \u00fcber die Erwartungen hinaus. So liegen erste Reaktionen von Kunden vor, die besagen, dass selbst Taubendreck auf den Fassaden nicht mehr haftet.
\nEnde 1999 wurde der erste Dachziegelprototyp der Erlus AG der Fachpresse und der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. Eine weitere Pr\u00e4sentation erfolgte auf der BauTec in Berlin im Februar dieses Jahres. Das Interesse der Kunden ist bereits jetzt sehr gro\u00df obwohl die Auslieferung erst im Lauf des Jahres 2000 erfolgen wird. Durch die Forschungs- und Entwicklungsarbeit der letzen Jahre konnte der Lotus-Effekt dauerhaft und nahezu perfekt auf die Keramik \u00fcbertragen werden.
\nDie Arbeiten im Botanischen Institut haben gezeigt, dass die bei Pflanzen vielfach beobachtete Doppelstruktur (die \u00dcberlagerung einer gr\u00f6beren Struktur im Bereich 20-40 \u00b5m mit einer feineren im Bereich 1 \u00b5m) zu einer entscheidenden Verbesserung des Effektes f\u00fchrt. Dies konnte auch mit einer neuen Me\u00dfmethode untermauert werden, die zur Zeit im gr\u00f6\u00dferen Rahmen zur Vermessung von biologischen und k\u00fcnstlichen Oberfl\u00e4chen eingesetzt wird. M\u00f6glicherweise l\u00e4sst sich auf der Basis dieser Messungen in Zukunft ein standardisiertes Verfahren zur qualitativen und quantitativen Beurteilung selbstreinigender Oberfl\u00e4chen begr\u00fcnden.
\nWeitere Anstrengungen auf dem Gebiet der dreidimensionalen Vermessung mikrostrukturierter Oberfl\u00e4chen mittels confocaler Laserscanning-Mikroskopie, Atomic-Force Mikroskopie und Wei\u00dflichtinterferenzmikroskopie (Fa. Nanofocus) lassen erwarten, dass es gelingt die Kontaktfl\u00e4chen zwischen einem Wassertropfen und einer mikrostrukturierten Oberfl\u00e4che zu vermessen und so Absch\u00e4tzungen \u00fcber die Adh\u00e4sionsenergien zu machen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Verschiedenen Vortr\u00e4ge auf Tagungen, ca. 1500-2000 Berichte in den Medien vor allem ausgel\u00f6st durch die Nominierung des Projektes f\u00fcr den Zukunftspreis des Bundespr\u00e4sidenten 1998, Auszeichnung des Projektes mit dem Philip Morris Forschungspreis 1999 sowie dem Deutschen Umweltpreis 1999.
\nAuftritte auf unterschiedlichen Messen: Die Farbe, M\u00e4rz 1999, Baufachmesse Leipzig, Oktober 1999, BauTec Berlin Februar 2000, Hannovermesse 2000, Expo 2000.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Entwicklung biomimetischer mikrostrukturierter hydrophober, extrem unverschmutzbarer technischer Oberfl\u00e4chen aufgrund des in der Natur beobachteten Lotus-Effektes. Er besagt, dass biologische Oberfl\u00e4chen, die durch hydrophobe Mikrostrukturen f\u00fcr Wasser vollst\u00e4ndig unbenetzbar sind, auch unverschmutzbar sind. Der Lotus-Effekt ist unabh\u00e4ngig von der lebenden Zelle und beruht nur auf physiko-chemischen Grundlagen. Ziel des Projektes ist […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[65,53],"class_list":["post-18089","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-nordrhein-westfalen","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"10898\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-10898.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"664.679,40","dbu_projektdatenbank_firma":"","dbu_projektdatenbank_strasse":"Trierer Str. 145","dbu_projektdatenbank_plz_str":"53115","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Bonn","dbu_projektdatenbank_p_von":"1998-01-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2001-09-30 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"3 Jahre und 9 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0228\/732271","dbu_projektdatenbank_inet":"www.botanik.uni-bonn.de\/biodiv\/","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Nordrhein-Westfalen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"9","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18089","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18089\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":31092,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18089\/revisions\/31092"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18089"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18089"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18089"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}