Forschungsprojekt

Probenahme am Maschinentank

Probenahme am Maschinentank


Entwicklung von kombinierten bioziden Beschichtungen und Festlegung der Einsatzparameter für biozide Beschichtungen auf Ag-/Cu-/Zn-Basis in Kühlschmierstoff führenden Maschinen

Ansprechpartner: Dr. Jan Küver

Forschungspartner: Dr. Georg Veltl, IFAM Bremen

Forschungsvereinigung: Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e.V. (AWT)

In ihrer Anwendung unterliegen wassergemischte Kühlschmierstoffe (KSS) starken Veränderungen. Neben physikalischen Einflüssen kommen chemische Reaktionen zum Tragen. In der Gebrauchsemulsion stellen mikrobiell bedingte Stoffwechselvorgänge hierbei einen wesentlichen Faktor dar. Wassergemischte Kühlschmierstoffe bieten Mikroorganismen sehr gute Wachstumsbedingungen.

Da nicht (komplettt) entferne Biofilme ein frisch gereinigtes System sofort wieder kontaminieren können, lag der Schwerpungt der Foschungsarbeiten in der Verhinderung der Ansiedlung von Biofilmen auf Oberflächen durch antimikrobiell wirksame Beschichtungen.

Im Rahmen des Vorgängerprojekts ist es gelungen, wirksame Beschichtungen auf Silber- und/oder Kupferbasis für Tank- und Maschinenwandungen zu entwickeln, die eine mikrobielle Besiedlung der Oberfläche drastisch einschränken können. Gleich mehrere innovative und neuartige Entwicklungs- bzw. Untersuchungsansätze sollten im Rahmen der Forschungsarbeiten des KomiK-II-Projektes verfolgt werden.

Das größte Forschungsziel, die Entwicklung eines in der praktischen Anwendung dauerhaft antimikrobiellen „Ternär-Systems“ (Ag, Cu, Zn), ist hierbei erfolgreich ereicht worden.

Die Wechselwirkungen von Komponenten des Kühlschmierstoffs mit den eingesetzten metallischen Wirkstoffen wurde ebenfalls betrachtet.
Zur Langzeitwirkung, insbesondere zu Nano-Silber, lagen bisher trotz der inzwischen weltweiten Verbreitung noch keine wissenschaftlichen Erfahrungswerte vor. Hierzu konnte gezeigt werden, dass es nur sehr wenige Wechselwirkungen zwischen dem Kühlschmierstoff und den Beschichtungen gibt und das bei den Lacksystemen eine Haltbarkeit von mind. 5 Jahren zu erwarten ist.

In Laborversuchen wurden verschiedene potenziell wirksame Beschichtungsproben identifiziert. Diese wurden im Rahmen von Langzeitversuchen in Maschinen in der Praxis getestet. Hierbei zeigte sich nach 10 bzw. 12 Monaten Praxistest, dass eine dauerhafte Anheftung von Bakterien oder Pilzen auf den Proben verhindert werden konnte.

Im Rahmen Projektes konnten somit mehrere Lacksysteme und metallische Beschichtungen entwickelt werden, die eine ausgezeichnete antimikrobielle Wirkung im Langzeit-Praxisversuch zeigten.

Die zwei besten Systeme aus Langzeitversuchen wiesen eine dauerhafte Verminderung der mikrobiellen Belastung auf den Oberflächen von mindestens 70 % auf – dies sind:

Ein Lacksystem: 2-Komponenten-Instustrie-Lack mit Silber, Kupfer und geringen Anteilen an Zink

Eine gesputterte und gesinterte Beschichtung mit Silber und Kupfer in Kombination mit ca. 20% Zink (Sputterzeit 20 sec. bis 30 sec.)

Bearbeitet durch die Abteilung Mikrobiologie der MPA Bremen und IFAM Bremen

Download (ca. 4M): Abschlussbericht zum Forschungvorhaben


Das hier beschriebene Forschungsvorhaben (15450 N) wurde aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) vom 01.12.2007 - 31.05.2010 gefördert. Dafür bedanken wir uns ganz herzlich!