Ein bisschen Sonnenlicht – und schon reinigen sich Oberflächen wie von selbst. Was sich anhört wie Zauberei, haben Forscher jetzt tatsächlich entwickelt. Titandioxidmoleküle, die in die Flächen eingebaut sind, werden vom UV-Licht der Sonne aktiviert. Das setzt eine Reaktion in Gang, die Bakterien, Algen und Pilze zersetzt und beispielsweise die Armlehnen von Gartenstühlen sauber hält.
Stehen Gartenmöbel eine längere Zeit unbenutzt herum, sind sie oft von einem schmierigen Film aus Algen, Moosen, Bakterien und Pilzen überzogen, den man nur schwer oder gar nicht entfernen kann. Abhilfe könnte ein neuer Kunststoffmix schaffen, der Titandioxidmoleküle enthält. Aktiviert durch das UV-Licht in der Sonnenstrahlung setzen diese Moleküle quasi als Katalysator einen elektrochemischen Prozess in Gang, der freie Radikale erzeugt. Diese und weitere aktive Moleküle wiederum machen Bakterien, Pilzen und Co den Garaus. Sie zerstören zunächst die Zellwand und dringen anschließend ins Zytoplasma – die Grundsubstanz der Zelle – ein, wo sie die DNA der Bakterien schädigen. Der Effekt: Schmutz aus organischen Substanzen bleibt nicht an der Oberfläche haften, sondern wird zersetzt.
Gartenstühle im Test
Doch wie gut funktionieren diese photokatalytischen Schichten? Dies haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart jetzt untersucht. „Wir haben beispielsweise photokatalytisch ausgerüstete Armlehnen von Gartenstühlen im Freien getestet und sie mit solchen aus herkömmlichem Kunststoff verglichen“, sagt Iris Trick, Gruppenleiterin am IGB. Dazu haben die Wissenschaftlerin und ihr Team die beschichteten und unbeschichteten Armlehnen mit einer Mixtur aus verschiedenen Bakterien, Moosen, Algen und Pilzen besprüht und sie zwei Jahre lang dem Wetter ausgesetzt.
Das Ergebnis: Während sich die schmutzige Schicht auf den normalen Armlehnen kaum entfernen ließ, waren die Exemplare aus photokatalytischen Kunststoffen auch nach zwei Jahren noch weitestgehend weiß und sauber. Zusätzlich untersuchten die Forscher ihre Spezial-Schichten – sei es von Armlehnen oder anderen Oberflächen – auch im Labor auf ihre Funktion: Dazu brachten die Experten bis zu 30 verschiedene Pilz-, Bakterien- und Algenkulturen auf beschichtete und unbeschichtete Flächen auf und verglichen, wie sich diese Kulturen entwickeln. Zudem analysierten sie die Abbauprodukte, die bei der elektrochemischen Reaktion auf den selbstreinigenden Oberflächen entstehen.
