14. Januar 2019
Die wasserabweisende und säureresistente Flüssigkeit (POM-IL) lässt sich als transparenter Schutzfilm auf Natursteine auftragen. In der Fachzeitschrift Angewandte Chemie stellen die Forscher die Oberflächenbeschichtung vor, die einen „Meilenstein“ für Baubranche und Denkmalschutz markieren könnte.
Die ionische („salzartige“) Flüssigkeit, die sich unter anderem bereits im Korrosionsschutz von Metallen bewährt, hat einen großen Vorteil: „Bei dieser Polyoxometallat-ionischen Flüssigkeit, kurz POM-IL, lassen sich Kation und Anion unabhängig voneinander verändern. So können wir die Eigenschaften der Beschichtung den jeweiligen Umweltbedingungen anpassen“, erklärt Professor Carsten Streb. Im Zuge der nun veröffentlichen Studie haben die Forschenden gleich zwei Varianten des Oberflächenschutzes, POM-IL1 und POM-IL2, hergestellt und an drei Arten natürlicher Carbonatgesteine mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sowie Porösität (Belgischer Blaustein, Dom-Stein, Romery-Stein) erprobt.
Im Labor haben die Chemiker echte „Härtetests“ mit den neuartigen Flüssigkeiten durchgeführt. Zunächst wurden Kalkstein-Proben, die häufig in Belgien und Nordfrankreich verbaut werden, mit POM-IL1 oder POM-IL2 bestrichen. Über 72 Stunden sind die so behandelten sowie naturbelassene Referenzproben in einem Glasbehälter mit Essigsäure bedampft worden. Die Wissenschaftler haben die Proben anschließend gereinigt, getrocknet und gewogen. Doch der Effekt des Schutzfilms war bereits mit bloßem Auge sichtbar: „Die mit POM-IL behandelten Steine haben ihre Form behalten, während die Oberflächen der naturbelassenen Steine teils stark verwittert und beschädigt waren – dieser Materialverlust bestätigte sich auf der Waage“, erklärt Erstautorin Archismita Misra. Insgesamt zeigte POM-IL1 eine noch bessere Schutzwirkung, was belegt, dass sich die Eigenschaften der Flüssigkeiten anpassen lassen.
In einem zweiten Versuch haben die Wissenschaftler die Unversehrtheit der POM-IL-Schicht auf den Natursteinproben untersucht. Dazu wurden die Proben drei Stunden lang mit simuliertem sauren Niederschlag beregnet. Beim anschließenden Wiegen bestätigte sich die Schutzwirkung der Beschichtung, die auch unter diesen erschwerten Bedingungen mechanisch und chemisch intakt geblieben war. Im Ergebnis hat die Forschergruppe einen multifunktionalen, transparenten Schutzfilm für häufig verbaute Natursteine entwickelt. Die Flüssigkeit ist leicht aufzutragen und wirkt gegen Säure sowie Bakterien. Dabei ist der Film auch unter extremen Umwelteinflüssen stabil und lässt sich durch Veränderungen am Kation verschiedenen Rahmenbedingungen anpassen: Um die Langzeitwirkung von POM-IL beurteilen zu können, müssen allerdings noch weitere Studien unter realen Bedingungen durchgeführt werden. Dabei sollte das Augenmerk auf der Wirksamkeit der Flüssigkeit gegen Pilze liegen. Für die aktuelle Studie hat sich die Gruppe übrigens Beratung von „ganz oben“ geholt: Der Bauhüttenmeister des Ulmer Münsters, das bekanntlich über den höchsten Kirchturm der Welt verfügt, stand ihnen beratend zur Hilfe.
https://www.uni-ulm.de/
Schutzschild für Bauwerke
Das Ulmer Münster, das Colosseum in Rom oder die Pyramiden von Gizeh haben die gleichen „Feinde“: Saurer Regen und Biofilme zerstören ihre Fassaden. Jetzt hat eine Forschergruppe um den Ulmer Chemie-Professor Carsten Streb ein „Schutzschild“ entwickelt, das Steine unempfindlich gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen macht.
 Foto: Patrick Schneider on UnsplashUm Bauwerke wie das Colloseum in Rom vor saurem Regen und Biofilmen zu schützen, könnte künftig eine neuartige wasserabweisende und säureresistente Flüssigkeit (POM-IL) aufgetragen werden. |
Die ionische („salzartige“) Flüssigkeit, die sich unter anderem bereits im Korrosionsschutz von Metallen bewährt, hat einen großen Vorteil: „Bei dieser Polyoxometallat-ionischen Flüssigkeit, kurz POM-IL, lassen sich Kation und Anion unabhängig voneinander verändern. So können wir die Eigenschaften der Beschichtung den jeweiligen Umweltbedingungen anpassen“, erklärt Professor Carsten Streb. Im Zuge der nun veröffentlichen Studie haben die Forschenden gleich zwei Varianten des Oberflächenschutzes, POM-IL1 und POM-IL2, hergestellt und an drei Arten natürlicher Carbonatgesteine mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sowie Porösität (Belgischer Blaustein, Dom-Stein, Romery-Stein) erprobt.
Im Labor haben die Chemiker echte „Härtetests“ mit den neuartigen Flüssigkeiten durchgeführt. Zunächst wurden Kalkstein-Proben, die häufig in Belgien und Nordfrankreich verbaut werden, mit POM-IL1 oder POM-IL2 bestrichen. Über 72 Stunden sind die so behandelten sowie naturbelassene Referenzproben in einem Glasbehälter mit Essigsäure bedampft worden. Die Wissenschaftler haben die Proben anschließend gereinigt, getrocknet und gewogen. Doch der Effekt des Schutzfilms war bereits mit bloßem Auge sichtbar: „Die mit POM-IL behandelten Steine haben ihre Form behalten, während die Oberflächen der naturbelassenen Steine teils stark verwittert und beschädigt waren – dieser Materialverlust bestätigte sich auf der Waage“, erklärt Erstautorin Archismita Misra. Insgesamt zeigte POM-IL1 eine noch bessere Schutzwirkung, was belegt, dass sich die Eigenschaften der Flüssigkeiten anpassen lassen.
In einem zweiten Versuch haben die Wissenschaftler die Unversehrtheit der POM-IL-Schicht auf den Natursteinproben untersucht. Dazu wurden die Proben drei Stunden lang mit simuliertem sauren Niederschlag beregnet. Beim anschließenden Wiegen bestätigte sich die Schutzwirkung der Beschichtung, die auch unter diesen erschwerten Bedingungen mechanisch und chemisch intakt geblieben war. Im Ergebnis hat die Forschergruppe einen multifunktionalen, transparenten Schutzfilm für häufig verbaute Natursteine entwickelt. Die Flüssigkeit ist leicht aufzutragen und wirkt gegen Säure sowie Bakterien. Dabei ist der Film auch unter extremen Umwelteinflüssen stabil und lässt sich durch Veränderungen am Kation verschiedenen Rahmenbedingungen anpassen: Um die Langzeitwirkung von POM-IL beurteilen zu können, müssen allerdings noch weitere Studien unter realen Bedingungen durchgeführt werden. Dabei sollte das Augenmerk auf der Wirksamkeit der Flüssigkeit gegen Pilze liegen. Für die aktuelle Studie hat sich die Gruppe übrigens Beratung von „ganz oben“ geholt: Der Bauhüttenmeister des Ulmer Münsters, das bekanntlich über den höchsten Kirchturm der Welt verfügt, stand ihnen beratend zur Hilfe.
https://www.uni-ulm.de/
Weitere Nachrichten zu "BAU":
14. Mai 2023
Klebstofffreie Platten aus Baumrinde
Ein interdisziplinäres Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) hat untersucht, wie sich die natürlichen Eigenschaften von heimischer Baumrinde nutzen lassen, um ohne Zusatz von Klebstoffen ein standardisiertes Produkt für eine lange Nutzung zu schaffen. Dabei haben sie durch Schälen und Trocknung über Heißpressung Rindenplatten geschaffen, die durch industrielle Herstellung beispielsweise im Innenausbau oder im Möbel- und Verpackungsbereich Anwendung finden könnten. (mehr …)16. April 2023
Kreislaufgerechte Produktion – Open-Source-Baukasten für E-Fahrzeuge
Die Produktion eines Automobils ist energie- und ressourcenintensiv. Mit einer höheren Laufleistung der Fahrzeuge könnte der kontinuierliche Energiebedarf in der Produktion deutlich gesenkt und der Abbau an Bodenschätzen signifikant reduziert werden. Hier setzt das Forschungsprojekt »KOSEL« an, für das sich das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU mit Partnern aus Industrie und Forschung zusammengeschlossen hat: Fahrzeugkomponenten, die über eine lange Lebensdauer verfügen, können über mehrere Fahrzeuglebenszyklen hinweg verwendet werden und müssen somit nicht neu produziert werden. Dafür hat das Projektteam einen kreislaufgerechten Open-Source-Baukasten entwickelt, der besonders langlebige und wiederverwendbare Module enthält. (mehr …)24. Oktober 2022
Die bauma ist seit jeher dafür bekannt, Anwender und Anbieter geballt zusammen zu bringen und zu zeigen, welche Innovationen auf die Industrie zurollen. Dabei stellen erstmals innovative Jungunternehmen ihre Zukunftsinnovationen für die Branche gebündelt in einer schlagkräftigen Startup-Ausstellerfläche und im bauma Forum powered by VDMA Startup-Machine und der Messe München vor. (mehr …)4. Oktober 2022
Mehr Nachhaltigkeit für Carbon-Bauteile
In Hochleistungsbranchen wie der Luftfahrt und dem Transport-Sektor kommen Leichtbaukomponenten aus Faserverbundwerkstoffen (FVK) zum Einsatz, wenn Nutzlasten und Materialeinsatz gesenkt und Emissionsziele erreicht werden sollen. Jedoch können die Werkstoffe bisher nicht industriell recycelt werden. Hier setzt das Projekt »TapeZyklat« unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen an: Die Projektpartner entwickeln Produktionstechnologien für einen neuen Recyclingprozess. Dabei verbinden sie Produktionsreste aus faserverstärkten Kunststoffen so miteinander, dass neue Bandhalbzeuge entstehen. Diese werden zur Herstellung neuer Bauteile genutzt und bieten sogar noch Vorteile bei der Verarbeitung im Thermoformen, dem Umformen unter Wärmeeinfluss. (mehr …)23. November 2021
Maschinenbauer wollen Kundendaten
Vor welchen Herausforderungen stehen Unternehmen im Umgang mit der Plattformökonomie? Welche Anforderungen stellen Kunden von Maschinen- und Anlagenbauern an digitale Produkte und Services? In der neuen Folge des VDMA Industrie Podcast erläutern Dr. Julia Duwe, Head of Global Architecture bei Trumpf Werkzeugmaschinen und Dr. Stefan Schunck, Head of Digital Products bei der Krones AG, wie sich dieser Wandel gestalten lässt. (mehr …)26. Oktober 2021
Sicherheit muss bei Arbeiten im Gleisbau oberste Priorität haben. Dafür setzt sich ein breites Bündnis aus Bau- und Bahnindustrie mit der Unterzeichnung der „Charta für Sicherheit bei Arbeiten und Sicherungsmaßnahmen im Gleisbereich“ der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG BAU) ein. (mehr …)5. Oktober 2021
Mit Leichtbau und Klebtechnik in die Zukunft
Das Thema Leichtbau gewinnt in zahlreichen Branchen immer mehr an Bedeutung, so auch im Transportwesen. Ob Flugzeug-, Schiffs- oder Landmaschinenbau – je leichter, leistungsfähiger, umweltfreundlicher und effizienter, desto besser. Immer mit dabei: die Klebtechnik. (mehr …)5. Oktober 2021
5 Prozent Plus in 2022 – Gute Auftragslage im Maschinen- und Anlagenbau
Die Auftragsbücher im Maschinen- und Anlagenbau haben sich gut gefüllt, zugleich kämpfen viele Unternehmen mit zunehmenden Material- und Lieferengpässen. Drastisch zugenommen haben insbesondere Knappheiten von elektrotechnischen und Elektronikkomponenten. Die VDMA-Volkswirte bekräftigen ihre Produktionsprognose von plus 10 Prozent für das laufende Jahr, für 2022 rechnen sie mit einem Produktionsplus von 5 Prozent. (mehr …)3. Mai 2021
Europäischen Schiffbau mit neuen Technologien wettbewerbsfähiger machen
Der europäische Schiffbau punktet nicht nur in Sachen Qualität, sondern auch durch kundenspezifische Anpassungen. Doch kostengünstigere Konkurrenzangebote aus dem Ausland machen es vor allem kleinen und mittleren Werften schwer, wettbewerbsfähig zu bleiben. Wissenschaftler der Technischen Universität Hamburg untersuchen nun mit weiteren europäischen Partnern, wie die Produktion und Fertigung von Schiffen beispielsweise durch Augmented Reality, den Einsatz von Robotern oder auch 3D-Druck verbessert werden kann. (mehr …)
| MESSENAVIGATOR BAUEN | |
|---|---|
|
| E-PAPER BAU |
 |