Sauber lackiert – ganz ohne Biozide

Bevor Karosserien oder metallische Güter wie Heizkörper und Waschmaschinen ihre optisch ansprechende und schützende Decklackierung erhalten, durchlaufen sie eine mehrstufige Vorbehandlung. Ein zentraler Prozessschritt ist die elektrophoretische Tauchlackierung, bei der wasserbasierte Lacke elektrochemisch aufgetragen werden. In den Prozessflüssigkeiten und Lacken können sich Mikroorganismen so stark vermehren, dass sie die Lack- und damit die Beschichtungsqualität erheblich beeinträchtigen – etwa durch sichtbare Oberflächenfehler wie ‚Orangenhaut‘.

Stand der Technik

Zur Keimreduktion werden bislang häufig chemische Biozide eingesetzt, die jedoch Risiken für Umwelt, Anlagentechnik und Prozessstabilität bergen. Eine sorgfältige Kontrolle, spezielles Management, umfangreiche Schutzausrüstung, spezifische Lagerplätze und Schulungen des Personals sind nötig. Es besteht zudem das Risiko der bakteriellen Resistenzbildung.

Technologie

Am Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnologie des KIT wurde eine physikalische Alternative entwickelt: die Elektroimpulsbehandlung auf Basis bipolarer Hochspannungsimpulse. Dabei werden Mikroorganismen einem intensiven elektrischen Feld ausgesetzt, das die Zellmembran polarisiert und damit letztlich zum Absterben der Mikroorganismen führt. Da es sich um ein rein physikalisches Verfahren handelt, ist keine Resistenzentwicklung zu befürchten. Das Verfahren kommt ohne chemische Zusätze aus und ermöglicht so eine nachhaltige, effektive Entkeimung der Prozessflüssigkeiten. Entscheidend ist die Verwendung extrem kurzer, bipolarer Spannungsimpulse mit symmetrischer Ladungsverteilung. Dadurch wird verhindert, dass sich Ionen wie Hydroxid- oder Oxonium-Ionen an den Elektroden anreichern und dort zu Lackabscheidung oder unerwünschter Elektrodenbeschichtung führen – ein häufiges Problem bei herkömmlichen unipolaren Elektroimpulsverfahren.

Vorteile

Das Verfahren eignet sich ideal für den Einsatz in modernen Lackieranlagen der Automobil- und Metallindustrie, die entsprechend umgerüstet werden können. Der Wartungsaufwand wird reduziert, Betriebskosten gesenkt. Der Eintrag von Bioziden ins Abwasser wird vollständig vermieden.

Optionen für Unternehmen

Für die Umsetzung und Weiterentwicklung dieser Technologie werden Partner gesucht – insbesondere aus der Automobilbranche sowie aus dem Anlagen- und Lacktechnikbereich. Ziel ist es, gemeinsam anwenderfreundliche, praxistaugliche Lösungen zu konzipieren und das Verfahren in realen Prozessumgebungen zu validieren.