NanoFunDus – Entwicklung einer neuen Antifouling-Beschichtung zur Vermeidung von Mikro- und Makro-Fouling bei Wärmetauschern am Beispiel von Meerwasserentsalzungsanlagen

Inhalt des Projektes ist die Entwicklung einer neuen Beschichtung für Wärmetauscher von Meerwasserentsalzungsanlagen, um das Auftreten von Fouling, und damit Schäden an diesen Anlagen, durch das Meerwasser deutlich zu reduzieren oder bestenfalls zu verhindern. Ziel ist es deshalb, in Zusammenarbeit mit der Rhenotherm Kunststoffbeschichtungs GmbH und der SmartMembranes GmbH, eine Beschichtung zu entwickeln, die für die Anwendung an Wärmetauschern ausgelegt ist und sowohl eine geeignete Antihaftwirkung aufweist als auch die Biofilmbildung deutlich vermindert oder idealerweise verhindert. Die Beschichtung soll für die gängigen Wärmetauscherwerkstoffe wie Edelstahl oder Titan geeignet sein. Sie soll außerdem eine ausreichende Temperaturstabilität aufweisen, um direkt in Wärmetauschern eingesetzt werden zu können. Die Entwicklung einer geeigneten Prozessführung für die Herstellung der Beschichtung steht im Vordergrund der Arbeiten seitens der industriellen Partner.

NanoFunDus Schema — Abb. 1: Explosionsdarstellung der Durchflusszelle (links) und 3D-Darstellung der Durchflusszelle mit Zu- und Ablauf für Medium – geschlossen (Mitte) und offen (rechts).

Zur Beurteilung neuer Beschichtungsvarianten hinsichtlich der Antifoulingwirkung werden an der TU Dresden, Professur für Bioverfahrenstechnik Durchflussversuche mit Salzwasserbakterien und künstlichem Meerwasser durchgeführt. In einer Durchflusskammer soll unter vereinfachten Strömungsbedingungen die Biofilmbildung untersucht werden. Mit Hilfe dieser Kammer können drei Proben (10 mm x 12 mm) zeitgleich geprüft und erste Ergebnisse für Experimente in einem größeren Maßstab abgeleitet werden. Um die Strömungsbedingungen die bei Wärmetauschern vorliegen möglichst realistisch und in größerem Maßstab abzubilden, wird zusätzlich eine Durchflusszelle konzeptioniert, konstruiert und gefertigt mit der weitere Laborversuche zur Biofilmbildung an neuen Beschichtungen erfolgen werden.