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Photokatalyse beim Fraunhofer

Photokatalyse - die Technologie birgt ein großes Potenzial, so Dr. Michael Vergöhl von der Fraunhofer-Allianz Photokatalyse.

Seit einigen Jahren schon bieten viele Farbenhersteller vor allem Innenfarben an, die organische Schadstoffe mithilfe von Licht abbauen sollen. Bei der photokatalytischen Reaktion wird an der Oberfläche entsprechender Beschichtungen Sauerstoff zu reak- tionsfreudigen Radikalen aktiviert, die dann benachbarte organische Substanzen oxidieren. Das können luftgängige Schadstoffe sein, aber auch Schmutzablagerungen. Auch der Abbau von Stickoxiden lässt sich nachweisen, was die Anwendung im Außenraum interessant macht. Selbst im Wasser lassen sich Schadstoffe abbauen, wenn auch sehr langsam.

Überhaupt ist die Photokatalyse kein rasanter Prozess, der überdies nicht unterbrochen werden darf. „Es gibt entlang der Reaktionsketten eine ganze Reihe von Zwischenprodukten. Daher ist es besonders im Innenraum wichtig, diese Kette nicht zu unterbrechen“, sagt Dr. Michael Vergöhl von der Fraunhofer-Allianz Photokatalyse in der deutschen bauzeitung 12/14. Wie schnell und wie vollständig die Reaktion abläuft, hängt in erster Linie von der Menge und Qualität des auftreffenden Lichtes ab. Sprich: Im Labormaßstab unter definierten Bedingungen tadellos funktionierende Systeme können in der Praxis schwächeln. „Wenn ich die dort verbaue, wo nur ein Zehntel des notwendigen Lichtes vorhanden ist, habe ich kaum noch einen Effekt“, erläutert Vergöhl. Da die Strahlungsdichte des Lichtes mit der Tiefe des Raumes abnimmt, könne der Schadstoff-Abbau in Bereichen weit weg vom Fenster „durchaus zehnmal länger dauern“.

Im Grunde sollte genau beachtet werden, unter welchen Bedingungen die Photokatalyse aktiv wird – und dies gegebenenfalls beim Hersteller erfragen. Nach wie vor besteht bei den photokatalytischen Materialien jedoch eine Lücke bezüglich der Klassifizierung hinsichtlich des Wirkungsgrades. „Photokatalytische Schichten kann man im Prinzip einfach herstellen, während die Qualifizierung aufgrund der komplexen Mechanismen deutlich schwieriger ist.“ Momentan, so Vergöhl, entstehen die ersten Normen zum Wirkungsgrad. Auch am Katalysator selbst werde weitergeforscht. Derzeit nutze man in der Regel modifiziertes Titandioxid, doch richte sich das Augenmerk auch auf andere Materialien, ganz oben auf der Liste befinde sich derzeit Zinkoxid, weil es mehr Licht im sichtbaren Bereich absorbiere und somit besser aktivierbar sei. Außerdem gehe die Forschung in Richtung Materialkombinationen, die Schadstoffe zunächst absorbieren und erst anschließend abbauen.

Armin Scharf

praxisplus

Photokatalyse hilft, organische Luftschadstoffe abzubauen – allerdings nur, wenn ausreichend Licht vorhanden ist. Noch lassen sich die Wirkungsgrade der einzelnen Produkte nicht vergleichen, aber erste Normen entstehen. Außerdem wird an der Optimierung des Katalysators und des Matrixmaterials gearbeitet.

Quelle: Malerblatt 2/2015

 

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