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Photokatalyse

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Photokatalytisch aktive Beschichtungen basieren auf speziellen Eigenschaften des Halbleiters Titandioxid (TiO2).

An der Oberfläche von Funktionsbeschichtungen finden Zersetzungsprozesse unter dem aktivierenden Einfluss von Licht statt. Photokatalytisch aktive Beschichtungen basieren auf speziellen Eigenschaften des Halbleiters Titandioxid (TiO2). Deutlich bekannter ist dieser als ungiftiges, häufig verwendetes Weißpigment, er findet auch beispielsweise in Zahnpasta Anwendung. Titandioxid weist neben einem hervorragenden Deckvermögen auch eine ausgeprägte Photoaktivität auf. Da diese Fähigkeit sich auch auf den Abbau von Bindemitteln erstreckt, wird diese Aktivität in normalen Anstrichmitteln möglichst gering gehalten. Dies geschieht durch den Einsatz einer besonders stabilen Titandioxidvariante und deren zusätzliche „Entschärfung“ durch Zugabe von Aluminium- oder Silizium-Oxiden. Anders sieht das bei bewusst photokatalytisch aktiven Farben aus. Hier sorgen speziell ausgetüftelte Rezepturen gleichermaßen für Stabilität (des Bindemittels) wie für Aktivität. Als Katalysator kommt eine reaktionsfreudigere Variante (Anatas) des Titandioxids zum Einsatz. Wird diese durch UV-Strahlung mit Energie versorgt, verschieben sich elektrische Ladungen (Elektronen) in den Titandioxidkristallen. Diese Elektronen reduzieren angelagerte Sauerstoffmoleküle der Luft zu Radikalen, die wiederum organische Moleküle zu Kohlendioxid und Wasser abbauen. Das Praktische dabei: Der Prozess setzt sich nahezu beliebig fort, da der Katalysator – solange er Lichtenergie erhält – die chemischen Reaktionen anregt, ohne sich dabei selbst zu verbrauchen. Der Prozess findet nur direkt an der Oberfläche der Beschichtung und nur während des aktivierenden Einflusses von Licht statt. Unter diesen Voraussetzungen zerlegen photokatalytisch aktive Farben organische Schmutzpartikel an der Fassade ebenso wie Luftschadstoffe, die mit der Fassade in Berührung kommen. Soll der Effekt jedoch im Gebäudeinneren genutzt werden, muss die Funktionsfähigkeit des Katalysators auch ohne die ultraviolette Strahlung des Sonnenlichts sichergestellt werden, da bereits wenige Zentimeter hinter normalem Fensterglas kein UV-Licht mehr gemessen werden kann. Die von Prof. Dr. H. Kisch in Kooperation mit den Firmen Kronos International Inc. und Sto geschaffene Titandioxid-Variante „Visible Light Catalyst (VLC)“ erfüllt diese Voraussetzung, da dieser Katalysator bereits durch sichtbares Licht, auch durch eine normale Innenraumbeleuchtung, zur Aktivität angeregt wird. Verarbeitet werden solch photokatalytisch aktive Farben wie konventionelle Beschichtungen. Der Auftrag erfolgt mit Rolle, Pinsel oder maschinell.

Dr. Gerald Burgeth, Sto AG
Quelle: Malerblatt 11/2009


 

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