Mit smarten Alublechen gegen Stickoxide

Stickoxide (NOx), so das Bundesumweltamt, tragen zur Feinstaubbelastung bei, schädigen die Umwelt, sind mitverantwortlich für die sommerliche Ozonbildung und insbesondere für Asthmatiker ein Gesundheitsrisiko. In Ballungsgebieten und Innenstädten ist der Straßenverkehr neben Verbrennungsanlagen für Kohle, Öl, Gas und Holz die bedeutendste Quelle von NOx; das Verbot für ältere Dieselfahrzeuge in mehreren deutschen Großstädten seit Juni 2018 ist eine Konsequenz aus der Überschreitung der europaweit gültigen Grenzwerte.

Um die Belastung der Luft durch Stickstoffoxide zu reduzieren, sind vielfältige Maßnahmen und ein ausgewogenes Gesamtkonzept erforderlich. An einem Baustein in diesem Konzept arbeitet das fem Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie gemeinsam mit dem DECHEMA-Forschungsinstitut (Frankfurt/Main) und dem Institut für Technische Chemie an der Leibniz Universität Hannover im Rahmen eines neuen Forschungsprojekts, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Ziel ist die Entwicklung einer funktionalisierten Eloxaloberfläche für Aluminiumbleche, die als Fassadenverkleidung an Gebäuden zum Einsatz kommen. Funktionalisiert heißt: in die poröse Struktur anodisierter Aluminiumoberflächen (Eloxalschicht) sollen photokatalytische Nanopartikel eingelagert werden, die, aktiviert durch das UV-Licht der  Sonnenstrahlung, einen nennenswerten Beitrag zum Abbau von NOx in städtischen Räumen leisten können. Auf diese Weise könnte der hervorragende Korrosionsschutz von Eloxalschichten mit einer vor allem für urbane Räume überaus wünschenswerten Wirksamkeit kombiniert werden.

Die rund zwanzig beteiligten Partner aus der Industrie haben ein großes Interesse daran, den bisherigen Wettbewerbsnachteil von Eloxalschichten – ihre fehlende Funktionalität – auszugleichen und mit den stickoxidreduzierenden Fassadenblechen neue Märkte zu erschließen: Laut Hans Dieter Wahl, Geschäftsführer der HD Wahl GmbH, liegt das größte Entwicklungspotential von Metallfassaden in der Oberflächentechnik. Die Fassadenoberfläche der Zukunft sollte zunehmend Funktionen übernehmen, die den Klima- und Umweltveränderungen Rechnung tragen. Da diese Aluminiumoberflächen besonders leicht zu reinigen sind (easy-to-clean) und eine antibakterielle Wirkung aufweisen, sind für sie auch weitere Einsatzgebiete denkbar, z.B. Handläufe, Haltegriffe und -stangen in Gebäuden und Verkehrsmitteln, in Sanitärräumen und Krankenhäusern.

Beim Auftakttreffen der Projektpartner am fem in Schwäbisch Gmünd sind die Herausforderungen bei der Entwicklung der Schichten und die zwei unterschiedlichen Verfahren zur Einlagerung der Partikel rege diskutiert worden: Entscheidend für den Erfolg ist zum einen eine langzeitbeständige Einlagerung der photokatalytisch wirksamen Nanopartikel in die Eloxalschicht, zum anderen eine ausreichend gute Porenfüllung, so Christof Langer, Abteilungsleiter am fem.

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