Technische Universität Dresden


Einfluss der Struktur titandioxid- und zinkoxid-haltiger Oberflächenbeschichtungen auf die mikrobielle Besiedlung von Baustoffen


Dächer, Hausfassaden und Gehwegplatten verlieren häufig innerhalb weniger Jahre ihr frisches Aussehen. Schmutzig-grüne Verfärbungen bilden sich vor allem dort, wo Regenwasser abläuft. Die Ursache dafür ist die Entstehung mikrobieller Biofilme: Lebensgemeinschaften von Algen, Bakterien und Pilzen, die sich auf Oberflächen festsetzen und nicht nur ein ästhetisches Problem darstellen, sondern auch die Lebensdauer von Baustoffen verkürzen.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, sind titandioxid- und zinkoxidhaltige Baustoffe entwickelt worden, die durch ihre photokatalytische Aktivität die Besiedlung von Mikroorganismen verhindern bzw. verzögern sollen.
Im Rahmen des Projektes soll nachgewiesen werden, ob und in welchem Umfang die modifizierten Oberflächen tatsächlich biozide Wirkung besitzen. Dazu werden die Materialien nach ISO 27447:2009 und ISO/CD 13125 auf ihre antibakterielle bzw. antifungale Aktivität hin untersucht. Die Vorschrift der ISO 27447:2009 wurde jedoch leicht verändert. Für die Analyse von Baustoffen ist vor allem die photokatalytische Wirkung auf Umwelt-relevante Bakterien interessant, daher findet für den Test ein typischer Wasser- und Bodenkeim - Pseudomonas aeruginosa Verwendung.
Doch nicht nur Materialoberflächen, auch Zinkoxid- und Titandioxid-Nano-Pulver in wässriger Suspension werden auf ihre biozide Wirkung analysiert.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Charakterisierung von natürlichen Biofilmen auf Baustoffoberflächen. Dabei stehen folgende Fragen im Vordergrund:
Welche Mikroorganismen sind die Erstbesiedler und Schlüsselorganismen auf Dachziegeln und Betonoberflächen? Wie verläuft die Entwicklung eines natürlichen Biofilmes im zeitlichen Verlauf und welche Mikroorganismen können sich im Biofilm etablieren? Welche Bedeutung haben die so genannten EPS (Extrazelluläre Polymere Substanzen), Stoffe, die von Bakterien abgegeben werden und eine gelartige Matrix bilden, die als günstige Voraussetzung für das Anhaften und Anwachsen von Biofilmen sowie für die Kommunikation zwischen Mikroorganismen gelten?
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Antworten auf diese Fragen zu finden und daraus  Maßnahmen zu entwickeln, die zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf Baustoffoberflächen führen. Dazu wird insbesondere die Eignung titandioxid- und zinkoxid-haltiger Materialien untersucht.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter: 

www.tu-dresden.de/HelioClean