Best Practices // 31. Juli 2014

Der Lotus-Effekt: Wenn sich Fassaden selbst reinigen

Bionik-Innovation
Häuser, die sich selbst reinigen − sie sind kein Traum mehr. Selbstreinigende Fassadenfarben mit dem einst von Bioniker Professor Dr. Wilhelm Barthlott für die Technik nutzbar gemachten Lotus-Effekt sorgen dafür, dass Schmutz mit dem Regen von den Außenwänden abperlt. Der Befall der Fassaden mit Algen oder Pilzen wird durch die Bionik-Farbe Lotusan® nachhaltig gehemmt. Dadurch können Hausbesitzer länger mit einem Neuanstrich warten − und sparen Kosten. Zudem wird bei der Fassadenfarbe komplett auf Biozide verzichtet.

Technische Anwendung
Die Fassadenfarbe Lotusan® gehört inzwischen zu den Klassikern bionisch inspirierter Produkte. In den über zehn Jahren seit der Markteinführung hat die Farbe auf Millionen von Quadratmetern Fassaden weltweit bewiesen, dass sie tatsächlich für eine wesentlich verbesserte Sauberkeit und eine längere Haltbarkeit des Hausanstrichs sorgt. Aus der Produktfamilie gibt es inzwischen auch einen Fassadenputz mit vergleichbaren, wasserabweisenden Eigenschaften. Produkte, die den Lotus-Effekt nutzen, schreiben inzwischen in extrem vielen Bereichen eine Erfolgsstory: Ob Korrosionsschutzschichten, Antihaftbeschichtungen von Farbwannen oder Druckereiwalzen, selbst reinigende Gläser, die zum Beispiel in den TollCollect-Kameras eingebaut wurden, oder schmutzabweisende Textilien.

Bionisches Funktionsprinzip
Der Lotus-Effekt basiert auf mikro- und nanostrukturierten Oberfläche in Noppenform der gleichnamigen Lotus-Pflanze und den wasserabweisenden Eigenschaften der äußeren Wachsschicht der Pflanze. Schmutzpartikel können so leicht von Wassertropfen weggetragen werden. Dass das Wasser so leicht abperlt, ist durch die wasserabweisende Oberfläche begründet, wo der Tropfen nur an wenigen Stellen Kontakt zur Pflanze hat. Dieser Effekt wurde bei der Fassadenfarbe Lotusan nachgebaut. Zum einen sorgt die Nanostruktur der Farbe für den gewünschten Effekt, zum anderen die Inhaltsstoffe. Enthalten ist zum Beispiel Silikon − das mit seiner niedrigen Oberflächenenergie und ausreichender chemischer Stabilität perfekt für das Reinigungsprinzip geeignet ist.

Vorbild aus der Natur
Die Lotusblume ist eine in Asien und Amerika vorkommende Wasserpflanze, die über außergewöhnliche, antiadhäsive Eigenschaften verfügt. Erreicht werden diese durch eine Verbindung aus einer Nanostruktur und speziellem Wachs auf der Pflanzenoberfläche. So wird die Kontaktfläche zwischen Wasser und Oberfläche drastisch reduziert. Ein Wassertropfen hat auf der Lotusblume nur eine Auflagefläche von 0,6 Prozent − das ist ein Rekord im Reich der Natur. Das Wasser perlt ab und nimmt dabei noch den Schmutz und andere Stoffe mit. Die biologische Bedeutung des Lotuseffekts liegt im Schutz vor einer Besiedlung durch Mikroorganismen, Krankheitserreger oder Keime oder vor Bewuchs mit Algen. Ähnliche Systeme gibt es auch bei anderen Pflanzen und Tieren.

>> BIOKON-PROFIL <<

Professor Wilhelm Barthlott, Botaniker, Biologe und BIOKON-Ehrenmitglied, ist ein Pionier der Verbindung von Biologie und Technik. Aus seinen systematischen elektronenmikroskopischen Forschungen pflanzlicher Oberflächen entwickelte er selbstreinigende (Lotus-Effekt) und permanent unter Wasser lufthaltende Oberflächen (Salvinia-Effekt). Wilhelm Barthlott erhielt für seine Arbeit zahlreiche Auszeichnungen wie den Deutschen Umweltpreis.