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Natürliche Antifouling-Ansätze: Makrophytenextrakte für umweltfreundliche Beschichtungen
Eine neue Studie zeigt, dass Makrophytenextrakte wie jene von Pontederia crassipes effektiv gegen Biofouling auf künstlichen Wasserstrukturen wirken. Die Forschung bietet neue Ansätze für nachhaltige Antifouling-Beschichtungen.
Biofouling auf künstlichen Wasseroberflächen verursacht weltweit erhebliche wirtschaftliche Verluste und betriebliche Herausforderungen. Traditionelle Antifouling-Strategien basieren häufig auf synthetischen chemischen Beschichtungen, die jedoch negative Umweltauswirkungen haben. Forschende haben nun das Potenzial von Extrakten der Makrophyten Pontederia crassipes und Typha domingensis für die Entwicklung nachhaltiger Antifouling-Beschichtungen untersucht.
Die Studie, durchgeführt im Salto Grande Reservoir (Uruguay), ist die erste, die die antifoulingwirksamen Eigenschaften dieser Pflanzenextrakte unter natürlichen Bedingungen evaluiert. Edelstahlsubstrate wurden mit Epoxidharz-Beschichtungen behandelt, die 2,5, 5 und 10 g/l lyophilisierte Extrakte der Makrophyten enthielten, und mit unbeschichteten sowie rein epoxidbeschichteten Substraten verglichen. Über einen Zeitraum von 165 Stunden analysierten die Forschenden Biofouling anhand von Chlorophyllgehalt, Bakterienzahlen, Makroorganismenbesiedlung und der Artenvielfalt.
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Überlegene Wirksamkeit von P. crassipes
Die Ergebnisse zeigen, dass Extrakte aus P. crassipes bei Konzentrationen von 5 und 10 g/l eine deutlich bessere Antifouling-Wirkung haben als solche von T. domingensis. Sie reduzierten Bakterienkolonien um 37 %, hemmten das Algenwachstum (gemessen an photosynthetischen Pigmenten), verhinderten die Anhaftung von Makroorganismen und minimierten das Wachstum von Pilzen. Gleichzeitig förderten sie opportunistische Taxa, die weniger zur Bildung von Biofouling beitragen.
Die antifoulingwirksamen Eigenschaften werden auf spezifische chemische Verbindungen zurückgeführt, darunter langkettige Kohlenwasserstoffe und phenolische Derivate, die in den Extrakten identifiziert wurden.
Nachhaltige Perspektiven für Antifouling-Beschichtungen
Die hohe Biomasseverfügbarkeit und die einfache Kultivierbarkeit von P. crassipes machen diese Pflanze zu einem vielversprechenden Kandidaten für die industrielle Entwicklung natürlicher Antifouling-Additive. Die Studie liefert wichtige Erkenntnisse zur Entwicklung umweltfreundlicher Beschichtungen, die Biofouling effektiv kontrollieren und gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme minimieren.
Quelle: Morales, M. L. P. et al. Evaluating macrophyte extracts as eco-friendly antifouling additives for freshwater man-made structures: a field assessment. Environmental Pollution, 384, 126952, 1 November 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.126952.
