Universität Bonn

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10. Februar 2023

Salvinia-Effekt: Salvinia-Effekt: Die Entfernung von Öl aus dem Wasser

Die Entfernung von Öl aus dem Wasser

Ein Rohöltropfen auf einer Wasseroberfläche wird von einem Blatt des Schwimmfarns Salvinia molesta sekundenschnell absorbiert und aus dem Wasser gezogen. Dieser Salvinia-Effekt kann – übertragen auf spezielle Funktionstextilien – bei der Reinigung von Gewässeroberflächen helfen. Ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördetes Praxis-Projekt an der Universität Bonn wurde nun erfolgreich abgeschlossen.

Rohöltropfen Schwimmfarn
Rohöltropfen Schwimmfarn - Ein Rohöltröpfchen auf einer Wasseroberfläche wird sekundenschnell von einem Blatt des Schwimmfarns Salvinia absorbiert und aus dem Wasser gezogen. © W. Barthlott, M. Mail/Uni Bonn
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Ein Tropfen Öl kann 600 bis 1000 Liter Wasser verschmutzen. Öl im Wasser ist ein echtes Problem für die Umwelt, vor allem weil es nur sehr aufwendig von der Wasseroberfläche zu entfernen ist. Einem Forscherteam um Professor Wilhelm Barthlott von der Universität Bonn ist es gelungen, ein Verfahren von bestechender Einfachheit zu entwickeln, mit dem Öl von der Wasseroberfläche entfernt werden kann.

Das Vorbild für dieses Verfahren fand Barthlott in der Oberflächenstruktur des Schwimmfarns Salvinia molesta. „Die Blättchen können auf ihrer Oberfläche einen Ölfilm transportieren“, erklärt Barthlott.  „Und diese Eigenschaften konnten wir auf technisch herstellbare Oberflächen übertragen, etwa auf Textilien.“

Derartige Textilien können dann Ölfilme rasch und ohne Chemieeinsatz entfernen. Sie saugen das Öl nicht in sich auf. „Stattdessen wandert es, einzig und allein getrieben von seinen Adhäsionskräften, auf der Oberfläche des Textils entlang“, erläutert Barthlott.

Mit den Mitteln der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück, hat das Bonner Universititäts-Team um Barthlott basierend auf diesen Forschungsergebnissen einen schwimmenden Bionischen Öl-Adsorber entwickelt (Bionic Oil Adsorber, BOA). In Zusammenarbeit mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen und der Heimbach-Gruppe in Düren wurden geeignete Funktionstextilien entwickelt, die Diesel-, Heiz- oder Motoröl über sechs Zentimeter breite Streifen von einer Wasseroberfläche in einen Behälter transportieren. Das abgeschöpfte Öl ist so sauber, dass es sich sogar wieder verwenden lässt.

Vor mehr als 20 Jahren erhielt Professor Wilhelm Barthlott bereits den Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt für seine berühmten Forschungen zum Lotuseffekt. Auch hier geht es um Mikrostrukturen auf der Blattoberfläche des Lotusblattes, die  Wassertropfen sofort abperlen lassen und die anhaftenden Schmutzpartikel mitreißen.

Das Projekt wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) fachlich und finanziell mit rund 365.000 Euro gefördert.

Barthlott W., Moosmann M., Noll I., Akdere M., Wagner J., Roling N., Koepchen-Thomä L., Azad M. A. K., Klopp K., Gries T. & Mail M. (2020): Adsorption and superficial transport of oil on biological and bionic superhydrophobic surfaces: a novel technique for oil–water separation. Philosophical Transactions of the Royal Society A 378: 20190447. https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0447

Prof. Dr. Wilhelm Barthlott (barthlott@uni-bonn.de)

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