Eine Fassade, die sich selbst reinigt und entsprechend länger strahlt? Straßen und Dächer, die einen gewichtigen Beitrag zu sauberer Luft in unseren Städten leisten? Mit Photokatalyse, der Umwandlung chemischer Substanzen unter dem Einfluss von Licht, ist genau das möglich! Zu den vielfältigen Anwendungsfeldern der innovativen Technologie zählen neben der Bauwirtschaft auch die Bereiche Medizintechnik, Verkehr oder Umwelt.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

Eine Fassade, die sich selbst reinigt und entsprechend länger strahlt? Straßen und Dächer, die einen gewichtigen Beitrag zu sauberer Luft in unseren Städten leisten? Mit Photokatalyse, der Umwandlung chemischer Substanzen unter dem Einfluss von Licht, ist genau das möglich! Zu den vielfältigen Anwendungsfeldern der innovativen Technologie zählen neben der Bauwirtschaft auch die Bereiche Medizintechnik, Verkehr oder Umwelt.

Abbildung 1. Übersicht einiger Anwendungsfelder photokatalytischer Materialien.

Photokatalytische Prozesse sind bereits seit längerem bekannt. Doch erst seit einigen Jahren werden photokatalytisch aktive Materialien zunehmend auch

industriell hergestellt. Das Feld möglicher Anwendungen ist dabei riesig und reicht von photokatalytischen Luftreinigungsgeräten über selbstreinigende Außenbeschichtungen von Fahrzeugteilen bis hin zu photokatalytisch  aktiven Pflastersteinen, Dachziegeln, Farben oder Fassadenputzen.

Der Effekt beruht auf der Wechselwirkung der Elektronen des Photokatalysators mit dem Licht. Dabei werden die Elektronen angeregt und können dann für chemische Reaktionen genutzt werden. Die gleichzeitig entstehenden Löcher – also die Plätze, auf denen vorher die Elektronen saßen – können ebenfalls genutzt werden. Somit stehen gleich zwei Möglichkeiten zum Abbau von Schadstoffen wie Stickoxide oder Verunreinigungen zur Verfügung. Der Photokatalysator wird bei dem Prozess nicht verbraucht und kann immer wieder genutzt werden.

Abbildung 2. Funktionsschema der Photokatalyse am Beispiel Titandioxid.

Neben dem aktiven Abbau von Schmutzpartikeln ist die Oberfläche des Photokatalysators so gestaltet, dass er von Wasser sehr gut benetzt wird. Diese Hydrophilie („wasser-liebend“) trägt somit zusätzlich dazu bei, dass das Material leicht gereinigt werden kann bzw. Schmutz im Regen einfach abgewaschen wird.

 Abbildung 3. Abbau eines Schmutzfilms mit und ohne Photokatalysator im Vergleich.

Photokatalytisch aktive Materialien können somit einen wichtigen Beitrag zu sauberen Städten und guter Luftqualität leisten. Ein wichtiger Punkt dabei ist, dass die Bürgerinnen und Bürger keineswegs in irgendeiner Wiese eingeschränkt werden. Straßenbeläge, Gehwege, Plätze, Dächer und Fassaden können einfach bei der nächsten Erneuerung aufgewertet werden.

Abbildung 4. Mögliche Anwendungsgebiete photokatalytisch aktiver Materialien.

Der Fachverband Angewandte Photokatalyse (FAP) besteht seit 2011 als Fachgruppe des Verbands der Mineralfarbenindustrie e. V. Er dient seinen Mitgliedern, zu denen sowohl Hersteller von Photokatalysatoren, als auch Anwender aus der Baustoff- und Coatingsindustrie gehören, als gemeinsame Plattform, um das Thema Photokatalyse differenziert zu diskutieren und zur Verbreitung von photokatalytischen Anwendungen beizutragen. Ziel ist insbesondere die Verbreitung von photokatalytischen Anwendungen sowie der weitere Ausbau von Forschung und Entwicklung. Mit der freiwilligen Selbstverpflichtung des FAP ist ein Mindestwert eingeführt worden, ab dem Produkte als photokatalytisch aktiv ausgezeichnet werden können.