Forschungsprojekte am Dr. Robert-Murjahn-Institut

Das Dr. Robert-Murjahn-Institut (RMI) führt eine Reihe von Forschungsprojekten zu den Eigenschaften von Beschichtungsstoffen und Fassadensystemen, Ihrer Dauerhaftigkeit, Nachhaltigkeit und Umweltrelevanz durch. Die Forschungsprojekte werden finanziert über Beiträge von einer Vielzahl von Partnern aus der Industrie und projektgebundenen staatlichen Fördergeldern. Des Weiteren unterstützen uns viele Forschungseinrichtungen durch einen intensiven fachlichen Wissensaustausch. Wir danken unseren Kooperationspartnern für die Förderung der angewandten Forschung am RMI.

Haben Sie Interesse an einer Kooperation oder an unseren Projekten? Dann kontaktieren Sie uns unter info(at)dr-rmi.de!

Laufende Projekte

2013 – 2017 – Forschungsprojekt „Beregnete Fassaden“

beregnete Fassade
beregnete Fassade

Seit mehreren Jahren beschäftigt sich das RMI intensiv mit dem Freisetzungsverhalten von Substanzen aus Fassadenbeschichtungen. Das Verständnis des Auswaschprozesses selbst wurde in den vergangenen Jahren durch viele Forschungseinrichtungen intensiv untersucht (BAM, UMTEC, DTI, IBP, Bester et al.). Es wurde ein standardisierter Labortest zum quantitativen Nachweis der Freisetzung entwickelt und eine Vielzahl an Freibewitterungsversuchen durchgeführt. Um die Auswirkung einer Freisetzung von Stoffen auf die Umwelt zu verstehen und abzuschätzen, führen wir derzeit Modellierungen des Emissionsprozesses an der Fassade und des Immissionsprozesses im Boden in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut IME für Mikrobiologie und Angewandte Ökologie durch. Das Projekt wird finanziell von einem Konsortium aus Verbänden (VdL, IWM, Bauchemie) und ca. 24 Firmen aus der Farb- und Rohstoffbranche unterstützt. Fachlich wird dieses interdisziplinäre Projekt durch Kooperationen mit den Forschungseinrichtungen BAM, UMTEC und IME unterstützt.

Das Projekt umfasst die Durchführung von Modellierungen, analytische Feld- und Laborstudien und die Durchführung von Workshops mit Experten aus verschiedenen Fachgebieten zum Thema „Beregnete Fassaden“. Ziel des Projektes ist es, durch fachübergreifenden Austausch, unterstützt durch richtungsweisende experimentelle Studien, die Fragestellung fachlich zu Beleuchten und fachlich und praktisch sinnvolle Vorschläge für eine Risikoabschätzung im Rahmen der deutschen und europäischen Gesetzgebung zu finden. 

Abgeschlossene Projekte

2012/2013 – Geruchsmessungen

Geruchsmessung
Geruchsmessung

Im Jahr 2013 betreute das RMI eine Masterarbeit mit dem Titel „Entwicklung eines Geruchsschnelltests zur Geruchsbewertung von Beschichtungsstoffen: Vergleich von Geruchsintensität und stoffgruppenselektiven Summenparametern“. Ziel war es, einen Geruchschnelltest als Vortest für das aufwendige und kostenintensive  Verfahren der DIN ISO 16000-28 zu entwickeln, mit dem man potentielle geruchsintensive Beschichtungen identifizieren kann. 

2012/2013 – „Auswaschung Substanzen aus Fassadenbeschichtungen“ INS Projekt 1206

In diesem Folgeprojekt zu INS 1066 aus 2010 wurde mit der Norm EN 16105 das Freisetzungsverhalten von Schwermetallen und organischen Substanzgruppen aus Beschichtungen untersucht. Ziel war es zu zeigen, dass der Nachweis von Gefahrstoffen in Eluaten von Beschichtungen aus dem Prüfverfahren EN 16105 technisch möglich ist. Hierfür wurden dotierte Proben eingesetzt, da marktüblichen Rezepturen in der Regel allenfalls geringfügige Mengen dieser Stoffe enthalten und/oder die Stoffe z. T. nur eine geringe Löslichkeit aufweisen.

Außerdem wurde untersucht, wie Kontaktzeit und Wassermenge die Freisetzung von Substanzen beeinflussen. Die Kenntnis des Wasserhaushaltes ist wichtig zum Abschätzen des Eintrags von Substanzen in die Umwelt bei Schlagregenereignissen an Fassaden.

Die Ergebnisse dienen zur Erweiterung des Anwendungsbereiches der EN16105 und zur Beurteilung, ob das Prüfverfahren EN 16105 für die Abschätzung der Gefährdung von „Umwelt, Gesundheit und Hygiene“ im Rahmen der Europäischen Bauprodukten Richtlinie (89/106/EWG) (CPD) genutzt werden kann.

Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über das Programm Innovationen mit Normen und Standards gefördert.

2012 - Ablaufwasser an beregneten Fassaden

In Zusammenarbeit mit Dr. M. Burkhardt, HSR, Rapperswil, Dr. H. Nebel, ibac Aachen, Ch. Scherer, IBP Holzkirchen und Dr. T. Wangler, EMPA Dübendorf, wurde der Schlagregen und das Ablaufwasser an drei Standorten in Deutschland, in Holzkirchen (Bayern), Aachen (NRW) und Ober-Ramstadt (Hessen), bestimmt und für verschiedene Fassadengeometrien und Standorte der Zusammenhang zwischen Schlagregen und Ablaufwasser ermittelt.

2012 - Robustheitsvalidierung

Robustheitsvalidierung des Dynamic surface leaching test
Das RMI nimmt an der Robustheitsvalidierung zu dem „Dynamisches Prüfverfahren zur Bestimmung der oberflächenabhängigen Freisetzung von Stoffen aus monolithischen, platten- und bahnenförmigen Bauprodukten (Dynamic surface leaching test)“ teil, der zurzeit im Normungsgremium CEN/TC 351/WG 1 „Bauprodukte – Bewertung der Freisetzung von gefährlichen Substanzen: Freisetzung in Boden und Grundwasser/Oberflächenwasser„entwickelt wird. In Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung führt das RMI die Prüfung von Kunstharzputzen nach EN 15824 durch.
Die Projekte „Ablaufwasser an beregneten Fassaden“ und die Teilnahme des RMI an der „Robustheitsvalidierung des Dynamic surface leaching test für Kunstharzputze“ wurde von folgenden Partnern finanziell unterstützt: AkzoNobel Coatings AG, BASF SE, BK-Giulini GmbH, Caparol Farben Lacke Bautenschutz GmbH, Celanese Emulsions GmbH, E. Dold & Söhne KG, Gebrüder Dorfner GmbH & Co., Evonik Industries AG, FEMA Farben + Putze GmbH, RÖFIX AG - Fixit-Gruppe, Greutol AG, Meffert AG Farbwerke, Omya International AG, PPG Coatings, Schuelke &Mayr GmbH, SOVA GmbH, Synthomer Deutschland GmbH, Thor GmbH, Wacker-Chemie GmbH, W&P Baustoffe GmbH. Wir danken IBAC Aachen, dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Holzkirchen und der Bundesanstalt für Materialforschung und –Prüfung für die Mitwirkung und dem Deutschen Institut für Bautechnik, dem EMPA, Meteomedia und der UMTEC für die Kooperation.

Nach oben

2010 - „Auswaschung von Bioziden aus Fassadenbeschichtungen“

Fassaden werden bei Bewitterung von Algen und Pilzen befallen, was die Oberflächen optisch beeinträchtigt und langfristig zu Schäden führen kann. Um diesen Befall zu verhindern, werden in Fassadenbeschichtungen Biozide gegen Algen und Pilze eingesetzt. 

Diese können bei Bewitterung, insbesondere bei Regenereignissen, ausgewaschen werden.
In diesem Projekt wurde eine Labormethode zur Bestimmung der Auswaschung von Bioziden aus Fassadenbeschichtungen entwickelt und validiert. Die Ergebnisse sind in die europäische Norm EN 16105 eingeflossen. Es wurden wichtige Einflußfaktoren wie Konzentrations- und Temperaturabhängigkeit der Auswaschung untersucht. Es konnte mit diesem INS Projekt gezeigt werden, daß die entwickelte Norm EN 16105 für die Praxis tauglich und zum Abschätzen der Emissionen von Bioziden aus Beschichtungen geeignet ist. Die Norm soll zur Optimierung des Einsatzes von Bioziden in Fassadenbeschichtungen und somit zur Reduktion von Herstellungskosten und zur Minimierung der in die Umwelt freigesetzten Menge an Bioziden dienen.
Die Ergebnisse der Arbeit sind in folgender Publikation zusammengefasst (Leaching of biocides from façade coatings, E. Bagda, N. Borho, U. Schoknecht, European Coatings Journal, 06/2011, S. 33).

Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über das Programm Innovationen mit Normen und Standards gefördert.

2010 – Diplomarbeit: „Mechanismen der Auswaschung aus Beschichtungsstoffen“ von Dustin Dinse

Mit seiner vom RMI im Sommersemester 2010 betreuten Diplomarbeit ist er einer von sieben Studierenden aus dem gesamten Bundesgebiet, die von der DECHEMA mit Preisen der Max-Buchner-Forschungsstiftung für Technische Chemie an Fachhochschulen ausgezeichnet wurden. Mit diesem Fachhochschulpreis werden die besten Diplom-, Master- und Bachelorarbeiten der Fachrichtungen Chemietechnik und Biotechnologie an Fachhochschulen und Gesamthochschulen geehrt.

Algen und Pilze zählen zu den ältesten Lebewesen der Erde, die sich mit geringen Mengen an Nährstoffen und Wasser für ihr Wachstum begnügen. Bei feuchtem Mikroklima besiedeln sie Oberflächen und Fassaden. Die wirkungsvollste Art den mikrobiellen Befall zu verhindern, stellt der Einsatz von Fassadenbeschichtungen mit bioziden Wirkstoffen dar. Die Biozide sind lipophil und somit in Wasser schwer löslich. Trotzdem wird bei jedem Niederschlag eine geringe Menge der Biozide aus der Fassade gewaschen. Ziel der Diplomarbeit war es, die grundsätzlichen Vorgänge und Mechanismen der Auswaschung von Bioziden aus Fassadenbeschichtungen mit Modellsubstanzen aufzuklären, um Beschichtungen optimieren zu können.

Dazu wurden in der Arbeit diverse Farbstoffe als Modellsubstanzen im Labor getestet und diese um Freibewitterungsexperimente ergänzt. Die Modellsimulationen ermöglichen es, aufwändige Messungen künftig durch Berechnungen zu ersetzen. „Die Arbeit beinhaltet das Potential, erforderliche Beschichtungen schneller und einfacher zu optimieren, damit sie für den Oberflächenschutz so viel Biozide wie nötig, und im Interesse der Umwelt so wenig Biozide wie möglich enthalten. Die in der Diplomarbeit erreichten Ergebnisse und Berechnungen bilden eine wesentliche Grundlage für diese Chance der Beschichtungsoptimierung“, heißt es in der Würdigung.

 Dustin Dinse ist für seine Diplomarbeit ebenfalls von der Possehl-Stiftung mit dem Possehl-Förderpreis ausgezeichnet worden. Von der Possehl-Stiftung wurden zum 29. Mal die interdisziplinär der besten Abschlussarbeiten aller Lübecker Hochschulen geehrt. Im Audienzsaal des Lübecker Rathauses fand vor über 100 geladenen Gästen aus Politik und Wirtschaft die feierliche Übergabe statt.

2010 - Freilandversuche zur Validierung der Norm EN 16105

In den Jahren 2009 und 2010 führte das RMI Freilandversuche zum Auswaschverhalten von Substanzen aus Fassadenbeschichtungen durch und bestimmte die Menge an Fassadenabwasser auf Freibewitterungs-Prüfkörpern. Die Untersuchungen wurden vom Verband der Deutschen Lack- und Druckfarben-Industrie finanziert

Nach oben

2008 – Diplomarbeit: „Der verkabelte Maler“

Im Zeitraum Ende 2008 unterstütze das Dr. Robert-Murjahn-Institut die Diplomarbeit von Herrn Michael Ziegler. Kernstück der Arbeit waren Kraftmessungen während der Applikation von Innenfarben mit der Malerwalze. Dieses als „Verkabelter Maler“ bezeichnete Prüfverfahren erlaubte wertvolle Rückschlüsse auf die Zusammenhänge bei der Verarbeitung von Innenfarben.

Anhand begleitender Sonderprüfungen wurden die Einflüsse von Umgebungsbedingungen, Rezeptur und Untergrund auf die Farbapplikation untersucht, deren Wechselwirkungen untereinander in Zusammenhang gesetzt und die Anwendbarkeit des Verfahrens untersucht.

Der „Verkabelte Maler“ fand Anklang beim Fachpublikum und steht seitdem beim RMI als Prüfverfahren zur Verfügung.