Antivirale Eloxaloberflächen als dauerhafter Infektionsschutz

Antivirale Eloxaloberflächen integrieren die Schutzfunktion dauerhaft in anodisierte Aluminiumoberflächen. Dies ermöglicht Hygienelösungen für Kontaktoberflächen in Industrie, Infrastruktur und Medizintechnik.

Ob im öffentlichen Verkehr, im OP-Saal, in der Gebäudetechnik oder in Produktionsumgebungen: Kontaktflächen zählen zu den am häufigsten genutzten Schnittstellen im Alltag. Gleichzeitig können sie über Stunden bis Tage hinweg Viren übertragen. Bisherige Infektionsschutzstrategien setzen vor allem auf Reinigung und Desinfektion, die jedoch nur begrenzt wirksam sind und einen entsprechenden Ressourceneinsatz erfordern. Das Fem Forschungsinstitut hat gemeinsam mit dem Dechema Forschungsinstitut ein Oberflächenkonzept entwickelt, bei dem antivirale Eigenschaften direkt in anodisierte Aluminiumoberflächen integriert werden. Damit steht der Industrie und Infrastruktur ein Ansatz für robuste, wartungsarme Hygienelösungen in stark beanspruchten Anwendungen zur Verfügung.

Die Funktion wird nicht als separate Beschichtung aufgetragen, sondern in die anodisch erzeugte Oxidschicht von Aluminium integriert. Deren mikroskopisch feine Porenstruktur dient als Speicher für antiviral wirkende Partikel auf Basis von unter anderem Kupfer oder Silber. Diese werden in die Poren eingebracht und an die Oberfläche angebunden. Grundlage ist ein gezieltes Schichtdesign: Eine dichte Basisschicht gewährleistet Korrosionsschutz und mechanische Stabilität, während eine offenporige Funktionsschicht, die auf der Basisschicht liegt, die aktive Komponenten trägt. So entsteht eine Oberfläche, bei der die antivirale Eigenschaft dauerhaft fest im Material verankert ist und auch bei Abrieb, Reinigung und dauerhafter Nutzung erhalten bleibt.

„Der entscheidende Unterschied zu klassischen Beschichtungslösungen ist, dass die antivirale Funktion nicht nur auf Oberfläche aufgebracht, sondern in die Eloxalschicht integriert ist. Dadurch bleibt sie auch bei mechanischer Beanspruchung dauerhaft erhalten, ohne die etablierten Materialeigenschaften zu beeinträchtigen“, sagt Dr. Christof Langer, Abteilungsleiter Leichtmetall-Oberflächentechnik am Fem Forschungsinstitut.

Das Verfahren lässt sich in bestehende Eloxalanlagen integrieren. Zwar sind Anpassungen einzelner Prozessschritte erforderlich, eine vollständig neue Produktionsanlage ist jedoch nicht notwendig. Dadurch wird der Transfer in die industrielle Anwendung erleichtert und der Investitionsbedarf für Unternehmen deutlich reduziert. Gleichzeitig sinkt das wirtschaftliche Risiko bei der Einführung der Technologie. Beschichtungsbetriebe, Zulieferer und Komponentenhersteller können so ihre Produkte um eine zusätzliche Funktion erweitern. Nach erfolgreicher Skalierung bietet das Verfahren zudem Potenzial für den Einsatz in der industriellen Serienfertigung.

Die Technologie ist insbesondere für Bauteile mit hoher Nutzungs- und Kontaktfrequenz relevant. Dazu zählen beispielsweise Handläufe und Türgriffe im öffentlichen Verkehr, Bedienelemente im Maschinen- und Anlagenbau, Armaturen in Gebäuden sowie Komponenten in medizinischen Einrichtungen. Überall dort, wo Oberflächen regelmäßig berührt werden, können funktionalisierte Eloxalschichten dazu beitragen, hygienische Anforderungen dauerhaft zu erfüllen.

Betreiber aus den Bereichen Infrastruktur oder Gebäudemanagement profitieren doppelt: Einerseits erhöht die antivirale Funktion die Sicherheit im laufenden Betrieb, andererseits können Reinigungs- und Wartungsaufwand reduziert werden.

Eloxalschichten entwickeln sich vom reinen dekorativen Schutzsystem zu Trägern zusätzlicher Funktionen. Damit weisen sie zunehmend technische und wirtschaftliche Differenzierungsmerkmale auf. „Für die Industrie entstehen zusätzliche Wertschöpfungspotenziale entlang der Prozesskette – von der Materialentwicklung über die Beschichtung bis hin zur Integration in Endprodukte. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Qualitätssicherung und die verlässliche Nachweisbarkeit der Funktion“, betont Langer. (OM-7/26)