Die folgenden Ausführungen sind urheberrechtlich und - soweit es das beschriebene Produkt / die Technologie betrifft – patenrechtlich geschützt.
BDS-Polymeral 1000 Beton BonaDea Biotechnologie
Technologie zum Schützen von Betonoberflächen und Schalungen, basierend auf Biopolymeren
Betonrückstände auf einer Styropor-Matrix ohne Verwendung von BDS-Polymeral 1000 Beton
Handelsname: BDS-Polymeral 1000 Beton Stand: 26. Juni 2012
Produktbeschreibung BDS-Polymeral 1000 Beton ist ein Zwei-Komponenten-Produkt mit einem biochemischen Wirkmechanismus bestehend aus einem Biopolymer und einem Aktivator. Das Biopolymer ist ein Polymergemisch, basierend auf Alginat (Alginsäuresalz). Alginat wird von Braunalgen und von einigen Bakterien (z. B. Azotobacter) gebildet. In Algen stellt es als interzelluläre Gelmatrix das strukturgebende Element der Zellwände und verleiht sowohl Flexibilität als auch Festigkeit.
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Mit Aufbringen des Produktes t sich dieses je nach eingestellter Viskosität der Oberfläche genau an und polymerisiert bei Zugabe des Aktivators in der eingestellten Geschwindigkeit zu einem festen Gel. Die Dicke des Trennfilmes wird durch die Dicke des Auftrages des Biopolymers bestimmt.
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Das Ablösen des polymerisierten Trennfilmes kann durch eine Rückgängigmachung der Polymerisation und folgender Abwaschung mittels Hochdruck (ca. 50 bar) erfolgen. Die Polymerisation ist durch chelatisierende Agenzien, wie etwa einem Citrat, umkehrbar. Hierzu genügt, das Wasser des Hochdruckreinigers mit etwas Zitronensäure zu versetzen.
Anwendungsbereich Das Produkt findet in der Betonindustrie derzeit zwei wesentliche Anwendungsbereiche: als Schutz- und Trennmittel von Schalungen (I.) und als Schutzfilm für gefertigte, aber noch nicht ausgehärtete Betonoberflächen (II.). Für die industrielle Anwendung handelt es sich um eine Basistechnologie. Da das Produkt auf einer Vielzahl von Oberflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften aufgebracht werden kann, wird das Produkt für jede industrielle Anwendung entsprechend der Definierung des Schutzzweckes und der damit verbundenen Schutzintensität speziell eingestellt. Viskosität des aufzutragenden Fluids, die Dicke, Belastbarkeit und Härte des aufgetragenen Schutzfilmes, Weiterverarbeitungsgeschwindigkeit und die Lösbarkeit des Schutzfilms sind Faktoren, die bei dieser Technologie individuell verändert werden können. I. Trenn- und Glättungsmittel für Schalungen Als ökologisch einwandfreie und arbeitsschutztechnisch absolut unbedenkliche Alternative zu herkömmlichen Trennmittel, wie etwa Schalöl, kann das Produkt
Auf der linken Seite zeichnet sich auf der (nicht verdichteten) Betonoberfläche deutlich die Abformung der verwandten Styropor-Matrix ab. Die Oberfläche ist rau und porös. Auf der rechten Seite dagegen ist die Betonoberfläche glatt und muss nicht nachgeschliffen werden.
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sowohl in der Fertigbeton- als auch in der Ortsbetonherstellung eingesetzt werden. Die genutzten Schalungen können nach dem Absprühen mit dem Hochdruckreiniger sofort (auch im nassen Zustand) verwandt werden. Auch kann die Präparation der Schalung schon Tage vor dem Betonguss erfolgen. Bei der richtigen Einstellung des Produktes kann aber auch die Beschaffenheit der Betonoberfläche wesentlich verbessert werden. Der Unterschied ist der:
II. Schutz vor zu schnelle Abbindung Das Produkt kann zum Schutz vor zu schneller Aushärtung des Betons eingesetzt werden, indem die Oberfläche des frisch gegossenen Betons damit versiegelt wird. Das erspart das Aufbringen von Schutzfolien, die insbesondere häufig sehr aufwendig befestigt werden müssen. Insbesondere die Wasserdiffusionsgeschwindigkeit kann den besonderen Erfordernissen anget werden, um so ein äußerst belastbares Beton-Endprodukt gewährleisten zu können.
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Applikationsform Durch die Verwendung von zwei Komponenten werden vier verschiedene Applikationsformen möglich. Ihre Wahl richtet sich nach der gewünschten Polymerisationsrichtung. Wird zuerst der Aktivator auf die zu schützende Oberfläche aufgetragen und dann das Polymer, beginnt die Polymerisation von der Oberfläche weg nach außen, wird dagegen zuerst das Polymer, dann der Aktivator appliziert, polymerisiert zuerst die äußere Schicht. Wird beides gleichzeitig (über getrennte Düsen) aufgetragen, polymerisiert der gesamte Film gleichzeitig aus, wird erst der Aktivator, dann das Polymer und wiederum der Aktivator aufgetragen, erfolgt eine Aushärtung zur Mitte der Beschichtung.
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In der betonindustriellen Anwendung werden in der Regel zuerst der Polymerfilm und dann der Aktivator aufgetragen.
Anwendungsdauer und Haltbarkeitsfristen Das Biopolymer kommt vor der Verarbeitung – wie jedes andere wasserhaltige Produkt – als Nährboden für Bakterienstämme und Schimmelpilze potentiell in Betracht. Beide Komponenten sind nach derzeitigen Erkenntnissen, basierenden auf Erfahrungen im Bereich biozider Wirkstoffe mit besonderem Schwerpunkt auf natürlichen Konservierungs- und Desinfektionstechnologien, bei sachgemäßer Lagerung allerdings mindestens 12 Monate haltbar. Im Rahmen der sachgerechten Anwendung polymerisiert das Produkt aus. Durch den dadurch bewirkten Wasserentzug wird die Möglichkeit des Durchdringens von Bakterien und Schimmelpilzen durch den Schutzfilm minimiert. Dies schließt nicht aus, dass sich nach entsprechender Einwirkungsdauer von Umwelteinflüssen Kontaminationen auf der Oberfläche des Schutzfilmes feststellen lassen. Die Haltbarkeit des Schutzfilmes ist darüber hinaus von der mechanischen Beanspruchung der Oberfläche abhängig.
Umweltverträglichkeit 4
Beide Komponenten des Produktes sind wasserlöslich und vollständig biologisch abbaubar. Alle Inhaltsstoffe sind als Lebensmittelzusatzstoffe anerkannt und zugelassen. Weder einzelne Komponenten noch das
polymerisierte Produkt unterliegen gesonderten Entsorgungsvorschriften.
nach
derzeitigem
Kenntnisstand
Arbeitsschutz
Die Komponenten und das polymerisierte Produkt sind pH-neutral einstellbar. Der etwaig zu verwendende Alginatlöser bewegt sich in einem pH-Bereich von 7 – 8. Anerkannt ist die allgemeine Verträglichkeit der Inhaltsstoffe der Komponenten; sie verfügen nach FDA über den GRAS-Status (generally recognised as safe). Bei der versprühenden Applikation sind prophylaktisch die Atemwege zu schützen. Die Komponenten und das polymerisierte Produkt sind schwer entflammbar und enthalten keine flüchtigen, im Hinblick auf den Arbeitsschutz relevanten Inhaltsstoffe.
Reproduktionsfähigkeit und –geschwindigkeit Für die Bewertung der Produktsicherheit ist die Reproduktionsfähigkeit und die Reproduktionsgeschwindigkeit eigentlich nicht entscheidend, da die benötigten Algen weltweit verbreitet sind und insoweit ein quasi unbegrenzter (Bio)Massevorrat zur Verfügung steht. Die Reproduktionsfähigkeit der für das Produkt notwendigen Rohstoffe ist quasi unerschöpflich. Alginat ist unter anderem ein Nebenprodukt bei der Gewinnung von Iod aus Meeresalgen im Nassverfahren. Es wird derzeit bereits für die industrielle Verwendung aus verschiedenen (Braun)Algen extrahiert, seltener aus Bakterienzuchten gewonnen. Diese Algen werden von Trawlern vom Meeresboden geerntet oder nach Stürmen und an ausgewiesenen Standorten am Meeresstrand gesammelt. Es ist aber auch unproblematisch, Alginat aus im Labor oder auf Farmen gezüchteten Bakterien zu gewinnen. Aufwändig oder energieintensiv ist dieser Prozess nicht.
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Weder die beiden Komponenten noch das polymerisierte Produkt stellen ein Gefahrgut dar. Bei Transport und Lagerung sind die allgemeinen Arbeitsschutzvorschriften zu beachten.
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Die Reproduktionsgeschwindigkeit abgeernteter Algenfelder ist außergewöhnlich hoch. Ganz ohne Manipulation des Biotops sind die Algen innerhalb von Wochenfrist erntereif nachgewachsen. Selbst wenn die Biorohstoffmasse zur Neige ginge, wäre eine Produktion über Bakterienstämme in Fermentationstanks jederzeit mit geringem Aufwand möglich. Die eingesetzten Bakterien sind nicht gentechnisch verändert. Eine Gewinnung des Rohstoffes aus (selbst kultivierten) Bakterien wird mittelfristig angestrebt, um die Energiebilanz des Produktes zu verbessern und von Rohstoff-Zulieferern autark zu werden.
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Produktvorteil im Überblick Das Produkt ist leicht zu verarbeiten (u.a. zu versprühen) und erreicht schnell den gewünschten Schutzeffekt; kann die Oberflächenstruktur verbessern und Nachschleifen vermeiden; kann die Abbindegeschwindigkeit des Betons steuern und damit zu einem widerstandsfähigeren Produkt beitragen; ist mit Wasser verdünnbar und auf nassem Untergrund einsetzbar; ermöglicht eine Applikation Tage vor dem Gussvorgang; ist vollständig biologisch abbaubar; leicht ablösbar (aufgrund einfacher Umkehrung des Polymerisationsprozesses) ist umweltverträglich und ph-neutral; begegnet keinen arbeitsschutzrechtlichen Bedenken; wird aus sich schnell regenerierender Biomasse hergestellt; ist patentrechtlich geschützt.
Kontakt Anfragen sind zu richten an:
BonaDea Solutions UG & Co. KG 6
Ansprechpartner: Dr. Olaf Fischer Lessingplatz 07, 38100 Braunschweig Fon: +49 (0) 531-26156-86 Fax: +49 (0) 531-26156-88 E-Mail:
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