Autolack von morgen Hightech in der Haut

Wenn Autos sich künftig selbst waschen, auf Knopfdruck die Farbe wechseln und schon durch bloßes Rumstehen Strom erzeugen, dann liegt's am Lack. Denn die Nanotechnologie revolutioniert auch die 0,1 Millimeter starke Schutzhülle der Karosserie.

Von Martin Brinkmann


Schon heute machen Nanopartikel die Autohaut deutlich kratzfester. So setzt zum Beispiel Mercedes seit zwei Jahren einen Lack ein, der bis ins hohe Alter jugendlich wirken soll. Nach rund 100 Waschstraßen-Durchfahrten, so die Stuttgarter, verfüge dieser Nanolack noch über 72 Prozent "Restglanz", beim herkömmlichen Lack sei bei gleicher Belastung nur noch 35 Prozent der Neuwagen-Brillanz übrig.

Dieser Effekt ist übrigens von der Fahrzeugfarbe unabhängig. Denn wie kratzfest eine Lackierung ist, bestimmt allein der Klarlack, die oberste Schicht. Darunter liegen drei weitere Lackschichten: Die Basis bildet eine Tauchgrundierung, die das Metall vor Korrosion schützt, es folgen eine Füllschicht, die kleinste Unebenheiten ausgleicht und die eigentliche Farbschicht.

Kratzfester Lack: Nanoteilchen legen sich wie ein unsichtbares Kettenhemd über die Autokarosserie

Kratzfester Lack: Nanoteilchen legen sich wie ein unsichtbares Kettenhemd über die Autokarosserie

Der Klarlack bildet einen transparenten Schutz, der durch die Nanotechnologie quasi zur hauchdünnen Panzerscheibe wird. Denn die winzigen Teilchen, bei Mercedes Keramikpartikel, die dem Nanolack beigemischt sind, bilden an der Lackoberfläche eine viel dichtere Netzstruktur, als ein herkömmlicher Lack bieten kann. Und der Farbton wird durch dieses "Keramiknetz" nicht beeinträchtigt, denn die Nanopartikel sind deutlich kleiner als die Wellenlänge des Lichts - und damit unsichtbar.

Mitgewirkt an solchen neuen Lacken hat auch BASF Coatings in Münster. Und in den Labors des Lackgiganten wird bereits an der nächsten Herausforderung gearbeitet, nämlich den Klarlack-Panzer zum Kettenhemd zu machen, ihm also noch mehr Flexibilität zu geben. "Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt darin, das Netzwerk, aus dem der Lack besteht, so zu verändern, dass es einer mechanischen Belastung ausweichen und hinterher wieder in die alte Position zurückkehren kann", erklärt Winfried Kreis, Leiter Coatings Innovation bei BASF Coatings.

"Das Ziel ist also, dass man mit einem Kratzvorgang nichts mehr aus dem Lack herausschälen und ihn auch nicht mehr anhaltend deformieren kann." Auf dem Weg zum ewigen Glanz liegen allerdings noch einige Hindernisse. "Die ganz große technische Herausforderung ist, diese Kratzfestigkeit nicht nur für die ersten Monate, sondern über die gesamte Lebensdauer des Autos zu erhalten."

In Zukunft verschwinden Lackkratzer von selbst

Und was, wenn der Kratzer so heftig ist, dass das Nano-Netz doch zerreißt? Dann könnte eines Tages der Lackstift ausgedient haben, weil sich der Lack selbst repariert. Zum Beispiel mit Hilfe von Mikrokapseln im Lack, die bei der Beschädigung gleichsam aufgekratzt werden und eine Substanz freisetzen, die den Lackschutz wiederherstellt. Kreis: "Es gibt da verschiedene Modelle, mit denen sich Wissenschaftler pilotweise beschäftigen. Wir können von der Lackindustrie nur sagen, dass wir von technisch zu realisierenden Verfahren noch weit entfernt sind. Aber wir denken über solche Systeme nach."

Zu bedenken sei allerdings, dass es sich um ein recht aufwendiges System und einen sogenannten One-Time-Release-Effekt handele: Die Selbstreparatur lässt sich an derselben Stelle nicht wiederholen. Mit der Marktreife rechnet Kreis in frühestens 10 bis 15 Jahren.

Bereits ein paar Jahre früher könnten die Autos anfangen, sich selbst zu waschen. Oder zumindest sich nicht dreckig zu machen. "Auf dem Gebiet der Selbstreinigung beschäftigen wir uns mit Oberflächen, die nicht mehr so stark verschmutzen, weil bestimmte Schmutzarten an ihnen nicht haften," erläutert der BASF-Forscher. Wasser- und ölabweisende Oberflächen sollen dann vor allem Staub, Straßenschmutz und Regenrückständen das Verweilen am Auto vermiesen. Was zur Folge hätte, dass man seltener in die Waschanlage muss, die wiederum auf lange Sicht ein Glanzkiller ist. Also würde gleich doppelt gelten: Selbstreinigende Autos glänzen länger.

Nano-Kraftwerke: Strom aus der Lackschicht

Viel versprechende Pilotprojekte gibt es auch beim sogenannten Solarlack, der - ebenfalls auf Basis der Nanotechnologie - Lichtenergie in Strom umwandelt und eines Tages die Lichtmaschine entlasten könnte. Und geforscht wird auch am Chamäleon-Effekt, also an Lacken, die den Farbton wechseln können. Ermöglichen sollen diesen Effekt winzige Lackbestandteile, die durch einen Elektroimpuls angeregt werden und so die Lichtbrechung ändern.

Sowohl Solarlack als auch Chamäleon-Effekt sieht Winfried Kreis allerdings noch in weiter Ferne. "Hier sind wir aus Sicht der Lackindustrie in der zweiten Reihe. Wir brauchen erst einmal Systeme, die organisch überhaupt funktionieren, und die könnten wir dann in Lackschichten übertragen. Zurzeit gibt es aber noch nicht mal Pilotsysteme, die mit vergleichbaren Farbeffekten arbeiten, wie wir sie heute zur Erzeugung der attraktiven Farben einsetzen."



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