Unter Antifouling versteht man Strategien und Materialien, die die unbeabsichtigte Anlagerung biologischer Organismen (Biofouling) auf Oberflächen verhindern oder minimieren. In der Technik umfasst dies vor allem die Vermeidung von Bewuchs durch Mikroorganismen, Algen und Invertebraten auf maritimen Strukturen, Membranen, Medizinprodukten oder Wärmetauschern.
Antifouling-Ansätze lassen sich grundsätzlich in abweisende (anti-adhäsive) und biozid wirkende Systeme einteilen. Anti-adhäsive Beschichtungen beruhen häufig auf niederenergetischen Oberflächen (z. B. fluorierte Polymere) oder stark hydrophilen, wassergebundenen Schichten (z. B. PEG-, Zwitterionen- oder Hydrogel-Systeme), die Proteinsorption und mikrobielle Anhaftung energetisch oder sterisch unterdrücken. Biozide Antifoulings setzen kontrolliert bioaktive Wirkstoffe (z. B. Kupferverbindungen, organische Biozide, Silber oder antimikrobielle Peptide) aus der Matrix frei, um angesiedelte Organismen abzutöten oder deren Ansiedlung zu verhindern.
Zentrale materialwissenschaftliche Aspekte sind die Oberflächenchemie, die Topographie (Mikro-/Nanostrukturierung zur Reduktion von Anhaftungsflächen), die mechanische Stabilität und die Langzeitfreisetzung von Wirkstoffen. Besonders für Anti-Biofouling-Anwendungen in der Medizin (z. B. Katheter, Implantate) stehen strikte Biokompatibilitäts- und regulatorische Anforderungen im Vordergrund, was den Einsatz klassischer toxischer Biozide einschränkt und "non-fouling"-Oberflächen mit rein physikochemischer mikrobieller Abweisung favorisiert.
Aktuelle Entwicklungen zielen auf multifunktionale Antifouling-Systeme, die Fouling-Resistenz mit zusätzlichen Funktionen wie Korrosionsschutz, mechanischer Robustheit oder Stimuli-responsivem Wirkstoff-Release (pH, Enzyme, Licht) koppeln. Ein zentrales Forschungsfeld ist die quantitative Korrelation von Oberflächeneigenschaften mit Antifouling-Eigenschaften, um rationales Design von Beschichtungen zu ermöglichen.
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