Udviklingen af alternative antifoulingmetoder til lystbåde

3. Afklaring af begreber

3.1 Den danske fritidsflåde
3.1.1 Kapsejlere og tursejlere
3.1.2 Sejladsaktivitet
3.1.3 Træbåde
3.2 Begroningstyper og intensitet
3.3 Sikkerhed - sødygtighed og manøvreringsevne

3.1 Den danske fritidsflåde

Der findes ingen præcise opgørelser over antallet af fritidsfartøjer i Danmark. Tilbage i 1986 foretog Søsportens Brancheforening en optælling af fartøjer over 6 meter på baggrund af en række flyfotos. Optællingen viste, at der på daværende tidspunkt fandtes omkring 32.500 lystfartøjer over 6 meter, hvoraf 9.600 var motorbåde. Optællingen gjaldt kun både med fast havneplads. Derudover skønnedes det, at der yderligere fandtes 5000 svajliggere (motor- og sejlbåde). (Ref. Søsportens Brancheforening, 1986).

Fremskrives tallet på baggrund af salgsraten i bådbranchen siden 1986 skønnes det, at der i dag findes omkring 45.000 lystfartøjer over 6 meter. Det skønnes, at halvdelen af tilvæksten har været motorbåde. Det anslås derfor, at der i dag findes 29.200 sejlbåde og 15.800 motorbåde over 6 meter.

Udover de ovennævnte både findes et ukendt, men ikke ubetydeligt antal både under 6 meter. Det er typisk motorjoller, sejljoller og speedbåde. Det formodes, at størsteparten af disse tages på land efter brug og derfor ikke bundmales. For sejlbådenes vedkommende er den gennemsnitlige størrelse vokset gennem de senere år og ligger i dag skønsmæssigt på omkring 30-32 fod i gennemsnit. Det typiske bundareal på en 30 fods båd er i snit 16m2. Sejlbådenes gennemsnitsfart ligger på 3,5-6 knob afhængigt af bådtypen.

Den gennemsnitlige fart og størrelse er vanskeligere at bestemme for motorbådenes vedkommende. Der er bygget mange forskellige bådtyper, der individuelt kan sejle med flere forskellige marchhastigheder. Der kan derfor ikke umiddelbart gives et kvalificeret bud på en gennemsnitshastighed for disse bådtyper.

3.1.1 Kapsejlere og tursejlere

I dansk Sejlunions båddatabase findes et register over de både, der aktivt sejler kapsejlads. Heraf fremgår det, at 4.528 i 2001 havde gyldigt målerbrev, der giver lov til at deltage i kapsejladser. Derudover skønnes det, at omkring 1.000 både deltager i kapsejladser uden gyldigt målerbrev, – altså i alt omkring 5.500 både. Ud af det samlede antal sejlbåde sejler ca. 18% således kapsejlads. Resten betegnes tursejlere, hvilket er både, der primært anvendes til dag-, weekend- og ferieture. I gruppen af kapsejlere anvender hovedparten dog samtidig båden som turbåd, og kun meget få anvender udelukkende båden til kapsejlads. Af kapsejlerne skønnes omkring 1/6 i dag at tage deres både på land en til flere gange i løbet af en sæson for at rengøre bunden forud for kapsejladser. Alle motorbåde falder også ind under betegnelsen tursejlere.

3.1.2 Sejladsaktivitet

Halvdelen af danske fritidsbåde skønnes at have en "lav" sejladsaktivitet svarende til mellem 50-400 sømil pr. sæson. Andre omkring 40% skønnes at sejle 400-700 sømil pr. sæson ("mellem" sejladsaktivtet). De resterende 10 % er meget aktive og sejler mere en 700 sømil pr. sæson.

3.1.3 Træbåde

Træbådene udgør en mindre del af den danske fritidsfartøjsflåde, men tæller bl.a. mange værdifulde veteranskibe. Et gæt er, at 5-10% af de danske lystfartøjer er bygget af træ.

Træbådene adskiller sig fra glasfiberbådene ved at blive angrebet af pæleorm. Pæleormen spiser trækonstruktionen op indefra, uden at man udvendigt på båden kan se tegn på skade. Af den grund er træbåde nødt til at anvende kobber for at holde pæleormene væk. Kobber er indtil videre det eneste middel, der effektivt kan forhindre pæleormsangreb, hvorfor også træbåde under 200 kg i bekendtgørelsen (nr. 761) fik dispensation til fortsat at anvende kobberholdige bundmalinger.

3.2 Begroningstyper og intensitet

Der er en lang række faktorer, der spiller ind dels på, hvilke begroningstyper, der forekommer, og dels på intensitet og mængde. De primære faktorer er:
salinitet
temperatur
næringsstoffer
lys

Disse faktorer varierer henover året samt fra år til år og især fra område til område. Dette betyde, at begroningen ikke er en konstant faktor. I høj grad er saltkoncentrationen bestemmende for, hvor aggressiv begroningen er. Som tommelfingerregel gælder det, at jo mere saltholdigt vandet er, desto større er begroningensmængden.

Disse variationer i begroning har bl.a. konsekvenser for udvikling og afprøvning af antibegroningsmetoder, idet f.eks. et enkelt års test af et nyt produkt på en enkelt lokalitet ikke giver tilstrækkelig sikkerhed til at afgøre, hvorvidt en given metode eller et produkt generelt kan siges at fungere tilfredsstillende. Flere års test i flere forskellige områder er derfor nødvendige. International Marine Paints, der er verdens største producent af bundmaling, anslår således på deres hjemmeide, at det f.eks. tager 5-6 år at udvikle en bundmaling (International Marine Paints, 2001).

For at illustrere nogle af de forskelligheder, der inden for Danmarks grænser findes for begroning, beskrives her i grove træk fremtrædende begroningstyper i en række havne. Begroningen er observeret under et større testforsøg i 1998, der bl.a. omhandlede mekanisk rensning på land (Miljøstyrelsen, 1999b). Begroningen er beskrevet udfra, hvad der blev observeret på ubehandlede referencepaneler efter en sæson. De ubehandlede plader hang i havnene gennem testsæsonen for netop at illustrere de fremherskende begroningstyper i de enkelte havne:
Rungsted havn (Øresund). - De dominerende begroningstyper var slim, blågrøn alge, amphipod-rør og mosdyr. Desuden blev der observeret få muslinger og rurer.
Jyllinge havn (Roskilde Fjord). - Her blev observeret slim, amphipod-rør, alger og mosdyr.
Grenå havn (Kattegat). - De dominerende begroningstyper var slim, amphipod-rør og små trådformede alger.
Horsens havn (Horsens Fjord). - Den dominerende begroningsorganisme var rurer. Igennem sæsonen observeredes en høj væksthastighed af rurer.
Svendborg havn (Svendborgsund). - Her observeredes slim, røde alger, amphipod-rør, rurer samt få hydroider og tunikater.
Silkeborg havn (Silkeborgsøerne). - Primært slim og trådformede grønalger (Miljøstyrelsen, 1999b).

Udover variationen i begroningstyper er der mellem de ovenstående havne også stor forskel på, hvor "aggressiv" begroningen er - dvs. mængden af begroning. På nedenstående graf er begroningsintensiteten i de seks havne illustreret. Grafen viser, hvor megen begroning, der i gennemsnit blev observeret på 29 testbåde fordelt i de enkelte havne. Alle testbådene var behandlet med en glat biocidfri epoxybelægning (læs mere herom i Miljøprojekt 510, Miljøstyrelsen 1999b).

Figur 2.1
Begroningsintensitet i Danske Havne (Miljøstyrelsen, 1999b). For hver enkelt type (slim, alger, og dyr) er begroningsmængden kvantificeret fra 1-5 afhængig af, hvor stort et areal de dækker af bunden.

Begroningen vist på graferne blev observeret ved inspektion på land, efter at bådene havde ligget i vandet i 3½ måned. Som det kan ses, er der stor forskel på begroningen i de seks havne. Der var generelt samme mængde slim i de seks havne, men mængden af alger og dyr varierede meget.

Til kvantificering af begroningen kan nedenstående klassificering anvendes. Klassificeringen er bl.a. anvendt i den beskrevne test.

  1. slim (lag af bakterier)
  2. alger (eksempelvis grøn- og brunalger, tang)
  3. dyr (bryozoer, rurer, muslinger m.m. )

Slimlaget eller biofilmlaget består af bakterier og er typisk base for udvikling af yderligere begroning i form af alger og dyr. Dyrene, især rurer regnes for den værste begroningstype, idet de binder sig utrolig hårdt til de fleste overflader og skaber stor vandmodstand.

3.2.1.1 Vedhæftningsevne

Til at forhindre begroning findes der overordnet to malingsteknologier. Den ene bygger på det selvpolerende princip og fungerer ved, at malingen løbende poleres eller eroderer væk, hvorved begroningen i en vis udstækning "poleres" af. Ved tilsætning af biocider forstærkes effekten, idet nyt aktiv stof via poleringen løbende frigives fra malingsoverfladen.

Den anden teknologi bygger på "slip-let" princippet. Disse malinger / belægninger fungerer ved at have en overfladestruktur, der gør det vanskeligt for begroning at finde fodfæste. "Slip-let" malinger / -belægninger er typisk glatte biocidfri belægninger som f.eks. silikoner.

På "slip-let" malinger / -belægninger spiller overfladens beskaffenhed en stor rolle for, hvor godt begroning hæfter til en skibsbund. Navnlig er overfladespændingen af stor betydning for, hvor stærkt f.eks. rurer "binder" sig til en given "slip-let" belægning. På nedenstående graf ses vedhæftningskraften for rurer og andre marine organismer som funktion af overfladespændingen.

Figur 2.2
Den relative vedhæftningskraft i forhold til overfladespænding (Candries, M. et al., 2001).

Som det fremgår af grafen findes den mindste vedhæftningskraft i området omkring 23-25 mN/m. Det har vist sig, at netop silikonebelægninger har en overfladespænding omkring 23 mN/m. Dermed har denne belægningstype umiddelbart de bedste "slip-let" egenskaber (Brady, R., 1997). Trods dette er der bred enighed om, at en hastighed på omkring 15 knob er nødvendig for at forhindre de fleste begroningstyper i at sætte sig på silikonen. I den forbindelse formodes der at være lang vej endnu, før der udvikles belægninger med ægte "slip-let" egenskaber, hvortil intet kan hæfte (Candries, M. et al., 2001).

Af øvrige "slip-let" belægninger kan nævnes forskellige flourpolymiserede belægninger f.eks. teflonbaserede, der har en overfladespænding på 18-19 mN/m og derfor har dårligere antibegroningsegenskaber sammenlignet med silikonerne (Candries, M. et al., 2001).

Udover overfladespændingen spiller parametre som elasticitet, tykkelse og glathed en vigtig rolle for en "slip-let" belægnings evne til at modstå begroning. F.eks. falder vedhæftningskraften med stigende glathed. Begroningen har således lettere ved at hæfte på en ru overflade end på en glat (Candries, M. et al., 2001).

3.3 Sikkerhed - sødygtighed og manøvreringsevne

Begroningen påvirker sejladsegenskaberne, idet friktionen gennem vandet øges. Selv et tyndt slimlag kan forøge en båds friktion gennem vandet væsentligt. Slimen har ydermere en god vedhæftning og kan forblive intakt selv ved hastigheder på omkring 30 knob (Candries, M. et al., 2001). Alger, men især muslinger og rurer, forøger i højere grad end slimen friktionen på grund af deres form og størrelse.

I et svensk forsøg, som tidsskriftet "Vi Båtägare" har lavet, blev det på en motorbåd forsøgt at kvantificere begroningens betydning for fart, acceleration og brændstofforbrug. Testbåden havde ligget i Stockholm i tre måneder uden bundmaling og var kun begroet med et brunt slimlag. Fart, brændstofforbrug og acceleration blev først målt for den begroede bund. Herefter blev båden rengjort og målingerne gentaget. Forsøget viste, at den begroede bund i gennemsnit var 20% langsommere end den rene. Dette svarer til en forringelse af motoreffekten på omkring 25 hk, og da testbåden sejlede med en 75 hk udenbordsmotor vil det sige 1/3. Brændstofforbruget var i gennemsnit (målt for forskellige hastigheder og belastninger) 31% større for den begroede bund. Fra 0-25 knob var der 24 sekunders forskel i accelerationen mellem den rene og begroede bund. Den begroede bund føltes samtidig træg og sløv – som at sejle i sirup (Westerling og Foged, 2000).

Testen illustrerer, at fart og brændstofforbrug påvirkes kraftigt for motorbåde med stor motorkraft selv ved lettere begroning.

I et andet forsøg udført af Hempel og Dansk Sejlunion i 1998 (tidligere omtalt) var bl.a. to H-både fra Horsens malet med biocidfri bundmalinger. Bådenes sejlegenskaber blev kort efter søsætning forringet og efter ca. 4 uger i vandet måtte det helt opgives at sejle, fordi bådene ikke kunne stagvende på grund af kraftig begroning med bl.a. rurer (se billede).

H-båd malet med biocidfri maling efter ca. fire uger i vandet.

Generelt kan det siges, at for fartøjer, hvis primære fremdriftsform er sejl, og som typisk kun har begrænset motorkraft, vil fart, brændstofforbrug, manøvreringsevne - og dermed især sikkerheden - blive påvirket mest af begroning. Det vil være særligt udtalt i dårligt vejr, hvor der findes eksempler på, at det kan være næsten umuligt at komme frem i modstrøm og modvind i en begroet sejlbåd, der f.eks. skal krydse. Med blot en let begroning vil det selv for motor være vanskeligt for mindre sejlbåde at komme frem under disse betingelser, idet balancen mellem bådens størrelse og motorstørrelsen forrykkes.

Begroning påvirker sødygtigheden og må i høj grad betragtes som et spørgsmål om sikkerhed. Som nævnt måtte 5 sejlbåde i forsøget fra 1998 helt undlade at sejle, fordi der ikke kunne udføres helt banale manøvrer for sejl.

For fartøjer med stor motorkraft vil sikkerheden ikke i samme grad blive påvirket, selvom farten vil blive reduceret og brændstoføkonomien forringet. Motorbåde, der kan skyde en vis fart kan med visse malingstyper have den fordel at kunne "sejle" en del af begroningen af ved høje hastigheder. Dette kræver at malingens/ belægningens "slip-let" egenskaber er gode. Dog vil det tynde slimlag som tidligere nævnt være svært at "sejle" af - selv ved meget høje hastigheder.