Schimmelpilzbildung in Kirchen (und synonym auch andere sporadisch genutzte Baudenkmäler wie z. B. Klosteranlagen oder gut erhaltene Burgen) hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Neben der Luftbelastung durch Sporen Der Begriff Sporen ist aus dem Griechischen abgeleitet und bedeutet so viel wie das Säen, die Saat oder der Samen. und andere mikrobielle Partikel Feste oder flüssige Teilchen in schwebefähiger Verteilung in Flüssigkeiten oder Gasen. , durch die Besucher gesundheitlich gefährdet werden können, richten die Mikroorganismen Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse weitere Schäden an. Hierzu gehört die Zerstörung von wertvollen Kulturgütern wie z. B. Gemälde, Fresken oder Skulpturen genauso wie kirchliche Einrichtungsgegenstände wie z. B. Sitzbänke und Ausstattungen wie z. B. Altäre oder Orgeln. Schimmelpilze Pilze sind weit verbreitete Organismen auf der Erde und besiedeln unterschiedlichste Substrate, auf oder in denen sie auf Grund ihrer wachsen bevorzugt an wenig lichtexponierten sowie feuchten Stellen und dort, wo sich viel Staub Staub ist die Sammelbezeichnung für feste Teilchen (Partikel), die in der Luft längere Zeit verteilt bleiben (schweben) oder sich binnen ansammelt. Bei mikrobiologischen Untersuchungen werden in der Regel mehr als 10 verschiedene Schimmelpilzvarianten festgestellt. Zu den wichtigsten Vertretern gehören Aspergillus, Cladosporium Cladosporium ist ein Schimmelpilz, der sowohl in der Außen- als auch in der Innenluft häufig anzutreffen ist. Mit 60 bis , Alternaria Unter Alternaria werden eine etwa 50 Arten umfassende, weltweit verbreitete Anamorph-Gattung der Hyphomycetes mit dunklen, muriform septierten Conidien zusammengefasst, die , Ulocladium Ulocladium ist eine Gattung der Schimmelpilze, die zu den Dematiacear (Schwärzepilze) gehört. Die Hyphen und Sporen sind durch die Einlagerung , Aureobasidium Die Gattung Aureobasidium wird häufig den Schimmelpilzen zugeordnet. Verantwortlich hierfür ist ihre flache Wuchsform. Aufgrund ihrer sexuellen Fortpflanzung mit Basidien und Acremonium Acremonium ist eine Gattung der Schimmelpilze, die auch in Innenräumen vorkommt, bevorzugt in Feuchträumen sowie auf Papier, Tapeten, Kunststoffe, Holz . Penicillium Der auch als so genannter „Pinselschimmel“ bekannte Schimmelpilz ist besonders in kühlen und gemäßigten Gebieten weit verbreitet und ein wesentlicher wird eher in Ausnahmen nachgewiesen. Bzgl. der erstgenannten beiden Schimmelpilz-Arten muss berücksichtigt werden, dass diese ganzjährig vorkommen und den Großteil des natürlichen „Aeroplanktons“ der Außenluft darstellen.
In den meisten Fällen liegen die multikausalen Ursachen für mikrobiellen Befall Unter Befall wird die Besiedlung durch Schadorganismen (Mikroorganismen, Insekten oder Holzschädlinge) und die nachfolgende Einwirkung der Organismen auf das Holz, in den extremen raumklimatischen Bedingungen, die sich aus den Konsequenzen historischer Bausubstanz und sporadischer Nutzung sowie den Folgen des Klimawandels ergeben. Aspekte der Wirtschaftlichkeit sowie entgegenläufiger Interessen erhöhen zusätzlich das Konfliktpotenzial im Spannungsfeld sakraler Bauten.
Früher konnte man eine Kirche mit den Attributen kühl, feucht und mit Zugluft beschreiben. Die dicken Wände hatten keine Abdichtung und die Fenster waren undicht. Aufsteigende Feuchtigkeit führte zu feuchten Rändern und Salzausblühungen sowie häufig zu Putzabplatzungen im unteren Bereich des aufgehenden Mauerwerks. Durch Luftströmungen und Undichtigkeiten kam es zu einem mehr oder weniger ausgeglichenen Feuchtehaushalt. Dieses „Gleichgewicht“ wurde durch mehrere Einflüsse gleichzeitig gestört. Hierzu müssen die klimatischen Bedingungen in einer Kirche sowie deren Nutzung betrachtet werden.
Kirchen waren früher stärker frequentiert und wurden regelmäßig besucht, so dass bis Anfang der 1970-er Jahre die meisten Kirchen noch durchgängig beheizt wurden. Als Folge der Ölkrise wurde deutlich weniger und nur noch temporär geheizt, wenn die Kirche genutzt wurde z. B. an den Gottesdiensten. Die Kirchen wurden moderat aufgeheizt und kühlten langsam wieder ab. Durch Undichtigkeiten kam es weiterhin zu einem Luftaustausch und somit zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit In der Umgebungsluft befinden sich stets mehr oder weniger große Mengen an Wasserdampf. Der Anteil an Wasserdampf kann örtlich und . Aus dieser Zeit (1970- bis 1990-er Jahre) sind keine gravierenden Schäden oder Mikrobieller Befall Als Mikroorganismen werden eine Reihe sehr unterschiedlicher Organismen bezeichnet, deren charakteristische Eigenschaft ihre geringe Größe ist. Sie werden ausgehend von durch Schimmelpilze oder Bakterien Der Begriff Bakterien (Bacteria) ist aus dem altgriechischem (bakterion = Stäbchen) abgeleitet und wird in der Mikrobiologie traditionell für alle bekannt.
Während die Kirche von Anfang der 1950- bis 1970-er Jahre mit ca. 50.000 Austritten pro Jahr sowie von Anfang der 1970-er bis Anfang der 1990-er Jahre mit ca. 250.000 Austritten pro Jahr eine konstante Entwicklung verzeichnete, traten Anfang der 1990-er Jahr schlagartig ca. 550.000 Menschen pro Jahr aus der Kirche aus. Um diesen Austritten entgegen zu wirken, wurden viele Veranstaltungen durchgeführt und die Kirchen nun öfters als nur zum Gottesdienst genutzt. Neben der höheren Nutzungsfrequenz sollte auch die Behaglichkeit Das Innenraumklima wird wesentlich durch das Behaglichkeitsempfinden definiert. Die Wahrnehmung und Bewertung der Raumluft aus bauphysikalischer Sicht ist deshalb deutlich erhöht werden, so dass Kirchen öfters und stärker aufgeheizt wurden. Nun trat ein anderer negativer Nebeneffekt ein. Durch den Anstieg der Raumtemperatur reduzierte sich die Relative Luftfeuchtigkeit Als relative Luftfeuchtigkeit wird das Verhältnis des vorhandenen Feuchtegehaltes der Luft zur möglichen Sättigungsfeuchte der Luft bei gleichem Druck und und führte zu Schäden an der Bausubstanz (z. B. Austrocknen des Mörtels in den Fugen, Kristallisation der gelösten Salze Salze bestehen aus positiv geladenen und negativ geladenen Ionen. Zwischen diesen Ionen liegen ionische Verbindungen vor. Salz hat eine kubische an der Wandoberfläche, Rissbildungen im Putz) oder dem Inventar (z. B. Einbauten aus Holz).
Gleichzeitig wurde durch die stärkere Nutzungsfrequenz mehr Luftfeuchtigkeit eingebracht. Zur Info: ein Mensch gibt im Durchschnitt 30 bis 50 ml Feuchtigkeit pro Stunde ab. Nehmen z. B. 300 Personen an einem Gottesdienst von 45 min. teil, würden in dieser Zeit 9 Liter Feuchtigkeit anfallen. An Regen- oder Schneetagen würde noch zusätzlich Feuchtigkeit über die nasse Kleidung und Schuhwerk eingetragen werden und die Luftfeuchtigkeit erhöhen. Wenn sich die Kirche nach deren Nutzung wieder abkühlt, trifft die feucht-warme Luft auf die kühlen Oberflächen der Innenwände und kondensiert: es entsteht Tauwasser Tauwasser fällt an bzw. aus, wenn die Temperatur der Oberfläche eines Bauteils unter den Taupunkt der umgebenden Luft absinkt, so .
Feucht-warme Luft schlägt sich immer an der kältesten Stelle nieder. In Kirchen sind dies die Fensterlaibungen und meistens der Orgelraum. Hinzu kommt, dass die Orgel in der Regel das Objekt mit der größten Menge an organischem Material (Holz, Leder, Staub) und einer großen Oberfläche ist. Feuchte- und Sporenbelastete Luft durchströmt die Orgelpfeifen und schlägt sich auf der Oberfläche nieder. Durch Staubablagerungen wird der ideale Nährboden Als Nährboden wird das Substrat bzw. der Untergrund bezeichnet. Schimmelpilze können prinzipiell alle Substrate belegen. Hierfür können sie ggf. sogar für ein Wachstum geschaffen. Neben dem richtigen Heiz- und Lüftungsverhalten kann auch eine regelmäßige Reinigung einer Schimmelpilzbildung vorbeugen. Orgeln z. B. sollten alle 10 bis 15 Jahre einer Hauptreinigung unterzogen werden.
Raumklimatische Messungen in mehreren Kirchen in verschiedenen Regionen und über einen längeren Zeitraum dokumentieren den Unterschied zwischen Sommer- und Wintermonaten. In den feucht-warmen Sommermonaten steigt die Luftfeuchtigkeit klimatisch bedingt in Kirchen fast immer konstant auf über 70%, nicht selten liegt diese bei 75% und in Ausnahmen kann diese auf bis zu 80% steigen. Diese Luftfeuchtigkeit führt an kühlen Oberflächen der Innenwände von unter 10 °C zu der o. g. Kondensation Von lateinisch condensare = verdichten. Kondensation ist in der physikalischen Chemie der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen und einem Feuchtigkeitsanfall, so dass die Schimmelpilzbildung gefördert wird. Die Unterschiede zwischen einer leeren Kirche (z. B. an Wochentagen) und einer gefüllten Kirche (z. B. sonntags) sind zu vernachlässigen. Anders in den kühlen Wintermonaten: Hier kann durch Messungen belegt werden, dass die Luftfeuchtigkeit klimatisch bedingt nur bei 40 bis maximal 50% liegt und nicht zu Kondensation und Tauwasser führt. Anders an den Wochenenden, wo durch Nutzung der Kirche die Luftfeuchtigkeit und durch kurzfristiges Heizen die Raumlufttemperatur steigt. Hierbei ist zu beachten, dass sich dicke Mauern eher träge der Raumluft anpassen. Während die Raumluft von z. B. 8 °C auf kurzzeitige 18 °C hochgeheizt werden kann, verändert sich die Untergrundtemperatur im Mauerwerk, die zwischen 10 und 13 °C im Schnitt liegt, gerade einmal um 1°C. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass die Taupunkttemperatur Die Taupunkttemperatur ist ein Maß für den Feuchtegehalt der Luft. Sie ist die Temperatur, bei der der Wasserdampfgehalt der Luft in der kurzen Heizperiode Eine gesetzliche Regelung zur Heizperiode gibt es in Deutschland nicht. Infolgedessen ist auch nicht geregelt, wann die Heizsaison startet bzw. permanent überschritten wird, da die Luftfeuchtigkeit von 40 bis 50% in einer kurzen Phase auf über 70% ansteigt. Deshalb müsste nach den Veranstaltungen intensiv gelüftet werden, da kalte und trockene Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann.
Eine Faustregel besagt, dass die ideale Raumtemperatur zwischen 8 °C in leerstehenden Kirchen und 13 °C in gefüllten Kirchen liegt. Dies verhindert Feuchte- und Frostschäden sowie ein Austrocknen der Materialien. Die Höchsttemperatur von 15 °C darf nicht überschritten werden, um Kondensat zu vermeiden. Hierbei muss beachtet werden, dass für die Schimmelpilzbildung nicht die Raumlufttemperatur relevant ist, sondern die Untergrundtemperatur. Diese ergibt zusammen mit der relativen Luftfeuchte die Sättigungsfeuchte. Kirchen sollten zudem langsam aufgeheizt werden (max. 1 °C pro Stunde). Dies bedeutet, dass man ca. 12 Stunden vor einer Veranstaltung mit dem Heizen beginnt. Nach der Nutzung durch viele Menschen an kalten Wintertagen müssen Kirchen ausreichend gelüftet werden. An warmen Sommertagen muss die Luftzufuhr von außen dagegen weitestgehend unterbunden werden. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte zwischen 40 und 60% liegen. Bei einem Unter- oder Überschreiten muss gegengesteuert werden. Das Raumklima Als Raumklima wird eine Vielzahl von Faktoren bezeichnet, die in einem Aufenthaltsraum Einfluss auf die Wohnqualität und die Behaglichkeit des sollte überwacht und kritische Bauteile und Einrichtungsgegenstände regelmäßig kontrolliert werden.
Um Energiekosten zu sparen, wurden viele Kirchen in den letzten Jahren saniert. Abdichtungen der erdberührten Bauteile und der Dächer sowie der Einbau neuer Fenster sind aus Sicht der Energieeffizienz und zur Erhaltung der historischen Bausubstanz durchaus sinnvolle Maßnahmen, führen aber fast immer zu negativen Nebenwirkungen. Feuchtigkeit von außen kann nicht mehr eindringen und durch die Luftdichtheit Luftdichtheit ist eine Zustandsbeschreibung der Hüllkonstruktion eines Gebäudes im Hinblick auf ihre ungeplante Luftdurchlässigkeit. Sie ist ein Synonym für möglichst kann keine Wärme Wärme (Wärmemenge) ist eine physikalische Größe. In der Thermodynamik ist Wärme eine über Systemgrenzen hinweg transportierte thermische Energie. Wärme ist mehr entweichen. Der negative Nebeneffekt ist, dass dadurch eben auch keine feuchte Luft von innen nach außen mehr entweichen kann. Gerade neue und dichtere Fenster führen zu einem geringeren Luftwechsel in Kirchen und somit zu einer höheren Luftfeuchte.
Hinzu kommen ungeeignete Materialien, die bei der Sanierung Der Begriff Sanierung im Kontext der Schimmelpilzsanierung beschreibt die Beseitigung von Gefahren, Gefährdungen oder Belästigungen durch mikrobiellen Befall bis hin eingesetzt werden. An erster Stelle müssen wasserabweisende und/oder diffusionsdichte Materialien im Innenbereich genannt werden, die eine Feuchteaufnahme und -abgabe verhindern und somit eine Pufferfunktion für anfallende Feuchtespitzen verlieren. Hinzu kommen Materialien, die als Nährboden für Schimmelpilze dienen wie z. B. Schellack, Nitrozellulose und Polyvinylacetat, aber auch gipshaltige Baustoffe. Ideal sind kalkgebundene Materialien, da zudem ihre hohe Alkalität ein Schimmelpilzwachstum hemmt. Allerdings baut sich die Alkalität mit der Zeit ab. Außerdem dürfen keine Materialien verwendet werden, die eine Staubbildung begünstigen.
Die raumklimatischen Bedingungen in Kirchen dürfen nicht pauschalisiert werden. Untersuchungen (Messungen und Befragungen) zeigen, dass z. B. stark frequentierte Wallfahrtskirchen kein oder deutlich weniger Schimmelpilzbefall aufweisen, obwohl alle bisher genannten bauphysikalischen Probleme in diesen Kirchen gleichermaßen gelten. Probleme mit Schimmelpilzen haben vorrangig Kirchen, die nur selten genutzt werden oder aus Kostengründen in den Wintermonaten verschlossen werden. Eine mögliche Erklärung hierfür wird in dem besucherbedingten permanenten Luftaustausch gesehen. Eine plausible Begründung ist dies allerdings nicht, da Besucherströme zu den beliebten Ausflugsorten vor allem in der wärmeren Urlaubszeit stattfinden sollten und gerade dann eher eine Zuführung von feucht-warmer Luft zu befürchten ist, die das Problem verschärft. Eine andere Erklärung sieht die Ursachen darin, dass die Innenraumtemperatur im Durchschnitt höher ist und somit der Kondensation vorgebeugt wird.
Eine weitere Beobachtung spielt eine Rolle: die Umweltbedingungen – und dies im doppelten Sinn. Früher gab es lang anhaltende Winter mit einer trockenen Kälte. In den letzten Jahren sind die Winter deutlich milder geworden und waren nicht selten von hoher Luftfeuchtigkeit geprägt. Auch der Zeitpunkt im Frühjahr, ab dem feucht-warme Luft in die Kirchen dringt, hat sich nach vorne verschoben. Infolgedessen sind die Zeitintervalle, in denen feucht-warme Luft in Kirchen eindringt, länger geworden.
Der zweite Aspekt ist die Luftqualität, die heute deutlich besser geworden ist. In den 1980-er Jahren war die Luftverschmutzung u. a. durch Schwefeldioxid groß, besonders in den neuen Bundesländern. Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Neben dem Gebäudesektor (Heizung) wurden die Emissionen vor allem durch die Industriestandorte verursacht (besonders gut zu erkennen am Standort Halle/Leipzig in der ehemaligen DDR). Schwefeldioxid hemmt das Wachstum von Schimmelpilzen (wie im Übrigen auch von Algen Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. Sie umfassen und Bakterien). Durch die Stilllegung oder technische Nachrüstung von vielen Industriebetrieben in den neuen Bundesländern sowie den zunehmenden Einsatz von Brennstoffen mit geringerem Schwefelgehalt konnten die Emissionen durch Schwefeldioxid von 1990 bis 2021 von 5,5 auf 0,25 Mio. t pro Jahr reduziert werden. Diese Verbesserung der Luftqualität führte gleichzeitig dazu, dass einer der wachstumshemmenden Einflüsse für Schimmelpilze eliminiert wurde.
Die verschiedenen Einflussfaktoren, die zum größten Teil unabhängig voneinander auftreten, zeigen nicht nur die Komplexität der Problematik auf, sondern auch eine Erklärung, weshalb Schimmelpilze in Kirchen erst in den letzten 20 Jahren verstärkt aufgetreten sind. Außen- und innenklimatische Veränderungen im Zusammenspiel mit nutzungsbedingten Parameter sowie der spezifischen Bausubstanz von Kirchen haben auf das Wachstum von Schimmelpilzen einen erheblichen Einfluss. Schlussendlich geht es um einen vertretbaren Kompromiss zwischen dem Wohlbefinden der Kirchenbesucher, der Wirtschaftlichkeit für die Betreiber sowie dem Schutz der Bausubstanz sowie des Inventars.
Ein möglicher Lösungsansatz liegt in der lokalen Erwärmung innerhalb der Kirche, da es in den meisten Fällen nicht notwendig ist, das komplette Luftvolumen im Innenraum Ein Innenraum im Kontext der Schimmelpilzanalyse und -sanierung sind Wohnungen mit Wohn-, Schlaf-, Kinder-, Arbeits-, Hobby-, Sport- und Kellerräume usw. zu erwärmen. Eigentlich geht es vorrangig darum, dass den Besuchern nicht kalt ist. In Süddeutschland sind daher Bankheizungen weit verbreitet. Eine weitere Möglichkeit liegt in der Bauteiltemperierung, bei der z. B. die Abluft Als Abluft wird die verbrauchte und belastete Luft (Geruchsstoffe, Feuchtigkeit, CO2 oder sonstige flüchtige organische Gase) bezeichnet, die aus den eines Ofens durch Rohre im Fußboden oder in Hohlräumen eines Ziegels an der oberflächennahen Schicht der Innenseite von Außenwänden vorbeigeführt wird. Das Prinzip der Heißluftheizung ist nicht neu, sondern wurde bereits in der griechischen Antike („Hypokaustenheizung“) eingeführt und durch die Römer weiter perfektioniert. Allerdings sollte beachtet werden, dass die Bauteiltemperierung nicht nur die Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur erhöht und den Feuchtegehalt reduziert, sondern dadurch auch die im feuchten Mauerwerk gelösten Salze zur Kristallisation an der Wandoberfläche führt. Kurzum: es ist mit Schäden durch Ausblühungen und Abplatzungen zu rechnen. Weiterhin muss beachtet werden, dass die Bauteiltemperierung nur das Kälteproblem im Winter lösen kann, aber nicht das Problem der hohen Luftfeuchte im Sommer.