Wie auch Flechten werden Schimmelpilze Pilze sind weit verbreitete Organismen auf der Erde und besiedeln unterschiedlichste Substrate, auf oder in denen sie auf Grund ihrer aufgrund ihres Aussehens im Außenbereich oft mit Algen Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. Sie umfassen verwechselt. Vor allem auf wärmegedämmten Fassaden mit z. B. Wärmedämm-Verbundsystemen hat das Problem des mikrobiellen Befalls durch Algen (und Pilze Pilze sind chlorophyllfreie Organismen mit heterotropher Ernährungsweise (Ernährung durch Aufnahme organischer Nahrung), die sich durch Sporen verbreiten und vermehren. Alle ) in den letzten 30 Jahren deutlich zugenommen. Aber auch andere nicht gedämmte Untergründe wie z. B. Putze und Beschichtungen, Holz, Metall, Glas, Klinker, Kunststoff, Steinoberflächen oder Sichtbeton können mikrobiell besiedelt werden, wenn die Wachstumsbedingungen Siehe Wachstumsvoraussetzungen. gegeben sind.
Wegen ihres Chlorophylls sind Algen in der Regel grün. Neben den Grünalgen gibt es aber auch Braunalgen, Blaualgen und Rotalgen sowie Mischexpositionen verschiedener Algenarten. Zusätzliche Farbpigmente überlagern in diesen Fällen das Grün des Chlorophylls. Infolgedessen reicht ihr Farbspektrum von schwarz und dunkelgrau über ein blau- bis olivgrün bis hin zu bräunlich-rötlichen Farbtönen oder in Ausnahmen auch einem kräftigen Orange.
Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. In der Mikrobiologie Die Mikrobiologie ist ein Teilgebiet der Biologie und beschäftigt sich mit den Mikroorganismen, den kleinsten Lebewesen der Erde. Sie beschreibt werden sie als Cyanobakterien Cyanobakterien wurden früher auch als Blaualgen bezeichnet. Es handelt sich um eine Gruppe einzelliger, photosynthetisch aktiver Lebewesen, die weder einen bezeichnet. Sie besitzen das grüne Farbpigment Chlorophyll und nutzen das Licht, Wasser und Kohlendioxid, um daraus die für sie notwendigen Nährstoffe Nährstoffe dürfen weder mit den Begriffen Nährboden oder Nährmedien verwechselt werden. Mit Nährstoffe werden die Partikel bezeichnet, die sich als aus Zucker und Sauerstoff zu produzieren – die Grundlage der Photosynthese Die Photosynthese ist eine Stoffwechselreaktion chlorophyllhaltiger Organismen (grüne Pflanzen sowie einige Bakterien und Algen), bei der organische Verbindungen aus anorganischen . So entstehen aus energiearmen anorganischen Stoffen mit Hilfe der Sonneneinwirkung energiereiche organische Stoffe.
Auf die idealen Wachstumsbedingungen haben neben ausreichender Feuchtigkeit, Licht und Luft sowie Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur auch der pH-Wert Mit dieser Maßzahl wird die Stärke einer Säure oder Lauge bezeichnet, d. h. der pH-Wert sagt aus, wie sauer bzw. und die Nährstoffe Einfluss. Der aw-Wert Der aw-Wert beschreibt die Wasseraktivität auf der Bauteiloberfläche. Es ist ein Maß für das “freie Wasser”, also der Anteil der liegt zwischen 0,7 und 1, wobei die optimale Wasseraktivität Die Wasseraktivität ist ein Maß für frei verfügbares, d. h. ungebundenes oder locker gebundenes, Wasser in einem Material, z. B. der meisten Algen oberhalb von 0,8 liegt. Der Temperaturbereich liegt zwischen 5 °C und 70 °C, wobei das optimale Wachstum zwischen 15 °C und 30 °C nachgewiesen wird. Der pH-Wert kann für das Wachstum von Algen fast ignoriert werden, da das Spektrum von 1 bis 12 fast immer gegeben ist. Das ideale Wachstum ist gegeben, wenn das Milieu des Untergrundes einen pH-Wert zwischen 6 und 7 aufweist. Neben Kohlendioxid benötigen einige Algen noch Mineralien ( Salze Salze bestehen aus positiv geladenen und negativ geladenen Ionen. Zwischen diesen Ionen liegen ionische Verbindungen vor. Salz hat eine kubische ) sowie zusätzliche Spurenelemente wie z. B. Phosphor oder Stickstoff, die sie aus der Umgebung aufnehmen.
Die Kombination aus Feuchtigkeit, Licht und Luft ermöglicht es Algen, Kohlenstoffe aus der Umgebung aufzunehmen und die Kohlehydrate umzuwandeln. Auch die Luftqualität spielt für das Wachstum eine Rolle. Während Kohlendioxid (Kohlensäure) das Wachstum fördert, hemmt Schwefeldioxid (Schwefelsäure) das Wachstum der Algen. Mikrobiologen sehen in der Verbesserung der Luftqualität einen von vielen Gründen, weshalb der mikrobielle Befall Unter Befall wird die Besiedlung durch Schadorganismen (Mikroorganismen, Insekten oder Holzschädlinge) und die nachfolgende Einwirkung der Organismen auf das Holz, in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat – Algen haben einen ihrer natürlichen Feinde verloren.
Algen können praktisch alle Untergründe (Substrate) besiedeln, wenn ausreichend Feuchtigkeit vorhanden ist. Auf Fassaden trifft man am häufigsten die Gruppe der Grünalgen (Chlorophyceae) vor allem in exponierten Lagen und/oder in den Monaten mit viel Niederschlag oder Nebel an. Aufgrund der länger und intensiver einwirkenden Sonneneinstrahlung ( Wärme Wärme (Wärmemenge) ist eine physikalische Größe. In der Thermodynamik ist Wärme eine über Systemgrenzen hinweg transportierte thermische Energie. Wärme ist ) kommt es auf Südfassaden zu einer schnelleren Abtrocknung von Feuchtigkeit. Deshalb trifft man Algen vor allem an der nord-westlichen Ausrichtung von Fassaden an. Kommen weitere wachstumsfördernde Einflüsse hinzu wie z. B. Gewässer, ein dichter Pflanzenbewuchs, eine Verschattung durch nah stehende Nachbargebäude oder ein fehlender baukonstruktiver Feuchteschutz, ist ein Mikrobieller Befall Als Mikroorganismen werden eine Reihe sehr unterschiedlicher Organismen bezeichnet, deren charakteristische Eigenschaft ihre geringe Größe ist. Sie werden ausgehend von fast immer vorprogrammiert – unabhängig des Wandaufbaus. Gerade baukonstruktive Maßnahmen könn(t)en einen erheblichen Beitrag zum Feuchteschutz leisten – und wurden in den letzten Jahrzehnten zunehmend vernachlässigt. Während früher große Dachvorsprünge die massive Durchfeuchtung Der Begriff der Durchfeuchtung wird in Bezug auf Neu- und Altbauten sowie im Rahmen der Bauwerkserhaltung sehr vielfältig benutzt. Im von Fassaden verhindert haben, wurden diese immer weiter zurück „geplant“. Manche Konstruktionen erinnern mehr an eine „Tropfkante“ als an einen Dachvorsprung. Gleiches gilt für eine geeignete Sockelausbildung, um Fassaden vor Spritz- und Oberflächenwasser Oberflächenwasser ist das Gegenteil von Grundwasser. Es bezeichnet offenes und ungebundenes Wasser auf der Erdoberfläche. Dazu zählen oberirdische Flüsse, Seen zu schützen. Fensterbänke und andere vorspringende Bauteile mit einer durchdachten Wasserableitung bieten ebenfalls einen konstruktiven Feuchteschutz. Algen haben kein Myzel Das Myzel (auch Myzelium oder im Plural Myzelien genannt) ist ein Pilzgeflecht und wird durch die Gesamtheit eines aus verzweigten und dringen auch ansonsten nicht in Baustoffoberflächen ein. Ein mikrobieller Befall stellt daher „nur“ einen oberflächigen Belag dar, da der benötige Nährstoff in Form des organischen Kohlenstoffs über die Photosynthese erzeugt werden kann und nicht aus dem Untergrund ( Substrat Für das Wachstum von Mikroorganismen geeigneter Nährboden oder ggf. auch Oberflächen bzw. Untergründe. ) bezogen werden muss.
In der allgemeinen Wahrnehmung wird ein mikrobieller Befall durch Algen (und Pilze) von Fassaden nur mit einem Wärmedämm-Verbundsystem in Verbindung gebracht. Dabei ist seit Längerem bekannt, dass die gleichen mikroklimatischen Wachstumsbedingungen z. B. auch auf wärmedämmenden Mauerwerken aus Leichthochlochziegeln auftreten können. Denn, die bauphysikalischen Gesetzmäßigkeiten sind in beiden Baukonstruktionen gleich: auf der kalten Oberfläche entsteht Feuchtigkeit in Form von Kondensation Von lateinisch condensare = verdichten. Kondensation ist in der physikalischen Chemie der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen ( Tauwasser Tauwasser fällt an bzw. aus, wenn die Temperatur der Oberfläche eines Bauteils unter den Taupunkt der umgebenden Luft absinkt, so ). Durch die Abkühlung der Fassaden in den Nachtstunden kommt es aufgrund der thermischen Entkopplung der Wärmedämmschicht von den massiven Bauteilen in den Tauperioden dazu, dass feucht-warme Luft auf kühle Oberflächen trifft. Durch die zunehmend hydrophoben Fassadenbeschichtungen – dies gilt im Übrigen nicht nur für Dispersions- oder Silikonharzgebundene Putze oder Farben – kann diese Feuchtigkeit nicht mehr in den Untergrund eindringen und dort zwischengespeichert, verteilt und später wieder abgegeben werden. Infolgedessen bildet sich ein Feuchtigkeitsfilm, der für das Wachstum von Algen (und Pilze) ideale Voraussetzungen liefert.
Bei der materialspezifischen Betrachtung des Feuchtehaushalts von Oberflächen müssen immer auch das Diffusionsverhalten sowie das Absorptions- und Desorptionsvermögen berücksichtigt werden. Alle Baustoffe sind mehr oder weniger hygroskopisch. Dies bedeutet, dass sie Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnehmen ( Absorption Der Begriff kommt aus dem Lateinischen: absorbere = aufnehmen. Die Absorption ist die Aufnahme von Energie z. B. von Strahlungs- ) und je nach relativer Luftfeuchte in ihrer Umgebung wieder abgeben ( Desorption Siehe Sorption. ) können. Dieser Zustand wird als Sorptionsfeuchte Als Sorptionsfeuchte wird der Feuchtegehalt z. B. eines Baustoffs bezeichnet, der sich in Abhängigkeit von der relativen Feuchte und der bzw. Gleichgewichtsfeuchte Ausgleichsfeuchte, die sich im Baustoff unter den jeweiligen Klimabedingungen der Umgebung einstellt. Siehe Sorptionsfeuchte. bezeichnet und spielt z. B. nach starken Niederschlägen z. B. bei einem Schlagregen eine Rolle, da die niederschlagsbedingten Feuchtespitzen temporär aufgenommen und anschließend wieder abgegeben werden (müssen). Wenn Materialien hierzu nicht in der Lage sind, entsteht auf der Oberfläche ebenfalls ein Feuchtigkeitsfilm, der ein mikrobielles Wachstum begünstigt.
Das Diffusionsverhalten von Materialien wird über den Wasserdampfdiffusionswiderstand beschrieben, oder kurz: den µ-Wert Wasserdampf diffundiert durch nahezu alle Baustoffe (mit Ausnahme von Glas und Metall). Die Fähigkeit von Baustoffen, für Wasserdampf durchlässig zu . Dieser ist eine Kenngröße für den Widerstand von Materialien wie z. B. Farben oder Putze gegen die Wasserdampfdiffusion Als Diffusion (lat. = ausbreiten) wird ein physikalischer Vorgang des Vermischens bzw. eine durch Konzentrationsunterschiede hervorgerufene, gegenseitige Durchdringung zweier oder durch ein Bauteil. Mineralwolle z. B. hat einen μ-Wert von 1 und somit einen Wasserdampfdiffusionswiderstand, der vergleichbar mit Luft ist. Ursächlich ist die offene Struktur der Mineralwolle, die zu einem hohen Anteil aus Luft besteht und somit absolut diffusionsoffen ist. Der Vergleich z. B. mit Schaumglas verdeutlicht, dass Dämmstoff nicht gleich Dämmstoff ist. Schaumglas hat eine geschlossene Zellstruktur und gilt mit einem μ-Wert gegen unendlich als dampfdichter Dämmstoff. Auch der Vergleich zwischen mineralischen Putzen (µ-Wert 10) und z. B. Kunstharzputzen (50) oder z. B. zwischen Silikatfarben (µ-Wert 30 bis 50) mit Dispersionsfarben (100 bis 150) zeigt, dass es innerhalb der vermeintlich gleichen Baustoffe relevante Unterschiede gibt.
Der μ-Wert allein als Kenngröße für die Dichtigkeit eines Materialgefüges gegen Wasserdampfdiffusion reicht allerdings nicht aus, da die Schichtdicke des Materials noch berücksichtigt werden muss. Werden beide Kenngrößen miteinander multipliziert, erhält man die so genannte Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke Die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (oder auch sd-Wert) ist die Dicke einer ruhenden Luftschicht in Meter, die den gleichen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweist wie , oder einfach: den sd-Wert Der sd-Wert = wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke ist die Dicke einer ruhenden Luftschicht in m, die den gleichen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweist wie eine . Im Gegensatz zum µ-Wert (Wasserdampfdiffusionswiderstand einer ruhenden Luftschicht) drückt der sd-Wert den Wasserdampfdiffusionswiderstand in Abhängigkeit zur Materialdicke aus. Je kleiner der sd-Wert, desto wasserdampfdurchlässiger ist ein Material. Infolgedessen ist es wichtig, dass Untergründe in Bezug auf die verwendeten Materialien nicht nur unter dem Gesichtspunkt ihrer Zusammensetzung und möglicher Nährstoffe gesehen werden, sondern auch hinsichtlich der Feuchteaufnahme und -abgabe sowie des Diffusionsverhaltens.
Da Fassaden einer mehr oder weniger starken Verschmutzung durch Staub Staub ist die Sammelbezeichnung für feste Teilchen (Partikel), die in der Luft längere Zeit verteilt bleiben (schweben) oder sich binnen und andere Partikel Feste oder flüssige Teilchen in schwebefähiger Verteilung in Flüssigkeiten oder Gasen. in der Luft ( Bioaerosole Bio-Aerosole sind in der Luft fein verteilte kleine biologische Teilchen wie Sporen oder mikrobielle Stäube wie z. B. MVOC (vgl. ) ausgesetzt sind, kann ein mikrobieller Befall kaum verhindert werden. Soweit die Theorie, die durch tausende von unfreiwillig begrünten Fassaden praktisch bestätigt wird. Daneben gibt es eine Reihe weiterer Faktoren, die das Wachstum positiv oder negativ beeinflussen. Neben den bereits erwähnten Objektbedingungen sowie die verbesserte Luftqualität müssen die veränderten Jahreszeiten genannt werden, da der Winter zunehmend durch milde Regentage oder Nebel geprägt ist und immer weniger durch länger anhaltende Frostperioden. Hinzu kommt, dass viele Mikroorganismen Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse in den letzten Jahren resistenter geworden sind und Überlebensstrategien entwickelt haben. Gleichzeitig stehen immer weniger Biozide zur Verfügung, um die Mikroorganismen zu bekämpfen, da die Landwirtschaft immer weniger Biozide einsetzen darf. Infolgedessen befinden sich in der heutigen Außenluft deutlich mehr Bioaerosole wie früher. Wenn die mikrobielle Belastung zunimmt und die Mikroorganismen auf immer bessere Wachstumsbedingungen treffen und gleichzeitig die präventiven Möglichkeiten immer weiter eingeschränkt werden, muss mikrobieller Befall an Fassaden unter gewissen Umständen in Kauf genommen werden. Außerdem darf das zunehmende Problem der Biofilme nicht ignoriert werden. Denn Algen (und Pilze) haben längst Zuwachs bekommen. Der mikrobielle Befall an Fassaden stellt heute oftmals einen hoch komplexen Biofilm Biofilme sind eine Kolonieform von Mikroorganismen und anderen partikulären Stoffen, die sich an Oberflächen (Grenzflächen) anlagern können. Es handelt sich aus verschiedenen Mikroorganismen dar. Neben Algen und verschiedenen Schimmelpilzarten gesellen sich zunehmend auch Bakterien Der Begriff Bakterien (Bacteria) ist aus dem altgriechischem (bakterion = Stäbchen) abgeleitet und wird in der Mikrobiologie traditionell für alle unter die Mikroorganismen.
Algen enthalten übrigens Wirkstoffe, die gegen Viren Viren, abgeleitet aus dem Lateinischen (virus = Schleim, Saft, Gift) werden in der Mikrobiologie genetische Elemente in Form von Nukleinsäuren , Bakterien und Pilze resistent und deshalb für die pharmazeutische Forschung interessant sind.
Themen Spezial
Mit dem Themen Spezial bieten wir Ihnen einen besonderen Service. Wir setzen uns mit einem Spezialthema auseinander und geben wertvolle Hinweise, zeigen komplexe Zusammenhänge auf und erläutern, weshalb es oft für schwierige Themen keine einfachen Antworten geben kann. Die erste Ausgabe startet mit Algen und Pilzen an der Fassade. Wir zeigen auf, dass es bei den Ursachen und Lösungen und selbst in der Rechtsprechung mehr als nur einen Standpunkt gibt.