Schimmelpilze Pilze sind weit verbreitete Organismen auf der Erde und besiedeln unterschiedlichste Substrate, auf oder in denen sie auf Grund ihrer benötigen für ihr Wachstum bekanntlich ausreichend Feuchtigkeit. Außerdem spielen Temperatur und Nährstoffe sowie der pH-Wert des Untergrundes eine wichtige Rolle. Liegen ideale Wachstumsbedingungen Siehe Wachstumsvoraussetzungen. vor, können sich Schimmelpilze innerhalb von 48 Stunden auf nahezu allen Untergründen (Substraten oder Oberflächen) ansiedeln. Zu diesem Zeitpunkt ist allerdings noch kein sichtbares Myzel Das Myzel (auch Myzelium oder im Plural Myzelien genannt) ist ein Pilzgeflecht und wird durch die Gesamtheit eines aus verzweigten vorhanden.
Um auch bei ungünstigen Lebensbedingungen ihre Existenz zu sichern, bilden Schimmelpilze und Bakterien Der Begriff Bakterien (Bacteria) ist aus dem altgriechischem (bakterion = Stäbchen) abgeleitet und wird in der Mikrobiologie traditionell für alle eine Symbiose. Beide Mikroorganismen Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse gelten als Mutualismen, da Schimmelpilze und Bakterien gleichermaßen von dieser Symbiose profitieren (anders als beim Parasitismus, in dem ein Partner den anderen ausnutzt). Diese Symbiose hat auch einen Namen: Biofouling Das Biofouling ist eine unerwünschte und übermäßige Vermehrung von Mikroorganismen, welche in Biofilmen organisiert auf Oberflächen leben. Das Biofouling kann . Die Bedeutung dieser Biofilme und ihre Auswirkungen auf die Wachstumsphasen Das Wachstum der Schimmelpilze durchläuft verschiedene Phasen. In der ersten Phase – der Trophophase – findet die vegetative Entwicklung statt. , mögliche Resistenz (von lat. Resistere = sich widersetzen) Als Resistenz wird die Widerstandsfähigkeit des körpereigenen Immunsystems gegen bestimmte Krankheiten bzw. Krankheitserreger oder gegenüber Bioziden im Rahmen von Sanierungen sowie der möglichen Gefahr Die Beurteilung möglicher Gefahren beantwortet die Frage, ob ein Stoff für Mensch oder Umwelt gefährliche Eigenschaften aufweist. Die Klassifizierung gefährlicher von Materialzerstörung wurde erst in den letzten 20 Jahren erkannt.
Schimmelpilze und Bakterien bilden in diesen schleim- oder gelartigen Biofilmen eine Lebensgemeinschaft, in dem beide Mikroorganismen verschiedene Stoffwechselprodukte ausscheiden. Das Geniale an dieser Symbiose ist, dass sich Schimmelpilze und Bakterien durch diesen Biofilm Biofilme sind eine Kolonieform von Mikroorganismen und anderen partikulären Stoffen, die sich an Oberflächen (Grenzflächen) anlagern können. Es handelt sich nicht nur die benötigten Wachstumsbedingungen wie Feuchtigkeit, Nährstoffe Nährstoffe dürfen weder mit den Begriffen Nährboden oder Nährmedien verwechselt werden. Mit Nährstoffe werden die Partikel bezeichnet, die sich als , Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur und pH-Wert Mit dieser Maßzahl wird die Stärke einer Säure oder Lauge bezeichnet, d. h. der pH-Wert sagt aus, wie sauer bzw. schaffen, sondern auch eine Art Schutzschild aufbauen, um Angriffe von außen wie z. B. durch Biozide abzuwehren oder negative Veränderungen der Wachstumsbedingungen wie z. B. ein Austrocknen des Habitats und dgl. zu verhindern.
Der Biofilm besteht aus Mikroorganismen und Wasser sowie extrazellulären Substanzen wie z. B. Zucker und Proteine. Durch diese klebrige Schicht wird die Nährstoffzufuhr sichergestellt, da die so genannten Bioaerosole Bio-Aerosole sind in der Luft fein verteilte kleine biologische Teilchen wie Sporen oder mikrobielle Stäube wie z. B. MVOC (vgl. aus der Luft an ihr anhaften. Des Weiteren ist der Biofilm hydrophil und hygroskopisch und versorgt somit die Mikroorganismen nicht nur mit ausreichend Feuchtigkeit, sondern stellt gleichzeitig sicher, dass das Habitat auch nicht austrocknet. Schimmelpilze und Bakterien verfügen somit immer über genügend Feuchtigkeit. Durch diese Feuchtigkeit werden mögliche Salzausblühungen aus dem Untergrund verhindert. Auch Temperaturschwankungen oder Veränderungen des pH-Wertes können die Biofilme unterbinden. Schimmelpilze bevorzugen bekanntlich ein saures bis neutrales Milieu, Bakterien (wie auch Algen Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. Sie umfassen ) mehr neutrale bis schwach alkalische Umgebungsbedingungen. Biofilme stellen für alle Mikroorganismen den für sie günstigen pH-Wert sicher.
Biofilme können sehr unterschiedlich in Erscheinung treten. In der Anfangsphase sind sie mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Die hauchdünne Schicht ist transparent und wird gerade bei helleren Untergründen nicht wahrgenommen. Sobald sich der Biofilm ausbildet und erste Verschmutzungen einsetzen, ist eine helle Schicht zu erkennen. Spätestens, wenn es zu einer verstärkten Anlagerung von weiteren Aerosolen kommt und sich ein komplexer und stabiler Biofilm herausgebildet hat, ist die grünlich bis bläuliche Schicht gut zu erkennen. In der Endphase zeigt sich der Biofilm nicht nur in Form einer grauen bis schwarzen Schicht, sondern häufig auch als übelriechender Überzug.
Das Problem durch Biofilme zeigt sich in unterschiedlicher Art und Weise. Zum einen werden ideale Wachstumsbedingungen geschaffen, die ohne die Anwesenheit der Biofilme nicht gegeben wären. Zum anderen werden auch anorganische Untergründe mit dieser Schicht überzogen, so dass Schimmelpilzbefall auch auf Oberflächen wie z. B. Metall, Kunststoff oder Glas auftritt. Gleiches gilt z. B. für hydrophobe (wasserabweisende) Oberflächen, die durch den Überzug mit einem Biofilm zunehmend hydrophile Eigenschaften bekommen. Gleichzeitig kommt es durch eine Verdichtung von Partikeln aufgrund der klebrigen Oberflächenstruktur zu einer möglichen Veränderung des Diffusionsverhaltens, was wiederum auf den Feuchtehaushalt im Untergrund Einfluss nimmt.
Hinzu kommt, dass dieser Biofilm resistent gegenüber Fungizide (von lateinisch fungus = Pilz und caedere = töten, vernichten) gehören zur Gruppe der Biozide. Es sind Substanzen unterschiedlicher chemischer , Bakterizide Bakterizide sind Stoffe, die aufgrund ihrer chemischen Struktur gezielt Bakterien innerhalb oder außerhalb des Organismus abtöten. Man unterscheidet dabei Antiseptika , Algizide Algizide sind Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen zum Abtöten von Algen. Diese algiziden Zusätze gehören zur Gruppe der Biozide und werden entweder und andere Biozide ist und somit die Mikroorganismen vor einer Abtötung schützt. Das größte Problem besteht allerdings darin, dass Biofilme in der Lage sind, die strukturellen Materialeigenschaften der Untergründe (Substrate) zu verändern und bei längerer Einwirkung die Materialgefüge zu zerstören. Bislang galt immer die Aussage, dass Schimmelpilze „nur“ ein oberflächiges Problem darstellen und kein Material zersetzen oder zerstören. Mit dem Biofouling ändert sich diese Aussage.
Denn, nach neueren Erkenntnissen ist das Biofouling der Beginn oder die Vorstufe für eine mögliche Biokorrosion Wird eine Bauteiloberfläche bewachsen, können die Folgen für den Baustoff bzw. für die Materialien in zwei Kategorien bzw. nach ihren . Während das Biofouling ein biophysikalischer Vorgang ist, beschreibt die Biokorrosion einen biochemischen Prozess. Der Begriff beschreibt die korrosive Wirkung organischer Säuren wie z. B. Oxal-, Zitronen- und Fumarsäure sowie anorganischer Säuren wie z. B. Salpeter Als Salpeter werden umgangssprachlich Salzausblühungen und Salzschäden an Bauwerken und Bauteilen bezeichnet, wobei es sich ausschließlich um die technischen Salze - und Schwefelsäure, aber auch von Enzymen und biogenen Oxidantien auf die Bindemittelstruktur und das Materialgefüge von Baustoffen, die durch die Ausscheidung bzw. den Stoffwechselprozess von Mikroorganismen entstehen. Je nach Art und Festigkeit des Baustoffes kann es bei der Biokorrosion zur Veränderung der Materialstruktur und/oder der Oberflächenspannung kommen, da einige Mikroorganismen spezielle Emulgatoren bilden, um hydrophobe Nährstoffe aufnehmen zu können. Diese biogenen Tenside können das physikalische und chemische Verhalten von Baustoffoberflächen verändern und ggf. zersetzen. Während enzymatische Angriffe durch Mikroorganismen bei organischen Materialien wie z. B. Papier oder Holz oder auch organischen Bau- und Dämmstoffen wie z. B. polymere Kunststoffe, Schäume sowie Dichtungs- und Isoliermassen bekannt waren, sind biogene Zersetzungen von Beton oder Klinkersteinen relativ neu.