Nachweismethoden und Interpretation von Laborergebnissen bei Schimmelpilzexpositionen in Innenräumen

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1 Nachweismethoden und Interpretation von Laborergebnissen bei Schimmelpilzexpositionen in Innenräumen Referent: Dr. Ing. Dipl.-Biol. Mario Blei Privatinstitut für Innenraumtoxikologie Dr. Blei GmbH Jena (Laboranschrift) Frankfurt/Main Am Stadion 1a Feldbergstraße Jena Frankfurt a. Main Tel.: Fax: Detmolder Räume Workshop / WPF / Vertiefung Wohnmedizin Titel Das kranke Haus

2 Ausgangssituation Unüberschaubare Anzahl an jahrzehntealten und neuen Auffälligkeits-, Vorsorge-, Eingriffs- oder Zielwerten bezogen auf: Luft-, Material-, Oberflächenuntersuchungen bei unterschiedlicher Probeentnahme vor Ort, nicht vereinheitlichter Probenbehandlung im Labor und einer Ergebnisbewertung durch den, der sich auch ohne Qualifikation dazu berufen fühlt bei völlig verschiedenen Fragestellungen (Schadensursachen, Sanierungskonzept oder -kontrolle, gesundheitliche Aspekte)

3 Ausgangssituation statistische wiss. erhobene Zahlen kaum verfügbar Vermutungen auf der Basis von Indizien Veränderungen der Feuchte- und Temperaturregulierung von Gebäuden Überbewertung der luftgetragenen Keime, Erfassung weiterer Noxen Befall oder Kontamination? - Ausbau oder Desinfektion? keine Annäherung an eine qualitative und quantitative Klassifizierung und Bewertung von mikrobiellen Schäden

4 Ausgangssituation große Probleme bei der Bewertung von Materialproben noch keine einheitlichen Kriterien zur Probenentnahme (z.b. Bohrkern) noch keine einheitlichen Standards bei der Laborarbeit keine Vorgaben für eine Bewertung unterschiedlichster Materialien Definition Materialbelastung ist zur Zeit nicht einheitlich möglich Allg. Kritik an Desinfektionsmaßnahmen

5 Ausgangssituation Schimmelschäden oft hoch emotional besetzt Unterschiedliche Art der Begutachtung und Sanierung international/national/regional Sanierungsziele unterschiedlich definiert Vielzahl juristischer Auseinandersetzungen

6 Ausgangssituation Es gibt bisher keine justiziablen gesetzlich verankerten Grenzwerte für Schimmelpilzexpositionen. Richtwerte sind wirkungsbezogene und begründete Werte, auf toxikologischen und epidemiologischen Kenntnissen zur Wirkschwelle eines Stoffes unter Einbeziehung von Unsicherheitsfaktoren. Für Schimmelpilze wurden bisher noch keine Richtwerte definiert. Bitte nicht mit den Methoden zur Feststellung einer möglichen Innenraumquelle verwechseln!!!! Nachweismethoden, Interpretation von Laborergebnissen / Dr. Mario Blei

7 Warum nehmen wir bisher Proben? Materialbeprobungen bei umfangreichen Sanierungen : Sanierungsplanung / Kontrollmessungen / Freimessungen Beurteilung von Oberflächen (sekundäre Kontaminationen) Raumluftuntersuchungen: Gesamtpartikelmessungen LKS mit mikroskopischer Auswertung zur Abschätzung der gesundheitlichen Relevanz

8 Ergebnisse Umweltbundesamt UAG Schimmelpilze Polystyrol/MEA zur Feststellung von Fehlergrößen 2009/10 KBE/g KBE/g KBE/g Blei_1 Blei_1 Blei_2 Blei_1 Blei_2 Blei_2 Bonn_1 Bonn_1 FHI_1 FHI_2 LGA_BW_1 Acremonium spp. Bonn_1 Bonn_2 FHI_1 FHI_2 LGA_BW_1 LGA_BW_2 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 LGA_BW_6 LGA_MV_1 Bonn_1 Bonn_1 FHI_1 FHI_2 LGA_BW_1 LGA_BW_2 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 LGA_BW_6 LGA_BW_2 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 Engyodontium album LGA_BW_6 Summe LGA_MV_1 LGA_MV_1 LGA_MV_2 UBA_1 LGA_MV_2 UBA_1 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 LGA_MV_2 UBA_1 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 Umyk_3 Umyk_4 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_2 Umyk_3 Umyk_4 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 Umyk_3 Umyk_4 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_2 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_2

9 Ergebnisse Umweltbundesamt UAG Schimmelpilze Polystyrol/DG18 zur Feststellung von Fehlergrößen 2009/10 KBE/g KBE/g Blei_1 Blei_1 Blei_2 Blei_2 Bonn_1 Bonn_1 Bonn_1 Bonn_1 FHI_1 FHI_2 FHI_1 FHI_2 LGA_BW_1 LGA_BW_2 LGA_BW_1 LGA_BW_2 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 LGA_BW_6 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 Acremonium spp. Engyodontium sp. LGA_BW_6 LGA_MV_1 LGA_MV_2 UBA_1 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 LGA_MV_1 LGA_MV_2 UBA_1 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 Umyk_3 Umyk_4 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_2 Umyk_3 Umyk_4 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_ KBE/g Blei_1 Blei_2 Bonn_1 Bonn_1 FHI_1 Summe FHI_2 LGA_BW_1 LGA_BW_2 LGA_BW_3 LGA_BW_4 LGA_BW_5 LGA_BW_6 LGA_MV_1 LGA_MV_2 UBA_1 UBA_2 Umyk_1 Umyk_2 Umyk_3 Umyk_4 Umyk_5 Umyk_6 Urbanus_1 Urbanus_2 Warscheid_1 Warscheid_2

10 Untersuchungsmethoden (aus der VdS 3151, 2014)

11 Materialuntersuchungen Mittels Materialproben können Gattungs- und / oder Konzentrationsbestimmungen durchgeführt werden, um bspw. die Keimbelastung in Fußbodenaufbauten festzustellen Sanierungskonzept Mineralfaser Styropor Estrich Kultivierungsmethode (7-10 Tage) KBE/g

12 Materialuntersuchungen Richtlinie zum sachgerechten Umgang mit Schimmelpilzschäden in Gebäuden - Erkennen, Bewerten und Instandsetzen (2014). Bewertungstabelle zum Schimmelpilzbewuchs von Estrichdämmung

13 Materialuntersuchungen Richtlinie zum sachgerechten Umgang mit Schimmelpilzschäden in Gebäuden - Erkennen, Bewerten und Instandsetzen (2014) für die Bewertung von Materialproben (Polystyrol/KMF), Wert 1 für Baustoffe mit hoher Dichte, Wert 2 für Baustoffe mit geringer Dichte

14 Oberflächenuntersuchungen Abdruckproben Klebefilmproben Ziel von Abdruckproben: Ziel von Klebefilmproben: - Informationen über das Artenspektrum - Gattungsbestimmung dominanter Schimmelpilze - Informationen über die Sporenkonzentration - nicht feststellbar, ob letal oder vital - vor allem geeignet zum Nachweis von verdrifteten und sedimentierten vitalen Schimmelpilzbestandteilen! - Untersuchung von Hausrat keine Aussage möglich, ob es sich um aktives Schimmelpilzwachstum oder lediglich um Unterscheidung, ob primäres Schimmelpilz- wachstum oder sedimentierte Sporen sedimentierte Sporen handelt

15 Raumluftuntersuchungen Luftkeimsammlung: Sporenkonzentrationen der Raumluft unterliegen äußeren Einflüssen und natürlichen Schwankungen immer Referenzprobe Außenluft Sporenmasse ist ausschlaggebend: - luftgetragen - sedimentierend aufgewirbelte und wieder sedimentierende Sporen können eine Messung wesentlich beeinflussen Ziel der LKS: - Informationen über das Artenspektrum - Informationen über die Sporenkonzentration Bestimmung der vitalen (lebenden) Sporenkonzentration pro Kubikmeter Luft

16 Raumluftuntersuchungen Partikelsammlung: sammelt Sporen, Pollen, Bakterien, Fasern und andere Mikropartikel in Luft und Gas auf einen adhäsiv beschichteten Standard-Objektträger ermöglicht den theor. Nachweis aller Mikroorganismen (vital und letal) pro Kubikmeter Raumluft erlaubt durch die Objektträgerfixierung Probenahmen in beliebigen Betriebslagen arbeitet nach dem Schlitzdüsenimpaktionsverfahren verwendet das gleiche Unterteil wie der Luftkeimsammler (nur anderer Aufsatz) Referenzprobe Außenluft Probenahme in Hohlräumen und Luftkanälen möglich

17 Raumluftuntersuchungen Richtlinie zum sachgerechten Umgang mit Schimmelpilzschäden in Gebäuden - Erkennen, Bewerten und Instandsetzen (2014).

18 Raumluftuntersuchungen UBA Sanierungsleitfaden von 2005

19 Raumluftuntersuchungen Nur durch die Kombination verschiedener Methoden kann ein möglicher Bezug zwischen Schimmelpilzquellen und der von ihnen ausgehenden Raumluftbelastung hergestellt werden!!! Bewertung des Einflusses der Außenluft und weiterer relevanter Faktoren Zur Beurteilung der Innenraumluftqualität ist immer eine Referenzmessung im Außenbereich oder in einem vergleichbaren, nicht geschädigten Raum durchzuführen. Außenluftmessungen unterliegen sehr starken tages- und jahreszeitlichen, witterungsbedingten und standortbedingten Einflüssen. In der Außenluft können keine oder sehr wenige KBE bis hin zu mehreren Millionen KBE pro m³ Luft vorhanden sein.

20 Raumluftuntersuchungen Das RKI kommt in seiner Mitteilung der Kommission Methoden und Qualitätssicherung in der Umweltmedizin zu dem Schluss, dass eine zuverlässige Quantifizierung der Schimmelpilzexposition in Wohnräumen bislang nicht möglich ist. Im aktuellen WHO-Leitfaden Feuchtigkeit und Schimmel steht hierzu: Die relative Wissenslücke über die Rolle spezifischer Expositionen in Bezug auf gesundheitliche Probleme, hervorgerufen durch Feuchtigkeit in Häusern, resultiert hautsächlich aus einem Fehlen valider, quantitativer Methoden zur Bewertung der Exposition, speziell Bioaerosolen.

21 Hintergrundwerte Mikrobiologische Belastungen in feuchte-geschädigten Materialien (UFO-Plan Studie) a) fabrikneu offenbar erhöhte Konz. durch Luftkontamination b) auf Baustelle gelagert bedingt teilweise Verdoppelung c) Neubau KBE/g d) Altbau KBE/g

22 Hintergrundwerte "Technisches Merkblatt für die Bewertung von feuchtegeschädigten Dämmstoffen im Hochbau (Wohnmedizin, 2014) Dämmstoffe organisch natürlich Eindeutige Besiedlung Schimmelpilze Bakterien Keine eindeutige Besiedlung Schimmelpilze Bakterien Kein Nachweis einer Besiedlung / Hintergrund Schimmelpilze Bakterien Holzwolle >10 4 > <10 3 <10 4 Kork >10 5 > <10 3 <10 5 Zellulosefasern >10 5 > <10 3 <10 4 Hanf >10 6 > <10 4 <10 4 Schafwolle >10 4 > <10 3 <10 4 Baumwolle >10 4 > <10 3 <10 4 Flachs >10 6 > <10 4 <10 5 Torf >10 7 > <10 4 <10 5 Getreidegranulat >10 5 > <10 4 <10 4 Schilfrohr >10 6 > <10 4 <10 5 Kokosfasern >10 5 > <10 4 <10 5 Holzspäne (bitumiert) >10 4 > <10 3 <10 4 Lehm (inkl. pflanz. Anteil) >10 6 > <10 5 <10 6 Strohballen >10 6 > <10 4 <10 5

23 neue wiss. Ergebnisse sind bisher von ca. 120 Arten in Innenräumen ausgegangen Nach Staubsammlungen (n = 72) aus 6 Kontinenten wurden 7938 Arten als Lebendkulturen isoliert. 29% davon waren bisher unbeschrieben und/oder nicht zu bestimmen (hauptsächlich Aspergillus/Penicillium -Typ) 1790 Arten waren bekannt, ca. 600 neue Arten nach neuen molekularbiologisch basierten taxonomischen Verfahren starke Veränderungen bei Diversität von Pilzen in Innenräumen (Prof. Dr. Dr. h.c. Robert A. Samson, CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre, 2015)

24 neue wiss. Ergebnisse Cladosporium 3 Arten bisher in Innenräumen Bensch et al (Stud Mycol 2012), Samson (2015) insg. eine Erweiterung der Gatt. Cladosporium auf mind. 19 Arten durch neue sequenzbasierte genetische Verfahren Cladosporium halotorerans (20%) und Cl. sphaerospermum (21%) sind die häufigsten Innenraumarten (Luft/Staub). Cl. herbarum z.b. wurde nicht in Innenräumen gefunden (Allergenisolat)

25 neue wiss. Ergebnisse Aspergillus versicolor der typische Feuchteschadenanzeiger in Innenräumen? Aspergillus versicolor Komplex im Hausstaub insg. 11 Arten (Samson 2015) Asp. creber 90% Asp. sydowii 35% Asp. versicolor 25%

26 neue wiss. Ergebnisse Untersuchungsmethoden zur Erfassung einer Schimmelpilzexposition (Th. Gabrio, J. Hurrass, G. Wiesmüller, C. Herr, M. Raulf) Ziel: soll fundierte Kenntnisse zu sinnvoller oder nicht sinnvoller Anwendung sowie zur Aussagekraft der verschiedenen Mess- und Untersuchungsmethoden liefern, um so eine solide Grundlage für die Beauftragung und Bewertung entsprechender Untersuchungen zur Verfügung zu haben. Zielgruppen: behandelnde Ärzte, Umweltmykologen, Innenraumdiagnostiker, Handwerker, Architekten und Bausachverständige, die entsprechende Messungen beauftragen und/oder bewerten müssen. Umweltmedizin - Hygiene - Arbeitsmedizin Band 20, Nr. 3 (2015)

27 Umweltmonitoring I In der Regel gibt es keine medizinische Indikation für die Bestimmung von Schimmelpilzen in Innenräumen, in Baustoffen oder auf Einrichtungsgegenständen. Grund: neue wiss. Ergebnisse a) es gibt keinen einfachen kausalen Zusammenhang zwischen Schimmelpilzen oder den anderen Komponenten eines Feuchte-/ Schimmelpilzschadens und den auftretenden gesundheitlichen Wirkungen. Bei entsprechender Exposition kann sowohl von kultivierbaren als auch von nicht kultivierbaren Schimmelpilzsporen bzw. den anderen Komponenten eine gesundheitliche Wirkung ausgehen b) Eine allergologische Testung ist häufig nicht möglich, da die Testextrakte fehlen. Umweltmedizin - Hygiene - Arbeitsmedizin Band 20, Nr. 3 (2015)

28 neue wiss. Ergebnisse Umweltmonitoring II Aus ärztlicher Sicht ist die Inaugenscheinnahme eines Schimmelpilzbefalls ausreichend um medizinisch begründete Maßnahmen zu veranlassen. Die höchste Relevanz hat die Ortsbegehung, idealerweise interdisziplinär durch den Arzt und Personen mit bauphysikalischen Sachverstand vorgenommen. Bei sichtbaren Schimmelpilzbefall, erhöhter Materialfeuchte oder bauphysikalischen/bautechnischen Auffälligkeiten ( Feuchte- oder Wasserschäden ) ist eine Identifizierung und Quantifizierung von Schimmelpilzen im Innenraum aus medizinischer diagnostischer und therapeutischer Sicht nicht indiziert. Umweltmedizin - Hygiene - Arbeitsmedizin Band 20, Nr. 3 (2015)

29 Fazit In der Wissenschaftsphilosophie wird der Empirie als Erfahrung, die zu einer Hypothese führt oder sie bestätigt, die Evidenz gegenübergestellt, also die unmittelbare Einsichtigkeit einer wissenschaftlichen Behauptung. Evidenz-basierte behördliche Empfehlungen zur Bewertung von Schimmel existieren bis heute nicht! wissenschaftliche Daten zur gesundheitlichen Bewertung fehlen offizielle Hintergrundwerte zu Schimmel in Baumaterialien sind sehr neu (Sanierung) Die verfügbaren Empfehlungen existieren als Veröffentlichungen verschiedener Fachleute/Verbände aus Arbeitsgruppen der letzten 20 Jahre und sind als Konsens oder kleinster gemeinsamer Nenner formuliert worden.

30 Fazit Darstellung von Laborergebnissen Benennung des Labors und Darstellung der Labormethoden: Mikroskopie Auszählverfahren Färbeverfahren Verdünnungsreihen Dauer und Temperatur(en) der Kultivierung Art des Nährmediums statistische Fehlerabweichung bei quantitativen Bestimmungen: allgemeine Fehlerangaben in % Darstellung der Analyseergebnisse ggfs. mit Bewertung durch das Labor

31 Fazit Interpretation von Laborergebnissen und gutachterliche Bewertung Interpretation der insgesamt vorliegenden Ergebnisse sofern vergleichende Werte oder Tabellen herangezogen werden, sind diese zu erläutern (Quellenangaben) Beantwortung der Fragestellungen gemäß Auftragsumfang Formulierung des Sanierungsziels

32 Zusammenfassung wenn mikrobiologische Untersuchungen, dann aus sanierungstechnischer Sicht zur Ursachenfindung, -abgrenzung, zur Kontrolle während und nach der Sanierung. Aussagen zu einer potentiellen Gesundheitsgefährdung sind in der Regel zu unterlassen. Jede Untersuchung ist ein Einzelfall und bedingt eine unterschiedliche Kombinationen von Untersuchungsmethoden. Einbeziehung neuester mikrobiologischer Erkenntnisse in die Bewertung von Feuchteschäden.