Algen und Pilze auf Fassadenoberflächen Ursachen und Vermeidung
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- Eva Seidel
- vor 7 Jahren
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1 Hardy Rüdiger Algen und Pilze auf Fassadenoberflächen Ursachen und Vermeidung Seite 1 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Problem Wärmeschutz: Mikroorganismenbildung Bilder: H. Rüdiger 2 Seite 2 1
2 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Problem Wärmeschutz: Mikroorganismenbildung Bilder: H. Rüdiger Seite 3 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Algen sind allgegenwärtig Alle Oberflächen an der Außenluft sind auch Träger von verschiedenen Formen von Algen. Opt. Beeinträchtigungen sind erst ab einem gewissen Grad des Algenwachstums gegeben. Einflussfaktoren für das Wachstum sind: Bild: H. Rüdiger Feuchtigkeit Licht / UV-Strahlung Luft Klima Wachstum 4 Seite 4 2
3 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Pilze sind allgegenwärtig Feuchtigkeit ph- Wert 2-11 Kohlenstoffquelle, z.b. Blütenstaub, Pollen, Algen Ausbreitung: durch den Wind werden Sporen verteilt Beispiel: Cladosporium sp. Vorkommen an Bäumen, Steinen, Felsen usw. meist in Schattenlage 5 Seite 5 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Entstehung von mikrobiologischem Bewuchs Flechten (Symbiose aus Algen und Pilze) Die Artenbestimmung am Objekt ist sehr schwierig und teuer. Beim Wachstum entstehen durch Nahrungsumsetzung Stoffwechselprodukte in Form von organischen Säuren. Durch Einwirkung können geschädigte Bereiche mit porösen Strukturen und verringerter mechanischer Festigkeit entstehen. Seite 6 3
4 Mikroorganismen auf Bauteilflächen Entstehung von mikrobiologischem Bewuchs Monolithisch Bilder: H. Rüdiger Eine Vielzahl an Mikroorganismen Seite 7 Mikroorganismen auf WDVS Feuchtigkeit: Lebensgrundlage für Mikroorganismen Feuchtigkeitsquellen an der Fassade Flüssiges Wasser Betauung Regen bedingt beeinflussbar Feuchtedepot des Substrates beeinflussbar Relative Luftfeuchtigkeit über Oberfläche nicht beeinflussbar 8 Seite 8 4
5 Schematische Darstellung der hygrothermischen Vorgänge an einer gut gedämmten Außenwand Quelle: Fraunhofer IBP 9 Seite 9 Ursache der Mikroorganismenbildung auf WDVS Quelle: Fraunhofer IBP 10 Seite 10 5
6 Ursache: Tauwasserausfall auf Fassadenoberflächen Oberflächentemperaturen Einflusskriterien Strahlungsbilanz Wärmespeicherfähigkeit Sorptionsfähigkeit Quelle: Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) konstruktive Belange 11 Seite 11 Ursache: Tauwasserausfall auf Fassadenoberflächen Tauwasserausfall auf einer WDVS-Teilfläche Kriterien zum Tauwasserausfall und der Tauwassermenge T O T TP f = n / n sat mit f = 100 % Quelle: Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) T T = T O T TP 12 Seite 12 6
7 Einfluss des Dämmstandards Quelle: Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) 13 Seite 13 Tauwasserverweildauer auf Bauteiloberflächen Die Tauwasserverweildauer ist von verschieden Einflusskriterien abhängig, z. B. von der Art des Wandaufbaus von der Himmelsrichtung vom Beschichtungssystem von der Farbgebung den Umgebungsbedingungen Quelle: Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) 15 Seite 15 7
8 Bild: M. Brox Seite 16 Einflüsse aus der Bauteilkonstruktion Bilder: H. Rüdiger Seite 18 8
9 Einflüsse aus der Bauteilkonstruktion Bilder: H. Rüdiger Seite 19 Voraussetzungen für Algen- und/oder Pilzwachstum Feuchtigkeit: Nährstoffe: Gebäudeausrichtung: Umgebung: - im Jahresmittel - Schmutz - Blütenpollen - Bestandteile des Beschichtungsstoffes - West-/Südwest-/Nordwest-Seite Wetterseite - Pflanzenbewuchs - Wald Seite 20 9
10 Wissenschaftlicher Untersuchungsstand Ergebnisse auszugsweise: Die bekannten bauphysikalischen Eigenschaften unterliegen unter Exposition einer Veränderung. Die Tauwasserbildung und -verweildauer variiert in Abhängigkeit des Systemaufbaus. Die Wasseraufnahme von Bauteiloberflächen konnte als ein bedeutendes Einflusskriterium identifiziert werden. Die Vorteile ultrahydrophober Oberflächen wirken im Lastfall Tauwasserausfall nachteilig. Die Definition weiterer bauphysikalischer Kennwerte erscheint sinnvoll und notwendig. 21 Seite 21 Lösungsansätze gegen einen Befall Vermeidungsstrategien Bauliche Maßnahmen Thermische Trägheit Verkapselung Langwelliger Emissionsgrad Seite 22 10
11 Lösungsansätze gegen einen Befall Wasserspreitung auf Untergründen Definition über w-wert > 1 kg/m 2 h 0,5 < 0,1 kg/m 2 h 0,5 Löschblatteffekt ALS-Technologie Lotuseffekt Pilzbefall!! Bewährte Prophylaxe Algenbefall!! ALS-Technologie saugend benetzend Putzsysteme spreitend kapillarhydrophob alsecco abperlend kapillarhydrophob Lotusfarben 23 Seite 23 Lösungsansätze gegen einen Befall Tauwasserbildung auf ultrahydrophoben Farben 24 Seite 24 11
12 Lösungsansätze gegen einen Befall Wasserspreitung auf kapillarhydrophobem Untergrund Bild: M. Brox 25 Seite 25 Lösungsansätze gegen einen Befall Einfluss der Wasseraufnahme zum Bewuchs Pilzbefall in R dorf - Westseite nach 3 Jahren Armierung (AKS) mit w-wert 0,1 + Alsilite T w-wert 0,2 Bild: M. Brox Armierung (AKS) mit w-wert 0,5 + Alsilite T w-wert 0,2 26 Seite 26 12
13 Lösungsansätze gegen einen Befall Mineralischer Putz SC-Putz Flüssigwasser REGEN -- Befall + Flüssigwasser Tau ++ - Befall Feuchtedepot / -speicher -- Befall + Feuchtehaushalt Mikroklima -- Befall + Farbgestaltung - ++ Kreiden - ++ Mechanische Beanspruchung + / - + Ökologie +???? -???? 27 Seite 27 Lösungsansätze gegen einen Befall Standardwirkstoffe in Shampoos und Cremes Bilder: M. Brox 28 Seite 28 13
14 Lösungsansätze gegen einen Befall Modernste Filmkonservierung bei alsecco - Wismar Bilder: M. Brox Erstes Testobjekt mit verkapseltem Zinkpyrithion (Sept Jan. 2012) 29 Seite 29 Was bringt die Zukunft? Biozidfreie Fassadenbeschichtungen??? Seite 30 Bild: 14
15 Was bringt die Zukunft? Entwicklung biozidfreier Systemaufbauten Filmkonservierung mit Hilfe anorganischer Salze Hydrophile/Hydrophobe Systeme!!!!!! Schwamm- vs. Lotuseffekt Photokatalytische Beschichtungen IR-reflektierende Putze/Farben Putze/Farben mit Hohlraumkügelchen Funktioniert nicht wg. Kreidung und Farbtonstabilität Verstärkter Algen- und Pilzbefall Geht nicht wg. Farbton grau, Effekt zu gering Geht nicht kein Effekt messbar Putze/Farben mit Phase Change Materials (PCM) Geht nicht wg. Brand und Anschmutzung 31 Seite 31 Was bringt die Zukunft? Praxisbeweis - Freibewitterungsergebnisse Mineralputz V1 Mineralputz V2 2 x Anstrich V1 biozidfrei 2 x Anstrich V2 biozidfrei Kein Bewuchs nach 5,5 Jahren! Bild: M. Brox Seite
16 höher Zusammenfassung Tauwasserbildung auf Außenbauteilen ist unvermeidbar. Nährstoffressourcen auf Fassaden sind unvermeidbar. Zellverbände u. Sporen in der Luft sind unvermeidbar. Mikroorganismen können Toleranzen entwickeln. Durch langjährige Belastung entstandene Biofilme schaffen zusätzlichen Schutz für Mikroorganismen. Die Reinigung von Außenbauteilen verlängert notwendige Renovierungszyklen. Die Auswahl geeigneter Produktkomponenten verlängert die Standzeit. Seite 33 Zusammenfassung 5 Jahre Gewährleistung Kunstharz-Putze ohne Biozid Kunstharz-Putze mit Biozid Siliconharz-Putze mit Biozid Alsicolor Carbon mit Biozid BIOZIDFREIE Produkte sind verfügbar Alsicolor Sc ohne Biozid haben aber (noch) ihre Grenzen!. Siliconharz-Putz ohne Biozid Mineralische Putze Alprotect ECO FREE neueste Solsilikat-Technologie geringer Schutzniveau höher 34 Seite 34 16
17 Vielen Dank! Weitere Informationen auf Seite 35 17
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