Algen und Pilze an Fassaden Ursachen, Folgen und Vermeidung

Transkript

1 Algen und Pilze an Fassaden Ursachen, Folgen und Vermeidung Putz- und Fassaden-Systeme 05/2007

2 Lebensbedingungen und Verbreitung Algen und Pilze zählen, wie auch Bakterien, Moose und Flechten, zu den sogenannten Mikroorganismen. Mikroorganismen haben einst unsere Lebensgrundlagen geschaffen, aber heute gibt es Bereiche, in denen wir sie gerne wieder los wären. Um zu wissen, wie wir mit ihnen umgehen, müssen wir ihre Lebensgewohnheiten und Verbreitungsstrategien kennen. Grüne oder schwarze Verfärbungen an Fassaden müssen nicht immer Algen oder Pilze sein. Ursachen und Folgen der Verbreitung unerwünschter Haus-Besetzer Diese Broschüre soll zur Aufklärung über das Phänomen Fassadenverschmutzung durch Algen- und Pilzbewuchs beitragen und Wege zu ihrer Vermeidung aufzeigen. Bei Verschmutzungen an Fassaden vermutet man meist Moos- oder Algenbewuchs. Doch so einfach ist das mit den Mikroorganismen nicht. Das Wissen um ihre Lebensbedingungen und die daraus folgende Einschätzung sind entscheidend für die entsprechenden Maßnahmen. Mikroorganismen sind zwar einfach strukturiert, aber in Bezug auf die Überlebensfähigkeit und Zähigkeit uns Menschen haushoch überlegen. Algen und Pilze haben sich während ihrer langen Entwicklungszeit den unterschiedlichsten Lebensumständen angepasst und sind daher in der Lage, sich auch unter widrigsten Bedingung zu behaupten und zu vermehren.

3 Lebensbedingungen Wasser und Luft und Algen geht s gut Wasser ist der Hauptlebensraum von Algen Veralgte Tümpel und Aquarien sind uns bestens bekannt. Algen sind neben Wasser auch auf Licht angewiesen. So entwickelten sie einen Schutzmechanismus gegen Austrocknung und konnten sich dadurch auch an Land verbreiten. Algen werden durch Wind und Regen transportiert, sie zählen zu den primitiven Pflanzen und sind sogenannte Selbsternährer. Das bedeutet, dass sie mit Wasser, Licht und dem Kohlenstoff aus der Luft oder dem Wasser Kohlenhydrate aufbauen. Algen wachsen meist als kugelige oder fadenförmige Strukturen, entweder einzeln oder im Zellverband. Ohne Mikroskop sind sie lediglich als farbige Beläge erkennbar. Außerhalb des Wassers meiden Algen direkte Sonneneinstrahlung, z. B. an den Südseiten von Gebäuden. Luftalgen, die vor allem an Fassaden anzutreffen sind, bestehen aus einer einzelnen Zelle oder einer Aneinanderreihung von Zellen. Grundlage für die Ansiedlung von Algen sind das Vorhandensein von Feuchtigkeit sowie die darin gelösten Nährstoffe. Algen haben keine Wurzeln, sie haften an Oberflächen, dringen aber nicht in Beschichtungen wie Farben, Putze oder andere Materialien ein. 2_ 3

4 Bessere Luftqualität nährt Pilze und Flechten Pilze suchen organische Nährstoffe zum Leben Pilze als lebende Mikroorganismen sind wie Pflanzen und Tiere zu einem eigenen Organismenbereich zusammengefasst. Sie suchen organische Nährstoffe und leben heterotroph; das heißt, sie sind auf das Vorhandensein von Stärke, Zucker und Zellulose angewiesen. Pilze sind vorwiegend auf dem Land verbreitet. Zur Vermehrung bilden sie unzählige Sporen. Der leichteste Windhauch genügt, um diese mikroskopisch kleinen Sporen in riesigen Stückzahlen zu verbreiten. An Fassaden sind vorwiegend sogenannte Schwärzepilze anzutreffen, deren Zellfäden und Sporen, als Schutz vor UV-Strahlen, dunkle Pigmente enthalten und daher als dunkler Belag erscheinen. Flechten, die auf Felsen oder an Baumrinden häufig anzutreffen sind, stellen eine Symbiose aus Algen und Pilzen dar. Die Nahrungsaufnahme erfolgt aus der Luft, dem Niederschlagswasser oder aus Mineralien. Flechten kommen in verschiedensten Farben vor, wie z.b. orange, gelb oder grün.

5 Ursachen Den Ursachen auf der Spur Vom Biotop auf die Fassade Eigenes Mikroklima bei jeder Fassade Bakterien, Algen, Pilze und Flechten sind in Umwelt und Natur zu Hause, also in der Atmosphäre vorhanden. Daher ist mit ihnen überall zu rechnen. Ihr verstärktes Auftreten in den letzten Jahren ist auch auf eine verbesserte Luftqualität zurückzuführen. Gebiete mit viel Niederschlag oder Nebelrisiko sind grundsätzlich für Algen- und Pilzbefall prädestiniert. Die langfristig höchste Oberflächenfeuchte bei moderaten Temperaturen ist im Herbst zu beobachten, mit entsprechend günstigen Wachstumsbedingungen für Algen. Weitere Ursachen für die Wahrscheinlichkeit eines Befalls: Die Nähe von Fließ- oder Stehgewässern oder dichter Bewuchs in direkter Umgebung, wodurch die Fassade langsamer abtrocknet. In eng bebauten Stadtgebieten hingegen, wo viel Wärme in die Umgebung abgegeben wird, trocknen Fassaden entsprechend rascher ab. In ländlichen Gebieten ist die Gefahr eines Befalls an Fassaden wesentlich größer als in Städten mit hoher Luftbelastung. Pilze finden sich an Getreide, im Wald oder Gebüsch, im Gartenteich oder der Biotonne überall wo ihre geringen Ansprüche erfüllt werden. Von hier aus besiedeln Algenzellen und Pilzsporen auch Fassaden, die über längere Zeit feucht bleiben. Ausschlaggebend sind klimatische Bedingungen wie: das Klima der Umgebung im jahreszeitlichen Verlauf die klimatischen Bedingungen im Gebäudeumfeld das spezifische Mikroklima, das an der Fassade herrscht Mögliche Ursachen für einen Bewuchs Baukonstruktion Licht mangelhafte Sockelausbildung geringe Dachüberstände Tauwasseranfall an der Fassade (Fensterstürze, Rollladenkästen) Art des Fassadenschutzes generell (Fensterbänke, Gesimse usw.) Jahreszeit Himmelsrichtung Bauausführung Mangelhafte Anschlüsse Regenwasserführung Mangelhafte Abdichtungen Fehlende Schutzmaßnahmen Beschichtung Standort Ländliche Gegenden Nähe zu Bäumen und Sträuchern (Schatten) Geografische Lage (z.b. Nebelgebiet, Höhenlage) Begrünung der Städte Klimaänderung Temperatur UV-Strahlung Feuchte Bindemittel Wasseraufnahme Oberflächenbeschaffenheit Kapillarstruktur Zuschläge ph-wert Feuchteverhalten Hydrophobie der Oberfläche Quellverhalten Diffusionsverhalten Tauwasserbildung Luftverschmutzung Reduzierung der Treibhausgase (z.b. Schwefeldioxid) Nährstoffreiche Stickoxide 4 _5

6 Kritisch sind Gebäude ohne Dachüberstand und solche, die direkt an Gewässern und Begrünungen stehen. Stop! Es geht auch anders und zwar konsequent mit mineralischen Putzsystemen, größeren Putz dicken und einem konstruktiven Witterungsschutz. Das Risiko eines Befalls durch Algen und Pilze reduziert sich deutlich, wenn den Organismen die Lebensgrundlagen erschwert werden. Bei verputzten Flächen spielt in diesem Zusammenhang das Nährstoffangebot der Oberfläche eine Rolle. Knauf Marmorit hat es sich schon immer zur Aufgabe gemacht, hochwertige Produkte mit einem großen Sicherheitspotenzial zu entwickeln. Knauf Marmorit Oberputze und Farbsysteme sind so rezeptiert, dass eine vorbeugende, zumindest aber verzögernde Wirkung gegen Algen- und Pilzbefall erreicht wird. Ein dauerhaftes Ausbleiben von jeglichem Befall kann allerdings nicht gewährleistet werden. Wie schon erwähnt, hängt die Anfälligkeit von den örtlichen Gegebenheiten und vorherrschenden Umweltbedingungen ab.

7 Vorbeugen Vordenken, vorbeugen, verzögern Aus heutiger Sicht und nach dem Stand der Technik bieten zwei Varianten den bestmöglichen Aufbau zur Vorbeugung von Algen- und Pilzbewuchs: zum einen die Alkalität eines mineralischen Putzsystems, zum andern Produkte, die den Befall deutlich mindern. Algen und Pilzen das Leben schwer machen Die entscheidende, natürliche Bekämpfung der Organismen muss über die Reduzierung der Feuchtigkeit und bei Pilzen zusätzlich über die Dezimierung des Nährstoffangebotes erfolgen. Flächen, die Wasser aufnehmen und den Organismen längere Zeit als Feuchtgebiet zur Verfügung stehen, sind besonders gefährdet. Wobei auch Kondensat/Tauwasser auf der Bauteiloberfläche eine Rolle spielt. Wissen weitergeben Architekten und Planer, Bauausführende und Industrie sind gemeinsam angesprochen, die Bauherren entsprechend aufzuklären. 6_ 7

8 Feuchteschutz fängt schon bei der Planung an Trockene Verhältnisse schaffen Um Fassadenflächen vor Bewuchs zu schützen, sollte bereits der Planer die Weichen richtig stellen, z.b. bei der Haus- und Dachausrichtung, bei den Dachüberständen oder bei der Wasserabführung (Fensterbänke, Abdeckung usw.) Die Ausschreibung bezüglich Putzsystem, Oberputz und Struktur muss zu den Gegebenheiten und Anforderungen passen. Dabei sollte nicht nur der Oberputz, sondern das gesamte Putzsystem so wenig Wasser wie möglich aufnehmen können. Ein weiterer Faktor ist das Abtrocknen der Fassade. Mit abnehmender oder fehlender Wärmeleitung aus dem Untergrund trocknet die Putzfläche langsamer ab mit steigendem Risiko für einen Befall. Auch die Beschattung durch Objekte, besonders Bäume als Schmutz-, Algen- und Sporenlieferanten, ist nicht zu unterschätzen. Gleichzeitig ist die Luftbewegung gemindert und damit die Austrocknung der Fassade. Dem Bauherrn muss das Risiko eindeutig dargestellt werden.

9 Feuchteschutz Dachüberstand: Der clevere Vorsprung Konstruktiver Feuchteschutz ist notwendig Trockene Flächen wirken wie ein Verbotsschild für Algen und Pilze. Zur Bewuchsvermeidung dienen daher alle Maßnahmen, die zu einer raschen Abtrockung oder gar Fernhaltung der Feuchtigkeit von der Gebäudeoberfläche führen. Leider wird in der modernen Architektur auf den seit Jahrhunderten bewährten Schutz eines Dachüberstandes gerne verzichtet. So verwundert es nicht, dass insbesondere Objekte ohne schützenden Dachüberstand von Algen und Pilzen befallen sind. Zum einen schützt dieser clevere Vorsprung vor häufiger wie auch heftiger Beregnung, wodurch die Fassadenoberfläche weniger Nässe ausgesetzt ist und eine zu schnelle Auswaschung der eingesetzten Biozide verhindert wird. Außerdem reduziert ein Dachüberstand die Wärmeabstrahlung gegen den klaren Nachthimmel, wodurch die Bildung von Tauwasser vermindert wird. Vorbeugend gegen mikrobiellen Bewuchs Standort ausreichender Abstand von Bäumen und Sträuchern Kiesschüttung vor dem Sockel geschützte Lage Baukonstruktion Dachüberstand große Überstände bei Abdeckungen Regenwasserführung Spritzwasserschutz Optimierung der bauphysikalischen Daten höhere Putzdicken größere Wärmespeicherkapazität Produkteigenschaften rein mineralisch spezielle Bindemittel- und Füllstoffkombinationen biozide Ausrüstung Hydrophobie, sprich Wasserabweisung Vermeidung offenporiger Stoffe 8_ 9

10 Erläuterungen 1 Algen und Pilze im Außenbereich 1.1 Allgemeines Algen und Pilze auf Bauteilen im Außenbereich sind unansehnlich und störend. Diese Lebensformen sind mehr oder weniger allgegenwärtig. Ihre Keime verbreiten sich mit dem Wind; in einem m³ Luft befinden sich je nach Jahreszeit und Ort bis zu mehr als Keime, die nur darauf warten, eine für die Ansiedlung geeignete Oberfläche zu finden. 1.2 Algen Algen treten überwiegend im Wasser auf. Einige Arten haben den Sprung an Land geschafft. Sie sind ein- oder mehrzellige pflanzliche Organismen und erste Zeugen pflanzlichen Lebens. Sie benötigen für ihr Wachstum Wasser, Licht und Kohlendioxid. 1.3 Pilze Pilze sind ein- oder mehrzellige heterotrophe Organismen. Sie benötigen für ihr Wachstum neben Wasser auch organische Stoffe als Nahrung und sind lichtunabhängig. 1.4 Flechten Flechten sind Symbiosen (Lebensgemeinschaften) zwischen Algen und Pilzen. 2 Lebensbedingungen 2.1 Allgemeines Algen und Pilze folgen bei ihrer Ausbreitung stets den Gesetzen der Natur. Sie benötigen grundsätzlich eine spezifische Mindestmenge an Wasser. Ihre Auskeim- und Wachstumsgeschwindigkeit ist von den Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen abhängig. 2.2 Algen Die Keime von Algen werden durch den Wind verbreitet. Sie besiedeln praktisch alle Oberflächen (Holz, Metalle, Kunststoffe, Beschichtungen, Putze, Beton, Glas,...), solange sie genug Licht und Wasser (Feuchtigkeit) finden. Kohlendioxid aus der Luft steht immer zur Verfügung. 2.3 Pilze Pilzsporen werden durch den Wind verbreitet. Pilze besiedeln praktisch alle Untergründe, auf denen sie organische Kohlenstoffverbindungen (z.b. Stärke, Zucker oder zu diesen Stoffen abbaubare Produkte) vorfinden und solange sie genügend Feuchtigkeit zur Verfügung haben. Sie benötigen im Gegensatz zu den Algen kein Licht. 3 Auftreten von Algen und Pilzen Der Algen- und Pilzbefall im Außenbereich zeigt deutliche Unterschiede in der regionalen Verteilung. Des Weiteren zeigen sich auch Unterschiede in den auftretenden Arten. Rückschauend lässt sich feststellen, dass ein verstärktes Auftreten von Algen- und Pilzbefall im Außenbereich stets in Schüben erfolgt ist. In Jahren mit häufigem Niederschlag, in denen die Oberflächen über längere Zeit nicht austrocknen konnten, zeigten sich diese Schübe (z.b , , ). Mikro- und kleinklimatische Verhältnisse beeinflussen die Häufigkeit des Auftretens von Algen- und Pilzbefall wesentlich. In ländlichen Gebieten, Stadtrandlagen, in der Nähe von Bäumen und Sträuchern treten Algen- und Pilzbefall stärker auf, da hier die Infektionsgefahr größer ist und die Wachstumsbedingungen besser sind. 4 Ursachen für Algen und Pilze an Gebäuden 4.1 Allgemeines Auch hier gilt grundsätzlich, dass zum Wachstum und zur Verbreitung von Algen und Pilzen die äußeren Bedingungen stimmen müssen (siehe hierzu Abschnitt 2). Prinzipiell können alle Oberflächen und Beschichtungen befallen werden. Beeinflusst wird der Zeitpunkt des Auftretens jedoch stark von den baulichen und konstruktiven Gegebenheiten am Objekt; insbesondere wenn diese die Wasserführung betreffen. 4.2 Lageabhängigkeiten Die Umgebung sowie die Lage eines Gebäudes beeinflussen eindeutig den Algen- und Pilzbefall. Insbesondere höhere Feuchtigkeit aus z.b. nahe liegenden Gewässern, aber auch nahe stehender Bewuchs und in der Nähe liegende landwirtschaftlich genutzte Flächen erhöhen das Befallsrisiko.

11 Erläuterungen 4.3 Richtungsabhängigkeiten Beobachtungen zeigen, dass neben den besonders Wasser gefährdeten Stellen (z.b. Sockel) auch Schattenlagen sowie Nord- und Westseiten besonders betroffen sind. Ursache hierfür ist der langsamere Abtrocknungsprozess durch fehlende oder geringere Sonneneinstrahlung sowie die in Deutschland überwiegende Windrichtung aus Westen. 4.4 Verschmutzung und Wasserhaushalt Weitere Einflussfaktoren sind anfallende Staub- und Schmutzablagerungen sowie der Wasserhaushalt der Oberflächen. 4.5 Wärmegedämmte Gebäude In der jüngeren Vergangenheit wurde verstärkt über Algen- und Pilzbefall an Gebäuden mit niedrigem U-Wert berichtet. Untersuchungen zeigten, dass dieses Auftreten keine Frage der Art der Wärmedämmung ist. Vorgehängte Fassaden sind ebenso befallen wie Wärmedämm-Verbundsysteme und monolithisches Mauerwerk. Bei gedämmten Gebäuden spielt die Dämmstoffdicke für den Befall praktisch keine Rolle. 4.6 Baubedingte und konstruktive Ursachen Baubedingt führen zu kurze Austrocknungszeiten oder die Änderung des Bauablaufs, z.b. Innenputz, Estrich nach Ausführung der Außenputzarbeiten zu einer Erhöhung der Restfeuchte im Bauwerk und wirken sich somit negativ auf die Befallshäufigkeit aus. Zu geringe oder fehlende Dachüberstände, mangelhafte Wasserableitung (z.b. falsche oder falsch ausgeführte Tropfkanten) und undichte Anschlüsse sind ebenso ursächlich für ein erhöhtes Befallsrisiko wie falsche Sockelausbildungen. 5 Vorbeugung und Instandhaltung 5.1 Vorbeugung Durch konstruktive Maßnahmen muss der Feuchtigkeitszutritt verhindert werden. Hierzu gehören u.a. ausreichende Dachüberstände, gezielte Wasserabführungen, Spritzwasserschutz und geringe Wasserquellbarkeit der Beschichtungen. Durch eine entsprechende Auswahl der Oberflächen/Beschichtungen lässt sich dann der Befall verzögern. 5.2 Instandhaltung Vorbeugende Instandhaltung muss an Gebäuden ebenso durchgeführt werden wie z.b. an Fahrzeugen. Eine ordnungsgemäße Instandhaltung reduziert das Befallsrisiko deutlich. Hierzu gehören neben der sofortigen Reparatur von Schäden an Wasser führenden Teilen auch die regelmäßige Reinigung von Dachrinnen, die Kontrolle von Drainagen und Dehnfugen, die Entfernung von übermäßigem und zu nahe stehendem Bewuchs, Schneeräumung, insbesondere die Reinigung der Fassade in einem Zyklus von 1 3 Jahren usw. 6 Instandsetzung 6.1 Allgemeines Algen- und Pilzbefall lassen sich nicht verhindern. Algen- und Pilzwachstum lassen sich nur verzögern. 6.2 Durchführung Für die Durchführung von Instandsetzungen können u.a. folgende Maßnahmen zur Anwendung kommen: Passivierung Reinigung Grund- und Schlussbeschichtung Diese können mit Mitteln und Materialien analog der jeweils gültigen Technischen Information Knauf Marmorit 9-01/(Erscheinungsjahr) durchgeführt werden. 10_ 11

12 Technische Änderungen vorbehalten. Es gilt die jeweils aktuelle Auflage. Unsere Gewährleistung bezieht sich nur auf die einwandfreie Beschaffenheit unseres Materials. Konstruktive, statische und bauphysikalische Eigenschaften von Knauf Systemen können nur erreicht werden, wenn die ausschließliche Verwendung von Knauf Systemkomponenten oder von Knauf ausdrücklich empfohlenen Produkten sichergestellt ist. Verbrauchs-, Mengen und Ausführungsangaben sind Erfahrungswerte, die im Falle abweichender Gegebenheiten nicht ohne weiteres übertragen werden können. Alle Rechte vorbehalten. Änderungen, Nachdrucke und fotomechanische sowie elektronische Wiedergabe, auch auszugsweise, bedürfen der ausdrücklichen Genehmigung der Knauf Gips KG, Am Bahnhof 7, Iphofen. * Ein Anruf bei Knauf Direkt wird mit 0,39 u/min. berechnet. Anrufer, die nicht mit Telefonnummer in der Knauf Gips KG Adressdatenbank hinterlegt sind, z.b. private Bauherren oder Nicht-Kunden, zahlen 1,69 u/min. aus dem deutschen Festnetz, Mobilanrufer 1,48 u/min. Knauf Direkt Techn. Auskunft-Service: Tel: * Fax: ** ** 0,14 u/min. PuFa 16/dtsch./D/05.07/SDL/D Putz- und Fassaden-Systeme Knauf Am Bahnhof 7, Iphofen Tel.: , Fax: Knauf AMF Decken-Systeme Knauf Bauprodukte Profi-Lösungen für Zuhause Knauf Gips Trockenbau- und Boden-Systeme Knauf Gips/Marmorit Putz- und Fassaden-Systeme Knauf Integral Gipsfasertechnologie Knauf Perlite AQUAPANEL Cement Boards, Perlite Knauf Dämmstoffe Dämmstoffe aus Polystyrol und Hartschaum Knauf Insulation Dämmstoffe aus Mineralwolle und Steinwolle Knauf PFT Maschinentechnik und Anlagenbau