Mikrobiologische Bewertung von Baustoffen und Beschichtungen - Notwendigkeit im Zeichen des energieeffizienten Bauens -

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Bernd Hertz
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1 Mikrobiologische Bewertung von Baustoffen und Beschichtungen - Notwendigkeit im Zeichen des energieeffizienten Bauens - Vortrag beim Bausachverständigentag der VHV Baustoffe wer die Wahl hat, hat die Qual - Die Anwendung von Baustoffen im Zusammenhang der Bauproduktenrichtlinie- am 05. Dezember 2013 in Frankfurt a.m. Dr. Th. Warscheid LBW- Bioconsult Schwarzer Weg 27, Wiefelstede Fon 0441/ , Fax 0441/ lbw.bb@gmx.de

2 Inhalt P Ausgangssituation P Mikrobielle Ökologie der Baustoffe P Schadensfälle aus der Praxis P Mikrobiologische Baustoffprüfung P Baustoffauswahl und biozider Schutz P Zukünftige Entwicklungen

3 VorgeschichtlicheHöhlenmalereien

4 Schimmelpilze im All

5 Ausgangssituation Mikrobielle Belastungen in Innenräumen - Analyse, Bewertung und Sanierung - P Ökologischer Bestandteil unserer Umwelt P Veränderungen des Makroklimas P Eutrophierung der Atmosphäre P Anthropogene Nischen ermöglichen Verbreitung (Nutzung, Bauweisen, Baustoffe, EnEV 2009 / 2012) P Erhöhte Sensibilisierung für mikrobiellen Befall P Allergene Vorbelastung und Immundefizienz P Ökotoxikologische Erwägungen (BPD)

6 Mikroorganismen und Baustoffe P Algen P Bakterien P Pilze

7 Mikrobielle Schadensprozesse an Baustoffen I P Aesthetischer Schaden P Gesundheitliche Beeinträchtigungen

8 Mikrobielle Schadensprozesse an Baustoffen II P Biokorrosion P Biofouling

9 Mikrobielle Wachstumsfaktoren P Feuchtigkeit / Nässe => Neubaufeuchte, Kondensationsfeuchte, Nutzungsfeuchte, Wasserschäden und Makroklima P Materialeigenschaften => Hydrophobizität,Thermoplastizität, Wärmekapazität, Sorptionsisotherme, Diffusionsverhalten und ph-wert P Nährstoffversorgung => organische Baustoffe, polymere Additive und stickstoff- bzw. kohlenwasserstoffhaltige Aerosole P Mikrobielle Infektionsherde => Vegetation, anthropogener Eintrag von Keimen, Baustellenhygiene und Altschäden

Biofilme - die schützende Mikronische P Extrazelluläre Substanzen (EPS) bilden schleimige, gelartige oder

mikrobielle Resistenz gegenüber Desinfektionsmaßnahmen und dient als Feuchtigkeitsspeicher sowie Regulator

(höhere Keimzahlen) und das Nährstoffspektrum ( cross-feeding ) und fördert die mikrobielle Aktivität und

10 Biofilme - die schützende Mikronische P Extrazelluläre Substanzen (EPS) bilden schleimige, gelartige oder pilzartige Beläge an Grenzflächen zwischen Werkstoff, Wasser und Luft P Ionentauscherfunktion der EPS erhöht die mikrobielle Resistenz gegenüber Desinfektionsmaßnahmen und dient als Feuchtigkeitsspeicher sowie Regulator thermischer und ph-relevanter Einflüsse P Die biogene Belagsstärke erweitert den mikrobiellen Siedlungsraum (höhere Keimzahlen) und das Nährstoffspektrum ( cross-feeding ) und fördert die mikrobielle Aktivität und intrazelluläre Kommunikation P Verstärkender Einfluss auf Korrosionsprozesse durch die Ausscheidung von Säuren, Detergentien sowie Gelbildnern

11 Holz und Holzwerkstoffe

12 Gipskartonplatten

13 Abdichtungen und Dämmstoffe

14 Putze und Wandbeschichtungen

15 Fassadenanstrichsysteme

16 Verunreinigte Baustoffe

17 Fugensysteme im Sanitärbereich

18 Prüfverfahren für Baustoffe (Auswahl) P Farben (ausschl. Gebindekonservierung) VdL-Richtlinien (VdL 06 -Pilze / VdL 07-Algen) BS G 6 (Vermikulitkammer) ASTM D (Kammer) bzw. D / (Agar) IBRG Test Method 6.0-Algen und 1.0-Pilze (CEN/TC 139) P Polymere und Kunststoffe ISO 846 ASTM G bzw. ASTM F (biozider Schutz) MIL STD-810 F Method P Putz- und Anstrichsysteme CSTB-Prüfkammer ASTM D (Freilandbewitterung) P Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen DIN EN (2006) CUAP N 47 (Ö-Norm B 6010; DIN EN ISO 846???)

Teststämmen und mikrobiellen Konsortien P Inkubation

19 Agardiffussionstest P Petrischale mit Nähragar P Getrocknete Filmbeschichtung P Inkubation mit Teststämmen und mikrobiellen Konsortien P Inkubation unter optimalen Bedingungen P Auswertung nach 1-3 Wochen P Hemmzone und Wachstum

Farbbeschichtung P Inkubation unter hoher

20 Vermikulit-Feuchtekammer (BS 9300) P Filmbeschichtung auf einem Substrat (Gipskarton, Holz) P Beimpfung der Farbbeschichtung P Inkubation unter hoher Luftfeuchtigkeit P Auswertung nach 8-12 Wochen P Alternative: BG11-Cup -Test

21 CSTB-Prüfkammer Analysemethoden und Prüfnormen

22 Baustoffprüfung nach DGVW W 270

23 Probleme aktueller Prüfnormen P Planern und Anwendern sind Prüfnormen kaum bekannt P Überwiegend industrielle Selbstverpflichtung (Biozide) P Keine Berücksichtigung in der EPD / Bau PVO (REACH) P Kleinster gemeinsamer Nenner mit nationalen Interessen P Überwiegend Reinkulturen, keine mikrobiellen Konsortien P Besonderheit mikrobieller Biofilme kaum berücksichtigt P Keine variablen Feuchte- und Temperaturparameter P Einfluß von chemischen und physikalischen Umweltbedingungen kaum zu berücksichtigen!

24 Empirische Einstufung von Baustoffen

25 Mikrobiell-resistente Baustoffe mit vorlaufender Pilzbeimpfung Monate 12 Monate Zeit [Monate] 18 Monate Gipsputz Kalkzementputz Kalkputz ohne Bentonit Renovierungshaftputz Kalkputz + Kalkglätte Kalkputz

26 GrundlegendeEigenschaften mikrobiell resistenter Baustoffe P MINERALISCH P SORPTIV P DIFFUSIONSOFFEN P ALKALISCH

27 Materialauswahl: Desinfektion und Mikrobizide P Wasserstoffperoxid / Peressigsäure P Chlorbleichlauge P Ethanol (70 %) P Borate / Borsäure P Quats (Quaternäre Ammoniumverbindungen) P Isothiazolinone (u.a. CMI/MIT - OIT) P Phenolderivate, Carbamate, Triazole P Zn-Pyrithion

28 Grenzen biozider Behandlungen P Schützende Funktion des Biofilms P Cometabolismus innerhalb der mikrobiellen Konsortien P Selektivität der bioziden Behandlung P Erlernte bzw. übertragene Resistenzen P Potentielle Nährstoff-Funktion P Ökotoxikologische und gesundheitliche Aspekte

29 Nachhaltige Sanierung von mikobiell-bedingtenbauschäden P Fachkundige Sachverständigenberatung, Analyse und Bewertung P Sachkundige Bautrocknungs-, Sanierungs- und Bauunternehmen P Mikrobiell-resistente Baustoffe P Energieeffiziente Lüftungskonzepte

30 ZukünftigeEntwicklungen P Interdisziplinär orientierte, mikrobiologische Analyse und Beschreibung mikrobiell-induzierter Schadensfälle P Entwicklung neuer realitätsnaher Prüfverfahren für Baustoffe und Beschichtungen (CEN) P Prüfung und Bewertung der mikrobiellen Anfälligkeit von Additiven und Formulierungen P Kennzeichnung der mikrobiellen Anfälligkeit ( Ampel ) P Alternative antimikrobielle Beschichtungen (TiO 2, ZnS) P Die Nachhaltigkeit von Baustoffen und Beschichtungen ist ein unverzichtbarer Beitrag zum umweltschonenden Umgang mit material- und energiebedingten Resourcen!!!

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