Schimmelpilzbefall in Gebäuden bleibt ein Dauerthema. Regelmäßig liefert er Stoff für Konflikte, sowohl in Altbauten als auch in sanierten Gebäuden oder Neubauten. Grund sind vor allem die vielfältigen Ursachen sowie die Bandbreite an Problemen, die Schimmelpilze bereiten.

Schimmelpilze stellen ohne Frage ein Gesundheitsrisiko für die Gebäudenutzer dar. Mikrobieller Befall schädigt aber auch die Bausubstanz. Im Umgang mit Schimmel in Gebäuden ist daher die fachgerechte Sanierung Dreh- und Angelpunkt unzähliger Diskussionen. Mit diesen und weiteren Problematiken befassen sich die Teilnehmer der 9. Berliner Schimmelpilzkonferenz, die am 21. März 2019 stattfinden wird. Vermittelt werden unter anderem Praxishilfen und Lösungsansätze, die bautechnische, medizinische, mikrobiologische, rechtliche, arbeits- und umweltschutzliche Anforderungen berücksichtigen.

Das Ziel der Konferenzen mit begleitender Fachschau besteht darin, den Teilnehmern einen umfassenden Einblick in relevante Aspekte der Diagnose, Sanierung und Vermeidung von Schimmelpilzbelastungen in Gebäuden für die berufliche Praxis zu geben.

Anmeldung Berliner Schimmelpilzkonferenz

Trockene Heizungsluft reizt die Schleimhäute und Atemwege. Während der Heizperiode betreiben viele Verbraucher deshalb einen Luftbefeuchter. Dabei wird allzu oft übersehen, dass Luftbefeuchter selbst die Gesundheit beeinträchtigen können.

Die relative Luftfeuchtigkeit beeinflusst das menschliche Wohlbefinden maßgeblich. Ist die Luft zu feucht, empfinden wir sie als schwül. Ist sie zu trocken, können Reizungen an Haut und Schleimhäuten sowie an den Augen oder Atemwegen entstehen. Letztere Beschwerden treten insbesondere in den Wintermonaten auf, wo sie durch trockene Heizungsluft verursacht werden. Luftbefeuchter versprechen hier zwar Abhilfe, stehen wegen gesundheitlicher Bedenken jedoch selbst in der Kritik.

Hintergründe: Wann ist ein Luftbefeuchter hilfreich?
Wie bereits erwähnt sind Luftbefeuchter dann hilfreich, wenn die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen zu stark abfällt. In den Herbst- und Wintermonaten ist es vor allem die trockene Heizungsluft, die bei vielen Menschen Erkältungssymptome oder Kopfschmerzen auslösen. Ein Luftbefeuchter kann dann die Raumluft mit Wasser(-dampf) anreichern, wodurch die Beschwerden gelindert werden. Dies wirkt sich zugleich positiv auf Möbel oder Wertgegenstände aus, die bei zu niedrigen Luftfeuchten korrodieren.

Kritik: Was spricht gegen einen Luftbefeuchter?
Luftbefeuchter sind ein potenzieller Lebensraum für Mikroorganismen. Diese können sich im Wassertank, Filtervlies oder anderen Komponenten bilden und werden während des Betriebs an die Raumluft abgegeben. Selbst eine konsequente Reinigung schließt dies nicht sicher aus. Die Zugabe von Desinfektionsmitteln oder Duftstoffen kann zudem weitere Gesundheitsrisiken bereiten und bei Allergikern sogar zu einer Verengung der Atemwege führen.

Darüber hinaus ist eine Feuchtigkeitszufuhr im Raum an sich problematisch. Das Wasser kann an kalten Bauteiloberflächen kondensieren und die Bildung von Schimmelpilzen begünstigen.

Abwägen: Brauche ich einen Luftbefeuchter?
Die Anschaffung eines Luftbefeuchters sollte stets im Einzelfall abgewogen werden. Allem voran steht die Frage, ob das Raumklima Gesundheitsbeschwerden hervorruft. Um eine möglichst objektive Einschätzung zu erlangen, sollte die Luftfeuchtigkeit zunächst über einige Zeit gemessen werden. Dafür reicht bereits ein handelsübliches Hygrometer. In bewohnten Innenräumen beträgt die Luftfeuchtigkeit idealerweise 40 – 60 % r. F.. Beträgt der Feuchtegehalt dauerhaft weniger als 35 Prozent, kann der Kauf eines Luftbefeuchters erwägt werden. Um Gesundheitsrisiken und Bauschäden zu vermeiden, lohnen sich Geräte mit sowohl einer Reinigungsfunktion als auch einer automatischen Feuchtigkeitsregelung (Hygrostat). Prinzipiell sind Verdampfer die optimale Wahl, da sie das Wasser entsprechend erhitzen und damit Mikroorganismen entgegenwirken.

Ob grundsätzlich die Gefahr zu geringer Luftfeuchtigkeit besteht, hängt übrigens von einer Reihe individueller Faktoren ab. Neben der Anzahl der Bewohner ist die Beschaffenheit des Gebäudes ausschlaggebend. In Räumen, die sorptionsstarke Baustoffe wie Gipskarton, Holz oder Spanplatten enthalten, ist zu trockene Luft wahrscheinlicher. Gegenteilig verhält es sich in Räumen, die gemauert und verputzt sind.

Für die Beseitigung von Wasserschäden oder für die Neubautrocknung stellen Kunden regelmäßig folgende Frage: „Kann man Ihre Geräte bei Bedarf auch mieten?“. Die Antwort: „Ja! In unserem Mietshop finden Sie Bautrockner, Luftentfeuchter, Heizgeräte und sogar Messtechnik.“

Unser Mietshop hält ein breites Sortiment an hochwertigen Maschinen und Messgeräten bereit, die wir selbst bei unseren täglichen Einsätzen nutzen. Das Angebot richtet sich gleichermaßen an Gewerbetreibende sowie Privatpersonen und bietet zwei entscheidende Vorteile: Zum einen können Trocknungsfirmen ihren Maschinenpark bei Engpässen kurzfristig aufstocken und zum anderen sparen Privatpersonen die hohen Anschaffungskosten für Spezialgeräte, wenn diese nur einmalig gebraucht werden. Manchmal ist es auch einfach sinnvoll, ein Produkt zuerst über die Miete zu testen.

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Bauschädigende Salze entstehen durch chemische Reaktionen von Schadstoffen aus Luft, Wasser und Erdreich mit den in einem Bauteil befindlichen Stoffen. Infolgedessen können sich die Bindemittel im Baustoff lösen oder es findet eine Vergrößerung des Volumens beim Auskristallisieren statt, wodurch das Bauteil letztlich beschädigt wird.

Salze sind in der Regel hygroskopisch. Das bedeutet, dass sie Feuchtigkeit binden oder die Austrocknung im Baustoff verzögern. Dies führt zu zwei wesentlichen Schadensmechanismen, die durch Salze hervorgerufen werden: Kristallisationsdruck bei der Kristallisation eines Salzes aus einer gesättigten Lösung im Porenraum des Baustoffes und Hydrationsdruck bei der Hydratisierung eines bereits bestehenden Salzkristalls im Porenraum des Baustoffes.

Das typische Schadensbild im Zusammenhang mit bauschädigenden Salzen ist dabei auf die Volumenvergrößerung zurückzuführen. Bei der Kristallisation gelöster Salze entsteht unweigerlich Druck, der eine mechanische Zerstörung der Wandbeläge oder des Mauerwerks verursacht. Kurz gesagt: Dehnt sich das Salz im Baustoff aus, „platzt“ der Baustoff auf bzw. ab. Bei dieser sichtbaren Schadensart handelt es sich aber nicht um die gravierendste Schadensform.

Die schwereren Bauschäden entstehen unterhalb der Bauteiloberfläche und gehen mit einer allgemeinen Korrosion einher. Im Gegensatz zur oberflächlichen Verwitterung können solch innen liegende Bauschäden das Bauteilgefüge immens beeinträchtigen und sich sogar negativ auf die Statik auswirken. Dem liegen dann meist Feuchtigkeits- oder Wasserschäden zugrunde, die schon lange bestehen und entsprechend unentdeckt/unbehandelt blieben.

Aufgrund des natürlichen Vorkommens von Salzen in unserer Umwelt zählen Bauschäden durch Salze, insbesondere durch Nitrate in der Landwirtschaft, zu den schwierigsten Aufgabenstellungen. Sie sind im Baustoff schwer zu lokalisieren und ihre Ausbreitung kann ebenso schwierig auf einen bestimmten Bereich eingegrenzt werden. Zudem sind sie in vielen Fällen lediglich das Symptom eines umfangreicheren Schadens an der Bausubstanz.

Zu den wichtigsten bauschädigenden Salzen zählen: Natriumsulfat (Glaubersalz), Magnesiumsulfat (Bittersalz), Natriumkarbonat (Soda), Kaliumkarbonat (Pottasche) und Natriumchlorid (Kochsalz). Weitere Vertreter sind zudem das Mischsalz Darapskit sowie eine Reihe von Nitraten (z. B. Kalksalpeter).

Als Raumklima bezeichnet man das Mikroklima im Raum eines Gebäudes. Es wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst und definiert sich längst nicht nur über die Lufttemperatur sowie die Luftfeuchtigkeit. Wir erklären, was bei der Bewertung unseres Raumklima berücksichtigt wird.

Damit wir unser Raumklima als angenehm empfinden, müssen neben Temperatur und Luftfeuchte viele Faktoren stimmen. Ein Raumklima kann dabei gesund oder sogar schädlich sein. Unser Raumklima beeinflusst uns sogar so sehr, dass wir ihm ein eigenes Forschungsfeld widmen. Die Raumklimatologie beschäftigt sich intensiv mit allen bekannten Klimabedingungen und gilt als Teildisziplin von Baubiologen, Umweltmedizinern oder Bauphysikern.

Temperatur
Unser Wohlempfinden ist nicht nur von der eigentlichen Lufttemperatur abhängig, sondern insbesondere vom Anteil der Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung). Einen hohen Anteil von Wärmestrahlung im Raum empfinden wir als angenehm, selbst bei niedriger Temperatur. Ein hoher Wärmestrahlungsanteil resultiert aus einer hohen Oberflächentemperatur und kann durch eine solide Außenwärmedämmung, Wärmeschutzverglasung, mit Niedertemperaturheizsystemen, großflächigen Heizkörpern sowie einer Wand- oder Fußbodenheizung erzielt werden.

Luftfeuchtigkeit
Die Werte einer behaglichen Luftfeuchtigkeit liegen zwischen 35 % und 65 %. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto niedriger ist die Temperatur, die wir noch angenehm finden. Eine zu geringe Luftfeuchte, beispielsweise in der Heizperiode, reizt unsere Schleimhäute. Zu hohe Luftfeuchtigkeit steigert dagegen die Gefahr von Schimmelpilzbefall und kann auf konstruktive Baufehler, welche zu Kondensation und Tauwasserausfall an kühleren Bauteilen führen, zurückzuführen sein.

Luftbewegung
Insbesondere in Räumen mit Klimaanlagen oder großen, kalten Fensterflächen sowie undichten Fensterrahmen kann es zu kühlen Luftzügen kommen, die wir als unangenehm empfinden.

Schadstoffgehalt
Chemikalien sind im Haushalt allgegenwärtig. Sei es durch Lacke, Sprays, usw. oder bzw. durch Baumaterialien. Der Schadstoffgehalt ist in der Raumluft oft um ein Mehrfaches höher als in der Außenluft. Weitere Schadstoffquellen können Möbel aus Spanplatten (Formaldehyd), mit Holzschutzmitteln behandeltes Holz und Ausdünstungen von Elektrogeräten, Polstermöbeln, Teppichen und Tapeten sein. Richtwerte für zulässige Höchstkonzentrationen in Innenräumen existieren nur in Ausnahmefällen und beziehen sich auf gewerblich genutzte Räume.

Diffusionsverhalten
Die Diffusionsfähigkeit der verwendeten Baustoffe (Stichwort „atmende Wände“) hat ebenfalls ihren Einfluss auf das Raumklima, auch wenn nur zwischen 1 % und maximal 3 % des Wasserdampfes durch Außenbauteile und -konstruktion wandern.

Licht
Das Licht hat eine nicht zu unterschätzende Wirkung auf das Raumklima, wobei künstliches Licht nie das natürliche Tageslicht ersetzen kann. Da wir auf Kunstlicht aber nicht verzichten können, sollte bei der Wahl der Lichtquellen auf geeignete Glüh-, Energiespar- und Halogenlampen geachtet werden.

Hausstaub
Durch die Vielzahl der verschiedenen Allergene, die im Hausstaub vertreten sein können, wird die Staubkonzentration in Innenräumen heute nicht mehr nur nach Reinheitskriterien bewertet. Häufigste Allergene im Hausstaub sind Schimmelpilze und Hausstaubmilben. Eine Vielzahl von Schadstoffen lagert sich an der Oberfläche der Staubpartikel an, insbesondere schwerflüchtige Verbindungen wie zum Beispiel Wirkstoffe aus Holzschutzmitteln, Pestizide oder Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK).

All diese klimatischen Bedingungen sind dank mordernster Messtechnik zuverlässig messbar und werden bei der wissenschaftlichen Beurteilung von Innenräumen berücksichtigt. Im Bauwesen zeigt sich, dass das Raumklima schon während der Planungsphase eines Gebäudes miteinfließt. Dagegen gilt es nach z. B. Bau- oder Wasserschäden ein möglichst behagliches Raumklima wiederherzustellen. Verbraucher können das Raumklima dank erschwinglicher Messgeräte übrigens selbst überwachen.

Unter dem Begriff Mauerwerksfeuchte wird gemeinhin der Feuchtigkeitsgehalt einer Wand im Gebäude verstanden. Diese Gleichsetzung entspricht allerdings nicht den Tatsachen. In der Praxis beschreibt die Mauerwerksfeuchte vielmehr eine Zusammenfassung von Feuchtegehalt, Durchfeuchtungsgrad und Wassergehalt im gesamten Bauteil.

Um den Begriff der Mauerwerksfeuchte zu verstehen, muss man zunächst die einzelnen Komponenten des Bauteils betrachten, die bei der Feuchtigkeitsmessung im Mauerwerk eine Rolle spielen. Hier wird nämlich nicht die gesamte Feuchtigkeit im Bauteil Wand analysiert, sondern der Feuchtegehalt von Mauer- oder Ziegelsteinen, Mauermörtel, Putz und Wandbelägen. Jedes Material hat eigene Charakteristika, welche bei einer aussagekräftigen Feuchtemessung berücksichtigt werden müssen.

Darüber hinaus bestehen wesentliche Unterschiede in der Feuchteverteilung eines Mauerwerkes, sowohl in Bezug auf die vertikale Achse als auch im horizontalen Mauerwerksquerschnitt. Dies wird am besten durch ein sogenanntes Feuchte-Tomogramm verdeutlicht, also eine bildliche Darstellung der inneren Bauteilstruktur. Man stellt sich ein Röntgenbild vor, das dem Bauwerksdiagnostiker wichtige Informationen über äußerlich nicht sichtbare Faktoren liefert. So lassen sich auf diese Weise vor allem die Ursachen der dreidimensionalen Feuchtigkeitsunterschiede veranschaulichen: neben kapillar aufsteigender Feuchtigkeit können bauschädigende Salze die Hygroskopizität (Wasseraufnahmefähigkeit) des Mauerwerkes erhöhen, was sich ohne diesen tiefen Einblick nur vermuten ließe.

Die Mauerwerksfeuchte wird außerdem durch Schlagregen an der Fassade oder starke Kondensation im Gebäudeinneren beeinflusst. Ebenso von Bedeutung: Leckagen in der Vertikalabdichtung, Wasserschäden, Materialverschleiß an Wasserleitungen oder Überschwemmungen durch Unwetter. Sie alle können den Feuchtegehalt in einem Mauerwerk ganz wesentlich verändern und geben dem Bauwerksdiagnostiker einen konkreten Hinweis zur Schadensursache und damit zur Instandsetzung.

Im flüssigen oder gasförmigen Zustand ist die Mauerwerksfeuchte grundsätzlich auf drei Transportmechanismen zurückzuführen: auf Diffusions- und Strömungsvorgänge sowie auf kapillare Feuchtigkeitsbewegungen. Alle drei Transportmechanismen werden durch die Parameter Temperatur, Porosität, Kapillardurchmesser, Art des Hauptbaustoffes und Zusammensetzung des Mauermörtels, Oberflächenstruktur der Kapillaren und damit der Absorptionsfähigkeit sowie der Versalzung des Mauerwerkes wesentlich beeinflusst.

Fazit: Die Mauerwerksfeuchte beschreibt nicht einfach, wie nass eine Wand ist. Sie beschreibt ein komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Faktoren und physikalischer Prozesse, die in verschiedenen, miteinander verbundenen Baustoffen stattfinden.

Das Mikrowellen-Messverfahren ist eine anerkannte Technik zur Feststellung des Feuchtigkeitsgehalts in Baustoffen. Grundlage des Messverfahrens ist die Eigenschaft von Mikrowellen Wassermoleküle zu Schwingungen und zur Aufnahme von Energie anzuregen.

Bei der Mikrowellenmessung wird die Dielektrizität eines Baustoffes, also die Durchlässigkeit eines Materials für elektrische Felder gemessen. Im Gegensatz zur kapazitiven Feuchtemessung wird sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch der dielektrische Verlust festgestellt. Hierfür werden entweder Richtantennen oder Streufeldantennen eingesetzt. Richtantennen – auch Volumensonden genannt – werden zwischen 20 cm und 30 cm in den Baustoff eingesetzt. Streufeldantennten sind Oberflächensonden, bei denen eine Messung bis ca. 3 cm Tiefe möglich ist.

Wie sich bereits vom Namen ableiten lässt, senden die Sonden ein elektromagnetisches Wechselfeld entweder tiefenwirkend oder oberflächennah in den Baustoff. Daraufhin beginnt das Wasser, welches ein polares Molekül darstellt, zu schwingen. Bei hohen Frequenzen entsteht eine Phasenverschiebung zwischen der Dipolbewegung des Wassers und dem anliegenden Wechselfeld. Diesen Effekt macht sich die Mikrowellenmessung zu Nutze, um die Feuchte im gesamten, durchstrahlten Volumen des Baustoffes zu ermitteln. Aufgrund der molekularen Schwingungen entsteht zudem ein Energieverlust, den Mikrowellenmessgeräte ebenfalls feststellen können.

Der Frequenzbereich von Mikrowellen erstreckt sich von 0,3 bis 300 GHz. Zur Bestimmung des Feuchtegehalts wird aber i. d. R. mit einem Frequenzbereich von 100 MHz bis 1 GHz gearbeitet. Innerhalb dieser Frequenzen ist es außerdem möglich, den Einfluss von Salzen zu trennen, also eine salzunabhängige Messung durchzuführen. Einer der großen Vorteile des Mikrowellenverfahrens.

Die Mikrowellen-Feuchtemessung birgt jedoch aufgrund der komplexen physikalischen Zusammenhänge besondere Herausforderungen. Eine davon besteht in der Kalibrierung des Mikrowellenmessgeräts auf den zu messenden Baustoff. So ist zur exakten Bestimmung des Feuchtegehalts die Kenntnis über die spezifische Rohdichte des Materials notwendig. Auch die Inhomogenität im zu untersuchenden Bauteil spielt eine Schlüsselrolle, da Mikrowellen streuen und somit das Empfangssignal verfälschen können. Leider existieren bislang zu nur wenigen Baustoffen Kalibrierungskurven, weshalb die Einarbeitung in das Mikrowellen-Messverfahren langwierig und die Handhabung extrem komplex ist. Messtechniker müssen daher über die entsprechende, langjährige Erfahrung im Umgang mit der Mikrowellentechnik verfügen, um Fehlerquellen zuverlässig ausschließen zu können.

Biofouling beschreibt die unerwünschte Ausbreitung von Mikroorganismen auf Baustoffoberflächen. Der Begriff wurde maßgeblich durch Dr. Thomas Warscheid geprägt. Das Thema gewinnt seit einigen Jahren zunehmend an Bedeutung und ist vor allem für jene relevant, die im Bereich der Wasserschadenbeseitigung und Bauwerkssanierung tätig sind.

Beim Biofouling spricht man von einer Ansammlung aus Mikroorganismen, die auf einer Baustoffoberfläche in sogenannten Biofilmen leben. Diese Biofilme sind meist von schleimiger Konsistenz. Ihre Funktion ist der Schutz der Mikroorganismen vor äußeren Einflüssen, zum Beispiel durch Trockenheit aber auch durch Biozide. Ist eine Baustoffoberfläche von einem Biofilm bewachsen, ergeben sich unmittelbare Folgen für den Werkstoff. Sie werden in zwei Kategorien unterteilt: die schädigenden Mechanismen auf biochemischer bzw. biophysikalischer Ebene.

Biofouling – eine physikalisch-chemische Belastungsprobe für den Baustoff

Biofilme setzen auf Baustoffoberflächen eine Reihe physikalischer und chemischer Prozesse in Gang. Das Resultat ist dabei fast immer eine Schädigung der Bausubstanz. So übt der Biofilm infolge von Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen mechanische Belastungen im porösen Gefüge des Baustoffs aus. Die Baustoffoberfläche wird rauer, wodurch ihre Absorptionsfähigkeit steigt. Dieser wesentliche Einfluss auf die Materialbeschaffenheit führt dazu, dass sich ursprünglich hydrophobe Oberflächen zunehmend hydrophil verhalten. Dieser Effekt wird durch die wasserbindenden Eigenschaften des Biofilms verstärkt, was zusätzlich eine Partikeladsorption aus der Raumluft hervorruft. Im Laufe der Zeit verdichtet sich der biogene Belag auf der Baustoffoberfläche. Als weitere Folge verändert sich die spezifische Diffusionseigenschaft des Baustoffs. Dies verändert letztlich den Feuchtigkeitshaushalt sowie die thermischen Eigenschaften.

Biofilme erschweren die Sanierung von befallenen Baustoffoberflächen

Abhängig von der Materialbeschaffenheit, insbesondere der Festigkeit, kann es im letzten Schritt zu einer Veränderung der Oberflächenspannung kommen. Dies geschieht aufgrund von Emulgatoren, die die Mikroorganismen zur Nährstoffaufnahme bilden. Die Behandlung befallener Baustoffoberflächen wird somit beeinflusst und teilweise sogar gänzlich behindert. Zwar streiten Experten derzeit, ob das Biofouling materialschädigend ist, doch sind sie sich einig, dass Biofouling eine Vorstufe der Biokorrosion ist.

Erklärungen zu einzelnen Begriffen finden Sie übrigens in unserem Lexikon.