Algen und Pilze an Fassaden Energieeffiziente Gebäude Algen und Pilze an Fassaden Marc-Steffen Fahrion 05.07.2011

Pilze Wachstumsvoraussetzungen Temperatur: 0°C bis 50°C, Optimum zwischen circa 20 bis 35°C Relative Luftfeuchte: 70 bis 100%, Optimum zwischen circa 80 bis 98% pH-Wert: 1,5 bis 11, Optimum zwischen pH=5 und 7 Nährstoffe: Organischer Kohlenstoff, Stickstoff, Salze und Spurenelemente

Algen Wachstumsvoraussetzungen Temperatur: -7°C bis 50°C, Optimum bei circa 20°C Relative Luftfeuchte: 70 bis 100% pH-Wert: 1 bis 11,5 Optimum zwischen pH=5 und 7 Nährstoffe: Leben autotroph, Fotosynthese

Wachstumsvoraussetzung Feuchtigkeit Ursprung Schlagregen Spritzwasser Tauwasser (Autoscheiben, Raureif) Baufeuchte (nur Neubau)

Wachstumsvoraussetzung Feuchtigkeit Tauwasser an Fassaden Wesentliche Ursache für mikrobiellen Bewuchs Voraussetzung: Klare Nacht Temperatur in der Tiefe des Weltalls 3 K Infrarotstrahlung des klaren, wolkenlosen Nachthimmels ist abhängig von der Richtung und der Höhe über NN Wolkenloser Nachthimmel, Außenluft-temperatur 0 °C, Himmelstemperatur im Zenit: Zürich -29 °C Davos -42 °C

Wachstumsvoraussetzung Feuchtigkeit Tauwasser an Fassaden Teilweise gedämmtes Gebäude Thermografie während klarer Sommernacht Außenlufttemperatur 14,5 °C, 85 % r. F. Oberflächentemperatur rechts: 18,9 °C Oberflächentemperatur links: 11,9 °C

Wachstumsvoraussetzung Feuchtigkeit Tauwasser an Fassaden Ursachen für tiefe Oberflächentemperaturen: Exposition zum wolkenlosen Himmel Geringer U-Wert Geringe oberflächennahe Wärmespeicherkapazität, Putzschicht thermisch entkoppelt Geringe solare Absorption, schattige Lage, helle Farben U-Wert beider Wandkonstruktionen 0,35 W/(m²K)

Wachstumsvoraussetzung Feuchtigkeit Einfluss der Orientierung Am häufigsten Nord und Westfassaden befallen. Nachts: Oberflächentemperatur liegt unter Außenlufttemperatur Nord: Längere Taupunktunterschreitung, Tauwasser trocknet langsamer ab (keine Sonneneinstrahlung) West: Erhöhte Schlagregenbelastung Besonders stark gefährdet sind schräge oder horizontale Oberflächen

Algen und Schimmelpilze Typische Schadensbilder Algenbewuchs führt zu keiner Schädigung des Putzsystems oder Wandaufbaus Tigereffekt Leopardeneffekt

Leopardeneffekt Thermografie Wärmebrückenwirkung der Dübel Temperaturunterschied an der Bewuchsgrenze < 1 K Infolge der höheren Temperaturen weniger Tauwasser

Lösungsmöglichkeiten Übersicht Dachüberstand Biozide Hydrophobierungen der Fassade (hat nicht den gewünschten Effekt) Dunkle Oberflächen (für Mikroorganismen letale Oberflächentemperaturen, Bewuchs weniger auffällig) Dickputz PCM, Nutzung von Latentwärmespeicher-Effekten Geringere Emissivität der Oberflächen, IR-Farben (bisher nicht ausreichend witterungsstabil)

Lösungsmöglichkeiten PCM (Phase Change Materials) Funktionsweise: Phasenübergang zwischen fest und flüssig Kein Anstieg der sensiblen Wärme im Bereich des Phasenübergangs Die Energie wird latent gespeichert Beispiel: Verdunstung von Schweiß auf der Haut (Phasenübergang flüssig gasförmig) Weiteres Beispiel: Schmelzen von Eis