Algen - Alles im „Grünen Bereich"? -

Algenbewuchs tritt seit einigen Jahren vermehrt an Fassaden, Stein- und Betonflächen, Dächern, Glas- und Kunststoffoberflächen, ja sogar an Schildern und Briefkästen auf. Algen sind wie Pilze, Flechten und Bakterien seit vielen Millionen Jahren natürlicher Bestandteil unserer Umwelt. Sie passen sich immer wieder neuen Situationen erfolgreich an. Fassaden können auch rot-braune Verfärbungen durch Algen aufweisen. Zwar sind Algen wegen des Chlorophylls grün (Grünalgen), aber es gibt auch Braun- und Rotalgen. Diese lagern zusätzliche Farbpigmente ein, die dann das Grün des Chlorophylls überlagern. Aber Farbe hin oder her: Das optische Erscheinungsbild wird stets beeinträchtigt.

Foto: Grünalgen auf einer Häuserfassade

Hauptlebensraum der Algen ist ursprünglich das Wasser. Ohne Wasser könnten Algen nicht existieren. An Fassaden sind Luftalgen anzutreffen, die sich im Laufe der Entwicklung an ein Leben außerhalb des flüssigen Wassers in nur noch „feuchter Umgebung" angepasst haben.
In früheren Jahren war in Industrie- und Ballungsgebieten der Schadstoffgehalt der Luft relativ groß. Aufgrund des hohen Gehalts der Luft an biozidem Schwefeldioxid (SO₂) trat Algen- und Pilzbewuchs an Fassaden eher selten auf, da SO₂ hemmend auf Algenwachstum wirkte. Durch gesetzliche Auflagen zum Umweltschutz ist die Luftqualität in den letzten Jahren kontinuierlich besser geworden und enthält weniger Schadstoffe für die Algen. Sie wachsen plötzlich explosionsartig.

Foto: Algen auf einer Fassade

Algenbefall an den Außenputzen hat aber weitere Gründe, z.B. vermehrte Stickoxide in der Luft und höhere Feinstaubbelastung. Es kommt zu Verschmutzungen, besonders in Fassadenbereichen, die nicht beregnet und damit nicht abgereinigt werden. Dies fördert das Algen-Wachstum zusätzlich. Neben dem Rückgang des biozid wirkenden Luftschadstoffes Schwefeldioxid und der Zunahme des wachstumsfördernden Kohlendioxids werden nunmehr auch noch zunehmend weniger Biozide in der Landwirtschaft eingesetzt. In Folge dessen nimmt der Sporengehalt in der Außenluft zu. Gleichzeitig nimmt die Jahresniederschlagsmenge zu und die Jahresdurchschnittstemperaturen steigen. Durch die Bauweise mit immer weniger Dachüberstände und gleichzeitig hoher Wärmedämmung kommt es zu einer stärkeren und längeren Durchfeuchtung und Kondensation der Oberflächen.

Neben den wichtigsten Wachstumsvoraussetzungen für Algen, wie Feuchtigkeit, Licht, Oberflächentemperatur, pH-Wert und Nährstoffangebot sind für Algenbewuchs folgende Faktoren fördernd:

• rauer, saugfähiger, stark strukturierter Putz/ porenfüllender Anstrich
• Fassadenausrichtung: westliche Wetterseiten und beschattete Nord-Seiten
• nächtliche Fassadenunterkühlung, Taupunktunterschreitungen
• freistehende Gebäude ohne Dachüberstände
• Anpflanzungen in unmittelbarer Nähe der Fassade
• starke Luftverunreinigung durch Industriegebiet und Stadtbereiche

Foto: Grünalgen

Algen betreiben Photosynthese, benötigen Wasser und verbreiten sich über die Luft. Niedrige Oberflächentemperaturen an den Außenflächen der Fassaden begünstigen den Algenbefall. Das an der Fassadenoberfläche herrschende Mikroklima wird durch die materialtechnischen Eigenschaften der verwendeten Beschichtungsstoffe, die Bauweise und die klimatischen Bedingungen bestimmt. Auch die unmittelbare Umgebung eines Gebäudes hat Einfluss: Liegt es in der Stadt, auf dem Land, in der Nähe von Gewässern, Parks oder Wäldern.
Die Veralgung stellt gerade bei kulturhistorisch bedeutsamen Gebäuden und Objekten ein besonderes optisches und letztendlich materialzerstörendes Problem dar. Aber auch gesundheitliche Aspekte sind zu beachten, denn die Zellreste der abgestorbenen Algen werden bevorzugt von Pilzen und Bakterien abgebaut. Auf den gallertartigen Algenbelägen siedeln sich zusätzlich Pilze und Bakterien an. Gerade Pilz- und Bakteriensporen weisen ein hohes allergenes Potential, insbesondere für Asthmatiker, auf, wenngleich dieser Befall weniger kritisch gesehen werden muss als Innenraumbefall.
Algen wachsen auf fast allen Untergründen. Neben hohem Feuchtigkeits- und Nährstoff-Angebot (z.B. durch Stäube) begünstigen Umfeldeinflüsse den Bewuchs. Milde Winter und feucht-warme Sommer fördern das Algenwachstum ebenso wie Wärmedämmungen an Fassaden. Der Wärmeabfluss vom Gebäudeinneren nach außen ist nämlich durch die Wärmedämmung behindert. Die Fassadenflächen kühlen ab. Erhöhte oberflächennahe Luftfeuchten, verstärkter Tauwasserausfall bzw. Kondensation sind die Folge. Trocknen diese feuchten Fassadenflächen dann nicht mehr vollständig ab, fassen Algen Fuß.

Foto: Rotalgen auf einer Fassade

• Die Gefahr von Algenbefall lässt sich aber durch konstruktive Maßnahmen alleine schon reduzieren:
• Ausreichende Dachüberstände vorsehen. Sie reduzieren die Regenbelastung der Fassade und mindern gleichzeitig die nächtliche Auskühlung, d. h. die Wärmeabstrahlung der Fassade des Gebäudes in den Nachthimmel
• Tropfkanten, Gesimse oder Attiken entlasten die Fassade und führen Wasser ab.
• Sockelschutz mittels Regenprallstreifen bzw. Spritzwasserschutz vermindern Wassereintrag

Um den Bewuchs mit Algen oder Pilzen zu verzögern, werden Kunstharzputze und Dispersionsfarben für Fassaden meist mit bioziden Wirkstoffen versetzt. Wichtig hierbei ist, dass das Biozid nicht nur die Mikroorganismen an der Oberfläche abtötet, sondern auch im oberflächennahen Bereich. Der Untergrund muss deshalb sauber abgereinigt werden und darf nicht einfach mit einem biozid eingestellten Anstrich überstrichen werden. Dies würde sonst relativ schnell wieder zu einem Neu- oder Wiederbefall führen. Anschließend werden biozide Wirkstoffe (Algizide, Fungizide, Bakterizide etc.) in die Bindemittelmatrix der Beschichtung (Grundierung, Putz, Farbe) eingebunden und über einen möglichst langen Zeitraum an der Oberfläche freigesetzt. Die Wirkstoffe müssen wenigstens etwas wasserlöslich sein, damit sie in kleinsten Mengen an der Oberfläche freigesetzt werden. Somit entsteht ein hauchdünner biozider Film auf der Fassade. Das ablaufende Regenwasser spült diese Wirkstoffe von der Fassadenoberfläche stetig aber wieder ab und die Wirkstoffe gelangen unerwünscht in die Umwelt. Durch den reduzierten Biozidgehalt können sich im Laufe der Zeit aber wieder Algen ansiedeln. Mineralputz oder Silikatfarben dagegen können aufgrund ihrer hohen Alkalität (= hoher pH-Wert) einen „eingebauten" Schutz gegen mikrobiellen Befall bieten. Allerdings baut sich auch hier die Alkalität mit der Zeit ab, so dass dann auch diese Oberflächen für mikrobiellen Bewuchs anfällig werden. Im Gegensatz zu Dispersionsputzen und -farben können mineralische Produkte auch nicht biozid eingestellt werden, da die Alkalität die zugesetzten Biozide zersetzen würde. Kurzfristig sind deshalb mineralische Produkte im Vorteil, mittelfristig nur die organisch gebundenen Produkte mit Biozidzusätzen. Aber auch diese Zusätze werden langfristig abgebaut, so dass der Schutz vor mikrobiellen Befall wiederholt werden muss.

Foto: Gallertige Grünalgen

Wie lange eine Fassade durch den Einsatz von Bioziden vor mikrobiellem Befall allerdings geschützt wird, kann nicht genau beantwortet werden, da die Dauer der Schutzwirkung einerseits von den klimatischen Bedingungen und der Exposition der Fassade abhängt, andererseits aber auch die biozide Ausrüstung (Breitbandwirkstoff) und die Art der Beschichtung (Schichtdicke, Bindemittel und Zusätze, gestrichen/ ungestrichen) eine nicht unerhebliche Bedeutung besitzen.
Hydrophobe Farben und Putze mit minimaler Wasseraufnahme und hoher Wasserdampfdiffusionsfähigkeit (Siliconharz-haltige Produkte) sind gut geeignet, um den Algen „das Wasser abzugraben".
Noch besser: Super-hydrophobe, mikrostrukturierte "Lotus"-Beschichtungen (Lotus-Effect^®-Technologie) halten durch ihre selbstreinigende Eigenschaft (Stäube und Sporen werden abgespült) die nun extrem wasserabweisende Fassade bei Regen sauber und trocken. Das nimmt den Mikroorganismen den Feuchtigkeitsspeicher, die Nahrung und Fortpflanzungsmöglichkeiten und damit die wichtigsten Lebensbedingungen.
Alternative IR-Farben, PCM-Beschichtungen oder Nanobeschichtungen stehen bereits am Markt zur Verfügung, müssen sich aber in der Praxis noch bewähren. Nanobeschichtungen werden entweder mit speziellen Pigmenten angeboten, die eine Zerstörung der Mikroorganismen an der Oberflächen bewirken sollen oder mit nanoskaligem Silber, dessen bakterizide Wirkung bekannt ist. Selbst ätherische Öle, eingekapselt in dem Bindemittelfilm, werden eingesetzt, um als natürliches Biozid das Algen-Wachstum zu verhindern.

Foto: Schimmelpilze und Algen auf einer Hochhausfassade

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