Biogene Phänomene an der Fassade

Wird über biogene Schäden oder mikrobiellen Bewuchs auf Fassaden berichtet, ist in der Regel von Algen und Pilzen die Rede. In den letzten Jahren hat man allerdings erkennen müssen, dass der biogene Einfluss deutlich umfangreicher ist und man sich heute mit einer Vielzahl von Pflanzen und Tieren auseinandersetzen muss. Erstaunlich hierbei ist, dass die Abgrenzung zwischen Neu- und Altbau genauso fließend ist wie zwischen gedämmten und ungedämmten Fassaden und/oder mineralischen oder organischen Untergründen. Die hierfür verwendeten Begriffe Substrat, Habitat oder Biotop werden in der Mikrobiologie zwar differenziert, im Baubereich aber häufig als Lebensraum auf der Fassade gleichgesetzt. Der Beitrag gibt einen Überblick, dass die Fassade einer biogenen Verwitterung unterliegt, jenseits der Thematik durch Algen und Pilze.

Abb. 1: Efeubewuchs

Verwitterungsformen

Allgemein bekannt sind die chemische und physikalische Verwitterung von Fassadenoberflächen. Während die chemischen Einflüsse im Wesentlichen mit den Säuren in der Umwelt in Verbindung gebracht werden (Stichwort „saurer Regen“), beschreiben die physikalischen Einflüsse die Erosion durch Verwitterung (Niederschläge, Wind, Frost, UV-Strahlung etc.). Darüber hinaus gibt es die biogene (oder auch biotische) Verwitterung sowie die Wechselwirkung aus den drei Mechanismen, also die mechanische oder chemische Zerstörung durch Pflanzen und/oder Tiere.

Arten der biotischen Verwitterung

Unter biotischer Verwitterung werden hierbei die Einflüsse durch lebende Mikroorganismen und deren Ausscheidungs- bzw. Zersetzungsprodukte verstanden als auch tote Mikroorganismen, wenn diese wiederum Nahrungsquelle für andere Mikroorganismen sind, die sich sonst nicht angesiedelt hätten. Dieser Vorgang wird durch die Begriffe Biofouling und Biokorrosion sehr gut umrissen. Während erstgenannter in der Kurzfassung eine hauchdünne, klebrige Schleimschicht beschreibt, die einerseits eine Schutzschicht für Mikroorganismen vor äußeren Einflüssen wie Austrocknung durch Sonne und Wind oder chemische Angriffe durch Desinfektionsmittel (Biozide) darstellt, ist mit dem zweitgenannten die Zersetzung der Baustoffoberfläche durch Stoffwechselprodukte der Mikroorganismen gemeint. Auch wenn die Zerstörung im µ- oder Nanobereich liegt, können die funktionalen Eigenschaften der Oberfläche wie z. B. die Wasserabweisung oder die Pigmentstabilität beeinflusst werden.

Arten der mechanisch-biotischen Verwitterung

Zu den kombinierten Schadensmechanismen aus mechanisch-biotischer Verwitterung gehört z. B. die Wurzelsprengung, bestens bekannt von der Fassadenbegrünung mit Efeu. Der bekannteste Efeuvertreter (Hedera helix) ist ein heimischer Haftwurzelkletterer. Die Haftfähigkeit richtet sich hierbei maßgeblich nach der Porosität und Rauigkeit der Oberfläche (Untergrund). Bei einer geschlossenen Putzfassade oder einem vollfugig erstellten Mauerwerk zeigen sich in der Regel keine Schäden, sondern meist nur optische Probleme in Form von Abdrücken (wenn man den Efeu später entfernt). Für deren Beseitigung gibt es unterschiedliche Ansätze mit unterschiedlicher Wirkung. Hierzu gehört die Trockenreinigung durch Abkratzen oder Abbürsten (Drahtbürste), das Abflämmen oder die Hochdruckreinigung (ideal ist der Einsatz mit Heißwasser) der Fassade. Häufig wird der Nassreinigung ein biozider Wirkstoff zugegeben. Ein bloßes Überstreichen der Fassade kann erneut zu Problemen führen

Herausforderung Efeu

Alle Efeusorten wachsen negativ phototrop (also dem Licht entfliehend). Aus diesem Grund muss sichergestellt werden, dass die Haftwurzeln nicht in offene Fugen oder kleine Risse eindringen können, da sonst die Sprengkraft der Wurzeln hinzukommt. Außerdem entziehen die Wurzeln dem Untergrund Wasser und Nährstoffe – letzteres in Form von Bindemittel, so dass sich langfristig das Baustoffgefüge lockert. Hinzu kommt die Zersetzung des Untergrundes durch Ausscheiden organischer Säuren (z. B. Huminsäuren). Dieser Einfluss wird der chemisch-biotischen Verwitterung zugeschrieben. Die Anwesenheit der organischen Säuren verstärkt zudem die Wirkung der Kohlensäure in der Luft und ist für die Bildung metallorganischer Komplexe (so genannter Chelate) verantwortlich, die zu den wichtigsten Verwitterungsreaktionen zählen (Abbildung 1).

Durch das Wachstum von 20 bis 25 Meter Höhe muss außerdem die Flächenlast beachtet werden, die in der Literatur mit ca. 0,35 kN pro m² angegeben wird (Schnee- und Eislasten bereits inkludiert). Aus diesem Grund sollten Wärmedämm-Verbundsysteme z. B. nicht mit Haftwurzelkletterer bepflanzt werden.

Das große Krabbeln

Ein ganz anderes Beispiel für mikrobiellen Bewuchs auf Fassaden stellt die so genannte Mauerspinne dar. Hierbei handelt es sich um kleine Spinnentiere, die auf Fassaden kleine, kreisrunde Spinnennetze hinterlassen, auf und in denen sich Staub ansammelt, so dass das Erscheinungsbild im ersten Moment an den bekannten Algen- und Pilzbewuchs erinnert. Da das Problem nicht immer, aber überwiegend, nach Renovierungsanstrichen auftaucht, wird in der Fachpresse oft ein direkter Bezug zwischen der Beschichtung oder Farbe und dem Auftreten der Mauerspinnen hergestellt. Dieser Bezug lässt sich aber objektiv und über Fakten nicht belegen.

Spinnennetze auf der Fassade

Das Hauptproblem sind nicht die Spinnentierchen selbst. Diese sind mit einigen wenigen Millimetern Durchmessern nur aus der unmittelbaren Nähe zu erkennen. Ärgerlich sind vor allem die Spinnennetze, in denen sich Schmutz, Sporen, Kleinstinsekten und dgl. verfangen. Dadurch bilden sich mit zunehmender Dauer mehrere Zentimeter Durchmesser große Flecken auf der Fassade. Besonders ärgerlich ist dies, wenn sich bis zu mehrere hundert solcher Spinnennetz auf einer Fassade bilden. Dann wirkt die Fassade schmutzig, grau und fleckig. Meistens treten diese im regengeschützten Bereich, also unter einem Dachüberstand oder Fassadenvorsprung, unter einer auskragenden Balkonplatte oder einer Fensterbank, auf. Besteht die Fassade dann noch aus einem weißen oder sehr hellen Farbton, fällt dies umso mehr auf. Besonders „lieben“ die Spinnentierchen Putze mit einer sehr offenporigen Struktur, wie z. B. Kratzputze, in denen sie sich verstecken können.

Bei der auf Fassaden anzutreffenden Mauerspinne handelt es sich um die Gattung „Dictyna civica“, die zur Familie der Kräuselspinnen gehört. Man geht heute davon aus, dass diese Spinnenart aus dem Mittelmeerraum zu uns eingewandert ist. Einer der Gründe, die dafür sprechen, sind die bevorzugten Habitate, die trocken und warm sein müssen. Dem entsprechend trifft man die Mauerspinnen vor allem auf der Ostseite (trocken) oder Südseite (warm) von Gebäuden. Westfassaden werden eher selten befallen und wenn, dann nur in Bereichen, die durch Balkone, Dachüberstände oder Fensterbänke und Gesimse vor Regen schützen. Und dann reichen bereits schon kleine Nischen, Ritzen oder Poren, damit sich die Spinnentierchen ansiedeln. Befindet sich dann noch in der Nähe eine Lichtquelle, ist der Ort nahezu perfekt. Nachts tummeln sich dort Kleinstinsekten, die als Nahrung für die Mauerspinnen dienen.

Im Zusammenhang mit Mauerspinnen geht es meistens um die Frage, ob die Oberfläche von Fassaden zerstört wird und wie man dieses „optische Problem“ wieder los wird? Treten Mauerspinnen vor allem kurz nach einer Renovierung auf, stellt sich oft noch die Frage, ob der Anstrich oder die Beschichtung einen Einfluss (oder so gar Ursache) auf die Ansiedlung hat? Aufgrund von untersuchten Objekten weiß man, dass die Fassadenoberfläche oder Baustoffe durch die Mauerspinnen nicht zerstört werden. Außerdem weiß man, dass es zwischen dem vermehrten Auftreten der Spinnentierchen keinen direkten Bezug zu Baustoffen oder Untergründen gibt, dafür aber einen Zusammenhang zur geografischen und meteorologischen Lage des Gebäudes und bedingt zur Bauweise gibt. Neubauten können genauso stark besiedelt werden wie Altbauten. Und auch in der Frage nach der Zusammensetzung und dem Bindemittel der Beschichtungsstoffe lässt sich keine Regel ableiten. Organisch gebundene Beschichtungen werden genauso häufig besiedelt wie mineralische Oberflächen. Allerdings fällt auf, dass Gebäude in der Nähe von Seen und Flüssen sowie in Tälern stärker betroffen sind. Und tendenziell kann man festhalten, dass wärmegedämmte Gebäude weniger betroffen sind. Dies lässt sich u. a. damit erklären, dass durch die Außendämmung, z. B. mit einem Wärmedämm-Verbundsystem, die Wärme im Baukörper gespeichert bleibt, was wiederum zu kalten Fassadenoberflächen führt. Dies wiederum bedeutet, dass die Temperaturschwankungen auf der Oberfläche zwischen Tag und Nacht sowie Sommer und Winter zu stark sind und für die wärmeliebenden Spinnentierchen ein „Unbehagen“ darstellen.

Was tun gegen Spinnennetze?

Bleibt noch die Frage zu klären, wie man das „Problem“ los wird? Bisher sind keine sinnvollen und vor allem angemessenen Lösungen bekannt. Es handelt sich um eine Verschmutzung, die am einfachsten und kostengünstigsten durch eine Reinigung beseitigt wird. Immer mit dem Risiko verbunden, dass man tiefere Bereiche nicht erreichen wird oder diese relativ schnell wieder besiedelt werden können. Ein Lösungsansatz mit speziellen Farben, denen Biozide zugegeben werden, scheidet deshalb aus, da sich die Spinne weder vom Beschichtungsstoff ernährt, noch ihm Feuchtigkeit entzieht. Die Alternative wäre die Zugabe von Insektiziden, um der Spinne die Nahrung zu entziehen. Aufgrund der umweltrelevanten „Risiken und Nebenwirkungen“ erscheint diese Variante keine Lösung zu sein.

Abb. 2: Spechtschaden an einer gedämmten Fassade

Das große Hämmern

Ein ganz anderer Vertreter, der auf Fassaden – und hier ausschließlich wärmegedämmte Fassaden mit einem Wärmedämm-Verbundsystem – sein Unwesen treibt, ist der Specht. Auch wenn Spechtschäden (Löcher) an Wärmedämm-Verbundsystemen relativ selten vorkommen, sind sie besonders ärgerlich, da sie das WDVS nachhaltig schädigen und Betroffene machtlos sind. Man geht heute davon aus, dass der Systemaufbau eines WDVS auf einen Specht ähnlich wie ein Baumstamm klingt. Die Putzschicht wirkt hierbei wie die Rinde, die Dämmschicht wie morsches Stammholz (Weißfäule). Meist sind Gebäude in der Nähe von größeren Baumbeständen wie z. B. Parks betroffen. Bevorzugte Angriffsstellen sind hierbei Hauskanten (Abbildung 2).

Je weicher und/ oder rauer die Putzoberfläche ist, desto besser können sich Spechte daran festhalten. Je dünner wiederum die Putzschicht ist, desto einfacher wird die Oberfläche zerstört. In den meisten Fällen klopft der Specht in die Dämmschicht eine richtige Höhle. Der Innendurchmesser kann bis zu 10cm betragen. Besonders auffällig sind Spechtschäden im Spätsommer bis Herbst, selten im Frühling. Ob hierfür die Balz-/ Brutzeit der Spechte oder der zu dieser Jahreszeit übliche hohe Anteil an Insekten auf der Fassadenoberfläche verantwortlich ist, konnte bisher nicht eindeutig geklärt werden. Der Erfolg empfohlener Abwehrmaßnahmen wie Girlanden, Windspiele oder Greifvogel-Attrappen hält sich bisher in Grenzen. Und auch der Versuch, besonders „Spechtresistente“ Oberflächen anzubieten, wirkt angesichts der geringen Fälle (von einigen Wenigen pro Jahr!) als überzogen.

Das große Schleimen

Ein echtes Phänomen sind so genannte Schneckenspuren. Wer nun an die schleimigen Rückstände der Schalenweichtiere denkt, liegt völlig falsch. Hinter dem Begriff verbirgt sich eine Erscheinung, die in der Praxis nur an Fassaden auftritt, die frisch gestrichen wurden und nur kurzzeitig einer Feuchte- bzw. Nebel/Tau- oder Regeneinwirkung ausgesetzt war.

Die Ursache liegt in den Additiven, mit denen die Eigenschaften der Fassadenfarben eingestellt werden können. Hierbei handelt es sich um wasserlösliche Bestandteile wie z. B. Emulgatoren, Verdicker und Netzmittel. Bei der physikalischen Trocknung der frisch aufgebrachten Beschichtung werden diese Additive, je nach Saugfähigkeit des Untergrundes und der Umgebungsbedingungen, zum Teil vom Untergrund aufgenommen. Der andere Teil gelangt an die Oberfläche. Kommt es zu Niederschlägen (kurzer Regenschauer oder Oberflächenkondensation in den Nachtstunden) werden diese wasserlöslichen Bestandteile wieder gelöst und verbleiben nach der Trocknung als glänzende Stellen in Tropfenform oder in Streifen. Aus diesem Grund sind diese Erscheinungen besonders gut bei matten Beschichtungen und gleichzeitigem Auftreten von Streiflicht zu erkennen.

Es handelt sich bei „Schneckenspuren“ nur um eine temporäre Erscheinung. Die Erfahrung zeigt, dass dieses optische Problem durch mehrmaliges Beregnen abgespült wird. Infolgedessen kann man Schneckenspuren auch durch eine Nassreinigung sofort beseitigen, wenn dies den Auftraggeber stört. Die Eigenschaften der Beschichtung werden durch dieses Auswaschen nicht verändert (Abbildung 3).

Abb. 3: „Schneckenspuren“ – Auswaschung von organischen Bestandteilen aus dem Anstrich

ÜBER DEN AUTOR

Frank Frössel

ist Leiter Marketing und Kommunikation bei der Sievert AG inkl. dem Produktmanagement, Fachbuchautor und Sachverständiger sowie Dozent und Mitglied in einschlägigen Fachverbänden.