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Wann wachsen Schimmelpilze und wie hilft der UBA-Leitfaden?

Die aktuelle Ausgabe der Fachzeitschrift „Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft“ informiert umfassend zu Schimmel in Gebäuden. Unsere exklusive Leseprobe erläutert, unter welchen Bedingungen Schimmelpilze auf Baumaterialien wachsen können und wie der neue UBA-Leitfaden bei der wirtschaftlichen Instandsetzung befallener Bauteile helfen kann.

Cover Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft - Beitrag
Die neue Ausgabe der Fachzeitschrift „Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft“ stellt eine Sammlung vertiefender Artikel zu Schimmel in Innenräumen dar. B+B veröffentlicht einen gekürzten Artikel als exklusive Leseprobe.

Bei Schimmelbefall – der Begriff meint hier und im Folgenden jeglichen mikrobiologischen Bewuchs – stellt sich stets die Frage nach der Ursache. Streitfälle beruhen auf Anspruchsverhältnissen, also auf berechtigten oder vermeintlichen Ansprüchen von Mietern gegenüber Eigentümern, Versicherungsnehmern gegenüber Versicherern oder Käufern gegenüber Verkäufern. Den Anspruchsverhältnissen liegen Verträge zugrunde, die jeweils dahin gehend zu prüfen sind, ob sich Ursachen aus dem vertraglichen Gegenstand ergeben oder ob andere Sachverhalte zur Schimmelbildung geführt haben. Ein Mieter wird sich gegenüber einem Eigentümer nur durchsetzen können, wenn der vertragliche Gegenstand (die angemietete Wohnung) eine Beschaffenheit aufweist, die auch bei üblicher Nutzung zwangsläufig zur Schimmelbildung führen muss. Etwa vergleichbar liegen die Anspruchsverhältnisse zwischen Käufern und Verkäufern. Versicherungsnehmer begründen ihre Ansprüche aus versicherten Ereignissen, z. B. versicherten Folgen von Undichtheiten von Wasser führenden Leitungen, unter der Voraussetzung, dass die übliche Vorsorge zur Vermeidung solcher Schäden getroffen wurde.

Anspruchsverhältnisse der Beteiligten

Beruht Schimmelbildung z. B. auf zu hoher relativer Raumluftfeuchte, lassen sich Fehler bei der Nutzung einer Immobilie gegenüber Verkäufern oder Vermietern üblicherweise nur durchsetzen, wenn gegen Schimmelbildung installierte Lüftungseinrichtungen von den Nutzern zwar richtig bedient wurden, jedoch fehlerbehaftet sind. Ist eine Schimmelbildung auf die Möblierung der Räume zurückzuführen, stellt sich die Frage, ob die Anordnung der Möblierung bereits vertraglich, z. B. aufgrund einer planerischen Entscheidung oder fehlender Alternativen, vorgegeben war oder ob ein Nutzungsfehler vorliegt.

Analysen der Entstehung von Schimmelbildungen sind meistens sehr komplex, da selten nur ein einziger Faktor, sondern in der Regel sich überlagernde Aspekte als Ursache vorliegen. In der Ursachenermittlung muss daher der erforderliche Aufwand in angemessenem Verhältnis zum konkreten Problem festgelegt werden, es sei denn, dass die Betroffenen darüber hinausgehende Leistungen wünschen.

Wachstumsvoraussetzungen für Schimmelpilze

Der „Ursachenbaum“ des neuen UBA-Schimmelleitfadens (UBA, 2017, S. 155) setzt als primäre Ursache von Schimmelbildungen das Angebot von Feuchte voraus. Um Schimmelbildung in Innenräumen zu vermeiden, wurde bislang auf das Unterschreiten einer relativen Raumluftfeuchte von 80 % gesetzt (z. B. in der DIN 4108-2). Dies reicht im modernen Wohnungsbau jedoch nicht mehr aus, da der heute übliche energetische Wärmeschutz zu höheren inneren Oberflächentemperaturen führt, sodass das Kriterium einer relativen Raumluftfeuchte von maximal 80 % keine Rolle mehr spielt. Aufgrund der heute höheren Oberflächentemperaturen der Wände dürften Schimmelpilze dort auch bei sonst für sie günstigen Rahmenbedingungen eigentlich nicht wachsen. Neben der Ursache „Feuchtegehalt“ führt der „Ursachenbaum“ im neuen UBA-Schimmelleitfaden daher weitere eine Schimmelbildung begünstigende Faktoren an, z. B. Baustoffeigenschaften oder eine ungenügende Luftanströmung der Bauteiloberflächen.

In stark feuchten bis nassen Umgebungen wachsen meistens keine Schimmelpilze. Eine Ausnahme bilden die Arten der Gattung Fusarium, die z. B. in Schwimmbädern auf verunreinigten oder schlecht vernetzten Polymerverfugungen auch unter Wasser wachsen und dort zu schwer zu entfernenden Verschwärzungen sowie hygienisch relevanten Belastungen führen können. Feuchte Tropfsteinhöhlen sind in der Regel hygienisch unbedenklich und werden sogar für die Therapie bei Lungenerkrankungen genutzt. Sinkt in diesen Höhlen aufgrund natürlicher oder menschlicher Einflüsse die relative Luftfeuchte jedoch auf einen Wert nahe 95 %, können insbesondere bei geringer Luftbewegung Schimmelpilze wachsen. In Höhlen mit frühgeschichtlichen Höhlenmalereien bewirken so entstandene Schimmelpilze nun erhebliche Schäden, während die Höhlen seit der Entstehung der Malereien vor 18.000 Jahren kaum Veränderungen unterlagen (Orial et al., 2011).

Zur Energiegewinnung nutzen Schimmelpilze die Oxidation organischer Verbindungen. Beim Stoffwechsel bilden Schimmelpilze verfärbende Pigmente, schädigen Werkstoffe durch Biokorrosion sowie Biooxidation und können hygienisch relevante, allergene Sporen sowie Stoffwechselprodukte freisetzen.

Schimmelpilze sind in der Lage, ein weites Nährstoffspektrum selbst bei geringen Konzentrationsangeboten unter sehr unterschiedlichen Feuchteangeboten an Bauteiloberflächen zu nutzen. Dabei passen sie sich der Materialfeuchte an, die sich aufgrund der Anlagerung von Wassermolekülen in Poren von Baustoffen (Sorption) bei relativen Luftfeuchten zwischen 65 % und 95 % einstellt.

Aufbau selbstschützender Biofilme

Welche Bedeutung dies für das Wachstum von Schimmelpilzen in Innenräumen haben kann, zeigt eine aktuellere Studie (Bekker et al., 2012). Darin wurde festgestellt, dass das Keimverhalten von trockenen Sporen bzw. feuchten Sporensuspensionen sehr unterschiedlich ausgeprägt ist und einen bedeutenden Einfluss auf die späteren Feuchteansprüche von Schimmelpilzen in Innenräumen haben kann. In der Regel in Innenräumen vorkommende luftgetragene Sporen mit geringem Wasseranteil und hohen Anteilen energiereicher Speicherstoffe können einen hygroskopischen Biofilm als Schutz vor Austrocknung und Keimfähigkeitsverlust aufbauen, und zwar bis zu Werten der relativen Luftfeuchte unter 40 %. Der Aufwuchs von Schimmelpilzen mit Sporensuspensionen zeigte dagegen keine Ausbildung eines solchen feuchtekonservierenden Biofilms. Derartige schützende Biofilme waren bisher fast ausschließlich von feuchteempfindlichen Bakterien bekannt (Flemming, 1994). Die genannte Studie zeigte, dass auch Schimmelpilze unter Innenraumbedingungen in der Lage sind, Biofilme auszubilden, die das Austrocknungs- und Benetzungsverhalten der Baustoffe verändern.

Die Ionenaustauschkapazität der Biofilme erhöht zudem die Resistenz gegenüber Biozidbehandlungen, was die Behandlung eines ausgewachsenen mikrobiellen Befalls deutlich erschwert. Daher kommt Sofortmaßnahmen bei einem Schimmelbefall vorrangige Bedeutung zu. Wird bei Entdeckung eines kleineren Befalls nichts unternommen, trägt dies wesentlich dazu bei, dass ernsthafte Probleme durch Ausweitung des Befalls entstehen können. Denn ein kleiner Befall kann mit den beschriebenen Mechanismen auch ohne weitere bauliche Ursache die Grundlagen seiner weiteren Ausbreitung selbst schaffen.

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Bauseitige Faktoren

Sauberkeit und Lüftung. Oberflächige Schmutzanreicherungen begünstigen nicht nur die weit verbreitete Hausstauballergie, sondern auch das Schimmelpilzwachstum. Schmutz erhöht die hygroskopische Wasseraufnahme und damit die Verfügbarkeit von Feuchte und verstärkt zudem die Faser- und Partikelanhaftungen. Schimmelpilzen stehen dadurch aus Verunreinigungen außerdem zusätzliche Nährstoffe zur Verfügung.

In gering feuchtebelasteten Wohn- und Arbeitsräumen kann durch eine ausreichende Luftbewegung einem erneuten Befall von Schimmelpilzen wirkungsvoll begegnet werden. Schimmelpilze meiden selbst für sie sonst günstig feuchte Baustoffoberflächen, wenn Luft über die Bauteiloberflächen streicht (Padfield, 2002).

Schimmelpilze meiden bewegte Luft

Baustellenhygiene und Baurestfeuchte. Bei Baumaßnahmen wird oft zu wenig Wert auf eine angemessene Baustellenhygiene gelegt. Rasche und gezielte Bautrocknung, der Schutz von mikrobiell empfindlichen Baustoffen (z. B. Holzwerkstoffe, Gips- und Papierprodukte) vor vermeidbaren Feuchtebelastungen und Verschmutzungen beim Transport und auf der Baustelle sind wichtige Voraussetzungen zur Vermeidung mikrobiell bedingter Schäden.

Unter Zeitdruck begangene handwerkliche Fehler bei den immer umfassender werdenden haustechnischen Installationen sind zunehmend Ursache kostenträchtiger Wasserschäden. Diese können bei den inzwischen vermehrt eingesetzten organisch basierten und damit mikrobiell sensiblen Baustoffen zu erheblichen Schimmelschäden führen.

Baustoffstruktur. Neben einer ausreichenden Feuchteversorgung spielt für einen Schimmelbefall die Struktur des Baustoffs eine wichtige Rolle.

Wasser abweisende Beschichtungen (z. B. organisch basierte und damit nährstoffreiche Silikonharzfarben) verhindern zwar den Eintrag von Feuchte, binden jedoch an den Oberflächen meist schneller Schmutz. Diese Schmutzanreicherungen können einen mikrobiellen Befall begünstigen, solange Beschichtungen nicht mit anhaltend wirksamen keimhemmenden Zusätzen (Bioziden) ausgestattet sind. Diese können sich in Einzelfällen jedoch wiederum negativ auswirken und so dem Gesamtziel einer gesunden Wohnumgebung entgegenstehen.

Kalkputze als Feuchtepuffer

Schimmelpilze Baustoffe
Die grünliche Fluoreszenz zeigt den massiven Aufwuchs eines mikrobiellen Befalls auf einem feuchtespeichernden Gipsputz an (links). Die offene Porenstruktur und Alkalität eines Kalkputzes reduziert den mikrobiellen Aufwuchs bei gleichen Feuchtebedingungen deutlich (rechts). (Abb.: Matthias Zöller/Thomas Warscheid)

Bei mineralischen Systemen ist das Porensystem weitgehend offen. Die Porenoberfläche ist im Vergleich zu kunststoffbasierten Systemen wesentlich größer. Dabei sind Kalkputze zur Vermeidung von Schimmelbefall günstiger als Gipsputze.

Bei einer sich zeitweise bildenden Oberflächenfeuchte z. B. an Wärmebrücken kann zunächst Feuchte in größerer Menge im Porenraum von Kalkputzen gespeichert werden. Diese kann bei höheren Temperaturen oder mehr Luftbewegung bei diffusionsoffenen Kalkputzen schneller abtrocknen als bei kunststoffbasierten oder gipshaltigen Beschichtungen. Kalkputze oder Kalkschlämmen mit mineralischen Beschichtungen funktionieren so als wirksame Feuchtepuffer.

Nährstoffe und pH-Wert. Auf Baustoffen mit einem hohen Nährstoffangebot wachsen Schimmelpilze bereits bei vergleichsweise niedriger Raumluftfeuchte. Zu diesen Materialien zählen

  • leicht verwertbare organische Baustoffe, z. B. aufgrund ihres Celluloseanteils Tapeten, Holz, Stroh, Holzfaserdämmplatten, Papier und Schrotkork,

  • polymere Dichtstoffe und Beschichtungen, z. B. Dispersionsfarben, sowie

  • Ablagerungen (an)organischer Aerosole auf exponierten Baustoffoberflächen, z. B. Ammonium, Nitrate, aliphatische Kohlenwasserstoffe, polycyclische aromatische

  • Kohlenwasserstoffe, Phthalate (Weichmacher in Kunststoffen).

Eine mikrobielle Kontamination sorgt mit ihrem Biofilm zusätzlich für eine klebrige Oberflächenstruktur und dadurch für die weitere Anlagerung nährstoffreicher Partikel sowie Aerosole. Einem Erstbefall folgt somit die Ausbreitung und Etablierung eines nachfolgenden komplexen Bewuchses, der sich dann immer weiter entwickelt.

Mineralische Baustoffe im Vorteil

Mineralische Baustoffe und Beschichtungen sind dagegen aufgrund ihrer ausgeprägten Feuchtepufferung erheblich weniger anfällig gegenüber Feuchtebelastungen und nachfolgendem mikrobiellem Befall. Ihre mineralischen Komponenten bieten auch keine zusätzlichen Nährstoffe für Mikroorganismen. Die oft höhere Alkalität von Kalkputzen mit gegebenenfalls silikatischen Beschichtungen führt selbst unter anhaltender Feuchtebelastung weniger oft zu mikrobiellem Befall oder verzögert diesen zumindest stark (Warscheid, 2007).

Es lässt sich resümieren, dass bei gleicher Raumluftfeuchte in Abhängigkeit von der Sauberkeit und der Wohnraumnutzung sowie der Art der Baustoffe und Beschichtungen unterschiedliche Wachstumsvoraussetzungen für Mikroorganismen bestehen.

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Die Bedeutung der Nutzungsklassen im UBA-Schimmelleitfaden

Schimmel-Nutzungsklassen UBA-Tabelle
Tabelle 1: Nutzungsklassen des neuen UBA-Schimmelleitfadens (nach UBA, 2017, S. 123–125)

Die früheren Leitfäden des Umweltbundesamtes zu Schimmelbefall aus den Jahren 2002 und 2005 (UBA, 2002; UBA, 2005) rieten dazu, bei einem Schimmelbefall die Dringlichkeit von Maßnahmen und erforderliche weitere Schritte von Spezialisten beurteilen zu lassen. Kriterien waren der jeweilige Gesundheitszustand der Bewohner, Ausmaß und Aktivität des Schimmelschadens, die Art der Schimmelpilze sowie die Art und Weise der Raumnutzung. Da jedoch keine nach Gebäudebereichen abgestuften Empfehlungen ausgesprochen wurden, sind oft Bauteile abgebrochen und ausgetauscht worden, obwohl dies aus hygienischen Erwägungen nicht immer notwendig gewesen wäre.

Der neue UBA-Schimmelleitfaden differenziert dagegen nun erstmals nach 4 Nutzungsklassen (Tabelle 1).

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Der UBA-Schimmelleitfaden als Hilfestellung für eine erfolgreiche Schimmelinstandsetzung

Der neue UBA-Schimmelleitfaden ist keine Grundlage zur Klärung von rechtlichen Anspruchsverhältnissen, er distanziert sich ausdrücklich davon. Es geht vielmehr um die Festlegung von Maßnahmen im konkreten Einzelfall, um Gefahren abzuwehren. Der Leitfaden bietet daher für jeden Betroffenen eine Hilfestellung. Nicht immer müssen alle denkbaren Untersuchungen vorgenommen werden, nicht immer Bauteile abgebrochen und ersetzt werden. Der Leitfaden lässt ausdrücklich eine abgestufte Vorgehensweise zu. Nicht nur die Maßnahmen der Instandsetzung, sondern auch die der Untersuchung sind dabei angemessen festzulegen. Gegebenenfalls genügen Sofortmaßnahmen zur Vorbeugung gegen mögliche Gesundheitsrisiken. Wenn gesundheitliche Risiken abgewendet, die Ursachen beseitigt und ein für die Nutzungsklasse üblicher hygienischer Standard erreicht sind und nicht zu erwarten ist, dass aus dem bestimmten Ereignis weitere Gesundheitsrisiken folgen, ist es nicht erforderlich, weitere Maßnahmen sowohl zur Untersuchung als auch zur Instandsetzung zu ergreifen.

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„Spielräume“ im Leitfaden fordern die Beteiligten

Der neue UBA-Schimmelleitfaden stellt mit den allen Maßnahmen zugrunde gelegten Nutzungsklassen für Räume ein sinnvolles und handhabbares Hilfsmittel zur Sanierung dar. Doch bestehen Risiken hinsichtlich der Anwendung, da der Leitfaden nicht scharf genug abgrenzt, wann welche Nutzungsklasse anzusetzen ist, sodass Interpretations- und damit Entscheidungsspielräume entstehen. Damit wächst die Verantwortung derjenigen, die ihre Leistungen bei der Sanierung von Schimmelschäden anbieten, die jeweils passende Untersuchung und die jeweils angemessene Maßnahme vorzuschlagen.

 Instandsetzungen sind in erster Linie unter dem Aspekt der Gefahrenabwehr unter Berücksichtigung der hygienischen Anforderungen entsprechend der jeweiligen Nutzungsklasse zu planen und auszuführen. Dies erfordert, dass denjenigen, die verantwortungsvoll der Pflicht nachkommen, eine Entscheidung nach diesen Vorgaben zu treffen, ein im Rahmen der Zielsetzungen des Leitfadens angemessener Spielraum zugestanden werden muss. Anwender des Leitfadens sollten sich daher genau überlegen, welche Maßnahmen jeweils notwendig sind, um einen gesundheitlich unbedenklichen Zustand zu erreichen, der bei gleicher Art von Räumen üblich ist.

Der Leitfaden bietet in seiner Vielfalt Auswahlmöglichkeiten, um für den konkreten Anwendungsfall eine anerkannte Regel der Technik zu finden. Diese Regeln stellen den Mindeststandard dar, um den Werkerfolg sicherzustellen. Es sollen keine Maßnahmen ergriffen werden, die nach objektiven Kriterien nicht erforderlich sind. Die Ansprüche können im konkreten Fall darüber hinausgehen. Wenn z. B. Reinraumbedingungen in Wohnräumen wegen persönlicher Disposition oder erhöhte Anforderungen in Nebenräumen, die nicht im Raumverbund zu Wohnräumen stehen, notwendig werden, gehen diese Anforderungen über die des neuen Leitfadens hinaus. Planer und Sachverständige sind daher gehalten, ihre Auftraggeber über wirtschaftliche Risiken aus möglicherweise übertriebenem Aufwand aufzuklären, wenn sie mehr als das Notwendige tun. Nur so können sie vermeiden, sich eventuellen Schadensersatzanforderungen auszusetzen.

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Autoren

Prof. Dipl.-Ing. Matthias Zöller

Honorarprofessor für Bauschadensfragen am Karlsruher Institut für Technologie (Universität Karlsruhe); Architekt; von der IHK Pfalz ö. b. u. v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden; Leiter der Bauschadensforschung und der Aachener Bausachverständigentage am AIBau Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik; Mitarbeit am UBA-Schimmelleitfaden 2017

Dr. rer. nat. Thomas Warscheid

Geomikrobiologe; Gutachter auf dem Gebiet der Werkstoffmikrobiologie; Inhaber und Leiter der LBW-Bioconsult, Wiefelstede; von der IHK Oldenburg ö. b. u. v. Sachverständiger für Mikrobielle Schäden im Bauwesen; Vorsitzender des Netzwerks Schimmel e. V .

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