Prinzipiell können sich an allen möglichen Gebäudefassaden Algen und Pilze ansiedeln, die nach einer gewissen Zeit punktuell oder flächig als grau-grünlicher bis schwarzer Bewuchs zutage treten. Kaum ein Fassadenmaterial ist dagegen gefeit – egal, ob Glas, Holz, Klinker, Kunststoff, Metall, Sichtbeton oder Stein. Auffallend häufig sind jedoch die Putzoberflächen von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) betroffen – insbesondere solche mit sehr dünnen Kunststoffputzen.
Zwar beeinträchtigen diese „lebenden“ Verschmutzungen keineswegs die bauphysikalische Funktionalität der Außenwand beziehungsweise des Dämmsystems, jedoch beeinträchtigen die Flecken und Schlieren erheblich die Fassadenoptik. Ob und wann sich ein solcher Algenbefall einstellt, hängt zuvorderst von der Konstruktion einer Fassade und den standortbedingten Faktoren ab – aber auch von der System- beziehungsweise Materialwahl, wie das folgende Schadensbeispiel zeigt.
Gründe für Algenwachstum sind vielfältig
Bereits nach zwei Jahren kam es bei dem neu gebauten Mehrfamilienwohnhaus an der WDV-Fassade zu grünen und braunen Verfärbungen, stellenweise unterbrochen von hellen, kreisrunden Flecken. Diese stellten sich rasch als ein Algen- und Flechtenbewuchs heraus, der sich besonders deutlich an folgenden Bereichen zeigte:
- am Sockel oberhalb der Plattenbeläge von Balkon und Dachterrasse,
- in Fensterlaibungen oberhalb der Fensterbänke,
- auf der nach Nordwesten orientierten Gebäuderückseite.
Streit entstand nun darüber, wer diese optische Beeinträchtigung an der Außenwand aus 24 Zentimeter dickem Kalksandsteinmauerwerk mit 18 Zentimeter Polystyrol-WDVS sowie einem organischen, dünnen Putz zu verantworten hätte.
Dass es sich bei den dunklen Verfärbungen auf den Fassadenflächen um einen Algenbefall handelte, der in der Regel auftritt, wenn über einen längeren Zeitraum ausreichend viel Feuchtigkeit auf den Fassadenoberflächen verbleibt – darüber war man sich schnell einig. Als weitaus schwieriger gestaltet sich in solchen Fällen die Bestimmung der Ursache. Die Gründe, warum sich Algen bilden, sind vielschichtig, sodass eine Prognose, wann oder ob überhaupt eine Veralgung von Fassaden oder bestimmter Teilflächen auftritt, nicht verlässlich gegeben werden kann.
Risikofaktoren für Algenwachstum können klimatische Einflüsse sein oder im Zusammenspiel mit der Umwelt liegen, worauf weder Planer noch Ausführende Einfluss nehmen können. Die örtliche Schadstoffbelastung beziehungsweise Luftqualität hängt maßgeblich davon ab, ob sich das konkrete Objekt in städtischer oder ländlicher Lage befindet. Je reiner die Luft, desto größer die Gefahr einer mikrobiologischen Besiedelung der Fassaden. Entscheidend ist auch die Frage des vorgefundenen Feuchtehaushalts: Steht das Gebäude in regenreichen oder trockenen Gebieten? Ist es geschützt oder frei stehend? Wie stark ist die UV-Einstrahlung auf die jeweiligen Flächen?
Auch die Stärke der Windanströmung kann ein Risikofaktor sein. Je stärker der Wind, desto größer die Schlagregenbeanspruchung und die Belastung durch Sporen – gerade in landwirtschaftlichen Regionen. Andererseits trocknen in windigen Regionen die Fassadenoberflächen schneller ab, was einem Algenbewuchs entgegenwirkt. Ein naher und/oder sehr dichter Baumbestand kann den „Infektionsdruck“ zusätzlich erhöhen, verstärkt durch die anhaltende Verschattung der Fassaden oder Teile davon.
Fehlender Feuchteschutz und auskühlende Oberflächen
Im Gegensatz dazu kann ein Planer durchaus die bautechnischen Risikofaktoren beeinflussen, indem er durch die Gestaltung der Fassade in deren Feuchtehaushalt unmittelbar eingreift. Es ist unstrittig, dass jeder Zentimeter mehr an Dachüberstand die Fassade besser vor einer dauerhaften Feuchtebelastung schützt und dass nur ausreichend dimensionierte Tropfkanten ablaufendes Wasser von der Fassadenoberfläche fernhalten.
Auch der energiesparende Wärmeschutz hat bauphysikalische Konsequenzen und beeinträchtigt das Risiko der Algenbildung: Je besser Fassaden gedämmt werden, desto weniger durchdringt die Wärme die Wand von innen nach außen. Mit steigendem Wärmeschutz nimmt demzufolge die Auskühlung der äußeren Wandoberfläche zu und verzögert deshalb das Abtrocknen der Fassadenoberflächen, was wiederum das Algenwachstum befördert.
Besonders stark zeigt sich dieser Abkühlungseffekt bei hinterlüfteten Bekleidungen gedämmter Fassaden oder auch auf dünnen Putzschichten von Wärmedämmverbundsystemen, da diese eine geringe Wärmespeicherkapazität aufweisen. Auf den ausgekühlten Oberflächenschichten sinkt die Taupunkttemperatur über einen längeren Zeitraum, das entstehende Oberflächenkondensat trocknet langsamer ab und die Fassade bleibt länger feucht. Ein Algenwachstum kann in solchen Fällen nicht dauerhaft verhindert werden. Als vorteilhafter sind dickschichtige Putzsysteme zu bewerten, da diese eine höhere Wärmespeicherkapazität aufweisen.
Bindemittel, Beschichtung, Putzsystem und der pH-Wert
Womit wir bei den materialspezifischen Einflussfaktoren angelangt sind, die von den ausführenden Firmen entsprechend angepasst und optimiert werden können. Neben der Schichtdicke des Putzsystems (Wärmespeicherung) spielen die Wasseraufnahmekapazität (Saugfähigkeit) und Diffusionsoffenheit (Austrocknung) eine Rolle.
Gut benetzbare Oberflächen, die hydrophil – also wasseraufnehmend – eingestellt sind, saugen das oberflächlich anfallende Niederschlagswasser oder Kondensat auf, speichern es und geben es zeitverzögert wieder an die Außenluft ab. Dieser Prozess entzieht der Putzoberfläche die Feuchtigkeit, die Algen für ihr Wachstum benötigen. Genau das umgekehrte Prinzip verfolgen stark hydrophobe Putzoberflächen, die so wasserabweisend konzipiert sind, dass das abperlende Wasser einer kritischen Feuchtebelastung entgegensteht.
Als weitere Einflussfaktoren auf das Feuchteverhalten gelten:
- die Art des Putzbindemittels (mineralisch oder organisch),
- sonstige Zusätze (Farbpigmente, Biozide) oder
- der pH-Wert der Schlussbeschichtung.
Je dunkler eine Fassadenbeschichtung ist, desto stärker erwärmt sich die Oberfläche, wodurch eine feuchte Putzfläche rascher abtrocknet. Auch anfangs stark alkalische Putzsysteme beugen eine Zeit lang dem Algenwachstum vor. Jedoch reduziert sich dieser Schutz mit zunehmender Standzeit. Biozide, die häufig organisch gebundenen Fassadenputzen beigemischt werden, um den mikrobiologischen Bewuchs zu verhindern, verlieren mit der Zeit ihre Schutzwirkung, da sie wasserlöslich sind und allmählich ausgewaschen werden – nicht gut für Natur und Umwelt.
Mineralische Putz- und Beschichtungssysteme sind robuster
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass die verschiedenen bautechnischen und baukonstruktiven Aspekte zwar das Risiko eines Algenbewuchses minimieren können. Aber gerade bei hellen Fassaden lässt es sich nicht sicher ausschließen, dass es doch zu einem Bewuchs kommt. Materialspezifische Parameter können die Besiedlung von Fassaden zwar verzögern, aber nicht vollständig verhindern.
Als Empfehlung für Putzfassaden, insbesondere im System mit WDVS, gilt ein mineralisches Putz- und Beschichtungssystem: Solche Putzsysteme sind hydrophil und diffusionsoffen eingestellt und weisen eine hohe Anfangsalkalität auf, um die Bewuchsanfälligkeit zu verringern. Auch Fassadenfarben mit hoher Wasserdampfdiffusionsfähigkeit und mittlerer Wasserdurchlässigkeit, die gering bis nicht saugfähig sind, verzögern einen Befall. Die Zugabe von Bioziden ist dann nicht notwendig.
Bild: Silke Sous
Bild: AIBau, Silke Sous
Bild: AIBau, Silke Sous
Bild: AIBau, Silke Sous
Bild: AIBau, Silke Sous
Empfehlungen des Umweltbundesamts
- Außenputze und Farben: Für Putzfassaden sind mineralische Produkte ohne biozidhaltige Filmschutzmittel oder Zinkverbindungen (Zinkoxid, -sulfid) zu bevorzugen. Organische Putze und Farben sollten nach Möglichkeit nur verwendet werden, wenn sie keine Biozide enthalten. Für Wärmedämmverbundsysteme sind Produkte mit dem Blauen Engel zu bevorzugen.
- Biozide: Lässt sich die Verwendung biozidhaltiger Produkte nicht vermeiden, ist darauf zu achten, dass sich die filmschützenden Biozide schnell in der Umwelt abbauen (Halbwertszeit weniger als drei Tage) und im Produkt gut eingebunden sind (zum Beispiel durch Verkapselung). Bieten Hersteller auswaschreduzierte Bauprodukte an, sollte ein entsprechender Nachweis eingefordert werden.
- Metallbleche: Für Metallflächen aus Zink oder Kupfer sind beschichtete Produkte mit Nachweis einer Auswaschreduzierung und der Dauerhaftigkeit durch den Hersteller oder Chromstahl sowie Aluminium zu bevorzugen.
Ökologische Auswirkungen von Bioziden und Schwermetallen
Die Biozide Carbendazim, DCOIT, Diuron, IPBC, Isoproturon, OIT, Terbutryn und Zinkpyrithion sind häufig als Filmschutzmittel in Putzen und Farben enthalten. Sie wirken kombiniert gegen Algen- und Pilzbefall. Carbendazim, Diuron, Isoproturon und Terbutryn verbleiben lange im Wasser, da der Abbau nur langsam erfolgt. Für Biozide im Gewässer und Grundwasser gibt es zulässige Höchstkonzentrationen. Kupfer und Zink finden sich in vielen Bauprodukten. Die Schwermetalle reichern sich in der Umwelt an und wirken toxisch auf Organismen. Für Boden und Gewässer gelten Höchstwerte.
Nachweis zur Auswaschung: Für Farben und Putze sollte der Nachweis im Labortest (DIN EN 16105) durch den Hersteller erfolgen. Für beschichtete Bleche kann die Dauerhaftigkeit bestimmt werden, wenn vor und nach künstlicher Alterung die Abschwemmung getestet wird (CEN/TS 16637-2, DSLT).
GEB Podcast Gebäudewende
Hören Sie zum Thema auch unseren Podcast #44: Dämmung – zentraler Baustein für die Wärmewende
gebauedewende.podigee.io/44-daemmung
