Technische Universität DresdenInstitut für Baukonstruktion

Marc-Steffen Fahrion

Energieeffiziente Gebäude

05.07.2011

Algen und Pilze an Fassaden

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PilzeWachstumsvoraussetzungen

• 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

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AlgenWachstumsvoraussetzungen

• 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

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Wachstumsvoraussetzung FeuchtigkeitUrsprung

• Schlagregen• Spritzwasser• Tauwasser (Autoscheiben, Raureif)• Baufeuchte (nur Neubau)

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Wachstumsvoraussetzung FeuchtigkeitTauwasser 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 °CDavos -42 °C

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Wachstumsvoraussetzung FeuchtigkeitTauwasser 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

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Wachstumsvoraussetzung FeuchtigkeitTauwasser 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)

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Wachstumsvoraussetzung FeuchtigkeitEinfluss 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

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Algen und SchimmelpilzeTypische Schadensbilder

LeopardeneffektTigereffekt

Algenbewuchs führt zu keiner Schädigung des Putzsystems oder Wandaufbaus

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LeopardeneffektThermografie

• Wärmebrückenwirkung der Dübel• Temperaturunterschied an der

Bewuchsgrenze < 1 K• Infolge der höheren Temperaturen

weniger Tauwasser

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LösungsmöglichkeitenÜbersicht

• 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)

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LösungsmöglichkeitenPCM (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