Der Begriff Biofilm beschreibt eine Ansammlung aus Mikroorganismen, die auf einer Oberfläche wachsen und eine schleimige, oft klebrige Schicht bilden. Auf Fassaden, Dächern und anderen Oberflächen setzen sich Biofilme in Form von grünen, schwarzen oder grauen Belägen ab, die aus Algen, Pilzen, Moosen und Flechten bestehen können. Diese Mikroorganismen besiedeln besonders feuchte Oberflächen und beeinträchtigen sowohl die Ästhetik als auch die Bausubstanz von Gebäuden. In diesem Beitrag erklären wir, was genau ein Biofilm ist, wie er entsteht, welche Mikroorganismen daran beteiligt sind und wie Sie Gebäude und Oberflächen vor Biofilmbewuchs schützen können.
Was ist ein Biofilm?
Ein Biofilm ist eine komplexe Gemeinschaft aus Mikroorganismen, die auf Oberflächen wächst und sich dort mithilfe einer schützenden Schleimschicht verankert. Dieser Biofilm besteht meist aus Bakterien, Algen, Pilzen, Moosen und Flechten. Die Mikroorganismen haften sich an die Oberfläche und produzieren eine sogenannte extrazelluläre Matrix – eine Art Schleimschicht, die sie vor äußeren Einflüssen schützt und ihnen das Wachstum in ungünstigen Umgebungen ermöglicht. Diese schützende Schicht ist verantwortlich dafür, dass sich Biofilme so fest auf Oberflächen ansiedeln und schwer zu entfernen sind.
Wie entsteht ein Biofilm?
Die Entstehung eines Biofilms verläuft in mehreren Schritten:
- Anheftung: Die Mikroorganismen setzen sich auf einer feuchten Oberfläche ab und beginnen sich zu vermehren. Dies geschieht häufig an Fassaden, Dächern, Pflastersteinen und anderen dauerfeuchten Bereichen.
- Bildung der Schleimschicht: Die Mikroorganismen produzieren eine schleimige Matrix, die sie umhüllt und vor Umwelteinflüssen schützt. Diese Schicht besteht aus organischen Stoffen, die als Bindemittel zwischen den Zellen wirken und den Mikroorganismen helfen, sich auf der Oberfläche festzusetzen.
- Wachstum und Ausbreitung: Der Biofilm wächst, indem neue Mikroorganismen hinzukommen und sich an die bestehende Struktur anlagern. Mit der Zeit bildet sich eine dichte Schicht aus verschiedenen Mikroorganismen, die als Biofilm sichtbar wird.
Feuchtigkeit, diffuse Lichtverhältnisse und organische Nährstoffe fördern das Wachstum eines Biofilms. Daher finden sich Biofilme besonders oft in schattigen, feuchten Bereichen, die schlecht abtrocknen.
Welche Mikroorganismen bilden einen Biofilm?
Ein Biofilm auf Oberflächen wie Fassaden oder Dächern setzt sich meist aus verschiedenen Mikroorganismen zusammen, die gemeinsam eine stabile Struktur bilden. Zu den häufigsten Arten zählen:
1. Algen
Algen sind mikroskopisch kleine Pflanzen, die durch Photosynthese Nährstoffe produzieren. Sie gedeihen besonders gut auf feuchten Oberflächen, die im Schatten liegen oder von diffusem Licht erreicht werden. Algen verursachen grüne oder schwarze Beläge, die oft auf Fassaden, Dächern und Terrassen sichtbar werden. Sie gelten als „Vorboten“ eines Biofilms, da sie sich schnell ansiedeln und ideale Bedingungen für andere Mikroorganismen schaffen.
2. Pilze
Pilze gedeihen auf Oberflächen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt und ernähren sich von organischen Stoffen. In einem Biofilm auf Fassaden sind sie oft als dunkle, fleckige Beläge erkennbar. Schimmelpilze sind besonders häufig in Innenräumen ein Problem, aber auch auf Außenflächen können sie zur ästhetischen und baulichen Beeinträchtigung beitragen.
3. Moose
Moose sind kleine, grüne Pflanzen, die auf feuchten und schattigen Oberflächen wachsen. Sie bilden dichte Polster, die Feuchtigkeit speichern und das Austrocknen der Oberfläche verhindern. Moose setzen sich vor allem auf rauen, porösen Materialien wie Ziegeln oder Beton ab und wirken zusätzlich isolierend, wodurch die darunter liegende Oberfläche weniger schnell abtrocknet.
4. Flechten
Flechten sind eine Symbiose aus Algen und Pilzen, die besonders widerstandsfähig sind und sich auf kargen, unbewachsenen Oberflächen ansiedeln. Sie wachsen langsam und bilden oft graue, gelbe oder grüne Flecken auf Oberflächen. Flechten sind weniger empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen und können sogar in luftverschmutzten Gebieten überleben. Ihre Widerstandsfähigkeit macht sie zu dauerhaften Bewohnern von Fassaden und anderen Oberflächen.
Biofilme an Fassaden und Oberflächen: Ursachen und Folgen
Biofilme auf Gebäudefassaden entstehen hauptsächlich durch Feuchtigkeit, mangelnde Sonneneinstrahlung und ungeschützte, raue Oberflächen. Besonders problematisch sind:
- Schattige und feuchte Standorte: Bereiche, die wenig Sonne abbekommen und feucht bleiben, bieten ideale Bedingungen für Biofilme. Nordfassaden oder Wände, die von Bäumen beschattet werden, sind daher oft stärker betroffen.
- Poröse Materialien: Materialien wie Ziegel, Beton und Naturstein nehmen Feuchtigkeit auf und speichern sie, wodurch die Oberfläche länger feucht bleibt und Biofilmwachstum gefördert wird.
- Luftverschmutzung: Schadstoffe und Feinstaub können als Nährstoffe für Mikroorganismen dienen und das Wachstum von Biofilmen begünstigen.
Die Ansiedlung eines Biofilms hat ästhetische und bauliche Auswirkungen. Die dunklen, grünlichen oder grauen Beläge wirken unansehnlich und beeinträchtigen das Erscheinungsbild eines Gebäudes. Zudem halten Algen und Moose die Feuchtigkeit auf der Fassade fest, was langfristig zu Schäden führen kann. Feuchtigkeit kann in die Bausubstanz eindringen und Risse verursachen oder den Wärmeschutz eines Gebäudes beeinträchtigen.
Schutzmaßnahmen: So verhindern Sie Biofilme an Fassaden und Oberflächen
Die Vorbeugung und Entfernung von Biofilmen erfordert gezielte Maßnahmen, die sowohl das Wachstum verhindern als auch die Oberfläche schonen:
1. Regelmäßige Reinigung und Pflege
Eine regelmäßige Reinigung der Fassaden und Oberflächen entfernt Algen und andere Mikroorganismen, bevor sie einen dichten Biofilm bilden. Dabei sollten sanfte Reinigungsmittel und schonende Methoden, wie weiche Bürsten oder Wasserstrahlen, verwendet werden. Hochdruckreiniger sind mit Vorsicht einzusetzen, da sie die Oberfläche beschädigen können.
2. Hydrophobierung und Fassadenimprägnierung
Eine wasserabweisende Imprägnierung hilft, die Aufnahme von Feuchtigkeit zu reduzieren und die Oberfläche trocken zu halten. Diese Hydrophobierungen lassen Wassertropfen von der Oberfläche abperlen, wodurch das Risiko von Biofilmwachstum sinkt. Insbesondere poröse Materialien wie Beton oder Ziegel profitieren von einer wasserabweisenden Beschichtung, die eine langfristige Prävention bietet.
3. Algen- und Pilzresistente Farben
Für Fassaden gibt es spezielle Farben und Beschichtungen, die Algen- und Pilzbewuchs erschweren. Diese Farben enthalten biozide Wirkstoffe, die das Wachstum von Mikroorganismen hemmen. Wichtig ist hierbei, dass die Farben umweltverträglich sind und nur minimal ausgewaschen werden, um eine dauerhafte Schutzwirkung zu gewährleisten.
4. Kupfer- und Zinkbleche zur Algenprävention
Metalle wie Kupfer und Zink wirken wachstumshemmend auf Mikroorganismen. Durch das Anbringen von Kupfer- oder Zinkbändern an der Fassade oder am Dachfirst geben die Metalle bei Regen Ionen ab, die mit dem abfließenden Wasser über die Oberfläche verteilt werden. Diese Ionen wirken fungizid und hemmen die Ausbreitung von Algen und anderen Mikroorganismen.
5. Optimierung von Licht- und Luftzirkulation
Indem Sie für mehr Licht und Luftzirkulation sorgen, können Sie das Mikroklima verbessern und das Risiko für Biofilme reduzieren. Schneiden Sie beispielsweise Bäume und Büsche zurück, die das Gebäude beschatten. Eine gute Luftzirkulation hilft der Fassade, schneller zu trocknen, wodurch sich weniger Feuchtigkeit ansammelt.
Fazit: Biofilme als Indikator und Herausforderung für die Fassadenpflege
Biofilme aus Algen, Pilzen, Moosen und Flechten sind ein häufiges Phänomen auf Außenflächen und Oberflächen von Gebäuden. Sie zeigen nicht nur eine hohe Feuchtigkeit an, sondern können auch langfristig die Substanz eines Gebäudes beeinträchtigen. Mit gezielten Schutzmaßnahmen und einer regelmäßigen Pflege lässt sich das Wachstum von Biofilmen eindämmen, und die Fassade bleibt sauber und geschützt. Durch eine Kombination aus hydrophoben Beschichtungen, reinigenden Maßnahmen und wachstumshemmenden Methoden bleibt die Ästhetik und der Substanzschutz eines Gebäudes in Einklang.
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