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Schützen & Erhalten · Dezember 2016 · Seite 20
Fachbereiche
Schimmelpilze
Biokorrosion durch Schimmelpilze?
So, nun sollen Schimmelpilze also auch
noch unsere Bausubstanz fressen? Geht
das überhaupt? Na klar. Bei organischen
Materialien kann man sich das auch noch
ganz gut vorstellen: Pilze als heterotrophe
Organismen benötigen eine organische
Kohlenstoffquelle. Aber Ziegel, Putz und
Silikatfarben? Da hörts doch auf. Oder?
Nicht so ganz. Natürlich
fressen Schimmelpilze keine
Baustoffe, jedoch können
ihre Stoffwechselprodukte
auch bei mineralischen
Werkstoffen große Schäden
hinterlassen. Nein, wir
müssen nicht befürchten,
dass Schimmelpilze dem
Echten Hausschwamm als
Bauwerkszerstörer den Rang
ablaufen. Dennoch können
die Schäden insbesondere
im Denkmalbereich drama-
tisch sein, wenn antike Glä-
ser oder Wandmalereien dem mikrobiellen
Angriff zum Opfer fallen. Man spricht dann
von Biokorrosion oder mikrobieller Materi-
alzerstörung, im anglikanischen Raum wird
auch häufig der Begriff Biodeterioration
verwendet. Natürlich ist die Korrosion und
Verwitterung mineralischer Baustoffe als
ein sehr komplexer Vorgang zu verstehen.
Dass es vornehmlich klimatische Einflüsse
wie Wasser, Sonne, Wind und Frost sein
mögen, welche zu Schäden an Bauwerken
führen, ist einleuchtend. Nimmt man die
mikrobielle Materialzerstörung dazu, die
geschätzt rund 20% der Korrosionsschäden
ausmacht [1], wird es nicht unbedingt
komplizierter, denn auch hier folgen die
Mikroorganismen Korrosionsmechanismen,
die gut erforscht sind und auch in Abgren-
zung zu anderen Schäden eindrucksvoll
nachgewiesen werden können.
Wasser, Sonne, Frost! Und ein
bisschen Bio?
Alle mineralischen, metallischen oder orga-
nischen Baustoffe unterliegen vom ersten Tag
ihrer Herstellung einem Alterungsprozeß, der aus
der Wechselwirkung mit der Umwelt resultiert.
Dadurch wird nicht nur das Erscheinungsbild von
Bauwerken geprägt, es
schlägt sich auch in der
Nutzungsdauer bzw. in
den Standzeiten nieder.
Dadurch entstehen Schä-
den, welche ein Benut-
zen oder ein Inbetrieb-
nehmen beeinträchtigen,
unmöglich machen oder
gar zu einer Zerstörung
der Bauteile führen. All-
gemein wird hierbei für
mineralische Baustoffe
insbesondere im Außen-
bereich von Verwitterung
gesprochen, Metallen, Gläsern aber auch Kunst-
stoffen wird der Begriff KORROSION zugeordnet.
Dieser Begriff geht auf das lateinische Wort
„corrode“ zurück, welches „ausnagen“ bedeutet.
Physikalische Korrosionsmechanismen wer-
den, wie schon angedeutet, gern aus dem Korro-
sionsgeschehen ausgeschlossen und in Begriffen
wie Abrasion, Erosion oder Kavitation unterge-
bracht. Darunter versteht man im Wesentlichen
den Abtrag von Material durch mechanische Be-
anspruchung wie Reibung mit Flüssigkeiten und
anderen Festkörpern oder durch das Auftreten
von Scher- und Torsionskräften. [9, 13] Den
physikalischen Korrosionsmechanismen ist auch
die Zerstörung von Werkstoffen durch Strahlung
zuzurechnen. Ultraviolette Strahlung führt zum
Zerfall chemischer Bindungen und führt so neben
dem „Ausbleichen“ auch zu Materialermüdung bei
Kunststoffen. Da viele Festkörpereigenschaften
von intrinsischen Größen bestimmt werden, ist
das Temperaturverhalten von Baustoffen eben-
falls im Korrosionsgeschehen zu berücksichtigen.
Bekanntes Phänomen
−
ein Glas zerspringt beim
Befüllen mit heißem Tee. Hier sind thermische
Spannungen die Ursache für die Zerstörung. Das
Material ist nicht in der Lage, durch Ausdehnen
und Zusammenziehen Temperaturgradienten auf-
zunehmen. Effekte, welche eben häufig bei Glas
aber auch bei Naturstein oder Putzen auftreten
können. [13, 15]
Eine Zwitterstellung zwischen physikalischer
und chemischer Korrosion nimmt die Korrosion
durch Wasser ein. Eindeutig physikalisch ist die
Zerstörung von Baustoffen durch Frostsprengung
oder auch durch Ausfällen schwerlöslicher Salze
(Salzsprengung). In die gleiche Richtung geht
auch das Schwinden und Quellen silikatischer
Baustoffe. Durch die Wasseraufnahme dehnen
sich die Schichtsilikate quer zur Schichtung aus
und erzeugen mechanischen Druck, der zur Lo-
ckerung des Gefüges führt. Andere korrosive Ei-
genschaften des Wassers, z.B. die Autoprotolyse
oder die Beeinflussung von Löslichkeitsgleichge-
wichten sind chemischen Korrosionsmechanis-
men zuzuordnen. Dazu zählen auch die Prozesse,
bei denen die Baustoffe mit dem Luftsauerstoff,
Kohlendioxid, Wasser, Säuren, Basen oder Elek-
trolytlösungen, Gasen und Lösungsmitteln in
Wechselwirkung treten. Typische Vorgänge im
Material sind Prozesse der Oxidation und Reduk-
tion, Auslaugung, Ansäuern und Auflösen von
Bindemitteln, Auflösung durch elektrochemisch
bedingte Potentialunterschiede oder Elektrolyte.
Abhängig von der Art des Werkstoffs und vom
angreifenden Medium treten unterschiedliche
Formen auf. Bei der Rostbildung an Metallen z.B.
kommt es zu einem gleichmäßigen flächenhaften
Angriff. Der Angriff von Säuren und Elektrolyten
führt zu Lochfraß und interkristalliner Korrosion,
wobei der Angriff den Korngrenzen des Metalls
folgt. Korrosion wird sehr begünstigt, wenn das
Metall in elektrisch leitender Verbindung mit
einem elektrochemischen edleren Metall der
Es schreibt
für Sie:
Dr. rer. nat.
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Messal
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Schimmelpilze
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E-Mail:
messal@dhbv.deBauschadenssalze kristallisieren im Porenraum eines Ziegels aus.
Aber auch Pilze fühlen sich in den Poren wohl.