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Lang anhaltender Fassadenschutz

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Die Westfassaden der Zwillingshäuser in Holzkirchen vor der Projektphase. (Quelle: Fraunhofer-IBP) Foto: Fraunhofer-IBP

Verkapselte Biozide Filmschutzmittel werden weniger stark ausgewaschen


Hochwertige Fassadenfarben und -putze mit Veralgungsschutz sind heute so fein austariert, dass die Wände frei von Bewuchs bleiben und nur geringe biozide Wirkstoffmengen ins Fassadenablaufwasser gelangen. In einer Feldstudie hat die Fraunhofer-Gesellschaft für Bauphysik nachgewiesen, dass die Auswaschungsmenge deutlich niedriger ist als bislang angenommen. Insbesondere Farben und Putze, in denen der Wirkstoff gekapselt eingesetzt wird, geben nur geringe Mengen ab. „Die notwendige Wirkstoffmenge lässt sich heute sehr genau einstellen – so viel Schutz wie nötig, so wenig Algizid wie möglich“, sagt Dr. Werner Duttlinger, Leiter der Analytik, Prüf- und Verarbeitungstechnik bei Sto.


Eine aktuelle Studie der Fraunhofer-Gesellschaft für Bauphysik belegt, dass Mittel zum Schutz von Fassaden vor Algen- und Pilzbefall aus hochwertigen Putzen und Farben bei weitem nicht so stark ausgewaschen werden wie angenommen. Zudem senkt der Einsatz moderner verkapselter Wirkstoffe die Austragungen erheblich.


Bauherren und gewerbliche Investoren wünschen dauerhaft saubere Fassaden. Allerdings besiedeln Mikroorganismen (bei entsprechenden äußeren Bedingungen) nahezu jede Oberfläche – und sie kommen überall in der Natur vor. Um die Wahrscheinlichkeit eines Algen- oder Pilzbefalls zu minimieren, werden Fassadenputzen und -farben Biozide Filmschutzmittel beigemischt, die das Wachstum von Algen und Pilzen unterbinden. Vermutet wurde bisher, dass die Schutzstoffe relativ schnell ausgewaschen werden und so die Umwelt unnötig stark belasten. Dann sei die Fläche zudem nicht mehr vor Befall geschützt.


Tatsächlich sind Algizide und Fungizide wasserlöslich – nur so können sie wirken. Das gilt auch außerhalb des Bauwesens. In der Landwirtschaft beziehungsweise der Kosmetikindustrie gelangen die Wirkstoffe direkt in den Boden beziehungsweise auf die Haut. In hochwertigen Fassadenbeschichtungen sind die Bioziden Filmschutzmittel eingebunden, was die Auswaschung verzögert und für lange Wirksamkeit sorgt.


Jetzt hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Holzkirchen wissenschaftlich untersucht, wie sich hochwertige Baustoffe unter realen Bedingungen verhalten: 2010/11 wurde die Biozid-Auswaschung an den Westfassaden zweier baugleicher Häuser gemessen. Auf jeweils der Hälfte der Fassaden kam ein hochhydrophober Putz nach DIN EN 15824 (StoLotusan) auf ein organisches Wärmedämm-Verbundsystem. In dem Oberputz, der bereits selbst deutlich weniger Wirkstoff freisetzt als einfachere Produkte, waren die bioziden Wirkstoffe verkapselt (Haus 1) beziehungsweise frei (Haus 2) eingesetzt – jeweils in den gleichen Konzentrationen.


„Verkapselt“ bedeutet, dass der Wirkstoff von einem Polymer umhüllt ist, das exakt auf den Wirkstoff und den Beschichtungsstoff abgestimmt ist. So lässt sich die Löslichkeit des Wirkstoffs gleichmäßig auf ein niedriges, aber wirksames Niveau einstellen. Die Konzentration der Wirkstoffe lag beim Versuch in Holzkirchen bei 1,6 Gramm pro Quadratmeter Fassadenfläche (entprechend 0,62 Gramm pro Kilogramm fertigem Oberputz). Da Holzkirchen in einem niederschlagsreichen, stark schlagregenbeanspruchten Gebiet liegt (Normalregen-Jahresmittel 1190 l/m²), dürften die gemessenen Werte einem zu erwartenden maximalen Wirkstoffaustrag in das Fassadenablaufwasser entsprechen. Ergebnis: Bei den freien unverkapselten Verbindungen werden im ersten Jahr zwischen 3,7 und 11,8 Prozent der Gesamtwirkstoffmenge ausgewaschen, bei den verkapselten Wirkstoffen zwischen 1,5 und 4,9 Prozent.


„Die Annahme, Biozide Filmschutzmittel seien bereits nach ein bis zwei Jahren vollständig ausgewaschen, wurde bei hochwertigen Baustoffen klar widerlegt. Zudem belegt der Freilandversuch, dass verkapselte Biozide Filmschutzmittel zu einem erheblich geringeren Teil aus einem hochhydrophoben Putzsystem ausgetragen werden als bei herkömmlichen“, fasst Duttlinger zusammen. Fassaden mit verkapselten Wirkstoffen sind daher auch länger geschützt.


Werden Fassaden ohne algizide oder fungizide Wirkstoffe beschichtet – was selbstverständlich möglich ist – steigt das Risiko eines mikrobiellen Bewuchses. Verkapselte Biozide Filmschutzmittel reduzieren dieses Risiko erheblich, verringern den Austrag der Wirkstoffe in die Umwelt gegenüber freien Bioziden Filmschutzmitteln und tragen so zu längeren Renovierungsintervallen an Fassaden und letztlich deren Werterhalt bei.


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Hintergrund


Im Zeitraum vom 20. Mai 2010 bis zum 13. April 2011 wurden 51 Regenereignisse an den nach Westen ausgerichteten Fassaden gemessen, bei denen es an der rechten Fassadenhälfte von Haus 1 zu insgesamt 2770 Litern Ablaufwasser kam, an Haus 2 waren es 2440 Liter.

Die in diesen Ablaufmengen ermittelten ausgewaschenen Wirkstoffe belegen Austräge für die freien unverkapselten Verbindungen zwischen 3,7 und 11,8 Prozent der Gesamtwirkstoffmenge (Terbutryn 3,7 %, IPBC 8,4 %, OIT 11,8 %, Diuron 11,7 %), während von den verkapselten Wirkstoffen lediglich 1,5 bis 4,9 Prozent ausgewaschen wurden (Terbutryn 1,5 %, IPBC 4,7 %, OIT 4,9 %, Diuron 1,8 %).

Eine Ausnahme bildete der schwer lösliche Wirkstoff DCOIT, der sich unverkapselt zu 0,8 % und verkapselt lediglich zu 0,6 % im Ablaufwasser fand. Die Unterschiede zwischen verkapselten und freien Bioziden Filmschutzmittel bei der Austragung waren insbesondere zu Beginn der Messperiode sehr groß. Bis etwa zum zwanzigsten Regenereignis waren deutliche Unterschiede zu beobachten, bevor sich die Auswaschungsmengen auf sehr niedrigem Niveau anglichen.


Literatur:

Breuer, K.; Mayer, F.; Scherer Ch.; Schwerd R.; Sedlbauer, K.: Wirkstoffauswaschung aus hydrophoben Fassadenbeschichtungen: verkapselte versus unverkapselte Biozidsysteme. In: Bauphysik 34 (2012), Heft 1, S. 19-23.

Zwillingshäuser in Holzkirchen

Zwillingshäuser in Holzkirchen

Die Westfassaden der Zwillingshäuser in Holzkirchen vor der Projektphase. (Quelle: Fraunhofer-IBP)

Foto: Fraunhofer-IBP

Austragungsmengen Diuron

Austragungsmengen Diuron

Austragungsmengen Diuron (P) verkapselt (Haus 1) und unverkapselt (Haus 2) pro Liter Fassaden-Ablaufwasser je Regenereignis.

Grafik: Fraunhofer-IBP

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