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Forschungsprojekt
Untersuchungen zum Verhalten von konventionellen und
ökologischen Dämmstoffen gegenüber mikrobiellem Befall unter
verschiedenen klimatischen Bedingungen und Bewertung der mikrobiellen Kontamination
für die Wohnhygiene und Effizienz der Energieeinsparung - BIODÄM
gefördert durch das Bundesamt für Bauwesen und
Raumordnung 2001-2003
Ansprechpartner: Dipl.-Biol.
Jörg Peterschewski
- Examinations according the behaviour of conventional and ecological insulation material against microbial contamination at varying climatic conditions and a final assesment concerning the influence of microbial contamination to living hygiene and the efficience of energy saving -
11 different insulation materials of mineralic, ecologic and synthetic origin were contaminated with fungi-spores and incubated at varying climate conditions to find out, which material is more affronted by fungi. Therefore micobiological analyses were made according the biological activity of fungi as well as taxonomy to give a final estimation of a potential health-risk.
Subsequent to the biological analyses the changes in insulation-properties, caused by fungi contamination were analysed on the basis of water vapour-diffusion and the coefficient of thermal conductivity.
The ecologic insulation materials as well as some of the mineralic insulation materials support growth of fungi. The synthetic insulation materials are relatively inert against the growth of fungi at temperatures beneath 24 °C. Above 24 °C growth of fungi was observed also on synthetic insulation materials. This occured already at air-humidity of 45 %, which was very astonishing. That the growth of fungi only based on air-humidity is almost out of question. It rather seems to be, that the fungi are able to use the contamination-liquid (spore-solution) on the planare and hydrophobic material to start growth at this temperature.
The insulation-properties (namely water vapour-diffusion) did only change with PU and EPS. Though these changes can not clear be put down to the fact that the growth of fungi is the reason for it. For all the other insulation materials changes remained within the framework of values citated in literature.
As especially ecological insulation materials (wood, cork and paper) and some of the mineralic insulation materials (mineralwool and expanded clay) were strongly contaminated with fungi, a potential influence on living hygiene could be considered, if an unsufficient delimitation between contaminated insulation materials and indoor air would be given.
11 verschiedene mineralische, ökologische und synthetische Dämmstoffe wurden mit Pilzen kontaminiert und bei verschiedenen Temperaturen und Luftfeuchten inkubiert um festzustellen, welche Materialien wann besonders angegriffen werden. Es wurden mikrobiologische Untersuchungen zur physiologischen Aktivität der aufwachsenden Pilze und zur Taxonomie durchgeführt um eine Einschätzung des Gefährdungspotentials geben zu können. Im Anschluß an die biologischen Untersuchungen wurden die bauphysikalischen Parameter Wasserdampfdiffusions- und Wärmeleitzahländerung analysiert und untersucht, ob mit der mikrobiellen Kontamination Änderungen der Dämmwirkung einhergehen.
Die ökologischen Dämmstoffe sowie ein Teil der mineralischen Dämmstoffe scheinen bei Temperaturen ab 20 °C das Schimmelwachstum besonders zu fördern. Die synthetischen Dämmstoffe dagegen sind bei Temperaturen unter 24 °C relativ inert gegen einen Schimmelbefall. Dies änderte sich bei einer Temperaturerhöhung auf 24 °C. Es kam dann auch bei den synthetischen Dämmstoffen zu einem Wachstum der aufgeimpften Pilze auf dem Material. Der Bewuchs der synthetischen Dämmstoffe bei 24 °C erfolgte bei sehr niedriger Luftfeuchte (45 %), was erstaunlich ist. Daß der Bewuchs auf die niedrige Luftfeuchte zurückzuführen ist, ist auszuschließen, da Schimmelpilze für ein Anwachsen eine Luftfeuchte von über 70 % benötigen. Hier scheint es aber so zu sein, daß die Kontaminationsflüssigkeit (Sporenlösung) den Pilzen auf dem hydrophoben, planaren Material zum Anwachsen dient.
Die Dämmeigenschaften (Wasserdampfdiffusionsfähigkeit) der untersuchten Dämmstoffe ändern sich lediglich bei PU und EPS. Allerdings ist die Änderung hier nicht eindeutig auf den Befall zurückzuführen. Bei allen anderen Dämmstoffen blieiben die Änderungen der Dämmeigenschaften in einem Rahmen, der Vergleichswerten aus der Literatur entspricht (Tab. 1).
Da insbesondere die ökologischen Dämmstoffe (Holzfaser, Zellulose, Kork, Flachs) und einige der mineralischen Dämmstoffe (Mineralwolle und Blähton) von Schimmel stark befallen werden, wäre eine raumlufthygienische Belastung denkbar unter der Voraussetzung, daß eine ungenügende Abgrenzung der Dämmstoffe gegen die Innenraumluft gegeben wäre.
Tab. 1: Zusammenfassende Darstellung der Werte für Wärmeleitfähigkeit, Wasserdampfdiffusion und makroskopisch sichtbaren Schimmelpilzbefall der Dämmstoffe
|
Dämmstoff |
Wärmeleitfähigkeit λ
[W/m·K]* |
Wasserdampfdiffusion µ* |
Pilzbefall
Intensität
(makros
kopisch) |
|
vor |
nach |
Literatur-
vergleich# |
vor |
nach |
Literatur-
vergleich# |
|
|
Mineralwolle |
035 |
035 |
035-050 |
3 |
2 |
1-4 |
0 |
|
Blähperlite |
040 |
040 |
045-060 |
19 |
18 |
3 |
0 |
|
Blähton |
050 |
050 |
080-160 |
5 |
6 |
k.A. |
0 |
|
Schaumglas (Schüttung) |
040 |
040 |
050-060 |
10 |
10 |
k.A. |
0 |
|
EPS |
035 |
035 |
035-045 |
24 |
30 |
30-70 |
+ |
|
XPS |
035 |
035 |
030-040 |
56 |
155 |
80-200 |
+ |
|
PU
(Zellulose kaschiert) |
035 |
035 |
020-040 |
157 |
93 |
30-100 |
+ |
|
Zellulosefaser |
040 |
040 |
040-045 |
3 |
3 |
1-2 |
+ |
|
Holzfaser |
040 |
050 |
040-055 |
3 |
3 |
2-5 |
++ |
|
Kork |
045 |
045 |
040-055 |
13 |
15 |
5-20 |
++ |
|
Flachs |
050 |
055 |
040-045 |
6 |
5 |
1-2 |
+++ |
*die Werte wurden gerundet
# Reyer et al 2001
|