Mikrobielle Besiedlung von Baustoffen
Wenn Baustoffe von Algen, Flechten, Bakterien oder Pilzen befallen werden, brauchen sie eine geeignete organische Nahrungsgrundlage, die sie zumeist aus dem Aufwachssubstrat beziehen. Baustoffe sind normalerweise aus anorganischer Materie und werden allgemein als nicht für mikrobielles Wachstum geeignet angesehen. Besiedlung und Wachstum treten weiterhin nur auf, wenn die Wasserverfügbarkeit der Oberfläche geeignet ist. Dabei muss aber berücksichtigt werden, dass diese Wasserverfügbarkeit nicht ständig bestehen muss, sondern es in vielen Fällen auch ausreicht, wenn die sogenannte „Time of wetness“ (die Zeit ausreichender Wasserverfügbarkeit) Werte von 0,5 annimmt (50% der Zeit weisen ausreichende Feuchte auf).
Organische Nahrung finden die Mikroben, wenn die folgenden Verhältnisse vorliegen:
- Staubzuwehungen oder organische Ablagerungen auf dem Baustoff liefert die benötigte Organik als Nahrungsgrundlage. Die beim Duschen abfallenden Hautschuppen und Seifenreste genügen dabei schon einigen Schimmelpilzen, um in Fliesenfugen oder anderen Flächen des Badezimmers zu wachsen.
- Der als anorganisch angesehene Baustoff enthält organische Bestandteile. So werden z.B. bei Spritzputzen Topfzeit- Verlängerer zugesetzt, um ein Abbinden des Putzes im Silo zu verhindern. Die gleichzeitig zugesetzten Biozide vermögen es dann bisweilen nicht, ein Wachstum zu verhindern.
- Der Baustoff selbst ist organisch. Diese Baumaterialien sind gegenüber einem Besatz naturgemäß anfällig. Dazu gehören u.a. Papierschüttungen, Dämmstoffe aus Schafwolle, Korkschüttungen und –beläge, Holzfaserplatten, Kunststoffplatten und wasserlösliche Anstriche. Die Besiedlung soll dann durch konstruktiven oder chemischen Schutz (Biozidausrüstung) verhindert werden. Viele dieser Stoffe haben zwischenzeitlich hohe gesellschaftliche Akzeptanz gefunden und werden häufig im ‚ökologischen Bauen’ eingesetzt.
Daneben gibt es aber auch Organismen, die über komplizierte Symbiosen und Stoffwechsel auf anorganischen Substraten leben und wachsen können. Dazu gehören:
- Algen und Cyanobakterien sowie in Symbiose mit Pilzen lebende Flechten, die zum Wachstum Sonnenlicht als Energiequelle nutzen und über Photosynthese Sauerstoff freisetzen.
- Bakterien, die aus der Oxidation anorganischer Substrate (Ammonium, Schwefelwasserstoff) Energie gewinnen. Dabei kommt es zur Ausscheidung aggressiv wirkender Substanzen wie salpetriger Säure und Salpetersäure (Nitrifikation) bzw. Schwefelsäure (z.B. Thiobazillen).
- Bakterien und Pilze, die wiederum von anderen Bakterien, Algen oder Flechten leben und diese als Kohlenstoffquelle nutzen. Vereinzelt sind diese Mikroorganismen auch fähig, Energie aus der Oxidation von Metallkationen (z.B. Mangan und Eisen) zu gewinnen.
- Anaerobe Mikroorganismen, unter Sauerstoffausschluss (Gärung, Sulfatreduktion) organische Verbindungen unvollständig oxidieren und biokorrosive Verbindungen (u.a. Schwefelwasserstoff, Milchsäure, Essigsäure) ausscheiden.
- Kombinationen vorgenannter Gruppen, die interspezifisch voneinander abhängen. Dies ist in der Mehrzahl der Fälle so, wenn anorganische Baustoffe angegriffen werden.; eine einzelne Gruppe wird nur selten allein einen betroffenen Standort prägen.
Das Wachstum der letztgenannten Gruppen geschieht meist, indem der Baustoff mit einem mikrobiellen Film (Biofilm) überzogen oder durchdrungen wird.