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GebäudehülleBeschichtungen auf WDVS

Eingangs darf erwähnt werden, dass die-ser Artikel auf den Erfahrungen des WDVS in Österreich basiert. Grundsätz-lich sind die Verarbeitungsvorschriften an ein WDVS in Deutschland und Österreich ähnlich. Doch es gibt auch Unterschiede. So z. B. beim Hellbezugswert, dessen Un-tergrenze in Österreich bei 25 %, in Deutschland bei 20 % liegt. Das Thema

Beschichtungen auf WDVS

Welcher Anstrich ist der Richtige?Feuchte Fassadenoberflächen auf WDVS-Putzen können das Wachstum von Mikroor-ganismen beschleunigen. Den besten Schutz gegen Pilze und Algen auf der Fassade bietet eine trockene Oberfläche, die durch „hydrophobe“ oder „hydrophile“ Putze erreicht werden kann. Was aber bedeuteten diese beiden Begriffe und welche Aus-führung schützt besser?

„Beschichtungen auf WDVS“ ist derzeit jedoch sowohl in Österreich als auch in Deutschland topaktuell. Grund dafür ist, dass der richtige WDVS-Boom mit den 1980er-Jahren begonnen hat und die Bestandsfassaden nun in ein Alter ge-kommen sind, in welchem eine Überar-beitung – in welcher Form auch immer – notwendig ist.

Wartungsintervall

Was wird von einem WDVS erwartet? Die Ansprüche sind einfach zusammenge-fasst: Ein WDVS muss Energie sparen und dem Gebäude eine optisch saubere, de-korative Fassade verleihen. Und diese beiden Kernkompetenzen soll die Fassa-de bestenfalls über die gesamte Nut-

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1| Ansicht WDVS;Algenbildung Nordseite

2| Algenbildung nicht nur an der Fassade sondern auch am Betonboden

zungsdauer des Gebäudes aufweisen. Doch ein WDVS muss gewartet werden. Vor allem das Putzsystem (bewehrter Un-terputz und Oberputz) ist laufend der Wit-terung ausgesetzt. Laut dem Nutzungs-dauerkatalog der Sachverständigen für bauliche Anlagen und Anlagenteile hat ein WDVS eine Nutzungsdauer von 20 bis 40 Jahren. Ein breites Spektrum, wel-ches uns in der täglichen Arbeit wenig bis gar nichts nützt. Weiterhin ist in diesem Nutzungsdauerkatalog angeführt, dass Fassadenanstriche auf Beton und Putz ei-ne Nutzungsdauer von 10 bis 15 Jahren haben. Als Schlussfolgerung könnte man somit ableiten, dass eine Nutzungsdauer von 40 Jahren bei einem WDVS unter Einhaltung von Sanierungsanstrichen in einem Intervall von 10 bis 15 Jahren möglich ist.

Zahlen aus der Praxis

Durch das Fraunhofer-Institut für Bauphy-sik (IBP) wurden aktuelle Ergebnisse über das Langzeitverhalten von WDV-Systemen veröffentlicht. Zusammenfassend war das Ergebnis, dass der Zeitaufwand für Wartung und Erneuerung der Außenbe-handlung von Fassaden aufgrund von Untersuchungen an Bestandsobjekten

(Ausführung WDVS von 1970 bis 2014) im Mittel 22 Jahre beträgt (siehe dazu IPB-Mitteilung Nummer 539). Vorausge-setzt ist natürlich, dass die Ausführung des WDVS nach dem Stand der Technik erfolgte und dass auftretende Schäden (z. B. aufgrund von mechanischen Be-schädigungen) kurzfristig behoben wer-den bzw. wurden.

Algen/Pilze

Oftmals werden Fassadenoberflächen be-mängelt, die Algen und/oder Pilzbewuchs aufweisen. Dieses Phänomen tritt auch bei energetisch sanierten Gebäuden auf. Eine Fassade, welche über 30 Jahre gut funktioniert hat, weist plötzlich einen Al-genbefall auf. Durch das Aufbringen ei-nes WDVS wird der Wärmedurchfluss durch das Mauerwerk verringert und so-mit auch die Oberflächentemperatur der Fassade reduziert. Jetzt kann sich auf die-ser Oberfläche Tauwasser bilden. Und al-le Untergründe – unabhängig vom Mate-rial – sind von einem Algen- und/oder Pilzbefall betroffen, wenn die Bedingun-gen (und hier vor allem genügend Feuch-tigkeit) vorhanden sind. Somit eben auch Fassaden, an welche ein WDVS aufge-bracht wurde.

Mikroorganismen an der Fassade stellen jedoch nur optische Beeinträchtigungen dar. So wurde noch in keinem Fall eine Zerstörung der Struktur nachgewiesen. Pilz-hyphen (fadenförmige Zellen der Pilze) oder Algen sind nur über bereits vorhande-ne Poren oder Risse in den Putz eingewach-sen (siehe dazu Nay, Michael; Raschle, Paul: Algen und Pilze an Fassaden im Blick-winkel der Forschung).

Einflüsse

Algen und Pilze sind auch kein Produktpro-blem. Mikroorganismen sind Bestandteile der Natur, jedoch stören sie an der Fassa-de. Die Verbreitung von Algen und Pilzen erfolgt durch den Wind. Somit ist eine Fas-sade zwangsläufig schon der Gefahr eines möglichen Befalls ausgesetzt. Ein erhöhtes Risiko ist jedoch dort vorhanden, wo viele Pilzsporen in der Luft vorhanden sind. Das ist unter anderem durch landwirtschaftliche Aktivität (Düngemittel, Misthaufen etc.) ge-geben. Jedoch haben auch klimatische Einflüsse (Feuchteklima in der Nähe von Flüssen und Seen), bautechnische Faktoren (Architektur, Wartung) und Materialqualitä-ten (Oberfläche, wie z. B. Putz, Anstrich, Schichtdicken etc.) Einfluss auf mögliche Algen- und Pilzbildungen.

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Mögliche Vorkehrung

Neben der Feuchtigkeit spielt unter anderem auch der ph-Wert eine wesentliche Rolle für den Lebensraum der Mikroorganismen. Ab einem ph-Wert von 11,5 ist im Allgemeinen kein Pilz- und Algenbewuchs mehr möglich. Somit sollte auf eine möglichst hohe Alkali-tät der Fassadenoberfläche geachtet wer-den. Nachteilig ist, dass die Alkalität durch den Regen ausgewaschen wird. Jedoch lässt sich das Auswaschen etwas verzögern. Wenn Niederschlag auf die Fassade trifft und in den Untergrund eindringt, gelangt in weiterer Folge – im Zuge der Trocknung – das Wasser wieder an die Oberfläche. Da-bei fördert das Wasser aus dem Untergrund die Alkalität an die Oberfläche – der ph-Wert sinkt. Durch einen Anstrichaufbau mit Grundierung lässt sich die Eindringtiefe des Niederschlagswassers in den Untergrund minimieren. Und somit wird auch weniger Alkalität im Zuge der Trocknung abgebaut.

Grundsatzentscheidung

Oftmals wird auch über die Eigenschaften der Oberflächen diskutiert. Welche Eigenschaft ist nun tatsächlich besser –„wassermeidende“, also hydrophobe, oder „wasserliebende“ und somit hydrophile Fassadenoberflächen? Die Antwort darf schon vorweg gegeben werden – es ist eine Grundsatzentscheidung. Beide Systeme bieten für sich betrachtet Vorteile, doch eine Garantie, dass bei einem Einsatz sowohl von hydrophoben als auch von hydro-

philen Produkten keine Mikroorganismen an den Fassaden wachsen, gibt es nicht.

Was bedeutet jedoch nun Hydrophobie und Hydrophilie? Von Hydrophobie spricht man, wenn die Oberfläche kein Wasser aufnimmt – ein Spiegel z. B. hat eine hy drophobe Ober-fläche. An der Fassade erhält man diesen Ef-fekt, wenn der Kontaktwinkel des Wassertrop-fens über 90° beträgt. Somit bleibt ein Tropfen erhalten und „perlt“ ab – unabhängig, ob die Oberfläche offenporig oder geschlossen ist. Nachteilig ist hierbei, dass in den Vertiefun-gen der Putzoberfläche (Tau-)Wasser haften bleiben kann und somit mehr Feuchtigkeit vorhanden ist, welche als Nährboden für die Algen und Pilze dient. Um dies zu verhindern, sind hydrophobe Produkte oftmals filmkonser-viert. Dies bedeutet, der Putz oder die Farbe ist mit einem verkapselten bioziden Zusatzmit-tel ausgestattet. Die Diskussionen, ob diese Zusatzmittel eine Gefährdung für die Umwelt darstellen, da diese über den Regen von der Fassade ausgewaschen werden und in das Erdreich und somit auch in das Grundwasser gelangen, sind umfassend. Es liegen Untersu-chungen von sowohl Befürwortern als auch von Gegner dieser Technologie vor, welche gegensätzlicher nicht sein könnten. Wird auf der einen Seite von „Gift auf der Hauswand“ gesprochen, erklärt die andere Seite, dass Farben und Putze keine Biozide sind und dass nur Produkte eingesetzt werden dürfen, die den Richtlinien entsprechen. Die Gefahr, dass eine hydrophobe Oberfläche ohne Filmkon-servierung schneller einen Algen- und/oder

Pilzbefall bekommt als mit Filmkonservierung, ist Fakt. Gibt es jedoch auch eine Möglich-keit, eine Oberfläche zur Algenvorbeugung herzustellen, ohne Produkte mit Biozidanteil einsetzen zu müssen?

Eine Möglichkeit ist die Verwendung von hyd-rophilen Materialien. Die „wasserliebenden“ Putze und Farben haben keine filmkonservier-ten Inhaltsstoffe. Hier ist der Kontaktwinkel des Wassertropfens zur Oberfläche kleiner als 9°. Es wird zwischen einem geschlossenen und offenen Oberflächenfilm unterschieden. Bei der geschlossenen Oberfläche kann auch kein Wasser eindringen; bei der offenen Oberfläche wird wiederum zwischen hydro-phil gespreitet oder hydrophil saugend unter-schieden (siehe auch Bild 4). Unabhängig der Tatsache, ob nun ein geschlossener oder offe-ner Film vorhanden ist, vereint bei einem hy-drophilen Material die Tatsache, dass sich die Oberfläche des Wassertropfens aufgrund des geringen Kontaktwinkels um ein Vielfaches vergrößert. Aufgrund der größeren Fläche kann die Feuchtigkeit auch schneller verduns-ten. Bei offenen Untergründen kann die Feuchtigkeit vorübergehend in die Kapillarpo-ren aufgenommen werden. Die Feuchtigkeit wird – sobald es die Umgebungsparameter zulassen – wieder abgegeben.

Die Gefahr bei offenen Systemen besteht dar-in, dass eine komplette Sättigung der Kapil-larporen des Putzsystems vorhanden ist. Ähn-lich einem nassen Schwamm kann dann kein Wasser mehr aufgenommen werden.

Bei der Anwendung eines hydrophilen Systems ist speziell darauf zu achten, dass nicht nur der Fassadenanstrich hydrophil eingestellt ist, son-dern dass auch das Putzsystem den Anforde-rungen (Wasseraufnahme) entspricht. Das hy-drophile System funktioniert sowohl bei EPS-F Dämmstoffen als auch bei Mineralwolle.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es eine Grundsatzentscheidung des Bauherrn und/oder Planer, welches System zur Ausführung kommt. Aus technischer Sicht funktionieren beide Systeme, eine pauschale Empfehlung kann es nicht geben. Jedoch darf auch an dieser Stelle nochmals auf den baulichen Wit-terungsschutz (wie z. B. Vordach) hingewiesen werden. Schon wenige Zentimeter Vordach schützen die Fassade vor Wasser und verrin-gern somit die Gefahr der Bildung von Mikro-organismen.3| Auch auf den Blechsohlbänken ist Algenbildung vorhanden.

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HBW versus TSR

Derzeit wird in den Regelwerken (noch) der Hellbezugswert angegeben. Der Hellbezugs-wert gibt an, wie hell oder dunkel ein Farbton ist. So wird die Farbe Weiß mit 100 % bewer-tet, schwarz mit 0 %. In Österreich darf am WDVS laut Norm kein Farbton aufgebracht werden (egal ob getönter Putz oder Anstrich), welcher einen Hellbezugswert unter 25 % aufweist. In Deutschland dürfen etwas dunk-lere Farbtöne verwendet werden, hier liegt der Wert bei 20 %. Vor allem durch die Archi-tektur werden jedoch immer dunklere Farben an den Fassaden gefordert. Die Industrie ist diesen Forderungen schon vor einigen Jah-ren nachgekommen und hat das mit pro-jektspezifischen Freigaben mit speziellen WDVS-Aufbauten (Mineralwolledämmung, Dickbettsystem, Anstriche etc.) umgesetzt.

Um dunkle Farbtöne besser und ohne größe-res Risiko umsetzen zu können, gab es eine Entwicklung hin zur NIR-Pigment-Technologie. Die NIR-Pigment-Technologie steht für Nahin-frarot-reflektierende Pigmenttypen. Doch was bedeutet das und wie funktioniert das Ganze? Unser menschliches Auge nimmt „nur“ ca. 39 % des Sonnenlichts wahr. Ein kleiner Anteil (etwa 3 %) ist ultraviolettes Licht und der Großteil – somit ca. 58 % – ist nahinfrarote Strahlung. Und mit diesen knapp 60 % be-fasst sich die NIR-Pigment-Technologie. Wäh-rend bei der herkömmlichen HWB-Methode die Helligkeit nach menschlichen Augen be-urteilt wird, befasst sich die NIR-Technologie mit dem Ziel, eine Reflexion der nicht sichtba-ren Strahlung zu ermöglichen. Gemessen wird die Reflexion mit dem TSR-Wert. TSR-Wert steht für Total-Solar-Reflectance und be-zieht sich auf die Globalstrahlung. Er drückt

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4| Darstellung hydrophile und hydrophobe Oberfläche

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ist seit 2009 allgemein beeideter und gericht-lich zertifizierter Sachverständiger für WDVS und Putzarbeiten. Darüber hinaus ist er als Referent und Trainer (z. B. für den zertifizierten WDVS-Fachverarbeiter sowie Bauleiter) tätig.

Kontakt unter:www.gerichts-sachverstaendiger.at

die Summe der Reflexion der gesamten Son-neneinstrahlung aus. Das bedeutet, je größer der TSR-Wert ist, desto kühler bleibt die Ober-fläche. Aus technischer Sicht eine tolle Weiter-entwicklung, obwohl aus Sicht des Autors die Notwendigkeit von dunklen Fassaden zu hin-terfragen ist. Dunkle Farbtöne bieten trotzdem noch eine höhere Gefahrenquelle gegenüber Rissen als z. B. eine weiße Fassade.

Derzeit finden sich auf den Farbfächern der Industrie noch immer Angaben, welche sich auf den HBW beziehen. Ob sich das zukünf-tig ändert, wird sich zeigen. Die NIR-Techno-logie wird aktuell sowohl bei Anstrichen als auch bei getönten Oberputzen eingesetzt. Da die Pigmente erst seit ein paar Jahren an der Fassade eingesetzt werden, ist derzeit noch unklar, ob sich die Pigmente über die Zeit durch etwa Niederschlag auswaschen und es somit zukünftig zu Problemen kommen kann.

Beschichtungsaufbau

Welche Beschichtung (Produkt) auf die Fassa-de aufgebracht wird, ist von mehreren Fakto-ren abhängig. Unabhängig davon sind aber folgende Arbeitsschritte:

• im System bleiben (hydrophob, hydrophil)

• Reinigen der Fassade – Schmutz, Staub, Algen und Pilze etc. müssen vor der Neu-beschichtung entfernt werden. Hier ist da-rauf zu achten, dass die Reinigung mit Wasser (Hochdruck) nicht senkrecht zur Fassade erfolgt, sondern in einem Winkel nach unten von circa 15°. So lassen sich die besten Ergebnisse erzielen.

• Sollte bereits ein Befall von Mikroorganis-men erfolgt sein, so müssen diese – nach der allgemeinen Reinigung und ausrei-chender Trocknung – entfernt werden. Üb-licherweise erfolgt das mit Bioziden, wel-che auf den Oberputz aufgebürstet wer-den. Werden die Mikroorganismen nicht nachhaltig entfernt, so können sie unter dem Anstrich weiter wachsen. Wichtig da-bei ist, dass das eingebürstete Mittel nicht mehr abgewaschen werden darf.

• Aufbringen einer systemkonformen Grun-dierung

• Zwischen- und Schlussbeschichtung laut Angaben des Systemlieferanten

• Der beschriebene Ablauf stellt einen mögli-chen Beschichtungsaufbau bei der Ausfüh-rung eines WDVS dar, welche bereits mehr-fach – vor allem im Zuge von Sanierungen – umgesetzt wurde. Objektspezifisch sind natürlich Abweichungen möglich.

Fazit

Jedes unserer Gebäude ist für sich ein Unikat. Somit kann auch keine pauschale Aussage über den richtigen Anstrich gegeben werden. Durch den Planer/Investor ist bereits vor der Herstellung eines WDVS zu entscheiden, ob die Fassade eine hydrophobe oder eine hyd-rophile Oberfläche erhalten sollte. Beide Sys-teme sind aus technischer Sicht in Ordnung – wie bereits angeführt, ist das eine Grundsatzentscheidung. Dunkle Fassaden bieten immer ein höheres Gefahrenpotenzial als helle (weiße) Fassaden. Der Grund dafür sind die hohen Temperaturen an der Oberflä-che. Diese Temperaturen werden in der her-kömmlichen HBW-Pigment-Technologie ab-sorbiert; das heißt in Wärme umgewandelt. Somit ergeben sich Bewegungen, welche in weiterer Folge zu Rissen führen können. Hier setzt die Industrie nun auf die NIR-Pigment-Technologie. Dabei werden die nahinfraroten Strahlungen reflektiert (TSR-Wert) und die Oberfläche bleibt wesentlich kühler. Somit ver-ringern sich die Bewegungen und die Rissge-fahr sinkt. Eine überaus interessante Entwick-lung, wobei hier noch die Langzeiterfahrungen (mögliche Pigmentauswaschung) fehlen.

5| HBW-Pigmente werden ab-sorbiert, NIR Pigmente reflektiert.

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