Da ein Biozid alleine häufig nicht ausreichend wirksam ist, werden in
typischen Schutzanstrichen ungefähr drei bis fünf verschiedene
Wirkstoffe miteinander kombiniert, sodass Biozidkonzentrationen von
0,3 g/m² bis 4,0 g/m² in der Farbe bzw. dem Putz der Fassaden erreicht
werden (Burkhardt et al., 2011, 2009).
Für ihre Wirksamkeit müssen die Biozide aus dem Fassadenschutz in eine flüssige Phase überführt werden, um mit potenziellen Schädlingen in Kontakt treten zu können (vgl. Reiter Problematik.) Dieser Vorgang findet statt, wenn Wasser an die Fassade gelangt und in die Fassadenporen eindringt. Beim anschließenden Trocknen der Fassade (bedingt durch die Evaporation aus den Fassadenporen heraus) werden weitere Biozide zur Fassadenoberfläche transportiert. Dieser Prozess ist so gewollt, da sich Schädlinge an der Fassadenoberfläche befinden, wohingegen die Biozide im Material (Putz oder Farbe) gebunden sind.
Der Nachteil ist, dass Biozide an der Fassadenoberfläche leicht in die Umwelt eingetragen werden können, beispielweise durch Auswaschen bei Niederschlägen oder direkt durch Verflüchtigung. Dadurch stehen die Biozide nicht mehr zur Schädlingsbekämpfung zur Verfügung und „neue“ Biozide müssen aus den Materialen austreten, um eine fortwährende Schädlingsbekämpfung an der Materialoberfläche zu gewährleisten (Erich und Baukh, 2016; Schoknecht et al., 2009).
Für ihre Wirksamkeit müssen die Biozide aus dem Fassadenschutz in eine flüssige Phase überführt werden, um mit potenziellen Schädlingen in Kontakt treten zu können (vgl. Reiter Problematik.) Dieser Vorgang findet statt, wenn Wasser an die Fassade gelangt und in die Fassadenporen eindringt. Beim anschließenden Trocknen der Fassade (bedingt durch die Evaporation aus den Fassadenporen heraus) werden weitere Biozide zur Fassadenoberfläche transportiert. Dieser Prozess ist so gewollt, da sich Schädlinge an der Fassadenoberfläche befinden, wohingegen die Biozide im Material (Putz oder Farbe) gebunden sind.
Der Nachteil ist, dass Biozide an der Fassadenoberfläche leicht in die Umwelt eingetragen werden können, beispielweise durch Auswaschen bei Niederschlägen oder direkt durch Verflüchtigung. Dadurch stehen die Biozide nicht mehr zur Schädlingsbekämpfung zur Verfügung und „neue“ Biozide müssen aus den Materialen austreten, um eine fortwährende Schädlingsbekämpfung an der Materialoberfläche zu gewährleisten (Erich und Baukh, 2016; Schoknecht et al., 2009).
Laborversuche zeigen, dass, bedingt durch die Diffusionseigenschaften
der Materialen zum Häuserfassadenschutz, maximale Biozidauswaschungen
definiert werden können. Dabei gilt, je älter die Häuserfassaden sind,
desto schlechter lösen sich Biozide aus den Fassaden. Dieser Vorgang
wird in „Lösungsraten für Biozide“ angegeben. Da die Raten relativ
langsam zurückgehen, können auch lange nach der Fassadeninstallation
noch Biozide ausgewaschen werden. Gleiche Ergebnisse konnten auch bei
Feldversuchen in Einzugsgebieten und Modellhäusern gemessen werden.
Ähnliche Dynamiken werden für ein singuläres Niederschlagsereignis
beobachtet. So ist die Intensität der Biozidauswaschung zu Beginn
eines Regens am höchsten und nimmt mit zunehmender Niederschlagsdauer
ab. (Schoknecht et al., 2016, 2009; Wittmer et al., 2011; Erich und
Baukh, 2016; Burkhardt et al., 2012)
Maximale Konzentrationen können sich dabei, in Größenordnungen von 1 mg/l und 2 mg/l für Terbutryn und Octhilinon bewegen (Schoknecht et al., 2016).
Messungen und Modellierungen in Freiburg i. Br. zeigen, dass selbst aus 17 Jahre alten Fassaden noch immer Biozide ausgewaschen werden können. Bei Starkregenereignissen können auch einige Jahre nach Fassadeninstallation noch Biozidkonzentrationen erreicht werden, die im Bereich der Anfangskonzentrationen liegen.
Der Biozidaustrag hängt maßgeblich davon ab, wie viel Wasser an die Fassade gelangt und nicht, wie viel Niederschlag fällt. Deshalb sind bauliche Maßnahmen, die den Regen von der Fassade abhalten (z.B. Dachüberstände oder Windblockaden), effiziente Methoden, um den Biozidaustrag zu verringern.
Maximale Konzentrationen können sich dabei, in Größenordnungen von 1 mg/l und 2 mg/l für Terbutryn und Octhilinon bewegen (Schoknecht et al., 2016).
Messungen und Modellierungen in Freiburg i. Br. zeigen, dass selbst aus 17 Jahre alten Fassaden noch immer Biozide ausgewaschen werden können. Bei Starkregenereignissen können auch einige Jahre nach Fassadeninstallation noch Biozidkonzentrationen erreicht werden, die im Bereich der Anfangskonzentrationen liegen.
Der Biozidaustrag hängt maßgeblich davon ab, wie viel Wasser an die Fassade gelangt und nicht, wie viel Niederschlag fällt. Deshalb sind bauliche Maßnahmen, die den Regen von der Fassade abhalten (z.B. Dachüberstände oder Windblockaden), effiziente Methoden, um den Biozidaustrag zu verringern.
Wie ersichtlich ist, können Biozide durchaus als gefährlich für die
Umwelt eingestuft werden. Schwierig ist jedoch, eine genaue Bestimmung
einzelner Biozide und deren Gefahrenabschätzung. Als besonders
kritisch sind die Transformationsprodukte (d.h. Umbauprodukte aus
biologischen, chemischen oder photolytischen Prozessen) der Biozide
einzuschätzen, da hier zu einem Großteil noch keinerlei Informationen
vorliegen!
Wie oben beschrieben können Biozide über verschiedene Wege ausgetragen werden. Die daraus entstehenden Gefahren für die Umwelt sind vielseitig und hängen von den Austragsungswegen ab:
Ausgewaschene Biozide können direkt am unteren Ende der Fassade mit dem Niederschlagswasser in die Böden entlang der Häuser eingetragen werden und unter Umständen bis ins Grundwasser vordringen. Wenn das biozidbelastete Wasser, z. B. aus den Fassaden, in technische Anlagen zur Niederschlagsversickerung (Mulden, Mulden-Rigolen, Rigolen) eingeleitet wird, können auf gleichem Wege auch die Biozide transportiert werden. Problematisch ist es, wenn die Sickerpassage oder Vorbehandlung der Anlage nicht ausreicht, um die Biozide vor einem Transport bis ins Grundwasser zurückzuhalten.
Eintragspfade in die Oberflächengewässer entstehen bei Trennkanalisation mit Einleitung des Niederschlagswassers aber auch bei Einleitungen von Kläranlagen ohne vierte Reinigungsstufe, die in der Regel nicht in der Lage sind, das gesamte Spektrum an Bioziden in ausreichendem Maße zurückzuhalten.
Wie oben beschrieben können Biozide über verschiedene Wege ausgetragen werden. Die daraus entstehenden Gefahren für die Umwelt sind vielseitig und hängen von den Austragsungswegen ab:
Ausgewaschene Biozide können direkt am unteren Ende der Fassade mit dem Niederschlagswasser in die Böden entlang der Häuser eingetragen werden und unter Umständen bis ins Grundwasser vordringen. Wenn das biozidbelastete Wasser, z. B. aus den Fassaden, in technische Anlagen zur Niederschlagsversickerung (Mulden, Mulden-Rigolen, Rigolen) eingeleitet wird, können auf gleichem Wege auch die Biozide transportiert werden. Problematisch ist es, wenn die Sickerpassage oder Vorbehandlung der Anlage nicht ausreicht, um die Biozide vor einem Transport bis ins Grundwasser zurückzuhalten.
Eintragspfade in die Oberflächengewässer entstehen bei Trennkanalisation mit Einleitung des Niederschlagswassers aber auch bei Einleitungen von Kläranlagen ohne vierte Reinigungsstufe, die in der Regel nicht in der Lage sind, das gesamte Spektrum an Bioziden in ausreichendem Maße zurückzuhalten.
Literatur:
- Burkhardt, M., Zuleeg, S., Marti, G.T., Boller, M., Vonbank, Brunner, S., Simmler, H., Carmeliet, J., 2009. Schadstoffe aus Fassaden. Technical Report. Eawag Dübendorf.
- Burkhardt, M., Zuleeg, S., Vonbank, R., Bester, K., Carmeliet, J., Boller, M., Wangler- Bur, T., 2012. Leaching of Biocides from Façades under Natural Weather Conditions. Environmental Science & Technology 46.
- Burkhardt, M., Zuleeg, S., Vonbank, R., Schmid, P., Hean, S., Lamani, X., Bester, K., Boller, M., 2011. Leaching of additives from construction materials to urban storm water runoff. Water Science & Technology 63.
- Erich, S., Baukh, V., 2016. Modelling biocide release based on coating properties. Progress in Organic Coatings 90.
- Schoknecht, U., Gruycheva, J., Mathies, H., Bergmann, H., Burkhardt, M., 2009. Leaching of Biocides Used in Façade Coatings under Laboratory Test Conditions. Environmental Science & Technology 43.
- Schoknecht, U., Mathies, H., Wegner, R., 2016. Biocide leaching during field experiments on treated articles. Environmental Sciences Europe 28.
- Wittmer, I.K., Scheidegger, R., Stamm, C., Gujer, W., Bader, H.P., 2011. Modelling biocide leaching from facades. Water Research 45.
