Biofilme, Biofouling, Biokorrosion
Das Wachstum von Bakterien auf Baustoffen und anderen Oberflächen mit wechselnden Wasserverfügbarkeiten besiedlungsfähiger Oberflächen geschieht meist, indem der Baustoff mit einem mikrobiellen Film überzogen oder durchdrungen wird.
Dieser gelartige Biofilm fördert oder unterstützt das Wachstum und schützt die Organismen vor Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, pH-Wert - Schwankungen, Versalzungen, Nährstofflimitierungen und Biozidbehandlungen. Natürlich muss eine gewisse Feuchtemenge für das Wachstum vorhanden sein, so dass Bautenschutz auch meist dort ansetzt. Weiterhin muss die Oberfläche für ein Wachstum geeignet sein und hydrophil und porös sein. Die Nährstoffkonzentrationen hingegen können sehr gering sein (sog. oligotrophes, nährstoffreduziertes Wachstum).
Die Bewuchsfolgen unterscheidet man nach zwei Kategorien:
- Biokorrosion
- Biofouling
Biokorrosion ist chemisch geprägt und verursacht Änderungen an Struktur (Verfärbungen) und Stabilität des Baustoffes. Dabei sind die Ausscheidungen oder der Stoffwechselprozess der Mikroorganismen direkt korrosiv wirkend (organische oder anorganische Säuren, Enzyme, biogene Oxidation strukturbildender Kationen).
Biofouling dagegen wirkt eher physikalisch-chemisch und ist auf den schon genannten Biofilm zurückzuführen. Dieser übt infolge Temperatur- und Feuchteschwankungen mechanische Belastungen im porösen Werkstoffgefüge aus. Ehemals hydrophobe (wasserabstoßende) Flächen werden vermehrt hydrophil (feuchteaufnehmend) und die Klebrigkeit des gelartigen Films führt zu Partikeladsorptionen aus der Luft.. Mit dichter werdendem Belag ändern sich Diffusionseigenschaften des Baustoffs und somit der Feuchtehaushalt und die thermischen Eigenschaften der Bausubstanz. Diese wiederum sind auch der Grund für häufig an Naturstein- und Betonoberflächen zu beobachtende Krustenbildungen.