Als Schimmelpilze fasst man in der Mikrobiologie eine systematisch heterogene Gruppe von Pilzen (Fungi) zusammen, die aufgrund ihrer Lebensweise in bestimmten ökologischen Nischen für den Menschen besondere Bedeutung gewonnen haben.
Kennzeichen, Verbreitung und Arten
Schimmelpilze finden sich als faseriger, flockiger oder staubiger, weißlicher, grauer, bläulichgrüner, gelblicher, rötlicher, bräunlicher oder schwärzlicher Überzug auf meistens leblosen Körpern der verschiedensten Art. Feuchtigkeit der befallenen Substanz bzw. der Raumluft ist für Bildung und Ausbreitung eines Schimmelpilzbefalls wesentlich. Oft beginnen Schimmelpilze auf organischen Substanzen zu wuchern, wenn diese einer Fäulnis unterliegen. Zuerst bildet sich aus einer zufällig auf die Unterlage gefallenen Schimmelpilz-Spore eine fädige Struktur, das Myzel. Dieses besteht aus mikroskopisch kleinen, langen, dünnen, vielfach verzweigten Pilzfäden (Hyphen), die sich von einzelnen Punkten aus allseitig kreisförmig ausbreiten. An ihrer Spitze wachsen diese Hyphen mit großer Geschwindigkeit weiter, so dass der Schimmel nicht selten rasch große Flächen überwuchert.
Bekannte Schimmelpilz-Gattungen sind Mucor (Köpfchenschimmel), Rhizopus (Brotschimmel; darunter Rhizopus stolonifer = Gemeiner Brotschimmel), Aspergillus (Gießkannenschimmel), Cladosporium, Penicillium (Pinselschimmel) und Alternaria.
Alle Schimmelpilze ernähren sich von organischem Material. Sie zählen zu den heterotrophen Organismen. Als Ernährungsgrundlage dienen alle möglichen organischen Stoffe, wie sie zum Beispiel in verfaulenden Früchten, in der Marmelade, in altem Brot, im Getreide, in Nüssen, im Erdboden, im Holz, im Kot, in Staubkörnern oder sogar in Kunststoffen vorkommen. Einige Schimmelpilze wachsen auch auf Leder.
Fortpflanzung
Die Vermehrung erfolgt meistens auf ungeschlechtlichem Wege über Sporen, die überall in der Luft vorhanden sind und bei schimmelbildenden Schlauchpilzen – wie etwa Aspergillus oder Penicillium – Konidien genannt werden. Dazu erzeugen die Myzelfäden nach einiger Zeit zahlreiche sich vertikal von der Oberfläche erhebende Sonderhyphen, die Konidienträger. Diese sind bei den einzelnen Arten unterschiedlich gestaltet und bestehen aus oft dicht verzweigten Hyphen, die bei schwacher Vergrößerung wie ein kleiner Wald aussehen. An den äußeren Verästelungen dieses „Waldes“, den Sterigmen, werden reichlich Sporen (Konidien) gebildet, die kettenförmig aneinandergereiht nach außen ragen. Der Schimmel nimmt in diesem Stadium eine eher staubige Beschaffenheit an.
Bei den schimmelbildenden Mucorales, die zu den Zygomyceten gehören, erfolgt die Bildung oft tausender von Sporen in den Sporangien, kugeligen Anschwellungen am Ende von Sporangienträgern.
Schimmelpilze benötigen zum Wachstum vor allemNährstoffe und Feuchtigkeit. Daneben beeinflussen das Sauerstoffangebot, die Temperaturen, der pH-Wert (basisches bzw. recht saures Milieu hemmt) und weitere Faktoren das Wachstum von Schimmelpilzen.
„Schimmel“: „Schaden“ oder „Zutat“?
Bezeichnung, Beispiele von Nutzen/Schaden
„Schimmel“ bezeichnet im Zusammenhang von Schimmelpilzen vor allem deren oberflächlich sichtbare Auswüchse, also meistens die Konidien- oder Sporangienträger; seltener auch deren Mycel. Nutzen und Schaden von Schimmel können eng beieinander liegen:
- Bei Nahrungsmitteln gibt es erwünschte Formen – „Edelschimmel" an Schimmelkäse oder auch an Salamisorten. Bezeichnungen wie Penicillium roqueforti oder Penicillium camemberti einzelner Pinselschimmel-Arten sprechen für sich. Andernfalls ist das Nahrungsmittel schlicht verdorben oder gar vergiftet (s. u. „Mykotoxine" und Genaueres bei „Lebensmitteln“). Der „Edelschimmel" Penicillium roqueforti (beispielsweise) kann jedoch andere Lebensmittel als Roquefort-Käse verderben.
- Quorn ist ein vegetarischer Fleischersatz aus fermentiertem Mycel des Schimmelpilzes Fusarium venenatum.
- Im Weinbau kann der Schimmelpilz Botrytis cinerea je nach Zeitpunkt des Auftretens die Ernte schädigen oder veredeln („Edelfäule“; vgl. Weinsprache).
- Antibiotika wie Penicillin (welches auch gegen das Pilzgift Amanitin eingesetzt wird) werden als Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen wie Penicillium chrysogenum (frühere Bezeichnung Penicillium notatum) hergestellt.
- Aspergillus niger ruft beim Menschen vielerlei Krankheiten hervor und gedeiht selbst bei extremen pH-Werten, wird andererseits zur Herstellung von Zitronensäure verwendet.
Schadensweisen
Ein Schimmelpilz kann durch seine Zellbestandteile, seine Stoffwechselprodukte und seine Sporen Menschen und Haustieren schaden oder ihnen zumindest lästig sein. Unerwünschte Folgen können in erheblicher Geruchsbelästigung, in allergischen Reaktionen und in – eventuell tödlichen – Vergiftungen bestehen. Im Extremfall befallen und zerstören Schimmelpilze Gewebe mit tödlichem Ausgang.
Gerade so „gefürchtete“ Schimmelpilze wie Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus und die meisten Jochpilze (Zygomycota) kommen praktisch überall im Erdboden, auch in der Blumenerde vor, ohne merklich zu schaden. Von Schimmel ausgehende Gefahr ist eine Frage der Wirkstoffkonzentration (von Giften und Sporen) beim Kontakt betroffener Personen (Haustiere). Zu solchen relevanten Konzentrationen kommt es gerade bei Aufnahme von Schimmel befallener Nahrung (Gifte), in befallenen Innenräumen (Sporen, Gifte) und beim Befall (Infektion) von Menschen bzw. Haustieren selbst (Mykosen; Gifte, allergene Zellproteine). Die Gefahr allergischer Reaktionen bzw. von Mykosen betrifft entsprechend empfindliche bzw. immungeschwächte Individuen. AIDS, Diabetes oder eine Immunreaktionen unterdrückende Therapie einer anderen Störung (wie Leukämie) kann eine solche Immunschwächung bewirken. Die Mykose ist dann eine sog. „opportunistische Infektion“.
Einzelheiten zu besonders bedeutsamen Stichwörtern:
- Gifte. Schimmelpilze können auf folgende Weisen toxisch wirken:
- Sie können Mykotoxine als Stoffwechselprodukte (Metabolite) erzeugen, insbesondere leberschädigende und kanzerogene Aflatoxine. So wird der „Fluch des Pharao“ auf den Schimmelpilz Aspergillus flavus und die von ihm erzeugten Aflatoxine B1 und B2 zurückgeführt.
- Toxisch können auch Kohlenhydrate der Zellwand (Glukane) von Schimmelpilzen wirken.
- Eine Aspergillose ist eine Mykose (Infektion) einer Art der Gattung Aspergillus, die sogar innere Organe befallen kann (Aspergillom).
- Allergische Reaktionen: Die Bezeichnung allergen findet man sowohl in der Bedeutung eine Allergie auslösend als auch in der Bedeutung eine allergische Reaktion aufgrund einer bestehenden Allergie auslösend. (Bei einer Kreuzallergie lösen auch andere Stoffe als diejenigen, die die Allergie ausgelöst haben, allergische Reaktionen wegen ihrer Ähnlichkeit mit den auslösenden Stoffen aus.)
- Fast alle Pilze können aufgrund ihrer Sporenausschüttung allergen wirken.
- Die allergische bronchopulmonale Aspergillose ist eine Sonderform der Aspergillose. Sie befällt die Lunge und führt weiter zu Bronchialasthma.
- Eine Zygomykose ist eine Infektion einer Art der Abteilung Jochpilze (Zygomyzeten, Zygomycota). Hierzu zählen u. a. die Gattungen Mucor (Köpfchenschimmel) und Rhizopus (Brotschimmel). Der Befall breitet sich über die Blutbahnen aus, schädigt sie, unterbricht so die Versorgung von Geweben (besonders Gesicht) und führt in wenigen Tagen zum Tod.
Schädlicher Schimmel auf Lebensmitteln: alles weg?
In der Regel (im Zweifel) sind von schädlichem Schimmelpilz befallene Lebensmittel als Ganzes zu entsorgen. Es genügt i. a. nicht, die sichtbar betroffenen Stellen wegzuschneiden oder obere Schichten von Lebensmitteln abzutragen. Fürs bloße Auge unsichtbar hat sich typischerweise das Mycel des Pilzes bereits im gesamten Behälter, in der gesamten Portion, in der gesamten Frucht etc. ausgebreitet und dort Mykotoxine bzw. Glukane erzeugt. Andernfalls haben sich die Mykotoxine um so weiter verteilt (Diffusion), je höher der Wassergehalt des Lebensmittels ist.
Ausnahmen sind etwa:
- Marmelade mit einem Zuckergehalt über 60 Prozent – Zucker in diesen Konzentrationen wirkt konservierend; die verschimmelten Stellen können großzügig abgehoben werden.
- Auch in Hartkäse kann sich Schimmel wenig ausbreiten – man kann den Schimmel großzügig abschneiden und den Rest des Käses verzehren.
- Schimmel auf knusprig-trockener Kruste eines nicht angeschnittenen Brotlaibs kann nicht ins weiche Innere des Laibs eindringen; es genügt, die befallene Kruste großzügig zu entfernen. Ist auf Schnittbrot nur das Äußere der Kruste befallen, so sind die betroffenen und einige benachbarte Scheiben zu entfernen.
(Vgl. etwa quarks.de/Buchwalsky und Gesundheits-Kompass/Word@rt.)
Schimmel in Gebäuden
Ursachen
Feuchtigkeit ist die Hauptursache für Schimmelbildung in Gebäuden. Schimmelpilze finden hier ein reiches Nahrungsangebot: Zellulose (Tapeten, Kleister, Holz und Holzwerkstoffe, Gipskartonplatten) oder auch Kunststoffe (Wandbeschichtungen, Teppichböden, Bodenbeläge usw.). Darüber hinaus können Staub, Kleidung, Bücher (→ Bibliotheken) etc. befallen werden. Die Feuchtigkeit kann folgende Ursachen haben:
- defekte Wasserleitungen (Heizung, Dachentwässerung, etc.);
- Eindringen von Schmelz- oder Regenwasser wegen schadhafter Dachabdichtung, undichtem Mauerwerk etc.;
- (Unglücksfälle: Waschmaschinenablauf, Löschwasser [WTC Deutsche Bank], Hochwasser [Katrina] etc.;)
- Kondenswasser („Tauwasser“) – tatsächlich das Hauptproblem, das besonders in den jüngeren Zeiten des Energiesparens viel (juristischen) Streit zwischen Mietern und Vermietern ausgelöst hat:
- Raumluftfeuchtigkeit schlägt sich auf kühlen Bereichen von Zimmerwänden (oder an Fenstern etc.) nieder – dort (oder an anderer Stelle, wohin das Wasser eventuell abfließt) entsteht bei vorhandenem Nahrungsangebot Schimmel. Die Luftfeuchtigkeit rührt nicht nur vom Baden und Kochen her, sondern schon vom Atem der Bewohner. Einzelne Bauschimmelarten treten ab einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70% auf, ab 80% fast alle übrigen (Sedlbauer/Krus, 2003, S. 5).
- Früher waren Fugen an Fensterrahmen derart undicht, dass sie unbemerkt Entfeuchten der Raumluft gewährleisteten und so Schimmelbildung vermieden. Zum Energiesparen (Wärmedämmung) wurden derart undichte Fensterrahmen inzwischen so durch dichtere ersetzt, dass der Austausch zwischen (relativ) feuchter Innenluft und (relativ) trockener Außenluft nunmehr gezielt durch Lüften herbeigeführt werden muss. Wetterabhängig kann jedoch Lüften auch die Feuchtigkeit der Raumluft erhöhen; dann ist eher heizen angebracht:
- Niederschlag von Raumluftfeuchtigkeit (also Kondenswasser) nimmt mit der relativen Feuchtigkeit der Innenluft zu. Bei gleichem Wassereintrag ist diese um so höher, je geringer die (Innen-)Temperatur ist. Daher soll auch bei Abwesenheit geheizt werden, und das Lüften soll rechtzeitig so beendet werden, dass Innenraumwände und Mobiliar nicht auskühlen (Stoßlüften statt Fensterkippen). – Die Temperatur der Innenluft differiert i. a. zwischen verschiedenen Stellen eines Innenraums, insbesondere mit der Nähe zu einer Wärmebrücke (unzureichende Wärmeisolierung), auch zwischen verschiedenen Bereichen einer Wohnung oder eines Hauses abhängig von Nutzung/Heizung. Damit schwankt die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb eines Raums oder – bei offenen Durchgängen (Türen) – zwischen Bereichen der Wohnung/des Hauses. Relevant für Schimmelwachstum ist die relative Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche der bedrohten Nährsubstanz.
- Feuchtegefahr besteht auch, wo Mobiliar zu dicht an der Wand ist.
- Vermieter/Bauherren können nach neuen Wärmedämmungsmaßnahmen Streit mit Bewohnern zu vermeiden versuchen, indem sie auf das veränderte erforderliche Lüftungsverhalten hinweisen (zum Beispiel Merkblatt). Verantwortung bleibt noch in folgendem Sinne bei Vermietern/Bauherren:
- Werden etwa einfach verglaste Fenster durch moderne gut isolierende ersetzt, die Wärmedämmung anderer Grenzbereiche einer Wohnung nicht („Wärmebrücken"; etwa Fensterlaibung), so wird sich Niederschlag derselben Wassermenge in der Raumluft auf verbleibende Wärmebrücken konzentrieren; dort wird Schimmel mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten.
- Kaltwasserleitungen können ebenfalls Kondenswasser anziehen und müssten dann isoliert werden.
- Resumee: Die Temperaturen an den Oberflächen eines Zimmers sollten wenig schwanken.
- Aus der Rechtspraxis: Einbau isolierverglaster Fenster in auch sonst schlecht gedämmtem Mietshaus. Vermieter händigt besagtes Merkblatt den Mietern aus. Feuchtigkeitsschäden nehmen zu, im Erdgeschoss wächst Schimmel. Klage des Vermieters gegen entsprechende Mietminderung wird abgewiesen. In der Begründung: Wenn eine Wohnung derartige Mängel aufweise, dass diese nur noch durch übersteigertes Heizen und Lüften zu bekämpfen seien, sei das Maß des Zumutbaren überschritten. (Hervorhebung durch Wiki-Verfasser).[1] (Man beachte hier die Gewährablehnung zu Rechtsthemen!)
- Präzisere Angaben finden sich schon im Wikipedia-Artikel über Luftfeuchtigkeit, weit mehr noch in Sedlbauer/Krus (2003). Biologisch ist eigentlich die Wasseraktivität – der aw-Wert – relevant; im wesentlichen ist jedoch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von N Prozent der aw-Wert gerade N/100 (Sedlbauer/Krus (2003), S. 1–3).
Von Bauschimmel zu unterscheiden sind etwa der Hausschwamm und das Fogging.
"Entfernen" von Schimmelpilz
Chemikalien können Schimmelpilz kurzfristig und i.a. nur an der Oberfläche entfernen. Sie sollten in der Regel nur von Fachleuten im Rahmen einer ursächlichen und umfassenden Sanierung verwendet werden. Pilztötend oder fungizid wirken u.a. folgende Substanzen und Methoden:
- Wasserstoffperoxid
- Natriumhypochlorit
- 70%-Alkohol, z.B. Isopropanol oder Ethanol
- Desinfektionsmittel
- Bestrahlung mit ultraviolettem Licht
Für kleine Flächen und bis ca. 2 cm Materialtiefe
- Heißluftgebläse („Fön“) (Schimmelpilze sind nur bis ca. 85°C lebensfähig)
Siehe auch
- Der Hausschwamm – ein Röhrenpilz wie der Steinpilz – überwindet selbst meterlange trockene Strecken, um Wasser zum Nährstoff (Holz) zu transportieren. Dabei durchdringt er auch Mauerwerk. Das befallene Holz kann man mit der Hand eindrücken. Der Hausschwamm kann daher Gebäude zerstören. Den Schimmelpilzen wird er nicht zugerechnet.
- Als Fogging oder Schwarzstaub wird eine oft „plötzlich“, besonders im Winter oder nach Renovierungen auftretende schwärzliche Verfärbung von Innenwänden bezeichnet. Laut einer Broschüre des Umweltbundesamts (PDF, 374 KB; Stand: August 2004) wird von „schwarzen Staubablagerungen“ oder einem „rußähnlichen Schmierfilm“ berichtet. Das Phänomen hat erst seit ungefähr 1995 (in Deutschland) allgemeine Beachtung gefunden und ist noch unzureichend erforscht. Frappanterweise ist der Effekt (häufig) am stärksten an den kühlsten Stellen von Wänden (Wärmebrücken) – also dort, wo auch Schimmel zuerst „ansetzen“ würde. Auftreten im Winter und nach Energiesparmaßnahmen (Renovierung wie oben bzw. gut gedämmter Neubau) ist eine weitere Gemeinsamkeit mit Bauschimmel. Im Gegensatz zu Bauschimmel kann Fogging jedoch etwa auf einer völlig homogen gedämmten Wand hinter einem Heizkörper auftreten, wobei der Umriss des Heizkörpers genau nachgezeichnet ist. Dies ist ein Indiz für den Erklärungsversuch Thermophorese, wonach sich (dunkle) Staubteilchen mit statistischer Wahrscheinlichkeit aufgrund der Brown'schen Bewegung entlang der Temperaturgradienten bewegen und sich schließlich an kühlen Flächen ablagern. Dieser Erklärungsversuch hat sich jedoch in anderen Fällen als unzulänglich erwiesen. Zu weiteren Unterschieden zwischen Schimmel und Fogging gehört, dass Fogging gewöhnlich alle Räume einer Wohnung gleichermaßen betrifft. – Warnung: das Schlagwort Fogging wurde hier wegen seines vorwiegenden Gebrauchs in der Presse verwendet. Das Umweltbundesamt bezeichnet den Effekt jedoch als Schwarze Wohnungen und nennt dafür neben Fogging-Effekt noch den Klebefilm-Effekt als mögliche Ursache. Das Phänomen sollte daher gar nicht als Fogging bezeichnet werden. Ähnlich vorsichtig sollte man mit Thermophorese sein.
Literatur
Allgemein
- Jürgen Reiß: Schimmelpilze. Lebensweise, Nutzen, Schaden, Bekämpfung. 2. Auflage. Springer, Berlin, 1998. ISBN 3-540-63019-8.
Bauschimmel
- K. Sedlbauer, M. Krus: Schimmelpilz aus bauphysikalischer Sicht. (PDF-Datei, 392 KB. Quantitative Analyse physikalischer Voraussetzungen für Schimmelbildung; mit Tabellen und graphischen Darstellungen.)
- Frank Frössel: Schimmelpilze in Wohnungen - Wenn der Pilz zur Untermiete wohnt. baulino Verlag, 2006. (Mikrobiologische, bauphysikalische, technische, baubiologische, umweltmedizinische, diagnostische, rechtliche Aspekte.)
Gesundheitliche Aspekte
- Jürgen Bünger: Gesundheitsrisiken durch eine inhalative Exposition gegenüber mykotoxinbildenden Schimmelpilzen. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung Luft 65(9)/2005, S. 341–343. ISSN 0949-8036
- Guido Fischer, Nadine Hollbach, Claudia Schmitz, Wofgang Dott: Luftgetragene Schimmelpilze in der Umwelt des Menschen – gesundheitliche Relevanz und Möglichkeiten der Risikobewertung. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung Luft 65(9)/2005, S. 335–340. ISSN 0949-8036
- L. Roth, H. Frank, K. Kormann: Giftpilze. Pilzgifte. Schimmelpilze. Mykotoxine. Vorkommen, Inhaltsstoffe, Pilzallergien. ecomed, Landsberg, 1990. ISBN 3609647302
- Reinhard Keller, Klaus Senkpiel, Werner Butte: Schimmelpilze und deren Sekundärmetabolite (MVOC) in Luftproben unbelasteter Wohnungen. Gefahrstoffe, Reinhaltung Luft 67(3), S. 77 – 84 (2007), ISSN 0949-8036
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Landgericht Hamburg, Urteil vom 26. September 1997, 311 S 88/96; Süddeutsche Zeitung vom 02.06.2000, S. V2, Verfasser F. Gritschneder.