Die Mycometer® - air Methode

Unterschiedliche Luftmessmethoden

Traditionell werden Luftproben zur Bestimmung der biogenen Raumluftbelastungen durch Luftkeim- oder Luftpartikelmessungen durchgeführt.
Bei Luftkeimmessungen werden koloniebildende Einheiten gemessen, d.h. lebende, keimfähige Sporen werden auf einem Nährboden gezüchtet und ausgewertet.
Bei der Luftpartikelmessung werden die Proben direkt mikroskopisch ausgewertet, sodass sowohl die keimfähigen als auch die nicht keimfähigen und abgestorbenen Sporen erfasst werden.

Es ist mittlerweile wissenschaftlich ausreichend dokumentiert, dass eventuelle gesundheitliche auf Grund von einer biogenen Raumluftbelastung nicht nur von den Lebenden oder keimfähigen Schimmelsporen verursacht werden können, sondern dass die gesamte Biomasse, also sowohl lebende, keimfähige als auch abgestorbenen, nicht keimfähige Schimmelmasse eine Rolle spielt.
In Dänemark wird daher die Erfassung der keimfähigen Sporen als nicht aussagekräftig betrachtet.

Schimmelpilz in der Raumluft kommt nicht nur in Form von Sporen vor.
Schimmelpilz kann in folgenden Formen in der Raumluft vorkommen:

  • Lebende und keimfähige Sporen
  • Lebende, nicht keimfähige Sporen
  • Abgestorbene. nicht keimfähige Sporen
  • Mikrofragmente
  • Hyphenfragmente
  • Klumpen und Ketten von zusammenhängenden Sporen

Mikrofragmente sind Partikel in einer Größenordnung von ca. 0,1 - 1 tausendstel Millimeter, sie sind also kleiner als die kleinesten Schimmelpilzsporen.
Mikropartikel kommen als Fragmente von abgestorbenen Sporen, Hyphen und Zellwänden vor.

Die Menge der Mikropartikel in der Raumluft kann bedeutend höher sein als die Menge der Sporen (7).
Forschungen des dänischen Arbeitsschutzinstitutes (Arbejdsmiljøinstituttet) haben bestätigt, dass die Gesamtbiomasse in Luftproben durch die Quantifizierung der Entymaktivität bestimmt werden kann, obwohl gezielt Partikel < 1 μm gesammelt wurden und keine koloniebildenden Einheiten in den Proben nachgewiesen werden konnten (9).

Es ist ebenso untersucht worden, ob in der Raumluft große Mengen von Hyphenfragmenten vorhanden sind.
Hyphenfragmente sind keine Fragmente von Mikropartikel, sondern entstehen, wenn Pilzmyzelien fragmentieren und luftgetragen werden.

Oft produziert Schimmelpilz, der Oberflächen wäschst, wesentliche größere Mengen an Myzelien, als Sporen produziert werden.
In Studien, bei denen Schimmelwachstum auf Nährmedien (Agar) untersucht wurde, ist dokumentiert worden, dass 95-100% der Schimmelpilz-Biomasse in Form von Hyphen und nur 0-5% der Biomasse in der Form Sporen vorkam (8).

Das Bild 1 zeigt links eine leicht beschädigte Spore und rechts daneben ein Hyphenfragment.
Das Bild 2 zeigt links eine Spore der gleichen Schimmelart, jedoch bis zur Unkenntlichkeit fragmentiert (fast schon Mikropartikel) und direkt rechts daneben ein Hyperfragment.

Das NAHA Enzym, das bei der Mycometer- Analyse gemessen wird, ist in Sporen, Hyphen und oft auch in Mikrofragmenten vorhanden.
Enzymaktivität kann auch in abgestorbenen Sporen und Hyphen nachgewiesen werden.

Der Nachweis der NAHA Enzymaktivität deckt darum ein wesentlich größeres Spektrum der Raumluftbelastung ab zum Beispiel Luftkeim- oder Luftpartikelmessungen.

Faktoren, welche Luftmessungen Beeinflussen

Viele Benutzeraktivitäten, wie zum Beispiel Fegen, Staubwischen, Staubsaugen,
Bettenmachen, der Umgang mit verdorbenen Lebensmitteln oder Abfall, können SchimmelAerosole generieren.
Auch die Anzahl der im Raum befindlichen Personen und deren Aktivität hat Einfluss auf den Zustand der Raumluft.
Es gibt auch Faktoren, die die Menge der luftgetragenen Biomasse reduzieren können.
Ventilationssysteme und Luftreinigungssysteme entfernen kontinuierlich Luft und damit Schimmelpartikel aus der Raumluft.
Die Art der Bodenbeläge kann auch Einfluss auf die Menge der luftgetragenen Schimmelpartikel haben. Im Gegensatz zu glatten Bodenoberflächen können sich in Teppichen große Mengen Staub und Schimmelpartikel ansammeln.
Durch offene Fenster können luftgetragene Schimmelpartikel sowohl heraus - als auch herein transportiert werden.

Wie verhalten sich Schimmelpartikel in der Raumluft.

Wie lange sich Schimmelpartikel in der Raumluft halten, hängt von deren Form, Größe und Densität ab.
Im Durchschnitt sinkt eine Schimmelspore bei absolut stillstehender Luft mit ca. einem Meter pro Stunde zu Boden.
Theoretisch sind in einem Raum mit absolut stillstehender Luft nach 2,5 – 3 Stunden alle Schimmelpartikel sedimentiert.
Für viele luftgetragene Schimmelpartikel dürfte der Zeitraum jedoch noch kürzer sein, weil viele Schimmelpartikel als „Klumpen“ zusammenhängen und weil Hyphen wesentlich schwerer sind als Sporen. Je größer und schwerer Schimmelpartikel sind, desto schneller
sinken sie zu Boden. Aerosole des Stachybotrys chartarum sedimentieren oft schon nach 10 Minuten, Penicillium Aerosole sedimentieren oft schon nach 20-30 Minuten.

In einem Raum mit Schimmelbefall, der visuell nicht erkennbar war, wurden alle Oberflächen mit einem Blasegerät nach der Mycometer®-Methode angeblasen, um alle sedimentierten Partikel aufzuwirbeln und einen maximalen Belastungszustand der Raumluft zu erzeugen.
Vor dem Anblasen wurden durch Partikelmessung ca. 1.000 Sporen/m³ nachgewiesen.
Nach dem Anblasen wurden 8 Luftproben zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen.
Bei den Luftproben wurde die Enzymaktivität zur quantitativen Bestimmung der gesamten Schimmelmasse bestimmt, Partikelmessungen zur Bestimmung der Gesamtsporenzahl und Partikelmessungen zur Bestimmung der Gesamtstaubmenge in der Luft durchgeführt.
Prozentual verhielten sich die Gesamtschimmelmasse, die Gesamtsporenzahl und die Gesamtstaubmenge kongruent.
Nach dem Anblasen ist der maximale Wert der Raumluftbelastung gemessen worden, nach ca. 30 Minuten sind nur noch ca. 20% der Maximalraumluftbelastung gemessen worden, nach ca. 2 Stunden ist die ursprüngliche Raumluftbelastung wieder erreicht:

Passive und aggressive Luftprobeentnahmen:

Das Messergebnis einer Luftprobeentnahme hängt wesentlich von dem Zustand der Raumluft und der Benutzeraktivität ab.
In Räumen, in denen einige Stunden vor der Luftprobeentnahme keine Luftbewegung durch Benutzeraktivität stattfand, werden wesentlich weniger luftgetragene Schimmelpartikel zu messen sein, als zum Beispiel in Räumen, in denen es bis kurz vor der Luftprobeentnahme noch Benutzeraktivitäten gab.
Um diese Variationen zu reduzieren, und um das Messergebnis so reproduzierbar wie möglich zu machen, hat man in Dänemark die Luftprobeentnahme standardisiert.
In Dänemark werden dazu die Fachbegriffe „aggressive Luftprobeentnahme“ und „passive Luftprobeentnahme“ angewandt.
Unter passiver Luftprobeentnahme versteht man in Dänemark Luftproben, die in Räumen, in denen für den entsprechenden Raum normale Benutzeraktivität herrscht, entnommen
werden. Das bedeutet, die Proben können auch in Räumen entnommen werden, in denen sich Personen aufhalten.
Unter aggressiver Luftprobeentnahme versteht man in Dänemark Luftproben, die in Räumen entnommen werden, in denen zuvor der sedimentierte Staub und Mikropartikel nach einer
von Mycometer® vordefinierten Methode mit einem Blasegerät aufgewirbelt werden.
Bei der aggressiven Probeentnahme können bei Räumen mit Schimmelbefall auf den Oberflächen sehr viele Schimmelpartikel aufgewirbelt werden. Deshalb dürfen sich im Raum
während und kurz nach der Probeentnahme nur Personen mit Atemschutz aufhalten. Der Raum sollte nach der Probeentnahme durchlüftet, und eventuell auch oberflächlich gereinigt werden.
Ein ähnlicher, „aggressiver“ Zustand der Raumluft kann im Alltag durchaus auch durch Benutzeraktivitäten auftreten, etwa durch Staubsaugen.
Deshalb ist es nicht abwegig, die Raumluft im „aggressiven“ Zustand zu messen.
Die Messergebnisse von „passiven“ und „aggressiven“ Raumluftmessungen sind sehr unterschiedlich.
Da die Proben biochemisch und nicht mikroskopisch analysiert werden, können auch Luftproben in stark verunreinigten Räumen entnommen werden, da die Analyse nicht durch eventuelle Verschmutzung der Probeentnahmemedien beeinflusst wird.
Zum Herstellen des aggressiven Zustandes ist sowohl die Luftgeschwindigkeit, als auch das Luftvolumen und der Abstand zu den angeblasenen Oberflächen vordefiniert. Es werden grundsätzlich alle Oberflächen, sowohl waagerechte als auch lotrechte, angeblasen.
Dieses Verfahren hat sich als äußerst reproduzierbar erwiesen.
Das Standardisieren von passiven Raumluftmessungen ist hingegen nur schwer möglich, weil der Zustand der Raumluft, und damit die Menge der luftgetragenen Schimmelpartikel
durch das Benutzerverhalten sehr variiert.
Passive Luftprobeentnahmen dienen dazu, die Belastung der Raumluft während des Benutzens des Raumes zu registrieren.
Werden im Raum sedimentierte Schimmelpartikel z.B. auf Grund von unzureichender Raumhygiene oder auf Grund von Schimmelbefall vermutet, ist die aggressive Probeentnahme vorzuziehen, da nur bei dieser Methode der gesamte Schimmel auf den Oberflächen aufgewirbelt („worstcase“= im schlimmsten Fall) und erfasst werden kann. Diese Probeentnahme ist vorzuziehen, da nur bei dieser Methode der gesamte Schimmel auf den Oberflächen aufgewirbelt („worstcase“= im schlimmsten Fall) und erfasst werden kann.

Wichtig – Sanierungskontrollen

Das Ziel von Sanierungskontrollen nach Sanierungen und Feinreinigungen ist es, zu registrieren und zu dokumentieren, ob noch Schimmelpartikel auf den Oberflächen eines Raumes zu finden sind.
Da bei der aggressiven Messmethode alle sedimentierten Partikel aufgewirbelt werden, ist diese Messmethode besonders für die Sanierungskontrolle geeignet.
Flow-Geschwindigkeit und Volumen der Luftmessungen Bei der Entnahme von Luftproben zur Bestimmung der biogenen Raumluftbelastung ist es wichtig, dass die Probeentnahme repräsentativ für den jeweiligen Raum ist und dass das
Probevolumen so hoch ist, dass die Detektionsgrenze deutlich überschritten wird.
Je mehr Volumen eine Luftprobe hat und je länger die Probe entnommen wird, desto repräsentativer ist die Probe.
Aus ökonomischer Sicht ist eine kurze Probeentnahme jedoch wünschenswert.
Bei der Entwicklung der Mycometer®- air- Methode, wurden Versuche mit verschiedenen Flow-Geschwindigkeiten und Luftvolumina gemacht.
Unter Flow-Geschwindigkeit versteht man die Geschwindigkeit, mit der die Luft das Probeentnahmemedium passiert.
Die Flow-Geschwindigkeit hat einen großen Einfluss darauf, wie effektiv die luftgetragenen Partikel in dem Filter zurückgehalten werden.
Die Flow-Geschwindigkeit wird typisch mit einem Rotameter gemessen.
Versuche mit unterschiedlichen Flow-Geschwindigkeiten zwischen 5 und 20 l/min haben gezeigt, dass die unterschiedlichen Geschwindigkeiten keinen Einfluss auf das
Messergebnis bei passiven Probeentnahmen haben.
Bei dem Versuch wurden mit 4 Pumpen über den gleichen Zeitraum Luftproben mit unterschiedlicher Flow-Geschwindigkeit entnommen.
Die Analysen haben einen linearen Zusammenhang des Fluoreszenzsignals der jeweiligen Proben nachgewiesen.

Die Versuche haben gezeigt, dass bei passiver Probeentnahme die Flow-Geschwindigkeit
keinen Einfluss auf das Messergebnis hat.
Da der Messvorgang bei größerer Flow-Geschwindigkeit kürzer ist, ist 20 l/min als FlowGeschwindigkeit jedoch vorzuziehen.
Bei aggressiven Raumluftmessungen spielt die Flow-Geschwindigkeit hingegen eine große Rolle.
Das liegt daran, dass die luftgetragenen Partikel langsam zu Boden sinken und mit der Zeit weniger Partikel vom Filter eingesammelt werden.
Deshalb ist die vordefinierte Flow-Geschwindigkeit von 20 l/min bei aggressiven Raumluftmessungen unbedingt einzuhalten.
Um repräsentative Messergebnisse zu erzielen, hat das Volumen der Luftprobe eine große Bedeutung.
Mycometer® schreibt zur Luftprobeentnahme 300 Liter als Probevolumen vor.
Dieses Volumen hat sich als gut reproduzierbar erwiesen und hat gute repräsentable Messergebnisse in Räumen ergeben, die der Größe eines normalen Wohnraums oder auch Arbeitsraums entsprechen.
In sehr großen Räumen ist die Raumluft oft nicht sehr homogen. Deshalb wird für sehr große Räume empfohlen, mehrere Luftproben zu entnehmen.


Außenluft-Referenzmessungen

Außenluftmessungen haben die primäre Funktion, die Zusammensetzung und Mengen der Arten in der Außenluft mit denen in der Innenluft zu vergleichen.
Dieser Vergleich birgt jedoch Ungenauigkeiten, aus welchem Grund bei der Mycometer®- Methode keine Außenluftmessungen vorgenommen werden.
Außenluftproben sind, auf Grund von jahreszeitlichen und wetterbedingten Variationen, mit einer großen Messunsicherheit verbunden.
Um diese Messunsicherheit zu minimieren, müssten theoretisch sehr viele Außenluftmessungen vorgenommen werden, um ein der Außenluft repräsentables Messergebnis zu erzielen.
Da Messungen mit der Mycometer®-air nur quantitative Messungen sind, ergibt es keinen Sinn, das Messergebnis mit einem Messergebnis der Außenluft zu vergleichen.

Einfluss von Luftwechsel und Ventilationsanlagen

Vor Luftraummessungen sollten Türen und Fenster ca. 6 Stunden geschlossen bleiben.
Ventilationsanlagen, Luftbefeuchter, Luftreiniger oder Lufttrockner sollten ebenfalls 6 Stunden vor der Messung abgeschaltet werden.
Bei passiver Luftprobeentnahme mit eingeschalteten Ventilationsanlagen ist generell ein sehr niedriges Messergebnis zu erwarten.
Sollte bei diesen Messungen jedoch eine hohe Raumluftbelastung gemessen werden, könnte das Messergebnis ein Indikator für eine biogen belastete Ventilationsanlage sein.
Wenn eine Innenraumquelle vermutet wird, ist die aggressive Messmethode vorzuziehen, weil zu erwarten ist, dass durch die mechanische Ventilation nicht die gesamten
Schimmelpartikel entfernt werden und noch größere Mengen sedimentierter Schimmelpartikel im Raum sein könnten, die es aufzuwirbeln und durch Raumluftmessungen zu erfassen gilt.

Anwendungsmöglichkeiten

Für Messungen der Raumluftbelastung gibt es folgende Anwendungsmöglichkeiten:
Dokumentation der Raumluftbelastung
Wenn bei einem Verdacht auf eine biogene Raumluftbelastung bei den einleitenden visuellen und bauphysikalischen Untersuchungen kein sichtbarer Befall gefunden wird, sind Raumluftmessungen ein geeignetes Werkzeug, um die Raumluftbelastung zu messen.
Sollte die gemessene Raumluftbelastung von den normal zu erwartenden Messergebnissen abweichen, kann nicht ausgeschlossen werden, dass eventuelle Gesundheitsprobleme der Bewohner in Relation zu mikrobiellen Bauschäden stehen.
Das Messergebnis sollte jedoch nicht als endgültiger Beweis für einen Zusammenhang zwischen den gesundheitlichen Problemen der Bewohner und der mikrobiellen Belastung angesehen werden.

Es gibt bis heute noch keine wissenschaftlich ausreichende Dokumentation für einen Zusammenhang zwischen der Art und Größe der biogenen Raumluftbelastung und den gesundheitlichen Belastungen der Bewohner.
Generell gilt jedoch: Je höher die Belastung der Raumluft ist und je länger sich die betroffenen Personen im Raum aufhalten, desto größer ist das Risiko, dass diese Personen
gesundheitliche Probleme bekommen, die wiederum in Relation zur Raumluftbelastung stehen.
Wenn bei Luftmessungen eine erhöhte biogene Raumluftbelastung registriert wird, sollte die Ursache für die Belastung lokalisiert werden.

Lokalisierung einer Innenraumquelle

Bei Luftmessungen in mehreren Räumen wird nicht nur die Belastung der einzelnen Räume gemessen, sondern es werden auch Vergleichsmessungen durchgeführt.
Vorausgesetzt, dass die raumhygienischen Verhältnisse in den unterschiedlichen Räumen vergleichbar sind, können unterschiedliche Messergebnisse zur Ortung einer Innenraumquelle dienen.
Innenraumquellen sind nicht immer visuell zu erfassen.
Neuer Schimmelbefall ist oft noch nicht pigmentiert und ist daher auch nicht mit dem bloßen Auge zu erkennen. Der Schimmel kann auch in Baumaterialien wachsen, in denen er
schlecht sichtbar ist, oder auf Oberflächen, die eine schlechte Nahrungsgrundlage bieten, weshalb der Schimmel nur in geringer Dichte wächst.
Eine Innenraumquelle kann auch ohne einen Zusammenhang zu Bauschäden stehen. So kann das Raumklima auch durch andere Innenraumquellen wie z.B. Kaminholz oder Topfpflanzen belastet werden.

Beispiele für Innenraumquellen:

• Sichtbarer oder versteckter Schimmelbefall auf Bauteilen.
• Schimmelwachstum auf z.B. Kaminholz, Topfpflanzen, Terrarien, nasser Wäsche oder verdorbener Lebensmittel.
• Schlechte Raumhygiene. Anhäufung von sedimentierten Schimmelpartikeln in Teppichen und im Hausstaub.
• Schimmelwachstum auf Filtern von Ventilationsanlagen.

Sanierungskontrolle

Sanierungskontrollen an Oberflächen können mit Vorteil mit der Mycometer®-surfaceMethode durchgeführt werden.
Sanierungskontrollen nach Feinreinigungen sollten immer mit Mycometer®-air, mit aggressiven Luftmessungen durchgeführt werden.
Bei der aggressiven Probeentnahme werden alle Schimmelpartikel, also auch Mikropartikel, Hyphen und fragmentierte Schimmelbestandteile aufgewirbelt. Durch die Messung der
Enzymaktivität wird sowohl lebende als auch nicht keimfähige und abgestorbene Schimmelmasse registriert.
Die aggressive Probeentnahme nach der Mycometer® - air - Methode ist im Übrigen der Sanierungskontrolle nach Asbestverunreinigungen sehr ähnlich, wie sie z.B. in der ISO 16000-7 beschrieben wird.

Routinekontrollen

In Verbindung mit dem Arbeitsschutz kann es an gewissen Arbeitsplätzen notwendig sein, die biogene Raumluftbelastung in regelmäßigen Intervallen zu kontrollieren, z. B. In Kliniken, Schulen, Kindergärten, Pflegeheimen o. Ä. Der biogene Zustand der Raumluft kann auch an bestimmten Produktionsstellen, wie zum Beispiel in Verbindung mit Abfallbehandlung, in Meiereien, in Brotfabriken o. Ä. relevant sein.

Begrenzungen

Bei Luftprobeentnahmen sollte der Sachverständige die Grenzen und Querempfindlichkeiten der Probeentnahmemethode kennen.
Dieses gilt für die Mycometer®-air - Methode genauso wie für alle anderen Methoden zur Luftprobeentnahme.

Risiko für falsche negative Messergebnisse

Versteckter Befall:

Um einen versteckten Befall durch Luftmessungen zu registrieren, müssen Schimmelpartikel durch die Konstruktion in die Raumluft gelangen.
Ist das der Fall, können diese Art Schäden mit der aggressiven Probeentnahme gut registriert werden.
Wenn z.B. das Messergebnis einer aggressiven Luftprobeentnahme in der Kategorie „C“ liegt, und der Raum ansonsten unauffällig ist, kann das Messergebnis ein Indikator für einen
verstecken Befall sein, den es zu lokalisieren gilt.
Umgekehrt kann man bei einem Messergebnis der Kategorie „A“ nicht automatisch einen versteckten Befall ausschließen.
Ein versteckter, eingekapselter Befall muss nicht unbedingt Schimmelpartikel an die Raumluft freigeben. Diese Art Schäden können generell durch Raumluftmessungen nicht erfasst werden.

Befall auf Oberflächen:

Bei Befall auf Oberflächen werden in manchen Fällen keine oder nur wenige Schimmelsporen an die Raumluft freigegeben.
Manche Schimmelarten produzieren z.B. Sporen, die sehr gut an der Oberfläche haften und erst luftgetragen werden, wenn der Schimmel austrocknet.
Schimmelbefall kann unter gewissen Umständen auch ohne Sporenproduktion vorkommen.
Deshalb gilt die Methode der aggressiven Luftprobeentnahme als die sicherste Methode, alle Luftgetragenen Schimmelpartikel zu erfassen, und die Bestimmung der Enzymaktivität als
die am besten geeignete Methode zur Erfassung der gesamten Biomasse.

Ventilationsanlagen

Ventilationsanlagen, Luftbefeuchter, Luftreiniger oder Lufttrockner können große Mengen der luftgetragenen Schimmelpartikel aus der Raumluft entfernen.
Bei passiver Luftprobeentnahme mit eingeschalteten Ventilationsanlagen ist generell ein sehr niedriges Messergebnis zu erwarten.
Deshalb ist die aggressive Messmethode vorzuziehen, weil zu erwarten ist, dass durch die mechanische Ventilation nicht die gesamten Schimmelpartikel entfernt werden und noch
größere Mengen sedimentierter Schimmelpartikel im Raum sein könnten, die es aufzuwirbeln und durch Raumluftmessungen zu erfassen gilt.

Raumhygiene

In Räumen, die kurz vor der Luftprobeentnahme gründlich gereinigt wurden, können durch die Reinigung unter Umständen so viele sedimentierte Schimmelpartikel entfernt worden
sein, dass – trotz eines Schimmelbefalls – bei einer Raumluftmessung nur wenig Schimmelpartikel nachgewiesen werden können.

Risiko für falsche positive Messergebnisse

Wenn kurz vor oder während der Raumluftmessung Fenster oder Außentüren offenstehen, kann das Einfluss auf das Messergebnis haben.
Durch den Luftwechsel können sowohl große Mengen an Schimmelpartikeln der Raumluft entnommen als auch durch die Außenluft zugeführt werden.
Besonders im Spätsommer ist mit starkem Sporenflug in der Außenluft zu rechnen.

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