DE10148750A1

DE10148750A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche

Info

Publication number: DE10148750A1
Application number: DE10148750A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heilmann; Danny Schwarz; Andreas Kiesow; Nico Teuscher
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: DE10148750B4

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung und ein Verfahren von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche mit einem auf oder nahe der Oberfläche befindlichen Nährboden mit einem Nährmedium, das über günstigere Wachstumseigenschaften für einen Schimmelpilzwuchs verfügt als die Oberfläche, sowie mit wenigstens einer optischen Sensoreinheit, die derart relativ zum Nährboden beabstandet angebracht ist, dass die optischen Eigenschaften des Nährbodens erfassbar sind.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Detektion von Schimmelpilzbefall, der auf einer Oberfläche sichtbar wird. Insbesondere betreffen die Oberflächen feuchte Gebäudeoberflächen, an denen sich Schimmelpilz ansammelt und diese im schlimmsten Fall irreversibel zu schädigen vermag. Diesen Schäden gilt es zu erkennen und vornehmlich Einhalt zu gebieten.

Stand der Technik

Der Schimmelpilzbefall an Wandoberflächen ist insbesondere in Kellerräumen und an sogenannten Wärmebrücken ein häufig anzutreffender Indikator für künftige Bauschäden, die auf eine erhöhte Feuchtigkeit innerhalb des Mauerwerkes zurückzuführen sind. Neben seiner Indikatorwirkung stellt das Auftreten von Schimmelpilz ein hygienisches und im Falle einer räumlichen Nähe zu Speisen und Lebensmitteln ein gesundheitliches Risiko dar, dem es gilt wachsam zu begegnen. Ein besonders wichtiger Aspekt gilt seiner Früherkennung.
In an sich bekannter Weise erfolgt die bisherige Detektion von Schimmelpilzen durch eine Probenentnahme vor Ort, bspw. durch Luftprobenentnahmen. Dabei werden mit einem Luftsammler die in der Raumluft enthaltenen Sporen angesaugt und auf ein Nährmedium aufgebracht. Als Nährmedium wird dabei z. B. Agar-Agar oder Malzextrakt-Agar verwendet. Die Bebrütung und das Wachstum erfolgt üblicherweise in einem Labor, also getrennt vom Ort der Probenentnahme, weshalb eventuelle nachträgliche Kontaminationen während des Transportes nicht vollständig auszuschließen sind, d. h. die Probe kann auch nach der tatsächlichen Probenentnahme erst kontaminiert werden, was unvermeidbar zu einer Fehlbeurteilung einer sich anschließenden Analyse führt. Das Vorhandensein von Schimmelpilz in der Probe lässt sich durch eine lichtmikroskopische Untersuchung des Nährmediums beurteilen, woraus abgeleitet werden kann, ob am untersuchten Gebäude oder Gebäudebereich von einem Schimmelpilzbefall ausgegangen werden kann oder nicht.
Eine weitere Möglichkeit des Schimmelpilznachweises mittels Luftprobenentnahme ist in der DE 197 16 388 A1 beschrieben. Bei diesem in dieser Druckschrift beschrieben Verfahren wird die entnommene Luftprobe gaschromatographisch untersucht. Nachteilhaft ist die zum Teil sehr lange Analysezeit von bis zu 3 Wochen und darüber hinaus die Notwendigkeit eines kostenintensiven Gas- Ohromatographen.
Günstiger im Vergleich zu der vorstehenden Vorgehensweise um Schimmelpilz zu detektieren ist derzeit der Einsatz eines geeigneten auf Schimmelpilzgeruch abgerichteten Spürhunds. Der Einsatz dieser speziell ausgebildeten Hunde ist jedoch häufig unpraktikabel und unpräzise. Der Hund erzeugt häufig Fehlbefunde, da durch Luftbewegungen die falschen Stellen markiert werden. Des weiteren ist der Hund im Einsatzbereich begrenzt, so kann er nur in einem Bereich von 40-80 cm über dem Fußboden sicher eine Fährte aufnehmen kann. Unzugängliche Stellen sind somit auch für einen Hund nicht erreichbar.
Weiterhin kann mit den bereist bekannten Techniken die Konzentration der Sporen in der Innenraumluft sowie die Konzentration der Sporen in der Außenluft gemessen werden. Aus dem Vergleich beider Ergebnisse kann auf einen Schimmelpilzbefall im Inneren eines Gebäudes geschlossen werden, sofern die Sporenkonzentration in der Innenraumluft höher ist, als in der Außenluft. Auch hier wird das Ergebnis durch die nicht lokalisierte Messung stark verfälscht.
Schließlich ist es möglich den Schimmelpilz durch die Detektion der von ihm freigesetzten MVOCs (leicht flüchtige organische Verbindungen) nachzuweisen. Dieses Verfahren kann jedoch nur bei jenen Schimmelpilzen mit Erfolg eingesetzt werden, die die flüchtigen Stoffe auch freizusetzen in der Lage sind. Alle übrigen Schimmelpilzarten sind mit diesem Verfahren nicht zugänglich, das letztlich auch für ein einfaches, vor Ort applizierbares Sensorprinzip ungeeignet ist.
Unter Vermeidung aller technischer Mittel ist eine direkte Bestimmung des Schimmelpilzbefalls von Bauwerken lediglich durch visuelle Inaugenscheinnahme und Bewertung möglich. Hierbei unterliegt man jedoch den gleichen baulich bedingten Grenzen, denen auch ein entsprechend abgerichteter Spürhund unterliegt, Stichwort "unzugängliche Bauwerksbereiche".

Darstellung der Erfindung

Es besteht die Aufgabe eine Vorrichtung zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche anzugeben, mit der mit möglichst einfachen und kostengünstigen Mitteln eine zuverlässige Aussage über die Präsenz von Schimmelpilz auf Oberflächen, insbesondere Gebäudeoberflächen getroffen werden kann. Ferner soll es möglich sein, die Vorrichtung klein zu bauen, um somit Schimmelpilzdetektionen auch an unzugänglichen Wandbereichen und Dachkonstruktionen möglich zu machen. Schließlich soll es möglich sein eine kontinuierliche Schimmelpilzbefallüberwachung zu realisieren, um bereits bei geringsten Sporenkonzentrationen entsprechende Gegenmassnahmen vornehmen zu können.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Gegenstand des Anspruches 12 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche weist einen auf oder nahe der Oberfläche befindlichen Nährboden mit einem Nährmedium auf, das über günstigere Wachstumseigenschaften für einen Schimmelpilzwuchs verfügt als die Oberfläche, sowie sieht wenigstens eine optische Sensoreinheit vor, die derart relativ zum Nährboden beabstandet angebracht ist, dass die optischen Eigenschaften des Nährbodens erfassbar sind.
Wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Wahl eines geeigneten Nährmediums bzw. Nährbodens, auf dem sich bevorzugt Pilzkulturen ansiedeln und ausbilden können. So zeigt sich, dass durch Schaffung eines speziellen Nährbodens, der aus Naturstoffen, wie bspw. Agar-Agar, Stärke, Gelatine und/oder Glukose oder aus biologisch abbaubaren Kunststoffen (BAK) oder aus einer Mischung aus Naturstoff und BAK mit nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen bestehen kann, der Pilz oder die Pilzkultur bevorzugt oder schneller als im umgebenden Gebäudebereich wächst. Die Wachstumsgeschwindigkeit lässt sich durch die definierte Mischung der zuvor genannten Bestandteile einstellen.
Ferner kann das Pilzwachstum durch die künstliche Ausbildung eines Mikroklimas gefördert werden, indem der Nährboden in vorteilhafter Weise zusätzlich temperiert wird, z. B. mittels eines Peltier-Elementes oder einer Heizung. Diese Temperierhilfen werden in einen thermischen Kontakt mit dem Nährboden gebracht, so dass dieser eine für das Pilzwachstum besonders geeignete Temperatur einnimmt, um so das Pilzwachstum entsprechend zu aktivieren bzw. zu passivieren. Eine Temperaturerhöhung kann die Wachstumsgeschwindigkeit für die Pilzkultur beeinflussen. Eine Temperaturverringerung führt zur Verschiebung des Taupunktes an der Oberfläche des Nährbodens und durch die erhöhte Feuchte zu einem verstärkten Wachstum der Pilzkultur.
Die Oberfläche des Nährboden ist derart an einer Oberfläche, bspw. an einer Wandoberfläche anzubringen, dass sie für die in der Umgebungsluft enthaltenen Sporen frei zugänglich ist und die für die Umgebung typische Sporenzirkulation nicht wesentlich eingeschränkt wird und eine ausreichende Anzahl der vorhandenen Sporen zu dem Nährboden gelangen können. Der Nährboden dient dem Pilz als Nahrungsquelle, sodass sich nach dem Befall des Substrats mit Pilzsporen ein Myzel, das sogenannte Pilzgeflecht, bilden kann. Im einfachsten Fall kann der Nährboden direkt auf potentiell gefährdete Gebäudebereiche aufgebracht werden. Dieser spezielle Nährboden sollte gleichzeitig für ein optisches Sensorprinzip geeignet sein, mit dem es möglich ist, durch den Pilzbefall verursachte Änderungen in den optischen Eigenschaften des Nährbodens zu erfassen. Um eine definierte und reproduzierbare optische Sensorfunktion zu gewährleisten, ist eine homogene Schichtbildung des Nährbodens und damit die Anwendung eines speziellen Beschichtungsverfahrens vorteilhaft.
Durch die Verwendung verschiedener Beschichtungstechnologien unter atmosphärischen Bedingungen wie z. B. Tauch- oder Rakelbeschichtungen sowie Schleuderbeschichtung sind derartige homogene Nährbodenschichten herstellbar. Bei der Ausbildung des Nährbodens aus biologisch abbaubaren Kunststoff gilt die Voraussetzung, dass der BAK in Lösung überführt werden kann.
Weitere Verfahren, die insbesondere für nicht lösliche und thermische stabile BAK angewendet werden können, sind Vakuumbeschichtungsverfahren, wie Sublimation und Magnetronsputtern. Im Ausnahmefall kann die Sublimation auch unter Normaldruck angewendet werden. Kann der BAK in die Gasphase überführt werden, ist auch eine Plasmapolymerisation des gasförmigen BAK oder molekularer Bruchstücke des BAK möglich.
Möglich ist auch, die biologisch abbaubaren Kunststoffe während der Synthese bereits als dünne Schichten abzuscheiden. Auch sind Kombinationen aus BAK und nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen denkbar, wobei durch das Mischungsverhältnis die Geschwindigkeit des Wachstums der Pilzkulturen durch das Nährstoffangebot eingestellt werden kann.
Die durch die genannten Verfahren hergestellten Schichten weisen eine ausreichende Langzeitstabilität hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften auf und stellen einen geeigneten Nährboden für die verschiedenen Schimmelpilzarten dar.
Als spezielle Wachstumsfaktoren sind auch mögliche Mineralien in Form von Zusätzen denkbar. So kann z. B. das Wachstum des Aspergillus niger mit der Zugabe von Phosphat, Kupfer, Eisen und/oder Mangan in vorteilhafter Weise beeinflusst werden. Es sind aber auch andere Mineralstoffe und andere organische Zusätze denkbar. Außerdem kann das Wachstum der Pilze durch die Veränderung der Substrattemperatur/Umgebungstemperatur, wie bereits vorstehend erwähnt, beeinflusst werden. Es ist auch eine zusätzliche Benetzung der Nährböden möglich, um das Feuchteklima zu beeinflussen.
Der Pilzbewuchs auf dem Nährboden äußert sich in der Veränderung der optischen Eigenschaften der Schicht. Aufgrund der Bildung von Hyphen (fadenartige Strukturen) und dem anschließend entstehenden dichten Myzel, kommt es in Abhängigkeit vom Bewuchs des Nährbodens zu einer stärkeren Streuung und Reflexion des einfallenden Lichts und somit zu einer Änderung des Signals. Ebenso tritt bei manchen Schimmelpilzen eine Verfärbung bei der Bildung der Fruktifikationsorgane ein. Bei dieser Verfärbung wird das Licht des Sensors unterschiedlich stark absorbiert oder gestreut. Das beim Sensor detektierte Signal ist gegenüber dem Ausgangssignal deutlich verändert. Die Veränderung des optischen Signals dient als Maß für den Schimmelpilzbewuchs.
Störende Querempfindlichkeiten, die die Messqualität beeinflussen können durch Verstaubung, Fremdbewuchs (z. B. Bakterien), Fremdeinflüsse (Milben) und Veränderung der aufgetragenen Schichten durch das Altern der Schicht hervorgerufen werden. Diese Querempfindlichkeiten können durch eine geeignete Auswerteelektronik oder durch die Hinzunahme eines zweiten Sensors mit einem anderen Nährboden entscheidend minimiert werden.
Der optische Sensor besteht aus mindestens einer Lichtquelle und mindestens einem Lichtdetektor. Mehrere Lichtquellen sowie Detektoren sind möglich und in gewisser Weise vorteilhaft, um z. B. verschiedene Spektralbereiche selektiv anzuregen und selektiv zu detektieren oder breitbandig anzuregen und selektiv zu detektieren. Als Lichtquelle kommen grundsätzlich sämtliche Lichtquanten emittierenden Quellen in Frage, z. B. Glühlampe, Lichtbogenlampe, Gas- und Feststoff-Laser, lichtemittierende Diode (LED). Eine Miniaturisierung und damit eine Integration in mikrosystemtechnische Sensorkonzepte sind möglich. Hierbei erfolgt die Fertigung der Sensorbestandteile durch mikroelektronische Herstellungstechnologien. Der Sensor kann somit ein standardisiertes Mikrochip-Format annehmen.
Ergänzend zu den vorgeschlagenen Detektionsverfahren besteht die Möglichkeit, die Veränderung der optischen Eigenschaften des Nährbodens in anderen Spektralbereichen als dem sichtbaren Bereich für den Nachweis einer Schimmelpilzkultur zu nutzen, bspw. im UV- und IR- sowie NIR-Bereich).
In einer üblichen Ausführungsform befindet sich die Lichtquelle sowie der Lichtdetektor in einem gemeinsamen Halbraum bezüglich der zu untersuchenden Nährbodenoberfläche, so dass das optische Sensorprinzip auf der reinen Lichtreflexions-Methode beruht.
Des weiteren ist es auch möglich, Lichtquelle und Detektor so anzuordnen, dass die Veränderungen der optischen Transmission des Nährbodens gemessen wird. Letztere Messmethode kann in Fällen angewandt werden, in denen der Nährboden optisch transparent und sich nicht auf einer lichtundurchlässigen Oberfläche befindet. Beispielsweise könnte der Nährboden auf einem lichttransparenten Trägersubstrat derart aufgebracht und freischwebend im Raum aufgehängt sein, so dass sowohl Vorder- als auch Rückseite des Nährbodens für das Pilzwachstum geeignete Ansiedlungsflächen darstellen. Durch diese Anordnung kann darüber hinaus die Sensitivität der Messanordnung wesentlich verbessert werden, da die Lichtstreuung an der Vorder- und an der Rückseite des Nährbodens zum Messergebnis beitragen.
Das vorgestellte Verfahren behandelt als Einsatzfall den Nachweis von Schimmelpilzen in Gebäuden und Gebäudebereichen. In besonders gefährdeten Gebäuden können eine Vielzahl von Sensoren an verschiedenen Stellen angebracht werden und durch eine zentrale Mess- und Auswerteeinheit überwacht werden. Dieses System kann in vorhandene Anlagen und Systeme zur Raumklimaüberwachung integriert werden.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Schematische Darstellung einer Messsensoranordnung,
Fig. 2 Messdiagramm sowie
Fig. 3 Schematische Darstellung einer Messsensoranordnung mit Temperiereinrichtung.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Schimmpelpilzdetektors mit einem Nährboden 3, vorzugsweise aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff, und einem in der Nähe des Nährbodens 3 positionierten optischen Sensor 5, bestehend aus einer Lichtquelle 2 und einem Lichtdetektor 1.
Als Nährboden 3 eignet sich bevorzugt eine Agar-Agar-Schicht, die mit einer definierten Schichtdicke durch Tauchbeschichtungs- oder Fließbeschichtungstechniken oder auch durch einfaches Auftragen auf ein stabiles Substrat erzeugt wird. Diese Schicht wird zusammen mit dem in einem definierten Abstand angeordneten optischen Sensor 5, der aus dem optischen Sender 2 und optischen Empfänger 1 besteht, wobei weitere geeignete optische Bauelemente in den Strahlengang hinzugefügt werden können, auf einen zu untersuchende Wandoberfläche aufgebracht. Mit Hilfe einer Auswerteelektronik erfolgt eine qualitative oder quantitative Anzeige des möglichen Schimmelpilzbefalls.
Da auf dem Nährboden das Schimmelpilzwachstum relativ schnell erfolgt, kann schon nach kurzer Zeit, z. B. nach 24-72 Stunden anhand der quantitativen Auswertung des Schimmelpilzwachstums unter Zuhilfenahme einer Standarddatenbank, in der evaluierte Referenzdaten gesammelt und abgelegt sind, die Schimmelpilzgefährdung oder der Zustand des Schimmelpilzbefalls des Gebäudes oder des Gebäudebereichs bewertet werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Agar-Agar-Schicht durch Fließbeschichtung auf eine metallisierte Glasunterlage aufgebracht und anschließend mit Schimmelpilzsporen (Aspergillus Niger) in Kontakt gebracht. Das in Fig. 2 gezeigte Diagramm veranschaulicht die Detektion des eingetretenen Pilzbefalls durch ein optisches Bauelement. In dem Diagramm entspricht die Abszisse die Zeitachse mit einer Stunden-Skalierung. Längs der Ordinate ist die mit dem Lichtdetektor gemessene Lichtintensität dargestellt. Es zeigt sich deutlich wie die Lichtintensität durch erhöhte Lichtstreuung im Falle eines Nährbodens mit Sporenkontakt (siehe den Funktionsverlauf längs der Kreise) mit der Zeit abnimmt. Im Vergleich dazu bleibt die Intensität im Falle einer Messung ohne Sporenkontakt unverändert (siehe Funktionsverlauf mit ausgefüllten Quadraten).
Ein typischer Anwendungsfall des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist die eine möglichst kurzfristige Bewertung der Wahrscheinlichkeit eines Schimmelbefalls an nicht zugänglichen Bereichen eines Gebäudes, die allgemeine Bewertung der Gefährdung eines Bauwerks gegenüber Schimmelbefalls oder auch die Ursachenforschung für eine z. B. allergische, dermatologische oder asthmatische Erkrankung durch vorhandene Pilzsporen. Das Ergebnis kann jeweils innerhalb weniger Stunden oder Tage erhalten werden. Durch eine frühzeitige Bewertung der Gefährdung können Maßnahmen zur Verminderung der Gefährdung und zum Gesundheitsschutz ergriffen werden.
Gegenüber des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, das einen Schimmelpilzsensor für eine eher Kurzzeitdetektion vorsieht ist in Fig. 3 ein Sensoraufbau gezeigt, der für einen Langzeiteinsatz konzipiert ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der als optisch homogene Schicht ausgebildete Nährboden 3, bestehend bspw. aus BAK, auf ein reflektierendes Substrat 4 aufgebracht. Als reflektierendes Substrat 4 kann ein mit einer reflektierenden Schicht, bspw. Chromschicht, versehendes Glassubstrat dienen oder auch eine Metallfolie, bspw. Aluminiumfolie, verwendet werden. Das Glassubstrat befindet sich seinerseits auf einer Temperiereinrichtung 5, bspw. auf einem Peltier-Element. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 befinden sich beabstandet von der Nährbodenoberfläche eine Lichtquelle 2 und ein Lichtdetektor 1.
Durch entsprechendes Aufwachsen einer Pilzkultur auf dem Nährboden 3 verändern sich die optischen Eigenschafen der Schicht im visuellen und nahinfraroten Spektralbereich. Diese Veränderung der optischen Eigenschaften wird für die sensorische Detektion mit Hilfe eines optischen Bauelements, das sowohl als Lichtquelle 2 als auch Empfänger 1 eines optischen Signals im sichtbaren (VIS) und/oder im nahen Infrarotbereich (NIR) fungiert, genutzt. Es erfolgt eine Messung der Veränderung der Reflexionseigenschaften des Nährbodens durch den Pilzbefall. Dabei sind, in Abhängigkeit von der elektronischen Auswertung, sowohl qualitative Aussagen (Schimmelpilzbefall: ja/nein) als auch quantitative Aussagen (Schimmelbefall ist in einer benennbaren Zeitspanne zu erwarten) möglich. Für eine optimale Funktion des optischen Detektionssystems ist eine metallisch reflektierende Unterlage 4 für den Nährboden zweckmäßig und vorgesehen. Dies können polierte Metallplatten oder Folien als auch durch elektrochemische oder durch Vakuumbeschichtungstechniken hergestellte dünne oder dicke Metallschichten sein.
Bevorzugter Anwendungsfall ist hier der Nachweis eines eingetretenen Schimmelpilzbefalls an schwer oder wenig zugänglichen Gebäudebereichen. So können Qualitätsmängel in der Bauplanung oder Bauausführung nachgewiesen werden, Reparaturmaßnahmen ergriffen und Garantieansprüche durchgesetzt werden.
Im Vergleich zum dargelegten Stand der Technik wird ein Sensor beschrieben, der eine direkte Messung des Schimmelpilzbefalls vor Ort ermöglicht. Es ist möglich, an nahezu beliebigen (auch an schwer zugänglichen) Orten den Schimmelpilzbefall zu detektieren. Im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden zur Schimmelpilzdetektion mittels speziell angesetzter Laborkulturen besitzen Nährböden aus biologisch abbaubaren Kunststoff eine deutliche geringere Querempfindlichkeit zu Umwelteinflüssen, wie z. B. dem Bakterienbefall. Insbesondere die aus biologisch abbaubaren Kunststoffen mittels einer Dünnschichtbeschichtungstechnik (Tauchbeschichtung, Schleuderbeschichtung, Sublimation, Vakuumsputtern, Plasmapolymerisation) hergestellte Substrate stellen einen idealen Nährboden für die verschiedenen Schimmelpilzarten dar, der auch eine ausreichende Langzeitstabilität aufweist.
Durch die optische Detektion von Veränderungen des Nährbodens infolge des Schimmelbewuchses entsteht ein sehr sicheres und bei Eintreten des Schimmelpilzbefalls sofortiges Signal, das elektronisch einfach verarbeitet werden kann. Sensor und Auswerteeinheit können räumlich getrennt werden. Dadurch wird eine flächendeckende Gebäudeüberwachung möglich und der Sensor kann in vorhandene Anlagen der Klimasteuerung und Klimaüberwachung integriert werden. Der stationäre Betrieb des Sensors kann mittels Kabelanschluss oder durch Batterien realisiert werden. Der vorgeschlagene Sensor ist weiterhin miniaturisierbar. Bezugszeichenliste 1 Lichtdetektor
2 Lichtquelle
3 Nährboden
4 Reflektierende Schicht
5 Temperiereinrichtung

Claims

1. Vorrichtung zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche mit einem auf oder nahe der Oberfläche befindlichen Nährboden mit einem Nährmedium, das über günstigere Wachstumseigenschaften für einen Schimmelpilzwuchs verfügt als die Oberfläche, sowie mit wenigstens einer optischen Sensoreinheit, die derart relativ zum Nährboden beabstandet angebracht ist, dass die optischen Eigenschaften des Nährbodens erfassbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nährmedium in Verbindung mit wenigstens einem Naturstoff oder einem biologisch abbaubaren Kunststoff bzw. einer Kunststoffzusammensetzung oder auch aus einer Kombination aus Naturstoffe und Kunststoff als Nährboden ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Naturstoff Agar-Agar, Stärke, Gelatine, Cellulose, Glukose oder ein Getreidemalzprodukt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinheit eine Lichtquelle sowie einen Lichtdetektor derart aufweist, der das von der Lichtquelle auf den Nährboden gerichtete Licht in Reflexion oder Transmission erfasst.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden thermisch an eine Temperiereinrichtung gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden als homogene Schicht in Hinblick auf seine optischen Eigenschaften, Schichtdicke sowie biologische Wirksamkeit ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nährbodens Phosphat, Kupfer, Eisen und/oder Mangan enthalten ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden auf einem Substrat aufgebracht ist, das an seiner dem Nährboden zugewandten Oberfläche optisch reflektierend ausgebildet ist, und dass die Lichtquelle und der Lichtdetektor auf der Seite des Nährbodens relativ zum Substrat angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden auf einem Substrat aufgebracht ist, das aus einem optisch transparenten Material besteht, und dass die Lichtquelle und der Lichtdetektor auf gegenüberliegenden Seiten zum Substrat angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr optische Sensoreinheiten derart vorgesehen sind, dass die Lichtquellen Licht schmalbandig mit unterschiedlichen Wellenlängen oder Licht mit einem breitbandigen Emissionsspektrum emittieren und die Lichtdetektoren wellenllängenselektiv detektieren.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinheit mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die unter Zugrundelegung eines Entscheidungskriteriums ein Signal erzeugt.

12. Verfahren zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

- Vorsehen eines Nährbodens an oder nahe der Oberfläche,

- Optisches Erfassen des optischen Streuverhaltens des Nährbodens,

- Vergleichen des erfassten Ist-Streuverhalten mit Referenzdaten und

- Erzeugen eines Signals bei Eintreten eines bestimmten Entscheidungskriteriums während des Vergleichs.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden mittel- oder unmittelbar auf der Oberfläche aufgebracht wird, und dass der Nährboden derart ausgewählt wird, dass an seiner Nährbodenoberfläche bessere oder ähnliche Schimmelpilzwuchsbedingungen vorherrschen als an der übrigen Oberfläche.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur optischen Erfassung des optischen Streuverhaltens des Nährbodens Licht auf den Nährboden gerichtet wird, und dass an der Nährbodenoberfläche reflektiertes Licht und/oder den Nährboden transmittiertes Licht erfasst wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Nährboden temperiert wird.

16. Verwendung der Vorrichtung zur Detektion von Schimmelpilzbefall auf einer Oberfläche zur Feststellung von Schimmelpilzbefall oder Schimmelpilzgefährdung an oder in Gebäuden.

17. Verwendung nach Anspruch 16, zur Qualitätsbestimmung von Luft, vorzugsweise von Gebäudeinnenluft auf Schimmelpilzsporen.