Mauerwerkssanierung

Abschlussbericht – Sanierung des salzgeschädigten Mauerwerks von St. Marien

2011-11-09

Frau Dr. Jeannine Meinhardt vom Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. hat uns dankenswerterweise den Abschlussbericht des DBU- Projekts "Modellhafte Anwendung einer auf den Untergrund Ziegel optimierten Entsalzungskompresse" zur Verfügung gestellt.
Der Bericht für alle Interessierten zum Lesen:

"Modellhafte Anwendung einer auf den Untergrund Ziegel optimierten Entsalzungskompresse"


Sanierung gerissenen und salzgeschädigten Mauerwerks

2010 – der erste Zwischenbericht zur Sanierung des salzgeschädigten Mauerwerks von St. Marien liegt vor.

Für alle Interessierten zum Lesen: Stendal, St. Marien – 1. Zwischenbericht zur Mauerwerkssanierung

Sanierung der Risse im Zifferblattbereich des Zifferblatts Südseite (Mai - Juli 2008)

Um das künftige Bild des transparenten Zifferblatts auf der Südseite optimal zur Wirkung kommen zu lassen, ist es erforderlich den stark geschädigten Untergrund (Blendfaschen über den gotischen Spitzbögen der Fenster) wieder rissfrei herzustellen.

Die starken Vertikalrisse in diesem Bereich wurden dazu mehrfach “vernadelt”. Das heißt, es wird ein spiralförmiger Edelstahlstab in die Mauerwerks-Lagerfugen nachträglich (etwa in Steinmitte) eingebaut und mit Spezialmörtel auf ca. 50 cm je Rissseite verankert.

Sanierung der Mauerwerksrisse. Bilder: Thomas Heinrich

 
 
Hier kam das DESOI-Spiralankersystem zur Anwendung. Abschließend werden die Fugen mit einem Kalkmörtel gemäß Denkmalschutzforderungen wieder geschlossen. Die Sanierung wurde durch die Schroedter Hochbau GmbH Stendal ausgeführt.

Technisch überwacht wurde die Sanierung durch unser Vereinsmitglied Thomas Heinrich vom Ingenieurbüro für Baustatik GmbH Heinrich & Ebersbach.

MASTERSTUDIUM DENKMALPFLEGE TU Berlin, Heft 4 Jahrbuch 2006-2008
Textauszug
Ramona Dahnke, Sotirios Polytimis, MSD 2006-08

Die St. Marien-Kirche - Bedeutung
Die der Backsteingotik zuzuordnende St. Marien-Kirche hat für die Geschichte Stendals als Kirche des Rates,der Kaufmannschaft und der Gilden in der Bürgerschaft eine besondere Bedeutung. Sie ist die Hauptpfarrkirche und befindet sich in direkter Nähe zum Rathaus und zum Marktplatz der Stadt.

Methodik und Ausblick
Bei der vorliegenden Arbeit wurde die Bausubstanz der Kapellen auf Schäden untersucht. Den Leitfaden unserer Bearbeitung könnte man mit dem Arbeitskanon Anamnese-Diagonose-Therapie vergleichen. Die Bestandserfassung, also die Anamnese, umfasst die Aufnahme des Grundrisses, die Erarbeitung der Baugeschichte und die damit verbundenen Recherchen in Archiven und zur aktuellen Aktenlage. Die Besonderheiten der historischen Baukonstruktionen wurden in einem Bericht dargestellt und deren Ist-Zustand in einem detaillierten Raumbuch zusammengefasst. Auf dieser Grundlage wurde als Diagnose eine Übersicht der Schäden auf photogrammetrisch entzerrten Aufnahmen der Schild-, Nischenwände und Decken der Einsatzkapellen übertragen und charakteristische Schadensbilder erarbeitet. Die gelisteten Schäden bilden eine Übersicht über das komplexe Schadensbild an der Bausubstanz. Die Grundlage der Beurteilung der Schäden waren vorangegangene Untersuchungsergebnisse und Probenahmen. Im letzten Teil der vorliegenden Arbeit – sozusagen dem Therapievorschlag – wurde eine denkmalpflegerische Zielstellung definiert und ein Konzept für weiterführende Untersuchungen sowie ein Maßnahmenkatalog entwickelt. Unser Ziel war es, mit der vorliegenden Arbeit eine solide Basis für die geplanten Maßnahmen zu schaffen, so dass Fehlplanungen und Fehlinvestitionen vermieden werden können.

Kapelle D4-Schadensbild und Maßnahmen
Exemplarisch wurde von uns eine der 18 Kapellen herausgegriffen und näher untersucht. Zum näheren Verständnis des Wandaufbaus wurden ein Längs- und ein Querschnitt gezeichnet. Während der Erstellung der vorliegenden Arbeit wurde in interdisziplinärer Zusammenarbeit ein restauratorischer Ansatz für ein Instandsetzungskonzept für diese Kapelle erarbeitet.

Die Hauptursache der vorliegenden Schäden an der Kapelle ist die mangelnde Wartung während ihrer Nutzungsgeschichte.

Eine fehlerhafte Deckung hatte über Jahre eine intensive Durchfeuchtung zur Folge. Die freskal gebundene Wand- und Deckenmalerei ist herunter gewaschen, zudem zeichnen sich flaumartige Salzausblühungen und Salpeter an der Decke ab. Ebenso sind Fugen ausgefallen und Backsteinoberflächen abgesandet oder abgeschalt. Die Putzflächen sind in unterschiedlichem Ausmaß gefährdet – die der Decke mehr als die Wände, die Decke weist zusätzlich biogenen Befall auf. Für eine nachhaltige Instandsetzung dieser Kapelle sollte die Maßnahmenplanung eine Minimierung der Feuchtebelastung u. a. durch eine verbesserte Entwässerung der Kapellenabdeckung mittels einer Regenrinne beinhalten und eine Reduzierung der Salzbelastung im Mauerwerk erreicht werden. Für eine gezielte Entsalzung wäre hier die Anwendung von Kompressen geeignet, die gerade bei den Kreuzrippen effektiv wäre. Nach einer erfolgreichen Entsalzung ist eine restauratorische Beurteilung der verbleibenden Malerei erforderlich.

Wissenswertes

Salzbelastung

Die Salzbelastung ist bereits durch die sog. “Salzkränze” augenscheinlich, leichte Salzausblühungen und starke Verfärbungen sind Anzeichen für eine Salzbelastung im Mauerwerk und im Putz. Die Klärung der Ursachen, damit der Herkunft und der Art des Salzes, sind für die Reduzierung des Salzgehalts und der hiermit verbundenen Maßnahme notwendig. Die feinkristallinen bis flaumartigen Salzausblühungen haben eine Zerstörung der Ziegelsteinoberfläche durch Hydratations- und Kristallisationsdrücke für die betroffenen Wandbereiche zur Folge. Abhängigkeit von der Hygroskopizität der eingelagerten Salze im Mauerwerk binden sie die Feuchtigkeit im Mauerwerk. Diese sog. Trocknungsblockade bedingt, dass Wasser in Form von Kristallwasser gebunden wird. Dieser Vorgang zeigt sich offensichtlich bei einem feuchten Mauerwerk, bei dem die Feuchte an die Luft abgegeben wird, sodass sich die Ausgleichsfeuchte bzw. hygroskopische Feuchte in Abhängigkeit von der Absorptionsfähigkeit einstellt. Es erfolgt also eine Beeinträchtigung der Mauertrocknung, so dass ein restloses Austrocknen des Mauerwerkes verhindert wird. Zusätzlich führt die Anwesenheit von Salzen im Mauerwerk zu enormen Steighöhen der Feuchtigkeit im Mauerwerk aufgrund osmotischer Vorgänge, basierend auf den Eigenschaften der Salzlösungen sich zu verdünnen. Somit kann eine Ausbreitung der Salzlösungen in bisher salzfreie Bereiche erfolgen. Das heißt, dass große Steighöhen bzw. Ausbreitungen der Feuchtigkeit im Mauerwerk nicht allein aufgrund von kapillarem Transport möglich sind. Diese Vorgänge sind abhängig von der relativen Feuchtigkeit. Ist diese sehr hoch, lagert sich mehr Wasser an die Salzmoleküle an und gehen in Lösung (Salzlösung). Ein Grund für das Auftreten von Salzen sind u. a. die Baustoffe selbst, da die hier verwendeten künstlichen und natürlichen Baustoffe (Backsteine, Mörtel mit Bindemittel und Zuschlagstoffe) Salze enthalten können. Diese gehen durch den Wechsel aus Durchfeuchtung und Trocknung in Lösung und kristallisieren aus. Beim Auskristallisieren bilden sich Kristallisationskeime, wodurch ein Kristallisationsdruck auf die Porenwände entsteht. Das Material wird geschädigt und wird mürbe und brüchig, bis es schließlich infolge der beschriebenen Volumenvergrößerung zu Absprengungen kommt. In der Kapelle D4 sind bei der vom Idk am 12.07.2007 erfolgten Untersuchung Nitrate nachgewiesen worden.

Salpeter
sal petrae; Salz des Steines (lat.; griech. Sal von Salz und lithos bzw. petrae von Stein, Fels) Eine Quelle sind organischen Substanzen, wie z. B. Vogelkot im Dachraum der Kapellen.Diese organische Abfallprodukte “enthalten Harnstoff, welcher durch das von Bakterien produzierte Enzym Uriase in Ammoniak und mit Hilfe von Nitrifikanten in Nitrat umgewandelt wird”. Als Ursache muss auch ein am Dachstuhl verwendetes Holzschutzmittel berücksichtigt werden.

Bild oben: Salzschäden in der Kirche



Das Team - Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt, Halle, vertreten durch Frau Dr. Jeannine Meinhardt-Degen und Remmers Fachplanung, vertreten durch Dr. Georg Hilbert, Löningen - hat im November 2007 die erste Kapelle an der Südseite untersucht. Die Proben wurden im Labor untersucht und ausgewertet. Der Abschlussbericht erfolgt noch.

Somit ergibt sich folgende Ausgangssituation nach der ersten Projektskizze:

    • Ziegelmauerwerk mit unterschiedlichen Ziegelqualitäten, Festigkeiten ca. 10 - 15 N/mm²

    • Schadensbild und Salzeffloreszenzen weisen eindeutig auf Salzproblematik in Größenordnungen hin

    • Salzmengen stark schwankend - von null bis extrem hoch

    • Salzart ebenfalls schwankend - Sulfate und Nitrate mit unterschiedlichen Kationen

    • Salzverteilung teilweise bis in große Mauertiefen

    • Feuchtigkeitsprobleme - wo keine Regenentwässerung und keine Kapellenabdeckungen vorhanden sind

Es gilt die offenen Fragen und Lösungsansätze gemeinsam zu erforschen und anzuwenden.




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