{"id":22307,"date":"2023-07-14T10:32:54","date_gmt":"2023-07-14T08:32:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/18727-01\/"},"modified":"2023-07-14T10:32:55","modified_gmt":"2023-07-14T08:32:55","slug":"18727-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/18727-01\/","title":{"rendered":"Entwicklung einer Technologie zur Restaurierung umweltbedingter Sch\u00e4den durch Alveolarverwitterungen an Sandsteinen am Beispiel der Dorfkirche Leuba (Sachsen)"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Gegenstand des Projektes war die stark umweltgesch\u00e4digte Fassade der Dorfkirche Leuba in Ostritz &#8211; St. Marienthal. Die in Zittauer Sandstein gefertigten Fassadenelemente wiesen eine fortgeschrittene Al-veolarverwitterung auf. Diese von einer tiefen, das Gef\u00fcge nachbildenden R\u00fcckverwitterung gepr\u00e4gte Schadensform hatte weite Teile der Sandsteinoberfl\u00e4chen \u00fcberzogen. Hinsichtlich eines geeigneten Restaurierungskonzeptes war es notwendig, die Verwitterungsprozesse zu erforschen und deren Ursachen zu kl\u00e4ren. Von besonderem Interesse war dabei, inwiefern die \u00fcber Jahrzehnte erh\u00f6hten Schadstoffemissionen des benachbarten Braunkohlenkraftwerks die Natursteinverwitterung beeinflusst haben. M\u00f6glicherweise k\u00f6nnte dieses Projekt f\u00fcr vergleichbare F\u00e4lle Modellcharakter erlangen.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenSowohl aus \u00e4sthetischen als auch konservatorischen Gr\u00fcnden bestand die Notwendigkeit, die abgewitterten Sandsteinoberfl\u00e4chen zu erg\u00e4nzen. Daf\u00fcr musste allerdings ein Erg\u00e4nzungsmaterial gefunden werden, das m\u00f6glichst gut auf die speziellen Bedingungen in diesen Bereichen abgestimmt ist. Mit dieser Zielstellung sollten die Schadensfaktoren mit naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden (Salzanalyse, Gef\u00fcgeuntersuchungen, Bohrwiderstandsmessungen, Mikroskopie u.a.) identifiziert werden. In Hinblick auf die notwendigen Forschungskapazit\u00e4ten war hier eine Zusammenarbeit mit dem Institut f. Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. sowie dem Institut f\u00fcr Geotechnik der  TU Dresden vorgesehen. Auf der Grundlage der so gewonnenen Erkenntnisse sollte dann ein geeignetes Erg\u00e4nzungsm\u00f6rtelsystem entwickelt werden. Dabei wurde mit der Zentralen Objektabteilung der Firma Remmers kooperiert. Die bereitgestellten M\u00f6rtel wurden im Herbst 2001 an Probestellen appliziert. Im Sommer 2002 erfolgte dann eine Beurteilung dieser Proben. Da keine erkennbare Sch\u00e4digung festgestellt wurde, konnte im Sommer 2002 mit der Restaurierung der Akveolarverwitterungssch\u00e4den begonnen werden, welche im Oktober des gleichen Jahres abgeschlossen wurde. Die ebenfalls im Rahmen der Turmsanierung stattfindenden statischen Sicherungsma\u00dfnahmen erfolgten kontinuierlich ab August 2001.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Im Rahmen der Voruntersuchungen best\u00e4tigte sich die Annahme, dass es sich bei der an der Dorfkirche Leuba dominierenden Alveolarverwitterung um eine sehr komplexe Verwitterungsform handelt. Neben einer erh\u00f6hten Salzbelastung konnten ausgepr\u00e4gte Gef\u00fcgeinhomogenit\u00e4ten im Naturstein nachgewiesen werden. Insbesondere die Salzkontamination konnte mit der vor 1990 sehr schlechten Umweltsituation in Verbindung gebracht werden. Das vorrangig an den Zerfallsprozessen beteiligte Magnesiumsulfat verdankt seinen Sulfatgehalt einer \u00fcber Jahre erh\u00f6hten Schwefeldioxidemission des nur ca. 2 km entfernt gelegenen Braunkohlenkraftwerks Hagenwerder. Die Herkunft des Kations Magnesium konnte anhand der Analyse der Fugenm\u00f6rtel zweifelsfrei gekl\u00e4rt werden. Der verwendete Dolomitkalk wies einen entsprechend hohen Magnesiumgehalt auf. Durch chemische Umwandlungsprozesse bildete sich Magnesiumsulfat, das unter Mitwirkung von Feuchtigkeit durch den Stein an die Oberfl\u00e4chen gelangte, wo es seine sch\u00e4digende Wirkung entfaltete. Die war allerdings nur deshalb so stark, weil der verwendete Zittauer Sandstein Besonderheiten in seinem Gef\u00fcge aufwies. Die mit blo\u00dfem Auge erkennbaren Farbunterschiede innerhalb eines Quaders spiegeln tats\u00e4chlich auff\u00e4llige Inhomogenit\u00e4ten wider. So zeigten alle Proben aus zur\u00fcckgewitterten Bereichen unter dem Mikroskop eine deutliche Verengung des Porenraumes auf Grund von Eisenablagerungen, w\u00e4hrend in scheinbar intakten Bereichen weitestgehend offene Poren dominieren. Dadurch ist insbesondere der Feuchteaustausch in den Alveolen mehr oder weniger stark beeintr\u00e4chtigt. Das hat wiederum Einfluss auf das Schadenspotential der Salze. Anhand der \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum durchgef\u00fchrten Klimamessungen konnte nachgewiesen werden, dass sich in den verwitterten Bereichen der Feuchtegehalt der Poren langsamer dem Au\u00dfenklima anpasst. Folglich entwickeln die Schadsalze in diesen Bereichen eine deutlich st\u00e4rkere Wirkung als dort, wo ein relativ offenes Porengef\u00fcge vorhanden ist. Da die einmal zur\u00fcckgewitterten Bereiche keiner direkten Beregnung ausgesetzt sind, k\u00f6nnen sich die Salze an der Oberfl\u00e4che der Alveolen anreichern. Die auff\u00e4llig kleinteilige und schwer nachzuvollziehende Verteilung der Sch\u00e4den sowie deren sehr unterschiedliche Formen lassen sich mit den auf engstem Raum vorherrschenden Gef\u00fcgeunterschieden erkl\u00e4ren. Bei der Entwicklung eines geeigneten Erg\u00e4nzungsm\u00f6rtelsystems ging es also in erster Linie darum, ein Material zu finden, das bei ausreichender Festigkeit in der Lage w\u00e4re, gr\u00f6\u00dfere Mengen an Salzen aufzunehmen und zu speichern. Dabei war klar, dass eine vorhergehende Reduzierung der Salzbelastung nur an den Oberfl\u00e4chen der Alveolen durch das Abarbeiten der obersten Steinschicht m\u00f6glich ist. Im Rahmen der M\u00f6rtelentwicklung konnte auf Erfahrungen mit bereits existierenden Grundierm\u00f6rteln zur\u00fcckgegriffen werden. Allerdings war eine Modifizierung unumg\u00e4nglich, da der M\u00f6rtel in Bezug auf andere Randbedin-gungen des Natursteins wie z. B. die Festigkeit angepasst werden musste. Da dieses Material auf Grund seiner Eigenschaften keinesfalls als Deckm\u00f6rtel geeignet war, wurde auf den Grundierm\u00f6rtel eine ca. 1cm starke abschlie\u00dfende Restaurierm\u00f6rtelschicht aufgetragen, die zudem farblich an das umgebende Gestein angepasst werden konnte. Damit existierte ein schl\u00fcssiges Konzept, dass die M\u00f6glichkeit bot, der \u00fcberwiegend umweltbedingten Alveolarverwitterung wirksam zu begegnen. Eine abschlie\u00dfende Beurteilung des Erfolgs der durchgef\u00fchrten Ma\u00dfnahmen wird allerdings erst nach langfristiger Beobachtung \u00fcber mehrere Jahre m\u00f6glich sein.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die am Beispiel der Sandsteinfassade -Dorfkirche Leuba- gewonnenen Erkenntnisse zur Analyse der umweltbedingten Alveolarverwitterung sowie die sich daraus ergebenden R\u00fcckschl\u00fcsse f\u00fcr eine dauerhafte und fachgerechte Sanierung sollen in Abstimmung mit dem Landesamt f\u00fcr Denkmalpflege Sachsen und dem Institut f\u00fcr Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen Anhalt in geeigneter Weise ver\u00f6ffentlicht werden.<br \/>\nDer entsprechende Abschlu\u00dfbericht der Herbig Denkmalpflege und Restaurierung GmbH liegt vor.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Anhand umfangreicher Voruntersuchungen konnten die Ursachen der an der Leubaer Dorfkirche stark ausgepr\u00e4gten Alveolarverwitterung erforscht werden. Dabei handelt es sich um ein komplexes Zusammenspiel \u00fcberwiegend umweltbedingter Faktoren. Dazu z\u00e4hlt insbesondere der Schadstoffeintrag aus M\u00f6rteln und schwefeldioxidbelasteter Luft, der zur Bildung des Schadsalzes Magnesiumsulfat f\u00fchrte. Deutliche Gef\u00fcgeinhomogenit\u00e4ten innerhalb der Sandsteinquader beg\u00fcnstigen die Verwitterung und ver-ursachen das typische Schadensbild. Um den weiteren Verwitterungsfortschritt sp\u00fcrbar zu bremsen, wurde ein Verschluss der Alveolen mit einem Steinerg\u00e4nzungsm\u00f6rtel notwendig. In diesem Zusammenhang gelang es, ein in seinen physikalischen Eigenschaften geeignetes Material zu entwickeln, das vor-rangig in der Lage ist, Schadsalze aufzunehmen und zu speichern. Unter vergleichbaren Randbedingungen kann das hier entwickelte Restaurierungsverfahren durchaus als Modell dienen, wobei eine kritische \u00dcberpr\u00fcfung immer erforderlich ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Gegenstand des Projektes war die stark umweltgesch\u00e4digte Fassade der Dorfkirche Leuba in Ostritz &#8211; St. Marienthal. Die in Zittauer Sandstein gefertigten Fassadenelemente wiesen eine fortgeschrittene Al-veolarverwitterung auf. Diese von einer tiefen, das Gef\u00fcge nachbildenden R\u00fcckverwitterung gepr\u00e4gte Schadensform hatte weite Teile der Sandsteinoberfl\u00e4chen \u00fcberzogen. 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