Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Am Aachener Dom wurden umfassende Bauma\u00dfnahmen zum Erhalt der historischen Bausubstanz durchgef\u00fchrt. Bis Anfang 2006 erfolgte insbesondere ein teilweiser Stein- und M\u00f6rtelersatz an der Anna- und der Matthiaskapelle. Zum Schutz der wertvollen Malereien an den Innenseiten der Mauerwerke sollte das Eindringen von Feuchtigkeit verst\u00e4rkt w\u00e4hrend der Instandsetzungsphase \u00fcberwacht werden. Zur Beurteilung des Feuchtehaushaltes im Mauerwerk sollten verschiedene Sensoren basierend auf den vorliegenden Randbedingungen entwickelt und erprobt werden. Die Kenntnis der Feuchtigkeit im Mauerwerk in Abh\u00e4ngigkeit von der Exposition erlaubt eine auf die einzelnen Problembereiche gezielt abgestimmte und langfristig wirksame Instandsetzung.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGemeinsam mit der Bauleitung des Aachener Doms wurden die erforderlichen Arten und Positionen der Sensoren festgelegt. Die Sensoren sollten sowohl in der Anna- als auch in der Matthiaskapelle eingebracht werden. Nach dem die Positionen am Aachener Dom festgelegt waren, erfolgte die Entwicklung der entsprechenden Sensoren und deren Erprobung im Labor des ibac. Es kamen Sensoren zur direkten Luftfeuchtemessung und zur indirekten Feuchtemessung mittels Widerstandsmessungen zum Einsatz. Die Sensoren wurden im Labor des ibac kalibriert, indem eine mathematische Beziehung zwischen Wassergehalt und spezifischem Widerstand ermittelt wurde. Im Anschluss erfolgte der Einbau der Sensoren am Aachener Dom, wobei insbesondere die Kabelverlegung sehr sorgf\u00e4ltig durchzuf\u00fchren war. Der Einbau der Sensoren fand in Absprache mit der Dombauleitung w\u00e4hrend der Instandsetzungsma\u00dfnahme statt, um den Feuchtehaushalt zu \u00fcberwachen. Dar\u00fcber hinaus verbleiben die Sensoren nach der Instandsetzung noch im Bauwerk, um zus\u00e4tzlich jahreszeitlich bedingte Feuchtever\u00e4nderungen an besonderen Stellen des Mauerwerkes zu ermitteln und ggf. mit Ma\u00dfnahmen rechtzeitig eine Ver\u00e4nderung der Mauerwerkfeuchtigkeit herbeif\u00fchren zu k\u00f6nnen. So ist u. a. zu \u00fcberpr\u00fcfen, ob eine weitere, langfristige Korrosion des Ringankers durch die Instandsetzungsma\u00dfnahmen unterbunden wird.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ermittlung der Feuchte im Fugenbereich hinter dem Fassadenstein ist mit Gitterelektroden m\u00f6glich. Es wurde festgestellt, dass der Fugenbereich innerhalb der ersten 8 Monate nicht nennenswert abgetrocknet ist. Eine Umrechnung des spezifischen Widerstands der Gitterelektroden in Materialfeuchte anhand der Laborversuche, ergab nach der Sommerperiode eine im Fugenbereich vorliegende Feuchte zwischen 92 und 99 %.
\nDie tiefenabh\u00e4ngige Feuchte im Nivelsteiner Sandstein wurde anhand von Multiringelektroden ermittelt. Die Messtiefe betrug 42 mm und erfasste den zur Fuge gewandten Steinbereich. Die Ergebnisse zeigen, dass dieser Steinbereich w\u00e4hrend der ersten 8 Monate ebenfalls nicht nennenswert abgetrocknet ist. Nach der Sommerperiode liegen auch hier Feuchten zwischen 92 und 99 % vor. Der Widerstandsverlauf zwischen den einzelnen Ringen deutet darauf hin, dass die Feuchtigkeit bei der direkt bewitterten Westfassade \u00fcber die Fuge in den Stein hineingetragen wird. Die Daten aus dem gesch\u00fctzteren Fassadenbereich zeigen hingegen eine Abtrocknung des Steins \u00fcber die Fuge. F\u00fcr zuk\u00fcnftige Projekte sollten Multiringelektroden in unterschiedlichen Steintiefen eingesetzt werden, um die Steinfeuchte auch an der Oberfl\u00e4che zu ermitteln.
\nDie Korrosionsmessungen am Ringanker zeigen innerhalb der ersten 8 Monate keine Korrosion. Da der Ringanker im Zuge der Instandsetzung gereinigt und ge\u00f6lt wurde, war dieses Ergebnis trotz der hohen Feuchtigkeit zu erwarten.
\nDie anhand von Multiringelektroden ermittelten Wassergehalte in der Fuge der Fensterb\u00e4nke zeigen \u00fcber die Sommerperiode ein Trocknen des M\u00f6rtels auf Feuchten unterhalb von 80 %. Mit dem Einsetzen vermehrter Niederschl\u00e4ge nimmt der Wassergehalt jedoch wieder zu. Insbesondere an der Wetterseite ist der M\u00f6rtel nach heftigen Niederschl\u00e4gen nahezu wasserges\u00e4ttigt.
\nInnerhalb der ersten 8 Monate gaben die Gitterelektroden und Multiringelektroden Messwerte in den erwarteten Gr\u00f6\u00dfenordnungen an. Lediglich die SHT Sensoren erwiesen sich als ungeeignet. Mit den Gitterelektroden und Multiringelektroden k\u00f6nnen voraussichtlich Messungen \u00fcber Jahrzehnte durchgef\u00fchrt werden.
\nDie automatische Datenerfassung und Speicherung sowie das Auslesen der Daten funktioniert problemlos. Lediglich zu Beginn der Messungen ist die Messtechnik im Februar 2006 einmal ausgefallen. Die Domfassade wird durch die Sensoren nicht beeintr\u00e4chtigt. Im Bereich der Fensterb\u00e4nke ist am Fu\u00dfe des Doms tempor\u00e4r ein grauer Messkasten von etwa 40 x 30 cm\u00b2 aufgestellt. Dieser kann jedoch problemlos jederzeit entfernt werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Sensorentwicklung und Ergebnisse wurden auf der Internationalen Baustofftagung ibausil 2006 im Rahmen eines schriftlichen Beitrages und eines Vortrags vorgestellt:
\nVerstrynge, E. ; Orlowsky, J.; Harnisch, J.; Raupach, M.: Calibration of Sensors for Measuring the Humidity of the Masonary of the Cathedral in Aachen. Weimar: Bauhaus-Universit\u00e4t, 2006. – In: 16. Internationale Baustofftagung, 20.-22. September 2006, Weimar, S. 2-751-2-758
\nWeitere Ver\u00f6ffentlichungen u. a. im Rahmen des zweimal j\u00e4hrlich stattfindenden Aachener Baustofftages und in der Zeitschrift Bauinstandsetzen und Baudenkmalpflege sind geplant.
\nZudem wird der Bericht bei Anfragen an interessierten Institutionen verschickt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit dem entwickelten Sensorsystem konnten eindeutige Aussagen zum Feuchtehaushalt im Mauerwerk der Kapellen des Aachener Doms getroffen werden. Die Messungen werden mit der Erlaubnis der Dombauleitung des Aachener Doms fortgef\u00fchrt. Insbesondere die Feuchte im Fugenbereich hinter dem Fassadenstein und das Korrosionsverhalten des historischen Ringankers sind \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum von gro\u00dfem Interesse, um im Sinne einer Ressourcenschonung rechtzeitig erforderliche Schutzma\u00dfnahmen einleiten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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