Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der Untersuchung von Natursteinverwitterung ist bisher der Aspekt der Wechselwirkung verschiedener Gesteine untereinander, die im gleichen Verbund verbaut sind, sowie der verwendeten M\u00f6rtel kaum ber\u00fccksichtigt. Im Rahmen des Forschungsprojektes soll festgestellt werden, inwieweit umweltinduzierte Schadensmechanismen durch gegebene spezielle Materialkombinationen eine spezifische Auspr\u00e4gung erfahren und somit umweltkritische Gegebenheiten einen entscheidenden Einfluss auf die wechselseitig ablaufenden Verwitterungsprozesse nehmen. Des Weiteren sollen allgemein g\u00fcltige Kriterien formuliert werden, die Planung und Umsetzung von Instandhaltungskonzepten unterst\u00fctzen und somit einen Beitrag zur Qualit\u00e4tssicherung von Erhaltungsma\u00dfnahmen im Rahmen des Kulturg\u00fcterschutzes leisten.
\nBeispielhaft am K\u00f6lner Dom, der aufgrund der zahlreichen verschiedenen verbauten Gesteine ein optimales Forschungsfeld darstellt, sollen Sch\u00e4den erfasst und eine gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Gesteine in ihrem Verwitterungsverhalten untersucht werden. Im besonderen Fokus steht dabei der Trachyt vom Drachenfels im Siebengebirge, der zu den wichtigsten Denkmalgesteinen des Rheinlands z\u00e4hlt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden-\tLiteraturrecherche und Sichtung von Archivmaterial;
\n–\tRecherche zu Klimadaten und Schadstoffimmisionsraten einschlie\u00dflich Messung von Klimadaten am Bauwerk;
\n–\tMaterial- und Schadenskartierung an ausgew\u00e4hlten Bereichen des K\u00f6lner, des Altenberger und des Xantener Domes;
\n–\tSystematisierung von am Bau gewonnenen Proben und Proben aus Vergleichsmaterial;
\n–\tCharakterisierung der Ausgangsmaterialien durch petrographische und gef\u00fcgekundliche Analysen;
\n–\tZerst\u00f6rungsfreie und zerst\u00f6rungsarme Analyse der Sch\u00e4den an Materialien;
\n–\tAnalyse der Wechselwirkungen verschiedener Natursteine als Funktion von Klima, Materialeigenschaften und Chemismus;
\n–\tSimulationsversuche und Studien an Rechenmodellen;
\n–\tModellhafte Simulation von Restaurierungs- und Konservierungsma\u00dfnahmen zur Gewinnung von Basisdaten f\u00fcr kennwertabh\u00e4ngige Einstellung einzuf\u00fcgender Materialien;
\n–\tSchadensbewertung und Sanierungskonzept als Synthese aller Ergebnisse.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Zusammenh\u00e4nge zwischen dem Grad der Verwitterung und bauklimatischen Verh\u00e4ltnissen sowie der unterschiedlichen Umweltbelastung werden aufgezeigt. Die drei als Beispiele ausgew\u00e4hlten Dome in K\u00f6ln, Xanten und Altenberg mit ihren sehr voneinander verschiedenen Umweltsituationen weisen deutliche Unterschiede der Verwitterungsauspr\u00e4gung auf. Das f\u00fcr den Drachenfels Trachyt entwickelte Verwitterungsmodell zeigt die Abh\u00e4ngigkeit von Umweltbelastung, bauphysikalischer Auspr\u00e4gung – gerade in Hinblick auf den Feuchtehaushalt – und den benachbarten im Verbund stehenden Gesteinen auf. Die Laborversuche zu Bindemittelvertr\u00e4glichkeiten der untersuchten Steine weisen keine direkten Unvertr\u00e4glichkeiten und daraus resultierenden Sch\u00e4den auf. Weitere Ergebnisse werden von den Langzeitversuchen zur Verwitterung entsprechender Nachstellproben sowie des Monitorings der Musterfl\u00e4chen erwartet.
\nIn Hinblick auf Steinaustausch als Sanierungsma\u00dfnahme stellt sich aufgrund der starken Unterschiedlichkeit der verwendeten Natursteinmaterialien eine besondere Herausforderung am K\u00f6lner Dom. Die bisher bestehenden Richtlinien sind aufgrund dieser Vielschichtigkeit schwer umsetzbar. Die entwickelte Systematik, die die entscheidenden Parameter der Kompatibilit\u00e4t einkreist, unterst\u00fctzt die Auswahl eines geeigneten Steinmaterials, das nicht nur mit dem zu ersetzenden sondern auch mit allen anderen im Mauerwerksverbund befindlichen Steinen kompatibel ist.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Kurzberichte \u00fcber den aktuellen Stand hat Dombaumeisterin Prof. Schock-Werner in den Bauberichten der K\u00f6lner Dombl\u00e4tter ver\u00f6ffentlicht. 2011 bis 2013 sind insgesamt sieben Publikationen in deutsch-sprachigem sowie internationalem Format erschienen (zwei sind in Druck) (s. Publikationen im Anhang des Berichts). Frau Klein hat eine Posterpr\u00e4sentation auf dem 12th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone vorgestellt. Frau Graue hat diverse Posterpr\u00e4sentationen und Vortr\u00e4ge auf unterschiedlichen internationalen Tagungen vorgestellt (European Geosciences Union General Assembly 2012, European Mineralogical Conference 2012, 12th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone). Vorgesehen ist ein Vortrag auf der DBU-Tagung im Juni 2013 zu Naturstein als Element der Kulturlandschaft.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die unterschiedlichen physikalischen und chemischen Prozesse der Natursteinverwitterung werden vor allem f\u00fcr den Drachenfels Trachyt eingehend beleuchtet und sind in einem umfassenden Zusammenhang mit umweltklimatischen und bauphysikalischen Bedingungen erfasst. Die wechselseitige Beeinflussung der Verwitterung der unterschiedlichen Gesteine wird anhand von theoretischen Modellen und Laborversuchen nachvollzogen. Damit stellt das Projekt eine umfassende Zusammenstellung der Aspekte dar, worauf aufbauend weiterf\u00fchrende spezifische Untersuchungen und Modellierungen w\u00fcnschenswert w\u00e4ren. Die Umsetzung der Sanierungskonzeption und vor allem ihre Evaluierung kann durch das Monitoring der Musterfl\u00e4che unterst\u00fctzt werden. Dar\u00fcber hinaus w\u00e4re eine weiter gefasste Diskussion unter Einbeziehung unterschiedlicher Bauwerke erstrebenswert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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