Projekt 14131/01

Modellhafte Anwendung eines dünnschichtigen schadstoffresistenten Putzes zum Schutz der barocken Kirchenmauern der Parochialkirche/Berlin vor Umweltschäden (gefährdete Teilflächen)

Projektträger

Evangelische Kirchengemeinde Marien
Karl-Liebknecht-Str. 8
10178 Berlin
Telefon: 030/2424467

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Grundlage für das Projekt ist das Ergebnis eines Vorprojektes aus den Jahren 1996/1997, bei dem ein Putzmörtel für hochbelastetes weiches Ziegelmauerwerk entwickelt wurde. An den Fassaden der Parochialkirche wurden drei verschiedene, von der Universität Siegen entwickelte Mörtel im Vergleich mit einem handelsüblichen Sanierputz erprobt. Die Anforderungen an den Mörtel waren: gute Resistenz gegen Schadstoffe aus der Luft bzw. aus dem Untergrund, hohe Haftzugfestigkeit trotz des denkmalpflegerisch gewünschten dünnschichtigen Auftrags und unterschiedlicher Ziegeluntergründe, hohes Wasserrückhaltevermögen, um ein zu schnelles Austrocknen auf den stark saugenden Ziegeln zu vermeiden, geringes Schwundverhalten und gute wasserabweisende Qualitäten. Der ausgewählte Mörtel auf der Basis von hydraulischem Kalk enthält verschiedene Zusätze (Kunststoffdispersion, Hydrophobierer, Methylzellulose, Pangel), um diese Eigenschaften zu erreichen. Anlass des vorliegenden Projektes ist die Erprobung des entwickelten Mörtels auf einer großen, verschiedenen Bedingungen ausgesetzten Fassadenfläche, d. h. projektgemäß auf 11 Achsen des Kirchenschiffes der Parochialkirche. Ziel ist es, nach einer Testphase von drei Jahren den Mörtel zur Anwendungsreife zu bringen, um eine denkmalpflegerisch sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Sanierputzen zu bieten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie zu bearbeitende Fassadenfläche besteht aus verschiedenen Untergründen (Flächen mit Altputz, Flächen, die seit 50 Jahren ohne Putz und Flächen, die erst seit wenigen Jahren ohne Putz sind). Diese verschiedenen Flächen werden an ausgewählten Achsen kartiert und auf ihre Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Wasseraufnahmevermögen, Salzbelastung etc. untersucht. Anschließend werden alle alten Putzflächen entfernt, und die Fugen ausgekratzt. Vor dem Neuputz werden die Fugen mit dem entwickelten Putzmörtel verfugt und anschließend die Flächen einlagig geputzt. Alle Bauteile des Kirchenschiffes werden dahingehend saniert, dass eine sichere Wasserableitung gewährleistet und eine weitere Gefährdung der Putzflächen hierüber ausgeschlossen ist (Abwässerungen auf allen Vorsprüngen, Sanierung des Sandsteinsockels). Im Verlauf der nächsten drei Jahre werden die geputzten Flächen im Jahresturnus auf ihre Eigenschaften bezüglich der Haltbarkeit und Schadstoffresistenz untersucht.


Ergebnisse und Diskussion

Die Applikation des Mörtels bezog sich auf ein Bindemittelgemisch von hydraulischem Kalk, sulfatbeständigem Hochofenzement (im Verhältnis 80:20), Hydrophobierer (0,08 M%), Kunststoffdispersion (0,15 M%), Methylzellulose (0,1 M%) und Pangel (0,2 M%) und gewaschenem Grubensand 0 -1 mm als Zuschlagstoff. Das empfohlene B-Z-Verhältnis lag bei 1:5.
Das Projekt zur großflächigen Applikation des im Labor und an Testflächen von 0,5 bis 1 m² Größe erprobten Putzmörtels brachte eine Vielzahl von handwerklichen Aufgaben und zu lösenden Problemen mit sich:
1. Das im Labor entwickelte Rezeptur des Bindemittels mit allen Zusätzen musste als Sonderanfertigung professionell von einem Bindemittelhersteller gemischt werden.
2. Die Masseangaben zu Anmachen des Bindemittels mit Zuschlagstoff und Wasser waren über die zu prüfende Schüttdichte in baustellentaugliche Volumenanteile umzurechnen.
3. Das Mauerwerk musste für das Verputzen vorbereitet werden:
4. Austausch stark geschädigter Ziegel
5. Räumen der Fugen bis mindestens 2 cm Tiefe bzw. soweit lose
6. Nassreinigung des Mauerwerks von allen losen Teilen
7. Korrosionsschutz von Einbauteilen
8. intensives Vornässen von Mauerwerk und Fugen unmittelbar vor dem Verfugen
9. Die Verfugung musste wegen der inhomogenen Mauerwerksoberfläche als oberflächenbündiger Fugenputz ausgeführt werden, das heißt, es wurden mit dem Fugenmörtel auch Unebenheiten/Kantenabbrüche u.ä. an den Ziegeln mit verfugt, um die Oberfläche wenigstens annähernd zu egalisieren. Standzeit 1 bis 7 Tage, dabei war der Fugenputz feucht zu halten.
10. Der Mörtel musste mit einem Rührwerk nach einer vorgeschriebenen Rührtechnologie mit Standzeiten 5 Minuten angemacht werden.
11. Auftrag des Putzes erfolgte auf dem angefeuchteten bzw. vorgeschlämmten Fugenputz mit der Klettscheibe in einer Schichtdicke von 0,8 bis 10 mm. Nach einer Antrocknungszeit von ca. 2 Stunden je nach Witterung und Exposition wurde der Putz ausschließlich mit dem Reibebrett abgerieben und 7 Tage feucht gehalten.
12. Das Putzen an großen Flächen in der Praxis erforderte eine Modifikation des Bindemittel-Zuschlagstoff-Verhältnisses in 1:6,4, nach Volumenteilen: 1 Raumteil Bindemittel, 2,5 Raumteile Zuschlagstoff, 0,4 - 0,5 Raumteile Wasser
13. An den bereits im Vorprojekt ausgewählten Achsen wurden Untersuchungen der Feuchte- und Salzbelastung vor und nach dem Verputzen durchgeführt.
14. Der Verputz erfolgte in zwei Etappen von Frühjahr bis Herbst 2000 und Frühjahr bis Sommer 2001.
15. Als Anstrichsystem wurde Keim-Granital ausgewählt.
Das durchgeführte Projekt zur modellhaften Anwendung eines dünnschichtigen schadstoffresistenten Putzes zum Schutz von schadstoffbelastetem Ziegelmauerwerk ist am Beispiel der Parochialkirche Berlin sehr erfolgreich verlaufen. Der spezielle Putz an 11 Achsen des Kirchenschiffes erfüllt die Forderungen aller Beteiligten, wie natürliches Aussehen, dünnschichtiger Auftrag mit Erkennbarkeit der barocken Strukturen, günstige Porenverteilung zur schadensfreien Aufnahme von Salzbelastung. In seiner bisheri-gen Standzeit (22 bzw. 10 Monate) blieb der Putz schadensfrei und sieht sehr ästhetisch aus. Nachweislich diffundieren die im Ziegelmauerwerk angereicherten Salze in den Putz, ohne das Hohllagen, Fleckenbildung, Salzausblühungen, Absandungen oder Risse festgestellt wurden.
Für die Sanierung denkmalgeschützter Gebäude, deren Mauerwerk nach Sanierungsstau einer langen Periode starken Umweltbelastungen ausgesetzt war, ist die Mörtelentwicklung und erfolgreiche Anwendung von großer Bedeutung. Der applizierte Mörtel stellt eine echte Alternative zur Anwendung von Sa-nierputzsystemen dar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Präsentation als Poster auf der Tagung zum DBU-Modellprojekt des BLAD: Erforschung und Erhaltung historischer Putze und Mörtel im Hinblick auf Umweltschäden
Studienobjekt zur Exkursion von Maurermeistern innerhalb ihrer Ausbildung zum Restaurator im Handwerk des Dt. Zentrums für Handwerk und Denkmalpflege Fulda
Öffentlichkeitsarbeit im Zusammenhang mit der zukünftigen Markteinführung


Fazit

Für die Sanierung denkmalgeschützter Gebäude, deren Mauerwerk nach Sanierungsstau einer langen Periode starken Umweltbelastungen ausgesetzt war, ist die Mörtelentwicklung und erfolgreiche Anwendung von großer Bedeutung. Unter der Voraussetzung, dass ein Hersteller gefunden wird, der das Bindemittel konfektioniert als Sackware anbietet, stellt der applizierte Mörtel eine echte Alternative zur Anwendung von Sanierputzsystemen dar.