Projekt 16546/01

Konservierung und Restaurierung von Sandsteinwerkstein mit dolomitischen Bestandteilen am Beispiel der Pfarrkirche in Gehofen

Projektträger

Ev. Regionalgemeinde Roßleben/Wiehe
Markt 10
06571 Wiehe
Telefon: 034672/83132

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Rahmen eines Modellvorhabens soll am Beispiel der Kirchturmes der Pfarrkirche Gehofen nach Auswertung der Ergebnisse und Erfahrungen des BMBF - Forschungsvorhabens von 1995/97 an der Nebraer Kirche das Problem der Sandsteinkonservierung-/ Restaurierung und der Einsatz von Fug- und Mauermörteln untersucht werden. Ziel des Modellvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung marktgängiger, alltagstauglicher Konservierungs- und Restaurierungstechnologien, die bei der Sanierung einer Vielzahl historischer Gebäude im Bereich des Nebraer Sandsteines von der Stadtkirche bis hin zur Kirchhofsmauer zum Einsatz kommen können. Das Sandsteinmaterial ist ein regional bedeutsamer Baustoff, der sehr umfangreich an historischen Objekten in Thüringen und Sachsen Anhalt zur Anwen-dung kam.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeiten in Gehofen können aufgrund der typischen Schadensbilder wie folgt vorgesehen werden:
· Schonende Entfernung schwarzer Gipskrusten, die durch Reaktionen von Luftschadstoffen mit carbonatischen Sandstein- und Fugmörtelanteilen entstanden sind. Durch Schmutzkrusten entstandene Gefügeschäden am unterlagernden Sandstein sind deutlich zu erkennen.
· Lokale Maßnahmen zur Reduzierung der Salzbelastung (in erster Linie vermutlich Gips und Alkalinitrate sowie entsprechend Nebra Magnesiumsulfate, resultierend aus der Reaktion dolomitischer Sandstein- und Mörtelanteil mit Schwefeldioxid)
· Konservierung von mürben, absandenden Bereichen des Sandsteins mit Steinfestiger (Anforderungen an Steinfestiger wurden im Projekt Nebra erarbeitet - s. Zielstellung)
· Ergänzung von rückgewitterten und extrem geschädigten Sandsteinteilen mit Restauriermörteln (SEM - Steinergänzungsmörtel) bei Fehlstellen bis Faustgröße. Erprobung handelsüblicher Mörtel bzw. aus handelsüblichen Grundbestandteilen herstellbarer Mörtel und Vergleich mit den BMBF - Produkten
· Schließen großer Fehlstellen mit Vierungen/ Ergänzung von Profilen bei vollständiger Zerstörung
· Nachverfugung des schadhaften Fugennetzes mit geeignetem Fugenmörtel. Erprobung handelsüblicher Mörtel bzw. aus handelsüblichen Grundbestandteilen leicht herstellbarer Mörtel als Alternative zu den aufwendigen BMBF-Produkten, Anwendung der Applikationstechnik aufgrund der z. T. sehr engen Fugen.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen des BMFT/ BMBF Programms Steinzerfall/ Steinkonservierung wurden 1995/ 1996 in Zusammenarbeit mit dem DBU - Projekt Dolomitische Mörtel durch die RWTH Aachen Mörtel und Steinfestiger für Nebraer Sandstein entwickelt und an der Nebraer Kirche erprobt. Die Betreuung der Probeflächen erfolgte durch das Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen - Anhalt e. V., die Langzeitstudien sind gegenwärtig noch nicht abgeschlossen.
Im Oktober 2000 fand eine Objektkonferenz zum DBU - Objekt Gehofen statt, in dessen Verlauf eine Begutachtung der Probeflächen an der Stadtkirche Nebra durchgeführt wurde. Es sollte festgestellt werden, inwieweit eine Einbeziehung der Erkenntnisse dieses Projektes für das Vorhaben in Gehofen möglich ist.
In Auswertung der Probeachsen zeigte sich, dass die Spezialmischungen hinsichtlich ihrer Herstellung Nachteile aufweisen, die einen Einsatz unter Praxisbedingungen stark erschweren:
· Die Rezepturen und Herstellungsvorschriften sind relativ kompliziert und
· Für einen Einsatz unter Baustellenbedingungen nur eingeschränkt einsetzbar (eingeschränkte Verfügbarkeit aller Komponenten, Anfertigung der Mörtel sehr aufwendig)
Unter Berücksichtigung dieser Grundlage wurden für das Projekt Gehofen die Entwicklungen weitergeführt. Angestrebt wurde, Rezepturen und Technologien zur Verfügung zu stellen, die unter Praxisbedingungen zuverlässig anwendbar sind. Hierbei sollten sowohl Spezialrezepturen wie auch handelsübliche Mörtel erprobt werden.
Durch das Institut für Steinkonservierung e.V. Mainz wurden Bohrkerne zu Kennwert - Bestimmungen de Steines entnommen sowie Festigungsversuche mit konfektionierten Festigungssystemen durchgeführt. Es erfolgte eine qualitative und quantitative Salzanalyse sowie Kennwert - Bestimmung der verbauten Sandsteinvarietäten.
Gemeinsam mit der MFPA Weimar erfolgte die Erprobung eines mineralischen SEM für Nebraer Sandstein und Erstellung von Anpassungsversuchen auf der Bindemittelbasis einer Acrylatdispersion sowie mineralischer Bindemittel (Untersuchungsbericht Nr. B82/1334-01 MFPA Weimar).
Die bereits vorliegenden Rezepturen wurden hinsichtlich ihrer Verarbeitungseigenschaften untersucht. Es zeigte sich, dass ...zur Herstellung der Mörtel unter anwendungsnahen Bedingungen...die Einhaltung der Rezepturvorgaben nur bedingt gewährleistet kann....
Um eine Praxistauglichkeit zu erlangen, erfolgte die Erstellung einer angepassten mineralischen Mörtelformulierung. Dies Mörtel zeichnen sich durch günstigere Verarbeitungseigenschaften hinsichtlich Rezepturbestandteilen und Anwendung vor Ort aus. Detaillierte Beschreibungen zu Ausgangsstoffen, Herstellung und Verarbeitung sind im o.g. Untersuchungsbericht enthalten.
Die Lokalisierung der Probeflächen erfolgte im gut zugänglichen Abschnitt des Kirchturmes (Sockelbereich) sowie in der Arkadenvorhalle. An der halle besteht eine günstige Möglichkeit des direkten Vergleiches von bewitterten und vor Witterungseinflüssen geschützten Werksteinflächen.
An den Probeflächen kamen zur Bemusterung :
· Reinigungsmethoden, insbesondere zur substanzschonenden Abnahme schwarzer Gipskrusten
· Festigung zur vergleichen Analyse der Eindringtiefe und Wirksamkeit
· Nach den Vorgaben des IFS Mainz und der MFPA Weimar Verwendung der angepassten mineralischen und acrylatdispersionsgebundenen Mörtelsysteme als Steinersatzmörtel
Auswertung
Reinigung
Reinigungen auf Grundlage des Niederdruckpulverstrahlverfahrens sind für die Anwendung am Nebraer Sandstein geeignete. Besonderes Augenmerk ist hier der Erstellung des differenzierten Reinigungsdruckes und der Auswahl des Reinigungssubstrates zu geben. Ergänzend können Mikrostrahlreinigung und Hochdruckreiniger eingesetzt werden.
Festigung
Für die Festigung absandender Werksteinoberflächen am Nebraer Sandstein stehen mit den handelsüblichen Festigungsmitteln für Sandstein geeignete Materialien zur Verfügung.
Problematisch erweisen sich die schalen, welche innerhalb des Steines abreißen /Schalenstärke ab ca. 1 cm). In diesen Bereichen ist die Anbindung der großflächigen Schalen an das Trägergestein mittels Steinfestiger nicht zu gewährleisten.
Steinergänzungen
Für Steinergänzungen am Nebraer Sandstein sind die detailliert an den bestand angepassten Mörtelsysteme (Weiterentwicklung der MFPA Weimar) zu empfehlen. Sie besitzen gute Verarbeitungseigenschaften und entsprechen nach gegenwärtigem Kenntnisstand den Anforderungen für den Einbau am Nebraer Sandstein. Eine Langzeitprüfung der Mörtelsysteme steht noch aus.
In stark salzbelasteten Werksteinbereichen sowie bei Antragungen mit gegen Null auslaufenden Schichtstärken ist der acrylatdispersionsgebundene Steinergänzungsmörtel geeignet. Hier kann ebenfalls durch Pigmentierung eine Farbanpassung an den umgebenden Werkstein erreicht werden.
Verfugungen
Verfugungen wurden mit der Sondermischung (Hochsulfatbeständiger Fugenmörtel mit HAZ - Anteilen, farblich angepasst) des Herstellers Colfirmit Rajasil durchgeführt. Der Mörtel war unter Baustellenbedingungen gut zu verarbeiten.
Quelle: H. Romstedt, Restaurator: Stellungnahme zur Durchführung der steinkonservatorischen und -restauratorischen Maßnahmen


Fazit

Die Arbeiten konnten planmäßig im Sommer 2002 abgeschlossen werden. Im Ergebnis des Modellvorhabens wurden die Außenwände des Kirchturmes umfassend instandgesetzt. Eine langfristige Beobachtung und Auswertung ist Bestandteil des Vorhabens.