Projekt 26476/03

Förderschwerpunkt: Langzeitkontrolle von Maßnahmen zur Beseitigung anthropogener Umweltschäden an bedeutenden Kulturdenkmälern – Untersuchungen im Regionalverbund Süd

Projektträger

Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege
Hofgraben 4
80539 München
Telefon: 089/2114-321

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Denkmäler sind trotz deutlicher Verbesserungen bei der Luftreinhaltung immer noch gravierenden Belastungen durch insbesondere Feinstaub und Stickoxiden ausgesetzt. Schadstoffe reduzieren die Wirksamkeit von Konservierungsmaßnahmen, so dass immer kürzere Instandsetzungsintervalle nötig werden. Ziel des Vorhabens ist, im Verbund mehrerer Bundesländer
- eine einheitliche, auf möglichst einfachen Messungen beruhende Methodik für das Monitoring von Steinkonservierungsmaßnahmen zu entwickeln,
- auf der Grundlage einer breiten Datenbasis ein System zur allgemeinen Bewertung der Dauerhaftigkeit gängiger Konservierungsmittel und Konservierungsmethoden über die Einzelfallbewertung hinaus zu schaffen und
- Denkmaleigentümern einen Empfehlungskatalog bereitzustellen, mit dem sie eine kostengünstige und nachhaltige Pflege ihres Denkmals erreichen können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAn ausgewählten und gut dokumentierten Objekten in Bayern und Baden-Württemberg werden Konservierungsmaßnahmen erneut untersucht, die in Zeiträumen vor 15 - 25 Jahren stattgefunden haben. Der besondere Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Steinfestigungs- und Hydrophobierungsmaßnahmen. Bei den Objekten in Bayern handelt es sich um die Alte Pinakothek, Schloss Schillingsfürst und das ehemalige Kloster Birkenfeld. In Baden-Württemberg wurden die Münsterportale in Schwäbisch-Gmünd und die Fassaden des Münsters Salem am Bodensee untersucht. Zudem wird das Konservierungsverfahren der Acrylharzvolltränkung untersucht. Die eingesetzten Methoden umfassen Messungen der biaxialen Biegezugfestigkeit, des statischen E-Moduls, der Ultraschallgeschwindigkeit und der feuchtetechnischen Eigenschaften.


Ergebnisse und Diskussion

Alte Pinakothek
Die Untersuchungen ergaben, dass die Hydrophobierung auch nach über 20 Jahren noch weitgehend intakt ist. So liegt die kapillare Wasseraufnahmefähigkeit aller vier Varietäten des Regensburger Grünsandsteins im Mittel unterhalb des kritischen Grenzwertes, die Wasseraufnahmefähigkeit wurde durch die verwendeten Hydrophobierungsmittel um über 90 % gegenüber dem unbehandelten Zustand reduziert. Ferner wurde bestätigt, dass die Wirkung der Hydrophobierung im Zeitverlauf nachlässt. Darauf deutet der Anstieg der Werte in einigen Messbereichen gegenüber der letzten Messung aus dem Jahr 2002 hin. Auch bei der Festigung konnte ein Nachlassen der Wirkung festgestellt werden. So näherten sich die Werte der Biegezugfestigkeit im Jahr 2002 - ausgehend von einem deutlich höheren Niveau 1990 - wieder den Ausgangswerten des unbehandelten Gesteins an.

Schloss Schillingsfürst
Hier wurde der kritische Grenzwert für die Wasseraufnahmefähigkeit im Jahr 2008 im Durchschnitt deutlich überschritten, die Hydrophobierung ist nicht mehr wirksam. Auch die Wirkung der im Jahr 2002 aufgebrachten Hydrophobierung hat seitdem nachgelassen, wenn auch der Grenzwert noch nicht überschritten wird.

Kloster Birkenfeld
Schwerpunkt der Untersuchung bildeten neben dem Zustand der Hydrophobierung des Westgiebels die Ursache für Schäden an der Steinersatzmasse Syton X 30 im Sockelbereich der Südfassade :
Der Westgiebel ist in schlechtem Zustand. Die Hydrophobierung aus dem Jahr 1992 ist nicht mehr wirksam, die Werte liegen im Mittel im Bereich des unbehandelten Gesteins. Darüber hinaus ist das Ablösen von dünnen Gesteinsschichten zu beobachten, bei denen es sich um hydrophobierte Oberflächen handelt. Dies lässt auf eine ungenügende Eindringtiefe des applizierten Mittels schließen. Die Fugen sind durchgängig schadhaft. Am Westgiebel besteht akuter Handlungsbedarf. Die teils starken Schäden an der Steinersatzmasse Syton X 30 im Sockelbereich sind auf eine extreme Salzbelastung zurückzuführen.

Burkardroth
Die Ultraschallmessungen ergaben, dass an beiden untersuchten Kreuzwegen die Durchtränkung mit Acrylharz in den untersuchten Bereichen vollständig erfolgt ist. Die Auswertung der Tiefenprofile anhand von Bohrkernen ergab eine gleichmäßige Festigkeitssteigerung. Dennoch ist aufgrund der ausgeprägten Rissbildungen in Folge von AVT-Behandlungen dieses Verfahren für Schilfsandstein nicht empfehlenswert.

Salemer Münster
Die von 1998 - 2002 vorgenommene Sicherung von Schalen durch Hinterfüllungen und Anböschungen mit Kieselsol - gebundenen Steinergänzungsmörteln lassen nur vereinzelt und geringfügig neu entwickelten Schäden erkennen. Im Bereich der filigranen Streben des Harfengiebels sind Flächen mit neuen Schuppenbildungen und Absanden vorhanden. Die damals ausgeführten Kittungen, Schalenhinterfüllungen und Rissbehandlungen mit Kieselsol, - gebundenen Materialien, Verklebungen mit Epoxidharz in Verbindung mit Vernadelung mit Glasfaserstäben sowie die Steinfestigung mit KSE OH haben sich gut bewährt

Münsterportale Schwäbisch-Gmünd
Es sind erfolgt: Digitale Archivierung aller Unterlagen zu 20 Jahren Restaurierungsgeschichte, fotografische Vergleichsaufnahmen von Musterfeldern für die Schadensentwicklung, Modellkarteirungen mit Studenten der ABK Stuttgart zum Restaurierungszustand, Immissionsmessungen mit Staubsammlern und Passivsammlern, Analyse von Mikroproben. Die Portale sind insgesamt in gutem Zustand, die Konservierungsmaßnahmen zeigen kaum Alterungserscheinungen.

Friedhof Gerlachsheim
Bei der Kreuzigungsgruppe ist zwischen gut durchtränkten Bereichen, welche keine Risse aufweisen, und Bereichen mit Rissbildungen zu differenzieren. Für letztere wurden teils dramatische Abnahmen der Ultraschallgeschwindigkeit bis auf 1,1 km/s registriert.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Präsentation des im Rahmen des Verbundprojektes erstellten Leitfaden Naturstein-Monitoring, der die Ergebnisse der Untersuchungen und die empfohlene Methodik erläutert, erfolgte im Rahmen einer stark frequentierten Fachtagung auf der DENKMAL 2010 in Leipzig.


Fazit

Konservierungsmaßnahmen an Naturstein bedürfen einer regelmäßigen Nachkontrolle, da ihre Wirksamkeit im Zeitverlauf nachlässt. Dies konnte insbesondere für Steinfestigungs- und Hydrophobierungsmaßnahmen nachgewiesen werden. Auch Objekte, welche mit der AVT behandelt wurden, bedürfen einer regelmäßigen Kontrolle, da es vor allem an Sandstein zu Rissbildungen infolge des Verfahrens kommen kann. Ein solches Monitoring kann einen Beitrag dazu leisten, das Nachlassen der Wirksamkeit von Konservierungsmaßnahmen frühzeitig zu erkennen und Folgeschäden zu vermeiden.