Projekt 07432/01

Modellhafte Entwicklung eines Putzmörtels auf Ziegelmauerwerk zur Bewahrung der Parochialkirche/Berlin vor Umweltbelastungen

ProjekttrÀger

Ev. Georgen ParochialkirchengemeindeGemeindekirchenrat
Roelckestr. 142
13086 BerlinZielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel ist die Entwicklung eines Putzmörtels auf Basis von hydraulischem Kalk zur Sanierung von stark belastetem Ziegelmauerwerk, hier der Parochialkirche Berlin. Herkömmliche, industriell gefertigte Sanierputze konnten hier aus GrĂŒnden des Denkmalschutzes nicht zur Anwendung kommen, da sie Putzdicken erfordern, die nicht dem historischen Erscheinungsbild entsprechen und außerdem in ihrer Festigkeit ĂŒber der Festigkeit der vorhandenen Ziegel liegen. Der zu entwickelnde Mörtel muß also in ge-ringen StĂ€rken aufgetragen werden können, in seinen Festigkeiten dem Ziegeluntergrund angepaßt werden und muß starken Umweltbelastungen auf bereits belastetem Mauerwerk standhalten. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAn vier ausgewĂ€hlten Bereichen der Fassade, die sich hinsichtlich ihrer Ausrichtung und Lage (Nord/SĂŒd, Sockel/Mitte/Traufe) unterscheiden, wird eine genaue Kartierung vorgenommen: Ziegelzustand, ZiegelschĂ€den, Altputzbestand, chemische Belastungen etc. An diesen FlĂ€chen werden Reinigungsverfahren erprobt. Es werden dann verschiedene Putzproben aufgetragen. Als Basis fĂŒr die Proben sind folgende Zusammensetzungen vorgesehen: hydraulischer Kalk mit zementfeinem HĂŒttensandmehl, Weißkalkhydrat mit zementfeinem HĂŒttensandmehl sowie ZusĂ€tzen zur Erhöhung der Biegezugfestigkeit, des Widerstandes gegen atmosphĂ€rische EinflĂŒsse und sĂ€urehaltige NiederschlĂ€ge. Nach Durchlaufen eines Jahreszyklus werden die ProbeflĂ€chen erneut kartiert und auf folgende Fragen hin untersucht: Festigkeitsentwicklung der Putze; GasdurchlĂ€ssigkeit; Schadstoffaufnahme; VerĂ€nderungen im mikroskopischen Bereich zur Prognose des weiteren Verhaltens und der Lebensdauer der Putze. Die abschließende Diskussion beinhaltet auch die Frage nach der wirtschaftlichen Herstellung eines geeigneten Putzes. Ergebnisse und Diskussion Durch die Ergebnisse der Voruntersuchungen wurden die Anforderungen an den herzustellenden Putz weiter differenziert. Das historische Ziegelmauerwerk zeichnet sich durch ein hohes Wasseraufnahmevermögen aus, unterschiedliche Festigkeiten ergeben einen sehr heterogenen Putzuntergrund. Die MusterflĂ€chen sind mĂ€ĂŸig bis stark mit Salzen belastet, hier vor allem Calciumsulfat als Verbindung der Schwefelanteite in der Luft bzw. dem Regenwasser mit den Calciumbestandteilen von Ziegeln und Mörtel, das sich als Gipskrusten auf Putz, ZiegeloberflĂ€chen und im Fugenmörtel bis 1,5 cm Tiefe zeigte. Vor allem im Sockei- und Traufbereich traten verschiedene Mischsalze auf, deren Ursachen in Durch-feuchtungen des Mauerwerks aus alten, seit lĂ€ngerem behobenen SchĂ€den liegen. Signifikante Unterschiede, die durch die Ausrichtung der Probeachsen nach den Himmelsrichtungen verursacht sein könnten, konnten nicht festgestellt werden. Da die Gipsanteile bei Ziegeln, die unverputzt standen, auch mehrere Millimeter tief eindrangen, zeigte die Reinigung mit dem IOS-Verfahren (Wasserstrahl mit Kalkmehl als Strahlgut) keine befriedigende Wirkung. Um die Gipsanteile zu reduzieren, mĂŒĂŸten die OberflĂ€chen abgeschlagen werden, was aus denkmalpflegerischen GrĂŒnden nicht in Frage kommt. Nach Auswertung der o.g. Daten ergab sich fĂŒr den zu entwickelnden Putzmörtel folgendes Anforderungsprofil: neben festgelegten Festigkeitskennwerten waren dies eine gute Haftzugfestigkeit trotz des dĂŒnnschichtigen Auftrags und der unterschiedlichen ZiegeluntergrĂŒnde, ein hohes WasserrĂŒckhaltevermögen, um ein zu schnelles Austrocknen auf den stark saugenden Ziegeln zu vermeiden, gute wasserabweisende QualitĂ€ten und ein geringes Schwundverhalten. Diese Eigenschaften werden durch ZusĂ€tze erreicht: 1. Kunststoffdispersion und 2. Hydrophobierer fĂŒr die Haftung und Wasserabweisung, 3. Methylzellulose fĂŒr das WasserrĂŒckhaltevermögen, 4. Pangel fĂŒr Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Aus den im Labor getesteten verschiedenen Weißkalkhydrat/Hochofenzement- bzw. Hydraulischer Kalk/Hochofenzementmischungen wurden drei Mischungen zur Erprobung an der Kirche ausgewĂ€hlt. Als Vergleich wurde ein Industriesanierputz mit aufgetragen. Schon wĂ€hrend des Putzens zeigten sich erste Probleme, bei allen Mustern traten Risse entlang der Fugen, die vorher mit demgleichen Mörtel verfugt worden waren, auf. Die Ursachen hierfĂŒr liegen zum einen in einem zu fetten Bindemittel/ ZuschlagverhĂ€ltnis (1 : 4), zum anderen in der Verarbeitung selber; der Untergrund war nicht ausreichend vorgenĂ€ĂŸt worden, Verfugung und Verputz folgten zu dicht hintereinander und der Putz wurde wĂ€hrend des Abbindens nicht ausreichend feucht gehalten. Deshalb wurden nach weiteren Laborversuchen mit mageren Mörteln (1:5, 1:7, 1:9) zusĂ€tzliche Muster mit B/Z 1:5 angelegt, bei denen die Verarbeitung entsprechend optimiert wurde. Diese Muster zeigten hinsichtlich der Risse befriedigende Ergebnisse. Nach sechs Monaten wurden die Muster auf ihre Haftzugfestigkeit geprĂŒft, nach neun Monaten wurde die Saizbelastung untersucht. Alle Mörtel zeigten eine gute Haftzugfestigkeit, wobei die Mischung mit Weißkalkhydrat am schwĂ€chsten war. Die FlĂ€chen hatten in unterschiedlichem Maße Salze aufgenommen, am besten schnitt hier die Mischung aus hydraulischem Kalk/Hochofenzement mit dem Zusatz von Pangel ab. Die aufgetragenen Mörtel entsprachen den Anforderungen, gegen den Sanierputz sprechen hinsichtlich der OberflĂ€che denkmalpflegerische GrĂŒnde sowie die Tatsache, daß die chemischen ZusĂ€tze nicht bekannt sind und fĂŒr den Putz bei der vorgegebenen Dicke von unter einem Zentimeter keine GewĂ€hrleistung zu bekommen ist. Soweit es nach einem Jahreszyklus prĂŒfbar ist, zeigen die entwickelten Mörtel gute Eigenschaften hinsichtlich der Resistenz gegen UmwelteinflĂŒsse und den daraus resultierenden Salzbelastungen. FĂŒr eine weitere Erprobung wurde der Mörtel HK/HOZ/K/H/M/P (Hydraulischer Kalk/Hochofenzement/ Kunst-stoffdispersion/Hydrophobierer/Methylzellulose/Pangel) ausgewĂ€hlt. Hinsichtlich der Kosten können keine abschließenden Aussagen gemacht werden, da die Herstellung des entwickelten Mörtels bzw. Bindemittels bislang nicht zu beziffern war. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Ein Bericht an die Datei MONUFAKT des Umweltbundesamtes liegt vor. Fazit Soweit es die Fragestellung dieses Projektes zuließ, konnten Erkenntnisse gewonnen werden, die zur Entwicklung eines Putzmörtels auf Basis von hydraulischem Kalk als Bindemittel fĂŒhren können, der den Umweltbelastungen und den daraus entstehenden Salzbelastungen standhĂ€lt, in seiner Festigkeit geeignet ist fĂŒr weiches, historisches Ziegelmauerwerk und in seiner Gestaltung denkmalpflegerischen AnsprĂŒchen genĂŒgt. Um diese Erkenntnisse zu vertiefen und zu einer reprĂ€sentativen Aussage zu fĂŒhren, eventuell sogar einen marktfĂ€higen Mörtel nicht nur fĂŒr BaudenkmĂ€ler hervorzubringen, ist es notwendig, den ausgewĂ€hlten Putzmörtel großflĂ€chig einzusetzen und ĂŒber einen Zeitraum von mehreren Jahren zu beobachten und entsprechende Untersuchungen durchzufĂŒhren.

Übersicht

Telefon

030/247595-

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Bundesland

Berlin

Fördersumme

90.657,16 €

Förderzeitraum

13.04.1996 - 21.04.1998