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Weiß, Andreas:

Sanierung der rückwärtigen Fassade der Schlosskirche Putbus auf Rügen unter Verwendung eines durch Klimamonitoring auf das ostseetypische Wechselklima optimierten Kalkputzes

01.08.2005 to 01.02.2007

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Participants

Messbrücke an der Westfassade
Messbrücke an der Westfassade
Bei der Sanierung historischer Mauerwerke kommen in der Regel Verputze mit Festigkeiten über P Ia zur Anwendung, da Luftkalkmörteln eine unzureichende Witterungsresistenz unterstellt wird. Auch die Standzeit härterer Verputze ist aber häufig durch Unverträglichkeit mit den weichen Mauerwerken eingeschränkt, die bei Erneuerung zementhaltiger Putze nicht selten beschädigt werden. Überdies ist schon die Herstellung zementärer bzw. hydraulischer Bindemittel energieintensiv. Ziel des Projektes sind deshalb die modellhafte Erfassung der klimatischen Belastungen einer mit Luftkalkputz sanierten Fassade unter den Bedingungen des kühl gemäßigten Wechselklimas der südlichen Ostseeküste, ferner die Beurteilung der langfristigen Verträglichkeit von Putz- und Klimaparametern, sowie flankierender Maßnahmen zur Erhöhung der Standzeiten von Luftkalkmörteln in der Region.

Bei der Sanierung der Fassaden des rückwärtigen Anbaus der Schlosskirche zu Putbus wurden Putz- und Stuckergänzungen zur Erprobung der Witterungsfestigkeit in Luftkalkmörtel ausgeführt. Die Materialauswahl wurde auf Fertigmörtel mit Prüfzeugnis eingeschränkt, um die Übertragbarkeit der Projektergebnisse zu gewährleisten. Zur Vergleichbarkeit der unterschiedlich exponierten Bauteile wurde ein einheitlicher Putz- und Anstrichaufbau angestrebt.
Zur Verbreiterung der aus der natürlichen Bewitterung erwarteten Erkenntnisse wurden darüber hinaus Arbeitsproben in zwei weiteren Kalkmörtelsystemen angelegt. Nach Abschluss der Putz- und Anstricharbeiten wurden die klimatischen Belastungen von drei unterschiedlich ausgerichteten Fassaden mit identischen Messaufbauten untersucht. Dabei wurden Frost-Tau-Wechsel, Schlagregen und Tauwasser, Temperatur- und Feuchteschwankungen an den Oberflächen, sowie der Feuchtehaushalt des Putzes im Jahreszyklus simultan überwacht. Die relevanten Daten wurden hinsichtlich der zeitlichen und statistischen Verteilung, sowie periodischer Schwankungen ausgewertet.

Im Ergebnis liegen umfangreiche Erkenntnisse über die spezifischen klimatischen Belastungen vor, denen Luftkalkmörtel an der südlichen Ostseeküste unterworfen sind. Mit der erarbeiteten Datengrundlage sind somit Parameter für materialkundliche Untersuchungen, insbesondere für künstliche Bewitterungen verfügbar. Die statistische Auswertung der Klimawerte kann bei künftigen Maßnahmen zur präventiven Konservierung als Berechnungsgrundlage für die Abschätzung der Einflüsse des Außenklimas dienen. Da Ergebnisse der natürlichen Bewitterung der Arbeitsproben vor Ort im Projektzeitraum nicht zu erwarten waren, werden die Klimadaten mit den Ergebnissen der Laboruntersuchungen aus dem Projekt „Verarbeitungs- und Eigenschaftsanalyse der verwendeten Mörtel- Materialien bei der jüngsten Restaurierung des Bremer Rathauses“ abgeglichen, bei dem parallel die gleichen Mörtel zum Einsatz kamen. Zum Projektabschluss lagen diese Ergebnisse noch nicht vor. Das Klima im Projektzeitraum war mit einer durchschnittlichen Jahrestemperatur von 12,5°C, 23 Frost- und 3 Eistagen verhältnismäßig mild, aber mit durchschnittlich 89,7 % relativer Feuchte extrem feucht. Selbst die Monatsmittel unterschreiten nur von April bis Juli die 80%- Grenze.

An den Putzoberflächen kam es bei moderaten Temperaturschwankungen zu extremen Schwankungen der relativen Feuchte von bis zu 83%rF pro Tag. Sie stellen insbesondere bei latenter Belastung mit löslichen Salzen eine enorme Beanspruchung für poröse Baustoffe dar. Die Schlagregen- und Tauwasserbelastung der einzelnen Fassaden ist sowohl hinsichtlich der Jahressummen, als auch der monatlichen Verteilung sehr unterschiedlich. Dabei entspricht die jährliche Schlagregendauer nur etwa 2,3% der Perioden mit Tauwasserbildung, von denen die Ostfassade mit insgesamt 2928 Stunden am stärksten betroffen war.

Während der Jahresgang und die mittlere relative Feuchte Klimadaten von Rügen und Usedom aus den Jahren 2002 bis 2006 entsprechen, liegen die mittlere Jahrestemperatur mehr als 3K über, Frost- und Eistage zwei Drittel unter dem langjährigen Durchschnitt am Standort Putbus. Die für die Instandsetzung der Fassaden gewählte Kombination von Putz- und Anstrichsystem reagiert auf die enorme Feuchtebelastung mit einem ausgeglichenen Feuchtehaushalt. Für hydrophobe bzw. kapillar inaktive Beschichtungen poröser Bauoberflächen besteht in der Region auch an massiven Fassaden ein hohes Risiko für mikrobiellen Besiedelung.

Gefördert durch die DBU



Dieses Projekt wurde gefördert durch
die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
AZ 23213/01

 
Table of contents

Zusammenfassung

Bericht

Anlass und Ziele des Projekts

Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
Putz- und Stuckinstandsetzung
Anstrich
Klimamonitoring
Grundlagen
Datenerfassung und Auswertung

Beurteilung der Verträglichkeit von Putz- und Klimaparametern

Ergebnisse
Charakteristik des Klimas am Standort Putbus im Messzeitraum
Klimatische Belastung von Putzoberflächen
Frost–Tau–Wechsel Belastung
Schlagregen und Tauwasseranfall
Hygrothermische Belastung
Weitere Erkenntnisse zum Feuchtehaushalt des Putzes


Öffentlichkeitsarbeit

Quellenangaben

Anhang
Klimamessungen, Diagramme und Tabellen

Fehlerbetrachtung zu den Klimamessungen
Materialfeuchte
Oberflächentemperatur
Frost-Tau-Wechsel Zyklen
Schlagregendauer

Messeinrichtung

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Participants

  • Andreas Weiß (Author)
    Dipl.-Restaurator (HS)
  • Martin Ammon
    Stiftung zur Bewahrung kirchlicher Baudenkmäler in Deutschland (KiBa)
    Homepage: www.stiftung-kiba.de/