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Leitprojekt für Schadensdiagnosen an verwitternden Naturstein-Fassaden sowie für Planung, gütegesicherten Vollzug und Qualitätskontrolle ihrer mörteltechnischen Konsolidierung...... von großen DEMO-Partien an Kirchen in Nebra und Zwickau (BAU 7015 T)

gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). abgeschlossen: 1997,
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Herbert Juling

   Diagnosis and therapy of alteration processes on natural stone facades and their mortars concerning test areas of churches in Nebra and Zwickau  (planning, quality management, quality control)
To characterize the state of weathering by means of polarizing microscopy and SEM-EDX the alteration of microfabric and mineralogical composition in the surface area of investigated sandstones and mortars are important parameters. The damages of sandstones at church Saint Lukas in Zwickau-Planitz, for example, are caused by cyclical cristallization and shrinking/swelling prozesses of gypsum. For control of following therapy microscopic techniques are used for visualiszation of cleaning and protecting treatments with regard to the behaviour of gypsum.

   Voraussetzng für Maßnahmen gegen den weiteren Zerfall der Denkmäler sind präzise Diagnosen über den Schadenszustand am einzelnen Objekt und umfassende Kenntnisse über die komplexen Wechselwirkungen der Verwitterungsmechanismen, um die Schadensursachen bewerten und optimal auf das Denkmal abgestimmte Maßnahmen erarbeiten und einleiten zu können. Daran schließen sich zunächst therapiebegleitende naturwissenschaftliche Untersuchungen als Erfolgskontrolle der Konservierung an. Weiterhin beinhaltet dieses Konzept eine kontinuierliche Baupflege in die eine Wirksamkeitsprüfung im Sinne einer Qualitätssicherung mit möglichst zerstörungsfreien Meßmethoden integriert sein muß.
Dieses Konzept wird modellhaft an repräsentativen Musterflächen von zwei ‘Pilotobjekten’, der Stadtkirche St.Georg zu Nebra und der Lukaskirche zu Zwickau-Planitz, umgesetzt. In diesem Jahr lag der Untersuchungsschwerpunkt an der Stadtkirche St. Georg.
Auffälligstes Merkmal sind breite offene Fugen, in denen nur noch sinterähnliche Mörtelreste vorzufinden sind. Auch im Simsbereich und darunter sind die Fugen defekt. Bereichsweise ist der Mörtel gänzlich durch Salze ersetzt. Als Steinschäden sind Schalenbildungen am häufigsten. Auch hier sind bereits makroskopisch Salzausblühungen entlang der Ablösefläche der Schalen sichtbar. Es handelt sich dabei um K-Mg-Sulfate und Mg-Sulfate.
Die Untersuchungen ergaben, daß es sich bei den Mörteln aus der Bauphase um Dolomitkalkmörtel handelt. In nicht so stark geschädigten Bereichen weisen diese eine härtere Deckschicht auf, bestehend aus Calcit im unverwitterten und Calcit und Gips im verwitterten Bereich. Dahinter liegen die Mg- und Ca-Komponente feindispers vor. Damit verbunden ist eine hohe Porosität. Dadurch ist der Mörtel sehr weich (kreidig). Die Risse sind als Schwindrisse bzw. während der Erhärtung (Carbonatisierung der Ca-Komponente) entstanden. Ein erhöhter Wassereintrag, möglicherweise als Folge statischer Mängel, führte zur Auflösung der löslichen Bestandteile des Mörtels. Diese wurden mit dem Sickerwasser in die Zone unterhalb des Gesimses verlagert und führten dort zusammen mit den aus den angrenzenden Fugen eingetragenen Salzen (Mg2+, Sulfat stammt in Form von SO2 aus der Luft) zu den beschriebenen Steinschäden.