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A = Nordansicht der Kirche B = Apsismalerei im Kirchturm

Bei dem Pilotprojekt Ev.-ref. Kirche in Eilsum (Krummhörn), Landkreis Aurich handelt es sich baulich und kunsthistorisch um eine der bemerkenswertesten, massiv gemauerten Backsteinkirchen Ostfrieslands aus der Mitte des 13. Jahrhunderts. Aufgrund der ungewöhnlichen Außengliederung des Schiffes und der qualitätvollen spätromanischen Wandmalerei im Chor der Turmes verdient dieses Bauwerk besondere Beachtung.
Die Freilegung und Restaurierung der Wandmalerei wurde 1965 bis 1968 durchgeführt. Innerhalb der nächsten 25 Jahren konnte ein rapider Zerfall der Malerei beobachtet werden.
Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Forschung, Technologie, Bildung und Wissenschaft (BMBF) geförderten Projektes "Ursachen von Wandmalereischäden" (1987-1991) wurden der Zustand der Wandmalerei und deren Schadensbilder naturwissenschaftlich untersucht und dokumentiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bildeten die Basis für diese weiterführenden, naturwissenschaftlichen und restauratorischen Untersuchungen an diesem Projekt.
Die Problematik, die sich in dieser Kirche stellt, wurde konzeptionell neu durchdacht und bearbeitet. Die Schadensbilder der Wandmalerei wurden nicht wie bisher isoliert betrachtet, sondern im Verbund mit dem Wandmalereiträger, einem 190 - 200 cm starken, massiven Ziegelmauerwerks interpretiert.
Unter Zuhilfenahme der "Layertechnik" konnte gezeigt werden, daß die Schadensbilder der Wandmalerei mit denen des Turmes in einem Zusammenhang stehen. Dies zeigen deutlich die großflächigen Fehlstellen, abpudernde Malschich-ten, Salzkristallisationen und Biokorrosionsprozesse die hauptsächlich an den Wandmalerei- und Neuputzflächen der Nordostseite auftreten. Nur dort haben diese Flächen, im Gegensatz zur Südostseite der Apsismalerei einen direkten Kontakt zur desolaten Außenfassade des Kirchturmes.
Das Untersuchungskonzept wurde so konzeptioniert, das Untersuchungsphase und Bauphase ineinander übergehen, so daß eventuelle Auswirkungen, oder restauratorische Eingriffe auf ihre Wirksamkeit und Materialverträglichkeit untersucht und abgestimmt werden konnten.
Mittels speziell im BMBF Projekt entwickelter feuchtetechnischer Meßverfahren, wie Nahfeldklimamessung und Gammasondenmessung konnte gezeigt werden, daß Niederschläge aber auch die Grundfeuchte große Mengen an Feuchtigkeit, an das Mauerwerk abgeben. Über Diffusionsprozesse und Austauschreaktionen gelangt die Feuchtigkeit über das Kapillarsystem der Wand bis tief in das Mauerwerksinnere. Die im Kapillarwasser mitgeführten Salzionen reichern sich Infolge von Verdunstung der Lösung auf und unter der Wandoberfläche an und kristallisieren dort aus. Im Meßzeitraum von 2 Jahren konnten bis zu 20 Salzkristallisationsschübe ermittelt werden. Sie stellen u.a. die Ursache für den Malereiverlust, massive Salzkrusten und die Entstehung von Hohlstellen dar.
Als Hauptsalze treten an den Oberflächen der Wände, aber auch in den tiefer gelegenen Bereichen der Wand Sulfate in Form von Gips, Chloride als NaCl und Nitrate auf. Gips tritt als mehrere 100µm starke Kruste, Natriumsulfate als Ausblühungen auf der Wandmalerei auf. Häufig sind Pigmente von den Gipskrusten eingeschlossen.
Nitrate und Chloride konnten in der Kalotte und in höheren Bereichen der Wände nachgewiesen werden. Die gegenläufige Ionenverteilung (normalerweise ziehen sich die Salze vom Boden aus bis 2 m Höhe über die Wandfläche hinweg) ist im einem Zusammenhang mit der "Mutterboden" ähnlichen Aufschüttung und den bis 1989 nicht verschlossenen Schalluken zu sehen.
Die Immissionsmessungen belegen einen deutlichen NaCl-Eintrag über Aerosole sowohl in gelöster als auch in kristalliner Form. Durch den ständigen Wassereintrag konnten die dissozierten Salze bis weit in das Wandinnere oder gar bis zur Wandmalerei mitgeführt werden. Der Transport der Salze erfolgt hauptsächlich über den Mauermörtel, er wies im Vergleich zu dem Ziegel die höchsten Salzkonzentrationen auf.
Die ersten Zentimeter der Außenfassade sind weniger mit Salzen belastet als die Innenwände, was in erster Linie auf einen Auswaschungseffekt durch Regenwasser hinweist. Bedingt durch die schlechte Feuchtigkeitsabgabe der Außenfläche wird jedoch ein Teil der Salze in das Mauerinnere verlagert.

Algen und Bakterien auf der Wandmalerei

Mit speziell entwickelten Meßverfahren wie Nahfeldklimamessung, Tiefenmessungen in der Wand und der Feuchtigkeitsmessungen mit der Gammasonde konnte eindeutig belegt werden, daß der überwiegende Teil der Feuchtigkeit über die Außenfassade (Schlagregen und in anderen Aerosolformen) eingetragen wird. Ursache hierfür waren die stark verwitterten Ziegel, dessen bauphysikalischen Eigenschaften und das desolate Fugennetz. Bauphysikalische Untersuchungen belegen, daß der Ziegel für eine Fassadenziegel zu schwach gebrannt, bzw. zu weich und porös ist.
Da die Wandfeuchtigkeit nur sehr langsam über die desolate Oberflächen der Außenfassade abgeführt werden konnte und große Flächen der ersten Ziegelschichten nur noch losen Kontakt zum Kernmauerwerk selbst hatten, staute sich im Laufe der Zeit die aufgenommene Feuchtigkeit über der Horizontalsperre, es entstand sozusagen ein "Wassersack", der die Ober-fläche des Innenraumes kontinuierlich mit Feuchtigkeit und Salzen versorgt.
Die mit dem Feuchtetransport in Verbindung stehenden Salzverlagerungen und dadurch verursachten Salzkristallisationsschübe im Inneren des Kirchenbaus, werden durch die Großwetterlage mit ihren starken Luftfeuchtigkeitsschwankung (35 - 95 % RF), aber auch durch künstlich hervorgerufene Klimaschwankungen, Veränderung der Luftströmungen im Apsisbereich, hervorgerufen.
Frühere bauliche Maßnahmen wie verschließen der Schalluken (1989) zeigten schon relativ früh einen Trocknungseffekt an der Wandmalerei. Dies belegen neben den Feuchtigkeitsmessungen auch die mikrobiologischen Untersuchungen an Neuputzbereichen und an der Wandmalerei selbst.
Die mikrobiologische Besiedlungsdichte ist sehr stark von der Feuchtigkeitsversorgung abhängig. Durch den Austrocknungsprozeß der oberen Wandpartien sank die Mikroorganismendichte im Durchschnitt um mindestens eine Zehnerpotenz. Ebenso veränderte sich das Besiedlungsmuster. In Höhen von 5 m konnten keine aktiven Algen und Actinomyceten, die ein eher feuchtes Milieu benötigen, nachgewiesen werden. Das mikrobiologische Gefahrenpotential, das durch sporenbildende Mikroorganismen gebildet wird blieb jedoch erhalten.

Um einer Verstaubung der Malerei vorzubeugen, die durch bauliche Maßnahmen hervorgerufen worden wären, wurde die Apsis mit einer staubdichten Wand abgetrennt. Durch Unterbindung der Luftzirkulation konnte die Feuchtigkeit von der Wandoberfläche nicht mehr abgeführt. Innerhalb von 3 Wochen breiteten sich explosionsartig Pilze und Bakterien ("Rotverfärbungen") über die gesamte Malerei und den Neuputzen aus.
Weitere Aufgaben dieser Forschungsaktivitäten waren in den materialoptimierenden und meßtechnisch begleitenden Untersuchungen angesiedelt. Für die Festigung der Wandmalerei wurden modifizierte, rein mineralische Klebemittel auf Wasser/Ethanolbasis entwickelt und bauphysikalisch untersucht. Die neu entwickelten Systeme wiesen eine genügend hohe Haftzugfestigkeit und Biokorrosionsbeständigkeit auf, so daß sie in der Wandmalereirestaurierung eingesetzt werden können.

Injektionsdübelsystem

Zur Festigung von großflächiger Hohlstellen mit Hohlräumen von 3 mm bis 20 mm Tiefe wurde innerhalb des Projektes ein Injektionsdübelsystem entwickelt, das sowohl für eine punktuelle Festigung als auch für Hinterfüllung von Hohlstellen und Malschichtsicherungen einsetzbar ist. Durch Einsatz dieses Dübelsystems kann auf Freskopressen verzichtet werden. Die pudernden Malschichten der Kalotte konnten durch eine Calciumhydroxyd-Ethanol-Lösung befriedigend gefestigt werden.
Mittels neu entwickelter Laser-optischer Messmethoden, die einmal auf Perkussion und ein andermal auf Schallanregung basieren, konnte gezeigt werden, daß Hohlraumfestigungen oftmals nur eine marginal verbesserte flächige Anbindung an den Untergrund erfahren. Weiterhin hat sich gezeigt, daß nur ein sehr begrenzter Bereich um eine Injektionsstelle tatsächlich von dem Festigungsmitttel erreicht wird. Eine möglicherweise angestrebte großflächige Ausbreitung der Injektionsmittel konnte in keinem Fall nachgewiesen werden.
Parallel zu der Materialoptimierung für die Wandmalerei wurden für die Außenfassaden 16 Beschichtungssysteme untersucht. Vier Industrieprodukte und 12 von Restaurationsfirmen entwickelte Schlämmensysteme. Sie sollten einmal den Feuchteeintrag unterbinden und eine gut Materialverträglichkeit aufweisen und ein andermal die zu weichen Ziegel vor Umwelteinflüssen schützen. Diese Eigenschaften wiesen zwei Schlämmen auf.
Welchen Einfluß die Durchsanierung des Mauerwerkes, durch Austausch von desolaten Ziegeln, Instandsetzung des Fugennetzes und die Anbindung der Ziegelflächen am Mauerkern auf den Feuchtehaushalt der Wand haben können, kann leider nur vermutet werden.
Meßergebnisse von der Feuchtigkeitsmessung mit der Gammasonde an den mit einer Schlämme beschichteten Versuchsflächen an der Ost-Außenfassade weisen auf eine Austrocknungseffekt hin, die mit dem Beschichtungssystem in einem Zusammenhang stehen.
Das Ziel des Pilotprojektes "Eilsum" ein Untersuchungs- und Therapiekonzept zu entwickeln, das übertragbar ist auf ähnlich expositionierte Backsteingebäude wurde erreicht. Zudem wurden Meßverfahren und Materialien entwickelt die in der Restaurierung Anwendung finden können.

Objektbearbeiter: Dipl.-Biol. Volker Schostak, Dr. Manuela Tennikat
Ansprechpartner: Dr. Herbert Juling, Tel. 0421/53708-50

Abschlußbericht: [PDF] (5,8 MB)