01. Januar 2016

Mauerwerk sanieren

Die Sanierung von zerstörten Mauerwerksoberflächen geschieht in mehreren ­Arbeits­schritten. Welche Vorbereitungen zu treffen sind und worauf bei der Wiederherstellung der Tragfähigkeit geachtet werden muss, schildert Dr. Josef Maier.

Das fachgerechte Sanieren von Mauerwerk beginnt stets mit der Reinigung der Oberfläche. Für das Reinigen von Mauerwerk gibt es auf dem Markt mittlerweile eine schier unübersehbare Fülle von Verfahren, Mitteln und dazugehörigen Geräten, die sich aber im Wesent­lichen in zwei Gruppen zusammen­fassen lassen: einmal in überwiegend abrasive, entweder trockene oder nasse und zum anderen in chemische Ver­fahren.
Die mechanisch trockenen Verfahren bestehen aus Abbürsten, Abschleifen, Abarbeiten, Abschaben nach Erhitzen mit Heißluft, Abbrennen oder aus ­Abstrahlen mit Druckluft. Sie sind ­zumeist nur in geringem Maße abrasiv, können jedoch an hartnäckig verschmutzten Fassaden scheitern.
Bei den mechanisch nassen Verfahren handelt es sich um Abwaschen mit Wasser, Abstrahlen mit Wasser ohne Druck, Abstrahlen mit Wasserdampf, Abstrahlen mit Druckwasser ohne Strahlmittel oder mit Strahlmitteln, schließlich um Abstrahlen mit Höchstdruckwasser.
Die Verfahren sollten in der genannten Reihenfolge getestet werden, um das jeweils sanfteste Reinigungsverfahren herauszufinden. Erst bei sehr hart­näckigen Verschmutzungen werden Strahlmittel, zum Beispiel Trockeneis, erforderlich.

Auf die eigene Gesundheit achten
Härtere Strahlmittel bestehen zumeist aus relativ ­weichen Granulaten wie beispielsweise Walnussgranulat, sie können durch Einsatz von härteren Granulaten in ihrem Grad der Abrasivität gesteigert werden. Das Abstrahlen mit Quarzsand ist ­jedoch seit einiger Zeit wegen ­Gesundheitsgefährdung verboten. Bei Anwendung mechanisch nasser Verfahren ist der Reinigungserfolg immer ­abhängig von der Saugfähigkeit der Fassade.
Das Reinigen mithilfe von Chemikalien, also mit Aqua Destillata, wässrigen oder nichtwässrigen Abbeizern, Abwaschen mit Wasser unter Zugabe von Tensiden, Auftragen von dünnflüssigen Reinigungsmitteln und schließlich Auftragen von Reinigungspasten, ist häufig ­umweltproblematischer als das mit ­mechanischen Methoden. Wässrige ­Abbeizmittel wie Natron- oder Kali­laugen und heiße Soda- oder Ammo­niaklösungen erfordern ein sehr sorgfältiges Nachwaschen mit Wasser. Nichtwässrige Abbeizfluide wie Spiritus, Benzol und Aceton dürfen großflächig nicht angewendet werden. Abbeizer, die die giftigen Chlorverbindungen Met­hy­lenchlorid, Trichloräthylen und ­Tetra­chlorkohlenstoff enthalten, dürfen ­heute überhaupt nicht mehr eingesetzt werden. Dichlormethanhaltige Abbeizer sind sehr gefährlich. Sie verursachen nicht nur Schläfrigkeit und Benommenheit, sondern können sogar die Atmung lähmen und zu einem Herz-Kreislauf-Stillstand führen.

Arbeitsschritte bei der Sanierung
Die Sanierung von zerstörten Mauerwerkoberflächen geschieht heute zumeist in folgenden Arbeitsschritten: Nach der Reinigung der Oberfläche kann handwerklicher Steinaustausch ­erforderlich sein, der stets einer Stein­ergänzung mit Restauriermörtel und Steinersatzstoffen vorzuziehen ist. Selbstverständlich müssen die losen Mörtelfugen im Mauerwerk fachgerecht instandgesetzt werden. Alle Löcher und die meisten Hohlräume im Mauerwerk sind zu verschließen.
Bei sehr starker Zerstörung muss man gleichartige ­Steine verwenden, um sie anstelle der zerstörten einzusetzen, ­keinesfalls darf man die Löcher mit Kunststoffschäumen verfüllen. Manchmal ist es insbesondere bei Natur­steinen unerlässlich, sie mithilfe einer neuangefertigten Kopie zu rekon­s-truieren. Bei feuchtem, versalztem Mauerwerk muss ein Baustofflabor ­beauftragt ­werden, den Durchfeuchtungsgrad und die Salzbelastung mit­hilfe von Bohrkernen festzustellen. ­Vorhandene Risse im Mauerwerk sind ebenfalls zu dokumentieren und in ­einem Rissebild festzuhalten.
Nach erfolgter Schadens­analyse muss ein sinnvolles Sanierungskonzept ­erarbeitet werden. Schließlich sind die Farbfassungen und Beschichtungen zu unter­suchen und zu dokumentieren, um sie gegebenenfalls ­wiederherstellen zu können. Zuletzt ­bedarf es, zumindest bei weichen ­Natur- oder Backsteinen, der Konser­vierung.

Trockenlegung feuchten Mauerwerks
Die Instandsetzungsmaßnahmen an durchfeuchtetem und zugleich damit zumeist versalztem, historischem ­Mauerwerk lassen sich in Maßnahmen zur nachträglichen horizontalen und vertikalen Absperrung von Wasser, Entsalzungs- sowie in Dränagemaßnahmen zusammenfassen. In der Regel sollen damit zwei Instandsetzungsziele ­erreicht werden: die Trockenlegung, also die Minderung des nach oben gerich­teten kapillaren Feuchtetransports, und die Entsalzung des Mauerwerks durch Minderung oder Ausschluss vertikaler Salztransporte im Mauerwerk. Außerdem soll eine fortschreitende Salzanreicherung in den Verdunstungszonen, vor allem im Mauerwerkssockel, verhindert werden. Die Anforderungen an den Grad der ­Abdichtungswirkung sind von zwei ­Parametern abhängig: zum einen von dem zu erwartenden Salznachschub, zum anderen von der Nutzung des Bauwerks, zu dem das Mauerwerk als ­integraler Bestandteil gehört. Das Rest­saugverhalten des Mauerwerks und der Salzgehalt kapillar eingewanderter Feuchtigkeit soll nach der Abdichtungsmaßnahme nicht mehr hoch, sondern niedrig sein. Die Wertigkeit der Nutzung des Gebäudes sowie seiner Teile soll ­dagegen gesteigert werden.

Diverse Trockenlegungsverfahren
Wissenschaftlich abgesicherte und nachweislich wirksame Verfahren zur Trockenlegung kapillar durchfeuchteten Mauerwerks aus Natur- oder Back­steinen lassen sich in drei Gruppen ­zusammenfassen: in die mechanischen, chemischen und elektrophysikalischen Verfahren. Unumstritten bewährt haben sich von altersher die mechanischen Trockenlegungsverfahren, wobei diese allerdings immer mit mehr oder weniger umfangreichen Substanzverlusten einhergehen. Bei sehr desolaten Wänden muss zum Mauerwerksaustausch gegriffen werden, der in jedem Falle den totalen Verlust des originalen Mauerwerks bedeutet. ­
Es kann in aller Regel nur mit großer Behutsamkeit durchgeführt werden, ­indem Abschnitt für Abschnitt des durchfeuchteten und zugleich nicht mehr tragfähigen, verrotteten Mauerwerks gänzlich herausgenommen und durch neues ersetzt wird. Das Verfahren empfiehlt sich allerdings nur bei ­Wänden bis zu 1,20 m Wandstärke. Bei dickeren Mauern wird dieses Verfahren unwirtschaftlich, weil ein sehr hoher Abstützungsaufwand betrieben werden muss und weil die Arbeiten nur von Hand ohne Maschineneinsatz, also sehr kostenintensiv, auszuführen sind. Erst wenn sichergestellt ist, dass bei der Herausnahme des Mauerwerks nicht ungewollt anderes Material zusammen damit herausfällt, kein Wasser herausströmt, der eventuell dahinterliegende Fußboden ausreichend gesichert ist und sich keinesfalls senken oder gar ein­brechen kann, sollte ein Mauerwerksaustausch begonnen werden.

Umstrittenes Injektionsverfahren
Vor allem in den letzten Jahrzehnten, etwa seit 50 Jahren, erwies die Injektion — allerdings nicht ganz unumstritten — ihre Tauglichkeit. Dabei bildet ein in den Mauerwerksquerschnitt eingebrachtes Injektionsmittel eine kapillarbrechende Schicht im Porengefüge des Mauerwerks und unterbindet auf diese Weise das Aufsteigen der Feuchte. Dies gelingt aber nicht immer absolut fehlerfrei und muss deshalb im Nachhinein genau kontrolliert werden.
Die dritte Gruppe, welche die elektrophysikalischen Verfahren bilden, ist ­jedoch aus wissenschaftlicher wie aus praktischer Sicht nach wie vor sehr ­umstritten und muss mit großer Vorsicht detailliert betrachtet werden, weil die meisten dieser Verfahren bislang versagt haben. Gerade sie versprechen häufig noch ­eine mit der Trockenlegung einhergehende Entsalzung: eine hohe ­Erwartung wird geweckt und umso größer ist in ­aller ­Regel die Ent­täuschung beim Miss­lingen. Oftmals sind alle diese aufwendigen Maß­nahmen schlicht überflüssig, denn es genügt manchmal allein der bloße Einbau einer wirksamen Dränage verbunden mit einer vertikalen Abdichtung, um die Trocknung des Mauerwerks dauerhaft sicherzustellen.

Nachträgliche Vertikalabdichtung
Die nachträgliche vertikale Abdichtung gegen andringendes Wasser gehört in der Tat zu den bei Mauerwerk unterhalb der Geländeoberfläche am häufigsten durchgeführten Instandsetzungsmaß-nahmen, obwohl es sich dabei in der Regel um sehr kostspielige bauliche Veränderungen und um keine Trocken­legungsmaßnahmen im eigentlichen Sinne handelt. Der seitliche Andrang von Wasser wird zwar abgewehrt, aber die Aufstandsfläche des Mauerwerks auf dem Baugrund wird weitersaugen. Das Saugverhalten einer relativ geringen Aufstandsfläche wird man vielleicht vernachlässigen können, bei dicken Mauern aber wird vertikales Abdichten nur im Verein mit horizontalen Maßnahmen erfolgreich sein können.
Wahrscheinlich greifen die professionellen »Bausanierer« deswegen so gerne zur vertikalen Abdichtungsmöglichkeit, weil sie ihnen vom Neubau her bereits gut vertraut ist. Aber bei historischem ­Mauerwerk lassen sich die Neubau­normen als allgemein anerkannte ­Regeln der Bautechnik kaum anwenden, denn bereits das Mauerwerk selbst ­erfüllt eine wesentliche Forderung der DIN 1053 nicht, es ist nämlich nicht ­homogen.

Standsicherheit und Tragfähigkeit
Ein weiteres, häufig auch von Fachleuten nicht beherrschtes Tätigkeitsfeld ist die Wiederherstellung der Tragfähigkeit gerissenen, gelockerten, zerklüfteten, schiefstehenden oder ausgebauchten Mauerwerks. Hier gibt es im Wesent­lichen drei wirksame und bewährte Verfahren: Unterfangen, Verpressen (Inji­zieren) und Vernadeln, wobei das Ver­nadeln mit dem Vorspannen der Stähle einhergehen kann. Gerade das Einbringen von Zugankern aus Eisen oder Stahl zur Erhöhung der Tragfähigkeit des Mauerwerks haben schon die alten Baumeister gekannt und erfolgreich ­angewendet. Auch das Verpressen von Hohlräumen mit geeigneten Mörteln stellt eine altbewährte Technik der Mauerwerks­instandsetzung dar, wenn auch heute die Baustoffchemie mineralische Suspensionen und Verpressmörtel herstellt, deren Klebefähigkeit ein Vielfaches der herkömmlichen Mörtel ausmacht. ­Insbesondere wenn tragfähige Fundamente fehlen, bleibt nichts weiter übrig, als die Wand abschnittsweise mit ­Mauerwerk oder Beton zu unterfangen, wobei diese Maßnahme mit einer neuen Abdichtungsschicht Hand in Hand ­gehen kann.

Pflege- beziehungsweise
Konservierungsmittel
Die chemische Industrie entwickelte für die Praxis taugliche Werkstoffe zur ­Konservierung von Mauerwerksoberflächen, die heute weit verbreitete ­Anwendung finden. Es handelt sich um drei, allerdings sehr bewährte Konservierungs- beziehungsweise Pflegeverfahren:
• Einbringen von oder Tränkung mit ­organischen Harzen wie Epoxid- und Acrylharze,
• Kieselsäureester, das sind Reaktionsprodukte aus Kieselsäure und entsprechenden Alkoholen, meist Äthanol und Methanol,
• Hydrophobierungsmittel
Aus der Gruppe der organischen Harze verwendet man zum einen die Epoxidharze entweder zur Verfestigung des Fugenmörtels und als Verfüllsuspen­sionen für Mauerwerksrisse und Hohlräume und zum anderen die Acrylharze zur Tränkung von Natursteinen. Für die Steinkonservierung haben sich Kieselsäureester und die Hydrophobierungsmittel bewährt und haben sich in­zwischen am Markt durchgesetzt.
Als Hydrophobierungsmittel setzt man farblose, in organischen Lösungsmitteln oder Wasser gelöste Silane, Siloxane und Silikonharze, weniger häufig ­Metallseifen und Acrylharze ein, die ­einen hydrophilen Mauerstein hydrophob imprägnieren.

Schlussbemerkung
Dieser Beitrag kann nur einen knappen, kursorischen Überblick über das ­Sanieren von Mauerwerk geben. Wer sich gründlich informieren will, sollte mein »Handbuch Historisches Mauerwerk. Untersuchungsmethoden und Instandsetzungsverfahren« (2. Auflage, ­Springer-Verlag, Berlin 2012) zu Rate ziehen.

Abbildungen: Dr. Maier                                                                                      Ausgabe: 5/2012