Projekt 14061/01

Beseitigung von Umweltschäden an verputztem Mischmauerwerk erzgebirgischer Kirchen am Beispiel der St. Nicolaikirche in Grünhain (Sachsen)

Projektdurchführung

Ev.-Luth. Kirchengemeinde St. Nicolaizu Grünhain
Markt 1
08358 Grünhain

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In einer modellhaften Fallstudie zur Instandsetzung erzgebirgstypischer umweltbelasteter Gebäude sollen Alternativvarianten diskutiert werden, so dass ein Katalog von ‚Standardvarianten zur Verfügung steht. Beispielhaft werden an der St. Nicolaikirche Grünhain Untersuchungen zur Salzbelastung und zur Feuchtigkeit im Putz- und Mauerbereich durch die TU Bergakademie Freiberg durchgeführt. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e. V. und dem Landesamt für Denkmalspflege Sachsen werden danach Testflächen im Innen- und Außenbereich der Kirche angebracht.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn einem ersten Arbeitsschritt werden Bohrungen an besonders festgelegten Stellen des Mauerwerkes und die Entnahme von Putz durch die TU Bergakademie Freiberg durchgeführt, um zu entsprechenden Profilen der Salzbelastung und der Feuchtigkeit im Mauerwerk zu gelangen. Dazu sind auch Tiefenbohrungen erforderlich, um den Grundwasserpegel zu ermitteln. Die ermittelten Werte werden in einem weiteren Schritt mit dem o. g. Institut für Diagnosik... beurteilt und Möglichkeiten zur Sanierung der Kirche diskutiert. Dabei sollen die gedanklichen Ansätze nicht von vornherein nur auf Sanierputz reduziert werden, sondern auch andere Maßnahmen (z. B. Isolierungen im Vertikal- oder Horizontalbereich, Entwässerungen, Entsalzungen, Opferputze usw.) diskutiert und in einem Standardkatalog zur Verfügung gestellt werden. In einem dritten Schritt werden großflächige Testbeispiele im Außen- und Innenbereich der Kirche angebracht, die längerfristig durch die TU Bergakademie Freiberg und das Institut für Diagnostik... begleitet werden.


Ergebnisse und Diskussion

Durch die TU Bergakademie Freiberg wurden chemische und mineralogische Untersuchungen am Mauerwerk durchgeführt und die Gründungssituation erkundet. Mit 5 Bohrungen wurde in Abhängigkeit von der Mauerhöhe des Kirchenschiffes der Maueraufbau ermittelt. Anhand des Bohrgutes ergab sich, dass der untere Teil der Wand (bis ca. 3 m Höhe) eine zweischalige Konstruktion aufweist. Der Raum zwischen den beiden Schalen des Mauerwerks ist mit Lehm und Mauerwerksbruchstücken ausgefüllt. Durch die Untersuchung der Bohrkerne war eine Kartierung der Feuchteverteilung im Wandquerschnitt möglich. Die höchste Feuchtekonzentration ergab sich an der Innenseite bis etwa zu einer Höhe von 1 m mit 14,00-16,00 Masse-%, die zum ausgefüllten Zwischenraum zwischen den beiden Mauerwerksschalen abnahm. In Richtung der Mauerwerkshöhe verringerte sich die Feuchtekonzentration ab ca. 4,2 m auf 2 Masse-%. Die Ursache für das aufsteigende Wasser ist Schichtenwasser, welches in Bodenschichten des Baugrundes fließt. Durch einen Schurf an der Grundmauer der Kirche und durch Bohrungen im Kirchenraum konnte der Wassereintrag in das Mauerwerk der Fundamente nachgewiesen werden. Regelmäßige Messungen, des im Jahresverlauf sich ändernden Grundwasserpegels, belegten dies ebenfalls. Auf der Grundlage der aussagefähigen Voruntersuchungen (Gutachterliche Stellungnahme der TU Bergakademie Freiberg zur hydrologischen Situation und Gründung der Kirche) war es erforderlich, dass der Feuchtenachschub aus dem Baugrund reduziert werden musste. Dies erfolgte durch die Installation einer Drainage am Fuß der Grundmauer und durch die Vertikalabdichtung des Fundamentes.
Durch die Untersuchung der schon erwähnten Bohrkerne konnte aber auch der Schadstoffeintrag, der zu teilweiser hoher Salzbelastung des Mauerwerks führte, nachgewiesen und analysiert werden. Die Untersuchungen zeigten, dass die Isotopenzusammensetzung der Schwefelverbindungen im Bauwerk und die Sulfationen im Grundwasser beweisen, dass im Erzgebirge noch eine lange Zeit mit einem erhöhten Schadstoffpotential, von aus dem Baugrund aufsteigender Feuchtigkeit, gerechnet werden muss. Obwohl mit der politischen Wende auch eine ökologische Wende im Erzgebirge einherging, ist dieser festgestellte Sachverhalt für die Sanierungen auch weiterhin unbedingt zu beachten.
Der erhöht mit Salzen belastete Putz der Fassade und im Innenbereich wurde großflächig abgeschlagen, die Fugen ausgeräumt und ein Spezialputz aufgetragen, der ein ausreichendes Widerstandsvermögen gegenüber eventuell weiteren Salzaktivitäten besitzt. Nach ausreichender Erhärtung des Putzes erfolgte ein hydrophob eingestellter silikatischer Farbanstrich. Der Putz- und Anstrichaufbau wurde im Zusammenwirken mit dem Institut für Diagnostik..... erarbeitet.
Die im Innern der Kirche angelegten Flächen mit Probeputz wurden belassen und in die Restaurierung mit einbezogen. Damit besteht weiterhin die Möglichkeit von Kontrollbohrungen zur Einschätzung der Wirksamkeit der durchgeführten Sanierungsmaßnahme, ohne die neuen Putzflächen zu beschädigen. Ebenso wurden die Bohrungen, die zur Entnahme der Bohrkerne dienten, nach innen so verschlossen, dass erforderliche Kontrollmessungen ebenfalls möglich sind. Zur Kontrolle des Grundwasserpegels werden monatlich Messungen vorgenommen, die besonders bei extremen Witterungsbedingungen die Aussagen über das Schichtenwasser erhärten. Nur durch längerfristige Beobachtungen lassen sich Aussagen gewinnen, die eine Bewertung der eingeleiteten Maßnahmen ermöglichen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

TU Bergakademie Freiberg:
- Bericht: Gutachterliche Stellungnahme zu Gründungssituation sowie bauwerksdiagnostische Untersuchungen am Mauerwerk der Nicolaikirche in Grünhain
- Stellungnahme: Gutachterliche Stellungnahme zur hydrologischen Situation und Gründung der St. Nicolai Kirche in Grünhain
Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V.
- Beseitigung von Feuchte- und Salzschäden an verputztem Mischmauerwerk erzgebirgischer Kirchen, Maßnahmekatalog


Fazit

Die in der Vergangenheit vorhandenen hohen Schadstoffbelastungen aus der Industrie (auch grenzüberschreitend ) und durch Heizungsanlagen hat zu großen Schäden am Bruchsteinmauerwerk geführt. Obwohl die Luftverschmutzung im Erzgebirge seit 1990 durch verschiedene Maßnahmen wesentlich reduziert worden ist, muss noch lange Zeit mit einem erhöhten Schadenspotential gerechnet werden. Durch kontaminiertes Wasser gelangten Schadstoffe in den Boden, die über Jahrzehnte hinweg dort deponiert wurden. Da die Prozesse der Sanierung von Schäden durch Salze und aufsteigender Feuchtigkeit sehr langsam verlaufen, ist eine längerfristige Beobachtung unbedingt erforderlich. Nur dadurch lassen sich die eingeleiteten Maßnahmen sachgerecht beurteilen und bewerten