Projekt 13890/01

Modellvorhaben zur Konservierung stark salzbelasteter Partien der umweltgeschädigten mittelalterlichen Stadtmauer in Nürnberg (Bayern)

Projektdurchführung

Stadt NürnbergHochbauamt Bereich TechnikKommunales Energiemanagement (KEM)
Marientorgraben 11
90402 Nürnberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Anlass des Vorhabens war die Erhaltung der durch Kriegsschäden, Verwitterungsvorgänge und Umweltbelastungen stark gefährdeten Bausubstanz der mittelalterlichen Wallmauer. Die Quader waren extrem versalzt, durchfeuchtet und stark zurückverwittert. Das Absanden und der Materialverlust waren bereichsweise so intensiv, dass die Tragfähigkeit des Mauerwerks gefährdet war.
Das Ziel war die originale Bausubstanz durch Behandlung mit neuen Konservierungsmethoden in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen zu restaurieren und zu erhalten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZwei Schwerpunkte wurden verfolgt:
Erkennen und Beheben der Schadensursachen (Salzreduzierung, Beheben der baulichen Mängel, statische Sicherung)
Steinkonservierung (Festigung, zurückhaltende und auf das unbedingte, aus statischen Gründen notwendige Maß beschränkte Rekonstruktionen)
Das Konzept sah nach Reinigung und Krustendünnung eine Festigung und Restaurierung auf Kieselsäureesterbasis vor. Der Kieselsäureester (KSE) wurde elastifiziert und speziell auf die Gesteinsvarietäten des Nürnberger Burgsandsteins abgestimmt. Quader mit bedeutenden bauhistorischen Befunden wurden gesichert und mit besonderer Sorgfalt restauriert. Kleine Ergänzungen, wie das Hinterfüllen und Sichern von Schuppen und Schalen wurden im KSE-Verbundsystem behandelt. Größere Ergänzungen und Antragungen wurden mit mineralischem Ergänzungsmörtel ausgeführt. Für die Neuverfugung kam ein, den Steinkennwerten entsprechender, Kalkhydrat-Trasskalkmörtel zu Anwendung.
Durch dieses Verfahren konnte der Einsatz von Neuteilen auf ein Minimum reduziert werden, was spe-ziell für die Region von Bedeutung ist, weil der Nürnberger Burgsandstein nicht mehr abgebaut wird.


Ergebnisse und Diskussion

Das Lösungskonzept sah zunächst eine Konservierung ohne Salzminderung vor, weil dies zum Antragszeitpunkt noch nicht wirtschaftlich durchführbar erschien. Wegen der hohen hygroskopischen Wirkung der Salze und der damit verbundenen Sättigung des Porenraumes der Quader wurden jedoch Methoden zur Salzminderung mit untersucht. Eine Konservierung mit flüssigen Tränkungsstoffen ist umso wirksamer, je größer der freie Porenraum des Steins ist. Erste Versuche im Labor zeigten gute Ergebnisse (Reduzierung der Gesamtmengen an löslichen Salzen auf 30 - 50 % ihres Ausgangswertes).
Die bei den manuell angebrachten Bemusterungen bewährte Kompressenrezeptur ließ sich vor Ort zunächst nicht mittels Putzmaschine applizieren. Neben der Maschinengängigkeit gestaltete sich vor allem die substanzschonende Abnahme als schwierig. Trotz einer Zwischenlage aus reiner Cellulose ab dem 2. Zyklus erwies sich die Abnahme an fragilen Oberflächen als kritisch. Hier bleibt eine intensive Vorsi-cherung unverzichtbar. Ein geringer Substanzverlust an bereits rückverwitterten Oberflächen wurde ak-zeptiert. Die vorgeschaltete Salzminderung stellt sich für eine erfolgreiche Konservierung als unverzichtbar heraus.
Die durchgeführten oberflächenkonservierenden Maßnahmen lassen sich nach Abschluss des zweiten Bearbeitungsabschnittes positiv bewerten.
Vereinzelt wurden im ersten Abschnitt erneut Absandungen an bereits konservierten Steinen festgestellt. Die Ursachen wurden mittels Bohrhärte und quantitativer Salzanalyse untersucht. Während sich in den meisten Fällen die Entfestigung auf die unmittelbare Oberfläche beschränkt, zeigen sehr wenige Quader eine Schädigung auch in größerer Tiefe, die sowohl mit schlechter Materialqualität (heller, feinkörniger Sandstein) als auch mit erhöhter Salzlast in Zusammenhang steht. Dieser Befund trifft vor allem auf die unteren, straßennahen Bereiche zu, die eine starke Belastung durch Tausalze aufwiesen. Die Restmengen können nur durch weitere Entsalzungszyklen minimiert werden, zudem wird empfohlen partiell nachzufestigen.
Mit dem Modellprojekt sind Methoden und Materialien erprobt, weiterentwickelt und praxisbezogen umgesetzt worden. Vor allem die Rezeptur einer putzmaschinengängigen hochwirksamen Kompresse wird für weitere Objekte Kostenersparnis, eine hohe Effizienz und vor allem die Möglichkeit für den Einsatz konservierender Materialien bei stark salzbelasteten Untergründen erbringen. Die Höheren Kosten der Salzminderung wurden durch Einsparungen bei Neuteilen kompensiert.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Für die Verbreitung der mit diesem Modellprojekt gewonnenen Erkenntnisse, Fertigkeiten und Materialentwicklungen wurden im April 2004 zwei Seminare in Theorie und Praxis für Restaurierungsfirmen, Architekten und Denkmalpfleger durchgeführt.
Anhand des Fallbeispiels Maxtormauer wurde ein WTA-Merkblatt Zerstörungsfreies Entsalzen von Naturstein und anderen porösen Baustoffen mittels Kompressen veröffentlicht (E. Wendler 2003).
Der Bericht wird auf der Internetseite des Hornemann-Instituts (www.hericare.de) und des Fraunhofer Informationszentrums Raum und Bau IRB (www.irbdirekt.de) veröffentlicht.


Fazit

Der Bearbeitungszeitraum sollte bei größeren Maßnahmen auf zwei Jahre verlängert werden. Da die Kompressenentsalzung mit langen Wartezeiten (3 - 4 Wochen pro Zyklus) verbunden ist, wurden die eigentlichen Restaurierungsarbeiten weit in den Herbst verschoben. Dies hatte zur Folge, dass frostempfindliche Materialien (z. B. Kalkhydrat bzw. Sumpfkalk) nur noch bedingt eingesetzt werden konnten. Bei starker Durchfeuchtung sollte die Einrüstung mit Einhausung ein Jahr vor der Festigungsmaßnahme erfolgen.
Für die Nachhaltigkeit der Maßnahme ist es wichtig, kritische Bereiche frühzeitig zu erkennen und im Einzelfall nachzubehandeln. Dies soll mit regelmäßiger Wartung erreicht werden.
Da die hohen Materialkosten für Neuteile eingespart wurden, ist die Maßnahme nicht nur besonders denkmalgerecht, sondern auch als wirtschaftlich einzustufen.