Projekt 20725/01

Modellvorhaben zur Beseitigung von Umweltschäden an vulkanischem Gestein des Klosters Tepl (Tschechien) im Braunkohle-Industriegebiet Egertal (deutsch-tschechisches Forschungsvorhaben)

Projektdurchführung

Technische Universität München (TUM) Lehrstuhl für Ingenieurgeologie
80333 München

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Das bedeutende Prämonstratenser-Stift Teplá in Tschechien liegt etwa 35 km von den emissionsreichen Zentren der Braunkohlegewinnung und Verarbeitung des sog. Egergrabens entfernt. Für den Bau der romanisch-gotischen Stiftskirche sowie der Konvents- und Prälaturgebäude sowie zahlreicher Wirtschaftsgebäude und Denkmäler im Umfeld wurde v. a. das helle vulkanische Gestein Trachyt verwendet. Die Objekte aus Trachytstein weisen aufgrund der rauen Hochland-Witterung sowie der erheblichen Schadstoffbelastung durch die Braunkohleverbrennung und -Verarbeitung vor 1990 erhebliche Schädigungen auf. Im Rahmen des Projektes sollen die Umweltschäden klassifiziert und hinsichtlich ihrer Ursachen untersucht werden. Daraus sollen modellhafte Konservierungs- und Restaurierungskonzepte entwickelt werden. Eine Umsetzung der gewonnenen Kenntnisse und entwickelten Verfahren sollen bei konkreten Restaurierungsmaßnahmen umgesetzt werden. Die Basis stellt die genaue Kenntnis der Ge-steinsvarianten und deren natürliche Verwitterungsformen dar. Dazu sollen die Rohstoffquellen identifiziert werden, auch in Hinblick auf Ersatzmaterialien. Des Weiteren soll die Einbindung der Trachytobjekte in den architektonischen Kontext untersucht werden, um für nachfolgende Restaurierungsmaßnahmen eine denkmalpflegerische Entscheidungsgrundlage zu haben.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen beginnen mit einer Aufnahme der verwendeten Baugesteine und Bindemittel. Parallel dazu werden Archivrecherchen zur Baugeschichte und zur Gewinnung der Rohmaterialien durchgeführt. Des weiteren werden die Schadensbilder aufgenommen und klassifiziert, sowie Testobjekte und Testflächen für die weitere restauratorische Behandlung ausgewählt. In der zweiten Phase werden die Gesteine mineralogisch klassifiziert und ihre physikalischen Eigenschaften bestimmt. Daneben werden zusammen mit einem parallel laufenden Projekt in Xanten und Köln Untersuchungen zu den Konservierungs- und Restaurierungsverfahren getestet und daran anschließend ein Konzept für das Vorgehen in der Klosteranlage von Teplá entwickelt. Der dritte Abschnitt umfasst die Anlage von Testflächen in Berei-chen mit gravierenden Verwitterungsphänomenen und die Durchführung erster Restaurierungsarbeiten.
Die vierte Phase umfasst die Überprüfung der Ergebnisse der Konservierungsmaßnahmen und die darauf aufbauende Entwicklung eines erweiterten Restaurierungskonzeptes sowie die Rückkoppelung der Resultate in bereits laufende Konservierungsarbeiten. In der letzten Phase werden die Arbeitsergebnisse in geeigneter Form publiziert.


Ergebnisse und Diskussion

Die im Projektantrag vorgesehenen Maßnahmen konnten fast ausnahmslos durchgeführt werden. Die Lokalisierung der Rohstoffe konnte geklärt und die Verwitterungsformen von Trachyt in der Natur und als Werkstein beschrieben werden. Die Verwitterung des Trachyts beruht auf schadstoffinduzierter und natürlicher chemischer Silikatverwitterung, auf Spannungssprengung durch Frost und Hitzeeinwirkung bei Bränden, sowie auf bearbeitungsbedingten Mikrorissen. Natürliche Inhomogenitäten tragen zur Schwächung des Gesteins bei. Versuche ergaben eine gute Eignung von KSE-Systemen zur Festigung, Ver-bindung und Ergänzung von geschädigten Trachytwerksteinen. Daneben wurden Systeme auf Metakaolinit-Basis mit Erfolg erprobt. Die zahlreichen restaurierten Steinobjekte und Fassadenflächen stellen Pilotprojekte der Steinsanierung in Tschechien dar, die auch als Grundlage der denkmalpflegerischen Konzeption in der Zukunft sein werden. Eine längerfristige Beobachtung und Dokumentation des Verhaltens der restaurierten Versuchsobjekte ist deswegen unabdingbar. Die gesamtarchitektonische Einbindung der Trachytobjekte und deren Farbfassungen wurden ermittelt. Zur Vermeidung von Schäden wurden auch geeignete Fugenmörtel entwickelt und appliziert. Die Wasserbeständigkeit wird an einer restaurierten Brunnenanlage modellhaft erprobt. Es ist gelungen, den Modellcharakter der Studie durch die vielfältigen Einsatzbereiche zu erreichen, obwohl eine endgültige Beurteilung der Ergebnisse und deren prakti-sche Anwendung bei größeren Maßnahmen erst nach einem längeren Zeitraum zu beurteilen sein werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Projekt wurde der Öffentlichkeit durch Artikel in den westböhmischen Tageszeitungen vorgestellt.
Dem Förderverein Freunde von Stift Tepl in Esslingen e.V. wurde die Projektergebnisse bei den jährlichen Mitgliederversammlungen aktuell und mit Exkursionen und Führungen vermittelt.
Ebenso fanden Führungen zum Projektinhalt im Rahmen von Tagung des Arbeitskreises der Egerländer Kulturschaffenden (AEK) sowie des Deutschen Heilbäderverbandes statt.
Die Ergebnisse wurden aber auch in zahlreichen anderen Führungen Fachkollegen, Studenten und sonstigen Interessenten vorgestellt. Um die zahlreichen Besucher im Kloster Teplá über die Aktivitäten und Fortschritte des DBU-Projektes zu informieren, wurden Poster zu ausgewählten Projektthemen in deutscher und tschechischer Sprache im Eingangsbereich zu den Klosterführungen und auch in öffentlich-keitswirksamen Räumen der Technischen Universität München aufgehängt.
Auf der im Juni 2004 in Prag veranstalteten internationalen Tagung über Naturwerksteine wurde das Projekt mit einem Vortrag vorgestellt. Im Begleitbuch der Tagung mit dem Titel Dimension Stones erschien der Beitrag LEHRBERGER, G. & GILLHUBER, S. (2004): Types of dimension stones in the Teplá monastery in Western Bohemia.- In: P?ikryl, R. (ed.): Dimension Stone 2004, Proc. Intern. Conf. on Dimension Stone in Prague, 73-78, Leiden (Balkema Publ.).
Bei der Tagung Umwelt - Naturstein - Denkmal. Konservierung und Restaurierung umweltgeschädigter Baudenkmäler aus Naturstein am 19. und 20. April im Zentrum für Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in Osnabrück wurde das Projekt mit dem Vortrag Verwitterung und Kon-servierung von Trachyt des Klosters Teplá vorgestellt. Eine erweiterte Fassung des Vortrages erschien als Fachpublikation in dem Sonderheft Geowissenschaften und Denkmalpflege der Zeitschrift der Deut-schen Geologischen Gesellschaft (Band 156, Heft 1).
Im Rahmen der 10. Internationalen Tagung der Intern. Ges. f. Ingenieurgeologie in Nottingham wurden 2006 aktuelle Ergebnisse unter dem Titel Teplá trachyte weathering phenomena and physical properties of a rare volcanogenic building stone vorgestellt. Der ausführliche Beitrag wurde in schriftlicher Form in Form einer Tagungs-DVD veröffentlicht.


Fazit

Die Baugeschichtsrecherche zeigte, dass Trachyt im Kloster Teplá seit spätestens 1193 verbaut wird und somit eine Langzeitstudie des Verhaltens möglich ist. Gute Trachytsteine sind seit der Romanik ohne größere Schäden eingebaut, aber es finden sich auch junge Blöcke aus der ersten Hälfte des 20. Jh. Die unterschiedlichen Schäden bedürfen sehr angepasster Restaurierungsmaßnahmen. Die Rolle von Bear-beitungs-induzierten Vorschädigungen der Gesteinsoberfläche liegt nach vergleichenden Studien zur mechanischen Gebirgslösung und konkreten Bearbeitungsversuchen an Trachytgestein nahe.
Bei den Festigungs- und Konservierungsmaterialien konnten erstmals Systeme auf Kieselsäure-Ester-Basis an den Trachytobjekten in Tschechien eingesetzt werden. Die durch die umfangreichen konkreten Restaurierungsmaßnamen möglichen Applikationsversuche tragen dazu bei, dass der Bericht zum Projekt zu einem Handbuch für die Steinrestaurierung im Bereich der Trachyte des Teplá-, Westerwald- und Euganeen-Typus werden sollte. Die beim Drachenfels-Trachyt auftretenden Schadensmechanismen wurden parallel in einem weiteren DBU-Projekt untersucht und unterscheiden sich wesentlich davon.
Der Endbericht wird zweisprachig publiziert, ermöglicht somit den grenzüberschreitenden Erfahrungsaustausch, zeugt aber auch von einer ausgezeichneten und produktiven internationalen Zusammenarbeit.