Projekt 20845/01

Vorsorgemaßnahmen zur Reduzierung des Schadstoffeintrages und Unterbrechung der Transportmechanismen bauschädlicher Salze im Kreuzgangbereich des Merseburger Doms (Sachsen-Anhalt)

Projektdurchführung

Vereinigte Domstifter zu Merseburg und Naumburgund des Kollegiatstifts Zeitz
Domplatz 19
06618 Naumburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Reduzierung des Schadstoffeintrages und damit verbundenen Schadensmechanismen in äußeren und inneren Bauwerksbereichen des Merseburger Doms. Chemische und hygrische Untersuchung der betroffenen Bauteile sowie des im Kreuzgang vorgelagerten Erdreichs. Erfassung und Ableitung schadstoffbelasteter Feuchteströme. Durch die Auswahl geeigneter Vor- und Nachuntersuchungsverfahren soll an eingrenzenden Referenzflächen die Nachhaltigkeit der getroffenen Maßnahmen langfristig kontrolliert werden. Damit kann ein modellhaftes und übertragbares Beispiel für ein auszubauendes Qualitätsmanagement im Bereich der Denkmalpflege erprobt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Mittelpunkt der chemischen Analysen werden die Substanzen stehen, die zur Bildung der wichtigsten bauschädlichen Salze und zu den Schäden an den Dombauteilen führten. Im Vorfeld muss daher eine Untersuchung der geschädigten Bauwerksteile auf ihren Gehalt an bauschädlichen Substanzen und ihren Feuchtegehalt stehen. Im Bereich des Kreuzganghofs werden zu diesem Zeitpunkt zerstörungsfreie Georadarmessungen das Erdreich auf Bodenanomalien, wie sie in Zusammenhang mit Grablegen, Grüften oder Leitungskanälen auftreten, in einer Übersichtsaufnahme untersuchen. Die hierbei gewonnenen Hinweise stellen eine wichtige Voraussetzung für befundschonende Probenahmen und notwendige Schachtarbeiten im Bereich des Kreuzganghofes dar. In einem zweiten Schritt soll in Form einer Rasteruntersuchung das bauwerksnahe Erdreich des Kreuzganges bis in eine Tiefe von maximal 1m auf Schadstoff- und Feuchtegehalte analysiert werden. In einer dritten Phase werden die Vorschläge für die Sammlung und Ableitung der schadstoffbelasteten Feuchteströme vom Dom erarbeitet und praktisch ausgeführt.
Im Ergebnis der Schadensuntersuchung und umgesetzten Schutzvorkehrungen werden Referenzflächen festgelegt, die eine langfristige Nachkontrolle der getroffenen Maßnahmen zulassen. Dies beinhaltet vor allem die Beobachtung, Messung und Analyse von Schadstoffen sowie deren Transportmedium, die Materialfeuchtigkeit. Langfristig soll weiterhin die Auswirkung des reduzierten Feuchteeintrags in den Dom und angrenzende Räume überwacht werden. Die dafür geeignetsten Untersuchungstechniken auszuwählen und zu modifizieren ist neben der praxisnahen Problemlösung für diesem sensiblen Denkmalbereich ein wichtiger Projektinhalt.


Ergebnisse und Diskussion

Die vorliegenden Schäden im Kreuzgang sowie im Dom haben ihre wesentliche Ursache im Transport bauschädlicher Salze durch eindringende Feuchtigkeit. Die Feuchtigkeit stammt zum einen aus der Befeuchtung der Fassade direkt, aber zum größten Teil aus dem Baugrund, aus dem sie über das Mauerwerk aufsteigt. In Verbindung mit den Feuchtetransportvorgängen werden bauschädliche Salze gelöst und in den Verdunstungsbereichen abgeschieden. Hierbei kommt es zur Anreicherung bauschädlicher Salze, die als Umwandlungsprodukte aus eingetragenen Luftschadstoffen entstanden sind. In der Hauptsache handelt es sich hierbei um Kalzium- und Sulfatverbindungen. Auffällig, aber von weit aus untergeordneter Bedeutung sind Magnesium-, Kalium-, und Chloridverbindungen.
Aus den Bodenproben wird deutlich, dass bauwerksnah ein deutlich erhöhter Gehalt an Sulfatverbindungen als Umwandlungsprodukt des Luftschadstoffes Schwefeldioxid im Erdreich gespeichert ist. Bei weiterem Feuchtetransport in Folge der defekten Dachentwässerung am Dom bzw. der fehlenden Wasserführung im Kreuzganghof, ist von einem weiteren Ansteigen der Schadsalzbelastung im Natursteinmauerwerk des Doms und Kreuzganges auszugehen. Jede restauratorische Anstrengung hinsichtlich einer Reduzierung der Salzschäden an den Naturstein- und Mörtelmaterialien ist nur von befristetem Erfolg, wenn die eigentlichen Schadensursachen die Feuchtetransportvorgänge nicht unterbrochen oder zumindest reduziert werden. Die Instandsetzung bzw. der Neubau einer ausreichend dimensionierten und dichten Regenwasserabführung war somit für die Nachhaltigkeit aller zukünftigen Instandsetzungs- und Restaurierungsanstrengungen von ausschlaggebender Bedeutung.
Um die Schadensursachen nachhaltig zu reduzieren, erfolgte eine umfassende Instandsetzung der Dachentwässerung und Wasserabführung im Bereich des Kreuzganges. In diesem Zusammenhang erwies sich die Erkundung von Bodenanomalien im Kreuzgang- und Kapitelhof mit Hilfe der Georadartechnik als ausgesprochen hilfreich und substanzschonend für die archäologischen Voruntersuchungen sowie die Planung und Ausführung der notwendigen Schachtarbeiten. Über die Projektlaufzeit hinaus wird die Auswirkung des reduzierten Feuchteeintrages auf die Südwand des Doms mit Hilfe der zerstörungsfreien Mikrowellen-Feuchtemesstechnik mehrjährig überwacht werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Für die abschließende Dokumentation des Projektes wurden die Projektergebnisse in einem Untersuchungsbericht zusammengestellt, der in dreifacher Ausfertigung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in gebundener Form übergeben wurde. Die Zusammenfassung der chemischen und physikalischen Untersuchungsergebnisse wurde darüber hinaus als PDF-Datei erstellt, um sie bei Bedarf in elektronischer Form verbreiten zu können. Das vorliegende Projekt der DBU unterstützte das erfolgreiche Bemühen, das Untersuchungs- und Restaurierungsprogramm im Rahmen einer Förderung durch das Land Sachsen-Anhalt weiterzuführen.


Fazit

Mit der Analyse der Schadensursachen und der konstruktiven Verbesserung der Feuchtigkeitssammlung und Abführung aus dem Kreuzgang- und Kapitelhof wurde ein wichtiger Beitrag zur Verringerung des Schadstoffeintrages in die Bauhülle des Merseburger Doms sowie in die mit der Bauhülle verbundenen Bauzier geleistet. Eine erste Nachuntersuchung im Januar 2005 gibt einen Hinweis auf die zunehmende Trocknung und damit Funktionstüchtigkeit der konstruktiven Veränderungen.