Gutachten zur Feuchte- und Salzbelastung von Bauwerken Notwendigkeiten, Zielsetzung und Kosten

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1 Gutachten zur Feuchte- und Salzbelastung von Bauwerken Notwendigkeiten, Zielsetzung und Kosten Schadensursachen Schäden, die auf Feuchtigkeitseinwirkungen zurückgeführt werden, treten vorwiegend an älteren Bauwerken auf, doch sind auch Neubauten bereits kurz nach ihrer Erstellung betroffen. Die Erscheinungsbilder sind bekannt: Feuchteflecken, Schimmelbildung, Putz- und Anstrichablösungen, Korrosion und Schwächung tragender Bauteile - sie bedingen immer eine Reduzierung des Nutzwerts der Gebäude, die von einer optischen Beeinträchtigung über eine mangelnde Wohnqualität bis hin zur Gefährdung der Bausubstanz reicht. Ebenso vielfältig wie die Erscheinungsbilder und Folgen sind die Möglichkeiten zur Ermittlung der Schadensursachen und damit der geeigneten Schadenstherapie. Abbildung 1: Aufsteigende Feuchtigkeit? es handelt sich um das 2. OG eines Kirchturms... In der Praxis heißt dies: Die Wahrscheinlichkeit, Sanierungsgeld aus dem Fenster zu werfen, erhöht sich exponentiell durch ein zwar preisgünstiges, aber an Sachkompetenz mangelndes Gutachten im Zusammenhang mit der Vielzahl wohl bewährter, aber im speziellen Fall unnötiger oder ungeeigneter,,trockenlegungsverfahren". Wie sich dies darstellen kann, zeigt das folgende Beispiel:

2 Eine etwa in Dorfmitte auf einem kleinen Hügel gelegene barocke Kirche zeigt umlaufend innen wie außen Schäden in Form von Putzzerstörungen und Anstrichablösungen, die bis in eine Höhe von ca. 2 m reichen. Mit der Untersuchung der Durchfeuchtungsursachen und der Entwicklung eines Instandsetzungskonzeptes beauftragte die Kirchengemeinde einen auf diese Thematik spezialisierten Sachverständigen. Folgende Untersuchungen wurden von dem Sachverständigen vorgeschlagen und auch durchgeführt: Ermittlung der Durchfeuchtung des Mauerwerks am Probematerial mehrerer Kernbohrungen sowie der Belastung von Putz und Mauerwerk durch bauschädliche Salze. Auf der Basis der Untersuchungsergebnisse - starke Durchfeuchtungen des Ziegelmauerwerks und hohe Salzbelastung nahezu ausschließlich in den Putzlagen - entstand ein Sanierungsplan, der als wesentliche Trockenlegungsmaßnahme den Einbau einer Horizontalsperre im Mauersägeverfahren und die großflächige Verwendung von Sanierputz vorsah. Daß die Kirchengemeinde sich einen Großteil der geschätzten Sanierungskosten in Höhe von ca DM sparen konnte, ist nicht diesem Sanierungsplan sondern dem glücklichen Umstand zuzuschreiben, daß bei einem Ortstermin der fast neunzigjährige ehemalige Pfarrer anwesend war. Dieser wies darauf hin, daß er die Kirche nun seit ungefähr sechzig Jahren kenne und die Schäden erst in den letzten etwa zwanzig Jahren dieses Ausmaß angenommen hätten. Der diesbezüglich angesprochene Gutachter beurteilte diesen Sachverhalt als unerheblich und für die Sanierung ohne Bedeutung, was die Kirchengemeinde zur Einschaltung eines zweiten Gutachters veranlaßte. Dieser ließ in einem ersten Schritt zwei Schürfgruben zur Erkundung des Fundamentaufbaus anlegen, wobei sich herausstellte, daß die Fundamente nicht wie angenommen aus Ziegeln, sondern aus kaum vermörtelten dichten Bruchsteinen und Findlingen bestanden das Ziegelmauerwerk der Kirchenwände war lediglich bis ca. 30 cm unter Geländeoberkante geführt. Die ergänzende Archivalienforschung - die sich im wesentlichen auf die Betrachtung alter Fotos und das Studium von Rechnungen über frühere Baumaßnahmen beschränkte ergab dann, daß vor ca. 25 Jahren eine Umgestaltung des die Kirche umgebenden Friedhofs stattgefunden hatte. Aus den Fotos war zu erkennen, daß bei der Anlage eines Gehweges um die Kirche Material aufgeschüttet worden war und die oben aufgeführten 30 cm Kirchenaußenwand sich nun nach 200 Jahren Standzeit als erdberührendes Mauerwerk wiederfanden. Da die erforderliche Vertikalabdichtung des nun erdberührenden Mauerwerks offensichtlich unterblieb, bedankte sich dieses mit eifrigem Saugen von Bodenfeuchtigkeit und der Konsequenz der beschriebenen Schäden. Die Sanierung beschränkte sich daraufhin auf das Aufgraben bis in 30 cm Tiefe, die Ausbildung einer Hohlkehle im Anschluß an das Fundament und die Applikation einer Vertikalabdichtung auf eben diesen 30 cm Ziegelmauerwerk. Daß nach einer etwa dreijährigen Abtrocknungszeit ein herkömmlicher Verputz für das aufgehende Mauerwerk statt des teuren Sanierputzes verwendet wurde und bislang keine neuen Schäden auftraten, erfreut zusätzlich die Kirchengemeinde vermutlich weniger den Erstgutachter. Seitlich eindringende Feuchtigkeit ist jedoch nur in wenigen Fällen der alleinige Verursacher von Schäden; von der Fundamentsohle aufsteigende Feuchtigkeit ist meist mitbeteiligt; wobei zur Abschätzung des Anteils zu bedenken ist, daß die Fläche der erdberührenden Wände die des Mauerwerksquerschnittes häufig um ein

3 Mehrfaches übertrifft und somit die seitliche Feuchtigkeitseinwirkung die von unten bei weitem überwiegt - flach fundierte Bauwerke ausgenommen. Daß frühere Baumeister das Problem der aufsteigenden Feuchtigkeit bereits kannten, belegen Horizontalsperren in Form von dünnen Schieferplatten und Teerpappen, die in Lagerfugen eingelegt wurden; bereits aus dem frühen Mittelalter sind Lehmschlagschichten bekannt. Selbst wo derartige und auch noch funktionierende Lagen gefunden werden, kann die Feuchtigkeit einen,,umweg gehen". Es handelt sich um saugfähige Putzschichten, welche die Horizontalsperre überbrücken und so der Feuchtigkeit ermöglichen, nach oben zu steigen. Von Schäden ist aufgrund der relativ geringen transportierten Wassermenge dann allerdings meist nur der Putz betroffen. Abbildung 2: derart prächtig-ekliger Algenschleim läßt zumindest auf ausreichende Feuchtemengen schließen Von Putzschäden alleine bereits auf aufsteigende Feuchtigkeit zu schließen, ist jedoch falsch. Insbesondere bei sehr alten Bauwerken verursachen in Putz und Mauerwerk eingelagerte Salzmengen auch Feuchtigkeitsbelastungen. Der Grund hierfür ist die Eigenschaft verschiedener Salze - meist handelt es sich um Chlorid-, Nitrat- oder Sulfatverbindungen - Wasser aus der Luftfeuchtigkeit anzulagern und hiermit das Baumaterial zu durchfeuchten. Ihren Ursprung haben die Salze häufig in der früheren Nutzung des Bauwerks, beispielsweise als landwirtschaftliches Gebäude oder in der unmittelbaren Nähe zu einem,,salzspender", wozu unter anderem Misthaufen und - häufig bei Kirchen - Friedhöfe mit ihren Zersetzungsprodukten zu rechnen sind. Leider ist das typische Schadensbild der hygroskopischen Feuchtigkeitsbelastung in Form von Feuchtigkeitskränzen mit

4 Salzausblühungen ohne durchgehenden Schadenshorizont die Ausnahme und somit per Augenschein sehr problematisch zu diagnostizieren, zumal eine weitere Durchfeuchtungsursache sehr ähnliche Schadensbilder verursacht: durch Kondenswasserbildungen entstehen ebenfalls Feuchteflecken, wobei ihrer Natur gemäß Salzausblühungen seltener, Schimmelbildungen häufiger sind. Hierfür ausschließlich eine ungenügende Wärmedämmung des alten Mauerwerks verantwortlich zu machen, kann voreilig sein, denn auch die meisten unserer bauenden Vorfahren nutzten - ohne Kenntnis der DIN ihre Bauwerke ohne beeinträchtigende Kondenswasserbildung. Diese entsteht oft erst durch jene,,sanierungsmaßnahmen, die vor allem auch der Steigerung der Wohnbehaglichkeit dienen. An erster Stelle sind hier der Einbau neuer Fenster und Heizungsanlagen zu nennen, die eine Veränderung von Luftzirkulation und -austausch bewirken. Nicht zuletzt kann ein falsches Lüftungsverhalten diese Schadensentwicklung verstärken. Diese Anmerkungen nur am Rande: mit der Thematik Kondenswasser, Schimmelpilze etc. wird sich einer der nächsten IGS-Informationsdienste beschäftigen. Abbildung 3: Kondensatbildung oder weitere Ursachen? Selbst wenn mit diesen aufgeführten vier grundlegenden Mechanismen das Spektrum der Schadensentstehung bereits abgedeckt wäre, würde die exakte Diagnose der einzelnen Faktoren und deren mögliches Zusammenwirken ausreichend Probleme bereiten. Daß aber auch typische Durchfeuchtungsschäden durch,,sekundäre" Ursachen bedingt werden, mag an folgendem Beispiel deutlich werden. Im Rahmen eines Forschungsprojektes, das sich mit der,,diagnose und

5 Therapie überhöhter Feuchte-/Salzbelastungen in historischem Mauerwerk" beschäftigte, wurde dem Verfasser von der zuständigen Bauverwaltung das Nebengebäude eines Schlosses als Objekt für Untersuchungen und zum Test von Trockenlegungsverfahren angeboten. Das Bauwerk wies auch ausreichend typische Feuchtigkeitsschäden auf, die es als Versuchsobjekt geeignet scheinen ließen. Nach umfangreichen Untersuchungen zur Feuchtigkeits- und Salzbelastung war die Verwunderung bei den Beteiligten groß: die Feuchtigkeitsbelastung war in allen Bereichen nahezu minimal, die Salzbelastung beschränkte sich auf erhöhte Sulfat - (Gips-)Konzentrationen in den oberflächennahen Schichten des Putzes. Die Lösung des Problems ergab sich erst nach dem Versuch einer Parallelisierung der Schäden mit konstruktiven Besonderheiten des Gebäudes. So lagen alle Schäden im Bereich vorgebauter Terrassen oder erst im nachhinein durch Aufgraben entdeckter völlig verrotteter Wasserableitungen. Über die nicht vorhandenen beziehungsweise defekten Terrassenabdichtungen konnte zusätzlich Niederschlagswasser an das Bauwerk gelangen und dessen Durchfeuchtung und somit die Schäden verursachen. Die Gipsbelastung des Oberputzes ließ sich leicht mit dem in geringer Entfernung befindlichen SO 2 -emittierenden Braunkohlekraftwerk in Verbindung bringen. Der aus diesem Sachverhalt resultierende Sanierungsvorschlag, eine Behebung der konstruktiven Mängel, wird zwar die Schadensentwicklung stoppen, bedingte allerdings die Aufgabe des Objektes für weitere Testzwecke. Dieses Beispiel verdeutlicht, daß bewährte und gut funktionierende Untersuchungsverfahren auch mit der absoluten Richtigkeit ihrer Ergebnisse nicht automatisch auch die richtige Ermittlung der Schadensursachen bedeuten - und somit, wie im vorliegenden Fall, überflüssigerweise eingesetzt werden. Ursachenermittlung und Zielsetzung Das erste Beispiel belegt, daß gerade bei Gutachten zur Feuchtigkeits- und Salzbelastung vor dem Einsatz ausgefeilter Labor- und Meßtechnik die Aufmerksamkeit des Gutachters und seine Erfahrung gefragt sind. Dies bedeutet, daß im ersten Schritt eine Erfassung von Bestand und Schäden durchgeführt werden muß. Die Aufnahme der Schäden erfolgt nach deren Lage, Art und Ausmaß, wobei eine Eintragung in Ansichtspläne hilfreich ist, um bei erneuter Besichtigung die Zuordnung von Laborergebnissen zum Schadensbild zu erleichtern. Photogrammetrische Methoden zur Bestandserfassung können deren Ergebnisse zwar verbessern, diese jedoch niemals ersetzen. So gilt also grundsätzlich: eine gutachterliche Untersuchung auch mit ausgefeilter Labortechnik und empfindlichen Meßgeräten, jedoch ohne bauliche Bestandserfassung, ist unseriös. Neben der Aufnahme sofort erkennbarer Sachverhalte ist zusätzlich häufig der Blick in verdeckte Konstruktionen erforderlich. So ist insbesondere bei der Wahl des geeigneten Sanierungsverfahrens eine Kenntnis des Mauerwerksaufbaus und der Konstruktion von Fußböden und Decken notwendig. Gleichzeitig sind zum Erkennen,,sekundärer" Schadensursachen der Verlauf von Abwasser- und Versorgungsleitungen zu überprüfen. Vor allem bei denkmalgeschützter Bausubstanz und noch genutzten Gebäuden wird vor derartigen Untersuchungen zurückgeschreckt,

6 da ein Verlust wertvoller Substanz, zumindest aber ein,,haufen Dreck" befürchtet werden. Dies ist zweifach falsch: zum einen ist der Verlust eines Bruchteils der Substanz zum Erhalt der Gesamtsubstanz nicht diskussionswürdig - zum zweiten kann der Eingriff durch Anwendung besonderer Untersuchungsmethoden gering gehalten werden. So können mehrere Bohrungen im Durchmesser von 12 mm und ein anschließend eingeführtes Endoskop durchaus ein quadratmetergroßes Loch in Wand oder Decke ersetzen. Zudem bietet die Bohrlochendoskopie die Möglichkeit, mit verhältnismäßig geringem Aufwand durch ihren Einsatz an mehreren Stellen wesentlich mehr Informationen als das als Stichprobe anzusehende,,große Loch" zu liefern. Korrekterweise muß hier darauf hingewiesen werden, daß der Blick durch ein Endoskop und die Interpretation der Befunde einiges an Erfahrung verlangt, so daß die alleinige Anwesenheit eines derartigen Gerätes an der Baustelle noch keine Gewähr für aussagekräftige Befunde ist. In anderen Fällen sind Graben oder auch einmal Brechen unvermeidbar. Nur eine oder mehrere Schürfgruben bis zur Unterkante des Fundamentes geben Aufschluß über dessen Lage und Materialaufbau sowie über das Vorhandensein oder den Zustand von Vertikalabdichtungen auf den erdberührenden Wänden. Zusätzlich können Erkenntnisse zur Wasserbelastung aus dem Erdreich gewonnen werden: Es ist immer wieder ein Aha-Effekt, wenn sich innerhalb weniger Stunden nach dem Aufgraben die Schürfgrube langsam mit Wasser füllt. Abbildung 4: Betonfundament! unerwartet und erfreulich Zwar werden heute von Spezialfirmen zerstörungsfreie Untersuchungen auf der Basis von Radar- oder Ultraschalltechnik angeboten, doch sind deren Ergebnisse meist nicht eindeutig und verlangen deshalb weitergehende Eingriffe in die

7 Bausubstanz als Interpretationshilfe. Die Anwendung derartiger Untersuchungsverfahren bleibt daher auf besondere Problemfälle beschränkt. Anders verhält es sich mit der mittlerweile bewährten und praxiserprobten lnfrarotthermografie. Hierbei wird die Wärmeabstrahlung eines Gebäudes erfaßt und grafisch dargestellt. Mit ihr kann die Lage von durchfeuchteten Bereichen und Wärmebrücken erkannt werden - mehr aber auch nicht. Daß für diese Untersuchungen eine sonst kaum übliche Zahl an Voraussetzungen erfüllt sein müssen, schränkt die praktische Anwendung nochmals ein. Der grundlegende erste gutachterliche Schritt der Bestands- und Schadenserfassung wäre unvollständig, würde nicht darauf hingewiesen, daß dem Gutachter nicht verboten ist, Akten früherer Baumaßnahmen zu studieren, nahegelegene Grundwassermeßstellen zu besuchen oder der Einladung der freundlichen Nachbarin zu einer Tasse Kaffee zu folgen, um beispielsweise über die Erfahrungen mit dem nassen Keller des Nachbargebäudes zu schwätzen. Diese Art der,,anamnese" erspart manche aufwendige Untersuchen. Zur Bestandserfassung häufig verwendete Checklisten können zwar zur rationellen Erfassung der Situation hilfreich sein, jedoch verführen sie allzu leicht dazu, die Bestandserfassung mit dem Ausfüllen bereits,,abzuhaken" - und wichtige, darin nicht aufgeführte Sachverhalte zu übersehen. Die Vorlage solcher Checklisten durch den Gutachter ist auch dann kritisch zu überprüfen, wenn diese durch eine ausführliche Interpretation der Listenabfrage ergänzt sind: Das Bauwerk und sein Schaden geben jeweils neu den Untersuchungsumfang vor, doch niemals eine vorgegebene Checkliste - und sei sie noch so,,wissenschaftlich" formuliert. Abbildung 5: Der Notausstieg wird vielleicht bleiben aus dem Raum wird der Seminarraum eines Hotels... Ist nach erfolgter Bestands- und Schadensaufnahme die Ursache nicht erkannt beziehungsweise stellt sich die Frage nach der geeigneten Therapie, können

8 Messungen der Feuchtigkeitsbelastung bezüglich Intensität und Verteilung erforderlich werden. Welche Untersuchungstechniken angewandt werden, hängt grundsätzlich von der Zielsetzung ab. So stellt die einfache Ermittlung durchfeuchteter Bereiche oder Bauteile gänzlich andere Anforderungen an Techniken und Gutachten als die Planung von Trockenlegungsmaßnahmen oder die eindeutige Ermittlung der möglicherweise komplexen Schadensursachen im Rahmen von Beweisverfahren. Dies bedeutet, daß (nahezu) alle zur Ermittlung von Feuchtigkeitsbelastungen eingesetzten Techniken sinnvoll sein können - vorausgesetzt, das gesteckte Ziel kann damit erreicht werden: Wieder also sind es Bauwerk und Schaden, die Untersuchungsart und -umfang bestimmen und nicht ein festgelegter Geräteeinsatzplan oder Untersuchungsablauf. Auch hierzu ein Beispiel: In einer sehr großen Kirche sollten Teile einer Krypta hochwertig genutzt werden. Der bisher nasse und muffige Raum muß nun also eine neue und der sakralen Bedeutung angepaßte Raumschale erhalten, was eine grundlegende Trockenlegung erzwingt. Fußboden und Wände sind so naß, daß es hierüber keiner gutachterlichen Feststellung bedarf. Befremdlich und unbekannt ist allerdings die Feuchtequelle, da die Kirche auf Fels steht, der kein Schichtenwasser erwarten läßt. Eine der Wände trägt noch Freskenreste und zeigt starke Salzausblühungen. Der Gutachter entdeckt bei der Analyse von Proben dieser Wand nicht nur eine in solchen Fällen völlig unübliche Salzart -,,Kochsalz" -, sondern auch eine verblüffende Konzentrierung von Salz und Feuchte auf diesen Raumteil. Grobe und einfache Messungen belegen des weiteren einen engen Feuchteverlauf durch andere Raumgruppen, als gäbe es irgendwo in dieser Kirche eine ständig tropfende Salzwasserleitung. Bei der Suche hiernach stößt der Gutachter durch Befragen - nicht durch Messen! - auf jene Stelle, an der das,,alte" Weihwasser seit Generationen vergossen wird, da dieses Wasser aus liturgischen Gründen nicht der Kanalisation zugeführt werden darf. Im Gespräch klärt sich auch die Versalzung auf: um eine Veralgung der Weihwasserbecken zu vermeiden, wird seit alters her dem Wasser Salz zugesetzt. Eine simple Salzanalyse des Weihwassers bestätigt im Vergleich mit den in der feuchten Wand und im Boden ermittelten Werten diesen Zusammenhang: Die Sanierung ist nun einfach; vor allem können aufwendige Feuchteuntersuchungen sowie ein bereits beauftragtes Bodengutachten entfallen. Die einfachste, schnellste, preiswerteste und zerstörungsfreie Möglichkeit der Feuchteuntersuchung ist der Einsatz von elektronischen Feuchtigkeitsmeßgeräten. Diese sind günstig zu erstehen (unter EUR 500,-), praktisch ohne Vorkenntnisse anwendbar und zeigen Feuchtigkeitswerte bei manchen Modellen sogar digital an. Dieser scheinbaren Genauigkeit steht das Meßprinzip entgegen: Feststellung des elektrischen Widerstands bzw. der Leitfähigkeit der Baustoffe. Zwar stimmt es, daß die Leitfähigkeit eines Baustoffes mit zunehmender Feuchtigkeit ansteigt, doch gilt gleiches für die Konzentration von Salzlösungen. Dies bedeutet, daß eine Wand mit hoher Durchfeuchtung aber geringer Belastung an gelösten Salzen durchaus die gleichen Ergebnisse liefern kann wie eine Wand mit wesentlich geringerer Durchfeuchtung, aber höheren Salzkonzentrationen. Wenn der mit einem solchen Gerät arbeitende Gutachter mehr verspricht als lediglich die trendhafte Feststellung des Feuchteverlaufs, arbeitet er unseriös. In manchen Fällen kann allerdings bereits eine derartige Aussage zur Beurteilung einer Schadensursache ausreichend sein. Hierzu wieder ein Beispiel: Durch den Bruch einer direkt am Gebäude

9 vorbeiführenden Wasserleitung wurde das Bauwerk überflutet; es zeigten sich im Zuge der Abtrocknung die üblichen Wasserschäden. Der von der Versicherung des verantwortlichen Wasserversorgungsunternehmens beauftragte Gutachter konnte keinen Zusammenhang zwischen Ursache und Schaden feststellen, da dieser zusätzlich auf aufsteigende Feuchte zurückgeführt wurde. Die Kosten für die mehrwöchige Vorhaltung von Raumlufttrocknern zur Erhöhung der Abtrocknung der Wände wurde mit DM beziffert und dieser Betrag dem Geschädigten angeboten. Der Gegengutachter wurde in Hinblick auf die möglicherweise sehr geringe Ersatzzahlung gebeten, auf ein aufwendiges Arbeiten zu verzichten - was dieser auch tat und mit einem elektronischen Feuchtemeßgerät, ausgehend von der Feuchtequelle, die Durchfeuchtung im Fußboden und in den Wänden erfaßte. Die graphische Darstellung der ermittelten Meßwerte in den Grundriß- und Ansichtsplänen zeigten so überzeugend den Überflutungsverlauf und vor allem auch den Unterschied zu den,,normal" feuchten Wänden, daß selbst die Versicherung auf den meßtechnisch wesentlich teureren Nachweis exakter Feuchtewerte verzichtete und die Kosten zur Schadensbehebung von annähernd DM bezahlte. Nochmal verstärkte Skepsis ist angebracht, wenn mit einem solchen Gerät,,gutachterlich" der Erfolg einer Trockenlegung nachgewiesen werden soll. Das bewußt oder unbewußt inkorrekte Vorgehen sieht eine Messung an der geschädigten Wand vor - möglichst während oder unmittelbar nach einer Periode hoher Luftfeuchtigkeit. Der Zeigerausschlag am Gerät ist verblüffend hoch, erreicht meist sogar den Anschlag: Der Nachweis einer extremen Durchfeuchtung ist somit geführt, der Auftraggeber kann diese Messungen sogar an anderen Wandteilen bei gleichem Ergebnis selbst vornehmen - und zusätzlich wird auftragsfördernd die Garantie abgegeben, erst dann die Abschlußrechnung der durchgeführten Trockenlegungsmaßnahme vorzulegen, wenn durch eine zweite Messung (mit diesem Gerät!) die positive Wirkung einer Abtrocknung nachgewiesen wird. Zum Zeitpunkt dieser zweiten Messung ist der vor allem das schädliche Salz enthaltende Außenputz schon lange abgeschlagen und durch einen Sanierputz ersetzt; außerdem wird diese Messung möglichst während einer trockenen Klimalage durchgeführt. Das Ergebnis wird selbst bei der unbrauchbarsten Trockenlegungsmethode deren hervorragende Wirkung belegen. In der überwiegenden Zahl aller Feuchteschadensfälle ist vom Gutachter eine belegbare Aussage zur Durchfeuchtung und ihrem Verlauf zu verlangen, da die Feuchteverteilung am einfachsten Rückschlüsse über die Feuchteursachen erlaubt. Damit schränkt sich aber auch schon wieder die Wahl unter den übrigen Meßmethoden ein: Die Neutronensonde beinhaltet radioaktives Material, das Neutronen ausstrahlt, die durch im Baustoff enthaltene Wasserstoffatome (H-Atome im Wasser, aber auch im Baustoff gebundene!) absorbiert werden. Diese Absorption kann gemessen und in absolute Feuchtigkeitswerte umgerechnet werden. Bauartbedingt und aufgrund gesetzlicher Vorschriften über den Umgang mit radioaktiven Stoffen bleibt der Einsatz von Neutronensonden allerdings auf wenige Spezialfälle, wie das rationelle Absuchen von Flachdächern auf Undichtigkeiten, beschränkt, da wiederum nur wieder ein Randbereich erfaßt wird und somit die erwünschte Aussage über den Feuchteverlauf in der Wand nicht getroffen werden kann.

10 Auch die manuell herausgestemmten Proben können lediglich die - wenn auch sehr wichtigen - oberflächennahen Schichten der Bauteile erfassen. Informationen über den Feuchtigkeitsverlauf im Mauerwerksinnern geben nur die aus diesen Bereichen entnommenen Proben, die mit Hammerbohrkronen oder Diamantbohrkronen gewonnen werden. Diese Bohrungen müssen trocken erfolgen, gelegentlich zu beobachtende Naßbohrungen mit Wasser als Kühlflüssigkeit sind aus naheliegenden Gründen ungeeignet. Bei der Wahl zwischen Hammer- und Diamantkernbohrungen halten sich Vor- und Nachteile der beiden Techniken die Waage. Während aufgrund der damit verbundenen Erschütterungen beim Einsatz von Hammerbohrungen in der Nähe von Fresken oder Stuckteilen Vorsicht geboten ist, wird bei Diamantkernbohrungen durch die an der Bohrkrone entstehende Wärmeentwicklung ein Teil der Baufeuchtigkeit verdampft und somit das Meßergebnis - wenn auch gering - verfälscht. Ein zusätzliches,,geschenk" dieser Probenentnahme ist die Ermittlung des Durchfeuchtungsgrads, auf dessen Bedeutung noch hingewiesen wird. Zusammen mit der Art der Probenahme ist die Auswahl der,,richtigen" Probenahmestellen ausschlaggebendes Kriterium für den Erhalt brauchbarer Ergebnisse. Daß dabei charakteristische Schadensbereiche beprobt werden, wird fast immer eingehalten. Was meist fehlt, sind Proben aus schadensfreien Bereichen. Aber gerade diese Proben ermöglichen es erst, das Maß an Feuchtigkeits- und Salzbelastung zu beurteilen und geben damit wieder Rückschlüsse auf die Schadensursachen. So wird beispielsweise zur Abschätzung, inwieweit seitlich eindringende Feuchtigkeit für Schäden verantwortlich ist, neben der Beprobung der erdberührenden Außenwände auch eine Untersuchung der tragenden Zwischenwände notwendig. Deren Feuchtigkeitsbelastung kann Aufschluß darüber geben, ob an der Durchfeuchtung zusätzlich aufsteigende Feuchtigkeit beteiligt ist. Abbildung 6: Bohrprofil zur Bestimmung der Feuchteverteilung in der Wand

11 Werden Meßergebnisse der Materialfeuchte direkt vor Ort benötigt, wobei dieser Zwang meist aus dem Zeitmangel des Bauherrn oder plötzlichen unerwarteten Situationen während des Bauablaufs erwächst, bietet dies die Calciumkarbidmethode (CM-Gerät). Zur Messung wird eine sorgfältig zerkleinerte Probenmenge in eine Druckflasche gefüllt, eine Calciumkarbidpatrone sowie einige Stahlkugeln zugegeben, die Druckflasche geschlossen und geschüttelt. Dabei zerbricht die Calciumkarbidpatrone und es entsteht durch Reaktion des Calciumkarbids mit dem Wasser der Baustoffprobe Acetylen. Der Druck des Gases wird über ein an der Druckflasche eingebrachtes Manometer abgelesen und über Tabellen in Werte der Materialfeuchte umgerechnet. Der Feuchteverlauf läßt sich hiermit also auch horizontal feststellen, verlangt dann jedoch auch eine Probenentnahme in der Tiefe der Wand. Nicht möglich ist hierbei allerdings die Ermittlung des Durchfeuchtungsgrads, so daß der verantwortungsvolle Gutachter bei Wänden mit häufiger wechselndem Material oder unüblich hohem Mörtelanteil diese Meßweise kaum anwenden wird. Bei dieser Methode bedarf es einiger Erfahrung, um brauchbare Werte zu erhalten. Werden die Anwendungsvorschriften jedoch genau beachtet, so erlaubt das CM- Gerät Messungen, die in ihrer Aussage für Einzelfälle in der baulichen Praxis eine ausreichende Genauigkeit aufweisen. Beispielsweise läßt sich damit die Funktionsfähigkeit von Horizontalsperren vor Ort klären - vorausgesetzt, die ober- und unterhalb der Sperre entnommenen Proben bestehen aus dem gleichen Material, denn das CM-Gerät gibt nur an, wieviel Wasser tatsächlich im Material vorhanden ist. Dies kann bedeuten, daß ein Sandstein mit 5% Materialfeuchte bereits wassergesättigt ist, während ein Ziegel mit dem gleichen Gehalt zwar nicht als trocken, jedoch bestenfalls als mäßig feuchtebelastet zu bezeichnen ist. Diese wichtige Erfassung von Unterschieden der Feuchtebelastung in Abhängigkeit vom Material sind nur im Labor möglich. Zur Ermittlung der Materialfeuchte wird die zum Transport luft- und dampfdicht verpackte Baustoffprobe gewogen, im Trockenschrank üblicherweise bei 105 C getrocknet und nach dem Erreichen der Gewichtskonstanz nochmals gewogen. Aus dem Gewichtsverlust ergibt sich wieder die Materialfeuchte, die normalerweise in Gewichtsprozenten, bezogen auf das Trockengewicht, ausgedrückt wird. Der grundlegende Vorteil der Laboruntersuchungen liegt nun darin, daß an den ungestörten Proben zusätzlich deren maximale Wasseraufnahmefähigkeit (Sättigungsfeuchte) ermittelt werden kann. Hierzu wird die getrocknete Probe bis zur Sättigung getränkt und wiederum gewogen. Aus dem Verhältnis von Materialfeuchte zur maximalen Wasseraufnahmefähigkeit errechnet sich der Durchfeuchtungsgrad. Dieser ist ein Maß für den mit Wasser gefüllten Porenanteil des Baustoffs und ermöglicht somit den direkten Vergleich der Feuchtigkeitsbelastung unterschiedlicher Baumaterialien. Es erlaubt also erst diese Größe den direkten Vergleich unterschiedlicher Feuchtewerte, so daß ein Gutachten dann den,,durchfeuchtungsgrad" enthalten sollte, wenn der Feuchteverlauf zur Schadensbeurteilung wichtig ist - was für die meisten Schadensfälle gilt, aber ebenso auch bei der Beurteilung verschiedener Sanierungsverfahren: so gilt beispielsweise der bisher nie bewiesene, aber für die überwiegende Mehrzahl der Iniektionsmittel auch nicht widerlegte Grundsatz, der folglich auch heute berücksichtigt wird, daß Injektionen zur Trockenlegung bei Durchfeuchtungsgraden von über 50% als zunehmend problematisch anzusehen sind.

12 Trotz der korrekten Durchführung der zuvor aufgeführten Feuchtigkeitsuntersuchungen werden immer wieder Bauwerke horizontal abgeschnitten, injiziert oder mit Vertikalabdichtungen versehen, obwohl die wahre Durchfeuchtungsursache damit nicht bekämpft wird. Der Grund hierfür ist die Vernachlässigung der hygroskopischen Wasseraufnahmefähigkeit wie auch der Kondensation. Im ersten Fall können durch die im Baustoff eingelagerten, wasseranziehenden Salze Durchfeuchtungsgrade bis zur Sättigung erreicht werden, die nur allzu leicht andere Durchfeuchtungsursachen vorspiegeln. Dies bedeutet, daß die Untersuchung der hygroskopischen Wasseraufnahmefähigkeit Routinebestandteil bei Feuchtigkeitsuntersuchungen sein sollte, zumindest aber dann immer zwingend durchzuführen ist, wenn eine erhöhte Salzbelastung vermutet wird. Zur Untersuchung wird das Probenmaterial bei konstanter Temperatur im Klimaschrank unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten über einen längeren Zeitraum ausgesetzt, die Proben dabei in regelmäßigen Zeitabständen gewogen und die Gewichtsdifferenz notiert. Hinzuweisen ist hierbei, daß die Vorgänge von Wasseraufnahme und - abgabe relativ langsam ablaufen und eine Versuchsdauer von mehreren Wochen beanspruchen können. Die Wichtigkeit der Kenntnis dieses Eckwerts wird dann verständlich, wenn man sich bewußt macht, daß dieser,,feuchte- und salzbefallene" Mauerteil die Feuchtigkeit aus der Luft holt: selbst die beste Trockenlegungsmethode gegen aufsteigendes oder auch seitlich eindringendes Wasser verhindert dies nicht. Es sind damit auch alle Forderungen oder Zusicherungen einer Trockenlegung unter soundso viel Prozent sinnlos, wenn dieser Wert der hygroskopischen Wasseraufnahme, der tatsächlich für die Feuchtigkeitssanierung einen Grenzwert darstellt, nicht bekannt ist. Unterbleiben können die Messungen der hygroskopischen Wasseraufnahmefähigkeiten unter Umständen, wenn vorab durchgeführte Analysen belegen, daß Salze nicht oder nur in geringen Konzentrationen vorliegen. Solche Untersuchungen können mit Hilfe sogenannter Schnelltests bereits vor Ort durchgeführt werden. Diese Tests bestehen aus Teststäbchen oder Reagenzien, die anhand von Farbreaktionen über Vergleichsskalen Konzentrationen angeben. Nachteilig ist bei den Schnelltests deren Anfälligkeit gegenüber Störeinflüssen und die Schwierigkeit, Farbumschläge richtig zu deuten. So erfordert das Erkennen des Umschlagspunktes von hellorange zu leichtrosa entweder ein Maß an Erfahrung oder eine gesunde lnterpretationsfähigkeit des Gutachters, so daß der Einsatz bestenfalls zum halbquantitativen, größenordnungsmäßigen Ermitteln von Salzverteilungen geeignet ist. Immer wieder sind aber bei der Sanierungsplanung an feuchte-/salzgeschädigten Bauwerken derartige,,übersichtsaufnahmen" der Salzverteilung deshalb ungenügend, weil nicht nur Intensität und Art der Salzkonzentrationen die Anwendbarkeit verschiedener Sanierungstechniken einschränken beziehungsweise direkte Gegenmaßnahmen erfordern, sondern die genaue Zusammensetzung eines Salzes sehr gute Hinweise auf dessen Herkunft gibt: der ständige Hinweis auf Stallmist und Streusalz stimmt zwar häufig, kann aber auch grundfalsch sein. Ein bekanntes - und in der Sanierungspraxis gefürchtetes - Beispiel für die geschilderte Einschränkung sind Zementverpressungen, aber unter Umständen auch andere Zementanwendungen am Altbau. So bedingen beispielsweise erhöhte

13 Sulfatgehalte die Verwendung von hochsulfatbeständigen (HS-)Zementen bei Mauerwerksinjektionen oder den gänzlichen Verzicht auf Zementprodukte, um das zu Recht gefürchtete Zementtreiben (Ettringitbildung) zu verhindern. Hohe Nitratkonzentrationen sind aufgrund ihrer leichten Löslichkeit und damit Mobilität ein grundlegendes Problem bei allen Sanierungen, zumal sich diese Salzbestandteile auch mit chemischen Salzbekämpfungsmitteln nicht in unlösliche Verbindungen umwandeln lassen. Generell ist die Höhe der Salzbelastung ein Kriterium zur Beurteilung, ob besonders salzresistente Produkte, beispielsweise Sanierputze eventuell mit Pufferputz als Unterputz, zur Erhöhung der Standzeit verwendet werden müssen oder ob ein herkömmlicher und damit preiswerterer Putz den Anforderungen genügt. Derartige, präzisere Salzanalysen sind wiederum nur im Labor an Proben möglich, aus denen mit Wasser die löslichen Salzbestandteile herausgelöst werden. Die Messung der Konzentrationen erfolgt dann über ionenchromatographische, photometrische oder naßchemische Techniken. Dabei werden üblicherweise die Anionen Chlorid, Nitrat und Sulfat bestimmt, da diese die häufigsten am Bauwerk anzutreffenden Salzbestandteile sind. Die Analysen von Kationen und anderen Anionen zur besseren Identifikation der Salzherkunft sind eher unüblich, können aber bei der Untersuchung ungewöhnlicher Schadensfälle durchaus zum Einsatz kommen. Abbildung 7: Von Salzen zerfressene Stuckierung berechtigter Anlaß für Rückfragen des Restaurators vor der Restaurierung Solche Schadensfälle mit ungeklärter Schadensentwicklung erfordern häufig neben der quantitativen Salzanalyse auch die qualitative Identifikation der Salzminerale, da deren Zusammensetzung Rückschlüsse auf Ursprung und Entstehungsbedingungen zuläßt. Die Untersuchungen erfolgen vorwiegend anhand von

14 Röntgenphasenanalysen (= Röntgendiffraktometrie), die neben der aufwendigen laborativen Ausstattung in gleichem Maß eine notwendige Auswerteerfahrung fordern. Welche Rückschlüsse aus den Ergebnissen von Röntgenphasenanalysen möglich sind, zeigt das nachfolgende Beispiel: In einem Neubau wurde über Fußbodenheizung und Anhydritestrich ein rotgeaderter Marmorfußboden im Dünnbett verlegt. Wenige Monate nach Baufertigstellung und Inbetriebnahme der Heizung traten an der Fußbodenoberfläche im Bereich der Adern weiße Salzausblühungen und randliche Ablösungen von Marmorstückchen auf. Da sich für die Schäden weder Fliesenleger, Estrichleger noch Heizungsinstallateure verantwortlich fühlten, schaltete der Bauherr zur Findung eines,,schuldigen" einen Sachverständigen ein. Dieser präparierte im Rahmen eines Beweissicherungsverfahrens Salzausblühungen heraus und ließ diese röntgenphasenanalytisch untersuchen. Das Ergebnis der Analysen - es handelte sich ausschließlich um Calciumacetat, ein in der Natur praktisch nicht vorkommendes Mineral - sorgte für Verblüffung. Erkannt wurde der Schadensmechanismus erst bei genauer Betrachtung des Fußbodenaufbaus. Anhydritestrich, genau genommen der darin als Bindemittel enthaltene Gips, gibt bei Temperaturen über 42 0 C langsam Wasser ab. Diese Temperaturen wurden durch eine zu hohe Vorlauftemperatur der Heizung erzeugt. Das freiwerdende Wasser löste aus dem darüberliegenden, wie aus den Produktunterlagen zu entnehmen war, essigsäurehaltigen Kleber Säureanteile heraus. Die hierdurch entstandene säurehaltige Lösung stieg entlang der Adern des Marmors, die natürliche Schwächezonen darstellen, auf und löste auf ihrem Weg das Calciumkarbonat des Marmors an. An der Fußbodenoberfläche verdunstete das Wasser und ließ als Reaktionsprodukt das analysierte Calciumacetat zurück, das aufgrund des bei der Kristallisation entstehenden Druckes die Schäden verursachte. Daß zur Beseitigung der Schäden alle Beteiligten in einen Vergleich einwilligten, ist abschließend zu bemerken. Es wird also deutlich, daß auch bei solchen Feuchte- und Salzuntersuchungen wiederum nicht ein bewährter und vorgegebener Untersuchungsrahmen benötigt wird, sondern das auswählende Eingehen auf diesen speziellen Schadens- oder Sanierungsfall, was vom Gutachter zusätzlich intensive Kenntnisse in den Bereichen Haustechnik, Bautechnik, Bauphysik und Bauchemie verlangt. Kosten und Nutzen Die Kosten für das Beweissicherungsverfahren im vorliegenden Fall beliefen sich auf insgesamt DM. Dabei wurden für Analysen lediglich etwa DM aufgewendet, der Rest mußte für den Zeitaufwand und die kombinatorischen Fähigkeiten des Sachverständigen bezahlt werden. Ein derartiges Verhältnis ist bei Gutachten zur Feuchte-/Salzbelastung im Vorfeld von Trockenlegungsmaßnahmen unüblich. Wird hier ein Verhältnis von zwei Drittel für Bestandsaufnahme, Probenahme und Laboranalyse und ein Drittel für Auswertung und gutachterliche Stellungnahme angesetzt, so entspricht dies etwa dem normalen Schadensfall am feuchten Gebäude. Dabei kann dieses Drittel durchaus bei umfangreicheren Sanierungsvorschlägen, beispielsweise bei deren Umsetzung in Leistungsverzeichnisse oder bei zeitaufwendigen raumklimatischen Auswertungen bis auf 50% der Gesamtkosten steigen. Eine allgemeine Aussage, was ein

15 Gutachten kosten darf, ist praktisch nicht zu treffen; hier ist in erster Linie die Seriosität des Gutachters gefordert. Dennoch lassen sich zumindest für Analysekosten grobe Richtwerte angeben: Kernbohrung, trocken (Durchmesser bis 80 mm, Bohrtiefe bis 25 cm): bis EUR 75,- Endoskopische Untersuchung des Mauerwerks pro Untersuchungsstelle einschließlich Bohrung: EUR 50,-bis EUR 125,- Materialfeuchte (gravimetrisch): EUR 20,- bis EUR 30,- Materialfeuchte (CM-Gerät): EUR 25,- bis EUR 35,- Durchfeuchtungsgrad (schließt Materialfeuchte mit ein): EUR 30,- bis EUR 45,- Bestimmung der hygroskopischen Feuchtigkeit: EUR 30,- bis EUR 40,- Salzanalyse, quantitativ: pro bestimmtes Ion EUR 10,- bis EUR 20,- Röntgenphasenanalyse bis EUR 250,- Zu diesen Preisen kommen unter Umständen noch die Kosten für Probenaufbereitung und -präparation. An dieser Stelle ist auf eine zunehmende, wohl,,vob-verursachte" Unsitte hinzuweisen: die Ausschreibung gutachterlicher Leistungen. Der,,Unsinn" liegt darin, daß von einem Gutachter im Gegensatz zum Handwerker keine Summe an Einzelleistungen verlangt wird, die zu einem Gesamtgewerk führen, sondern ein Ergebnis, das beleg- und reproduzierbar ist und als Lösung eines formulierten Problems handwerklich in durchaus verschiedener Weise ausgeführt werden kann. Ein sinnvoller Kostenvergleich verschiedener Gutachterangebote verlangt also zumindest eine sehr genaue Fragestellung einschließlich der Präzisierung des Genauigkeitsgrads, da die baulichen Sanierungsmöglichkeiten gerade im Bereich von Feuchte- und Salzschäden jede Relation zur wissenschaftlich möglichen Genauigkeit vermissen lassen. Die Aufgabenstellung darf also nicht als Feuchte- Salz-Gutachten formuliert werden, sondern beispielsweise funktional: welche Maßnahmen werden notwendig, um in diesen Keller eine Gaststätte einbauen zu können - oder: durch welche baulichen Sanierungsmaßnahmen kann dieser historische salzverseuchte Putz noch gehalten werden - oder: besteht für das Bauwerk eine Gefahr der Standzeitminderung bei Belassen des jetzigen Zustands? Konsequenzen und Schlußbemerkung Die Einsicht in die Notwendigkeit der Ursachenermittlung und die Formulierung der Zielsetzungen bedingen nicht unbedingt, daß dann auch ein sachlich richtiges und im Sanierungsvorschlag,,funktionierendes" Gutachten vorgelegt wird. Daher sind vor Beauftragung sechs grundlegende Fragen zu stellen, deren Beantwortung im Gutachten erfolgen muß: - Um welche Art Feuchtigkeitsbelastung handelt es sich? - Überlagern sich mehrere Schadensursachen?

16 - Welche Rolle spielt die Salzbelastung bei der Schadensentwicklung? - Mit welchen Maßnahmen sind die Schadensursachen abzustellen und ist das Bauwerk möglichst dauerhaft schadensfrei zu halten? - Wie stehen die gutachterlichen Kosten im Verhältnis zum,,nutzen" der Sanierung? und zuletzt: - Wird das Gutachten so verständlich abgefaßt, daß die direkte Umsetzung in die Praxis möglich ist? Fazit des Ganzen - und zurück zum Beispiel der barocken Kirche (und dem Pfarrer) aus dem Anfangskapitel: der Glücksfall, daß Sanierungsvorhaben durch Gottes Hilfe in die richtigen Wege geleitet werden, ist nachweisbar nur von wenigen Bauvorhaben bekannt wesentlich häufiger sind schadensträchtige oder überteuerte Sanierungen infolge von durchaus irdischen Fehlern, Versäumnissen oder mangelnder Sachkenntnis. Hieraus ist abzuleiten, daß bei Bauvorhaben göttlicher Beistand hilfreich ist die sorgfältige und kritische Auswahl des richtigen Gutachters zusätzlich aber nicht vernachlässigt werden sollte. Abbildung 8:...insbesondere, wenn Salzausblühungen und aufsteigende Feuchtigkeit bereits die Wände oberhalb der Empore erreicht haben Nein! Undichtigkeiten am Dach waren auch nicht schuld... H. Wiesen IGS GmbH, im Februar 2002