Was ist bisher passiert

Warum war ein derart groß angelegte Forschungsprojekt notwendig?

Wer war an dem Forschungsprojekt beteiligt?

Worum ging es in dem Forschungsprojekt?

Welche Ergebnisse brachte das Forschungsprojekt?

 

 

Was ist bisher passiert?

  • Absicherungen als Sofortmaßnahme
  • Vorgespräche mit eb. Bauamt (Bauabschnitte, Finanzierung, Zeitplanung)
  • Wirtschaftsratsbeschlüsse Erzdiözese Wien
  • Ausschreibungsverfahren Gerüst
  • werbliche Verwertung der Gerüstflächen, Kundenakquisition
  • Bauprovisorium Strom
  • Zustandsfeststellungen – gemeinsam mit Bundesdenkmalamt, MA 25
  • Gutachten
    • Objektaufnahme und Schadensbefundung
    • Restaurierungs- und Konservierungskonzept zu den Natursteinelementen und Sichtziegelflächen
    • Kartierungsplan
    • Massenermittlung
  • Ausschreibungsverfahren für die Vorarbeiten für die Fassadeninstandsetzung
  • vorübergehende Entfernung der Zeiger der Kirchturmuhr bis zur Beendigung der Bauarbeiten
  • Reinigung der Sichtziegelfassade und des Natursteins, denkmalpflegerische Maßnahmen
  • Abnahme der Schutzgitter vor den Kirchenfenstern
  • Gutachten über die Kreuzrose
  • Die Sandsteinspitze wurde im Dezember 2004 mit Hilfe eines 130-Tonnen-Mobilkrans abgenommen (Foto: Baier)

    Die Sandsteinspitze wurde im Dezember 2004 mit Hilfe eines 130-Tonnen-Mobilkrans abgenommen (Foto: Baier)

    Abnahme der Kreuzrose

  • Einbau eines Gerüstbodens im obersten Bereich des Turmhelms
  • Verkehrsverhandlung bezüglich der Sperre der Kendlerstraße (130 t Mobilkran)
  • Abnahme der Kreuzrose und Entfernung des schadhaften Mauerwerks an der Spitze des Turmhelms
  • Abdeckung der Turmspitze
  • Erschütterungsmessungen in der Kirche (schwingungsmesstechnische Überwachung)
  • Prüfung der Mauerwerksfestigkeit und orientierende Untersuchung der Frostbeständigkeit der Vorsatzschalenziegel
  • vergleichende Untersuchung der Frostbeständigkeit der Vorsatzschalenziegel bei Vergleichsbauwerken (Pfarrkirche Gersthof, 1180 Wien, und Marienkirche, 1170 Wien) und Neuziegel (Ersatzmaterial)

    abmontierte Kreuzrose am Boden

    Sicher am Boden: der etwa 1 t schwere Teil der Kreuzrose (Foto: Baier)

  • Durchführung eines von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft geförderten Forschungsprojektes, an dem das OFI-Institut für Bauschadensforschung (IBF), das Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen und das Institut für Ingenieurgeologie der Technischen Universität Wien beteiligt ist. Näheres zu dieser Untersuchung finden Sie im Abschnitt „Warum dieses groß angelegte Forschungsprojekt?“!
  • Versuch der maschinellen Entfernung der Verfugung durch ein deutsches Unternehmen
  • Bestimmung des Schädigungsgrades der Ziegelköpfe an einer Musterfläche
  • Grobkostenschätzung der Sanierungskosten
  • Auskratzen der Zementverfugung an einer Versuchsfläche
  • Neuverfugung mit den ausgewählten Fugenmörteln
  • Ausschreibungsverfahren für die Renovierung eines repräsentativen Baukörpers – gemeinsam mit dem erzbischöflichen Bauamt einigte man sich auf den südlichen Turmanbau.
  • Beantragung von Subventionen (Bundesdenkmalamt, Altstadterhaltungsfonds)
  • provisorische Sanierung der offenen Blechanschlüsse in den Dachanschlussbereichen
  • Säuberung der Gerüstlagen von Ziegelschutt und nicht wiederversetzbaren Steinteilen
  • Renovierung des südlichen Turmanbaus als erster repräsentativer Baukörper
    • Instandsetzungsmaßnahmen der Sichtziegelfassade inklusive der Verfugung
    • Entfernung des gesamten bestehenden Fugenmaterials bis zu einer Mindesttiefe von 3 cm: Dabei handelt es sich immerhin allein bei diesem Baukörper um mehr als 3,5 km Fugenlänge!
    • Neuverfugung entsprechend der vereinbarten Rezeptur und freigegebener Musterflächen
    • Untersuchung sämtlicher Ziegeln des Abschnitts auf Schädigungen durch optische Prüfung und händisches Abklopfen, Austausch von 1.002 nicht mehr frostbeständigen Ziegeln.
    • Herstellen, Liefern und Versetzen von 50 Sichtziegelsteinen mit Sonderformen
    • Restaurierung des Natursteins (Gesimse, Konsolen etc.), Einbau von über 30 Vierungen
    • Nachreinigung der Sichtziegel- und Natursteinflächen nach Abschluss sämtlicher Professionistenleistungen
    • Auf den Sandsteinteilen wurde eine dünne Schlämme zur Egalisierung von Farbunterschieden und als dünne Verschleißschicht aufgebracht.

      Ziegel mit ausgestemmten Fugen

      Allein bei der Sanierung des südlichen Turmanbaus mussten 3,5 km Fugen ausgestemmt werden. Am gesamten Bau sind es rund 100 km. (Foto: Baier)

  • Glaserarbeiten an den Fenstern des südlichen Turmanbaus
  • Spenglerarbeiten im Dachbereich des südlichen Turmanbaus
  • Überprüfung aller Steinteile, die vom Gerüst aus erreichbar waren, und Abnahme von absturzgefährdeten Teilen
  • Ergänzung der für Probeentnahmen entfernten Ziegeln in der Fassade des nördlichen Turmanbaus und in der Fassade des Hauptturms und Verfugung
  • Montage der Zeiger der Turmuhr
  • Verkehrsverhandlung mit dem Magistrat (Verkehrsorganisation und technische Verkehrsangelegenheiten, Straßenverwaltung, Öffentlichen Beleuchtung) und dem Bürgerdienst) sowie dem Verkehrsamt der Bundespolizeidirektion Wien, der Bezirksvorstehung und der Wirtschaftskammer Wien über die Errichtung von Schutzgerüsten über den Eingangsbereichen der Kirche (Sakristei, Kuefsteingasse), deren Verlängerung bis zur Ecke vis à vis des Hauses Laurentiusplatz 1/Kuefsteingasse; der Verlängerung des Schutzgerüsts im Haupteingangsbereich Richtung Norden; der Wegsperren.
  • Sperre der Verbindungswege in West-Ost-Richtung entlang der Kirche aus Sicherheitsgründen
  • Gerüstung der Fassade
  • Erstellung eines Sanierungskonzeptes und Kostenschätzung für die Generalsanierung der Pfarrkirche
  • Entscheidung für die Umsetzung der Sanierung entsprechend der bereits ausgeführten Mustersanierung (südlicher Turmanbau)
  • Kostenschätzung der Bauabschnitte
  • Genehmigung aller Bauabschnitte durch den diözesanen Wirtschaftsrat
  • Abschluss eines Ziviltechnikerwerkvertrags für Architektenleistungen: Kostenermittlungsgrundlage, technische, geschäftliche Oberleitung, örtliche Bauaufsicht, Planungs- und Baustellenkoordination
  • Erstellung der Ausschreibungsunterlagen und Leistungsverzeichnisse
  • Durchführung von Vergabegesprächen, Erstellung von Vergabevorschlägen
  • An zwei Musterflächen an der Nordost-Ecke der Apsis (neben dem Seiteneingang Kuefsteingasse) wurde die mechanische Fassadenreinigung von zwei möglichen Auftragnehmern durchgeführt, die beiden Flächen wurden u. a. durch einen Vertreter des Bundesdenkmalamts begutachtet. Das Ergebnis der Begutachtung floss in den Vergabevorschlag für dieses Gewerk ein.
  • Zwei weitere Musterflächen für die Baumeisterarbeiten wurden an der Nordseite von zwei möglichen Auftragnehmern erstellt, auch diese beiden Flächen wurden u. a. durch einen Vertreter des Bundesdenkmalamts begutachtet. Auch dieses Ergebnis floss in den Vergabevorschlag ein.
  • Verkehrsverhandlungen mit dem Magistrat (Verkehrsorganisation und technische Verkehrsangelegenheiten, Straßenverwaltung, Öffentlichen Beleuchtung) und dem Bürgerdienst) sowie dem Verkehrsamt der Bundespolizeidirektion Wien, der Bezirksvorstehung und der Wirtschaftskammer Wien über die Errichtung des Fassadengerüsts, Einholung diverser Bewilligungen (Genehmigungsnachweise)
  • Auftragsvergaben für die Gerüstung, die mechanische Fassadenreinigung, Baumeister-, Naturstein- und Dacharbeiten (Zimmerer, Spengler, Dachdecker), die Glaserarbeiten, die Erneuerung der elektronischen Läuteanlage, die begleitende statische Kontrolle, die Instandsetzung der Blitzschutzanlage, den innenliegenden Leiternaufstieg im Turmhelm, die Tischler- und Metallarbeiten, die Einmessung der Turmspitze, die Restaurierung der drei Glasmosaiken, die Turmeindeckung der beiden Stiegenhaustürme, die Ausbesserungsarbeiten an den neun Fensterlaibungen der Apsiden, Zusatzleistungen und das Innengerüst beim nördlichen Stiegenhausturm, zwei elektrische Fensterflügel, die Neuanfertigung der Naturstein-Balustraden, die statische Sanierung von zwei Strebepfeilern, eine Regelungsanlage für die Belüftung, die Neuanfertigung und das Versetzen der Krabben der Sandsteinfialen, Malerarbeiten, die Erneuerung des Wartungsstegs im Dachstuhl, die Elektroinstallationen für die Dachrinnenheizung bei der zusätzlichen Turmentwässerung, den Anschluss der Lüftungsflügel bei der Orgelempore und den E-Durchlauferhitzer und die Infrarotheizung in der Sakristei und die Malerarbeiten im Kircheninnenraum, die Ausreinigung der Orgel (inkl. Leihinstrument)

    Erster Schritt der Renovierung: die mechanische Reinigung der Fassade (Foto: Baier)

  • mechanische Reinigung des Hauptturms, des nördlichen Turmanbaus, der Apsis, der Querschiffe sowie des nördlichen Haupt- und Seitenschiffs
  • Einholung der Ausfuhrgenehmigung der Glasfenster zur Restaurierung beim Bundesdenkmalamt
  • Restaurierung der Glasfenster
  • Befundung der Metallteile (Verblendungsgitter und Türbeschläge) und deren Restaurierung
  • Baumeisterarbeiten am Hauptturm und im Apsisbereich (Ziegeltausch, Fugen)
  • Steinmetzarbeiten am Hauptturm, im Apsisbereich und beim nördlichen Haupt- und Seitenschiff (Sanierung der Steinteile, Einsetzen von Vierungen und Plattungen, Neuanfertigung von Kreuzblumen und Steinbalustraden im Apsisbereich)
  • Einhausung der Durchstiegsfelder des Gerüsts
  • Einmessung der Höhe der Turmspitze
  • Einreichung der Verblechung des Turmhelms und der Stiegenhaustürme beim Bundesdenkmalamt und Magistrat (Baupolizei)
  • Ergänzung der Turmspitze aus Ortbeton
  • Erneuerung der vier Ecktürmchen an der Helmbasis
  • Errichtung eines innenliegenden Leiternaufstiegs im Turmhelm für Wartungsarbeiten (s. dazu auch einen Bericht in der Zeitschrift Vertical.News, S. 8). Zu den Arbeiten entstand auch ein Spot im Zeitraffermodus.

    Aufbau einer der neuen Fialen am Hauptturm (Foto: Baier)

Versetzung der Turmspitze am 24. November 2015 (Foto: Baier)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Versetzung der Turmspitze
  • Vergoldung der Kupferkugel an der Turmspitze
  • Verblechung des Turmhelms und der beiden Stiegenhaustürme inkl. Herstellung der Konterlattung, Dachschalung, Herstellung von Rinne und Zink-Ablaufrohren
  • Herstellung von Sohlbankblechen und Wetterschenkel
  • Erneuerung der Fialen am Hauptturm, im Apsisbereich und am nördlichen Seitenschiff

    Neu montierter restaurierter Wasserspeier (Foto: Baier)

  • Demontage, Restaurierung und Montage der Kupfer-Wasserspeier am Hauptturm
  • Bemusterung, Freigabe und Anfertigung der Schutzverglasung
  • Gerüstung der Apsiden sowie des Haupt- und Seitenschiffs (innen und außen)
  • Gerüstung der Glockenstube
  • Ausbau, Restaurierung und Einbau der Fenstergitter im Apsisbereich
  • Einbau der Schutzverglasung
  • Restaurierung der Ziffernblätter
  • Einbau neuer Schallläden
  • Montage einer neuen elektronischen Läuteanlage
  • Kostenprognose dür die Natursteinarbeiten für die verbleibenden Bauabschnitte
  • Abbruch der Dachdeckung an den beiden Seitenanbauten des Hauptturms, im Apsisbereich sowie am Hauptschiff samt Blitzschutzanlage, Vordeckung und Unterkonstruktion, Abbruch von Saumblechen, Ichsen, Patentsaumstreifen, Dachausstiegsfenstern sowie sonstigen Blechen und Schneerechen
  • Auslösen und Restaurierung der Lukarnen an den beiden Seitenanbauten des Hauptturms, im Apsisbereich sowie am Hauptschiff
  • Zimmererarbeiten an den beiden Seitenanbauten des Hauptturms, im Apsisbereich sowie am Hauptschiff: Neuherstellung von Dachschalung, Lattung, Vordeckung (Unterdach), Unterkonstruktion für Lukarnen
  • Spenglerarbeiten an den beiden Seitenanbauten des Hauptturms, im Apsisbereich sowie am Haupt- und nördlichen Seitenschiff: Herstellung der Vordeckung auf Dachschalung, Saum-, Ichsen und Anschlussblechen, Patentsaumstreifen, Einlaufblechen, Traufenstreifen, Winkelsaum und Brustblechen, Mauerabdeckungen und Putzleisten, Dachausstiegen und -deckungen aus Zinkblech, Sicherheitshaken und Sohlbankblechen, Restaurierung der Lukarnen, Lawinenschutz (Schneerechen), Regenrinnen etc.
  • Berechnung der Windsogbelastung

    Montage des restaurierten östlichen Apsiskreuzes (Foto: Baier)

  • Herstellung einer Musterfläche für die Ornamenteindeckung
  • Ziegeldoppeldeckung mit Biberschwanzziegeln mit schräger Vorderkante samt mehrfärbiger Ornamenteindeckung mit glasiertem Dachmaterial und an den beiden Seitenanbauten des Hauptturms, im Apsisbereich sowie am Hauptschiff
  • Herstellung von gesicherten Leiteraufstiegen in den Turmanbauten und den beiden Stiegenhaustürmen
  • Mängelbehebung beim Sicherungsverteiler
  • Demontage, Restaurierung und Wiedermontage von Firstreitern und Apsiskreuzen
  • Errichtung einer Sende- und Empfangsanlage für einen Mobilfunkbetreiber in der Glockenstube
  • Reinigung der Altäre in den Querschiffen
  • Malerarbeiten an den Fensterlaibungen
  • Abbau der Gerüste im Innenraum (Apsis, Hauptturm, Orgelaufgang, nördliches Haupt- und Seitenschiff)
  • Abbau des Fassaden- und Passagengerüsts an der West- und Ostseite (Apsis)
  • Instandsetzung der Blitzschutzanlage
  • Restaurierung des Portaldachs (Hauptportal)
  • Restaurierung der Portaltüren an der Westseite sowie der Seiteneingänge
  • Versetzung neuer Granitstufen bei den westlichen Stufenanlagen der Turmanbauten
  • Einbau der Verblendungsgitter vor der Schutzverglasung im Apsisbereich und am nördlichen Hauptschiff
  • Erneuerung und Versetzung der Stromzähler
  • Restaurierung der Mosaike in den Tympanonfeldern an der Westseite
  • Restaurierung der Handläufe bei den Eingängen
  • Putzarbeiten mit diffusionsoffenem Kalkputz im Bereich des Haupteingangs und am Fuße des Glockenaufgangs
  • Erneuerung des Schaukastens
  • Reinigung der Gesimse und Säulenkapitelle innen
  • Stilllegung des westseitigen Hausanschlusses und Erneuerung des Hausanschlusses im Apsisbereich
  • Installationsarbeiten in der Sakristei (Demontage des Gasheizofens samt freiverlegter GasleitungE-Durchlauferhitzer und Infrarotheizung, neues Waschbecken)
  • Malerarbeiten beim Hauptportal, in der Sakristei und der Kapelle
  • Demontage des Windfangs
  • Versetzung neuer Poller an der Säulenbasis, neuer Bodenplatten und Sockelleisten im Vorraum
  • Fundamentsicherung im Bereich der östlichen Strebebögenbei der Apsis
  • temporäre Demontage von Teilen der Zierverkleidung der Orgel
  • elektrotechnische Installationsarbeiten für den Anschluss der Lüftungsflügel bei der Orgelempore
  • Bau eines neuen Wartungsstegs am Dachboden

 

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Warum war dieses groß angelegte Forschungsprojekt notwendig?

Die Ergebnisse der Laborprüfung der Mauerwerksfestigkeit und vor allem die Untersuchung der Frostbeständigkeit der Vorsatzschalenziegel durch das OFI (Österreichische Forschungsinstitut für Chemie und Technik), Institut für Bauschadensforschung, waren derart besorgniserregend, dass mit dem für Sommer 2005 geplanten Ausschreibungsverfahren für die Steinmetzarbeiten noch nicht begonnen werden konnte. Bereits ab dem 6. Frost-Tauwechsel mussten an den Ziegeln Schädigungen in Form von Rissbildungen, flächigen Abplatzungen und Abplatzungen an den Kanten festgestellt werden. Nach Abschluss des 25. Zyklus zeigten 19 (!) von 20 Prüfkörpern solche Schadensbilder. Vergleichsuntersuchungen an anderen Wiener Kirchen, die ebenfalls in Auftrag gegeben wurden, zeigten dort einen deutlich besseren Ziegelzustand.

Laboruntersuchungen des Ziegels

Laboruntersuchungen des Ziegels (Foto: OFI)

Die Erzdiözese Wien hat sich daher entschlossen, weitere Untersuchungen anzustellen. Man holte auch die Stadt Wien – hier insbesondere die Wiener Wasserwerke und die Wiener Linien (nachdem bei Aquädukten und etwa dem Straßenbahnmuseum oder den ehemaligen Stadtbahntrassen z. T. ähnliche Probleme auftreten) – mit ins Boot.

Ziel des Projektes war unter anderem

  • die Analyse der Ursachen der Schäden an Sichtziegelmauerwerk;
  • die Erfassung des Einflusses der Mörtel- bzw. Ziegelfestigkeit auf die Schädigung von Sichtziegelmauerwerk auf Basis der Messung der Dehnungen;
  • das Sammeln von Erkenntnissen zur Hemmung der Schadensentwicklung an Sichtziegelbauwerken und
  • die Erarbeitung von Grundlagen und Kriterien für die Entwicklung von Methoden und Materialien zur dauerhaften Instandsetzung von Sichtziegelmauerwerk.

Weitere Bilder zu den Ziegel- und Fugenuntersuchungen finden Sie in der Bildergalerie!

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Wer war an dem Forschungsprojekt beteiligt?

Beteiligt war an dem auf zwölf Monate ausgelegten Forschungsprogramm neben

  • dem OFI-Institut für Bauschadensforschung (IBF),
  • das Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen der Technischen Universität Wien und
  • das Institut für Ingenieurgeologie der Technischen Universität Wien.

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Worum ging es in dem Forschungsprojekt?

Bei dem Forschungsprojekt ging es unter anderem um den Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme und -abgabe auf die Dauerhaftigkeit von Sichtziegelmauerwerk. Dabei standen insbesondere das unterschiedliche Verhalten des Mörtels und des Ziegels im Blickpunkt, überlagert mit den thermischen Spannungen aufgrund der Sonnenbestrahlung und möglicher Salzbelastungen des Mauerwerks. Durch die Verdunstung des Wassers an der Oberfläche kristallisieren die gelösten Salze aus, dadurch kommt es zu Volumsvergrößerungen. Diese bewirken Spannungen an den – in Breitensee ohnehin in katastrophalem Zustand befindlichen – Ziegeln und Schäden, wenn die Druckspannungen größer sind als die Druckfestigkeit der Ziegel. Die Salze werden entweder aus der Luft (Regen) aufgenommen oder im unteren Turmbereich aus dem Erdreich durch aufsteigende Feuchtigkeit. Hinzu kommt noch die Problematik der Frost-Tau-Wechsel; der „Frostangriff“ erfolgt sozusagen direkt, nachdem Sichtziegelmauerwerk nicht durch eine „Putzschicht“ geschützt ist. Wenn das Mauerwerk durch andere Vorgänge schon vorgeschädigt ist, bewirkt ein wiederholter „Frost-Tau-Angriff“ das endgültige Absprengen der Ziegelköpfe, was auch in Breitensee zu den bekannten Schadensbildern führt.

Die Temparatur in der Klimakammer variierte von - 20 bis + 70 °C, zusätzlich fand eine Regensimulation statt. (Foro: Baier)

Die Temparatur in der Klimakammer variierte von – 20 bis + 70 °C, zusätzlich fand eine Regensimulation statt. (Foto: Baier)

Bei einigen Objekten – so etwa beim Aquädukt in der Liesinger Tullnertalgasse – wurden als Sanierungsmaßnahme die geschädigten Ziegelköpfe mit einem Diamantseil großflächig abgeschnitten. Davor wurde – mit sechs Zentimetern Abstand zum Tragwerk – ein zwölf Zentimeter starkes Vorblendmauerwerk aufgeziegelt. Die derart gemauerten 88.000 Klinkerziegel sind frostbeständig. Diese Sanierungsmethode ist jedoch nicht auf Objekte mit reich gegliederten Fassaden anwendbar. Alternativ dazu werden auch Hydrophobierungen eingesetzt, die allerdings bereits stattgefundene Schädigungen nicht beseitigen können und außerdem nur eine sehr beschränkte Wirkungsdauer haben.

Was fehlt, sind daher (möglichst) dauerhafte Methoden zur Hemmung des Schadensfortschritts und zur Reparatur von Schäden, sodass nach der Instandsetzung widerstandsfähigere Oberflächen entstehen, die eine nachhaltige Wirkung der eingesetzten Mittel garantieren.

In dem Forschungsprojekt wurde nun nach entsprechenden Voruntersuchungen an der Nordfassade der Kirche Ende Juli 2007 eine Art „Klimakammer“ errichtet, um definierte Randbedingungen für die Versuche schaffen zu können. Dabei wurde im Vorjahr eine Fläche mit Trockeneis gereinigt. Ein Teil weist eine neue Verfugung mit einem Kalk-Trass-Mörtel auf, ein Teil die derzeit vorhandene Zementmörtel-Verfugung aus den siebziger Jahren. In der Klimakammer wurden thermische und hygrische Beanspruchungen des Mauerwerks simuliert: Die Temperatur schwankte zehn Wochen hindurch zwischen – 20 bis + 75 °C, rund 50 Frost-Tau-Wechsel wurden simuliert. Das entspricht in etwa vier bis fünf Winterperioden in Wien. Zusätzlich wurde die Versuchsfläche zwischenzeitlich beregnet. Ergänzend wurden neben dem Rahmen an vier Stellen in drei verschiedenen Tiefen Proben für die Salzanalyse entnommen.

Das Forschungsprojekt, das auf 200.000 Euro ausgelegt war, wurde zur Hälfte aus Mitteln der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft gefördert.

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Welche Ergebnisse brachte das Forschungsprojekt?

Analyse der Mineralogie und des Carbonatgehalts, makroskopische Untersuchung

Eine makroskopische Untersuchung der Ziegel war für eine genaue Analyse des Schadensbildes erforderlich. Besonders auffällige, abgerundete faltenähnliche Schichtungen, die durch Lagen unterschiedlicher Korngröße hervorgerufen werden, konnten beim Ziegel beobachtet werden. Diese Kornklassendifferenzierung ist auf Sedimentationsprozesse in der Tonsuspension zurückzuführen, was entweder auf einen unzureichenden Homogenisierungsprozess oder einen zu hohen Wassergehalt in der Suspension hinweist. Auch die Risse folgen im Wesentlichen diesem Schichtenverlauf und dürften schon primär beim Brennvorgang angelegt worden sein.

Die Ziegelanalyse mittels Röntgendiffraktometrie am Institut für Angewandte Geologie der Universität für Bodenkultur brachte nur unauffällige Ergebnisse. (Grundsätzlich zeigt Röntgenstrahlung die gleichen Beugungserscheinungen wie Licht und andere elektromagnetische Wellen. Die Röntgenbeugung ist eine der Standardmethoden zur Strukturaufklärung insbesondere von Kristallen.)

Zur Analyse der Mineralogie und des Carbonatgehalts der Ziegel wurden Ziegelproben entnommen, ebenso wurde Feuchte und Salzbelastung des Mauerwerks vom OFI – Institut für Bauschadensforschung – untersucht. An drei der vier Probestellen ist nahe der Oberfläche die Sulfatbelastung sehr hoch, was sich vermutlich durch die Lage im Einzugsbereich der Müllverbrennungsanlage Flötzersteig und die historische Luftbelastung erklären lässt. Aufgrund der Höhe der Probestellen ist aufsteigende Feuchtigkeit als Ursache der Salzbelastung auszuschließen.

Schlechter Ziegel und falscher Mörtel

Die Beanspruchung der Ziegelköpfe wird aber auch von der Mörtelfestigkeit stark beeinflusst. Der auch in Breitensee bei der Sanierung zu Beginn der 1970er Jahre verwendete Zementmörtel als „Saniermörtel“ erweist sich im Nachhinein als besonders kontraproduktiv. Zur Hemmung der weiteren Schadensentwicklung müssen diese Zementverfugungen auf jeden Fall entfernt und durch weichere Kalkmörtel ersetzt werden.

Vom Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen der Technischen Universität Wien wurden nach verschiedenen Laborversuchen Dehnungsmessungen sowohl bei gereinigten als auch ungereinigten Ziegelköpfen sowie bei Zementmörtel- und an einer Probefläche bereits verwendeten Kalk-Trass-Mörtelfugen durchgeführt und die Deformation von Ziegel und Fugenmaterial mittels induktiver Wegaufnehmer erfasst. Dabei zeigte das weichere Fugenmaterial (Kalk-Trass-Mörtelfuge) größere Dehnungen. Die Steifigkeit der Mörtelfugen hat wiederum Auswirkungen auf die Beanspruchung der Ziegel (-köpfe). Das bekannte Schadensbild des flächigen Abplatzens der Ziegelköpfe zeigte sich auch bei den Versuchen. Außerdem wurden an der Versuchsfläche bei den Zementfugen ein Abreißen des Zementmörtels von den Ziegeln festgestellt. In den Zwischenraum kann dann vermehrt Wasser eindringen und es kommt verstärkt zur Frost-Tau-Beanspruchung der Ziegelköpfe. Aufgrund von vorhergehenden Untersuchungen ist bekannt, dass der verwendete Ziegel kaum mehr Frost-Tau beständig ist. Aber auch bei der Kalk-Trass-Verfugung wurde bemerkt, dass sich der Mörtel abzulösen beginnt.

Bei den Neuverfugungen ist daher ein Fugenmörtel mit einem deutlich geringeren Elastizitätsmodul zu wählen als der E-Modul der Ziegel – je geringer der E-Modul desto größer ist die Verformbarkeit des Materials; daraus folgt auch eine geringere Beanspruchung der Ziegelköpfe aufgrund der Temperaturschwankungen.

Sanierungsvarianten

Aufgrund der Ergebnisse wird die Verwendung von Kalkmörtel (sogenannter NHL-Kalke) als Fugenmaterial – ohne Trassanteil – empfohlen, weil dadurch sonst wieder Salze in das Mauerwerk eingebracht werden.

Eine Sanierung durch Hydrophobierungen bzw. die Verwendung von chemischen Verfestigungsmitteln etwa Kieselsäureester (Kieselsäureester werden im Bautenschutz zur Festigung und Konservierung von Naturstein und Putz verwendet, da sie bei der Hydrolyse, z. B. durch Luftfeuchtigkeit, Siliziumdioxid bilden, das feinste Risse und Spalten im Stein mit einem Kieselgel-Film auskleidet) erscheint nach heutigem Wissensstand nicht sinnvoll und wird auch aus Sicht der Denkmalpflege abgelehnt, weil derartige Maßnahmen nicht reversibel sind und zusätzlich zu Frostschäden führen können, da eindringendes Wasser nicht mehr entweichen kann. Auch die Eindringtiefe beträgt dabei nur wenige Millimeter, tiefer liegende Risse können somit nicht „geklebt“ werden.

Ist der Ziegel stark geschädigt, kommt nur der Austausch gegen Klinker als dauerhafte Lösung in Betracht.

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