Untersuchung der Salz- und Feuchtebelastung von Mauerwerk

Voruntersuchungen bei der Mauerwerkssanierung

Einführung und Problemstellung

Ein grundlegendes Problem bei der Sanierung von Altbausubstanz ist der Umgang mit feuchtem und salzbelastetem Mauerwerk.

Die Sanierung von Altbausubstanz erfordert neben der Kenntnis der üblichen Regelwerke auch ein umfangreiches Wissen über historische Bautechniken. Häufig sind weder eine Horizontal- noch eine Vertikalabdichtung vorhanden oder die ursprüngliche Abdichtung ist nicht mehr funktionsfähig. Im Gegensatz zur Vertikalabdichtung gibt es bei der nachträglichen Horizontalabdichtung keine Ausführungsnorm, aber eine große Anzahl von konkurrierenden Verfahren und Methoden. Dieser Umstand erschwert dem Planer wie auch dem Ausführenden eine fachgerechte Sanierung.

Neben der Instandsetzung von Abdichtungen werden Architekten zunehmend auch mit der Aufgabe konfrontiert, die Umnutzung von Keller- und Souterrainräumen oder besonders problematisch, die von ehemaligen Viehställen in hochwertige Wohnräume planerisch zu begleiten. Bei vormals als Stall oder Keller genutzten Räumen können hygroskopische Salze in hoher Konzentration im Mauerwerk vorliegen, die zu Putzschäden und zu einer stark erhöhten dauerhaften Feuchte im Mauerwerk führen, ohne dass aufsteigende Feuchtigkeit vorliegen muss. Häufig stehen sich dann die Interessen des Bauherren, ein vorhandenes Gebäude (möglichst ohne große Kosten) zu Wohnzwecken zu nutzen und die bauphysikalischen Gegebenheiten, konträr gegenüber.

 

Die Notwendigkeit vorbereitender Untersuchungen

Außer in besonders eindeutigen Fällen, ist Feuchtigkeit im Mauerwerk weder zu sehen, noch durch Handauflegen festzustellen.

Die einzige, zuverlässige Möglichkeit den Feuchtegehalt im Mauerwerk zu ermitteln, ist die Entnahme von Materialproben, welche im Labor oder mit Hilfe eines CM-Gerätes an Ort und Stelle analysiert werden. Wenn ein vermeintlicher „Fachmann“ mit einem Handgerät erscheint, dieses an das zu untersuchende Mauerwerk hält und auf einer Skala den Wassergehalt abliest, ist bereits größte Vorsicht geboten. Es gibt noch keine Geräte, mit denen man auf diese einfache Art und Weise die Feuchtekonzentration auch im Mauerwerksinneren messen könnte.

Noch größere Skepsis muss jemandem entgegengebracht werden, der glaubt, aufsteigende Feuchtigkeit an Verfärbungen und Putzschäden im erdnahen Bereich rein visuell erkennen zu können.

So erfordert beispielsweise ein erhöhter Feuchtegehalt im Mauerwerkskern (durch aufsteigende Feuchte bedingt) komplett andere Maßnahmen, als eine Feuchteanreicherung an der Oberfläche, die fast immer durch Kondensation verursacht wird. Eine sichere Unterscheidung und Beurteilung des Zustandes ist nur durch eine entsprechende Beprobung zu erreichen, wobei die Erfahrung des Gutachters und die daraus resultierende Festlegung der Probenanzahl und der Entnahmepunkte von entscheidender Bedeutung ist. Nur auf Basis einer sachkundigen Anamnese kann eine zielgerichtete Planung aufgebaut werden.

An folgenden Beispielen soll die Wichtigkeit der Voruntersuchungen exemplarisch gezeigt werden. Die Abbildungen zeigen typische Altbaufassaden:

Fassade Görlitz

Ist dieses Gebäude von aufsteigender Feuchtigkeit betroffen oder nicht?

Auf dem Putz zeichnen sich dunkle Verfärbungen ab, die durch Feuchtigkeit verursacht sein könnten. Tatsächlich ist das Mauerwerk nahezu trocken, die dunklen Flecken sind eine durch Umwelteinflüsse entstandene Gipskruste. Im Gegensatz zur ursprünglichen Planung war hier keine aufwendige Horizontalabdichtung notwendig, die Kosten für die Untersuchung haben sich daher für den Auftraggeber bereits amortisiert.

Salz Wasser 1

Wo liegen die Ursachen, für die dunklen Flecken im neuen Putz?

Dieser erst wenige Jahre alter Putz zeigt deutliche Anzeichen einer Durchfeuchtung, die Oberfläche fühlte sich kalt und feucht an. Die Ursache war aber keineswegs aufsteigende Feuchte, sondern eine starke Anreicherung von hygroskopischen Salzen.

Bei den zahlreichen Gebäudeuntersuchungen, die von unserem Labor ausgeführt wurden, hat es viele Fälle gegeben, bei denen von den Auftraggebern zwar Feuchtigkeit im Mauerwerk vermutet wurde, sich bei den Analysen aber herausstellte, dass das Mauerwerk vollständig trocken war und ein Neuverputz für die Sanierung ausreichte. Bei dem Objekt der rechten Abbildung hatte sich in der dunkel erscheinenden Zone durchgängig ca. 3,5 % Salz angereichert. Pro m³ Mauerwerk sind das 65 kg Salz.

Friedhofsmauer

Was führt zu den starken Schäden im historischen Putz der Friedhofsmauer?

Dieser stark geschädigte Putz befindet sich auf wiederum erstaunlich trockenem Mauerwerk. Die Schadensursache ist bei dieser Friedhofsmauer nicht aufsteigende Feuchtigkeit, sondern eine Kombination aus einem weichem Putz, zu dichter Farbe und Salzanreicherungen.

Bei anderen Objekten waren aber auch Wände stark durchfeuchtet, die optisch kaum Schäden zeigten, es gab lediglich einen leichten Schimmelpilzbefall oder geringe Putzabplatzungen. Gerade für den Planer ist es durchaus wichtig, den Ausgangszustand genau zu kennen. Sollte sich später herausstellen, dass noch weit mehr Mauerwerksbereiche feucht sind, als ursprünglich erkennbar waren, dürfte dafür der planende Architekt verantwortlich gemacht werden.

 Ursachen

Feuchtigkeit im Mauerwerk kann verschiedene Ursachen haben. Neben der Hauptursache, die aus dem Baugrund aufsteigenden und/oder seitlich in das Mauerwerk eindringenden Feuchtigkeit, gibt es eine Reihe weiterer Quellen für einen erhöhten Feuchtegehalt.

Beispielsweise seien hier aufgeführt (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

– Kondensation durch fehlende oder falsche Lüftung

– hohe Belastung mit hygroskopischen Salzen

– Feuchteeintrag durch mangelhafte Dachentwässerung

– Restfeuchte im Mauerwerk nach Sanierung bei behinderter Abtrocknung durch dichten Putz/Farben

 

WandSalzFeuchte
Typische Feuchteverteilung im Mauerwerk bei seitlich eindringender Feuchtigkeit und guter Kellerlüftung (links) und bei aus dem Fundamentbereich aufsteigender Feuchtigkeit (rechts).

In beiden Fällen ist das Mauerwerk nass, es sind aber ganz unterschiedliche Maßnahmen erforderlich.

Vor jeder Sanierung sollte daher eine Voruntersuchung zu den Ursachen der Durchfeuchtung durchgeführt werden, um daraus die richtigen Maßnahmen zur Trocknung einleiten zu können. Es ist dies ganz analog zur Medizin: Auch hier muss erst eine Diagnose gestellt werden, um dann die richtige Therapie anwenden zu können. Natürlich gibt es einige Fälle, bei denen die Krankheit rein visuell erkannt werden kann. In der Regel ist es aber notwendig, Fieber und andere Werte zu messen, aus denen sich dann das Krankheitsbild ergibt. Es gilt als selbstverständlich, dass der Arzt und nicht der Apotheker die Medikamente verschreibt. Im Bereich der Sanierung sieht es leider häufig noch anders aus. Hier machen, wenn überhaupt, die ausführenden Firmen einige Analysen, mit dem Ergebnis, dass die von ihnen angebotenen Verfahren die (scheinbar) einzig richtigen sind.

Probenentnahme

Die Mindestanforderung an eine sinnvolle Untersuchung von feuchte- und salzgeschädigtem Mauerwerk ist die Entnahme einiger Materialproben, deren Feuchte- und Salzgehalt bestimmt wird. Vorsicht ist bei Sachverständigen geboten, die ein Messgerät an die Wand halten, einen Wert erhalten und dann behaupten, die Wand sei nass und müsse unbedingt mit dem Verfahren xyz saniert werden. Es gibt durchaus Messgeräte, die zerstörungsfrei eine Unterscheidung zwischen trockener und nasser Wand erlauben. Eine Trennung zwischen Wasseranreicherung im Inneren oder an der Oberfläche ist aber nicht möglich. Völlig unmöglich ist die zerstörungsfreie Messung des Salzgehaltes (Einzelheiten dazu sind unter Salzanalytik zu finden).

Aus den genannten Gründen ist es fast immer notwendig, schichtenweise Proben aus unterschiedlichen Höhen und Tiefen des Mauerwerks zu entnehmen und im Labor den Salz- und Feuchtegehalt zu ermitteln. Nur so lässt sich die räumliche Verteilung der Feuchtigkeit auch in den tieferen Schichten des Mauerwerks bestimmen. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt über Modellrechnungen. Wird die räumliche Verteilung nicht bestimmt, z. B. kann beispielsweise zwischen Kondensation, aufsteigender Feuchtigkeit oder Restfeuchte z.B. nach einem Rohrbruch nicht seriös unterschieden werden.

In wenigen Fällen sind ergänzende Untersuchungen, wie Messungen der Wandtemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, Einzelionenanalyse, Mörtelanalysen, Probeschachtungen und detaillierte Untersuchungen der Baumaterialien notwendig, um geeignete Verfahren zur Instandsetzung vorschlagen zu können.

Ungeeignete Abdichtungsverfahren

Auf dem Gebiet der Sanierung von feuchtem Mauerwerk gibt es leider zahlreiche Anbieter von Verfahren, die nach derzeitigen naturwissenschaftlichen Erkenntnissen nicht funktionieren können. Dazu gehören alle Erdungsverfahren, bei denen ohne externe Stromquelle Elektroden im Mauerwerk mit Erdersystemen verbunden werden. Auch das vertikale Einbringen von Stahlstäben in Bohrlöcher kann aufsteigende Feuchtigkeit nicht unterbinden. Eine besondere Kuriosität sind Kästchen, die in einem Gebäude aufgestellt werden und über eine imaginäre Strahlung eine Trocknung bewirken sollen. Dazu muss gesagt werden, dass es keine Strahlung gibt, die den kapillaren Wasseranstieg behindern könnte. Die Anbieter dieser „Zauberkästchen“ versprechen, ihre Produkte wieder zurückzunehmen, wenn kein Trocknungseffekt nachzuweisen ist, und rechnen damit, dass ein Teil der Kunden den Schwindel nicht bemerkt. Wenn vorher von unabhängigen Gutachtern keine Analysen angefertigt wurden, ist es sehr schwer zu beweisen, dass keine Austrocknung des Mauerwerkes erfolgte.

In Inseraten werden oft Produkte angeboten, die in einfachster Weise auch für den Heimwerker zur Sanierung feuchter Wände anwendbar sein sollen. Ein Anrühren dieser „Wundermittel“ mit Wasser und ein zweimaliges Einstreichen des Mauerwerkes sollen genügen, um alle Feuchtigkeitsprobleme zu lösen. Man könnte meinen, dass niemand so naiv sein kann, diesen Versprechungen Glauben zu schenken. Scheinbar finden aber auch derartige Produkte einen lohnenden Absatz.

Probleme bei der Ausführung von Abdichtungsverfahren durch Injektion

Zu den prinzipiell funktionierenden Verfahren zählen naturgemäß alle Abdichtungen durch zugelassene Kunststoffbahnen, Dickbeschichtungen und Dichtungsschlämmen. Bei der nachträglichen Querschnittsabdichtung haben sich Metallbleche und Abdichtungsbahnen bewährt. Oftmals wird aus wirtschaftlichen- oder aus geometrischen Gründen statt einer mechanischen Sperre eine Querschnittabdichtung durch Injektion unterschiedlicher Substanzen durchgeführt. Diese Injektionsverfahren werden in großem Umfang seit vielen Jahren angewandt. Leider gibt es nach der Sanierung immer wieder Probleme und Mängel, da einige grundlegende Mechanismen nicht berücksichtigt werden. Neben vielen Ausführungsmängeln wird sehr häufig das zentrale Problem bei der Injektion von porösen Materialien nicht berücksichtigt: die Verdrängung des Wassers aus dem zu trocknenden Baustoff. Es gibt aber bisher noch kein Mittel, welches sich in wassergesättigtem Mauerwerk ausreichend verteilen kann. Ob die Produkte mit oder ohne Druck angewandt ist dabei letztlich unerheblich. Ohne das Wasser aus den Poren zu entfernen, kann eine Injektion nicht funktionieren. Praktisch alle Hersteller behaupten aber, dass sich ihr Mittel auch in sehr nassem Mauerwerk ausreichend verteilt, wofür es aber bei keinem Hersteller einen neutralen Nachweis gibt. Eine gewisse Skepsis den Versprechungen der Anbieter gegenüber ist demnach bei der nachträglichen Horizontalabdichtung häufig angebracht.

Überprüfung der Wirkung von Injektionsmittel im Labor

Überprüfung der Wirkung von Injektionsmittel im Labor

Um einen ausreichend großen freien Porenraum zu schaffen, sind deshalb Injektionsverfahren mit einer Vortrocknung als deutlich geeigneter anzusehen. Die Vortrocknung sollte aber auch das Innere des Mauerwerks erreichen. Um dies möglichst schnell zu erreichen, wurden in der Vergangenheit von der FEAD das thermisch konvektive Trocknungsverfahren entwickelt.

Erst durch eine neutrale Voruntersuchung ist es möglich, den ausführenden Firmen konkrete Vorgaben zum Trocknungsziel machen zu können. Solch eine Vorgabe könnte dann lauten: „Reduktion des Feuchtegehaltes auf < 3% in einem Jahr“. Außerdem ist es möglich, dem Auftraggeber realistische Angaben zur erwartenden Trocknungszeit zu liefern oder eventuell zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen.

Zusammenfassung

Aufgrund der effektiven Probenentnahme, Analysetechnik und neuer, selbstentwickelter Methoden ist eine kostengünstige Untersuchung in unserem Labor auch bei großer Probenanzahl möglich. Die Festlegung der Entnahmestellen sollte immer in Abstimmung mit dem planenden Architekten und unter Berücksichtigung der geplanten Nutzung erfolgen. Als Ergebnis der Untersuchung stehen konkrete Sanierungsempfehlungen, auf deren Grundlage dann die Sanierungsplanung erfolgen kann.

Die Kosten für Voruntersuchungen betragen meist nur einen geringen Anteil der bei einer späteren Baumaßnahme aufzuwendenden finanziellen Mittel. Bei einer umsichtigen Sanierungsplanung, wie sie von vielen Fachleuten seit Jahren gefordert wird, können jedoch beträchtliche Mengen an Geld eingespart werden, da nur die wirklich notwendigen Arbeiten auszuführen sind. Es gibt auch Fälle, wo sich nach einer Voruntersuchung der Sanierungsaufwand erhöht. Letztlich erhält der Auftraggeber aber ein mängelfreies Objekt, ohne die leider häufig notwendige Sanierung der Sanierung.

Da wir firmenneutral arbeiten und mehr als 20 Jahre Erfahrung auf diesem gebiet besitzen, können wir unter Berücksichtigung der vorgesehenen Nutzungskonzepte, die für das betreffende Gebäude wirtschaftlichste Variante zur Behebung der Feuchte- und Salzschäden ausarbeiten.