Prüfung sanierungsbedürftiger Fassaden

Schadensanalysen bestimmen die Maßnahmen

Im Falle von Schäden wie Rissen sollte klar sein, auf welche Ursachen diese zurückzuführen sind. Ein komplexes Thema also, das bei Architekten und Bauplanern oft nicht so sehr im Blickpunkt steht. Dabei können entsprechende Kenntnisse einerseits durchaus für die Gestaltung eine Rolle spielen, andererseits dazu dienen, Beratungskompetenz zu vermitteln.

Zumeist geht es bei Fassaden um mineralische Untergründe wie Beton/Stahlbeton, Putze, Porenbeton Mauerwerk aus Kalksandstein, Ziegel oder Faserzementplatten. Jeder Untergrund hat ganz spezielle Eigenschaften, die entsprechende Prüf­methoden verlangen.

Stahlbeton

Bei Stahlbeton kommt es vor allem auf die Druckfestigkeit und die Feuchtigkeit an. An einer Vielzahl von Betonbauwerken, die der Bewitterung ausgesetzt sind, treten im Laufe der Zeit sichtbare Schadensbilder an Betonbauteilen auf. Hierbei spielt die Alkalität des Betons eine zentrale Rolle. Während die hohe Alkalität von neuem Beton (pH > 12,5) für den Korrosionsschutz der Bewehrung sorgt, reduziert sich diese im Verlauf der Zeit durch Kohlendioxid und andere sauer reagierende Verbindungen. Das Ergebnis dieses als Carbonatisierung bezeichneten Prozesses ist, dass der Armierungsstahl im Beton bei einem pH-Wert unterhalb von 9,5 korrodieren kann und sich dabei bis auf das Zweieinhalbfache seines Volumens vergrößern kann, was zur Absprengung der Überdeckung des Betons führt. Um sich ein Bild vom Fortschritt der Carbonatisierung zu machen, werden frische Betonbruchflächen mit Phenolphtaleinlösung besprüht, um die Tiefe der neutralisierten Zone im Beton zu ermitteln. Die Betondeckung über der Bewehrung lässt sich mit einem Messgerät auf magnetischer Grundlage messen, was Aufschluss darüber gibt, ob die erforderliche Mindestdeckung, die nach DIN 1045 derzeit bei 3 bis 4 cm liegt, vorhanden ist.

Die Druckfestigkeit von Betonuntergründen wird durch Bestimmung der Prellhärte ermittelt. Als Prüfmethode kommt der Prüfhammer nach Schmidt zum Einsatz. Aus den gemessenen Rückprallwerten ergibt sich die Betonfestigkeitsklasse. Für die Beurteilung wichtig zu wissen ist, dass eine nachträgliche Erhöhung der Betondruckfestigkeit nicht mög­lich ist.

Porenbeton

Wie Beton ist auch Porenbeton auf Oberflächenfestigkeit zu prüfen. Das von sich aus sehr poröse Material bedarf grundsätzlich

einer schützenden Oberflächen­behandlung, um Bauschäden durch verstärkte Wasseraufnahme zu vermeiden. Weiche und mürbe Untergründe sind nicht für eine Beschichtung geeignet. Per Kratzprobe, Hammerschlagprüfung oder Abreißfestigkeitsprüfung lässt sich feststellen, ob die Oberfläche bereits bei mäßigem Druck beschädigt wird oder abplatzt.

Feuchteschäden

Über 50 % der Schäden am Baubestand werden durch Feuchtigkeit verursacht. Betroffene Flächen zeigen meist Wasserränder oder Verfärbungen. Neben einer Prüfung per Augenschein, ist die Folienprobe eine weitere übliche Methode zur Prüfung auf Feuchtigkeit. Auf begehbaren, also horizontalen Flächen sind Ausgleichsfeuchte und Restfeuchte zu unterscheiden. Mit Ausgleichsfeuchte ist derFeuchtegehalt gemeint, der sich im Untergrund durch natürlichen Austausch mit der Umgebung einstellt.

Zu überprüfen ist lediglich die Restfeuchte und zwar mithilfe eines CM-Gerätes (Calciumcarid-Methode). Besteht der Untergrund der zu prüfenden Fassade aus Faserzement-Plattenbaustoffen ist vor allem auf Asbest verstärkt zu achten. Zwar sind asbestfaserhaltige Produkte europaweit seit 1999 verboten, doch noch keineswegs komplett aus dem Hochbau verschwunden. Der Umgang mit asbesthaltigem Material erfordert aufwendige Schutzvorkehrungen und ist gesetzlich genau geregelt.

Putzuntergründe

Putzuntergründe können unterschiedliche Mängel aufweisen. Optische Mängel, wie Feuchtigkeit, Verschmutzungen, Ausblühun­gen, Rostabläufer, Risse, Moos-, Algen- und Pilzbefall lassen sich zwar schnell per Augenschein feststellen, doch die Ursache des Mangels ist oft nicht sofort erkennbar und muss daher näher untersucht werden. Denn erst wenn diese erkannt und beseitigt ist, kann der Schaden langfristig behoben werden. Die Oberflächenfestigkeit wird bei Putzen durch Kratzprobe bzw. Abreiben geprüft. Eine Benetzungsprobe gibt Aufschluss über die Saugfähigkeit des Putzuntergrundes. Einen weiteren für Putze typischen Mangel stellen Sinterschichten und Ausblühungen dar.

Sinterschichten, die durch Bindemittelanreicherungen an der Putzoberfläche ent­stehen, erkennt man in der Regel an ihrem Oberflächenglanz im trockenen Zustand. Da sie jedoch nicht immer als Glanzstellen sichtbar sind, muss durch Ankratzen und anschließende Benetzungsprobe für Klarheit gesorgt werden. Zeigt die Kratzspur eine deutliche Dunkelfärbung, handelt es sich um eine Sinterschicht.

Mauerwerk, das nur ungenügend gegen Feuchtigkeit geschützt ist und Putzsysteme, die Wasser nur ungenügend abweisen, können Ausblühungen haben. Ursache sind Salze, die sich lösen und im Material verborgen kapillar wandern. Bei Ausblühungen treten deshalb, oftmals durch Feuchtigkeit verursacht, weiße Salze oder Calziumcarbonat an die Oberfläche. Die eigentlichen Salzschäden entstehen durch Kristallisations­druck, der während der witterungsbedingten Trocknungsphasen entsteht, wenn die Salzlösung auskristallisiert. Dieser Prozess beansprucht Volumen, was zur Zerstörung des Putzes führt. Chloride werden meist als Feuchtigkeitsfleck sichtbar.

Ebenfalls zu den Salzausblühungen zählen Nitrate, die durch die Einwirkung stickstoffhaltiger Verbindungen wie Harnstoffe entstehen. Beseitigen lassen sich Ausblühungen generell nur dann, wenn die Ursache der Feuchtigkeitseinwirkung behoben wird. Eine Analyse der einzelnen Bausalze und deren Konzentration erfolgt mit Hilfe spezieller Indikatoren in einem Labor.

Algen und Pilze

Algen und Pilze finden in unserem mitteleuropäischen Klima gute Lebensbedingungen. Nahezu alle Außenoberflächen bringen mikrobiellen Bewuchs mit sich. Daher sollte das Risiko von Algen und Pilzen durch baulichen Feuchteschutz bereits bei der Planung von Neubauten bzw. der Änderung von Fassaden berücksichtigt werden. Trockene Untergründe bieten Algen und Pilze keine Chance. Algenbewuchs, Moos oder Pilzbefall sind meist mit bloßem Auge als farbige Bereiche auf der Oberfläche erkennbar, je nach Algentyp sind sie grünlich bis bläulich-schwarz. Pilze zeigen sich oft als fadenförmiges Geflecht. Betroffene Untergründe sind von den Mikroorganismen zu befreien und mit einer geeigneten Biozidlösung nachzubehandeln. Um einem erneuten Befall vorzubeugen, wird empfohlen, Fassadenbeschichtungen auf besonders anfälligen Flächen mit einer Filmschutz auszurüsten.

Kalksandstein-Sichtmauerwerk

Die Untergrundprüfung von Kalksandstein-Mauerwerk erstreckt sich vor allem auf sichtbare Mängel wie Feuchtigkeit, Ausblühungen, Absprengungen durch treibende Einschlüsse oder ungeeignete Steine, Risse, Verschmutzungen und Mikroorganis­menbefall. Eine Benetzungsprobe ist hier ebenfalls notwendig, um die Saugfähigkeit beurteilen zu können. Nur so lassen sich Imprägniermittel bzw. Grundierungen ideal auf den Untergrund abstimmen. Auf Kalksandstein-Mauerwerk sind, ob aus Ges­taltungs­gründen als zusätzlicher Wetterschutz, sowohl imprägnierende wie deckende Anstriche möglich. Kalksandsteine werden aus den Rohstoffen Kalk und kiesel­säure­haltigen Zuschlägen (Sand) hergestellt. Die in einem Reaktions­behälter zu Kalkhydrat abgelöschten und verdichteten Rohlinge werden unter Sattdampfdruck bei Temperaturen von 160 bis 220 °C gehärtet. Aus dem Kalk und der von der Oberfläche der Sandkörner gelösten Kieselsäure entstehen dabei kristalline Verbindungen, die die Sandkörner untereinander verkitten. Unterschieden werden Kalksandsteine, Kalksandvormauersteine und Kalksandsteinverblender, die sowohl für tragendes wie nicht tragendes Mauerwerk verwendet werden. Während bei Kalksandsteinen keine Anforderungen an die Frostwiderstandsfähigkeit, das Aussehen und die Kantenbeschaffenheit gestellt werden, müssen Kalk­­sandvormauersteine nach DIN V 106-2 mindestens die Druckfestigkeitsklasse 10 erfüllen und frostwiderstandsfähig sein. Noch höhere Anforderungen werden an die Eigenschaften von Kalksandsteinverblender gestellt.Bei vorhandenen Beschichtungen lassen sich problematische Untergründe wie ungünstige Konstruktionsdetails, fehlende Sockel oder Abdeckungen, Risse, feuchte Stellen, mangelhafte Fugen und ungeeignete Kalksandsteine durch entsprechende Schadstellen in der Altbeschichtung erkennen. Auch Verschmutzungen, Feuchtigkeit, aufsteigende Feuchtigkeit aus dem Erdreich, Ausblühungen, Kalkauslaugungen, Absprengungen und baudynamische Risse sind in der Regel per Augenschein erkennbar. Die Eignung der Mörtelfuge kann wie die Saugfähigkeit mit einer Benetzungsprobe überprüft werden. Eine Druckprobe mit dem Finger bzw. eine Kratzprobe gibt Aufschluss darüber, ob die Bewegungsfugen ihre Funktion erfüllen bzw. ob der Fugenmörtel geeignet ist.

Klinker- und Ziegelmauerwerk

Soll Ziegel-Sichtmauerwerk beschichtet werden, müssen ausschließlich frost­beständige Vormauerziegel und -klinker anzutreffen sein. Der Untergrund muss zudem fest, gleichmäßig saugfähig, frei von Ausblühungen, sauber und trocken sein. Bei Anzeichen von aufsteigender Feuchte oder sonstiger konstruktiver und bautechnischer Durchfeuchtung, darf nicht beschichtet werden. Im Übrigen entspricht die Prüfung von Klinker- und Ziegelmauerwerk weitgehend der von Kalksandstein-Sichtmauerwerk. Neben den weißlichen Kalkablagerungen können insbesondere bei hellfarbigen Verblendern auch gelbgrüne bis olivfarbene farbige Vanadium-Ausblühungen auftreten sowie braunrote, rostartige Verunreinigungen, die aus Eisenverbindungen resultieren. Obwohl nach DIN 105 im Ziegel wasserlösliche Salze nur in unschädlichen Mengen enthalten sein dürfen, ist das Problem von Ausblühungen und Verfärbungen auf Sichtmauerwerk nicht auszuschließen. Auch wasserlösliche Bestandteile des Mauer- bzw. Fugenmörtels können für Ausblühun­gen verantwortlich sein und sind, da sie auf Feuchtigkeits­wechsel­wirkungen im Untergrund zurückgehen, mit anstrichtechnischen Mitteln nicht zu beheben.

Risse im Außenputz

Risse im Außenputz stellen immer eine Beeinträchtigung der Funktion des Putzes und damit der Außenwand dar. Zur Vermeidung von Folgeschäden sind Risssanierungsmaßnahmen erforderlich. Im ersten Schritt sind jedoch die Art des Risses sowie dessen Ursache zu bestimmen. Unterschieden werden Putzrisse, also mörtel- oder putztechnisch bedingte Risse, vom Putzträger ausgehende Risse und baudynamische Risse.

Zu feiner, gleichkörniger Sand in der letzten Putzlage kann ebenso wie ein zu hoher Bindemittelanteil im Oberputz und ein zu schneller Entzug des Anmachwassers zu haar­feinen, netzartigen Rissen auf der Putzoberfläche führen. Noch deutlicher treten durch die Putzlagen gehende Risse in Erscheinung. Bei beiden Rissarten erfolgt die Prüfung durch Benetzungsprobe mit Wasser: Vorhandene Risse zeichnen sich auf diese Weise dunkler auf der Fläche ab.

Konnte dagegen zum Beispiel das gesamte Mauerwerk nicht genügend austrocknen, wei­chen die Eigenschaften der Mauerwerkbaustoffe stark voneinander ab, kann dies vom Putzträger ausgehende Risse verursachen. Erkennbar sind diese, durch die ganze Putz-dicke bis in die Mauerwerksfugen gehenden Risse, an ihrem Verlauf, der mit den Mauerwerksfugen weitgehend identisch ist. Risse durch Formänderung unterschiedlicher Wand­bildner treten bei Mischmauerwerk oder bei teilflächigen Dämmmaßnahmen an Betondecken und Rolllädenkästen ohne ausreichende Armierung im Putz auf. Verändert sich durch Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen das Volumen unterschiedlicher Wandbildner kann auch dies Risse verursachen. Bei baudynamischen Rissen werden bautechnische und konstruktionsabhängige Risse von baugrundbedingten Rissen unterschieden. Erstere entstehen zum Beispiel durch Windbelastung, Deckenschub, Zug- oder Druckspannung, fehlende Bewegungsfugen oder Anschlüsse von Bauteilen oder durch Baustoffe unterschiedlicher Eigenschaften. Sie verlaufen zum Beispiel am Deckenanschluss horizontal über die gesamte Fassadenlänge. Die meist breit aufklaffenden, bis ins Mauerwerk hinein durch­gehenden baugrundbedingten Risse werden von geologischen Setzungen oder Erschütterungen durch Straßenverkehr etc. verursacht. Das Rissbild ist hier überwiegend diagonal oder treppenförmig.

Sämtliche Rissarten unterliegen ständiger Bewegung durch Temperaturschwankungen, Feuchtwechsel, Zug-, Druck- oder Schub­span­nungen. Das Ausmaß kann daher nur grob vorausgeschätzt werden. Während baudynamische Risse nicht dauerhaft saniert werden können, stehen zur Sanierung der anderen Rissarten unterschiedliche Beschichtungssysteme zur Verfügung. Bei der Auswahl des Beschichtungssystems ist zu berücksichtigen, dass mehrere oder alle Rissarten gleichzeitig vorhanden sein können, entscheidend ist die Rissbreite, welche mit einem Rissbreitenmesser gemessen wird.