Entwicklung eines Ultraschallgerätes zur Analyse anthropogener Umweltschäden an Denkmalen aus Marmor. Abschlussbericht

Natursteinsanierung 2020
Tagung am 13./14. März 2020 in Karlsruhe/Köln
Neue Natursteinrestaurierungsergebnisse, messtechnische Erfassungen und Sanierungsbeispiele.
2020, 126 S., 172 Abb. u. 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Schwerpunkt der Fachtagung liegt auf dem Erfahrungsaustausch, der Vorstellung von Forschungsergebnissen und der Präsentation von Verfahren zur Erkundung, Erhaltung und Sanierung. Themenschwerpunkte sind: - Bestandserfassung und Bewertung - Restaurierungsbeispiele?- Sanierungsbeispiele; - Messtechnik und Labormethoden; - Erhaltung von historischen Konstruktionen; - Entwicklungen und Erfahrungen bei der Steinkonservierung.

Rolf Snethlage, Michael Pfanner
Leitfaden Steinkonservierung
Planung von Untersuchungen und Maßnahmen zur Erhaltung von Denkmälern aus Naturstein
5., vollst. überarb. u. erw. Aufl.
2020, 448 S., 145 Abb., 34 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Leitfaden gehört zu den Standardwerken der praktischen Denkmalpflege. Natursteinkonservierung ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die Objekteigentümer, Architekten, Bauforscher, Denkmalpfleger, Restauratoren und Naturwissenschaftler interdisziplinär lösen müssen. Welche Konservierungsmaßnahme ist die richtige? Welche Dauerhaftigkeit ist zu erwarten? Was muss der Restaurator beachten? In der Chronologie eines "Idealprojekts", das nahezu alle denkbaren Fragestellungen berücksichtigt, führt der Leitfaden durch die Abläufe der Befunderhebung, Entscheidungsfindung, Maßnahmenplanung, Ausführung und Nachkontrolle von Steinkonservierungen. Der Praktiker kann daraus jeweils das "Idealprogramm" zusammenstellen, das ganz auf die individuellen Bedürfnisse seines Objekts ausgerichtet ist. Als Auswahlhilfe ist jedem Kapitel des Leitfadens eine Inhaltsübersicht vorangestellt, aus der anhand festgelegter Kategorien (unverzichtbare, meist erforderliche oder optionale Untersuchung/Maßnahme) eindeutige Prioritäten ablesbar sind. Die notwendigen Arbeitsschritte werden übersichtlich dargestellt. Alle praxisrelevanten Untersuchungsmethoden, Restaurierungsmaterialien und -techniken werden erklärt. Für Nichtfachleute und Quereinsteiger wurde der 5. Auflage des Leitfadens ein Kurzlehrgang zur Gesteinskunde und den Konservierungsmitteln hinzugefügt. Der Leitfaden richtet sich an alle in der Restaurierung und Konservierung Tätigen, angefangen beim Handwerker über den Restaurator bis hin zum Kunsthistoriker, Architekten, Naturwissenschaftler und nicht zuletzt an die zuständigen Ämter, Auftraggeber und Denkmalbehörden. In erster Linie ist er für die praktische Steinkonservierung gedacht, in der sich Geisteswissenschaft, Restaurierungs- und Naturwissenschaft treffen sollen. Zudem kann er auch verwendet werden, um bei der Markteinführung von Produkten diejenigen Kriterien festzulegen, welche die neuen Produkte erfüllen müssen.

Natursteinsanierung Stuttgart 2019
Neue Natursteinrestaurierungsergebnisse und messtechnische Erfassungen
2019, 146 S., 154 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Verfall verhindern, Wertvolles konservieren und Verlorenes wiederherstellen - die Beiträge der 25. Fachtagung "Natursteinsanierung" befassen sich mit außergewöhnlichen und brandaktuellen Erhaltungsaufgaben, wie zum Beispiel der Wiederherstellung des verlorenen spätgotischen Schlingrippengewölbes der Dresdener Schlosskapelle. Die dazu notwendige Handwerkstechnik musste nach 400 Jahren des Vergessens völlig neu erarbeitet werden. Nicht einsturz-, aber stark absturzgefährdet sind heute so manche Fassadenelemente aus Naturstein. Behutsame und nachhaltige Konservierungsmethoden werden in den Tagungsbeiträgen ebenfalls behandelt.

Natursteinsanierung Stuttgart 2018
Neue Natursteinrestaurierungsergebnisse und messtechnische Erfassungen
2018, 136 S., 171 Abb. u. 5 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die fortschreitende Digitalisierung und neue baustofftechnologische Entwicklungen aus der Nanotechnologie verändern auch die Instandsetzung von Natursteinbauwerken. Dank moderner Verfahren sind die täglichen Herausforderungen bei Bestandserfassung, Voruntersuchung, Planung und Ausführung immer besser zu meistern. Die Beiträge der 24. Fachtagung "Natursteinsanierung" befassen sich mit den neuen Methoden der Bauaufnahme und stellen zeitgemäße Qualitätsstandards zur Diskussion. Einblick in die neuesten Methoden der behutsamen Natursteininstandsetzung und -instandhaltung ermöglichen die Beiträge zu Sanierungsaufgaben am Xantener Dom, dem Steinernen Album in Großjena und der vom Krieg gezeichneten, inzwischen reparierten Sandsteinfassade eines Berliner Universitätsgebäudes. Interdisziplinäre Zusammenarbeit erlaubt letztlich auch die Frage zu klären, wie historische Eisenbahnbrücken "noch zu retten sind".

Natursteinsanierung Stuttgart 2017
Neue Natursteinrestaurierungsergebnisse und messtechnische Erfassungen
2017, 112 S., 168 Abb. u. 8 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Tagungsband enthält die Beiträge der 23. Fachtagung "Natursteinsanierung" Stuttgart am 17. März 2017. Die diesjährige Exkursion führte zum Kloster und Schloss Salem. Mit zwei Fachvorträgen wurden auf der Fachtagung Projektmaßnahmen an diesem herausragenden Kulturdenkmal in Baden-Württemberg vorgestellt und vor Ort bestand die Möglichkeit, die Instandsetzungen mit vier thematischen Führungen vor Augen zu führen und zu diskutieren. Bei der Tagung in Stuttgart stellten vor allem Gewölbesicherungen sowie Trag- und Formveränderungsverhalten historischer Bauwerke einen Schwerpunkt dar. Eine alternative Sicherungsmethode wurde dabei vorgestellt. Historische Naturwerksteinbrüche in Bayern zur Steingewinnung für die Restaurierung von Denkmälern sollen erfasst werden und eine polychrom gefasste Steinskulptur erhält neuen Glanz. Den organischen und anorganischen Verschmutzungen an Bauwerksfassaden soll mit verschiedenen Reinigungsverfahren zu Leibe gegangen werden.

Thomas Ackermann
Ermittlung von Anforderungen zur Prüfung der Dauerhaftigkeit von Klebeverbindungen bei Anschlüssen und Verbindungen der Luftdichtheitsschicht. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3324
2015, 69 S., 22 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Zuge der Energieeinsparung bei Gebäuden und zur Vermeidung von Bauschäden durch Tauwasser in Bauteilen soll die Gebäudehülle dauerhaft luftdicht sein, ein Anspruch, der während der gesamten Nutzungsdauer eines Gebäudes oder Bauteils gelten muss. Diese Maßgabe bezieht sich jedoch nicht nur auf Bauteile und Bauteilschichten, die Luftdichtheit gewährleisten, sondern auch auf Klebemittel als Verbindung verschiedener Elemente, wie z. B. den Bahnen der Dampfsperre. Die Lasten, die solche Klebeverbindungen beanspruchen, sind im Wesentlichen auf die Einwirkung durch Wind zurückzuführen und stellen keine gleichbleibende, sondern eine in ihrer Stärke ständig schwankende Kraft dar. Es war daher notwendig, zur Prüfung der Dauerhaftigkeit von Klebemitteln ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe die Wirkung alternierender Lasten auf Verbindungsmittel in der luftdichten Hülle von Gebäuden simuliert werden kann. Die Kräfte, die bei einer solchen Prüfung anzusetzen sind, wurden aus Festlegungen in den baurechtlich eingeführten Normen DIN EN 1990:2012-08, DIN EN 1991-1-4:2012-08 und DIN EN 1991-1-4/NA:2012-08 entwickelt und stellen mittlere und maximale Lasten aus Wind während der prognostizierten Nutzungsdauer eines Bauteils oder Gebäudes von 50 Jahren dar. Die erforderlichen Belastungswechsel und Zyklen zur Simulation des Ermüdungsversagens wurden einer britischen Studie entnommen und um die Lasteinwirkung aus Böen ergänzt. Der Alterung der verwendeten Materialien während der geplanten Nutzungszeit von 50 Jahren wird durch die Lagerung der Probekörper während einer Dauer von 120 Tagen bei einer Temperatur von theta = 65 Grad C und einer relativen Feuchte von phi = 80 Prozent simuliert. Mithilfe einer Prüfapparatur, die speziell für die Messung nach dem Wechsellastverfahren entwickelt wurde, kann das Ermüdungsverhalten der zu untersuchenden Klebemittel während der vorgesehenen Nutzungsdauer und deren Widerstandsfähigkeit bei der Einwirkung von extremen Böen getestet werden. Aufgrund dieser Vorgehensweise lässt sich unte

Frank Tiefensee
Entwicklung eines Ultraschallgerätes zur Analyse anthropogener Umweltschäden an Denkmalen aus Marmor. Abschlussbericht
Bauforschung - Denkmalpflege, Band D 1016
2014, 57 S., 45 Abb. u. 7 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Projekts war es, das Anwendungspotential moderner Ultraschallsysteme aus der Medizintechnik für die zerstörungsfreie Analyse von Kunstobjekten und Kulturdenkmälern aus Marmor zu evaluieren. Diese Projektziele konnten erfolgreich erreicht werden. Hierzu wurden für die neue Anwendung ein Phased Array Ultraschallsystem bestehend aus einer Mehrkanalelektronik und Messköpfen entwickelt. Wie im Abschlussbericht gezeigt, ist es mit den entwickelten Laborprototypen möglich Fehlstellen in Ultraschallphantomen und Kunstobjekten darzustellen. Dabei konnte bei einer Frequenz von 1 MHz Marmor von 20 cm Dicke im Puls/Echo-Mode durchschallt werden, d.h. Fehlstellen bis in eine Tiefe von 20 cm können detektiert werden.

Der Einfluß von Grauwacke als Betonzuschlag auf die Alkalireaktion im Beton. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2679
1995, 10 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die aus zwei Portlandzementen mit unterschiedlich hohem Alkaligehalt und einem Wasserzementwert von 0,55 hergestellten Betone entsprechen etwa der Feuchtigkeitsklasse B 35. Der Grauwackeanteil betrug in der Korngruppe 2/16 mm rund 70%. Durch Wahl der Zementgehalte von 400 kg/cbm und 500 kg/cbm wurden insgesamt vier verschiedene Betonzusammensetzungen erhalten. Als Lagerung wurde eine Nebelkammerlagerung (40 Grad C und 100% relative Luftfeuchte) gewählt. Bei dieser Lagerung kann davon ausgegangen werden, daß eine mögliche Alkali-Kieselsäurereaktion besonders beschleunigt wird. Aus den Untersuchungen kann gefolgert werden, daß es bei Verwendung von Grauwacke aus der Lausitz bei extremen Betonzusammensetzungen mit 400 kg/cbm bis 500 kg/cbm Zement mit hohem Alkaligehalt unter ungünstigen Lagerungsbedingungen zu einer schädigenden Alkalireaktion kommen kann.

Thomas Warscheid
Untersuchungen zur Biodeterioration von Sandsteinen unter besonderer Berücksichtigung der chemoorganotrophen Bakterien
Bauforschung, Band T 2275
1990, 134 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Gegenstand der Arbeit ist es, neben der Darstellung allgemeiner Begleiterscheinungen von Biodeteriorationsprozessen an Natursteinen, die besondere Rolle und Bedeutung chemoorganotropher Bakterien in diesem Zusammenhang herauszustellen. Voraussetzung für diesen Prozeß ist der kontinuierliche Wechsel von Feuchte und Trockenheit. Neben Frost- und Salzsprengwirkungen führen weitere biokorrosive und biooxidative Prozesse zur Materialverarmung der Gesteine unterhalb der so entwickelten Oberflächenverdichtung. Infolgedessen kommt es zur Auflösung der oberflächlichen Krustenschalen, die sich je nach Art des Sandsteins in einer Mächtigkeit von 0,5 cm bis 2 cm ablösen, und zur Freilegung der unterliegenden Absandungen. Durch die damit verbundene Neuexposition frischer Gesteinsoberfläche beginnt der Kreislauf der Biodeterioration von neuem. Deteriorationsprozesse, wie sie hier geschildert werden, wurden früher und werden teilweise noch heute rein physikalisch-chemisch oder der Luftverschmutzung zugerechneten Faktoren zugeschrieben. Es ist jedoch nicht möglich, die Bedeutung biotischer oder abiotischer Prozesse bei der Verwitterung losgelöst voneinander zu betrachten. Insbesondere auf die Darstellung ihres Zusammenwirkens wird in der vorliegenden Arbeit besonderer Wert gelegt. (-y-)

Bernd Fitzner
Ermittlung von Baustoffkennwerten von Tuffgesteinen und die Möglichkeiten zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Tuffsteinmauerwerk. Tl.5. Petrographische Untersuchungen an Bauwerken mit Tuffsteinmauerwerk
1987, 108 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In einer Gesamtforschungsreihe von 8 Teilen sind diverse Tuffarten des Rheinlandes auf ihre petrographische Zusammensetzung, Haltbarkeit, Konservierungsmöglichkeit, Korrosionsanfälligkeit untersucht worden. Die Ermittlung der geeignetsten Konservierungsmittel schloß sich an. Alle Testergebnisse sind dokumentiert. Die einzelnen Berichte sind wie folgt gegliedert: 1.Literatur, Proben, Petrographische Untersuchungen 2-3.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 4.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften 5.Petrographische Untersuchungen(bauwerksbezogen) 6.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften (Kriechen, Schwinden) 7.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 8.Untersuchung physikalisch-mechanischer und korrosionsbezogener Eigenschaften von Bauwerkstuffen. (fb)