Historisches Kellermauerwerk

Wie man Kellerwände aus Ziegelstein vor Feuchtschäden bewahren kann

In einem etwa 100 Jahre alten Gebäude hatte man Räume im Erdgeschoss saniert. In diesem Zusammenhang war unter anderem der Innenputz überarbeitet und ein neuer Farbanstrich auf die Wände aufgebracht worden. Einige Zeit nach der Sanierung wurden Feuchteschäden im Sockelbereich der Erdgeschosswände festgestellt. Im Kellergeschoss des Gebäudes waren die Wände sichtbar feucht und geschädigt; man hatte sie nicht in die Sanierung mit einbezogen.

Feststellung der Schäden

Im Erdgeschoss stelle man im Sockelbereich der Außenwände partiell Ablösungen des Farbanstrichs sowie Ausblühungen fest. Bei einigen Innenwänden waren in geringerem Umfang gleichartige Schadensbilder vorhanden. Anhand zerstörungsfreier Feuchtemessungen wurde der Feuchtegehalt der Baustoffe in unterschiedlichen Höhen ermittelt. Dabei ergaben sich überwiegend in den sichtbar geschädigten Bereichen erhöhte Werte.

Das Kellergeschoss des Gebäudes band vollständig in das Erdreich ein. Dort war ersichtlich, dass die Außen- und Innenwände aus Ziegelmauerwerk errichtet waren. Die Decke war als Gewölbe ausgebildet. Bereichsweise waren die Wand- und Gewölbeoberflächen mit einem alten Putz beziehungsweise Spritzbewurf versehen. Dieser löste sich an mehreren Stellen vom Untergrund. Insbesondere dort wurden jeweils Ausblühungen auf der Wandoberfläche festgestellt. Den Feuchtegehalt der Kellerwände bestimmte man unter anderem mit dem Mikrowellen-Messverfahren an mehreren Stellen in jeweils unterschiedlichen Wandhöhen und Querschnittstiefen. Dabei ergab sich, dass die Außenwände über die gesamte Höhe in – hinsichtlich des Querschnitts – tieferen ebenso wie in oberflächennahen Bereichen durchfeuchtet waren. Die Innenwände wiesen oberhalb des Sockels insbesondere oberflächennah erhöhte Feuchtewerte auf. Es wurde weder bei den Außenwänden, noch bei den Innenwänden eine Horizontalsperre im Mauerwerk vorgefunden.

Außen war das Gebäude im Sockelbereich bis zu einer Höhe von knapp 40 cm mit einem zementhaltigen Putz versehen. Darüber befand sich ein abweichendes Putzsystem. Zur Begutachtung der erdberührten Seite der Kellerwand wurde eine kleine Schürfe angelegt. Bei dieser untersuchten Stelle war die Kellerwand außenseitig nicht abgedichtet; das Ziegelmauerwerk hatte unmittelbaren Kontakt zum Erdreich.

Bewertung der Schäden

Die Schadensbilder im Sockelbereich der Erdgeschosswände sind im Wesentlichen durch einen kapillaren Feuchte- und Salztransport im Mauerwerk verur-
sacht. Aus dem Kellergeschoss sowie gegebenenfalls auch über den außenseitigen Sockelbereich im Erdgeschoss dringt Feuchtigkeit ins Mauerwerk ein. Diese Feuchtigkeit wird dann im Erdgeschoss an die Raumluft abgegeben, wobei es zur Kristallisation der zuvor gelösten Salze an der Wandoberfläche kommt.

Der Schadensfall deutet darauf hin, dass vor der Sanierung im Erdgeschoss keine ausreichende Analyse des Bestands vorgenommen wurde. Aufgrund der über die gesamte Höhe sichtbar feuchten und geschädigten Kellerwände hätte einfach erkannt werden können, dass mit kapillar aufsteigender Feuchtigkeit, verbunden mit einem Transport von Salzen, bis in das Erdgeschoss zu rechnen war.

Anhand der durchgeführten Feuchtemessungen für den oberflächennahen Bereich und in größeren Bauteiltiefen ergibt sich ein Bild der Feuchteverteilung über den Wandquerschnitt. Daraus kann abgeleitet werden, inwieweit kapillar aufsteigende Feuchtigkeit, von außen eindringende Feuchtigkeit oder
hygroskopische Feuchtigkeit durch Salze oder Kondensation durch Unterschreitung der Taupunkttemperatur vorliegen. Für das untersuchte Gebäude konnte eine Kondensation an der Wandoberfläche ausgeschlossen werden. Zur Beseitigung der Ursache der Feuchteschäden im Sockelbereich des Erdgeschosses ist es daher erforderlich, den kapillaren Wassertransport im Mauerwerk dauerhaft zu unterbinden. Dazu müssen letztlich Maßnahmen getroffen werden, die das Eindringen von Feuchtigkeit in das Mauerwerk verhindern.

Instandsetzung der Schäden

Zur Analyse des Bauzustands sowie zur Planung und Ausführung nachträglicher Abdichtungen stehen technische Regeln im Wesentlichen in Form von Merkblättern der Wissenschaftlich-Technischen Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. (WTA) zur Verfügung. Diese bieten eine Anleitung zur Vorgehensweise, um ein auf den konkreten Einzelfall abgestimmtes Sanierungsverfahren festlegen zu können.

Infolge der Feuchtigkeit im Mauerwerk kann – insbesondere bei vorhandenem Kalkmörtel – auch die Tragfähigkeit der Wände beeinträchtigt sein. Der Grad der Salzbelastung hat Auswirkungen auf den Feuchtegehalt im Mauerwerk und ist entscheidend hinsichtlich der Materialwahl für ein Putz- oder Anstrichsystem. Der Durchfeuchtungsgrad (DFG) stellt einen entscheidenden Kennwert bei der Wahl von Injektionsverfahren dar; die vorgenommenen qualitativen Feuchtemessungen sind hierfür nicht ausreichend. Insofern muss eine sorgfältige Bauzustandsanalyse unter anderem Folgendes umfassen:

Bei dem untersuchten Gebäude bindet das Kellergeschoss vollständig in das Erdreich ein. Um das Eindringen von Feuchtigkeit in das Mauerwerk zu unterbinden, sind demnach eine nachträgliche Abdichtung der erdberührten Wände inklusive Überarbeitung des Sockelbereichs oberhalb des Geländes und die nachträgliche Herstellung einer Horizontalsperre erforderlich. Dazu stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung.

Eine nachträgliche Horizontalsperre kann mit mechanischen oder chemischen Verfahren hergestellt werden. Die mechanischen Verfahren (Rammverfahren, Maueraustauschverfahren, Mauersägeverfahren) erfordern einen vergleichsweise hohen Aufwand, weshalb heutzutage die chemischen Verfahren (Injektionsverfahren) dominieren. Die Sperrwirkung kann bei Injektionsverfahren auf unterschiedliche Arten erzielt werden. Abhängig vom Injektionsstoff werden die Kapillaren verstopft, verengt und/oder hydrophobiert, so dass ein kapillarer Wassertransport nicht mehr möglich ist. Zur Herstellung der Injektion müssen ein- oder zweireihig geneigte Bohrungen so angeordnet werden, dass durch die Injektion letztlich eine durchgehende, horizontale Wirkzone erreicht wird. Die Bohrlochwinkel und -abstände muss man dabei den Gegebenheiten des Mauerwerks anpassen.
Abhängig von der Bauzustandserfassung können drucklose Injektionen oder Druckinjektionen mit unterschiedlichen Injektionsstoffen (wie PUR-Injektionsharze, Acrylatgele, Alkalisilikate) zur Anwendung kommen.

Bei der nachträglichen Abdichtung der erdberührten Wände ist eine Außenabdichtung anzustreben. Diese kann nach der Freilegung der Kellerwände und der Schaffung eines geeigneten Untergrundes zum Beispiel mit den in der DIN 18195-2 aufgeführten Stoffen hergestellt werden. Wo die Kellerwände nicht von außen zugänglich gemacht werden können, bietet sich eine Schleierinjektion mit einem Injektionsgel an. Dabei kommen zum Beispiel Acrylatgele zum Einsatz, die über Injektionspacker in den an die Kellerwand angrenzenden Baugrund eingebracht werden. Zur Erzielung eines durchgehenden, abdichtenden Gel­schleiers wird im Regelfall ein versetztes Raster der Bohrungen gewählt. Der Materialverbrauch kann vorab anhand des Hohlraumgehalts des Bodens abgeschätzt werden.

Die Herstellung einer nachträglichen Abdichtung erfordert im Regelfall begleitende Arbeiten. Da die im Mauerwerk vorhandene Feuchtigkeit langsam an die Raumluft abgegeben wird, erfolgt eine Kristallisation der zuvor im Wasser gelösten Salze an der Oberfläche der Wand. Das heißt, dass sich – sofern keine weiteren Arbeiten vorgenommen werden – nach Herstellung einer funktionsfähigen Abdichtung das Schadensbild in Form von Ausblühungen an der Wandoberfläche sogar noch verstärken kann. Hierauf sollte der Bauherr beziehungsweise Auftraggeber vorab hingewiesen werden.

Wenn die abgedichteten Wände optischen Ansprüchen genügen sollen, empfiehlt sich die Aufbringung eines Sanierputzsystems. Sanierputze sind durch eine hohe Porosität sowie durch eine hohe Wasserdampfdiffusionsdurchlässigkeit gekennzeichnet. Diese Eigenschaften führen dazu, dass die Kristallisation der Salze nicht mehr an der Wandoberfläche, sondern im Sanierputzsystem erfolgt. Die Oberfläche des Sanierputzes bleibt dabei salzfrei und somit optisch ansprechend. Allerdings darf die Verdunstung nicht durch ungeeignete Anstriche behindert werden. Aufgrund der Kristallisation der Salze im Sanierputzsystem bildet dieses einen „Opferputz“. Bei fachgerechter Herstellung ist jedoch mit einer Lebensdauer des Putzes von etwa 10 bis 15 Jahren zu rechnen.

Literatur

Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. (WTA): Merkblatt 4-5-99/D „Beurteilung von Mauerwerk – Mauerwerksdiagnostik“, Stand 1999

Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. (WTA): Merkblatt 4-6-14/D „Nachträgliches Abdichten erdberührter Bauteile“, Stand 2014

Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. (WTA): Merkblatt 4-4-04/D „Mauerwerksinjektion gegen kapillare Feuchtigkeit“, Stand 2004

Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. (WTA): Merkblatt 2-9-04/D „Sanierputzsysteme“, Stand 2005

Bonk, M. (Hrsg.): „Lufsky Bauwerksabdichtung“, 7. Auflage, Verlag Vieweg + Teubner, 2010

DIN 18195-2: „Bauwerksabdichtungen – Stoffe“, 04/2009

Autor

Dr.-Ing. Marc Göbelsmann ist geschäftsführender Gesellschafter der aedicon GmbH in Berlin sowie öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Schäden an Gebäuden.