Funktionsmörtel von tubag schreiben Geschichte

Ihren Anfang nahm die Mörtel-Geschichte im Jahr 1922, in dem die „Tuffstein- und Basaltlavawerke AG“ von einigen Steinmetzbetrieben in Andernach in der Eifel gegründet wurde. 1929 errichtete das junge Unternehmen ein Werk in Kruft und startete hier mit der Trass-Zement-Produktion.  Ab dem Jahr 1962 begann eine Entwicklung, die den Charakter von tubag bis heute entscheidend prägt: Das Unternehmen setzte die besonderen Eigenschaften von Trass verstärkt für das Sanieren und Restaurieren historischer Bauwerke ein. Trass-Baustoffe bieten für viele der Herausforderungen, die solche Bauwerke stellen, geeignete Lösungen.

Das tubag-Werk in Kruft
Foto: tubag

Im Jahr 2004 stand dann eine große Veränderung an. tubag fusionierte mit quick-mix (heute ebenfalls Teil von Sievert). In der Folge kristallisierte sich der gegenwärtige Name „tubag Trass Vertrieb GmbH & Co. KG“ heraus. Heute hat sich das tubag-Werk in Kruft mit einer Jahrestonnage von mehr als 200 000 t zu einem der größten Trockenmörtelwerke Europas entwickelt.

Vulkanischer Rohstoff aus der Eifel

Der Rheinische Trass ist ein vulkanischer Rohstoff, der bei einem Ausbruch des Laacher-See-Vulkans vor rund 13 000 Jahren in der Eifel entstanden ist und dessen Auswurfmassen sich im Brohltal und im ­Nettetal ablagert haben. Schon von den Phöniziern, Griechen und Römern wurde der Trass genutzt. Besonders aus der Zeit des römischen Imperiums sind viele bedeutende Bauwerke bis heute erhalten geblieben. Baustoffe mit Trass als Bindemittel sind für ihre Dauerhaftigkeit verantwortlich. Das Pantheon und das Kolosseum in Rom zählen hier zu den bekanntesten. Das „Opus Caementitium“, ein Bauhandbuch aus dem 1. Jahrhundert v. Chr., dokumentiert, wie die ­römischen Baumeister Trass mit Ziegelmehl und Kalk gemischt haben.

Trass allein erhärtet allerdings nicht. Erst im Zusammenspiel mit Calciumhydroxid (Ca (OH)₂) findet eine Reaktion statt. In Verbindung mit Kalkhydrat, hydraulischen Kalken oder Zement entwickeln sich hervorragende mörteltechnische Eigenschaften. In den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts wurde Rheinischer Trass vor allem für die Herstellung von großen Betonmassen und „wasserdichten“ Mörteln geschätzt. In der modernen Mörteltechnologie ist das anders, hier wird der Trass aufgrund seiner Eigenschaften als feinkörniger Zuschlagstoff verwendet.

Zementfreie Produkte erobern den Markt

Ein Mörtel nach Maß erfordert eine Auswahl an passenden Zutaten (von links oben im Uhrzeigersinn): Bindemittel, Zuschläge, Sande aus Fremd- und Eigenproduktion. In der Mitte die Farbpigmente.
Foto: Sievert / Guido Wollenberg

In den ersten Jahren ab 1962, in denen sich der Schwerpunkt der Projekte immer weiter auf den Erhalt historischer Gebäude verlagerte, wurde zunächst und für viele Jahre hauptsächlich mit Trass-Zement und Trass-Kalk saniert. Doch bald erweiterte sich das Sortiment um speziell entwickelte Produkte. Durch Fortschritte in der Mörteltechnologie richten sich die Baustoffe immer besser auf die Belange des historischen Bestands aus. Vor allem neue zementfreie Bindemittel auf Basis von natürlich hydraulischen Kalken haben sich in den vergangenen Jahrzehnten im Markt etabliert.

Auch auf der ästhetischen Seite hat sich einiges getan. Mit unterschiedlichen Gesteinskörnungen, farbigen Sanden oder sogar über die Zugabe von Pigmenten lassen sich Putze und Mörtel sehr fein an den Bestand anpassen. Die Möglichkeiten einen „Mörtel nach Maß“ anzubieten, ist heute eine der Kernkompetenzen von tubag. So können von vielen Mörtelprodukten spezielle Varianten beispielsweise für Mauerkronen oder Drainagekörnungen hergestellt werden.

Mörtel für gipshaltiges Mauerwerk

In den 1980er Jahren zeigte sich, dass sich nicht alle Bauwerke für einen Trass-Mörtel eignen. Besonders in Norddeutschland, aber auch in Mitteldeutschland, ist häufig gipshaltiges Mauerwerk zu finden. Werden entsprechende Bauwerke mit hydraulischen Bindemitteln ertüchtigt, kann das in Verbindung mit Feuchtigkeit nach einiger Zeit zur Bildung von Ettringit- und Thaumasitmineralen führen, die das Mauerwerk auseinandertreiben. In diesem Zusammenhang sind die ersten Mörtel speziell für gipshaltiges Mauerwerk entstanden, die ab dem Jahr 1984 produziert wurden.

Neben diesen gipsbeständigen Restaurierungsmörteln, die selbst keinen Gips enthalten, startete ab dem Jahr 2001 ein Projekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), diesmal um einen Mörtel zu entwickeln, bei dem Gips (Sulfatminerale) auch selbst die Bindemittelbasis stellt.

Die Frauenkirche und die Mörtelentwicklung

Mit den Arbeiten an der Frauenkirche begann die funktionale Mörtelentwicklung bei tubag
Foto: Sievert / Sebastian Damberger

Ein wichtiger Meilenstein für die trasshaltigen Bindemittel war der von den Medien intensiv begleitete Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche. Hier leistete tubag ab Mitte der 1990er Jahre für über ein Jahrzehnt einen wichtigen Beitrag. Der Wiederaufbau bildete den Startschuss für eine konzeptionelle und funktionale Mörtelentwicklung, bei der die Produkte mit eigenen Rezepturen an spezielle Aufgaben angepasst wurden. Die jeweiligen Anforderungen des Mauerwerks wurden dabei genauso berücksichtigt wie die Mörtel aus dem Bestand, beispielsweise in Bezug auf ihre Bindemittel, Zuschlagstoffe und Festigkeit. Auch der gezielten Steuerung der Verarbeitungseigenschaften kam eine wichtige Bedeutung zu.

Niedriger Alkali-Gehalt reduziert Ausblühungen

Parallel zur Dresdner Frauenkirche fanden ebenfalls umfangreiche Arbeiten auf der Wachtenburg und auf Burg Hohlenfels statt. Hier wurden Mörtel für das Mauern, Fugen, Putzen, Vergießen und Schlämmen entwickelt und angepasst. Es finden sich sowohl händisch zu verarbeitende als auch maschinengängige Varianten.

Besondere Aufmerksamkeit bei den Untersuchungen an der Frauenkirche wurde dem Alkaligehalt und den Langzeitfestigkeiten gewidmet. tubag stellte anhand der Ergebnisse die Rezepturen für die Trassmörtel auf den Prüfstand und optimierte Inhaltsstoffe und Zusammensetzung. Der Blick richtete sich dabei vorrangig auf die wasserlöslichen Alkaligehalte sowie auf die Früh- und Endfestigkeit. In der Folge konnte tubag Trassmörtel mit den Festigkeiten M 2,5 und M 5 mit Alkaligehalten < 0,1 Prozent präsentieren. Dieser niedrige Alkaligehalt hatte insbesondere für die Reduzierung von Ausblühungen eine wichtige Bedeutung.

Eine neue Ära – die NHL-Mörtel

Auf Burg Hohlenfels wurde zum ersten Mal ein historischer Kalkputz mit natürlich hydraulischem Kalk als Bindemittel eingesetzt
Foto: Sievert / Hanns Hemann

Einen weiteren Schritt in der Entwicklung machte tubag zu Beginn des neuen Jahrtausends. Im Jahr 2002 wurde für die Sanierung des Innenhofs der Burg Hohlenfels bei Limburg zum ersten Mal ein historischer Kalkputz mit natürlich hydraulischem Kalk als Bindemittel eingesetzt.

Das neue Produkt ließ sich in Bezug auf Eigenschaften wie Körnung und Farbe sehr genau dem alten historischen Mauerwerk angleichen und es bewährte sich in diesem ersten Einsatz. Weitere Objekte folgten schnell und halfen die NHL-Produkte mit natürlich hydraulischem Kalk im Markt zu etablieren. Zu den ersten zählte die historische Kaiserpfalz in Ingelheim mit dem Heidesheimer Tor, erbaut um 800 unter Karl dem Großen.

Das Heidesheimer Tor kennzeichnet eine weitere Stufe der Spezialisierung. Mauer- und Fugenmörtel wurden ursprünglich als ein gemeinsames Produkt angeboten, doch nun zeigten sich die Vorteile einer Trennung von Mauer- und Fugmörtel. Denn so ließ sich der Fugmörtel mit farbigen Sanden auf steinsichtiges Mauerwerk und den Bestandsmörtel anpassen. Für unverputztes Mauerwerk bot der eigenständige Fugenmörtel fortan ein Plus an historischer Genauigkeit und farblicher Stimmigkeit.

Die Arbeiten auf  der Festung Ehrenbreitstein in Koblenz im Jahr 2011 brachten eine wichtige neue Besonderheit mit sich. Hier wurde der Mörtel zum ersten Mal in großem Maße auf Maschinentechnik angepasst. Bis zu 14 Teams arbeiteten gleichzeitig an der maschinellen Verfugung des Mauerwerks. Für das unregelmäßige Natursteinmauerwerk der Festungsanlage wurde beispielsweise ein in Körnung und Farbe speziell abgestimmter NHL-gebundener Trockenspritzmörtel für die Fugen entwickelt. Insgesamt wurden auf Ehrenbreitstein rund 20 000 m² Mauerwerk saniert.

Rathaus Leipzig: historische Applikationstechnik

Mit dem selbstgebauten Besen, gefertigt aus Zweigen einer Ligusterhecke, wurde der historische Rillenputz am Rathaus in Leipzig erstellt
Foto: Sievert / Guido Wollenberg

Ein Kontrastprogramm zu Ehrenbreitstein bildete das Rathaus in Leipzig Schönefeld, denn hier waren ein anspruchsvolles händisches Finish und der dazu passende Putz gefragt. Das besondere Merkmal des über 100 Jahre alten Rathauses war die außergewöhnliche Struktur des historischen Rillenputzes an den Außenfassaden. Die hervortretenden Putzstriche zeigten eine leicht nach unten sinkende Oberkante. Ziel der Sanierung im Jahr 2011 war es, die alte Handwerkskunst zu bewahren.

Um den historischen Besenstrichputz mit seiner typisch rauen, unregelmäßig gekämmten, Oberfläche wieder herzustellen, wählte man eine Kombination aus einem maschinengängigen Trass-Kalk-Putz TKP als Unterputz und einem ebenfalls maschinengängigen NHL-P Historischen Kalkputz als Oberputz. Zudem war es erforderlich, dass die Handwerker die Putzstruktur innerhalb von 30 Minuten nach dem maschinellen Putzauftrag händisch vollendeten.

Neben dem Putz selbst spielte dabei auch der richtige Besen eine entscheidende Rolle. Sowohl die richtige Auftragsdicke als auch die passende Strichlänge waren entscheidend. Die Lösung fand sich schließlich in einem selbstgebauten Besen mit Zweigen einer Ligusterhecke. Um mit diesem Besen den Putz so nachzubilden, dass die hervorstehende Oberkante der einzelnen Putzstriche leicht nach unten kippte, ohne die darunterliegende Kante zu berühren, war ein dünnplastischer Putz erforderlich, der nicht zu schnell anziehen durfte. Mit dem NHL-P ließ sich dies hervorragend umsetzen.

Andreaskirche in Worms – NHL-Putz mit farbigen Sanden

Fast zeitgleich zum Rathaus in Leipzig-Schönefeld bekam in Worms der Nord-Ost-Turm der Andreaskirche einen neuen Putz. tubag erweiterte hier das Anwendungsspektrum der NHL-Produkte um eine wichtige Option. Zum ersten Mal wurden farbige Sande verwendet, um einem NHL-Naturputz die gewünschte Farbigkeit zu verleihen. Dieser Putz war nun erstmals ab Werk mit gelbem und rotem Natursand eingefärbt. Das Ergebnis der Arbeiten hat nach Ansicht aller Beteiligten den Erweis erbracht, dass ein NHL-Putz auch ohne einen Anstrich funktioniert.

In den Jahren 2011 und 2012 wurde die Möglichkeit, NHL-Produkte mit farbigen Sanden einzufärben auch auf die Natursteinschlämme NHL-NS übertragen. Eine Schlämme wird in der Regel sehr dünn aufgetragen, dabei folgt der Einsatz einem doppelten Ziel. Er schützt einerseits die Oberfläche und bewahrt andererseits den Blick auf die Struktur des Mauerwerks und das Fugenbild.

Geschlämmte Kirchen in der Eifel

Einen solchen Anwendungsfall zeigt die Pfarrkirche St. Jakobus der Ältere im Eifelort Lonnig. In ihrer ursprünglichen Form aus dem zwölften Jahrhundert war sie eine der wenigen Rundkirchen und zählte damit zu den kunstgeschichtlich bedeutsamsten Kirchen des Rheinlands. Ein Brand zerstörte die Kirche allerdings zu großen Teilen und bei einem Neubau im 19. Jahrhundert setzte man auf den erhaltenen Resten von Turm und Chor auf. Als Erbe der Geschichte findet sich an der Pfarrkirche nun ein Mischmauerwerk aus Tuffstein und Basalt. Bei der Sanierung erhielt die Oberfläche am Hauptschiff eine Mischung aus Putzflächen und steinsichtigem Mauerwerk.

Am Turm hingegen wurden sowohl komplett verputzte Flächen als auch geschlämmte Bereiche umgesetzt. Um der Kirche mit ihren unterschiedlichen Oberflächen ein einheitliches Aussehen zu verleihen, wurden nicht nur Putz- und Fugmörtel in Objektfarbe eingefärbt. Zum harmonischen Erscheinungsbild trug nun auch die Möglichkeit bei, die NHL-Natursteinschlämme farblich anzupassen.

Formulierter Kalk – Die Mischung macht den Unterschied

Im vergangenen Jahrzehnt haben weitere wichtige neue Produktentwicklungen stattgefunden. So stellen die formulierten Kalke eine besondere Variante von Kalkmörteln da. Im Vergleich mit den natürlich hydraulischen Kalken (NHL) und den gemischten hydraulischen Kalken (HL) weisen die formulierten Kalke (FL) einen deutlich höheren frei verfügbaren Kalkgehalt auf. Mit Eigenschaften wie der Frühfestigkeit und dem Festigkeitsverlauf ordnen sie sich zwischen den NHL und den HL-Produkten ein. Zudem können sie in Bezug auf ihre Festigkeiten und die E-Moduli in einer deutlich größeren Bandbreite variiert werden.

Während der Erhärtung entstehen kaum Spannungen zwischen Mörtel und Mauerwerk und die FL-Kalke können noch relativ spät im Jahr verarbeitet werden. Sie können als Bindemittel für Baustellenmischungen genauso eingesetzt werden wie als Bindemittel für Werktrockenmörtel für Mauerwerk und Fugen. Darüber hinaus gibt es Putze, Leichtputze sowie Produkte für spezielle Anwendungsfelder wie Verfüllmörtel oder Dachdeckermörtel.

An der Villa Lindenhaus in Wiesbaden wurde ein Putz auf Basis von FL-Kalk als Unter- und Oberputz verwendet
Foto: Sievert / Guido Wollenberg

Ein aktuelles Projekt ist die Villa Lindenhaus in Wiesbaden. Bei einer mehrere Jahrzehnte zurückliegenden Instandsetzung wurde auf den historischen Kalkputz ein Zementputz aufgebracht, ohne den alten Putz vorher abzunehmen. Fast 75 Prozent des Altputzes wurden dadurch zerstört.

Die viergeschossige Villa aus dem 20. Jahrhundert stellte Anforderungen, die für viele historische Gebäude typisch sind: Die Rezeptur sollte dem im historischen Bestand verwendeten Kalkputz möglichst ähnlich und zementfrei sein. Zudem erforderte der Untergrund aus einem recht weichen Mauerwerk einen angepassten, nicht zu fest werdenden Putz. Auf diese Anforderungen konnte mit einem Kalkputz mit formuliertem Kalk als Bindemittel punktgenau reagiert werden. So erhielt die Villa im Jahr 2022 einen komplett neuen Putzaufbau, bei dem der FL-P Historische Kalkputz als Unter- und Oberputz verwendet wurde.

Besondere Nachhaltigkeit von historischer Bausubstanz

Die vorgestellten Projekte zeigen, welchen Fortschritt die Mörteltechnologie in den vergangenen Jahrzehnten gemacht hat. Diesen fortlaufenden technischen Entwicklungen steht heute das Thema Nachhaltigkeit gleichberechtigt zur Seite. Der vulkanische Ursprung ist ein Erbe, das den Trass zu einem ökologisch sehr wertvollen Baustoff mit guter Ökobilanz und geringem Energieverbrauch macht. Denn der energieintensive Brennprozess wurde schon während der vulkanischen Entstehung vorweggenommen. Dabei kann der Trass einen Teil anderer Bindemittel im Mörtel oder auch im Beton, wie beispielsweise Zement oder Kalk, ersetzen.

Im Umgang mit der historischen Bausubstanz spielt darüber hinaus die schon für ihren Bau eingesetzte „graue Energie“ eine wichtige Rolle. Zu dieser grauen Energie gehören beispielsweise die benötigte Energie zur Herstellung, zum Transport und zur Lagerung von Baustoffen. All das, was in historische Gebäude schon eingeflossen ist, würde bei einem Neubau erneut anfallen und zusätzlich durch den Energieverbrauch für einen Abbruch und die Entsorgung ergänzt werden.

Es ist also sinnvoll, so viel wie möglich zu erhalten und nur dort auszubessern, wo es erforderlich ist. tubag ist hier mit passenden Produkten gut gerüstet und verfügt gleichzeitig über das entsprechende Know-how, um diesen Prozess im Sinne des historischen Bestands zu begleiten.

Quellen: Simon, Walter. Ein Werk der Natur: „Trass“. Erschienen im Q4 Magazin 03 2016.

Egloffstein, Dr. Petra. Reparaturmörtel für gipshaltiges Mauerwerk. 7. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken, 14.-15.7. 2021, Esslingen.

Autor

Guido Wollenberg ist Fachjournalist der Agentur Wollenberg-Frahm PR in Frechen. Er betreut unter anderem die Firma tubag bei der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit und schreibt als Autor unter anderem für die Zeitschriften bauhandwerk und dach+holzbau.