Von Sylvia Stürmer und Hermann G. Meier
Als Sanierputze Anfang der 1980er-Jahre eingeführt wurden, waren sich die damals wenigen Hersteller darüber im Klaren, dass diese Produkte nur bei richtigem Einsatz erfolgreich sein können. Der höhere Preis für Sanierputze, im Vergleich zu anderen Trockenmörteln, resultierte auch daraus, dass ein erhöhter Beratungsaufwand notwendig war – und das gilt nach wie vor. Schon bald wurde der Wunsch an die Wissenschaftlich-Technische-Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege (WTA) herangetragen, für dieses Spezialprodukt ein Merkblatt zu erarbeiten. Um 1985 erschien das erste WTA-Merkblatt für Sanierputze. Seither ist dieses Merkblatt von Zeit zu Zeit überarbeitet worden, um die Anwendung von Sanierputzsystemen sicherer zu machen.
Fehlanwendungen von Sanierputzsystemen werden leider immer wieder vorkommen. Die Probleme nahmen zu, als weitere Trockenmörtel-Hersteller, sozusagen als „Trittbrettfahrer“, mit Sanierputzen auf den Markt kamen und den notwendigen Beratungsaufwand nicht betreiben wollten. Die vor Jahren von der WTA angebotene Zertifizierung der Systeme, die von den Herstellern gut angenommen worden ist, trägt zur Qualitätssicherung der Sanierputzprodukte bei, löst das Problem der Fehlanwendung aber auch nicht. In Bezug auf die Aussagen von technischen Merkblättern der Hersteller wäre vorzuschlagen, dass die WTA-Zertifizierungskommission strenger auf die jeweiligen Merkblattaussagen achtet. Leider werden technische Merkblätter auch als Marketinginstrument genutzt, mit der erhöhten Gefahr von Fehlanwendungen. Objektbezogene Beratungen und Schulungen, vor allem auch der Mitarbeiter von Baustoffhändlern, sind nach wie vor sehr wichtig. Im Folgenden wird beschrieben, wie Fehlanwendungen vermieden werden können.
Das könnte Sie auch interessieren
Sanierputz nach WTA
In diesem Beitrag wird nur Bezug genommen auf Produktsysteme, die alle Anforderungen des zurzeit gültigen WTA-Merkblatts „Sanierputzsysteme“ erfüllen und zertifiziert sind. Sanierputzsysteme nach WTA sind mineralische Putze, hergestellt aus entsprechend zusammengesetzten Trockenmörteln, mit hoher Porosität und Wasserdampfdurchlässigkeit bei gleichzeitig verminderter kapillarer Leitfähigkeit. Zum System gehören Spritzbewurf, Grundputz WTA, Sanierputz WTA und gegebenenfalls Beschichtungen wie Oberputz oder Anstrich, die zum System passen.
Sanierputzsysteme werden vorzugsweise auf feuchtem und/oder salzhaltigem Mauerwerk eingesetzt, vor allem als flankierende Maßnahme, wenn vorher vertikale und/oder horizontale Abdichtungsmaßnahmen ausgeführt worden sind. Weiterhin sind dem WTA-Merkblatt zu entnehmen:
- Anwendungsgrenzen,
- Anforderungen an Sanierputzsysteme,
- Voruntersuchungen,
- Prüfverfahren,
- Qualitätssicherung und Zertifizierung,
- Verarbeitungshinweise,
- Bewertung der Salzbelastung sowie
- Maßnahmen in Abhängigkeit von der Salzbelastung des Putzgrundes.
Nach dem Stand der Technik sollen erhärtete Sanierputzmörtel gleiche, dem Merkblatt entsprechende Eigenschaften aufweisen, ob sie nun von Hand, mit dem Labormischer oder mit unterschiedlichen Mischpumpenmaschinen an der Baustelle aufbereitet werden.
Erforderliche Voruntersuchungen
Sanierputzsysteme nach WTA können innen und außen eingesetzt werden, im Außenbereich auch in Sockelzonen, da sie frostbeständig sind. Ob solche Systeme sinnvoll in Erwartung eines langfristigen Sanierungserfolges eingesetzt werden können, richtet sich nach den vorgefundenen Bedingungen. Aus diesem Grunde müssen eigentlich immer entsprechende Voruntersuchungen stattfinden, die Aufschluss über die Feuchtigkeitsursachen und die Salzbelastung im Mauerwerk geben. Nur in Ausnahmefällen und wenn es sich um kleinere Flächen handelt, mag die Erfahrung nach Sichtprüfung gegebenenfalls ausreichen. Aus feuchte- und salzgeschädigten Mauerwerksbereichen müssen gezielt Proben entnommen werden, die die notwendigen Rückschlüsse auf die Feuchtigkeitsursachen und die Salzbelastung zulassen.
Die bei den Probenahmen vorherrschenden Klimadaten und sonstigen Objektrandbedingungen werden festgehalten. Durch Messungen im Labor kann auch geklärt werden, ob es sich bei der Feuchteursache zum Beispiel vorwiegend um Hygroskopizität der Salze handelt. Es muss darauf hingewiesen werden, dass Untersuchungsergebnisse von lediglich ein bis zwei im Rahmen des „Kundendienstes“ der Hersteller entnommenen Proben kaum ausreichend aussagefähig sind!
Planung und Sanierungsziel
Die Ergebnisse der Voruntersuchungen und deren qualifizierte Interpretation sind die Basis für eine entsprechende Instandsetzungsplanung und die daraus folgende Leistungsbeschreibung. Dabei ist zu beachten, dass objektspezifische Gegebenheiten im Zusammenhang mit den zur Verfügung stehenden Mitteln häufig zu eingeschränkten Maßnahmen führen, die die Haltbarkeit der Maßnahme erheblich einschränken können. In solchen Fällen muss von verkürzten Standzeiten beziehungsweise „Wartungsintervallen“ ausgegangen werden, die den Baubeteiligten bewusst sein und vom Bauherrn akzeptiert werden müssen.
Maßnahmen in Abhängigkeit vom Versalzungsgrad
Der Versalzungsgrad wird an Mauerwerks- und Putzproben ermittelt. Man kann nun der Meinung sein, dass der vorhandene Putz vor Aufbringen eines Sanierputzsystems ohnehin entfernt wird und somit auf die Untersuchung von Putzproben verzichtet werden könnte. Der Altputz ist aber eine Visitenkarte, er gibt wichtige Hinweise auf den Zustand des Mauerwerks. Es ist daher sinnvoll, zusätzlich zu den Mauerwerks- auch Putzproben zu untersuchen.
Die Tabellen 6.1 und 6.2 im WTA-Merkblatt sind die Grundlage für die Bewertung der Salzbelastung. Aus Tabelle 7 sind die Maßnahmen in Abhängigkeit von der Salzbelastung des Putzgrundes zu entnehmen. Je nach Salzbelastung werden die Sanierputzsysteme ein- oder zweilagig aufgebracht. Nach den Erfahrungen der Autoren hat sich das System „1. Lage: Porengrundputz, 2. Lage: Sanierputz“ sehr gut bewährt, und zwar bei geringer bis hoher Salzbelastung. Der Porengrundputz ist dann gleichermaßen Pufferschicht, Ausgleichsschicht und zusätzlicher Speicherraum für Salzablagerungen. Besonders wichtig ist auch die Einhaltung der vorgeschriebenen Schichtdicken. Ein nur zehn Millimeter dicker, einlagig aufgebrachter Sanierputz funktioniert nur dort, wo er nicht nötig gewesen wäre!
Die Auswirkung der Salze hängt von deren Art, Konzentration und dem Feuchteangebot ab. Wird aufgrund von Voruntersuchungen eine geringe Salzbelastung festgestellt, so sind vor allem dann Maßnahmen erforderlich, wenn ein hoher Durchfeuchtungsgrad vorliegt. Solche Maßnahmen können zum Beispiel sein: vertikale beziehungsweise horizontale Abdichtungen, Trocknung und als flankierende Maßnahme ein Sanierputzsystem. Können solche Maßnahmen nicht durchgeführt werden, das heißt, kapillare Feuchte- und Salztransporte finden weiterhin statt, dann können besondere kapillar leitfähige Putze verwendet werden, auf die noch eingegangen wird.
Wie feucht darf ein Mauerwerk sein?
Eine pauschale Aussage dazu ist nicht möglich. Selbst auf ein nahezu gesättigtes Mauerwerk (Durchfeuchtungsgrad über 90 Prozent) kann ein Sanierputz aufgebracht werden, wenn das Mauerwerk tragfähig ist und die Putzhaftung ermöglicht wird. Trocknungsvorgänge des Wandaufbaus können je nach Art der Trocknung und deren Geschwindigkeit zu Schwindspannungen führen, die mit einer erhöhten Neigung zur Bildung von Schwindrissen einhergehen.
Handelt es sich um aufsteigende Feuchte und wird der Feuchtenachschub durch geeignete Abdichtungsmaßnahmen unterbunden, dann kann das Mauerwerk langsam durch die mögliche Wasserdampfdiffusion und geringe Kapillarität des Sanierputzes Feuchte abgeben. Es wird sich mit der Zeit ein durch die Hygroskopizität vorhandener Salze erhöhter Gleichgewichtsfeuchtegehalt einstellen. Werden keine Sperrschichten eingebaut oder funktionieren diese nicht, dann reicht die Transportleistung des Sanierputzes, die ja vorwiegend über Diffusion erfolgt, nicht aus und es besteht die Gefahr, dass die Salz- und Feuchtefront höher steigt.
Dem WTA-Merkblatt ist zu entnehmen, dass der geschädigte Altputz mindestens 80 Zentimeter über die sichtbare oder durch Untersuchungen abgegrenzte Schadenszone zu entfernen ist. Befindet sich über dieser Zone Altputz mit historischen Malereien, dann darf auf keinen Fall der Sanierputz bis an den Altputz herangeführt werden. Entweder es werden im geschädigten Bereich zum Schutz des Mauerwerks übliche Kalk- beziehungsweise Kalkzementputze aufgebracht, die von Zeit zu Zeit erneuert werden müssen. Besser wäre es jedoch, einen kapillar besonders leitfähigen Putz zu verwenden, der noch beschrieben wird. Die Kalk- beziehungsweise Kalkzementputze sollten im Kontakt zu wertvoller Substanz einen sehr geringen Gehalt an leicht löslichen Eigensalzen haben – das heißt, vor allem einen niedrigen löslichen Alkaligehalt aufweisen, um den historischen Bestand nicht zusätzlich zu belasten.
Klimabedingungen im Verarbeitungszeitraum
Hier soll vor allem auf den Innenbereich eingegangen werden. Sanierputzsysteme werden häufig zum Verputzen feuchter Kellerräume eingesetzt. Hier muss natürlich vorab geprüft werden, welche Ursache die Kellerfeuchte hat. Wenn durch die Kelleraußenwände und auch über den Fundamentbereich zu viel Feuchtigkeit eindringt, dann sind auch Sanierputze überfordert. Haben Voruntersuchungen ergeben, dass Sanierputz eingesetzt werden kann, dann muss dafür gesorgt werden, dass der frisch aufgebrachte Putz nicht nur erhärten kann, sondern es müssen auch möglichst bald die hydrophobierenden Zusatzmittel wirksam werden können. Dazu bedarf es unter anderem in Abhängigkeit vom hydrophobierenden Zusatz des jeweiligen Herstellers gewisser klimatischer Randbedingungen.
Das WTA-Merkblatt geht von einer relativen Luftfeuchte größer 70 Prozent aus. In der Firma des Mitautors war es immer ein Schwerpunkt der Weiterentwicklung, zu erreichen, dass die Hydrophobie möglichst schnell einsetzt; hier sind in den letzten Jahren gute Erfolge erzielt worden. Dennoch bleibt die relative Luftfeuchte während der Erhärtung des Putzsystems die „Achillesferse“. In üblichen Kellerräumen, die die Mehrzahl der Sanierungsobjekte bildet, wird sie in der Regel jedoch eingehalten. Bei offenen Großbaustellen lassen sich die Bedingungen meist jedoch nicht erfüllen. Solche Sanierungsprojekte kommen in der Praxis allerdings nur selten vor. Grundsätzlich muss ein bauphysikalisch einwandfreies Raumklima sowohl während der Instandsetzung als auch während der Nutzung die Tauwasserfreiheit beziehungsweise eine begrenzte Tauwasserbildung sicherstellen.
Räume mit dauernd hoher Luftfeuchte
Sollen Sanierputzsysteme im Innenbereich zur Anwendung kommen, so ist es wichtig, in den Räumen, die ständig hohe oder stark wechselnde Luftfeuchten aufweisen, eine Raumklimauntersuchung vorzunehmen. Besteht die Gefahr, dass der Taupunkt ständig innerhalb des Sanierputzquerschnittes liegt, dann wird das anfallende Tauwasser auch bei einem an sich funktionsfähigen Sanierputz über kurz oder lang zur Durchfeuchtung führen, auch Algen- und Schimmelbildung kann auftreten. Neben Maßnahmen, wie eine abhängig vom Außenklima gesteuerte Raumbelüftung und/oder eine Sockeltemperierung, wurden auch Kombinationen mit Wärmedämmputz oder Mineralwolle-Dämmplatten mit Sanierputz mit positivem Erfolg angewendet.
Sanierputz an der Sockelzone außen
Viele Schäden entstehen im Sockel- und Spritzwasserbereich, deshalb werden hier vielfach Sanierputzsysteme eingesetzt – so wie es auch in der Sockelrichtlinie [1] empfohlen wird. Seit der 3. Auflage dieses Regelwerks von 2013 wird bei Salzausblühungen im Putz unter 5.2 „Instandsetzung von Sockelschäden“ explizit auf das WTA-Merkblatt Sanierputzsysteme verwiesen.
Sanierputze sollten idealerweise nur dann auf die vom Altputz befreiten Sockelflächen aufgebracht werden, wenn die Schäden zum Beispiel durch Tausalz hervorgerufen worden sind und es sich nicht um dauernasse Sockel handelt, da ansonsten die Haltbarkeit zwangsläufig eingeschränkt ist. Für Abdichtungen unterhalb der Geländeoberkante ist Sanierputz nicht geeignet.
Um spätere Kapillarwanderungen in den Sanierputz und zwischen Beschichtung und Sanierputz zu unterbinden, sollte der Feuchteschutz/Putzabdichtung – wie bei anderen Sockelputzen, siehe auch Sockelrichtlinie – bis mindestens fünf Zentimeter über die Geländekante geführt werden. Noch besser wäre eine Trennung zwischen Beschichtung im erdberührten Bereich und Sanierputz über dem Gelände. Der Sockel- beziehungsweise der Spritzwasserbereich, dem in den neuen Abdichtungsnormen der 185XX-Reihe die separate Wassereinwirkungsklasse W4-E zugeordnet wurde, ist und bleibt ein Wartungsbereich. Auch mit Sanierputzsystemen ist eine dauerhafte Instandsetzung von permanent mit großen Tausalzmengen beaufschlagten Sockelflächen schwierig.
Wo keine Sperrmaßnahmen möglich sind
Schon weiter oben war von besonderen kapillar leitfähigen Putzen die Rede. Der Ansatz ist folgender: hoher kapillarer Wassertransport an die Putzoberfläche bei gleichzeitiger Stabilität des Putzgefüges. Mit üblichen Kalk- beziehungsweise Kalkzementputzen ist keine nachhaltige Lösung möglich. Diese Putze unterliegen einer Untersuchung am Fraunhofer-Institut IBP zufolge einer Trocknungsblockade, siehe dazu Literaturquelle [2].
Ein wirklich stabiles Putzgefüge lässt sich für derart salzbeaufschlagte Mörtel nur mit möglichst sulfatbeständigen und alkaliarmen Zementen erreichen. Auch das Porengefüge muss für den langzeitigen Kapillartransport geeignet sein. Auf solche Putze sollten auch keine Beschichtungen aufgebracht werden. Stattdessen kann der Putz eingefärbt werden. Erfahrungsgemäß können Salzausblühungen von Zeit zu Zeit abgekehrt werden – insbesondere, wenn sie keine stark hygroskopischen Wirkungen entfalten. Im Laufe der Zeit kann es auf Sanierputzen zu Salzdurchschlägen kommen.
Deshalb wurde bei der Sanierputzentwicklung auf das sehr stabile Putzgefüge besonderer Wert gelegt. Sie behalten deshalb, im Gegensatz zu rein kalkgebundenen Putzen mit anderen Festigkeiten und Porenarten, selbst dann ihre Festigkeit, wenn Salze an die Oberfläche kommen. Derartige Ausblühungen sind dann lediglich optische Mängel. Es kann also nicht von vornherein von einer schadensfreien Oberfläche als Sanierungsziel ausgegangen werden, was in der Regel der Anspruch eines Sanierputzes nach WTA ist. Auch Porengrundputz allein (ohne die Sanierputzlage) wurde schon mehrfach mit Erfolg für diesen Anwendungsbereich eingesetzt.
Einfluss der Ausführung
Die häufigsten Ursachen bei Mängeln mit Sanierputzen sind Ausführungsfehler. Umfangreiche Voruntersuchungen, qualifizierte Planungen und hochwertige Sanierputzprodukte sind hinfällig, wenn die Ausführung selbst und/oder die Randbedingungen bei der Ausführung mangelhaft sind. Zum Teil wird vom Verarbeiter die Untergrundvorbereitung vernachlässigt oder es herrschen nach der Ausführung so hohe Luftfeuchten im Raum, dass der Putz nicht trocknen kann. Dann können Salze gegebenenfalls bereits durchschlagen, bevor der Sanierputz überhaupt seine technischen Eigenschaften, wie die Hydrophobie, aufgebaut hat. Hier sind in jedem Fall auch die den Bau Überwachenden gefordert.
Entwicklung und Forschung
Mitte der 1970er-Jahre entwickelte der Bauphysiker Dieter Schumann erste Sanierputze aufgrund von negativen und positiven Erfahrungen auf verschiedenen Baustellen. Auch das vom Mitautor entwickelte zweilagige Sanierputzsystem, bestehend aus Porengrundputz und Sanierputz, entstand auf Basis theoretischer Überlegungen. Wissenschaftliche Institute befassten sich erst im Rahmen des großen Denkmalpflege-Forschungsprogrammes seit Anfang der 1990er-Jahre mit Sanierputzsystemen. Anlässlich des WTA-Seminars „Sanierputzsysteme“ im September 1995 berichteten Wissenschaftler zum ersten Mal über neuere Ergebnisse der Forschung im Zusammenhang mit Sanierputzsystemen [3].
Bis heute wurden an verschiedenen Instituten immer wieder Untersuchungen an Sanierputzsystemen durchgeführt. In Bezug auf die richtige Zusammensetzung der Sanierputzmörtel hat sich schon bald gezeigt: Als Bindemittel sollten ausschließlich geeignete Zemente verwendet werden, die trotz des notwendigen großen Porengehalts für ausreichend Stabilität des Gefüges sorgen – mit ausreichend schneller Festigkeitsentwicklung auch unter kühlen Bedingungen, wie in Kellern etc.
Die sogenannten Kalksanierputze, die für die Denkmalpflege konzipiert worden sind, haben sich kaum bewährt. Für die Funktionsfähigkeit in Gegenwart der Salze muss das Makroporensystem unterschiedliche Porenarten in bestimmten Anteilen aufweisen. Was Dieter Schumann und der Mitautor anfangs empirisch erfassten, konnte später wissenschaftlich belegt werden. Die Porenräume von Leichtzuschlägen, wie Bims, sind eher in der Lage, Salze aufzunehmen, während Salzlösungen in Tensidluftporen weniger gern einwandern und sie keinesfalls „verstopfen“. Für die Funktion und Lebensdauer von Sanierputzen sind aber Porenräume, die sich nicht oder nur wenig füllen, sehr wichtig.
Dies gewährleistet, dass die guten Wasserdampfdiffusionseigenschaften auch auf Dauer erhalten bleiben. Denkt man insbesondere an den Bauherrn, der möglichst langfristig schadensfreie und möglichst auch ausblühfreie Putzoberflächen erwartet, so kommt der Sanierputzformulierer nicht umhin, sein Produkt mit sorgfältig angepassten hydrophoben Zusatzmitteln auszurüsten, die ihre Wirkung schnell entfalten und auch lange wirksam bleiben. Die für die Sanierputzentwicklung ursprünglich zugrunde gelegten theoretischen Überlegungen wurden durch die späteren wissenschaftlichen Untersuchungen weitestgehend bestätigt.
Ästhetischer Anspruch
Mit Weiterentwicklungen wie Sanierputz-Rezeptierungen in Weiß und pigmentiert wurden von einzelnen Herstellern auch Möglichkeiten geschaffen, auf farbige Beschichtungen, die auf Ausblühungen und hygroskopische Wirkungen empfindlich reagieren, zu verzichten. Mit unterschiedlichen Rezepturen für verschiedene Varianten der Oberflächenbearbeitung sind die Sanierputzsysteme auch geeignet, historische Putzweisen nachzuempfinden. So können sie beispielsweise zum Erhalt traditioneller Putzquaderungen oder dickschichtiger Kratzputze beitragen.
Sanierputz kurz zusammengefasst
Um Fehlanwendungen zu vermeiden, müssen nach wie vor besonders die Hersteller in ihrer beratenden Funktion den Ursachen bekannter Mängel und Schäden gewissenhaft nachgehen. Das wird zum Teil leider dadurch erschwert, dass Sanierputzsysteme von den Ausführenden ohne Beratung beziehungsweise ohne fachgerechte Planung bezogen werden. Sanierputzsysteme sind keine Alleskönner, haben sich aber über drei Jahrzehnte bei richtiger Anwendung sehr gut bewährt. Soweit die Sanierputzsysteme im Produktsortiment der Hersteller einen entsprechenden Stellenwert haben, wurden sie – auch unter Einbeziehung moderner Analyseverfahren und Langzeitversuche – stets weiterentwickelt und verbessert.
Die Beratung durch erfahrene Mitarbeiter der Hersteller und vor allem die richtige Planung der Maßnahmen durch geeignete, mit historischer Bausubstanz vertrauter Fachplaner sind äußerst wichtig. Architekten gelangen in diesem sehr speziellen Themenfeld verständlicherweise an Grenzen. Doch nach den Erfahrungen der Autoren, auch unter Langzeitbeobachtungen an Objekten, besteht kein Grund, an den Sanierputzsystemen zu zweifeln – wenn sie dort eingesetzt werden, wofür sie entwickelt und nach Voruntersuchungen angeraten wurden.
Dr.-Ing. Sylvia Stürmer ist Professorin für Baustofftechnologie, Bauchemie, Bauphysik und Bausanierung an der HTWG Konstanz und Leiterin des WTA-Referates 2 „Oberflächentechnologie“.
Dipl.-Ing. Hermann G. Meier war bis 1999 Geschäftsführer des Trockenmörtelherstellers Colfirmit Rajasil (jetzt Heck Wall Systems).
Dieser Beitrag erschien erstmals in der Ausgabe 5 der Zeitschrift Bausubstanz des Fraunhofer IRB Verlags.
Literatur
- Richtlinie für die fachgerechte Planung und Ausführung des Fassadensockelputzes sowie des Anschlusses der Außenanlagen, Fachverband der Stuckateure für Ausbau und Fassade und Verband Garten-, Landschafts-und Sportplatzbau Baden-Württemberg e. V. (Hrsg.), August 2002, 2. Auflage 03/2004, 3. Auflage 01/2013
- Künzel, H., Trocknungsblockade durch Mauerversalzung, Bautenschutz & Bausanierung, Heft 4/1991
- Sanierputzsysteme, WTA-Schriftenreihe, Heft 7, Aedificatio-Verlag GmbH, Freiburg 1995
- WTA-Merkblatt 2-14, Ausgabe 07.2019/D, Funktionsputze
- WTA-Merkblatt 4-9, Ausgabe 12.2019/D, Instandsetzen von Gebäude- und Bauteilsockeln
