Schadensbeispiel
Schadensbeispiele
Vortrag
“Die Notwendigkeit der Energieeinsparung führte zur Entwicklung großformatiger leichter Mauersteine und zu Veränderungen in der Art und Anwendung des Mauermörtels. Zum Einen werden Leichtmauermörtel verwendet und zum Anderen dünnere Mörtelschichten bzw. – bei Stoßfugen – keine Vermörtelung. Dies ist nicht ohne Einfluss auf die Stabilität des Leichtmauerwerks und kann die Ursache für Mauer- und Putzschäden sein. Eine spezielle Schadensart sind Vertikalrisse in Wandecknähe.”
Sachverhalt
Bei Leichtmauerwerk kann man neben horizontalen Putzrissen in Verbindung mit Lagerfugen manchmal auch Mauer- und Putzrisse beobachten, die vertikal in der Nähe von Gebäudeecken verlaufen. Zwei Beispiele solcher Schäden sind in Bild 1 bei Leichtziegelmauerwerk und in Bild 2 bei Porenbetonmauerwerk – jeweils ohne Stoßfugenvermörtelung – dargestellt. Bezeichnend ist, dass solche vertikalen Risse vorwiegend im Erdgeschoss auftreten, wie Bild 2 erkennen lässt. Dass der Putzriss im Mauerwerk weitergeführt wird, geht aus Bild 3 hervor. Die offenen Stoßfuge haben infolge Kerbwirkung Risse in den jeweils angrenzenden Steinen zur Folge.
Bild 1: Wohnhaus aus verputzem Leichtziegelmauerwerk
Bild 2: Wohnhaus aus verputztem Porenbeton-Planblockmauerwerk mit Vertikalrissen in Ecknähe des Erdgeschosses (Risse nachgezeichnet).
Bild 3: Vertikaler Mauerriss in verputztem Leichziegelmauerwerk, der sich nach partiellem Entfernen des Putzes als Kerbriss der Stoßfugen erweist, der durch den angrenzenden Stein durchgeht. (Foto: U. Erfurth)
Bild 4: Schematische Darstellung der Formänderungs-Tendenzen bzw. Spannungen bei einem freien und einem eingespannten Würfel bei Druckbelastung. Freier Würfel A: Der Druck veranlasst senkrecht dazu Querzug und Randablösungen. Eingespannter Würfel B: Der Druck veranlasst seitliche Gegenkräfte, die eine Formänderung bzw. Schädigung verhindern.
Ursachen
Eine fehlende Stoßfugenvermörtelung beeinträchtigt die Tragfähigkeit einer Mauer nicht, wie durch Druckversuche an Mauerproben nachgewiesen werden kann. In den Außenwänden eines aus solchem Mauerwerk errichteten Gebäudes treten aber auch Querkräfte senkrecht zur Hauptdruckbelastung auf. Zugkräfte senkrecht zum Mauerwerk, z.B. durch schwindende Betondecken verursacht, haben die manchmal auftretenden Horizontalrisse längs der Lagerfugen zur Folge, wie auch in Bild 1 ersichtlich [1]. Zugkräfte in der Mauerebene können zu den geschilderten Vertikalrissen führen, wenn die entstehenden Kräfte vom Mauerverband insgesamt nicht aufgenommen werden können. Bei offenen Stoßfugen hängt dies allein vom Verbund über die Lagerfugen ab.
In den beiden geschilderten Fällen bewirkt die Belastung des Erdgeschossmauerwerks durch den Giebel bzw. das 1.Obergeschoss mit Dach Zugkräfte im Mauerwerk, die verständlicherweise im Erdgeschoss am größten sind. Im Mittelbereich der Wand treten dabei andere Spannungs- bzw. Verformungssituationen auf als in den Randbereichen an den Mauerecken. Dies sind analoge Verhältnisse wie bei einem Würfeldruckversuch: Auch hier erfolgt die Verformung bzw. Schädigung durch Zugkräfte, die senkrecht zur vorgegebenen Druckbelastung entstehen, wie in Bild 4 schematisch dargestellt ist. Der Schaden entsteht an den Rändern des Würfels (Bild 4, links) entsprechend den Verhältnissen an den Gebäudeecken, während bei seitlicher Einspannung bzw. Verformungsbehinderung des Würfels kein Schaden entsteht (Bild 4, rechts) entsprechend den Verhältnissen am Gebäude in Wandmitte.
Ob sich im Einzelfall ein Schaden ausbildet, hängt einmal von der Querfestigkeit des Steines ab; insbesondere bei sehr anisotropen Leichtziegeln können hier große Unterschiede auftreten. Zum Anderen ist entscheidend, ob die Lagerfugen einen solchen Mauerverband bewirken können, um die fehlende Stoßfugenvermörtelung zu kompensieren. Dies kann bei Klebefugen von Porenbetonwänden offensichtlich manchmal ein Schwachpunkt sein.
Sanierung
Die gegebene »Instabilität« des Leichtmauerwerks, die sich nicht auf die Tragfähigkeit bezieht, sondern unter dem Einfluss von Querkräften eine gewisse »Beweglichkeit« des Putzgrundes zur Folge hat, muss bei der Putzauswahl berücksichtigt werden [2, 3], was bisher leider oft nicht in ausreichendem Maße der Fall ist. Zwischen dem abschließenden Oberputz und dem Mauerwerk muss ein schubweicher Grundputz angeordnet werden, der gewisse Bewegungen des Putzgrundes ermöglicht, ohne sie auf den Oberputz zu übertragen und in diesem Risse zu verursachen. Es ist somit ein Putzsystem erforderlich mit aufeinander abgestimmtem Grundputz und Oberputz, das diese »Entkopplung« zwischen Putzgrund und Oberputz bewirken kann. Wie Messungen nach dem neuen Prüfverfahren »Scherzug« zur Ermittlung des »Entkopplungsmaßes« ergeben, ist es zweckmäßig, ein Putzsystem aus einem weichen Grundputz und einem harten Oberputz zu wählen (Bild 5), also nach dem Prinzip »hart auf weich«. Weiteres hierzu ist den angegebenen Literaturstellen zu entnehmen.
Bild 5: Entkopplungsmaße von handelsüblichen Leichtputzsystemen in Abhängigkeit von der Härte der 15 mm dicken Grundputze mit Angabe der Härte der jeweiligen 5 mm dicken Deckputze. Die Putzhärte wurde über die »Bohrhärte« ermittelt (Näheres in [3]). Der mit Kreis angegebene Messpunkt 65 repräsentiert den Putz des Gebäudes in Bild 1, an dem Risse aufgetreten sind. Die Dicke der Deckputze wurde mit 5 mm abweichend von von den Gepflogenheiten der heutigen Praxis ausgeführt.
Zwar ist es üblich, für Leichtmauerwerk aus porosierten Hochlochziegeln oder Porenbeton Leichtputze nach DIN 18550-4 zu verwenden, doch sind deren Eigenschaften in der Regel nicht denen eines »Entkopplungsputzes« gleichzusetzen. Der oft nur in Korndicke von 2 oder 3 mm aufgebrachte Oberputz kann nicht die erforderliche Zugkraft aufbringen. Hierzu muss der Putz mindstens 5mm dick sein ohne starke Strukturierung, welcher die Putzschicht schwächt.
Wenn der Schaden bei einem Leichtputz – wie beschrieben – aufgetreten ist, dann kann nach Säuberung der Oberfläche und ggf. Entfernen von Anstrichschichten zur Sanierung ein geeigneter Oberputz aufgebracht werden, der in Verbindung mit dem vorhandenen Leichtputz dann ein entkopplungsfähiges Putzsystem bildet. Zur Sicherheit kann mittig in den Oberputz ein Armierunggewebe eingelegt werden. In dem Schadensfall Bild 2 wurde mit Erfolg so verfahren.
Wenn der schadhafte Putz kein Leichtputz ist, sondern härter und dichter und nicht problemlos entfernt werden kann, dann sind andere Maßnahmen zu erwägen, die von den im Einzelfall gegebenen Verhältnissen abhängen.
Erkenntnisse aus den Schäden
In den vergangenen Jahrzehnten stand – wie bereits erwähnt – die Erhöhung des Wärmeschutzes von Außenwänden im Vordergrund der Entwicklungsaktivitäten, ohne sich ausreichend um die dadurch bedingten Auswirkungen auf den Putz zu kümmern. Am ehesten haben sich die Hersteller von Porenbeton mit dem Putzproblem befasst, da das Schwinden des Porenbetons dafür Anlass gab. Es wurden Werkmörtel mitgeliefert (Leichtputze), die dem Wandmaterial besser angepasst waren als Normalmörtel. Die Ziegelhersteller haben hingegen auf die guten Erfahrungen beim Verputzen von Ziegelmauerwerk in der Vergangenheit hingewiesen und nicht erkannt, dass beim heutigen Leichtziegel andere Verhältnisse vorliegen als beim früheren massiven Vollziegelmauerwerk.
Erschwerend kam in beiden Fällen hinzu, dass die in Normen und Merkblättern festgelegte Putzregel »weich auf hart« über das Verhältnis von Oberputz zu Unterputz dem jetzt erkannten zweckmäßigen Aufbau eines Putzsystems für Leichtmauerwerk entgegenstand, obwohl dieses Prinzip seit Jahren mit besten Erfahrungen bei Wärmedämmputzsystemen nach DIN 18550-3 und bei Wärmedämmverbundsystemen zur Anwendung kommt. Man muss berücksichtigen, dass die DIN 18550, Teile 1 und 2, aus der Zeit der Baustellenmörtel und des konventionellen Mauerwerks stammt und hinsichtlich des Putzaufbaus für das heutige Leichtmauerwerk nicht mehr zutrifft. Deshalb sollte bei Leichtmauerwerk in Schadensfällen nicht mehr darauf Bezug genommen werden.
Schadensregulierung und Planungshinweise
Die Kostenregulierung gestaltet sich beim Auftreten des beschriebenen Schadens meist sehr schwierig. Es wurden nämlich in der Regel genormte Steine verwendet, die mit genormtem Mörtel vermauert und mit überwachtem Putzmörtel verputzt worden sind. Dass bei Leichtziegeln der Grad der Anisotropie (ausgedrückt im Verhältnis der Querdruckfestigkeit zur Normaldruckfestigkeit [2]) eine Rolle spielen kann, ist eine Vermutung, der aber noch nicht näher nachgegangen worden ist. Auch die architektonische Baugestaltung kann die Rissentstehung begünstigen. Hinzu kommt die handwerkliche Verarbeitung. Es gibt somit eine Reihe von Unsicherheiten, die zusammen den Schaden bewirken können und welche die anhaltende Diskussion über das Verputzen von Leichtmauerwerk in den letzten Jahrzehnten veranlasst hat.
Zugegeben, es gibt viele Häuser aus Leichtmauerwerk ohne die beschriebenen Schäden. Unbekannt ist jedoch, wie groß der »Sicherheitsabstand« zu einem Schadensereignis jeweils ist. Dass zu einem hochwärmedämmenden Leichtmauerwerk ein angepasster hochwertiger Außenputz gehört, ist einzusehen. Wählt man dafür ein Leichtputzsystem der vorgestellten Art, dann ist auf jeden Fall eine erhöhte Sicherheit zur Vermeidung von Schäden gegeben.
Literaturnachweis
[1] Künzel, H.: Fassadenputz auf Leichtziegelmauerwerk, Mauerwerksbedingte Risse. Bauschäden-Sammlung, Band 12, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 1999.
[2] Künzel, H.: Schäden an Fassadenputzen. Band 9 der Fachbuchreihe Schadenfreies Bauen, 2. Aufl., Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2000.
[3] Künzel, H.: Wandlungen in den Anforderungen und der Ausführung von Außenputzen. Das Mauerwerk 4 (2000), H. 3, S. 95-102.