8. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2023 157 Hochwasserbelastung: Baustoffspezifische Beanspruchungsmechanismen infolge einer Feuchteaufnahme und Feuchteabgabe Prof. Dipl.-Ing. Axel Dominik Dominik Ingenieurbüro/ Technische Hochschule Köln- Prof. Dr.-Ing. Rudolf Hoscheid Pascale Dominik, M. Sc. Alisha Christina Lani Abram, Cand. B. Eng. Pascal Michaelis, Cand. B. Eng. Jakob Fahnenbruck, Cand. B. Eng. Technische Hochschule Köln- Im denkmalpflegerischen Bereich und allgemein beim Bauen im Bestand sowie insbesondere bei denkmalwürdigen bzw. denkmalgeschützten Gebäuden ist eine Hochwasserbelastung auf die historischen Baustoffe vielfach anders zu beurteilen als bei Neubauten. Oft wurden, anders als an Neubauten auch regionale Baustoffe verbaut. Zudem unterscheiden sich die Bautechniken von historischen Bauwerken meist deutlich von den neuzeitlichen Bauwerken und besitzen somit auch eine kulturhistorische Bedeutung. Darüber hinaus ist es bedeutsam, dass der Abriss und ein anschließender Neubau von Gebäuden kaum mit dem Nachhaltigkeitsgedanken vereinbar sind. Manchmal ist jedoch ein Abriss aus tragsicherheits- und umweltbedingten, finanziellen oder hygienischen Gründen unvermeidbar. Dabei besteht zunehmend der Eindruck, dass diese Gründe vorgeschoben werden. Unsere derzeitigen, oft nicht auf Bestandsbauten abgestimmten und komplizierten, sich teilweise widersprechenden Regelwerke mit den entsprechenden Verwaltungsvorschriften liefern dabei eine Hilfe zum Abriss von diesen kulturhistorisch bedeutenden Bauwerken. Ziel der Forschungsaktivitäten zu dieser Thematik ist es, am Bauwerk unter Praxissowie Laborbedingungen zu untersuchen, wie die Wirkung einer Hochwasserbelastung u.-a. auf historische Mauerwerksbaustoffe in Hinblick auf die Baustoffeigenschaften und eine Instandsetzungsplanung ist. Im Rahmen von forschungsbasierten und praxisorientierten Arbeiten u.-a. von verschiedenen Studierenden, die in einem Team zusammenarbeiten, wurden unter Betreuung von Herrn Prof.-Dipl.-Ing. A. Dominik und Herrn Prof. Dr.-Ing. R. Hoscheid Untersuchungen u.-a. zu folgenden Fragestellungen sowohl an Bauwerken im Ahrtal und der Eifel als auch unter Laborbedingungen an Mauerwerksbaustoffen durchgeführt: - Wie ist das Feuchteaufnahmeverhalten von verschiedenen Mauerwerksbaustoffen? - Welche Eigenschaftsveränderungen ergeben sich bei verschiedenen Baustoffen in Abhängigkeit vom Durchfeuchtungsgrad sowie einer Heizölbelastung (z.-B. bei Stein- und Mörtel im Verbund bei der Druckfestigkeit)? - Wie ist das Feuchteabgabeverhalten von verschiedenen Baustoffen zu beurteilen (u.-a. hinsichtlich Dauer von Mörteln und Steinen und ihren Formänderungen)? - Welche Veränderungen der Feuchte- und Temperaturverhältnisse stellen sich in einem Mauerwerksquerschnitt in Abhängigkeit von der Feuchteabgabe unter Berücksichtigung verschiedener Entfeuchtungsverfahren und unterschiedlicher Putzaufbauten auf den Wänden ein? - Wie ist das Feuchteaufnahme- und Feuchteabgabeverhalten aus einem Mauerziegelmauerwerk beim Vorhandensein bzw. der nachträglichen Applikation von verschiedenen Putzsystemen? Welche Wirkung haben dabei z.-B. sogenannte „Entfeuchtungsputze“? - Wie ist die Wirkung von Heizöl bzw. eines Heizölwassergemischs oder eines Öleintrags nach einem vorherigen Wassereintrag auf das Aufnahmeverhalten der Baustoffe? - Wie verändern sich die verschiedenen Baustoffeigenschaften evtl. auch in Abhängigkeit von verschiedenen Entfeuchtungsmaßnahmen in Abhängigkeit von der Zeit? - Wie wirken sich die zuvor beschriebenen Prozesse auf die Festigkeitseigenschaften der Mauerwerksbaustoffe aus? - Welche Instandsetzungs- und Vorsorgemaßnahmen sind unter Berücksichtigung eines erneuten Hochwasserereignisses sinnvoll? 158 8. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2023 Hochwasserbelastung: Baustoffspezifische Beanspruchungsmechanismen infolge einer Feuchteaufnahme und Feuchteabgabe Die Untersuchungsergebnisse der ersten Untersuchungen, ermittelt am Bauwerk und im Labor zeigen deutlich, dass die Planung sowohl von Entfeuchtungsverfahren als auch von nachträglichen Instandsetzungsmaßnahmen mit Blick auf eine evtl. erneute Hochwasserbelastung nicht überstürzt stattfinden dürfen. Bei diesen Maßnahmen müssen darüber hinaus immer die Naturgesetze im Auge gehalten werden. Die Art der Entfeuchtungsmaßnahmen müssen in ihrer Wirkungsart individuell auf Belastungsintensität und -art sowie auf die vorhandenen Baustoffe und die Baukonstruktion abgestimmt werden. Werden sie nicht beachtet, können sie sowohl auf die Feuchtegehaltssituation hinsichtlich möglicher Spannungszustände als auch auf die Baustoffeigenschaften einen deutlichen Einfluss haben und somit die Tragfähigkeit eines Bauteils und die Hygieneverhältnisse beeinflussen. Die Voruntersuchungen zur Heizölbelastung zeigen neben den Einflüssen auf die Hygiene auch einen direkten Einfluss auf die Baustoffeigenschaften hinsichtlich der Verträglichkeit sowie in Hinblick auf die Tragsicherheit. Sie zeigen zudem einen indirekten Einfluss in Abhängigkeit von der Art der Entfeuchtungsmaßnahmen auf bestimmte Baustoffe. Eine ausführliche Darstellung der Voruntersuchungsergebnisse zu dem Thema konnte aus persönlichen Gründen nicht erfolgen. Dies wird im Rahmen einer entsprechenden Veröffentlichung nachgeholt. Prof. Dipl.-Ing. Axel Dominik Dominik Ingenieurbüro | Bornheim-Merten, TH Köln Restaurator im Maurerhandwerk, Beratender Ingenieur der IK-Bau NRW Lehrtätigkeit an der Technischen Hochschule Köln in den Fachbereichen: Bauen im Bestand, Baustofflehre, Schutz und Instandsetzung Prof. Dr.-Ing. Rudolf Hoscheid TH Köln, KIBT-Köln Studierende der Bachelorarbeiten Alisha Christina Lani Abram Jakob Fahnenbruck Pascal Michaelis Betreuer: Prof. Dipl.-Ing. Axel Dominik Prof. Dr.-Ing. Rudolf Hoscheid Technische Hochschule Köln, Fak. 06 - Bauingenieurwesen Pascale Dominik (M. Sc.) Dominik Ingenieurbüro | Bornheim-Merten Bilder 1 und 2: Hochwassergeschädigte denkmalgeschützte Bauwerke im Ahrtal