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HS-Mauerwerksanierung

Das SHI-Verfahren

Verfahrensentwicklung

„Ziel aller Handlungen und Maßnahmen von Denkmalschutz und Denkmalpflege ist die weittestmögliche Erhaltung der historischen Bausubstanz.“ In dieser kurzen Formel lässt sich zusammenfassen, was sich in der Nachkriegszeit zu einem der umfassendsten kulturellen Anliegen entwickelt hat. Gerade der europäische Kulturraum besitzt, dank der geistigen, kulturellen und religiösen Strömungen unserer Vorfahren, eine Vielzahl von kulturhistorisch bedeutsamen Bauwerken die es zu erhalten gilt.

Eine der wichtigsten Aufgaben der Denkmalpflege ist die Erhaltung der authentischen historischen Substanz mit all ihren Geschichtsspuren. Diese Verpflichtung zur dokumentarisch treuen Überlieferung der materiellen wie geistigen Bedeutung ist nur aufrechtzuerhalten, wenn Methoden und Maßnahmen zur Bauerhaltung eingesetzt werden, die substanzschonend durchgeführt werden, einen einmaligen Eingriff in die historisch bedeutsame Bausubstanz darstellen und unter Verwendung von materialkonformen Baustoffen den gewünschten Beitrag zur Bewahrung und Erhaltung gewährleisten.

Der Anlass zur Konzeption Absolutsperren zur Mauerwerkstrockenlegung bei Kunst- als auch Natursteinmauerwerk zu entwickeln ist die Hoffnung, durch denkmalgerechte Maßnahmen die erschreckenden Verluste an Kulturgut durch substanzzerstörende und oft sinnlose Methoden der „Mauertrockenlegung“ zu verhindern und damit einen Beitrag zur Erhaltung der historisch bedeutsamen Bausubstanz zu leisten.

Das SIGMUND HORIZONTAL-ISOLIERVERFAHREN (-SHI-Verfahren) wurde in seinen Grundzügen von Herrn Architekt Ingenieur Hermann Sigmund in den Nachkriegsjahren (1946 bis 1954) entwickelt. Herr Ing. Hermann Sigmund (Sohn des Erfinders) trat 1964 in den Betrieb des Vaters ein und war an der Weiterentwicklung dieses Verfahrens maßgeblich beteiligt. Im Zuge dieser Tätigkeit und der nunmehr über vierzigjährigen Zusammenarbeit mit Denkmalpflegern, Bauämtern der Erzdiözesen, Architekten und öffentlichen Bauträgern war es möglich ein Verfahren zu entwickeln, das den Prämissen der Denkmalpflege entspricht und auch im Bereich der Denkmalpflege Anerkennung gefunden hat.

Mit der Charta von Venedig, die im Mai 1964 vom Zweiten Internationalen Kongress der Architekten und Techniker in der Denkmalpflege verabschiedet wurde, existiert ein internationales Grundsatzpapier, die „Charta über die Konservierung und Restaurierung von Denkmälern und Ensembles (Denkmalbereichen)“, die bis heute gültig ist.

Im Artikel 14 dieser Charta heißt es unter Verweis auf eine „sinngemäße Anwendung der Grundsätze der vorstehenden Artikel“:

„Denkmalbereiche müssen Gegenstand besonderer Sorge sein, um Ihre Integrität zu bewahren und zu sichern, daß sie saniert und in angemessener Weise präsentiert werden“.

Die Gesellschaft hat damit die Verpflichtung übernommen, das kulturelle Erbe unserer Vorfahren nach den Grundsätzen dieser Charta zu bewahren und zu sichern. Denkmalpflege muß daher heißen: Denkmäler pflegen, bewahren, erhalten und nicht Denkmäler verfälschen, beschädigen, beeinträchtigen oder gar gänzlich zerstören.

Dazu kommt als eine weitere Grundvoraussetzung für die Bewahrung von Denkmälern ihre Funktion, zu der es in Artikel 5 der Charta heißt:

„Die Erhaltung der Denkmäler wird immer begünstigt durch eine der Gesellschaft nützliche Funktion. Ein solcher Gebrauch ist daher wünschenswert, darf aber Struktur und Gestalt der Denkmäler nicht verändern. Nur innerhalb dieser Grenzen können durch die Entwicklung gesellschaftlicher Ansprüche und durch Nutzungsänderungen bedingte Eingriffe geplant und bewilligt werden“.

Nur unter diesen Prämissen der Denkmalpflege können Sanierungsarbeiten, zu denen auch das Gewerk der Mauerwerksabdichtung zu zählen ist, durchgeführt werden.

Die meist durch aufsteigende und seitlich eindringende Feuchtigkeit beschädigte und gefährdete historisch wertvolle Bausubstanz kann im Prinzip als krank bezeichnet werden. Damit kann aus der langen Erfahrung der Medizin ein Arbeitsprinzip für die relativ junge Wissenschaft der Sicherung alter Bauten abgeleitet werden. Der Mediziner ist durch eine bewährte Tradition in jedem Fall an die Abfolge dreier Arbeitsschritte gebunden:

• Die Anamnese ist das Feststellen dessen, was ist und was war, was messbar und mitteilbar ist.
• In der Diagnose wird das, was vorher festgestellt wurde, miteinander in Verbindung gebracht und einer Ursache zu-geordnet. Es wird der Grund für all die Abweichungen vom gesunden, ursprünglichen Zustand gesucht. Es wird vor allem versucht, genau zu unterscheiden zwischen Ursachen und Folgen.
• In der Therapie muß endlich festgestellt werden, wie die erkannte Ursache beseitigt werden kann. Erst wenn die Ursache der Schäden beseitigt ist, kann man auch an die Reparatur der Folgeschäden gehen. Unter Zugrundelegung der vorgenannten Grundsätze wird es sowohl für den Auftrag-geber als auch für den Denkmalpfleger zielführend sein, die Vergabe dieser „Arbeiten am Denkmal“ nur erfahrenen Fachfirmen zu übertragen, die den Nachweis einer langjährigen und erfolgreichen Tätigkeit im Rahmen der Denkmalpflege erbringen können.


PFARRKIRCHE BERNDORF N/Ö
Das SHI Verfahren: 1962

Allgemeiner Teil

Mauerfeuchtigkeit ist eines der schwierigsten Probleme im Rahmen von Erhaltungs- und Sanierungsmaßnahmen älterer Gebäude. In erster Linie ist das aus dem Boden aufsteigende Wasser bei Bauten, die keine Horizontalabdichtung besitzen oder deren Abdichtung unwirksam geworden ist, Ursache der meisten Schäden.

Jedes Mauerwerk, gleichgültig ob aus Kunst- oder Natursteinen, besitzt eine gewisse Porosität, d. h. eine mehr oder minder große innere Oberfläche, die lebhafte Kapillar-erscheinungen auslöst. Die Folge davon ist wenn entsprechende Schutzmaßnahmen nicht vorgesehen wurden- ein Aufsteigen der Feuchtigkeit bis in eine gewisse Höhe.

Unter Bodenfeuchtigkeit versteht man ganz allgemein die in jedem Boden teils flüssig, teils dampfförmig vorhandene Feuchtigkeit, die sich einerseits aus dem „Grundwasser“ im engeren Sinne, andererseits aus oberflächlichen Einsickerungen herleitet. Je näher der Grundwasserspiegel der Oberfläche liegt, desto lebhafter ge-stalten sich diese Erscheinungen.


SCHEMATISCHER STRÖMUNGSVERLAUF
IM MAUERWERK (NICHT UNTERKELLERT)

Diese aufsteigende Bodenfeuchtigkeit mit ihrem ganzen Gefolge von Schäden ist bei älteren Bauwerken fast immer die Regel. Unwohnliches Raumklima, Schimmelbildung und Fäulnis von Textilien, Möbel und hölzernen Konstruktionsteilen, Rheuma-tismus, allergische und Erkältungskrankheiten sind ebenso Folgen von Mauer-feuchtigkeit wie die verschiedenen Formen der Zerstörung von Putz und Mauerwerk durch Kristalline- und Frostsprengungen, die bis zur Gefährdung der Standsicherheit eines Bauwerks führen können. Ferner erschwert sie die Beheizung dieser Bauten und verursacht dadurch einen wesentlich höheren Bedarf an Heizmaterial.

Das Aussehen einer Mauer kann bestenfalls über den augenblicklichen Zustand ihrer Oberfläche Aufschluss geben. Das Ausmaß des Durchfeuchtungsgrades und der in jedem Mauerwerk angereicherten Menge an Mauerschadsalzen lässt sich aber weder durch Augenschein noch durch Befühlen mit der Hand beurteilen.

Der Durchfeuchtungsgrad und die Menge an löslichen Salzen einer Mauer können nur durch analytische Messungen, die das gesamte Mauerwerk bis zum Feuchtigkeitshorizont abdecken, erfasst werden.

Statistische Bemessung der Abdichtungsebene

Grundsätzlich ist es erforderlich, die statische Bemessung der Trennfuge durchzuführen, um die Trennlängen objektspezifisch auswählen bzw. festlegen zu können.

Im Zuge der statischen Bemessung sind sämtliche angreifenden Lasten und Kräfte (ständige und veränderliche Vertikallasten, Horizontalkräfte aus Erddruck, aus Gewölbeschub, eventuell aus Wind und Erdbeben) anzusetzen und die resultierenden Normal- und Schubspannungen in der Trennfuge zu ermitteln.

Auf Basis der ermittelten Spannungen werden die maximal zulässigen Trennlängen festge-stellt (Trennlängenausteilung).


Kräftespiel im Tragwerk einer gotischen Kathedrale


Konstruktive Perspektiven

Die Mauertrennung

Die Mauertrennung bei Ziegel- und Mischmauerwerk
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Mauerfräse: Schwert mit Umlaufkette
 
Die Mauertrennung bei Ziegel- und Mischmauerwerk bis Härtestufe 2 nach Mohs (Ziegel, Sandsteine) erfolgt mit einer hydraulisch betriebenen Mauerfräse.

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Trennfuge: Höhe = 19 mm
 
Um die exakte Ausführung der Folgearbeiten zu gewährleisten beträgt die Höhe der Trennfuge 20 mm. Die Mauertrennung erfolgt im Trockenschnittverfahren.

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Die Mauertrennung kann Niveaugleich ausgeführt werden
 
Mauerstärken bis 120 cm können von einer Seite aus getrennt werden. Durch die stufen-los verstellbare Umdrehungsgeschwindigkeit der Mauerfräskette erfolgt die Mauertrennung absolut erschütterungsfrei.

Die Mauertrennung bei Misch- und Steinmauerwerk
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Diamantseil
 
Die Mauertrennung bei Misch- und Stein-mauerwerk erfolgt mit einem Diamantseil im Trockenschnittverfahren. Diese Art der Mauer-trennung wird vorwiegend bei der Mauerwerks-abdichtung von Sakralbauten, Klöstern und Schlössern angewendet.

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Diamantseilschneidegerät
 
Der Trockendiamantseilschnitt gewährleistet das erschütterungsfreie Trennen des Mauer-werks. Weiters erfolgt keine Ausschwemmung des Fugenmaterials oberhalb und unterhalb der Trennebene. Auch bei dieser Art der Mauertrennung wird die Höhe der Trennfuge der Mauerdicke angepasst, um die exakte Aus-führung der Folgearbeiten zu ermöglichen.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Unbegrenztheit der Mauerdicke und der Materialhärte. Die Mauertrennung kann auch hier unmittelbar über dem jeweiligen Niveau durchgeführt werden.

Das Reinigen der Trennfugen

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Gereinigte Trennfuge
 
Nach der Trennung des Mauerwerks erfolgt das Reinigen der Trennfugen. Dieser Vorgang wird beim - S H I -Verfahren mit besonderer Sorgfalt ausgeführt.
In der Trennfuge verbleibende Teile des Fugen- und Steinmaterials können entweder sofort nach dem Einbau der Abdichtungs-bahnen oder in späterer Folge Schäden verur-sachen.

Der Ausgleich von Unebenheiten im Trennverlauf

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Betonglattstrich
 
Unebenheiten im Schnittverlauf können bei Unterschieden in der Materialhärte auftreten. Um Setzungen bzw. Rissbildungen zu verhindern ist es erforderlich einen Betonglatt-strich herzustellen, der das satte Aufliegen der horizontalen Sperrschichte gewährleistet.
Hohlräume unter der neueingebrachten Hori-zontalisolierung führen bei der Lastübernahme zu Setzungen und beeinträchtigen die Lebens-dauer der Horizontalsperre.

Horizontale Sperrschicht

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Abdichtungsmaterial: genopptes Stahlblech DIN 1.4435
 
Als Einlage für die horizontale Sperrschichte wird ausschließlich hochwertiges Abdichtungsmaterial verwendet, das von autorisierten Prüf- anstalten auf Druckfestigkeit, Elastizität, Wurzel- und Säurefestigkeit sowie auf Ihre Dauerhaftigkeit untersucht wurden verwendet. Gleichzeitig ermöglichen diese Isolierbahnen den problemlosen Anschluß von Flächen-, Vertikal- und Körperisolierungen.
Die Isolierbahnen werden auf die richtige Größe zugeschnitten und in die Trennfuge ein-geschoben. Um die Isolierbahn im Bereich der Überlappungsstellen sauber zu erhalten, werden jeweils 10 cm vom äußeren Rand der Isolierbahn Hartholzlatten eingeschoben, die ein Überlaufen des Torkretspritzbetons ver-hindern und die Verklebung der Isolierbahn er-möglichen. Diese Hartholzlatten werden un-mittelbar nach den Torkretierarbeiten aus der Trennfuge entfernt.

Bei Auftreten von Vertikallasten über 0,6 N/mm² und Horizontalschüben ist es erforder-lich, genoppte Stahlbleche mit der Werkstoff-nummer DIN: 1.4435 zu verwenden (statische Bemessung der Abdichtungsebene)

Ausfüllen der Restfugen

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Austorkretieren der Restfuge
 
Das Ausfüllen der Restfugen über der neueingebrachten Horizontalabdichtung erfolgt mit einem speziell für diesen Zweck entwickelten Torkret-Spritzbeton. Um den Kraftschluss zum aufgehenden Mauerwerk zu gewährleisten wird dieser Torkret-Spritzbeton mit einem Aus-pressdruck bis 30 bar in die Restfuge einge-bracht.

Um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf sicher-zustellen, wurde dieser Torkret-Spritzbeton so eingestellt, daß nach einer Abbindezeit von 15 Minuten eine Festigkeit von B 15 erreicht wird. Nach 12 Stunden Abbindezeit und Aushärtung erreicht dieser eine Festigkeit von B-40.
Durch die Beigabe von Quell- und Dichtungsmittel wird einerseits eine Volumsver-minderung verhindert und andererseits eine zusätzliche Sperrschichte hergestellt.
Im Anschluß an diese Arbeiten erfolgt das Reinigen der Isolierbahnen im Bereich von eventuellen Anschlußstellen von Flächen- und Vertikalisolierungen.

Der patentierte SIG-NIV Mörtel

mauertrennung
Horizontalabdichtung mit
SIG – NIV MÖRTEL

Der patentierte SIG-NIV Mörtel findet auch im Bereich von vertikalen Innen- oder Außenwandisolierungen Anwendung
















Vertikale Außenwandabdichtung mit
SIG-NIV Mörtel
 
Neben Natursteinen und Ziegeln wurden im Altertum auch Kunststeine und Kunstmassen als Baumaterial verwendet. Derartige Kunststeine fand man schon in den Ruinen des alten Babylon. Sie bestehen von der von Rathgen ausgeführten Analyse aus Quarz, Kalk und Magnesia zu einer Art Magma zusammengekittet. Eine weitere schon im Altertum bekannte Kunsteinmasse entspricht dem heutigen Beton.
Dieser Beton wurde von den Römern verwendet. Die Grundlage zu seiner Herstellung bildete die bei Puteoli am Meerbusen von Neapel vorkommende Puzzolanerde, ein vulkanisches, ton- und kieselhaltiges Material, das durch Zusatz von gelöschtem Kalk widerstandsfähig gegen Wasser wurde. Aber auch an anderen Stellen der Erde wußten ihre Baumeister mit richtigem Blicke Gesteinsarten zu erkennen, aus denen sich hydraulische Mörtel herstellen ließen. Eine derartige Gesteinsart fand sich z. B. in den Trassen der Eifel. Diese Trassen haben beim Bau der unter den Kaisern Trajan und Hadrian erbauten großartigen Wasserleitung Kölns eine wichtige Rolle gespielt. Diese Wasserleitung endete an der Stelle des jetzigen Kölner Doms und versorgte noch verschiedene andere römische Befestigungen mit Wasser.
Der Mörtel dieses Römerkanals ist von einer geradezu wunderbaren Festigkeit und Dichte. Um nun den Richtlinien der Denkmalpflege bezogen auf Materialkonformität und Reversibilität so weit als möglich Rechnung zu tragen, wurde von Herrn Hermann Sigmund ein Abdichtungsmörtel entwickelt der aufgrund seiner Zusammensetzung den Anforderungen der Denkmalpflege weitgehend entspricht.
Nach der Mauertrennung wie auf den Seiten 7 und 8 beschrieben- erfolgt das Reinigen der Trennfugen. Die Einbringung des patentierten SIG-NIV Mörtels erfolgt mit dem Torkretspritz-verfahren. Bei zahlreichen Sakral- und Profanbauten wurde dieser patentierte SIG-NIV Abdichtungsmörtel erfolgreich angewendet.
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