Dienstag, den 26. Sep 2017

Reinigung historischer Zuganker im Trockeneisverfahren

Sie ist Zeuge des Aufstiegs der Stadt zur »Sommerhauptstadt Europas« im 19. Jahrhundert und zählt zu den architektonischen Wahrzeichen des Kurortes: die Trinkhalle in Baden-Baden. Nach den Plänen von Heinrich Hübsch erbaut, präsentiert sie eine Material- und Farbvielfalt, deren denkmalschutzgerechte Aufbereitung und werterhaltende Instandsetzung einen besonders sensiblen Umgang mit der vorhandenen Bausubstanz erfordert. Im Rahmen der derzeit stattfindenden Restaurationsmaßnahmen werden unter anderem die Zuganker im Deckenbereich von Farbe und Rost befreit und anschließend mit einer passivierenden Rostschutzfarbe versehen. Das Besondere dabei: Die Reinigung der filigranen, gusseisernen Zuganker erfolgt im Trockeneisverfahren. Dabei wird die Gusshaut der Anker nicht angegriffen und eine ausreichende Haftungsgrundlage für neue Farbschichten erzeugt.

Nach den Plänen von Heinrich Hübsch, einem Schüler Friedrich Weinbrenners, wurde in direkter Nachbarschaft zum Baden-Badener Kurhaus im 19. Jahrhundert die Trinkhalle erbaut. Hübsch setzt im Gegensatz zu seinem Lehrer Weinbrenner nicht auf klare Formen, gedeckte Farben oder Weiß als Nichtfarbe, sondern auf eine ausgeprägte Material- und Farbvielfalt. Mit Sandstein, Marmor, Backstein und Terrakotta entstand ein Prachtbau, in dem die damals sehr beliebten Trinkkuren angeboten wurden. Er besteht aus zwei Baukörpern: Zum einen die rund 90 Meter lange Wandelhalle und zum anderen der rückwärtig angeschlossenen Brunnenraum mit quadratischem Grundriss. Die nach Osten offene Halle im romanischen Stil wird von 15 korinthischen Säulen getragen und zeigt 14 Wandbilder von Jakob Götzenberger, die Szenen aus Mythen und Sagen der Region darstellen. Die Fassade wird von Pilastern akzentuiert, deren unterbrechender Charakter sich auch im Deckenbereich wiederfindet. Der flach ausgeprägte Segmentbogen in den Arkaden des vorderen Gebäudeteils setzt sich im Gewölbe des Baus fort. Zur statischen Tragfähigkeit kommen Zuganker aus Gussstahl zum Einsatz, die auch optisch ein verbindendes Element zwischen Arkade und Pilaster darstellen. Sie nehmen die Auflagerkräfte auf und tragen diese nach außen ab.

Um dieses kulturelle Erbe zu bewahren und einen langfristigen Korrosionsschutz zu erzielen, führt die ARGE Restauratoren Thomas Wieck und Georg Schmid derzeit umfassende Restaurationsarbeiten der Raumoberflächen und der Zuganker durch. Neben der denkmalgerechten Aufbereitung der Terrakotta-elemente und der Putzflächen wird auch die Architekturpolychromie erfasst und in ihren historischen Farbigkeiten wiederhergestellt. Aufgrund der Farbvielfalt der Flächen und der unterschiedlichen verwendeten Materialien stellt diese denkmalschutzgerechte Aufbereitung des Baus eine besonders anspruchsvolle Aufgabe an alle Projektbeteiligte dar. Obwohl vor Schlagregen geschützt hat der Zahn der Zeit auch an den gusseisernen Zugankern seine Spuren hinterlassen: Sie weisen Rost auf und sollen einen neuen Anstrich erhalten. Zuvor sollten aber die einzelnen, filigranen Elemente werterhaltend und oberflächenschonend gereinigt werden. Zum Entrosten und Entfernen der losen Farbschichten entschieden sich die ausführenden Restauratoren für das Trockeneisverfahren. Es greift die Gusshaut nicht an und ermöglicht zudem eine gründliche, zeitsparende und rückstandsfreie Behandlung filigraner Elemente und Formen.

Korrosionsschutz von gusseisernen Elementen
Der Schutz der Gusshaut als natürlicher Korrosionsinhibitor steht im Vordergrund, um einen langfristigen Werterhalt zu gewährleisten. Die meist dichten und passiven Zunderoberflächen, die während des Herstellungsprozesses entstanden sind, bilden in der Regel einen sehr engen Verbund mit der metallischen Unterlage. Sie haben elektrochemisch sehr viel Ähnlichkeit mit Rost als typischem Korrosionsprodukt, so dass die Tendenz zur ausgeprägten Korrosion stark vermindert auftritt. Sie sind zudem deutlich dichter als Rostschichten. Feuchtigkeit und Salze werden somit nur in erheblich reduzierterem Maße aufgenommen und eingeschlossen, was den Korrosionsprozess zusätzlich deutlich verlangsamt. Aus diesem Grund kommen Entschichtungsmethoden nicht in Frage, die bis zum blanken Metall alle Schichten abtragen. Hierbei werden die metallisch blanken Oberflächen freigelegt und es kommen oftmals herstellungsbedingte Poren und die Inhomogenität sowie Fehler des Werkstoffgefüges zu Tage. Beim anschließenden Verzinken oder dem Anstrich mit Zinkstaubfarbe werden diese kleinen Poren nicht durchgehend geschlossen. Ein Versagen des Schutzes ist vorprogrammiert, da an dieser Stelle Feuchtigkeit und Chemikalien eintreten können und verstärkt mit Korrosion im Inneren des Werkstoffes zu rechnen ist.

Schonende Reinigung im Trockeneisverfahren
Da die Reinigung während der normalen Besuchszeiten bei Publikumsverkehr durchgeführt wird, wird in zehn Meter Höhe auf einem Gerüst gearbeitet. Zudem erfolgt die Restaurationsmaßnahme in zwei Schritten, so dass nach einem Abschnitt die Gerüste umgestellt werden. Zum Einsatz kommt dabei das Trockenstrahl-Gerät »IB 7/40 Advanced« von Kärcher. Mit Druckluft und Trockeneispellets reinigt er Flächen von Fetten, Farben und Rost. Selbst bei geringen Luftdrücken kann eine Reinigung erfolgen. Die bis zu 3 Millimeter großen Trockeneispellets werden mit Druckluft auf über 150 Meter in der Sekunde beschleunigt. Beim Auftreffen auf die zu reinigende Fläche wird diese stark abgekühlt. Durch die hohe Geschwindigkeit und Temperatur von minus 79 Grad Celsius gefriert der Schmutz und bekommt Risse. Die Pellets dringen in die entstandenen Risse ein, explodieren im mikroskopischen Bereich und sprengen die Verunreinigung ab. Diese Sublimation – der unmittelbare Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand – trägt neben der kinetischen Energie der Pellets und der Lockerung und Versprödung der Verunreinigung entscheidend zur Reinigungswirkung bei. Die geringe Härte der Trockeneispellets sorgt dabei für eine minimale Abrasion. Ihre Mohs’sche Härte entspricht in etwa der von Gips. Gearbeitet wird in der Trinkhalle mit einem Trockeneisdurchsatz von 25 bis 30 Kilogramm in der Stunde und einem Druck von 10 bar. Dieser Druck und der parallele Einsatz von zwei Reinigungsgeräten gewährleisten einen schnellen Projektablauf. Im ersten Abschnitt werden elf Träger gesäubert und Arbeiten am Putz durchgeführt. Dann erfolgt das Umstellen der Gerüste für den zweiten Abschnitt. Mit rund 350 Kilogramm Trockeneis werden so am Tag vier Unterzüge von Farbe und Rost befreit. Besonders effektiv erweist sich der Einsatz von Rundstrahldüsen mit vorgeschaltetem, sogenanntem „Scrambler“, der die Trockeneispellets auf µm-Größe zerkleinert und auch für sehr empfindliche Oberflächen geeignet ist.

Ein weiterer Vorteil des Trockeneisverfahrens ist die zeitsparende Reinigung von filigranen Elementen. Eine Reinigung mit herkömmlichen Methoden – wie Drahtbürste, Schleifpapier oder Winkelschleifer – ist extrem zeitaufwändig und hinterlässt zumeist Strahlgut. Als chemie- und rückstandsfreies Verfahren ist das Trockeneisverfahren besonders umweltfreundlich. Denn während bei anderen Partikel-Strahlverfahren zum Beispiel Glasgranulat auf der Oberfläche zurückbleibt und die einzelnen Elemente nach der Reinigung nachbearbeitet werden müssen, entfällt beim Trockeneisstrahlen dieser Arbeitsschritt. Auch dieser Faktor ermöglicht erhebliche Zeitersparnisse bei der Reinigung der filigranen, dreidimensionalen und oftmals zerklüfteten Elemente. Die eingesetzten Trockeneispellets lösen sich nach dem Strahlen vollständig in Kohlenstoffdioxid auf. Zudem lässt das Trockeneisverfahren kein Kondensat entstehen, so dass das Auftragen von weiteren Farbschichten direkt im Anschluss nach der Reinigung erfolgen kann. Die in der Trinkhalle verwendete Rostschutzfarbe, die auch im Schiffsbau eingesetzt wird, haftet somit gut auf den gereinigten Zugankern. Ferner werden an sämtlichen Anschlüssen der Zuganker die Mörtelfugen geöffnet und anschließend mit einem Kalkmörtel geschlossen, um einen umfassenden Korrosionsschutz zu erzielen.

Bekannt ist die Trockeneisreinigung unter anderem aus der Automobilindustrie, in der sie zur Karosseriereinigung häufig eingesetzt wird. Im industriellen Bereich werden hiermit beispielsweise Fräs- oder CNC-Maschinen gereinigt, da hier auf Öle und Fette besonders Rücksicht genommen werden muss. Dass sie sich auch im architektonischen Bereich sehr gut einsetzen lässt, haben bereits unterschiedliche Projekte wie die Reinigung der Lügenbrücke in rumänischen Sibiu (Hermannstadt) gezeigt und auch in Baden-Baden ließen sich die Vorteile des abrasivfreien Verfahrens für die werterhalten Restaurierung einsetzen. Durch die enge Zusammenarbeit der beteiligten Projektverantwortlichen und dem Reinigungsgerätehersteller konnte für die Trinkhalle in Baden-Baden ein Konservierungskonzept für die Zuganker erstellt werden, das dem aktuellen technischen Stand entspricht. Die Umsetzung der Restaurierungsmaßnahme wird im Rahmen des Kultursponsorings durch die Zurverfügungstellung der Geräte und des Trockeneises von Kärcher maßgeblich gefördert – und zudem personell mit Erfahrung und Engagement vor Ort betreut.


Bautafel
Auftraggeber: Vermögen und Bau Baden Württemberg, Amt Pforzheim, Bauleitung Baden Baden
Restaurierung: ARGE Restauratoren Thomas Wieck und Georg Schmid
Architekturbüro: Petrus und Triesch, Karlsruhe
Beginn der Restaurierungsmaßnahmen: April 2012
Ende der Restaurierungsmaßnahmen voraussichtlich: Oktober 2012

 

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