Röntgendiagnostik für „Patient“ Kölner Dom: Verfall auf der Spur

Abgase setzen alten Kirchen schwer zu: Die Bausubstanz der historischen Gebäude wird angegriffen, das Gestein verwittert. Zwar wurde vielerorts das Problem erkannt, doch die Sanierung ist langwierig und teuer.

Nun taucht ein zusätzliches Problem auf: Über die Jahrhunderte wurden ganz unterschiedliche Gesteins- und Mörtelsorten verbaut. Denkmalpfleger vermuten, dass sich die verschiedenen Baustoffe untereinander negativ beeinflussen und die Verwitterung so beschleunigen können.

Um diese potenzielle Gefahr abzuwenden und die Sanierungsarbeiten nachhaltig zu verbessern, sollen in einem Pilotprojekt die Mauerverbünde des Kölner Doms genauer erforscht werden. Zusätzlich fließen vergleichende Untersuchungen der zwei besser erhaltenen Dome in Xanten und Altenberg ein. Durch aufwendige Simulationen und Laboranalysen sollen neue Erkenntnisse über die Verwitterungsgründe gewonnen werden. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert die Untersuchungen mit rund 125.000 Euro.

„Das Projekt greift ein Problem auf, das bisher in der Denkmalpflege und Bauwerkserhaltung nicht grundsätzlich gelöst werden konnte. Das Vorhaben hat daher Modellcharakter und besitzt hohe fachübergreifende Relevanz“, erläuterte Dr. Fritz Brickwedde, Generalsekretär der DBU. Das Projekt biete die Chance, die Sanierungsarbeiten am Hohen Dom zu Köln als Teil des UNESCO-Weltkulturerbes noch weiter zu verbessern. Von diesem neuen Fachwissen profitiere anschließend auch die gesamte Denkmalpflege.

„In der Geschichte seines Baus wurden am Kölner Dom viele verschiedene Baustoffe verwendet, zum Beispiel verschiedene Sand- und Kalksteine, im Mittelalter auch Trachyt. Die Auswahl ergab sich aus den Vorlieben der jeweiligen Zeit, aber auch aus der Verfügbarkeit der Gesteine. Mitunter wurden die verschiedenen Sorten aber auch durchmischt“, erklärte die Kölner Dombaumeisterin Prof. Barbara Schock-Werner. Im Vergleich zu den Vergleichsbauten in Xanten und Altenberg weise der Kölner Dom aber sehr ungewöhnliche Verwitterungsbilder auf. Die bisher unbekannten Gründe sollen im nun gestarteten Projekt ermittelt werden: „Mit dem Analyseprogramm wollen wir neue Verwitterungsfaktoren ermitteln und wichtige grundlegende Rahmendaten für die Sanierung von Bauwerken aus Natursteinen sammeln. Die Erkenntnisse sollen dabei helfen, Zeit und Kosten zu sparen sowie die Sanierung insgesamt langlebiger zu gestalten“, so Schock-Werner. Ziel sei es, verlässliche Kriterien für Austausch- und Reparaturmaterialien zu ermitteln. Im Rahmen eines Abschlusskolloquiums sei dann die Präsentation der Ergebnisse für die Fachöffentlichkeit geplant.

Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben von Prof. Siegfried Siegesmund von der Abteilung Strukturgeologie und Geodynamik am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen sowie von Prof. Bernhard Middendorf vom Lehrstuhl Werkstoffe des Bauwesens an der Technischen Universität Dortmund. Im Forschungsprozess sollen unter anderem Klima- und Belastungsdaten erhoben und mit den Werten der Vergangenheit abgeglichen werden. Danach werden Material- und Schadenskartierungen vorgenommen und die jeweiligen Baustoffe in Laborversuchen mit modernsten naturwissenschaftlichen Analysemethoden untersucht. Dazu gehören zum Beispiel die Rasterelektronenmikroskopie oder die Röntgenfluoreszenzanalyse, mit denen der Mörtel genau analysiert und die Schadensbilder bis in den Mikrogefügebereich ermittelt werden können.