Herkunft der Salze

Autoren: Heiner Siedel, Hans-Jürgen Schwarz

Einleitung

Die Salze, die die Schäden an Wandmalereien und Kulturgut aus Stein, Ziegel und anderen Materialien verursachen, entstammen dem

• natürlichen Verwitterungskreislauf (chemischen, physikalischen und biologischen Verwitterung z. B. der Gesteine, Bodenbildung, Regen- und Grundwasser (auch anthropogen verunreinigt)) oder • menschlichen Aktivitäten (Emissionen, Viehhaltung, Industrieproduktion, Streusalz, Zementverpressung)

Die Salze entstehen durch Anreicherung von Ionen in der Wand oder an der Bauteiloberfläche

• durch Auslaugen von Gesteinen, Böden, Baumaterialien
• durch trockene oder feuchte Deposition aus der Atmosphäre
• aus dem biologischen Stoffwechsel
• durch menschliche Eingriffe

Herkunft der salzbildenden Ionen

Die Hauptquellen sind:

• Baumaterialien (Natursteine, Ziegel, Mörtel, Putz)
• Baugrund (Boden, Gestein, Grundwasser, Oberflächenwasser)
• Werkstoffe zur Restaurierung/Konservierung (auch Verpressungen)
• Immissionen (SO2, NOX, usw.)
• Niederschläge
• Streusalz
• Mikrobielle Abbauprodukte
• sonstige Quellen

Jedes natürlich vorkommende flüssige Wasser kann als eine mehr oder weniger verdünnte Salzlösung angesehen werden (Leitfähigkeit). Auch die porösen Bausteine, Mörtel und Putze enthalten Salze in ihren Porenräumen. Überall dort, wo Wasser durch ein poröses Material fließt und an einer Oberfläche verdunstet, gibt es immer mehr oder weniger starke Salzausblühungen.

Manche Salze bzw. salzbildende Ionen werden von den Menschen direkt an die Denkmäler gebracht. Hierzu gehören neben den Festigungs- und Reinigungsmitteln insbesondere die alkalischen Baustoffe, die meist als Wasserglas und Portlandzement seit dem letzten Jahrhundert in großen Mengen an Bauwerken eingesetzt wurden. Schäden, die man vor wenigen Jahren noch dem "sauren Regen " zugeschrieben hat, muss man heute zumindest teilweise diesen Baustoffen anlasten. Hierzu ist auch das Streusalz zu rechnen, das an vielen Brückenbauten und Fundamenten nachzuweisen ist (Gebäude wurden auch als Salzlager genutzt). Jedes natürlich vorkommende Material zeigt eine Belastung mit salzbildenden Ionen, die sehr gering, aber auch sehr hoch sein kann. Hierzu sind einmal die Baumaterialien wie Naturstein und Ziegel, die Bindemittel wie Kalk und Zement, der Baugrund mit seinen anstehenden Bodenarten und dem Grundwasser bzw. Oberflächenwasser, aber auch die verschiedenen Materialien zur Beschichtung und Fassung von Oberflächen zu zählen. Heute spielen neben den natürlichen Immissionen (durch vulkanische Tätigkeiten (H2S, HCl, HF, SO2, usw.), Meerwasseraerosole (NaCl), etc.), die anthropogenen Immissionen eine immer größere Rolle. Durch die Rohstofferzeugung, Energieerzeugung, Autoverkehr und vieles andere wird eine große Zahl von bauschädigenden Stoffen erzeugt, von denen Schwefeldioxid (mit dem Folgeprodukt Sulfat) und die Strickoxide (mit dem Folgeprodukt Nitrat) die bekanntesten sind. Welche Rolle das Ozon (O3) und die große Zahl der organischen Stoffe bei der Zerstörung von Kulturgut spielen, ist weitgehend noch unbekannt. Die Immissionen gelangen meist durch trockene oder feuchte Deposition im Regenwasser bzw. Nebel an das Objekt, führen aber auch zu einer Anreicherung im Baugrund.

Mikrobiellen Ursprungs sind zum großen Teil die Nitrate und z. B das Oxalat. Während die Nitrate meist mit der Feuchte in die Objekte gelangen, entsteht das Oxalat meist an Ort und Stelle, wo es wegen seiner geringen Löslichkeit auch verbleibt.

Zu den sonstigen Quellen sind z. B. die Düngemittel oder auch Waschmittel zu rechnen, die über Grund- und Oberflächenwässer eingetragen werden können.

Wasserglas ist eine klare Lösung von Natrium- oder Kaliumsilikaten in Wasser.