DE4235582A1 - Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von Bauwerken - Google Patents
Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von BauwerkenInfo
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- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schonenden
elektroosmotischen Sanierung, d. h. Entsalzung und Trocken
legung von Bauwerken, insbesondere solchen von hohem kunst
historischen Wert.
Das physikalische Funktionsprinzip des Verfahrens besteht
einfach ausgedrückt darin, daß die Ionen in der Mauerfeuch
tigkeit gelöster Salze beim Anlegen einer Gleichspannung
nach dem Prinzip der Elektrolyse nach Anode bzw. Kathode
wandern. Bei bestimmter, in den Baustoffen und im Mörtel
vorliegender Porengröße nehmen die eigentlich gefährlichen,
zur Anode wandernden Anionen (Säurereste) Wassermoleküle
mit, so daß zur Entsalzung in erwünschter Weise die
Entwässerung hinzukommt (v. Ardenne/Musiol/Reball, Effekte
der Physik und ihre Anwendungen, Berlin 1989, S. 289-290).
Verschiedene bekannte Verfahren, die sich im wesentlichen in
der Gestaltung der in das Mauerwerk einzubringenden Boh
rungen sowie in der Gestaltung bzw. Anbringung der Auffang
behälter die anfallenden Salz- und Säurelösungen unterschei
den, verwenden Anoden aus Eisen oder Stahl, die sich als
sogenannte Opferanoden durch chemische Reaktion mit den
Anionen auflösen (DE-OS 34 30 449, DE-OS 39 37 477).
Nachteilig an dieser technischen Lösung sind der fehlende
Stauraum sowie die problematische Entsorgung für das haupt
sächlich anfallende pastöse Eisenchlorid und andere Eisen
verbindungen. Diese Verbindungen können zugleich wegen ihrer
starken Färbewirkung das zu sanierende Gebäude unansehnlich
werden lassen, was insbesondere bei Baudenkmälern sehr
stört. Weil Rundeisen von 40 . . . 50 mm Durchmesser verwendet
werden, müssen recht große Löcher gebohrt werden. Trotzdem
verbrauchen sich diese Anoden so schnell, daß sie nach der
Trockenlegungsphase für eine anschließende Sperrphase z. T.
erneuert werden müssen. Verzichtet man auf diese Sperrphase,
so müssen relativ große Löcher wieder verschlossen werden.
Die vorgeschlagene Vorfertigung der funktionswichtigen
Mörtelbrücke birgt die Gefahr, daß letztere auf dem Trans
port oder bei der Handhabung abbröckelt. Die bei der Montage
in den engen Zwischenraum zwischen Mörtelbrücke und Boh
rungswandung einzubringende Mörtelschlämme, erreicht er
fahrungsgemäß nicht alle Bereiche der Bohrungswandung.
Wenn man zusammen mit der Stahlanode gebrannten Kalk in die
Mauerwerksbohrung einbringt und somit neben der elektro
osmotischen Wirkung die chemische und physikalische Bin
dungswirkung des gebrannten Kalks ausnutzt, kann die
Aufzehrung der Anoden vermindert und eine teilweise Wieder
verwendung derselben erreicht werden (DE-OS 34 30 450). Es
bleibt der Nachteil der oben erwähnten Verfärbung des
Mauerwerks. Hinzu kommen als Nachteile große Durchmesser
unterschiede der wiederverwendeten Anoden und der nicht ganz
ungefährliche Umgang mit gebranntem Kalk.
Schließlich ist auch der Einsatz von Elekroden aus Molybdän,
Wolfram und sogar Iridium und Platin für die Trocknung von
Bauwerken angeregt worden (Nägele, Praktische Aspekte der
elektrischen Trocknung und Entsalzung poröser mineralischer
Baustoffe, Bautenschutz + Bautensanierung 14 (1991), S. 129 +
137), wobei der Nachteil des hohen Preises der Edelmetalle
ausdrücklich eingestanden wurde. Nimmt man den Preis für
eine einmalige Ausstattung eines Satzes Anoden noch hin, so
bleiben als Nachteile die schwierige, wegen der notwendigen
"Mörtelbrücken" mechanische Schäden (Ausbrüche in der
Umgebung der Bohrung) verursachende Entfernung der Anoden
nach der Trockenlegung ohne die Möglichkeit der Aufrechter
haltung einer weiteren elektroosmotischen "Absperrung" auf
niederem Stromniveau sowie die Entfernung von Resten der
Mörtelbrücken.
All diese Verfahren erfordern das Einbringen von Anoden in
Bohrungen im zu sanierenden Bereich des Bauwerks, was vor
allem unter kunsthistorischen und denkmalspflegerischen Ge
sichtspunkten beispielsweise bei Wandgemälden oder wert
vollen bildhauerischen Werken den Einsatz dieser ansonsten
wirkungsvollen Verfahren ganz verbietet.
Zur Trockenlegung und Trockenhaltung von Bauwerken ist
schließlich die Anwendung metallischer, also elektrisch lei
tender, Gitter und Netze bekannt, die ohne ein angelegtes
elektrisches Potential das elektrische Feld abbauen, das das
Aufsteigen von Feuchtigkeit fördert (DE-OS 27 14 683).
Abgesehen davon, daß mit diesem Verfahren nur das Eindringen
im Wasser gelöster Salze vermindert werden kann, diese aber
nicht aktiv entfernt werden können, hat dieses Verfahren den
Nachteil, daß die Gitter und Netze im wesentlichen waage
recht in den Baukörper einzufügen sind, was, wenn es nicht
gleich bei der Errichtung des Bauwerkes geschieht, noch
größere Eingriffe in die Bausubstanz erfordert als die zuvor
kritisierten Verfahren. Beides verbietet sich insbesondere
bei Baudenkmälern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein aktives
elektroosmotisches Verfahren zur Sanierung von Bauwerken zu
schaffen, das ohne Einbuße an Wirksamkeit für den ganzen
Baukörper Bohrungen oder andere zerstörende Eingriffe zumin
dest an den schützenswerten Sichtflächen vermeidet.
Dies Aufgabe wird durch die beiden im Haupt- und Nebenan
spruch beschriebenen, auf einem allgemeinem Grundprinzip
aufbauenden Erfindungen gelöst.
Beim Verfahren nach dem Hauptanspruch 1 werden die schäd
lichen, sich an der Anode sammelnden Stoffe von der wert
vollen Sichtfläche nach innen zu den Anoden an weniger expo
nierten Stellen des Bauwerks befördert. Nach Anspruch 3 muß
hier zur Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit sogar eine Zu
fuhr reinen Wassers erfolgen.
Beim Verfahren nach dem Nebenanspruch 2 werden die schädli
chen, sich an der Anode sammelnden Säurereste zwar an die
besonders schützenswerte Sichtfläche aber dann noch weiter
in die saugfähige Masse befördert, die zweckmäßigerweise
mehrfach gewechselt und entsorgt werden sollte.
Welches der beiden Verfahren angewandt wird, muß anhand
eines ganzen Komplexes von Faktoren, wie Empfindlichkeit der
Sichtfläche, Leitfähigkeit des Baukörpers, Menge des aus dem
Fundament nachdringenden Wassers usw., entschieden werden.
Die flächenhaften Elektroden nach den Ansprüchen 5 und 6
können zur Anwendung an Reliefs und Plastiken flexibel aus
geführt werden; die nach wie vor in Bohrungen an versteckter
Stelle einzusetzenden jeweils anderen Elektroden nach An
spruch 5 erfordern, da sie sich nicht mehr verbrauchen,
nicht mehr so große Bohrungen wie die Anoden nach dem Stand
der Technik. Das Auftreten unangenehm färbender Eisensalze
entfällt.
Die spezielle Ausbildung des Verfahrens nach Anspruch 7
findet Anwendung, wenn das Nachdringen von Feuchtigkeit aus
dem Untergrund anderweitig oder durch eine gesonderte her
kömmliche elektroosmotische Sperrschaltung unterbrochen wird
und/oder die Anbringung der Kathoden im oberen Bereich weni
ger Probleme als im unteren bereitet.
Vorteilhafterweise ist das Verfahren an waagerechten, senk
rechten und auch an geneigten Flächen anwendbar.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbei
spieles näher erläutert. Die beigefügte Zeichnung zeigt
schematisch die Sanierung (Entwässerung, Entsalzung) eines
Bauwerkes mit einer senkrechten, zu schonenden Putzfläche
beispielsweise mit einem Wandgemälde.
In das Ziegelmauerwerk 1 sind Elektroden 2 aus Keramik mit
elektrisch leitfähiger Wolframbeschichtung in der Umgebung
eines schützenswerten Wandgemäldes auf einer Putzschicht 3
eingelassen. Auf dieser Putzschicht 3 mit dem Wandgemälde
befindet sich eine Mineralfasermatte 4 und darauf ein
gleichfalls mit Wolfram beschichtetes Gitter 5 aus Plast
werkstoff mit 4 mm Maschenweite. Für Reliefs oder Plastiken
wird man bei ansonsten prinzipiell gleicher Anordnung ein
flexibles durch Plasmaspritzen mit Wolfram beschichtetes
saugfähiges Gewebe anstelle des Gitters 5 wählen.
Die angegeben Polungen der Elektroden beziehen sich auf
Anspruch 1 sowie in Klammern auf Anspruch 2. Die Schaltung
des Gitters 5 als Kathode wird man insbesondere wählen wenn
die Putzschicht 4 im wesentlichen aus Kalk besteht und die
in konzentrierter Form zu einer Anode wandernden Säurerest
ionen die Schäden des Bauwerks an dessen Sichtfläche noch
vergrößern würden.
Umgekehrt wird man die in Klammern angegebene Polung wählen
wenn der Bereich um die in Bohrungen befindlichen Elektroden
2, wiewohl nicht sichtbar, vom Material her empfindlicher
ist.
Die saugfähige Fasermatte 4 ist bei der erstgenannten Polung
durch Sprühen mit reinem Wasser feucht zu halten, da sonst
ihre Leitfähigkeit infolge Wassertransport zur Anode und Ver
dunstung bald nicht mehr ausreichen würde. Bei der in Klam
mern angegebenen Polung reichern sich in der Mineralfaser
matte 4 die Säuren an, so daß diese in regelmäßigen Abstän
den entsorgt werden muß.
Die Stromversorgung erfolgt zweckmäßigerweise mit (nicht
dargestellten) Moduln bei 60 V Schutzspannung und Strömen
von 4A bezogen auf einen bestimmten zu sanierenden Mauer
abschnitt. Nach Entfernung aller Schadstoffe nimmt man die
Mineralfasermatte 4 und das Gitter 5 ab, die dann für andere
Einsatzfälle verwendet werden können. Die Elektroden 2 ver
bleiben für die sogenannte Absperrphase im Mauerwerk 1,
wobei dann deren Polung gruppenweise geändert und ein ge
ringerer Strom von etwa 1A eingestellt wird. An den
anodisch geschalteten sind auf jeden Fall Auffangbehälter
anzubringen.
Claims (9)
1. Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von
Bauwerken, insbesondere solchen von hohem kunsthistorischem
Wert, dadurch gekennzeichnet, daß flächenhafte, erforderli
chenfalls flexible Kathoden auf den Sichtflächen und stab
förmige Anoden in einer das Bauwerk wenig beeinträchtigen
den, jedoch eine Feldausbildung ermöglichenden Anordnung in
Bohrungen angebracht werden.
2. Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von
Bauwerken, insbesondere solchen von hohem kunsthistorischen
Wert, dadurch gekennzeichnet, daß flächenhafte, erforderli
chenfalls flexible Anoden auf den Sichtflächen und stabför
mige Kathoden in einer das Bauwerk wenig beeinträchtigenden,
jedoch eine Feldausbildung ermöglichenden Anordnung in
Bohrungen angebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen die Kathode und die Sichtfläche eine letztere nicht
schädigende, angefeuchtete poröse Masse eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen die Anode und die Sichtfläche eine auswechselbare
saugfähige, vorzugsweise textile Masse eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die
Verwendung von Anoden und Kathoden aus einem nichtmetalli
schen Träger mit einer thermisch aufgespritzten, anodisch
resistenten, leitfähigen Schicht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Ver
wendung metallisierter Gewebe als flächenhafte, flexible
Anoden oder Kathoden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Ver
wendung metallisierter Wabenkörper.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die
Verwendung von textilen Flächengebilden, in die Metallfäden
eingebracht sind.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Bohrungen räumlich über der Sichtfläche befin
den.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924235582 DE4235582A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von Bauwerken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924235582 DE4235582A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von Bauwerken |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4235582A1 true DE4235582A1 (de) | 1994-05-05 |
Family
ID=6471027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924235582 Withdrawn DE4235582A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Verfahren zur schonenden elektroosmotischen Sanierung von Bauwerken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4235582A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851702A1 (de) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Helmut Schulze | Verfahren zur eingrifflosen elektroosmotischen Sanierung von Bausubstanz |
DE10245243B3 (de) * | 2002-09-26 | 2004-03-04 | Eads Deutschland Gmbh | Entfeuchtungseinrichtung für einen feuchtigkeitsaufnehmenden Gegenstand, insbesondere einen Sitz, sowie entsprechendes Verfahren |
CN106801948A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-06-06 | 华中科技大学 | 一种地上建筑用除湿系统 |
CN106894531A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-06-27 | 温州大学 | 弱电电渗排水法治理建筑物漏水装置和治理漏水的方法 |
CN106931513A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-07-07 | 华中科技大学 | 一种电渗透制冷除湿换热器 |
-
1992
- 1992-10-22 DE DE19924235582 patent/DE4235582A1/de not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DE LIT: Claus ARNDT, Trockenlegung 1983, S.60-67 * |
DE-Z.: Sonderdruck aus DBZ - Deutsche Bauzeit- schrift, Teil 1 in H.2/80 - Teil II in H.6/80, Elektrophysikalische Verfahren zur Mauertrocken- legung, Teil in Teil II * |
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CN106931513B (zh) * | 2017-03-06 | 2019-08-13 | 华中科技大学 | 一种电渗透制冷除湿换热器 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |