{"id":16991,"date":"2023-01-03T17:34:10","date_gmt":"2023-01-03T16:34:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fachbau.ch\/?p=16991"},"modified":"2023-01-03T17:34:10","modified_gmt":"2023-01-03T16:34:10","slug":"empa-forscher-finden-ursache-fuer-bruechige-betonwaende","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachbau.ch\/de\/die-baustellen\/2023-01-03\/empa-forscher-finden-ursache-fuer-bruechige-betonwaende\/","title":{"rendered":"Empa-Forscher finden Ursache f\u00fcr br\u00fcchige Betonw\u00e4nde"},"content":{"rendered":"<p>Lange dachte man, der Grund f\u00fcr die Betonsch\u00e4den in der irischen Grafschaft Donegal liege an einem zu hohen Glimmergehalt im Beton. Dank der Untersuchungen der Empa k\u00f6nnen schwere Bausch\u00e4den k\u00fcnftig vermieden werden, da der wahre Grund \u2013 das Mineral Pyrrhotin \u2013 nun identifiziert ist.<\/p>\n<figure id=\"attachment_16993\" aria-describedby=\"caption-attachment-16993\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-16993\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/empa_betonwaende_fachbau.ch_02-680x899.jpg\" alt=\"Risse bis hinauf zum Dach: Ein typischer Schadensfall in der irischen Grafschaft Donegal. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)\" width=\"680\" height=\"899\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-16993\" class=\"wp-caption-text\">Risse bis hinauf zum Dach: Ein typischer Schadensfall in der irischen Grafschaft Donegal. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)<\/figcaption><\/figure>\n<p>\u00abUnsere H\u00e4user br\u00f6ckeln!\u00bb, heisst es auf einem Plakat bei einer Demonstration in Dublin. \u00ab100 Prozent Wiedergutmachung\u00bb, steht auf T-Shirts von Teilnehmenden \u2013 zu sehen auf einem Foto der Online-Ausgabe der \u00abIrish Times\u00bb vom 15. November 2022. Seit Jahren sorgt instabiler Beton in der Grafschaft Donegal f\u00fcr massive Sch\u00e4den an vielen H\u00e4usern, mit denen sich seit April 2016 auch eine Task Force der Regierung befasst. Seit Jahren gibt es Demonstrationen und heftige Debatten im Parlament. Die Kosten f\u00fcr Sch\u00e4den und Entsch\u00e4digungen d\u00fcrften sich nach heutigen Sch\u00e4tzungen auf rund drei Milliarden Euro belaufen.<\/p>\n<h3>G\u00e4ngige Vermutung widerlegt<\/h3>\n<p>Die Schlagzeilen zu diesem Fall r\u00fccken nun auch Empa-Forschende ins Rampenlicht. Der Grund: Auf einer Fachkonferenz zu diesem heiklen Thema im irischen Letterkenny am 15. November 2022 hat Andreas Leemann, Leiter der Forschungsgruppe \u00abBetontechnologie\u00bb, einen Vortrag gehalten, der f\u00fcr grosse Augen sorgte: Er schilderte Resultate von Analysen zum instabilen Beton, die zusammen mit dem Umweltforscher Paul Dunlop von der \u00abUlster University\u00bb und weiteren Fachleuten durchgef\u00fchrt wurden. In seinem Referat widersprach er einer bis dato weit verbreiteten Vermutung: Ein hoher Anteil des Minerals Glimmer, so die bisherige These, mache den Baustoff, wenn seine Poren mit Wasser gef\u00fcllt sind, anf\u00e4llig f\u00fcr Frostsch\u00e4den.<\/p>\n<p>Doch nein; die Ursache sehen die Schweizer Fachleute in einem anderen Bestandteil, den die Fachleute in Irland zuvor nicht im Visier hatten: Detaillierte Untersuchungen von Betonproben von vier betroffenen H\u00e4usern zeigten, dass ein Mineral namens Pyrrhotin aus Eisen und Schwefel in grossen Mengen im Baumaterial vorhanden ist und offenbar eine verh\u00e4ngnisvolle Kaskade ausl\u00f6st.<\/p>\n<figure id=\"attachment_16994\" aria-describedby=\"caption-attachment-16994\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-16994\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/empa_betonwaende_fachbau.ch_03-680x907.jpg\" alt=\"Gesundheitsgefahr: Schimmelbefall in einem der betroffenen H\u00e4user infolge der Betonsch\u00e4den an den W\u00e4nden. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)\" width=\"680\" height=\"907\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-16994\" class=\"wp-caption-text\">Gesundheitsgefahr: Schimmelbefall in einem der betroffenen H\u00e4user infolge der Betonsch\u00e4den an den W\u00e4nden. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Wenn Pyrrhotin im Zementstein des Betons durch vorhandenen Sauerstoff oxidiert wird, setzt dies Schwefel frei, der wiederum zur Bildung von Ettringit f\u00fchrt. Dieses Mineral entsteht zwar ohnehin bei der Erh\u00e4rtung von Zement. Doch die zus\u00e4tzliche Ettringit-Bildung verursacht eine Ausdehnung, die schliesslich zu Rissen im Beton f\u00fchrt. Wird weiterer Schwefel freigesetzt, bildet sich das Mineral Thaumasit. Dieser Prozess reduziert die Festigkeit des Betons, indem wichtige Bestandteile wie Calciumsilikathydrate aufl\u00f6st werden, und kann letztlich zu einem Zerfall des Baustoffs f\u00fchren.<\/p>\n<p>Um die Schadensmechanismen im Inneren dieses speziellen Betons aufzukl\u00e4ren und nachzuweisen, war freilich Detektivarbeit des Empa-Teams n\u00f6tig. Diese umfasste herk\u00f6mmliche Materialtests, aufwendige Rasterelektronenmikroskop- und R\u00f6ntgenuntersuchungen sowie thermodynamischen Modellierungen. Zus\u00e4tzlich waren Recherchen in meteorologischen Daten notwendig, um der g\u00e4ngigen Theorie von Frostsch\u00e4den durch zu hohen Glimmergehalt auf den Zahn zu f\u00fchlen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_16996\" aria-describedby=\"caption-attachment-16996\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-16996\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/empa_betonwaende_fachbau.ch_05-680x506.jpg\" alt=\"Abrissreif: Sch\u00e4den an einem betroffenen Haus zeigen das Ausmass der Baukrise und verdeutlichen die drohenden Kosten f\u00fcr ihre Behebung. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)\" width=\"680\" height=\"506\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-16996\" class=\"wp-caption-text\">Abrissreif: Sch\u00e4den an einem betroffenen Haus zeigen das Ausmass der Baukrise und verdeutlichen die drohenden Kosten f\u00fcr ihre Behebung. (Foto: Andreas Leemann\/Empa)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Gegen diese These hatte schon der Augenschein vor Ort gesprochen. Typische Risse durch K\u00e4lteeinfluss verlaufen parallel zu den W\u00e4nden, w\u00e4hrend sie hier nur senkrecht in die W\u00e4nde hinein verliefen, oft vom Boden bis hinauf zum Dach. In manchen F\u00e4llen hatten sie sich sogar von oben, wo der K\u00e4lteeinfluss geringer ist, nach unten fortgesetzt.<\/p>\n<h3>Risse auch in den Sommermonaten<\/h3>\n<p>Wie sich zeigte, sprachen auch die meteorologischen Auszeichnungen klar gegen die Ursache Frost. Wetterphasen von der n\u00f6tigen K\u00e4lte und Dauer, die derartige Sch\u00e4den h\u00e4tten ausl\u00f6sen k\u00f6nnen, kamen im atlantisch gepr\u00e4gten Klima der Region zu selten vor, n\u00e4mlich nur zwei Mal: ab Mitte Dezember 2009 und ab November 2010. Zudem zeigten sich erste Sch\u00e4den bereits vor diesen Ereignissen, und bei den betroffenen H\u00e4usern ist auch in Sommermonaten eine Aufweitung der Risse festzustellen. Sie k\u00f6nnen auch Innenw\u00e4nde betreffen, die vor den Wettereinfl\u00fcssen gesch\u00fctzt sind. Fazit: Der Frost spielt keine oder allenfalls nur eine Nebenrolle bei den Betonsch\u00e4den.<\/p>\n<p>Doch warum wurde die Erkl\u00e4rung mit dem Pyrrhotin-Gehalt und seinen Folgen zuvor \u00fcbersehen? Diese M\u00f6glichkeit wird laut Andreas Leemann in der betreffenden irischen Bauvorschrift IS 465 schlicht nicht ber\u00fccksichtigt. Dagegen ist in der entsprechenden EU-Norm EN 12620 vorgeschrieben, dass ein allf\u00e4lliger Pyrrhotin-Gehalt in den Baustoffen beim Schwefelgehalt ber\u00fccksichtigt werden muss. \u00abWir haben den Schwefelgehalt der Gesteinsk\u00f6rnung des Betons in Proben von vier H\u00e4usern analysiert\u00bb, sagte Leemann gegen\u00fcber der \u00abIrish Times\u00bb, \u00abdie Werte \u00fcberschritten den zul\u00e4ssigen EU-Grenzwert um den Faktor 4 bis 7.\u00bb<\/p>\n<p>Obwohl die Empa-Fachleute Proben aus nur vier H\u00e4usern im Detail untersucht haben, liegt es nahe, dass sich die Resultate verallgemeinern lassen, denn Daten von irischen Ingenieuren aus fast 100 betroffenen H\u00e4usern zeigen, dass auch sie beachtliche Mengen an Pyrrhotin enthalten.<\/p>\n<p><strong>Weitere Informationen<\/strong><br \/>\n<a href=\"https:\/\/www.empa.ch\/web\/s604\/concrete-walls-ireland\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><strong>www.empa.ch<\/strong><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Lange dachte man, der Grund f\u00fcr die Betonsch\u00e4den in der irischen Grafschaft Donegal liege an einem zu hohen Glimmergehalt im Beton. 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