# Frost-Tau-Wechsel

> Frost-Tau-Wechsel erklärt: warum gefrierendes Porenwasser Beton, Ziegel und Putz schädigt, was der kritische Sättigungsgrad bedeutet und wie Frostwiderstand geprüft wird.

Adresse: https://www.stmb24.de/themen/frost-tau-wechsel
Geprüft am: 2026-10-19
Autor: Andre Wengorra, Geschäftsführer (https://www.stmb24.de/andre-wengorra)
Betrieb: STMB 24 GmbH, Standorte Geesthacht und Grömitz, Einsätze auch in Berlin und Brandenburg

![Frost-Tau-Wechsel: Balkonplatte im Winter mit Eis im Riss, abgeplatzter Kante, Tausalz und Lupe auf eine Pore mit Eiskristall](https://www.stmb24.de/media/pages/themen/frost-tau-wechsel/a83d958dc3-1792367780/frost-tau-wechsel-funktionsweise-stmb24-1920x.webp)

# Frost-Tau-Wechsel

Auch: Gefrier-Tau-Wechsel, Frostwechsel

Ein Frost-Tau-Wechsel ist ein Zyklus, in dem Wasser in den Poren eines Baustoffs gefriert und wieder auftaut, und weil Wasser beim Gefrieren rund 9 Prozent an Volumen zunimmt, kann jeder Zyklus das Gefüge belasten.[1] Schäden wie Abplatzungen, Abwitterung und Risse entstehen erst, wenn die Poren bis zu einem kritischen Sättigungsgrad gefüllt sind, und mit jedem Zyklus kann ein Baustoff mehr Wasser aufnehmen.[2][1]

![Andre Wengorra, Geschäftsführer der STMB24](https://www.stmb24.de/media/pages/andre-wengorra/8318faa812-1791588498/andre-wengorra-80x80-crop.webp)

Von [Andre Wengorra](https://www.stmb24.de/andre-wengorra)

## So schädigen Frost-Tau-Wechsel einen nassen Baustoff

![Frost-Tau-Wechsel, Funktionsweise: Balkonplatte aus Beton im Winter mit Schnee und Tausalz, Riss mit Eis, abgeplatzte Kante mit Bruchstücken im Garten, Thermometer an der Hauswand, Lupe mit wachsendem Eiskristall in einer großen Pore](https://www.stmb24.de/media/pages/themen/frost-tau-wechsel/40cd9bc86a-1792367780/frost-tau-wechsel-funktionsweise-stmb24.webp)

Schematische Darstellung einer Balkonplatte aus Beton im Winter mit Riss, Tausalz und abgeplatzter Kante, dazu eine Lupe auf das Gefüge. Die Nummern folgen dem Wasser vom Riss über das Gefrieren in der Pore bis zum Schaden an der Kante.

1. **Wasser sitzt in Poren und Rissen:** Schnee und Regen dringen in die Poren und in vorhandene Risse der Platte ein. Mit jedem Zyklus sammelt sich in den Rissen mehr Wasser.
2. **Frost: Eis dehnt sich um rund 9 Prozent:** Gefriert das Wasser, nimmt es rund 9 Prozent an Volumen zu, und wo es keinen Platz findet, entsteht vor der Gefrierfront Druck. Wird er größer als die Zugfestigkeit, reißt das Gefüge.
3. **Wasser wandert zu den großen Poren:** Noch flüssiges Wasser wandert zu den großen Poren und lässt dort das Eis weiter wachsen. Bei jedem Auftauen zieht der Baustoff zudem Wasser von außen nach und wird nasser, als er es durch kapillares Saugen allein würde.
4. **Kante platzt ab nach Wechseln:** Ist an einer Stelle der kritische Sättigungsgrad erreicht, entstehen Abplatzungen, Abwitterung und Risse, manchmal schon nach wenigen Wechseln. Balkonplatten, Sockel und Kelleraußentreppen trocknen wir deshalb nach einem Wasserschaden vor dem Winter vorrangig.
5. **Tausalz verschärft den Angriff:** Taumittel senken den Gefrierpunkt schichtweise unterschiedlich, so dass eine Schicht an der Oberfläche über einer noch flüssigen Zwischenschicht abgesprengt werden kann. Am ungünstigsten ist eine Salzkonzentration von 3 Masseprozent.

## Warum gefrierendes Porenwasser Baustoffe schädigt

Freies Wasser gefriert unter Normaldruck bei 0 °C und nimmt dabei durch die Änderung der Kristallstruktur um 9 Prozent an Volumen zu, wie eine Dissertation am Karlsruher Institut für Technologie zusammenfasst.[1] Ist genug Feuchte im Bauteil, zerstört der Frostangriff nach dieser Arbeit das Gefüge und lässt die Oberfläche abwittern, und Gebrauchstauglichkeit und Festigkeit können erheblich leiden.[1] In feinen Poren gefriert Wasser erst bei tieferen Temperaturen, so dass Eis und flüssiges Wasser über einen weiten Temperaturbereich nebeneinander bestehen.[1]

Die wichtigste Modellvorstellung stammt von Powers: Findet das gefrierende Wasser keinen Platz, baut die vorrückende Gefrierfront einen hydraulischen Druck auf, und überschreitet er die Zugfestigkeit, reißt das Gefüge.[1] Bei vollständig behinderter Ausdehnung wären theoretisch rund 200 N/mm² möglich, in Wirklichkeit bleibt der Druck niedriger, weil das Wasser je nach Porengröße nach und nach gefriert.[1] Gefriert Wasser in einer Leitung, wirkt derselbe Druck auf das Rohr, und nach dem Auftauen zeigt sich der Schaden oft erst, wenn im Zimmer darunter [Wasser aus der Decke tropft](https://www.stmb24.de/schadenwissen/wasserschaden/wasser-tropft-aus-der-decke).

Dazu kommt ein kapillarer Effekt: Über flüssigem Wasser ist der Dampfdruck höher als über Eis, darum wandert ungefrorenes Wasser aus kleinen in große Poren, wo die Eiskristalle weiterwachsen, während die kleinen Poren austrocknen und schwinden.[1] Nach Litvan sammelt sich Wasser mit jedem Zyklus zudem in vorhandenen Rissen, und beim Gefrieren pflanzt sich der Riss fort, und nach Fagerlund könnte der kapillare Effekt bei Betonen mit niedrigem Wasserzementwert sogar der wichtigste Schadensmechanismus sein.[1] Sind Salze im Porenwasser gelöst, etwa aus Taumitteln, wirkt außerdem ein osmotischer Druck.[1] Hinzu kommt, dass der Temperaturausdehnungskoeffizient von gefrierendem Wasser bis zu fünfmal so groß ist wie der von Zementstein: Eis zieht sich beim weiteren Abkühlen stärker zusammen und dehnt sich beim Auftauen stärker aus, und wo der Platz fehlt, entstehen Zugspannungen.[1]

## Kritischer Sättigungsgrad und Frostsaugen

Ein Frostangriff schadet nach Setzer und Fagerlund nur, wenn zumindest an einer Stelle ein kritischer Wassersättigungsgrad erreicht ist, wie ein Forschungsbericht des Instituts für Bauforschung der RWTH Aachen für das Deutsche Institut für Bautechnik zusammenfasst.[2] Aus der Ausdehnung des Eises um etwa 9 Prozent ergibt sich theoretisch ein kritischer Sättigungsgrad von 0,91, je nach Betonzusammensetzung liegt er aber auch darunter.[1] Ob ein Bauteil vor dem Winter trocken genug ist, zeigt die Messung, und zu den [Sofortmaßnahmen](https://www.stmb24.de/sofortmassnahmen) nach einem Schaden im Herbst gehört darum rasches Trocknen.

Unter wiederholten Frost-Tau-Wechseln nimmt ein Baustoff mehr Wasser auf, als er durch kapillares Saugen allein aufnehmen würde, und Setzer erklärt das mit seinem Mikroeislinsenmodell: Das ungefrorene Wasser wird von kleinen zu großen Poren umverteilt, und der entstehende Unterdruck saugt außen anstehendes Wasser nach.[2] So steigt der Wassergehalt mit jedem Zyklus, bis der kritische Füllgrad erreicht ist und das Gefrieren Mikrorisse erzeugt.[1] Ein [feuchter Fleck an der Wand](https://www.stmb24.de/schadenwissen/wasserschaden/feuchter-fleck-an-der-wand) außen am Sockel, an dem im Frühjahr Putz abplatzt, kann auf diesen Vorgang hinweisen.

Je nachdem, wie schnell sich ein Baustoff sättigt, können Frostschäden schon nach wenigen Wechseln auftreten.[2] Unter Frost mit und ohne Taumittel beobachtet man zwei Schadensarten, die unabhängig voneinander auftreten können: die Abwitterung der Oberfläche und die innere Gefügeschädigung mit Rissen und einer geschwächten Verbindung zwischen Zementstein und Gesteinskörnung.[2] Unter den [Ursachen von Wasserschäden](https://www.stmb24.de/ursachen) spielt Frost auch bei Leitungen eine Rolle, die in ungeheizten Räumen liegen.

## Frost-Tau-Wechsel bei Beton: die Expositionsklassen XF

Für [Beton](https://www.stmb24.de/themen/beton) beschreibt die europäische Betonnorm mit ihren deutschen Anwendungsregeln vier Expositionsklassen für Frostangriff, XF1 bis XF4, die sich nach Wassersättigung und Taumitteleinwirkung unterscheiden, im Forschungsbericht aus Aachen noch nach den Ausgaben von 2001.[2] Je Klasse gelten Anforderungen an Zementart, Mindestzementgehalt, Gesteinskörnung, Wasserzementwert, Mindestfestigkeit und gegebenenfalls Mindestluftgehalt.[2] Dieser beschreibende Ansatz beruht auf jahrzehntelanger Erfahrung mit bewährten Betonen, und für neue Ausgangsstoffe ohne Langzeiterfahrung muss die Eignung über Kurzzeitprüfungen im Labor nachgewiesen werden.[2]

Expositionsklassen für Frostangriff mit Beispielen

| Klasse | Beanspruchung | Beispiele |
| --- | --- | --- |
| XF1 | mäßige Wassersättigung ohne Taumittel | Außenbauteile |
| XF2 | mäßige Wassersättigung mit Taumittel | Bauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich taumittelbehandelter Verkehrsflächen |
| XF3 | hohe Wassersättigung ohne Taumittel | offene Wasserbehälter, Bauteile in der Wasserwechselzone von Süßwasser |
| XF4 | hohe Wassersättigung mit Taumittel | mit Taumitteln behandelte Verkehrsflächen, Räumerlaufbahnen von Kläranlagen |

Nach Tabelle A1 im Forschungsbericht F 7050 des Instituts für Bauforschung Aachen, Stand EN 206-1 und DIN 1045-2 aus 2001.[2]

Betone nach den Mindestanforderungen von XF1 oder XF2 haben wegen höherer zulässiger Wasserzementwerte meist mehr Kapillarporen als Betone für XF3 oder XF4 und erreichen den kritischen Sättigungsgrad bei genügend Feuchte schneller.[2] Grundlegend ist eine frostbeständige Gesteinskörnung, und auch die Zementart wirkt über die Porenstruktur: Bei Betonen mit viel Hüttensand ist die karbonatisierte Randzone deutlich poröser als der Kern, was sich in Prüfungen als stärkere Abwitterung zu Beginn zeigt.[2] Künstliche Luftporen schaffen Ausdehnungsraum und bauen den Druck ab, entscheidend ist neben ihrem Anteil der Abstand, den gefrierendes Wasser bis zur nächsten Pore zurücklegen muss.[1]

Taumittel verschärfen den Angriff: Die ungünstigste Salzkonzentration liegt nach den Untersuchungen bei 3 Masseprozent, und weil das Salz den Gefrierpunkt schichtweise unterschiedlich senkt, kann eine oberflächennahe Schicht über einer ungefrorenen Zwischenschicht abgesprengt werden.[1]

## Prüfverfahren für den Frostwiderstand

Im Labor werden Frost-Tau-Wechsel im Zeitraffer nachgestellt: In Deutschland werden dafür meist Verfahren aus DIN CEN/TS 12390-9 genutzt, die die Abwitterung an der Oberfläche erfassen, darunter das CDF-Verfahren, und Verfahren aus CEN/TR 15177, die die innere Gefügestörung messen.[2] Eine Untersuchung der TU München für das Deutsche Institut für Bautechnik verglich das Würfelverfahren, das aus Heft 422 des Deutschen Ausschusses für [Stahlbeton](https://www.stmb24.de/themen/stahlbeton) stammt, mit dem CIF-Verfahren, das äußere und innere Schäden erfasst und im Merkblatt Frostprüfung der Bundesanstalt für Wasserbau steht.[3]

Für Frostbeton ohne künstliche Luftporen der Klasse XF3 hatte die damalige DIN 1045-2 einen höchsten Wasserzementwert von 0,50 und mindestens 320 kg Zement je Kubikmeter eingeführt, und der Wasserzementwert gilt als entscheidende Kenngröße der Mischung für den Frostwiderstand.[3]

Für Mauerziegel legt DIN EN 772-22 in der Ausgabe 2019-02 ein Verfahren fest, mit dem der Frost-Tau-Widerstand in die Kategorien F1 oder F2 eingestuft wird.[4] Als F2 gilt eine Prüfung jetzt auch dann, wenn nicht mehr als 10 Prozent der Ziegel Schäden vom Typ 4 oder höher zeigen, und neu sind die Einstufungen F1(n) und F2(80 °C) sowie eine teilweise Sättigung bei 80 °C.[4]

## Frost an Fassaden und nach Imprägnierungen

Auch an [Mauerwerk](https://www.stmb24.de/themen/mauerwerk) mit wasserabweisender Behandlung bleibt Frost ein Thema: Nach einer Übersichtsarbeit des University College London sind Frost-Tau-Wechsel und Salzkristallisation die beiden Hauptursachen, wenn behandelte Mauerwerksoberflächen Schaden nehmen.[5] Ob es dazu kommt, hängt vom Verhalten der Kombination aus Mittel und Untergrund ab, und in manchen Untersuchungen widerstanden behandelte Steine Frost und Salzen sogar besser.[5]

## Wie wir Frostschäden an nassen Bauteilen vermeiden

Durchnässte Außenwände, Sockel, Kelleraußentreppen oder Balkonplatten sind vor dem Winter besonders gefährdet. Nach einem Wasserschaden in der kalten Jahreszeit trocknen wir außenliegende und ungeheizte Bauteile vorrangig, decken offene Stellen ab und achten darauf, dass kein Wasser in Fugen und Rissen stehen bleibt.

Abplatzungen, Abwitterungen und Risse nach einem Winter nehmen wir als Hinweis auf zu viel Feuchte im Bauteil: Wir messen, suchen die Wasserquelle, etwa eine undichte Abdeckung, [Spritzwasser](https://www.stmb24.de/themen/spritzwasser) oder eine defekte Rinne, und setzen erst danach Putz, Fugen oder Beton instand. Müssen Ziegel oder Steine ersetzt werden, wählen wir Material, das für die Lage am Gebäude frostbeständig ist, und keinen beliebigen Ersatz.

24h-Notruf, auch am Wochenende und an Feiertagen

Wasser im Haus? Rufen Sie jetzt an.

Wir klären die Lage am Telefon und kommen zur Schadensaufnahme.

**0162 4428440** 24h Notruf

Belege

Quellen

1. Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften: [Zorana Đuric: Sättigungsverhalten und Schädigung von Zementstein bei Frostbeanspruchung, Dissertation](https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000079299/6141585). Dissertation 2017, Kurzfassung und Kapitel 2.3 bis 2.5: Gefrierverhalten des Porenwassers, makroskopische und mikroskopische Mechanismen, kritischer Sättigungsgrad. Abgerufen am 12.10.2026.
2. Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac), im Auftrag des Deutschen Instituts für Bautechnik: [Schädigung von XF1- und XF2-Betonen im CIF- und CDF-Test: Auswertung vorhandener Versuche und Literaturübersicht, Forschungsbericht T 3175](https://www.irbnet.de/daten/rswb/08099007867.pdf). Forschungsbericht F 7050 vom 08.02.2008, Abschnitte 2.1 bis 2.3, 3 Stand der Normung, Anhang A Tabellen A1 und A2. Abgerufen am 12.10.2026.
3. Technische Universität München, Centrum Baustoffe und Materialprüfung (MPA BAU): [Vergleichbarkeit von zwei Laborprüfverfahren zur Untersuchung des Frostwiderstands von Beton, Kurzbericht, Forschungsbericht T 3174](https://www.irbnet.de/daten/kbf/kbf_d_T_3174.pdf). Forschungsbericht Nr. 20-F-0044 vom 08.04.2008, Kurzbericht, Abschnitt 1 Problemstellung und Zielsetzung. Abgerufen am 12.10.2026.
4. DIN Media GmbH: [DIN EN 772-22:2019-02, Prüfverfahren für Mauersteine, Teil 22: Bestimmung des Frost-Tau-Widerstandes von Mauerziegeln, Produktseite mit Einführungsbeitrag](https://www.dinmedia.de/de/norm/din-en-772-22/294512454). Einführungsbeitrag, Ersatz- und Änderungsvermerk. Abgerufen am 12.10.2026.
5. University College London (UCL), Institute for Environmental Design and Engineering: [Toby Cambray, Valentina Marincioni u. a.: Hydrophobic treatments and their application with internal wall insulation, UCL Open: Environment](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11577161/). UCL Open: Environment 6 (2024), e1978, Abstract und Introduction and context. Abgerufen am 12.10.2026.

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