Ziegelmauerwerk

So ist Ziegelmauerwerk aufgebaut und so steckt Wasser darin

Mauerziegel: vom Vollziegel bis zum Backstein

Ziegel werden nach dem Baustoffinformationssystem WECOBIS aus mineralischen Tonerden zu Steinen oder Platten geformt, getrocknet und gebrannt.^[1] Zu den grobkeramischen Produkten zählen Mauerziegel, Deckenziegel, Dachziegel und Pflasterziegel. Bei den Mauerziegeln gibt es Vollziegel, die durchgängig aus Ton bestehen, und Lochziegel.^[1] Nach ihrer Lage in der zweischaligen Wand heißen sie Vormauer- oder Hintermauerziegel, Vormauersteine werden traditionell auch Backsteine genannt.^[1]

Mauerziegel tragen oder trennen, und das Mauerwerk kann ein- oder mehrschalig ausgeführt werden. Einschalige Außenwände sind heute nur noch mit sehr gut wärmedämmenden oder mit Dämmstoff verfüllten Ziegeln üblich.^[1] Vormauerziegel, Klinker und Verblender bilden als nichttragendes Verblendmauerwerk die äußere Schale zweischaliger Wände.^[1]

Nach der europäischen Einteilung, die WECOBIS wiedergibt, sind LD-Ziegel Mauerziegel mit einer Brutto-Trockenrohdichte bis 1000 kg/m³ für geschütztes Mauerwerk, etwa Hoch- und Langlochziegel.^[1] HD-Ziegel sind für ungeschütztes Mauerwerk bestimmt oder haben über 1000 kg/m³, dazu gehören Vollziegel und Ziegel mit Mulde.^[1] Geregelt sind Mauerziegel in DIN EN 771-1 und in der Anwendungsnorm DIN 20000-401.^[1] Mauerziegel der Kategorie I erreichen die angegebene Druckfestigkeit mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 95 Prozent, alle anderen gehören zur Kategorie II.^[1]

Wie Ziegel geformt und gebrannt werden

Für Mauerziegel wird der aufbereitete Ton in Strangpressen geformt und der Strang mit einem Draht in Stücke geteilt.^[1] Die Rohlinge trocknen in Trockenkammern, die im Wesentlichen mit der Abwärme des Tunnelofens betrieben werden, je nach Format und Rohdichte in der Regel 24 bis 36 Stunden.^[1] Gebrannt wird im Tunnelofen, in der Hochfeuerzone bei etwa 950 bis 980 °C über rund 30 Stunden, beheizt vor allem mit Erdgas.^[1]

Für Backsteine der Verblendschale nennt der Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie Brenntemperaturen von 1000 bis 1200 °C im Ring- oder Tunnelofen.^[3] Tonqualität und Brenntemperatur bestimmen Farbe und Festigkeit. Ab etwa 1100 °C beginnt die Oberfläche zu schmelzen, dieses Sintern ergibt Klinker mit hartem, hellem Klang.^[3] Das Sintern verleiht den Ziegeln eine hohe Druckfestigkeit, eine besonders geringe Wasseraufnahme und einen besseren Frostwiderstand.^[3] Eine Klinkerfassade an der Küste braucht trotzdem dichte Fugen und Anschlüsse, weil der Wind das Wasser vor allem dort in die Wand drückt.

Neben dem Strangpressverfahren gibt es Hand- und Wasserstrichziegel. Beim Handstrich wird die Tonmasse in einen Holzrahmen geworfen und der Überstand abgestrichen, als Trennmittel dient Sand, beim Wasserstrich übernimmt Wasser diese Aufgabe und hinterlässt Schlieren auf der Oberfläche.^[3] Strangpressziegel werden glatter und gleichförmiger.^[3]

Was Mauerziegel technisch auszeichnet

Die Spanne zeigt, wie verschieden Mauerziegel sein können: Die Rohdichte reicht von 550 bis 2000 kg/m³, die Wärmeleitfähigkeit von 0,075 bis 0,96 W/(m·K).^[1] Der repräsentative Wert liegt mit 575 kg/m³ und 0,075 bis 0,12 W/(m·K) am leichten, gut dämmenden Ende.^[1] Für einschalige Außenwände ohne zusätzliche Dämmschicht sind nach WECOBIS nur sehr gut wärmedämmende oder mit Dämmstoff verfüllte Ziegel üblich.^[1] Wenn bei einem Leck im Obergeschoss Wasser aus der Decke tropft, saugen die Ziegel der Wände darunter einen Teil davon auf und geben ihn nur langsam wieder ab.

Wie viel Feuchte Ziegelmauerwerk aufnimmt

Gebrannter Ton nimmt aus der Luft nur wenig Wasser auf. Der Sachstandsbericht der WTA nennt als hygroskopische Ausgleichsfeuchte für Vollziegel mit einer Rohdichte von 1900 kg/m³ weniger als 1 Masseprozent bei 80 Prozent relativer Luftfeuchte.^[2] Für einen porosierten Hochlochziegel mit 800 kg/m³ sind es 0,75 Masseprozent, bei historischen Vollziegeln stehen bei 75 Prozent relativer Luftfeuchte weniger als 2 bis 3 Masseprozent in der Tabelle.^[2]

Als Rechenbeispiel entsprechen 0,75 Masseprozent beim porosierten Hochlochziegel mit 800 kg/m³ einem volumenbezogenen Wassergehalt von 0,6 Prozent.^[2] Der volumenbezogene Wert bezieht sich dabei nach dem Bericht auch bei Lochziegeln auf den Baustoff allein, ohne die Hohlräume.^[2] Kalkputz nimmt nach derselben Tabelle weniger als 0,5 Masseprozent auf, Kalkzementputz weniger als 1,5 Masseprozent, beide bei 75 Prozent Luftfeuchte.^[2]

Flüssiges Wasser kann ein Ziegel über seine Poren dagegen aufnehmen, bei Schlagregen auf ungeschütztem Mauerwerk ebenso wie bei Leitungswasser nach einem Rohrbruch. Gesinterte Klinker nehmen nach dem Ziegelverband besonders wenig Wasser auf, und das Sintern verbessert ihren Frostwiderstand.^[3]

Wie lange neues Ziegelmauerwerk feucht bleibt

Eine Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik an hochdämmenden Mauersteinen setzte für Leichtziegel eine Anfangsbaufeuchte von 10 Volumenprozent an, ebenso für die Putzschichten.^[4] In der Rechnung für eine verputzte, 36,5 Zentimeter dicke Nordwand trocknete das Ziegelmauerwerk anfangs am schnellsten von allen untersuchten Steinen.^[4] Nach einem Jahr verblieben trotzdem noch etwa 3 Volumenprozent Feuchte, den eingeschwungenen Zustand erreichte die Wand erst nach dem vierten Jahr.^[4]

Bremsend wirkt nach dem Institut der Putz. Im Labor gaben unverputzte Steinproben binnen 100 Tagen mehr als 75 Prozent ihrer Anfangsfeuchte ab, mit Putz dauerte derselbe Trocknungsgrad rund 350 Tage.^[4] Ursache sind Widerstandsschichten an den Grenzen zwischen Stein und Putz, die schon das kapillare Aufsaugen behindern.^[4] Die Baufeuchte muss deshalb zu einem großen Teil nach innen austrocknen, und in den ersten Jahren ist mit zusätzlichen Lüftungswärmeverlusten zu rechnen.^[4] Solange die Wand noch feucht ist, dämmt sie schlechter als geplant, denn hohe Wassergehalte beeinträchtigen nach dem Institut die Dämmwirkung des Mauerwerks.^[4]

Nasses Ziegelmauerwerk messen und trocknen

Nach einem Leitungswasserschaden oder einem Hochwasser steht in Ziegelmauerwerk Wasser in den Poren der Steine, in den Mörtelfugen und bei Lochziegeln auch in den Kammern. Bei der Feuchtigkeitsmessung vergleichen wir mit einer trockenen Stelle derselben Wand und messen in mehreren Höhen. Weil die Ausgleichsfeuchte gebrannter Ziegel so niedrig liegt, zeigen schon kleine Wassergehalte, dass die Wand noch nicht trocken ist.

Bei Lochziegeln kann Wasser in den Kammern stehen, das von außen kaum zu sehen ist. Wir prüfen deshalb an der tiefsten Stelle der Wand und bohren dort bei Bedarf eine kleine Messöffnung. Den Wassergehalt einer Probe bestimmen wir bei Zweifeln mit der Darrmethode, die Ergebnisse halten wir im Trocknungsprotokoll fest.

Getrocknet wird über die Raumluft mit Entfeuchtern und Ventilatoren, bei Bedarf ergänzt durch Wärme. Dichte Beschichtungen, Fliesen oder Sperrputze vor der Wand verlangsamen die Trocknung, ähnlich wie der Putz im Versuch des Fraunhofer-Instituts. Nach einem Hochwasser achten wir zusätzlich auf Salzausblühungen und auf Schäden am Fugenmörtel, bevor neu verputzt wird.

Bei Sichtmauerwerk aus Vormauerziegeln oder Klinkern prüfen wir außerdem die Fugen, denn durch offene oder ausgewaschene Fugen kann Regen in die Wand gelangen und einen Schaden im Inneren vortäuschen, der mit dem Rohrnetz nichts zu tun hat. Ob das Wasser von außen oder aus einer Leitung kommt, klären wir mit Messungen an der Innen- und der Außenseite und, wenn nötig, mit einer Dichtheitsprüfung der Leitungen.