Bismarckdenkmal Hamburg

Bauphysik am Eisernen Kanzler

Modernste Bauphysik am Eisernen Kanzler

Das 34 Meter hohe Bismarck Monument thront im Alten Elbpark der Stadt Hamburg. Um kaum ein anderes Denkmal ranken sich derart viele Mythen und wurde derart viel diskutiert. Schon lange ist die Sanierung des 1906 errichteten Koloss geplant, denn die Statik des Denkmals ist instabil: Die Bismarck Figur war von Errichtung an 90 Tonnen zu schwer– der Bildhauer Hugo Lederer baute das Denkmal zwei Meter höher als geplant. Im Zweiten Weltkrieg brachte der Ausbau des Hohlraumes unter der Figur zu einem Luftschutzbunker die Statik weiter in Bedrängnis - jetzt immerhin um zu-sätzliche 2.000 Tonnen. Ein Bombeneinschlag neben der Plattform verschärfte die Problematik wei-ter. Ein weiteres Sanierungsziel, ist die dauerhafte Trockenhaltung des Bauwerkes, denn über viele Jahre hinweg sickerte Feuchtigkeit in das Gebäude ein.

Aufgrund diverser Schäden in der Konstruktion und Abdichtung, Rissen im Bauwerk und der hohen Feuchtebelastung im Inneren des Denkmal-Sockels beauftragte die Freie und Hansestadt Hamburg die GWT-TUD GmbH unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr. John Grunewald mit der vorgelagerten bauphysikalischen Analyse und Untersuchung.

Die drei Bausteine der Bauklimatischen Untersuchung

In einem ersten Schritt analysierten die Bauklimatiker um Prof. John Grunewald die Feuchteverteilung im Bunker mittels der Durchführung und Interpretation zerstörungsfreier Feuchtemessungen mit einem speziellen Radarmessverfahren. Durch verschieden aufgebaute Messköpfe wurden Mikrowellen in die Bausubstanz eingetragen und in Abhängigkeit des Wassergehaltes unterschied-lich stark reflektiert. Anhand der gemessenen Reflexionswerte wurden Rückschlüsse auf den Was-sergehalt im Baustoff gezogen.

Schon hier erkannten die Wissenschaftler, dass ein maßgeblicher Teil der Feuchtelast durch ein-dringendes Wasser von der Gebäudeoberseite verursacht wird. Um ein Eindringen von Sickerwas-ser auszuschließen, solle im Rahmen der Sanierung eine funktionierende Abdichtung der an das Erdreich grenzenden Außenwände hergestellt werden. Zudem sollen die nach oben gerichteten Lüftungsöffnungen im Dach des Gebäudes zeitnah mit geeigneten Rohrbögen (Schwanenhals) versehen werden, um das direkte Eindringen von Niederschlägen fortan zu verhindern.

Der zweite Teil - die Klimaanalyse am Bauwerk (Monitoring) - umfasste die Messung der Oberflä-chentemperaturen der Außen- und Innenwände, die Messung der Raumluft- und Außenlufttem-peratur und der relativen Luftfeuchte. Auf der Grundlage der gemessenen Primärdaten wurden ergänzend Sekundärdaten, wie die absoluten Wassermengen in der Luft in gWasser/kgLuft sowie die Taupunkttemperaturen der Raumluft berechnet.

Letztendlich wurde eine Bauwerkssimulation erstellt. Das Modell erfolgt anhand der idealisierten dreidimensionalen Abbildung der Gebäudehülle und der für die Performance masse-relevanten Einbauten. Auf diesen Grundlagen wurde unter Ansatz eines Außenklimadatensatzes für Hamburg das Bauwerksverhalten simuliert. Die Gebäudemodellierung erfolgte mit der Software BIM HVAC-Tool. Danach wurde im Rahmen einer Bauteilsimulation das Austrocknungsverhalten der Konstruk-tion mit der institutseigenen Software DELPHIN simuliert und bewertet.

Deutlich wurde, dass insbesondere in den Sommermonaten regelmäßig Kondensat an den kühlen Bauteiloberflächen auftreten kann, sofern eine unkontrollierte Lüftung zugelassen wird. Zu klären war also, ob das infolge Kondensation in die Bauteile eindringende Wasser in den weniger belaste-ten Wintermonaten wieder austrocknen kann. Die Wissenschaftler zeigten in ihren Berechnungen die Entwicklung der Feuchteverteilung über den gesamten Simulationszeitraum. Daraus wird er-sichtlich, dass nach einer gewissen Laufzeit über mehrere Jahre ein eingeschwungener Zustand eintritt.

Empfehlungen an die Stadt Hamburg

Die dauerhafte Trockenhaltung des Bauwerkes wird durch eine nachhaltige Abdichtung gegen ein-dringendes Regen- und Oberflächenwassers und die Vermeidung von jahreszeitlich bedingter Kondensatbildung an den massiven Bauteilen im Innern des Denkmales infolge unkontrollierter Lüftung erreicht. Im Ergebnis der bauklimatischen Untersuchungen empfehlen die Dresdner For-scher eine Strategie zur schrittweisen Trocknung durch ein geeignetes Lüftungsregime.

Für die technische Begleitung des Trocknungsprozesses erscheint der Einsatz von Trocknungsgerä-ten nicht notwendig. Vielmehr wird durch geregeltes Lüften mit trockener Außenluft ein Abtrock-nen herbeigeführt. Eine unkontrollierte Luftzufuhr bei ungünstigen Außenluftbedingungen wird durch entsprechend angeordnete Klappen vermieden.

Um die unter denkmalpflegerischen Aspekten erhaltenswerten Wandmalereien nicht zu gefähr-den, sollte als Zielzustand kein zu trockenes Niveau angestrebt werden. Da keine hochwertigen Nutzungen vorgesehen sind, könnte eine Raumluftfeuchte von ca. 70-80 % eingestellt werden.

Ausblick

Nach Abschluss der vorgelagerten Bauwerksuntersuchungen soll die Sanierung des Eisernen Kanz-lers im Laufe dieses Jahres beginnen. Neben dem Denkmal wird auch der das Denkmal umgebende Alte Elbpark saniert. Insgesamt sind anderthalb Jahre für die Sanierung veranschlagt.