Home
| Home |   | Sitemap |   | Testimonials |   | Partner |   | Links |   | Stichwortverzeichnis |   | Inscreenum |  

| Aktuelle Ausgabe
| Archiv
| Anzeigen
| Abo/Einzelausgaben
| Veranstaltungen/Dienste
| Über COVISS
| Redaktion/Verlag
| Leserbriefe
| Kontakt
| Impressionen
| Bestellung Buch




 
Schöne Sichtbeton-Flächen ohne Beschichtung
Sichtbeton ist und bleibt Rohbau
 
Die Qualität von Sichbeton-Oberflächen ist in optischer wie in technischer Hinsicht das Resultat einer Projektierung und Planung, die von Anfang an Materialeigenschaften und Erfordernisse des Betonierprozesses respektiert. Das von Architekt Christian Kerez realisierte Wohnhaus an der Forsterstrasse 38 in Zürich ist ein Beispiel für typische Problemstellungen und Möglichkeiten der nachträglichen Behandlung von Betonoberflächen – das architektonische Konzept erforderte Präzision in Planung und Ausführung der Betonarbeiten. Obwohl sich während der umfangreichen Evaluation notwendiger und möglicher Massnahmen sehr deutlich zeigte, dass keine Beschichtungen möglich sein würden, sind die Arbeiten an den Oberflächen trotzdem von einem Malergeschäft ausgeführt worden. Für diesen Auftrag waren Erfahrung und Fachkompetenz in der Untergrundvorbehandlung ausschlaggebend.

Das von Christian Kerez realisierte Wohnhaus ist ein Betonbau von kompromissloser Einheit in Struktur, Raumkomposition und Materialisation. Die konstruktiv-statische Struktur des Gebäudes ist als biegesteifer Verbund der Bodenplatten und Wandscheiben in vorgespanntem Ortbeton von zum Teil erstaunlichen Dimensionen ausgeführt. Diese Struktur aus horizontalen Platten und vertikalen Scheiben generiert ein Raumgefüge ohne Splitting in trennende und tragende Elemente. Alle Elemente dieses statischen Systems sind unabänderlich voneinander abhängig und entziehen sich sowohl im Innern als auch im Fassadenbild einer einfach begreifbaren Logik.

Oberfläche im Rohbau muss dem Anspruch einer Sichtfläche genügen
Kleinere optische Mängel im Rohbau werden kaum je zum grossen Problem, da sie mit dem Innenausbau automatisch behoben werden. Diese Gesetzmässigkeit verkehrt sich aber bei Sichtbetonbauten in ihr Gegenteil, denn eine Oberfläche im Rohbau muss hier den Anforderungen einer Sichtfläche genügen. Enttäuschungen und «Zwang» zur nachträglichen Beschichtung sind keine Seltenheit.

Die möglichen Interventionen nach dem Ausschalen sind wenig bekannt und das Wissen darüber wird von keinem Handwerk wirklich entwickelt und gepflegt. Im Wohnhaus Forsterstrasse von Christian Kerez führten die mit materialtechnologischem Fachwissen aus der Betonsanierung geplanten und mit dem profunden handwerklichen Können des Malers ausgeführten Nachbehandlungen zu einem technisch und optisch einwandfreien Sichtbeton.


Die untersten beiden Geschosse sind bis auf ein dem Terrainverlauf folgendes Fensterband im Erdreich des steilen Hanges versenkt. Zuunterst befindet sich die Tiefgarage, die mit einem minimalen, tunnelartigen Portal mit der Strasse verbunden ist. Gleich daneben ist der Hauseingang, der über eine einläufige Betontreppe zum Eingangsgeschoss mit Treppenaufgang, Lift und zu den Kellerräumen führt. Darüber schweben scheinbar die drei Geschosse mit den Wohnungen. In den fünf Wohnungen gehen alle Räume ohne Hierarchisierung nach Nutzung oder Differenzierung in der Materialisierung ineinander über, um immer wieder Durchblicke und fliessende Bezüge unter den Räumen selbst und in die Umgebung zuzulassen. Die Trennung gegen den Aussenraum erfolgt einzig durch eine Verglasung, deren geschliffene Aluminiumprofile im Kontext filigran scheinen und der materiellen Farbigkeit und edlen Beschaffenheit des Betons folgen. Einzelne Räume der Wohnungen lassen sich durch raumhohe Flügel- oder Schiebetüren schliessen. Diese Türen werden im geöffneten wie im geschlossenen Zustand immer als Elemente der von der Struktur unabhängigen, ebenfalls raumhohen Einbauschränke gelesen.

Oberflächen ohne Beschichtung
Die Wände und Decken zeigen mit Absicht die Struktur und im eigentlichen Sinne den Rohbau. Die Oberflächen sollten daher nicht weiter bearbeitet oder gar beschichtet werden. Trotzdem müssen diese Bauteile eine ihrer Nutzung entsprechende und gebrauchstaugliche Oberfläche aufweisen.

Schon zu Beginn der Betonierarbeiten zeigten sich die Konsequenzen dieser hohen Ansprüche an die Oberflächenbeschaffenheit des Betons. Bereits im Eingangsgeschoss konnten die Betonierarbeiten aufgrund der Erfahrungen in der Tiefgarage besser an die erhöhten Anforderungen angepasst werden. Die zusätzlichen Bemühungen der Bauleitung und des Baumeisters (optimale Klimaverhältnisse, Reinigung von Schalung und Armierung, erhöhte Dichtigkeit der Schalungsstösse) zeigten in den Geschossen über der Tiefgarage ihre Wirkung.

Bis der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht hatte, um die Kräfte der Vorspannung und die Lasten insgesamt biegesteif aufnehmen zu können, mussten Wände und Decken wesentlich länger als üblich eingeschalt und nach dem Ausschalen noch während Wochen durch eine Spriessung in einem Meterraster abgestützt werden. Deshalb liessen sich die oberflächlichen Verschmutzungen (Zementbojake, Kalkablagerungen, Rostwasser) nicht sofort entfernen. Auch die Auflager der Spriesse hinterliessen mehr oder weniger deutliche Farbunterschiede im Beton, da der Hydratationsprozess des Betons an diesen Stellen langsamer verlief.

Trotz aller Optimierungen im Betonierprozess und wegen der materialimmanenten Eigenschaften von Beton entsprachen die Oberflächen noch nicht den Anforderungen, die in einer Wohnung erwartet werden. Die notwendigen Massnahmen wurden in zahlreichen Vorversuchen in den unteren beiden Geschossen evaluiert und eingehend mit allen Beteiligten diskutiert. Dabei stellte sich jedoch auch heraus, dass der Baumeister die für diesen Bau nötige Sorgfalt für die Reinigungs- und Reparaturarbeiten, die durchaus zu seinen Garantiearbeiten zählen, nicht aufbringen konnte. So wurden die Nachbehandlungen zum grössten Teil durch das spezialisierte CM-Malergeschäft, Kilchberg, ausgeführt. Diese Unternehmung verfügt über das nötige Fachwissen und die Erfahrung, besonders auch mit Betonoberflächen, und zeichnet sich durch ein profundes Verständnis für architektonische Anliegen und Materialisierungsfragen aus.

Reparaturen und Reinigung des Betons
Die Oberflächen zeigten einen ausserordentlich geringen Anteil von grossen Poren (?3mm), keine Kiesnester, unverletzte Kanten und nahezu unsichtbare Schalungsstösse. Die grössten Poren wurden sorgfältig mit Kosmetikmörtel verfüllt und sofort mit klarem Wasser nachgewaschen. Auf die Reparaturen der horizontalen Schalungsstösse (Betonieretappen) im Treppenhaus wurde gänzlich verzichtet, nur die grösseren Überstände wurden manuell geglättet und leicht nachgeschliffen.

Im Erdgeschoss wurden zahlreiche Bemusterungen mit Lasuren auf Silikatbasis in vor Ort gemischten Farbtönen des Betons ausgeführt. Sie sollten Unterschiede im Glanzgrad und Farbtonunterschiede des Betons aufgrund von leichten Entmischungen der Feinstanteile während des Betonierens und von eingelagerten Rostflecken egalisieren. Es konnte jedoch anhand dieser Muster genau gezeigt werden, dass auch eine noch so geringfügige Veränderung der Oberflächentexturen zu einer enorm veränderten Wahrnehmung der räumlichen Absicht führt. Es galt daher, unkonventionelle Mittel zu erproben und Anwendungen praxisnah zu testen, die eine absolut kontrollierbare Ausführung erlaubten. Diese Interventionen mussten das dem Bau zugrunde liegende Konzept respektieren und zu einer Schönheit der Oberflächen führen, die das Bedürfnis eines zukünftigen Käufers einer Wohnung, die Wände oder Decken mit Farbe oder gar Verputz beschichten zu lassen, von vornherein ausschloss.

Besonders im Geschoss der Tiefgarage, aber auch vereinzelt in den Wohngeschossen wiesen die Wände starke Kalk- und Rostanlagerungen auf, die von Undichtigkeiten zwischen den Wänden und der Deckenschalung herrührten. Die Experimente im Garagengeschoss ergaben, dass die Oberflächen nach der in diesem Geschoss notwendigen, vollflächigen Reinigung leicht dunkler erschienen. Der Einsatz des säure- und tensidhaltigen Reinigungsmittels zusammen mit dem rauen Reinigungspad führte zu einer geringfügigen Abrasion der Oberfläche.

Die Wohngeschosse wiesen vereinzelte Flecken an den Decken (Rost der Armierung) und Anlagerungen an den Wänden in Form von senkrechten Abläufern (Zementbojake, Anmachwasser) auf. Der Rost und die kalzitischen und silikatischen Inhaltsstoffe waren aber wie in den Untergeschossen mit dem Porengefüge des Untergrundes verbunden und vollständig abgebunden. Um eine komplette Veränderung der Farbe und des dezenten Glanzes des an sich sehr gelungenen Betons zu vermeiden und um nicht – anstatt der Kalk- und Rostspuren – hässliche, mattierte Reinigungsspuren zu erhalten, wurden die Kalkabläufer mit einem feinen Pinsel mit höher konzentriertem Reinigungsmittel präzise ihrem Verlauf nach eingestrichen. Nach einer kurzen Einwirkzeit wurden sie mit einer scharfen Stahlklinge sorgfältig und flächenbündig abgeschabt. Die Rostflecken und andere, leichtere Verunreinigungen konnten grossflächig mit Foamglas und punktuell mit einem Reinigungsstab aus gebündelten Glasfasern entfernt werden. Die letzten Reste von Kalk und Rost in den Poren waren nach der Behandlung kaum mehr störend und gehören nach Meinung des Architekten auch durchaus zur Erscheinung von Ortbeton.

In einer Wohnung wurden die Decken allerdings ohne Rücksprache des ausführenden Baumeisters mit der Fachbauleitung gewaschen. Das Resultat war eine teils matte, teils glänzende Fläche. Sie wirkte schmierig und hatte dergestalt jeglichen Zusammenhalt mit den Wänden eingebüsst. Genau diese Auswirkungen zeigten deutlich, dass sich eine unüberlegte, vorschnelle Intervention nicht nur als Mangel manifestiert, sondern das architektonische Konzept regelrecht unleserlich werden lassen kann. Denn erst die maximal zu erreichende Ähnlichkeit der Beschaffenheit der Oberflächen an Wänden und Decken lässt die präzise Wirkung der Struktur dieses Gebäudes zu.

Fixierung der inneren Wände
In der Hydratation des Betons beginnt nach ungefähr 28 Tagen die Bildung von Kalziumhydroxid, das im überschüssigen Wasser auch an die Oberfläche transportiert wird. Diese Anlagerungen karbonatisieren im Kontakt mir der Luft zu feinen Kalziumkarbonatkristallen und werden so als störender, weisslicher Staub bemerkt. Dieser Prozess ist nach weiteren 60 Tagen mehr oder weniger abgeschlossen. An der Fassade würde dieser Staub bei mehrmaliger Beregnung abgewaschen. In Innenräumen bleibt er und wird insbesondere im Kontakt mit Textilien als Schmutz empfunden. Die gesamten Wände wurden daher feucht gereinigt und mit einer hydrophob ausgestatteten Kaliumsilikatlösung nachfixiert. Kaliumsilikat – oder auch Wasserglas – ist in seiner Materialität und in seinem technischen Verhalten dem Beton derart nah verwandt, dass durch eine Nachfixierung keine optische oder technische Veränderung des Betons resultiert. Die nötige Konzentration des Wirkstoffes wurde durch Versuche ermittelt, damit das Kalziumkarbonat einerseits genügend gebunden wurde und aber anderseits eine Erhöhung des Glanzes des Betons durch die Verdichtung der Oberflächenstruktur ausgeschlossen werden konnte. Durch die hydrophobe Ausstattung mit Siloxanen sind die porösen Oberflächen zudem gegen das sofortige Eindringen von Wasser und darin gelösten Verschmutzungen geschützt.

Oliophobe Imprägnierung
Weder in den Nassräumen noch in den Küchen war für die Zonen mit Spritzwasser- oder Fettbelastung eine entsprechende Beschichtung oder Belegung vorgesehen. Nach kürzester Zeit hätten sich Spuren von Ölen und von fettartigen Bestandteilen der Pflegeprodukte abgezeichnet. Öle und Fette sind von kleiner Molekülgrösse und dringen ins Porengefüge des Betons ein. Sie oxidieren und bleiben als kaum mehr entfernbare, dunkle Verfärbung sichtbar.

Da nur die belasteten Zonen und keine ganzen Wände behandelt werden sollten, zeigten die Versuche mit oliophoben Imprägnierungen auf Leinölbasis eine zu starke Veränderung des Farbtones der Oberfläche. Auch dem Zweck entsprechende, handelsübliche Imprägniermittel auf Basis künstlicher Polymere veränderten die Optik und vor allem die technischen Gegebenheiten des Feuchtehaushalts der Wände drastisch. Schliesslich brachte ein Wachs auf Seifenbasis, das für Stucco Lustro oder Stucco Veneziano verwendet wird, die notwendige oliophobe Wirkung. Auch nach fast drei Jahren seit der Fertigstellung ist keine Farbton- oder Strukturveränderung des Betons an den behandelten Stellen erkennbar.

Hydrophobe Imprägnierung
Beton ist seiner Natur gemäss als wassersaugend (w24-Wert ? 1,00kg/m2 h0,5) zu bezeichnen. Um bei diesem an sich normalen Verhalten auf längere Sicht eine optische Beeinträchtigung des Fassadenbildes und eine technische Schädigung von Gläsern in der Fassadenebene zu vermeiden, wurde der mindestens sechs Monate alte Beton mit einem reaktiven Hydrophobiermittel wasserabweisend ausgestattet. Bei der immensen inneren Oberfläche des ausgeführten, feinporigen Betons sind die Teilchengrösse und der effektive Wirkstoffgehalt des Hydrophobiermittels sowie die Applikationsart von entscheidender Bedeutung. Das angewandte, reaktive Hydrophobiermittel besteht aus hundert Prozent des Wirkstoffes Triethyletoxisilan.

Durch diese Hydrophobierung wurde eine hohe Wasserabweisung (w24-Wert? 0,05kg/m2 h0,5) ohne eine optische Veränderung oder Verringerung der Dampfdiffusionsfähigkeit des Betons erreicht. Die Reduktion des Eindringens von Wasser in flüssiger Form in den Beton führt zu einer generell schnelleren Trocknung der Oberfläche nach Beregnung oder nach der Bildung von Kondensaten. Die Ablagerung von atmosphärischem Schmutz und die Algenbildung–gerade an schattigen Partien–wird auf mehrheitlich trockenen Oberflächen auf ein Minimum reduziert. Bei der Beregnung von unbehandelten Betonoberflächen wird flüssiges Wasser kapillar in den Beton transportiert. Die in der Tiefe vorhandenen Substanzen wie Kalziumhydroxid und Kieselsäure-Verbindungen gehen dabei in Lösung und werden bei der Verdunstung mit dem eingedrungenen Wasser an die Oberfläche transportiert, wo es zur Bildung von wasserunlöslichen, weisslichen Schleiern und Abläufern auf dem Beton und zu Trübungen der Gläser kommt. Die Hydrophobierung minimiert das Eindringen von Wasser und damit diese genannten Prozesse.

Unterhalt
Eigentliche Schäden sind aufgrund der technisch einwandfreien Ausführung des Betons keine zu erwarten. Die oberflächlichen Spuren der Alterung des Betons, insbesondere an der Fassade, sind trotz all der getroffenen Massnahmen selbstverständlich nicht ganz auszuschliessen. Sie werden sich aber nur sehr verlangsamt und in minimaler Form entwickeln. Mit einem geringen Unterhaltsaufwand alle zehn bis zwanzig Jahre (generelle Reinigungen und nach Bedarf Erneuerung der Imprägnierungen) wird die beispielhafte Schönheit des Betons und der originale Ausdruck der Architektur erhalten bleiben.

Fazit
Beton weist als konstruktiver Baustoff überragende Qualitäten auf. Die Baukultur der letzten 150 Jahre ist ohne Beton nicht denkbar. Dennoch wurde er ausser im Ingenieurbau bis in die neuste Zeit fast ausschliesslich als konstruktiver Baustoff verwendet. Die Absicht, Beton als unbehandelte Sichtfläche zu belassen, hat aber immer noch mit fast archetypisch anmutenden Vorurteilen zu kämpfen. Auch werden die Alterungserscheinungen kaum mildernd als «Patina», sondern mit den in den letzten 15 Jahren gehäuft festgestellten Auswirkungen von Konstruktionsmängeln ausschliesslich als Zeichen des Zerfalls wahrgenommen.

Planer wie Ausführende sind bei jedem Bauwerk erneut mit den material- und konstruktionsbedingten Schwierigkeiten von Beton konfrontiert, Mängel oder Qualitäten bleiben für die ganze Lebensdauer des Bauwerks deutlich lesbar. Entsprechend gross sind die Bemühungen bei neueren Bauten, der gemeinhin als roh und unedel empfundenen Materialität des Betons mit konstruktiven und gestalterischen Mitteln zu begegnen. Hierbei leisten technisch korrekte und den jeweiligen Erfordernissen adäquate Oberflächenbehandlungen einen wesentlichen Beitrag. 
 
Ausgabe "2005/4 - Juni" bestellen
 
Text Marianne Huber, Architektin ETH/SIA
Bild Christian Kerez, Architekt ETH/SIA
 
   Weiteres zum Thema
 
Beton | Der vielseitig anwendbare und gestaltbare …      




Lifecom


Xen-On


Verkehrshaus