Fugensanierung und -abdichtung von Außenwandfugen

Die Fugensanierung und -abdichtung von Außenwandfugen ist ein sehr komplexes Thema – egal, ob es sich um eine Klinkerfassade z. B. bei einem zweischaligen Mauerwerk, einem historischen Natursteinmauerwerk, einer Betonfassade aus Fertigelementen oder einer Putzfassade auf einem Wärmedämm-Verbundsystem oder monolithischem Mauerwerk handelt. Fugen sind in der Regel nur von außen zugänglich, oftmals lassen sich alte Fugenreste nur schwer entfernen oder die Fugenflanken sind für eine fachgerechte Abdichtung unzureichend. Hinzu kommen Verformungen, die zu einem Fugenversatz geführt haben oder Bewegungen, die noch nicht abgeschlossen sind, so dass dreidimensionale Fugenflankenverschiebungen auftreten können. Eine Fugensanierung und -abdichtung besteht deshalb nicht nur darin, eine alte Fuge durch eine neue zu ersetzen, sondern vor allem eine Fugenabdichtung auszubilden, die für die objekt- und/oder bauteilspezifisch zu erwartenden hygrothermischen Beanspruchungen geeignet ist.

Außenwandfugen werden je nach Bauteil und Funktion in Anschlussfugen, Arbeitsfugen, Bauwerks- oder Bauteilfugen sowie Bewegungs- oder Dehnfugen unterschieden. Nach der Beanspruchungsart unterteilt man Fugen, die nur eine dichtende Funktion haben und keiner oder nur einer geringen Zug- und Druckbeanspruchung unterliegen von Fugen, die neben einer dichtenden Funktion auch einer größeren Zug- und Druckbeanspruchung unterliegen. Letztere müssen anfallende Gebäude- und Bauteilbewegungen ausgleichen und den Witterungsschutz, vor allem die Schlagregendichtheit der Fassade, sicherstellen.

Für die Sanierung Der Begriff Sanierung im Kontext der Schimmelpilzsanierung beschreibt die Beseitigung von Gefahren, Gefährdungen oder Belästigungen durch mikrobiellen Befall bis hin und Abdichtung der unterschiedlichen Fugen stehen unterschiedliche Abdichtungsmaterialien zur Verfügung. Die am weitesten verbreitete Abdichtungsart von Außenwandfugen stellen mehr oder weniger elastische Dichtstoffe dar. Die Planung und Ausführung ist über die DIN EN ISO 11600 „Hochbau – Fugendichtstoffe – Einteilung und Anforderungen von Dichtungsmassen“ sowie DIN EN 15651-1 „Fugendichtstoffe für nicht tragende Anwendungen in Gebäuden und Fußgängerwegen – Teil 1: Fugendichtstoffe für Fassadenelemente“ sowie Teil 2 „Fugendichtstoffe für Verglasungen“ der gleichnamigen Norm geregelt. In Deutschland gilt für die Anwendung im Hochbau zusätzlich die DIN 18540 „Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen“. Außerdem müssen das IVD-Merkblatt Nr. 27 „Außenwandfugen im Hochbau“, IVD-Merkblatt Nr. 23 „Anschlussfugen an Natursteinen bei Einsatz an der Fassade“, IVD-Merkblatt Nr. 9 „Spritzbare Dichtstoffe in der Anschlussfuge für Fenster und Außentüren“ sowie das IVD-Merkblatt Nr. 10 „Glasabdichtung am Holzfenster mit Dichtstoffen“ genannt werden.

Gemäß dieser technischen Regelwerke sind regional auftretende klimatische Bedingungen (Bewitterung) genauso zu berücksichtigen wie die objektspezifischen Temperaturdifferenzen (Sommer/Winter und Tag/Nacht). Letztere haben unmittelbare Auswirkungen auf die zu erwartenden Bauteillängenänderungen und notwendige Breite für Bewegungsfugen. In der Praxis stellt man häufig fest, dass in der Regel aus optischen Gründen die Fugenbreite kleiner dimensioniert und ausgeführt wird als diese rechnerisch ermittelt wurde. Diese Parameter müssen in der Berechnung der Fugenbreite mit einfließen und bei der Auswahl eines geeigneten Dichtstoffs berücksichtigt werden, insbesondere die Bauteilbewegung in Korrelation (von lat. relatio = das Zusammentragen, Beziehung, Verhältnis) beschreibt die Wechselbeziehung funktioneller Art zwischen verschiedenen Organen bzw. Organteilen des Körpers. zur zulässigen Gesamtverformung des Dichtstoffs und somit in Abhängigkeit der jeweiligen Ausdehnungskoeffizienten. Denn das Wechselspiel aus Quellen und Schwinden unterschiedlicher Baustoffe und Bauteile beeinflusst wesentlich die Bauteillängenänderung und das Dehnungsverhalten und kann zu einer zusätzlichen Zugbelastung des Dichtstoffs führen.

Für die richtige Planung und Dimensionierung der Fuge ist der Architekt oder Fachplaner verantwortlich. Hierzu gehören z. B. die Bemessung von Fugenbewegungen, das Erstellen eines Bewegungsfugenplans im Rahmen einer Fugenkonstruktion nach den geltenden Regelwerken (Normen und Richtlinien), die Dimensionierung der erforderlichen Fugenbreite in Abhängigkeit der zu erwartenden hygrothermischen Formveränderungen sowie die Auswahl eines geeigneten Abdichtungssystems sowie Dichtstoffs. Ein wesentlicher Kennwert hierbei ist die zulässige Gesamtverformung von Dichtstoffen von 20 bis 25 %, die bei der Planung von Bewegungsfugen sehr häufig vernachlässigt wird. Im Ergebnis daraus kommt es zu einer Überbeanspruchung des Dichtstoffs und in der weiteren Folge zu einer Rissbildung.

Voraussetzung für eine nachhaltige Fugensanierung und -abdichtung von Außenwandfugen ist eine Bauzustandsanalyse mit der Klärung der Schadensursache, aber auch der Feststellung des alten, vorhandenen Dichtstofftyps (Abdichtungsmaterial). Die meisten Schäden an Außenwandfugen mit elastischen Dichtstoffen können in Adhäsionsrisse (Abriss des Dichtstoffs von den Fugenflanken) und Kohäsionsrisse (Risse im Dichtstoff) unterteilt werden. Die wesentlichen Ursachen für Adhäsionsrisse sind entweder materialspezifisch wie z. B. eine Überforderung des Dichtstoffs durch zu große Fugenbewegungen, unzureichende Festigkeit und/oder Tragfähigkeit der Fugenflanken, ein ungeeignetes Hinterfüllmaterial oder eine Unverträglichkeit mit anderen Baustoffen wie z. B. Beschichtungen an den Fugenflanken (mangelnde Haftung, Weichmacherwanderung etc.). Hinzu kommen verarbeitungsspezifische Ursachen wie z. B. zu hohe Untergrundfeuchtigkeit, mangelhafte Reinigung und/oder Vorbehandlung der Fugenflanken (Grundierung) und/oder mangelhaft entfernte Reste alter Dichtstoffe. Die Ursachen für Kohäsionsrisse sind eher planungsspezifisch. Hierzu zählen z. B. zu geringe und/oder stark schwankende und/oder nicht parallele Fugenbreiten, eine mangelhafte Fugendimensionierung, ungleichmäßige Fugentiefe und somit ungleichmäßige Dichtstoffmenge, ein falsch ausgewählter Dichtstoff (zu geringe Bewegungsaufnahme), eine fehlende Dreiflankenhaftung, ungeeignete Fugenform (Dreiecksfase) sowie eine fehlende oder falsche Hinterfüllung. Außerdem muss die Zerstörung durch äußere Einflüsse wie z. B. Feuchtigkeit oder mechanische Einwirkungen genannt werden. Aus den Schadensursachen kann in der Regel eine Empfehlung für ein geeignetes Abdichtungssystem abgeleitet werden.

Da es nicht immer möglich ist, den alten Dichtstoff aus der zu sanierenden Fuge vollständig zu entfernen, muss die Materialverträglichkeit zum neuen Dichtstoff gegeben sein. Um herauszufinden, um welchen alten Dichtstoff es sich handelt, stehen verschiedene Prüfmethoden zur Verfügung. Die gängigste Variante ist die Flammprobe, da die meisten Dichtstoffe einen typischen Geruch Der Begriff Geruch kommt aus dem Lateinischen (Olfactus = Geruch) und beschreibt die Interpretation von Erregungen, die von Chemorezeptoren im und ein typisches Erscheinungsbild aufzeigen.

Wenn die Art des alten Dichtstoffs ermittelt werden konnte, sollte die Fugensanierung und -abdichtung mit dem gleichen Dichtstoff durchgeführt werden, soweit technisch oder aus anderen Gründen nichts dagegen spricht. Denn nicht alle Dichtstoffe können miteinander kombiniert werden. Einige neue Dichtstoffe zeigen Probleme in der Haftung (im technischen Sinne) mit alten Dichtstoffen.

* die individuelle Freigabe muss durch den Hersteller bestätigt werden

Nach der Art der Abdichtungssysteme werden

• spritzbare Dichtstoffe,
• Elastomer-Fugenbänder (unter Verwendung von systemgebundenen Klebstoffen)
• vorkomprimierte, imprägnierte Fugendichtbänder (aus Schaumkunststoff)

unterschieden. In der bereits erwähnten DIN EN 15651 werden Dichtstoffe in den Teilen 1 bis 4 der Norm klassifiziert in Dichtstoffe für Fassadenelemente (F), Dichtstoffe für Verglasungen (G), Dichtstoffe für den Sanitärbereich (S/XS) sowie Dichtstoffe für Bodenfugen (PW). Nach dem primären Bindemittel bzw. der Zusammensetzung werden diese in einkomponentige Produkte auf Basis von Polyurethanen, Hybrid-Polymere oder Silikone unterschieden. Zweikomponentige Dichtstoffe auf Basis von Polysulfide werden in der Regel nur bei Spezialanwendungen wie z. B. Fugenabdichtung beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen eingesetzt.

Nicht alle Fugenarten können mit jedem dieser Abdichtungsstoffe abgedichtet werden. Deshalb sind bei der Auswahl geeigneter Abdichtungsstoffe die Empfehlungen der Hersteller zu beachten. Diese enthalten u. a. auch Empfehlungen zur Festigkeit von Baustoffen als Untergrund. Für Untergründe mit einer hohen Festigkeit wie z. B. Beton, Metalle oder Klinker sind hochmodulige Dichtstoffe der Klasse HM einzusetzen. Bei Untergründen mit einer geringeren Festigkeit wie z. B. Putze, Porenbeton oder Wärmedämmplatten (WDVS) sind dagegen niedermodulige Dichtstoffe der Klasse LM einzusetzen.

Ein Abdichtungssystem besteht nicht nur aus dem Dichtstoff, sondern auch aus einer darauf abgestimmten Grundierung (auch Primer oder Haftvermittler genannt). Daher sollte diese im System des jeweiligen Herstellers und nur für vorgesehene Anwendungen und/oder Untergründe verwendet werden. Anderenfalls kann es z. B. zu optischen Veränderungen auf der Oberfläche von empfindlichen Baustoffen wie z. B. Marmor oder weißen Klinkern führen. Neben Verfärbungen können dies auch Veränderungen im Glanz oder der Mattigkeit sein. Eine Grundierung verbessert die Untergrundhaftung des Dichtstoffes, ersetzt allerdings nicht die vorherige Reinigung der Fugenflanken und Haftflächen!

Zum System gehört außerdem ein Hinterfüllmaterial. Dieses dient zur Begrenzung der korrekten Fugentiefe des Dichtstoffs, um die jeweils vorgeschriebene Fugendimensionierung sicherzustellen. Außerdem wird dadurch eine Dreiflankenhaftung des Dichtstoffs verhindert. Das Hinterfüllmaterial darf hierbei die Formänderung des Dichtstoffs nicht behindern und keine Stoffe wie z. B. Bitumen, Teer oder Öle enthalten, mit der die Untergrundhaftung des Dichtstoffs an den Fugenflanken beeinträchtigt werden kann. In den meisten Fällen besteht das Hinterfüllmaterial aus einem geschlossenzelligen Rundprofil aus geschäumtem Polyethylen, das beim Einbau z. B. durch scharfkantige Werkzeuge nicht beschädigt werden darf. Das Hinterfüllmaterial muss im komprimierten Zustand eingebaut werden, um einen ausreichenden Widerstand beim Einbringen und Glätten des Dichtstoffs sicherzustellen. Aus diesem Grund hat sich bewährt, dass der Durchmesser des Hinterfüllmaterials etwa 25 bis 30% größer ist als die vorhandene Fugenbreite. Das Hinterfüllmaterial muss ebenfalls mit dem Dichtstoff verträglich sein. Die Wasseraufnahme sollte lt. DIN 52459 „Prüfung von Dichtstoffen für das Bauwesen – Bestimmung der Wasseraufnahme von Hinterfüllmaterial – Rückhaltevermögen“ unter 1 g pro 100 cm³ liegen.

Nachdem der Dichtstoff blasenfrei und umlaufend eingebracht wurde, erfolgt das Andrücken und Glätten des Dichtstoffs. Die hierfür eingesetzten Glättmittel gehören ebenfalls zum System, müssen auf den Dichtstoff abgestimmt sein und dürfen keine Verfärbungen verursachen oder Unverträglichkeiten mit dem Dichtstoff aufweisen. Außerdem dürfen Glättmittel keinen Film auf der Oberfläche hinterlassen, durch den die Vernetzung (chemische Reaktion) des Dichtstoffs gestört werden kann. Bei bestimmten Anwendungen ist der Einsatz eines Glättmittels nicht gestattet (Structural Glazing). Generell gilt, dass bei der Ausführung der Fugensanierung und -abdichtung unbedingt die Vorgaben der Hersteller wie z. B. die Untergrundtemperatur und -feuchtigkeit zu beachten sind.

Bei einigen Anwendungen sind spritzbare Dichtstoffe ungeeignet und/oder nicht zugelassen. Hierzu gehören z. B. Fugen, die nicht dem Geltungsbereich der DIN 18540 entsprechen (z. B. Gebäudetrennfugen), eine ungeeignete Fugendimensionierung wie z. B. zu schmale oder zu breite Fugen (> 35 mm), zu geringe Fugentiefen oder stark schwankende Fugenbreiten bzw. ein hoher Fugenversatz. Weitere Gründe können z. B. eine nicht ausreichende Festigkeit der Haftungsflächen (Untergründe) oder Verunreinigungen sein, die sich nicht entfernen lassen. In diesen Fällen kann eine Fugensanierung und -abdichtung mit Elastomer-Fugenbändern oder mit vorkomprimierten, imprägnierten Fugendichtbändern eine Alternative darstellen.

Vorkomprimierte, imprägnierte Fugendichtbänder sind in der DIN 18542 „Imprägnierte Fugendichtungsbänder aus Schaumkunststoff zur Abdichtung von Außenwandfugen – Anforderungen und Prüfung“ geregelt. Je nach Materialqualität und einer Komprimierung zwischen 1:3 und 1:5 (je nach Hersteller) sind die Fugendichtbänder regen- und winddicht. Außerdem punkten diese mit guten Wärme Wärme (Wärmemenge) ist eine physikalische Größe. In der Thermodynamik ist Wärme eine über Systemgrenzen hinweg transportierte thermische Energie. Wärme ist - und schallschutztechnischen Eigenschaften. Durch die Vorkomprimierung ist sichergestellt, dass genügend Zeit für das Einbringen der Fugendichtbänder in die Fugen zur Verfügung steht. Durch die Rückstellkraft des expandierten Fugendichtbandes wird eine ausreichende Haftung an den Fugenflanken sichergestellt. Dies hat gegenüber Dichtstoffen oder aufgeklebten Fugenbändern den Vorteil, dass keine Untergrundvorbehandlung notwendig ist. Außerdem kann die Fugensanierung und -abdichtung witterungsunabhängig erfolgen. Allerdings brauchen die Fugen hierfür eine ausreichende Fugentiefe und nahezu parallel verlaufende Fugenflanken.

Um Schäden an Außenwandfugen zu vermeiden, sind unter bauphysikalischen und konstruktiven Gesichtspunkten Fugenkonstruktionen anzustreben, die ihre Funktion aufgrund ihrer Geometrie und Beschaffenheit möglichst dauerhaft – wenigstens aber über mehrere Jahrzehnte – wartungsfrei sicherstellen. Eine Option z. B. bei hinterlüfteten Fassaden wären offene Fugen, so dass eindringender Schlagregen über den Zwischenraum ungehindert abfließen kann und durch die Be- und Entlüftung eine ausreichende Trocknung sichergestellt wird. Der Wunsch des Architekten nach möglichst schmalen Fugen würde aber auch bei dieser Konstruktion dazu führen, dass Wassertropfen durch die Adhäsionskräfte an den schmalen Fugenflanken haften bleiben und eine Abtrocknung behindern. Gerade bei Fassadenoberflächen mit einer höheren Wasseraufnahme würde dies zu „fleckigen“ Fassaden führen.