Natursteinmauerwerk
Natursteinmauerwerk ist ein nur aus natürlichen Steinen bestehendes Mauerwerk, im Gegensatz zu Mauerwerk, das aus gefertigten, künstlichen Steinen wie zum Beispiel Ziegeln besteht. Natursteinmauern sind aufwendiger und teurer als Mauern aus Beton oder Backstein, dafür sehr langlebig und auch optisch hochwertig.
Abgrenzung
Wird Natursteinmauerwerk als äußere, sichtbare Schale einer mehrschaligen Wand ausgeführt, spricht man von Verblendmauerwerk bzw. Blendmauerwerk. Als Mischmauerwerk bezeichnet man Mauerwerk, das sowohl aus natürlichen als auch aus künstlichen Steinen besteht.
Grundbegriffe
Beim Mauerwerk wird zwischen ein- und zweihäuptigem Mauerwerk unterschieden. Das bedeutet, dass die Mauer entweder eine (ein Haupt) oder zwei (Häupter) Ansichtsseiten hat.
Das Lager bezeichnet die horizontalen Ebenen eines Mauersteins (wie der Stein in der Mauer liegt). Die entsprechende horizontalen Fugen werden Lagerfugen genannt. Stoßen zwei Mauersteine senkrecht aneinander, nennt man diese Fuge Stoßfuge. Die Bezeichnung für die seitlichen Flächen (also linke und rechte Seite) der Mauersteine nennt man Köpfe.
Die Schichthöhe definiert die Höhe von nebeneinander liegenden Mauersteinen in einer Reihe. In der Schichthöhe ist nur ein einmaliger Höhenwechsel, bzw. es sind keine Wechsel der Steinhöhen in einer Schicht je nach der Art des Natursteinmauerwerks, möglich.
Dossierung oder Anlauf wird eine Mauerschräge genannt.
Arten von Natursteinmauerwerk
Man unterscheidet [1]:
- Das Trockenmauerwerk wird ohne Verwendung von Mörtel (lediglich mit Erde als Mörtelersatz) unter geringster Bearbeitung der Natursteine (allenfalls einzelne Steine, wenn überhaupt, zurecht hauen) aufgebaut. Hohlräume werden durch kleinere Steine ausgefüllt und verbessern dadurch die Standfestigkeit (siehe Abbildung Tockenmauerwerk).
- Bruchsteinmauerwerk wird mit wenig bearbeiteten Natursteinen (Bruchsteine aus dem Steinbruch oder Feldsteine) unter Verwendung von Mörtel aufgebaut.
- Hammerrechtes Schichtenmauerwerk wird mit handwerklich bearbeiteten Sichtflächen aufgebaut. Die Stoßfugen sowie die Lagerfugen werden 12 cm tief rechtwinkelig bearbeitet. Die Ansichtsseite der Mauersteine sind mit dem Sprengeisen bearbeitet und rechtwinkelig. Dieses Mauerwerk wird mit Mörtel aufgebaut. Die Schichthöhe darf wechseln wie auch die Schichten.
- Unregelmäßiges Schichtenmauerwerk hat 15 cm rechtwinkelige bearbeitete tiefe Stoß- und Lagerfugen und wird mit Mörtel versetzt. Die Schichthöhe darf innerhalb der Schicht und in verschiedenen Schichten wechseln.
- Regelmäßiges Schichtenmauerwerk. Dabei erfolgt die Bearbeitung der Natursteine wie beim unregelmäßigen Schichtenmauerwerk. Es darf kein Schichtenwechsel erfolgen. Das Versetzen erfolgt mit Mörtel.
- Das Quadermauerwerk wird wie das regelmäßige Schichtenmauerwerk aufgebaut. Allerdings sind beim Quadermauerwerk alle Natursteine in voller Tiefe bearbeitet.
- Beim Blendmauerwerk besteht das hintere Wandteil aus Beton mit Verankerungen ins Verblendmauerwerk oder die Natursteine werden im Mauerwerksverband mit den Ziegeln aufgebaut.
- Zyklopenmauerwerk aus unregelmäßigen polygonalen Natursteinen wird zwar häufig aufgebaut; ist jedoch nicht in der DIN 1053 geregelt.
Darüber hinaus finden wir historische Mauerwerksformen aus Naturstein, wie z.B. Bossenwerk (auch Rustika genannt) oder Diamantquadermauerwerk.
Eine besondere Mauerwerksarten ist der sog. Friesenwall aus Norddeutschland, der aus Findlingen (die Ober- und Rückseite des Friesenwalls ist teilweise von einer Grasschicht bedeckt) errichtet wird. Ferner gibt es das sog. Spaltfindlingsmauerwerk, das im Bundesland Brandenburg aus den in der Mitte gespaltenen Findlingen für Fundamentsockel von Wohnhäusern verbaut wurde und wird.
Die neueste Entwicklung von Natursteinmauerwerk sind die Gabionen. Es handelt sich verzinkte Drahtkörbe, die mit Natursteinen befüllt sind. Sie stellen eine interessante Kostenalternative zu den traditionellen Natursteinmauerwerksarten dar.
Regeln für Mauerwerke und Mauersteine
- Regeln für Sichtflächen von Mauersteinen
Die Sichtflächen der Mauersteine werden, sofern sie bearbeitet werden, mit handwerklichen Techniken, je nachdem ob es sich um Weichgestein oder Hartgestein handelt, bearbeitet. Sichtbare Spuren von Bohrlöchern der Steinspaltwerkzeuge und Sägeflächen, die die Steinkreissägen verursachen, (siehe Fehler: Abbildung Bruchsteinmauerwerk) sind verpönt. Mauerwerke aus jüngster Zeit zeigen Spuren von Spitzeisen, Zweispitz und Sprengeisen bzw. Bossiereisen. Historische Mauerwerke zeigen Randschläge mit dem Schlageisen und intensiv bearbeitete Oberflächen (siehe Abbildung Regelmäßiges Mauerwerk weiter oben).
- Steintechnische Regeln
Die Mauersteine, die gegen das Lager eingebaut werden, neigen zu schalenförmigen Abplatzungen. Denn alle Natursteine haben ein sog. Lager, das je nach Gestein unterschiedlich fest ausgeprägt ist. Am stärksten gelagert und verwitterungsgefährdet sind die Ablagerungsgesteine in Natursteinmauern. Diese Gesteine, die oberflächennah als Lesesteine am häufigsten in Deutschland zu finden sind, werden zumeist verbaut. Ein Lager ist eine Schichtung, in die Wasser eindringen kann und bei Frost erzeugt das gefrierende Wasser eine Volumenvergrößerung um bis zu 9%. Die Folge sind Drücke, die den Naturstein oberflächennah schalenförmig abspalten können.
Ein Aufbau von aufgemörtelten Mauerwerken mit Lesesteinen kann zu Salzausblühungen führen, da diese Steinen Säuren, wie z. B. Huminsäuren, enthalten können. Natursteine aus Steinbrüchen führen normalerweise keine Salze.
Beim Aufbau der Natursteinmauern, die aufgemörtel werden, wird entweder Baukalk oder Trasszement verwendet.
Ein Mauerwerk aus Naturstein kann im Zuge des Aufbaus verfugt werden. Bei einem späteren Ausfugen, nach dem Aushärten des Versetzmörtels, kann der speziell angemischte Fugmörtel weicher eingestellt werden. Dadurch wird erreicht, dass bei Verwitterungsprozessen, die Fugen verschleißen und nicht die Mauersteine. Fugen werden von Zeit zu Zeit überprüft und Fehlstellen ergänzt.
Mauerwerksabdeckungen schützen gegen eindringendes Wasser und behindern Ausblühungen. Abdeckungen verhindern des Weiteren Pflanzenbewuchs. Pflanzenwurzeln erzeugen Sprengdruck und können Mauerwerk schädigen.
- Allgemeine Gestaltungsregeln
Die größten Mauersteine werden aus statischen und optischen Gründen am Fuß und an den Ecken der Mauern verbaut.
Kreuzfugen werden beim Aufmaueren vermieden, wie auch drei Fugen, die senkrecht an einen Mauerstein stoßen.
Die Mauersteinlänge ist begrenzt, sie sollte maximal 4 bis 5mal der Mauersteinhöhe betragen. Überlange Steine sind besonders im Trockenmauerwerk bruchgefährdet. Naturstein hate exzellente Druckfestigkeitswerte und schlechte Biegezugwerte.
Mauersteine, die hochkant eingebaut werden, nennt man "Aufsteller". Gleiches gilt für quadratische Format der Mauerwerke. Sie sind verpönt.
Die DIN 18332 schreibt vor, dass Mörtelfugen in Mauerwerken möglichst gleichbreit angelegt werden und maximal 1 cm breit sein sollten. Die Fugen beim aufgemörtelten Bruchsteinmauerwerk dürfen eine Breite von mehr als 3 cm nicht überschreiten. Beim Vorhandensein von zu breiten Fugen wird vom Verbandeln gesprochen.
Haltbarkeit und Wartung
Im antiken Rom gab bereits Haltbarkeitswerte für Baumaterialien. Naturstein war mit einer Haltbarkeit von 45 Jahren bei den Römer vermerkt; die Haltbarkeit betrug also 3 Generationen. Wir kennen jedoch Mauerwerke, die Jahrtausende überstanden haben. Das irische Trockenmauerwerk soll teilweise bis zu 5.000 Jahre alt sein, die chinesische Mauer mehr als 7.000 Jahre.
Die entscheidende Rolle für hinsichtlich der Haltbarkeit der Mauern spielt die Qualität mineralischer Fugen, sie soll verschleißen und nicht der Stein. Die anerkannten Regeln der Technik für Mauerwerke lauten: Grundsätzlich sollte die Fuge weicher als der Mauerstein sein. Optimale Mischungsverhältnisse von Bindemittel (Kalk, Trasszement) zu Zuschlagstoff (Fugsand) für Fugen sind 1:4, 1:5.
Fugen nachbessern gilt als Wartungsaufgabe für Besitzer. Die mineralische Fuge soll im Normalfall bei Anfertigung eine leichte Hohlkehle bilden (beim Bruchsteinmauerwerk können Schattenfugen gebildet werden). Dies wird durch den Einsatz eines Gartenschlauchs erreicht, mit dem über die neu angefertigte Fuge gezogen wird. Nach dem Einsatz des Gartenschlauchs wird die glatte Fuge wieder aufgeraut, denn sonst erfährt die Fuge durch die Bindemittelanreicherung an der Oberfläche. Zusätzliche und unerwünschte Oberflächenhärten der Fuge kann neben Rissen zu unerwünschten Abplatzungen der Steinkanten führen! Vorhandene Fugen sind alle 5 bis 10 Jahre zu überprüfen und defekte Fugen sind zu erneuern.
Hartgesteine haben erheblich längere Haltbarkeiten als die Weichgesteine. Hartgesteine sind normalerweise teurer als die Weichgesteine. Hartgesteine sind aufwendiger zu bearbeiten. Dennoch ist der Unterschied hinsichtlich der Haltbarkeit marginal, da die Weichgesteine lediglich oberflächennah verwittern und das spielt bei den rauen Oberflächen eine zu vernachlässigende Rolle. Für das Versetzen von Mauern mit Mörtel je m² muss man mit etwa 6 bis 8 Stunden Aufwand rechnen. Die Versetzkosten sind der größten Posten hinsichtlich einer Kostenplanung der Mauerwerke.
Bruchsteine sind relativ preisgünstig, Lesesteine kosten personellen Sucheinsatz. Das aufwendigste und teuerste Mauerwerk ist das Quadermauerwerk. Für Gartenmauern wird häufig auf regional verfügbare Steinsorten zurückgegriffen. Bei Trockenmauern spielen entstehende Verwitterungsprobleme der Mauersteine eine völlig nachgeordnete Rolle. Für Mauerwerke sind im Prinzip alle Gesteine geeignet, denn die Mauersteine haben die längste Haltbarkeit der am Mauerwerk beteiligten Komponenten wie Fundament und Mörtel.
Liegt eine gemauerte Natursteinmauer unmittelbar an einem Gehweg, sollte auf das Salzstreuen bei Schnee und Eis völlig verzichtet werden, da sich Salzlaugen bilden können, die in die Fugen und in die Poren der Steine eindringen können. Die Salzbildung zieht beim Austrocknen eine Volumenvergrößerung nach sich, die die Fugen und die Weichgesteine angreifen kann. Es sollte, um dies zu vermeiden, nur mit Granulaten bei Rutschgefährdungen gestreut werden.
Moose, Algen und Pflanzen sollten von mit Mörteln aufgemauerten Mauerwerken regelmäßig entfernt werden, da sie vor allem die Fugen angreifen. Sind die Fugen zerstört, dringt Wasser in das Mauerwerk ein und kann es sprengen.
Fundament
Allenfalls ein Trockenmauerwerk, als Gartenmauer, sollen und können Nichtfachleute herstellen. Alle anderen oben genannten Mauerwerksarten können normalerweise nur von Fachleuten hergestellt werden. Bis zu 1,20 m Höhe brauchen Trockenmauern kein Fundament, sondern der Boden kann festgerammt werden. Das Höhen- zum Seitenverhältnis beträgt 3 : 1, das heißt, dass eine Trockenmauer von 120 cm Höhe an seinem Fuß mindestens 40 cm breit zu sein hat.
Von 1,20 m bis 1,50 m Mauerhöhe benötigt eine Trockenmauer ein Fundament aus Kies oder Schotter ca. 30 bis 40 cm tief. Das Fundament sollte links und rechts ca. je 10 cm breiter als die Mauer sein.
Über 1,50 m Höhe sind statische Berechnungen erforderlich, die das Gelände und die Bodenbeschaffenheit berücksichtigen.
Bedeutsame historische Mauerwerke
- Chinesische Mauer: Gesamtlänge ca. 7.200 km
- Limes: in Deutschland 548 km lang
- Klagemauer: 48 m lang und 18 m hoch
-
Bruchsteinmauerwerk in Deidesheim mit Sägestück -
Unregelmäßiges Schichtenmauerwerk in Deidesheim mit schlechten Steinformaten -
Schiefermauerwerk aus Italien bei Genua -
Trockenmauer in North Yorkshire mit ausgeprägter "Krone" -
Zyklopenmauerwerk mit zu stark abweichenden Steingrößen, Schweden -
Bossenmauerwerk mit Randschlag aus Braunschweig -
Mustergültiges Zyklopenmauerwerk in Bolsena -
Siehe auch
Literatur
- ↑ DIN 1053
Alfred Baetzner, Natursteinarbeiten im Garten und Landschaftsbau. Vorkommen der Gesteine, Bearbeitung und Verwendung, Ulmer, Stuttgart 1991, ISBN 3-8001-5061-1
Volker Friedrich, Mauern aus Naturstein. Eugen Ulmer, Stuttgart 2001, ISBN 3-8001-3266-4
Alfred Stoller, Die Bauweise mit Naturstein, bearbeitet aus der Praxis für die Praxis. Handbuch für Bauingenieure, Kulturingenieure, Architekten, Hoch- und Tiefbaumeister, Bauführer, Forstpersonal, Steinhauer, Gärtner usw.. Bern 1949
Weblinks
Statik: Tragverhalten von einschaligem Natursteinmauerwerk
