Was Dombaumeister meistern – Zwei Sanierungsbeispiele am Dom zu Aachen

Was Dombaumeister meistern – Zwei Sanierungsbeispiele am Dom zu Aachen

Als Stiftung Karls des Großen entstand um 800 die Pfalzkapelle (Marienkirche), in der der Kaiser an seinem Todestag, dem 28. Januar 814, bestattet wurde. In der Nachfolge Karls wurden zwischen 936 und 1531 die deutsch-römischen Könige in der Aachener Münsterkirche gekrönt. Ab dem 14. Jahrhundert entwickelte sich die Kirche zu einem der bedeutendsten Wallfahrtsorte nördlich der Alpen. Ein Beitrag von Dombaumeister Helmut Maintz.

Bei der alle sieben Jahre gefeierten Heiligtumsfahrt werden das Kleid Mariens, die sogenannten Windeln Jesu, das Enthauptungstuch Johannes des Täufers sowie das Lendentuch Christi gezeigt. Die vermehrte Nutzung der Kirche durch Pilger führte ab 1355 zur gotischen Erweiterung des Münsters. Es entstand daher im Laufe von rund 100 Jahren die Chorhalle (Fertigstellung 1414), ein Kranz aus fünf Kapellenanbauten sowie ein gotischer Westturm (Titelbild). 1656 beschädigte der große Aachener Stadtbrand die Kirche schwer, die Dächer und der Turm einschließlich der Glocken wurden vernichtet. In der französischen Zeit – Aachen wurde 1794 von französischen Truppen besetzt und gehörte von 1801 bis 1815 zu Frankreich – wurde das Münster zur Domkirche des ersten Aachener Bistums erhoben (1802-1827), hatte aber starke Beschädigungen wie den Ausbau der 32 antiken Säulen aus dem Hochmünster sowie die Abdeckung sämtlicher Bleidächer zu erleiden. 

Große Veränderungen brachten die Restaurierungen im 19. Jahrhundert mit sich. Die gotischen Bauteile wurden umfassend überarbeitet, ein neugotischer Westturm wurde 1884 über dem karolingischen Westbau errichtet. Beeindruckenden Abschluss dieser Zeit bildet die neobyzantinische Innendekoration des alten Karolingerbaus (1880/81 und 1901-1913). 

Aufgrund seiner einzigartigen historischen und kunsthistorischen Bedeutung im europäischen Kontext wurde der Aachener Dom 1978 als erstes deutsches Bauwerk in die Liste des Welterbes der UNESCO aufgenommen.

Sechzehneck Dach – Eindeckung mit Blei: Schäden

Alte Bleieindeckung: dünne Stellen bzw. Löcher durch unterseitigen Weißrostbefall; 2014 (Abb. 2).

Alte Bleieindeckung: dünne Stellen bzw. Löcher durch unterseitigen Weißrostbefall; 2014 (Abb. 2).

Die Entwässerung von Teilen der Dachflächen der Chorhalle, des Oktogons, des Westturms, der Karlskapelle, der Ungarnkapelle, der Annakapelle und der Matthiaskapelle wird über das Bleidach des Sechzehnecks geführt. Es ist deshalb unabdingbar, dass die Wasserabführung des Sechzehneckdachs regensicher gewährleistet ist. 

Die Bleieindeckung, 700 qm, die Holzunterkonstruktion und die Belüftungshauben wurden 1959/1960 erneuert, weisen aber leider durch Verarbeitungsfehler irreparable Schäden auf wie Eisenkorrosion, Fäulnis und Bleirost. Die BetonKastenrinnen aus dem Ende des 19. Jh. erhielten ebenfalls 1959/1960 Verstärkungen aus Beton zur Gewölbeseite hin, aber auch hier sind irreparable Schäden zu testieren. Die Bleischaren sind zu groß gewählt worden. 

Insbesondere auf den südlichen Seiten wird bei solarer Erwärmung die Längen-Ausdehnung so groß, dass sie nicht mehr über die Falze aufgenommen werden kann und Risse in den Scharen entstehen. Die Befestigung der einzelnen Bleischaren ist nicht mehr sicher gewährleistet. Sie rutschen nach unten und werden nur noch von einem mittigen Kupferhafter gehalten, der sich bereits in dem Blei abzeichnet. 

Die Belüftungsöffnungen waren nicht funktionell. Feuchte, warme Luft stieg durch Lüftungsöffnungen in den Gewölben aus dem Innenraum in den Hohlraum zwischen Gewölbeoberseite und Schalung. Hier schlug sich die bereits aus dem Innenraum belastete Luft, jetzt noch stärker belastet durch die Imprägnierung der Schalung, an den meist kälteren Bleischaren ab. Dieser chemische Cocktail führte zu sogenanntem Bleirostbefall und stetigem Verlust an Blei. Die einzelnen Tafeln wurden dünner bis hin zum Lochfraß. Durch die Verdünnung der Bleischaren war natürlich auch die Belastbarkeit an sich weiter vermindert. 

Im Sommer entstand durch die solare Erwärmung Kondenswasser und es folgte der gleiche Schadensverlauf. Der „Weißrostbefall“ war fast überall sichtbar, verursachte durch Kondenswasser eine schlechte Entlüftung der Dachkonstruktion und die aggressiven Dämpfe der Xylamon-Imprägnierung der Holzunterkonstruktion. Die enorme Konzentration des Imprägnierungsmittels hatte hier zur großen Schädigung des Bleis von der Unterseite gesorgt. Durch die starke Sonneneinstrahlung wurde das Imprägnierungsmittel wieder gasförmig, mit Feuchtigkeit ergab sich eine Säure, die den starken Weißrostbefall des Bleis ausgelöst hat. Teilweise waren die Bleischaren dadurch bereits papierdünn (Abb. 2). Der mehrmalige Anstrich mit Xylamon hatte als Holzschutz vorbildlich gewirkt, leider aber die Bleieindeckung geschädigt. 

Sehr nett war es übrigens von den damaligen Zimmerleuten, uns die leeren Kanister Xylamon in den Hohlräumen zwischen Gewölbe und Holzdach zu hinterlassen, so dass wir absolut genau wussten, womit und in welchem Umfang 1959/1960 das Holz imprägniert wurde (ca. 10 Kanister haben wir gefunden).


Ausführung der Arbeiten: Demontage

Nach Demontage der alten Bleieindeckung und der Holzunterkonstruktion konnten die alten Betonrinnen vorsichtig abgestemmt und abtransportiert werden. Rücksicht auf die alte Substanz hatte hier höchste Priorität. Die gesamten Gewölbeflächen in diesem Bereich wurden von losen Bestandteilen und Schutt von der Sanierung 1960 befreit, so dass die Bauforschung eine gute Einsichtnahme der Gewölbeoberflächen hatte.


Natursteinarbeiten

Neue Rinne: Eckbereich N / NNWJoch; 2015 (Abb. 3)

Neue Rinne: Eckbereich N / NNWJoch; 2015 (Abb. 3)

In den Jochen, in denen die Gewölbe nicht bis zum Außenmauerwerk frei auslaufen, also da, wo von den Kapellenanbauten Mauerwerk auf den Gewölben steht, haben wir für die neue Natursteinrinne ein höhengerechtes waagerechtes Auflager aus Ziegelsteinen geschaffen (Abb. 3). Im Bereich des Westwerks musste beiderseits, also südlich und nördlich des Westjochs (Standort des Thrones, es ist das einzige waagerechte Tonnengewölbe, alle anderen noch vorhandenen Gewölbe des Sechzehnecks sind steigende Tonnengewölbe) um ein ausreichendes Gefälle zu gewährleisten, ebenfalls ein Unterbau aus Ziegelsteinen gemauert werden. Diese Aufmauerung wurde durch ein Vlies vom karolingischen Bestand getrennt. 

Danach wurden die einzelnen Steine der Natursteinrinne, Gewicht je Stein i.M. 500 kg trocken versetzt. Die Sicherung der einzelnen Steine untereinander gegen Verschieben erfolgte mit Edelstahldübeln. Da, wo die Steine frei aufstehen, also sich nicht gegen Mauerwerk anlehnen, setzten wir vertikal Stahlanker ins Untermauerwerk. Abschließend wurden die Steine rundum mit Mörtel vergossen: in der Rinne die Fugen 2 cm zurückstehend, der Rest dann mit Bleiwolle verstemmt. Außen wurden alle Fugen mit eine Mörtelfuge geschlossen. Die Übergänge jeweils von der Südseite des Sechzehnecks zur Ungarn- und Annakapelle stellten dabei nochmals eine besondere Herausforderung dar, da hier die Rinne teilweise um ca. 75 cm nach oben verspringt.


Zimmererarbeiten

Neue Holzunterkonstruktion: fertig verschraubte Schalung; 2016 (Abb. 4).

Neue Holzunterkonstruktion: fertig verschraubte Schalung; 2016 (Abb. 4).

Nachdem die neue Natursteinrinne versetzt war und somit die Höhe für die Fußpfetten feststand, konnte die neue Holzunterkonstruktion (Abb. 4) aufgemessen und produziert werden. Ca. 3 Wochen später hob ein Autokran vom Katschhof bzw. Münsterplatz aus die Hölzer der neuen Holzkonstruktion in die Baustelle. Die Montage vor Ort erfolgte dann anschließend. Zuerst wurden die Fuß-, Mittel- und Firstpfette verlegt, die Mittel- und Firstpfette provisorisch fixiert, anschließend die Grat- und Normalsparren auf die Pfetten gelegt und mit diesen verschraubt. Auf die Sparren wurden die Stufenkeile, Länge um 1,50 m, geschraubt, so dass sich pro Seite bis zu 5 Dachebenen bilden und nicht mehr wie vorher eine durchlaufen de Ebene. Die Zugbänder und Windverbände aus Edelstahl wurden vor Ort der Länge nach aufgemessen und für die dazugehörigen Lasteinleitungsprofile Holzschablonen erstellt, um diese passgenau herzustellen. 

Nach dem Einbau und der Verspannung der Zugbänder erfolgte abschließend der Einbau der Schalung, 32 mm dick, mit Nut und Feder. Nut und Feder, damit sich Bretter gegeneinander nicht verwerfen können und somit immer eine ebene Unterlage erhalten bleibt. Ohne Nut und Feder könnten sich die Bretter gegeneinander verwerfen, was sich als Abdrücke in der Bleibekleidung zeigen würde. Im Bereich der First wurde gegen den Windsog der I-Träger aus Edelstahl eingebaut. Der hier entstandene Aufstand gewährleistet rundum die Entlüftung des Hohlraums unter der Dachkonstruktion. Im Bereich der Traufe, also der Natursteinrinne, war dementsprechend die Belüftung vorzusehen, so dass immer eine natürliche Luftzirkulation ermöglicht wird. Diese transportiert übrigens auch die gesamte, meist sehr feuchte Luft, die über die Belüftungsöffnungen in den Dreiecksgewölben aus dem Dom unter die Holzkonstruktion gelangt, nach außen.


Bleiarbeiten

Neue Bleibekleidung: fertiger Stufenbereich; 2016 (Abb. 5).

Neue Bleibekleidung: fertiger Stufenbereich; 2016 (Abb. 5).

Als erstes war die neue Natursteinrinne mit Blei auszukleiden (Abb. 5). Hierfür kam 3 mm dickes Kirchenblei zur Anwendung. Die einzelnen Teilstücke mussten untereinander verbunden werden. Eine Lötverbindung mit Zinn als Verbindungsmittel ist für eine kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Bleibleche ungeeignet. Eine weitestgehende kraftschlüssige Nahtverbindung wurde im Schweißverfahren mit einem Acetylen/Sauerstoff-Gemisch hergestellt. Die Bleischaren wurden dabei nicht überdeckt, sondern gestoßen. 

Die dreilagig geschweißte Stoßnaht ermöglichte eine Ausdehnung über die gesamte Fläche des Bleimaterials. Erfahrungen mit dieser Detailausbildung wurden an der Anna- und Matthiaskapelle 2003-2006 gesammelt, bisher sind dort keine Risse zu entdecken. An den senkrechten Aufständen der Natursteinrinne wurde das Blei dann in Kupferhaften eingehangen bzw. umgefalzt. Somit war hier wieder eine Ausdehnung möglich, da es keine mechanische Befestigung gibt. 

Die Dachflächen wurden mit einer Trennlage versehen, diesmal ein Vlies mit Gewebeeinlage, also keine bituminösen Bestandteile mehr. Die Flächen wurden dann parallel zur Mitte hin aufgeteilt, hier war die Breite mit je 61 cm festgelegt, so dass nur am Rand Differenzen in den einzelnen Seiten aufgeteilt werden konnten. Die Holzwülste waren dann in der Länge der Stufen aufzuschrauben. Anschließend konnte die Montage der Bleieindeckung erfolgen. Pro Stufe gibt es zwei Bleischaren: eine obere, an der der Aufstand vorgerichtet und seitlich zugeschweißt und Neue Bleibekleidung: fertiger Stufenbereich; 2016 (Abb. 5). eine längere untere, der auf der Rückseite in der ganzen Breite ein ca. 3 cm breiter Hafter aufgeschweißt wurde. Dieser schiebt sich in die untere Aufkantung der oberen Aufkantung wodurch ein dichter Querstoß errichtet wurde. 

An der Traufe und der First wurden Lochbleche aus Kupfer eingebaut, die die Luftzirkulation unter der Holzunterkonstruktion gewährleisten, aber verhindern, dass Kleintiere dort hinein gelangen können. Zum Abschluss wurde noch die Firstentlüftung am Oktogon zweiteilig mit Blei bekleidet.


Innenansicht Oktogonkuppel (Abb. 6)
Innenansicht Oktogonkuppel (Abb. 6)
Dombauhütte Aachen, Helmut Maintz

Zentralbau innen – Sanierung von Mosaiken (Abb. 6)

Es geht um den Erhalt der noch sehr jungen Innenausstattung, die von 1880 bis 1913 ausgeführt worden ist. Auf den ersten Blick ist es eher verwunderlich, dass nach 100-130 Jahren hier bereits saniert werden musste. Das Gesamtprojekt betraf Mosaiken, Marmorbekleidungen und Fußböden im Zentralbau des Aachener Doms.





Schäden

  • sie waren mit einer Schmutz- und Fettschicht überzogen, in der Schadstoffe insbesondere die Goldtessera zerstörten
  • an einigen Stellen traten Salzausblühungen auf, die die Mosaiken, aber auch die Fugen schädigten
  • in Teilbereichen, insbesondere wenn es sich bei der Unterkonstruktion um großformatiges Quadermauerwerk handelt, lagen große Mosaikflächen hohl, da sie sich vom Untergrund abgesetzt haben
  • in einigen Bereichen waren einzelne Mosaiksteinchen abgängig
  • in einigen Gewölbekappen waren Risse sichtbar

Sanierung

Hinterfüllen der Hohlstellen mit Kalkmilch; 2007 (Abb. 7).

Hinterfüllen der Hohlstellen mit Kalkmilch; 2007 (Abb. 7).

Halb demontiertes und auf Folie gesetztes Köpfchen, gesamt ca. 1600 Steinchen; 2010 (Abb. 8)

Halb demontiertes und auf Folie gesetztes Köpfchen, gesamt ca. 1600 Steinchen; 2010 (Abb. 8)

Halb gesetztes Köpfchen auf Papier; 2010 (Abb. 9).

Halb gesetztes Köpfchen auf Papier; 2010 (Abb. 9).

Neusetzen des Mosaikstücks in Mörtel; 2009 (Abb. 10).

Neusetzen des Mosaikstücks in Mörtel; 2009 (Abb. 10).

Aufgrund der im EU-Projekt NEMOREK (Netzwerk zur Mosaikrestaurierung und –konservierung; Dom Aachen, Rosenkranzbasilika Lourdes, Universität Venedig) gemachten Erfahrungen erfolgte die Reinigung zuerst durch Absaugen mit einem Staubsauger (mit hoher Filterleistung wegen der Schadstoffe) und anschließendem Abwaschen mit einer Wasser-Spiritus Mischung. Wichtig hier: warmes Wasser; Anteil an Spiritus ca. 5%. Vier- bis fünfmal wurde dieser Vorgang wiederholt bis der gesamte Schmutz- und Fettfilm abgenommen war. Durch anschließendes Abklopfen der gesamten Flächen mit einem Holz wurden die Hohlstellen lokalisiert und mit Kreide markiert. In diesem Arbeitsschritt wurden dann aber auch die Flächen auf Beschädigungen oder fehlende Tesserae untersucht und ebenfalls zur Bearbeitung markiert, lose Steinchen oder Perlmutt mit einem Klebstreifen in der Nähe der Schadstelle fixiert. Im Bereich der Hohlstellen wurden dann einzelne Tesserae demontiert und im Versetzmörtel Löcher von ca. 8 mm gebohrt. Über die Löcher konnte nach einer vorangegangenen Wässerung mittels Spritzen Kalkmilch eingespritzt werden, der Erfolg der Hinterfüllung wurde durch weiteres Abklopfen kontrolliert (Abb. 7). 

Die einzelnen Bereiche mussten teilweise mehrmals hintereinander bearbeitet werden, da nicht zu viel Kalkmilch auf einmal eingebracht werden konnte, da evtl. ein Abplatzen der Mosaiken zu befürchten war. Leider stellten wir im Verlauf der Arbeiten fest, dass es Risse in den Mosaiken und Gewölben gab. In diesem Bereich waren Steinchen lose, aber um den Riss im Gewölbe sanieren zu können, mussten alle Steinchen in einem Streifen von 10-15 cm rechts und links neben dem Riss demontiert werden. Weiterhin hatten sich in Teilbereichen die Steine vom Versetzmörtel gelöst (Größe teilweise ca. 2 qm). Hier war das Verfüllen des Hohlraumes wie vorher beschrieben nicht möglich, wenn die Hohlstelle zwischen Versetzmörtel und Mauerwerk lag, weil das Material nicht fließen kann. Deshalb waren auch hier alle losen Steinchen, bei 2 qm ca. 20.000 Steinchen, zu demontieren. Die Steinchen können nicht einfach nur abgenommen und nachher wieder aufgebracht, sondern sie müssen so demontiert werden, dass jedes einzelne Steinchen nachher wieder an derselben Stelle sitzt wie vorher. Dafür wird die gesamte lose Partie auf Folie durchgezeichnet, diese dann in Teilstücke ca. DIN A4 geschnitten und für einen späteren Bearbeitungsschritt seitenverkehrt auf Papier kopiert. Auf die Folie wird jetzt jedes einzelne Steinchen nach der Demontage an seine Stelle gesetzt, da die Folie selbstklebend ist, haftet das Steinchen daran fest (Abb. 8). 

Nachdem das Teilstück fertig demontiert ist werden die Steinchen jetzt mit der Sichtseite mit einem Gemisch Rübenkraut / Roggenmehl auf das Papier aufgeklebt (Abb. 9). Nach einer Trocknungszeit kann das Papier, ohne dass die einzelnen Steinchen verrutschen, aufgenommen und seitlich gelagert werden. Sind alle Steinchen im Riss- oder Hohlstellenbereich demontiert, wird der Versetzmörtel, ca. 1-1,5 cm dick vorsichtig abgestemmt. Die Randflächen des Risses oder der Hohlstelle sind dabei vorher schon mit Papier gesichert worden, das ebenfalls mit Rübenkraut aufgeklebt wurde, so dass die Randsteinchen sich nicht lösen. Auf diesen Randpapieren sind zudem Versetzmarken aufgezeichnet, die für die Montage der Teilstücke wichtig ist. Nun folgt die Remontage der Teilstücke, die auf der Steinseite mit Kalkzementmörtel versehen eingesetzt und angeklopft werden (Abb. 10). Nachdem der Mörtel etwas angezogen hat, wird das Papier nass gemacht, das Rübenkraut/Roggenmehl-Gemisch weicht wieder auf, so dass das Papier abgezogen werden kann und jedes Steinchen wieder da ist, wo es vorher war. Den Abschluss der Sanierung des Risses im Gewölbe bildete nun nach einigen Tagen die Verfugung.


Erstveröffentlichung im Kammer-Spiegel 02/2021


Helmut Maintz schloss das Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule Aachen 1982 als Dipl.-Bauingenieur ab. Seit März 1986 ist Helmut Maintz in der Dombauleitung Aachen tätig, ab August 1997 als Dombauleiter, seit Juli 2000 als Dombaumeister. Seit 2001 besitzt der einen Lehrauftrag an der RWTH Aachen, seit 2019 auch an der FH Aachen. Von 2004 bis Oktober 2019 war Maintz Vorstandsmitglied in der europäischen Vereinigung der Dombaumeister. 2003 und 2004 leitete er das EU-Projektes NEMOREK-Konservierung von Mosaiken im Verbund mit Lourdes und Venedig. Helmut Maintz ist seit November 2012 Mitglied im International Council on Monuments and Sites ICOMOS.