Am 13.11.2024 machten sich die Schüler der Denkmalaktiv AG 2024/2025 des Ruhr-Gymnasiums auf den Weg zu ARDEX. Das Wittener Unternehmen entwickeln hochwertige Baustoffe wie z.B. Mörtel und Fliesenkleber für die Industrie.

Das Ziel des Besuchs war das Chemielabor, um dort Proben der Treppenstufe des Germania -Denkmals in Witten zu analysieren bzw. die Analysen zu verfeinern. Unter der fachkundigen Anleitung des Analytiklaborleiters Marc Senditzki wurden zahlreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Es galt herauszufinden, woraus die Treppenstufe des Denkmals besteht und welche Auswirkungen die Umwelt z.B. in Form von Abgasen und Verwitterung in den letzten Jahrzehnten auf diese Materialien ausgeübt hat. So wurde unter anderem davon ausgegangen, dass z.B. saurer Regen den Kalksandstein mit der Zeit angreift und aufgelöst hat oder sich der Feinstaub vom angrenzenden Verkehr auf dem Material ablagert und dieses so beschädigt.

Demgegenüber steht eine Aussage der städtischen Denkmalpflege, dass die Bausubstanz der Germania – trotz ihres Alters (erbaut 1877) – in einem dafür vergleichsweisen überraschend guten Zustand ist.

Dieser vermeintliche Widerspruch konnte mithilfe einer detaillierten Materialanalyse geklärt werden. Mithilfe der ICP-OES (quantifiziert Stoffe aufgrund ihres Absorptionsspektrums durch Bestimmung der charakteristischen Wellenlängen) wurde herausgefunden, dass der Gehalt an Carbonat im untersuchten Gestein (Ruhrsandstein) unter 0,5 % liegt. Das spannende dabei ist, dass wir auch Querschnitte der Proben untersucht haben und sich hier der Gehalt zwischen den einzelnen Gesteinsschichten ebenfalls kaum verändert. Dies ist insofern interessant, als dass normalerweise Säuren aus der Umwelt (z.B. entstanden durch Abgase) mit dem Carbonat im Gestein reagieren und dieses so herauslösen. Da das Carbonat als Bindemittel wirkt, zerbröselt so der Stein üblicherweise langsam. Dies Phänomen wollen wir im Folgenden in der Schule noch einmal genauer mit verschiedenen, von Ardex zur Verfügung gestellten Referenzproben untersuchen und eine computergesteuerte Säureteststation entwickeln.

Dennoch traten vereinzelt Beschädigungen auf (das untersuchte Originalmaterial (Stufe) stand zur Verfügung, da es gebrochen war und ausgetauscht werden musste), die Ursache dafür konnten wir aber bereits experimentell auf einen Einfluss von Temperaturwechseln zurückführen. Inwiefern Wasser im Zusammenhang mit Frostsprengungen dabei eine Rolle spielt und wie es durch Beschichtungen ggf. ferngehalten werden kann gilt es ebenfalls noch zu untersuchen.

Darüber hinaus wurde der Eisengehalt praktisch bestimmt (siehe Fotos) und so konnten die SchülerInnen selbstständig eine klassische analytische Bestimmung durchführen. Dieser ist vor allem für die Farbgebung der Gesteine verantwortlich.

Ein weiteres Highlight war das professionelle Auflichtmikroskop, das die Oberfläche unserer Proben scannen und ein dreidimensionales Modell der Oberfläche erstellen konnte. Dabei konnten wir einzelne Sandkörner erkennen und die Schichten im Stein unterscheidbar machen. Außerdem haben wir dabei festgestellt, dass unsere Probenvorbereitung (Zersägen und abschleifen) weiter optimiert werden kann.

Abschließend möchten wir uns herzlich bei Herrn Senditzki , Herr Dr. Sieksmeier sowie Herr Dr. Motzet für die Planung, Durchführung und Bereitstellung der Ressourcen für unser Projekt bedanken