Restaurierung und Modifikation historischer Fenster im Neuen Museum Berlin

Aus: Restaurator im Handwerk - Ausgabe 2/2009

2006 gründeten Guido Kramp aus Lemgo und Erika Rothe-Püschner aus Görlitz, beide Tischlermeister und Restauratoren im Handwerk, die ARGE Rothe&Kramp GbR. Die Arbeitsgemeinschaft diente allein der Ausführung von Arbeiten unter dem Titel „Bestandsfenster und Verkleidungen, Restaurierung, Rekonstruktion und Modifikation“ der ca. 100 erhaltenen Fensterelemente im Neuen Museum Berlin.
Der Leistungsumfang bezog sich hauptsächlich auf Restaurierung von Holz- und Metallelementen. Der Einbezug weiterer Gewerke im Bereich der Metallund Beschlagbearbeitung, Verglasungs- Maler- und Lackierer- sowie Putz- und Dämmarbeiten, Niederund Mittelspannungsanlagen und Rollladenarbeiten waren für die Bewerkstelligung dieser Maßnahme unerlässlich. Zahlreiche Prüf-, Meßinstitute und Fachingenieure wurden hinzugezogen, um die Ergebnisse der Modifikationen der Fenster auf die Erfüllung der Funktionsanforderungen zu prüfen. Restaurierungsmaßnahmen und Modifikationen aller Fenster wurden in detaillierter Werkplanung im Maßstab 1:1 ausführlich dargestellt.

Fensterklassifizierung und Fensterbeschreibung
In der Ebene 1 befinden sich alle 2,15 x 3,05 m großen Stulpfenster, davon 17 Außenfenster und 10 Innenfenster in Eiche. Einige Blendrahmen dieser Fenster waren historisch in Fichte ausgeführt. Circa 60% aller historischen und in Kiefer erstellten Leibungsbekleidungen konnten mit großflächig erhalten Farbfassungen restauriert werden.
In einer Trennwand des Südflügels befanden sich 12 Oberlichter, die sogenannten Armanafenster. Sie bestanden aus einer einfachen, 0,7 x 1,8 m großen Rahmenkonstruktion aus Kiefer, in die, die Verglasung direkt eingesetzt und mit Hilfe von Glasleisten befestigt war. Größtenteils blieb auch hier eine helle Farbfassung der Fenster erhalten.
In der Ebene 2 befanden sich 10 vierteilige, durch einen Sandsteinkämpfer und -pfeiler geteilte Außenfenster und 2 Innenfenster. Die Hauptfenster haben eine beträchtliche Größe von 1,1 x 3,25 m, die Oberlichter von 1,1 x 1,25 m. Alle Fenster und Bekleidungen sind in Eiche erstellt gewesen. Davon konnte eins nicht restauriert werden.
Die Hauptflügel der Innenfenster waren mit einer filigranen Stahlsprosse aufgeteilt. Im unteren Bereich des Flügels befand sich ein Lüftungsflügel aus Stahl.
Im Bacchussaal wurden die größten Fensterelemente (2,25 x 5,65 m) erhalten, die Drillingsfenter. 3 Metalloberlichter und 3 eichene Flügel der Hauptfenster mit Bekleidungen sind Originalsubstanz. Zwei dazugehörende, kieferne Sockelbänke wurden mit Farbfassungen ebenfalls erhalten.

Fassungen aller eichenen Fenster und Bekleidungen der 2. und 3. Ebene waren von der Holzoberfläche gänzlich abgetragen und dadurch nicht mehr nachweisbar.
In der 3. Ebene waren zweiteilige eichene Fenster mit einem Sandsteinpfeiler unterteilt eingebaut. Im Ostflügel konnten 10 Außenfenster und 8 Innenfenster in Größe 1,05 x 2,95 m geborgen werden. Davon konnte 1 Fenster nicht mehr restauriert werden und 3 weitere nur fragmentarisch. Etwa 25 % der Fensterbekleidungen und die gesamten Sockelbänke waren zerstört.
1 gesamtes Außenfenster inklusive der Verkleidungen und 3 eichene Blendrahmen mit einem kurzen Flügelstück der Innenfenster des Sternensaals haben die Zerstörungszeit ebenfalls überdauert. Die 0,72 x 1,81 m großen Innenfenster sind die einzigen historischen Bogenfenster. Das erhaltene Flügelstück weist den minimalen Querschnitt von 35 x 38 mm auf. Die Form der dazugehörenden Stahlsprossen konnte nur anhand einer Ausfräsung im Flügelfalz rekonstruiert werden. Innerhalb der unteren Sprossenteilung befand sich ein filigraner Lüftungsflügel.
In der 4. Ebene waren ursprünglich 19 einflüglige Innenfenster eingebaut. Von den einflügligen Fenstern in Größe 1,15 x 1,60 m konnten 12 restauriert werden. Nur die Unterstücke der Fenster wurden wegen der besseren Witterungsbeständigkeit in Eiche gebaut, alle anderen Elemente in Kiefer. Exakte Erstfarbfassung konnte anhand der Farberestbestände nachgewiesen und nachempfunden werden.

Eingefräste Schuppedichtung verhindert das Eindringen des Schlagregens und gewährleistet die Hinterlüftung des Fensterzwischenraums.

Vorbereitung der Restaurierung
Alle einzelnen Bestandteile der Fenster und der Bekleidungen wurden während der Demontagen im Gebäude systematisch nummeriert, katalogisiert und fotografisch aufgenommen. Ebenfalls wurden auch lose Elemente, die während früherer Sicherungsarbeiten im Gebäude gefunden worden waren, den einzelnen Fenstern zugeordnet und im Katalog aufgenommen. Jedes einzelne Fensterbestandteil sollte nach der Restaurierung in situ eingebaut werden. Die 4 Tonnen schwere Fensterlieferung, inkl. deren Verkleidungen und zahlreichen losen Elemente, wurde auf zwei Firmen aufgeteilt, wobei die längsten Elemente über 5 m, die kleinsten wenige Zentimeter betrugen.
Die Restaurierung an zwei Fenstern unterschiedlicher Konstruktion, den sogenannten Musterfenstern, wurde vorgezogen. Einzelne Schritte aller Restaurierungs-, Rekonstruktions- und Modifikationsmaßnahmen wurden genauestens geplant und aufeinander abgestimmt.

Modifikationsmaßnahmen
Statische Ergänzungen
Alle Fenster der Ebenen 1 bis 3 waren ursprünglich mit einfacher Verglasung ausgestattet. Um den Wärmedurchgang der Außenfenster zu verbessern, wurde eine zusätzliche VSG-Scheibe (D = 12 mm) als hinterlüftetes Element nach außen dem einfach verglasten Holzflügel vorgesetzt. Für die Montage der Scheiben wurden umlaufend in den Blendrahmen etwa 18 x 30 mm große Falze gefräst. Die Fräsung schwächte den Querschnitt der Fensterrahmen, und die 90 bis 150 kg schwere VSG-Scheibe belastete die Konstruktion erheblich. Die Befestigung der Fenster in den Sandsteinöffnungen musste durch ergänzende Stahlkonstruktionen im Brüstungs-, Sturz- und Pfeilerbereich zusätzlich verstärkt werden. Die Fensterrahmen im Bereich der Bänder der VSG-Verglasung wurden durch Stahlprofile am umliegenden Mauerwerk verankert, und dadurch erheblich entlastet. Im Stulpbereich der Fenster der Ebene 1 wurde im Standflügel ein zusätzliches Stahlprofil eingefräst, welches das Fenster gegen starke Windbelastung stabilisiert. Eine zusätzliche sechsfache Verschraubung des Standflügels gewährleistet die Widerstandssicherheit der gesamten Fensterkonstruktion gegen drückende Windkräfte.

Mechanische Verschattungsanlage unterhalb der Drillingsfenster im Bacchusaal

Bauphysikalische Maßnahmen
In der historischen Ausführung wurden die Fenster durch schräg gefräste Falze zwischen dem Flügel und dem Fensterrahmen gegen Luftzirkulation abgedichtet. Zahlreiche Flügel verzogen sich, und die Dichtheit war nicht mehr gegeben. Die Dichtigkeit der Außenfenster hätte den heutigen klimatischen Anforderungen der Museumsräume, die künstlich ent- und belüftet und beheizt werden, ohnehin nicht genügen können. Alle Innenflügel der Außenfenster wurden mit zwei Dichtungsebenen versehen. Alle Innenfenster, außer die im Sternensaal, wurden umlaufend mit einer einfachen Dichtungsebene versehen.
Eine besondere Abdichtung gegen den Schlagregen, welche aber die Hinterlüftung der VSG-Scheibe gewährleistet, wurde als S-förmige Schuppendichtung seitlich am Blendrahmen angebracht.
Die Durchdringung der Wärme ins Rauminnere wird durch eine Hardcoating- Beschichtung auf der Außenseite der Innenscheibe größtenteils verhindert. Das sogenannte K-Glas wurde in allen Innenflügeln der Außenfenster so wie in den Flügeln der Innenfenster der Ebene 1, 2 und 4 montiert. Eine auf die Innenflügel der Außenfenster aufgesetzte Verschattung verhindert zusätzlich den Durchgang einer direkten Sonneneinstrahlung in das Innere der Ausstellungsräume.
Neue Heizanlagen wurden jeweils unterhalb der Außenfenster platziert. In die Fensterbänke der 1. und 3. Ebene wurde Schlitze eingefräst, durch die warme Luft in den Bereich zwischen die Innenscheibe und die Verschattungsanlage einströmen kann. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen und konstanter Innenraumtemperierung kann sich auf der Innenscheibe Kondensat bilden. Dieser wird von der durchströmenden, warmen Luft von der Scheibenoberfläche abgetragen.

Mechanische Verschattungsanlage unterhalb der Drillingsfenster im Bacchusaal

Die Musterfenster wurden anschließend im Institut für Fenstertechnik in Rosenheim auf Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtigkeit, Windbelastung, Tauwasserbildung und Wärmedurchgang geprüft. Bei Ergebnissen, die den Anforderungen nicht genügten, wurden Verbesserungen ermittelt und erneut umgesetzt. Weitere Tests wie Beregnungstest, Blower-Door Test und eine g-Wertmessung des Fensteraufbaus wurden baubegleitend durchgeführt.
Die innenliegenden Oberlichter der Bacchusfenster sind als einzige Außenfenster in Stahl erstellt. Der Zwischenraum der großen Fenster wird gegen Kondensatbildung mit warmer Luft beströmt. Zusätzlich wurde zwischen dem Stahlrahmen der Oberlichter und dem starken Stahlkämpfer ein Heizband montiert, das den ca. 10 cm² starken Querschnitt erwärmt und die Kondensatwasserbildung verhindert. Die Bacchusfenster sind die einzigen historischen Außenfenster, die mit einer mechanischen Verschattungsanlage ausgestattet sind. Im Sturzbereich des mittleren Fensters wurde ein Wärmefühler montiert, der die Verschattungsanlage steuert.

Brandschutzmaßnamen
Im Sturzbereich der historischen Verkleidungen der RWA-Fenster der Westfassade der 1. Ebene wurden kleinste Rauchfühler installiert, die eine Meldung von sich entwickelndem Rauch an die Brandmeldezentralle übermitteln. Die RWA-Motoren, die im Standflügel der drei Fenster montiert sind, öffnen umgehend den Gangflügel zur Entrauchung der Treppenhalle. Die Innenfenster der 3. Ebene wurden mit G30-Verglasung versehen.

Integration der Sicherheitstechnik
Im Rahmen der technischen Fensterüberwachung wurden in Falzen der Außenfenster Magnetkontakte montiert. Die im Zwischenraum der VSG-Verglasung eingelassene Elektroschlaufe meldet bei Glasbruch Alarm. Das Öffnen aller Außen- und Innenfenster wird durch am Getriebe montierten Riegelkontakte bei der Museumsaufsicht gemeldet.

Holzschutz und Farbfassungen
Starke Oberflächenverkrustungen und Verschmutzungen wurden vor dem Restaurierungsbeginn durch Abbeizen von allen Holzoberflächen entfernt. Alle historischen und auch neuzeitigen Holzelemente wurden mit chemischer Imprägnierung gegen Schädlings- und Fäulnisbefall getränkt. In jeder Ecke der Fensterrahmen und der Flügel wurden vor dem Verleimen Borsalzpatronen gegen Pilzbefall eingesetzt. Die wetterseitige Beschichtung aller Außenfenster wurde in Dickschichtlasur auf Wasserbasis beschichtet. Die Fensterbekleidungen der 1. Ebene weißten großflächige, historische Farbfassungen auf. Während der Restaurierungsarbeiten wurden diese Fassungen geschützt. Die den Innenhöfen zugewandte Seite der Innenfenster der Ebenen 1 bis 3 wurde mit pigmentiertem Balsamöl beschichtet. Die gleiche Beschichtung wurde an allen Fenstern der Ebene 2 und 3 inklusive aller Wandverkleidungen angewandt. Fenster der Ebene 4 wurden deckend gestrichen.

Besondere Verglasung
Die innenliegenden, einflügligen Bogenfenster des Sternensaals sollten mit einem nicht durchscheinenden Farbglas mit bewegter Oberfläche verglast werden.
Die Maße der ca. 3 mm schwachen, mundgeblasenen Gläser betrugen 60 x 80 cm. Die ohnehin geringe Materialstärke wurde durch das einseitige Sandstrahlen der Oberfläche zusätzlich geschwächt.
Die rekonstruierten Stahlsprossen haben sehr schmale Kanten, und somit sind die Auflagerflächen für die Scheiben sehr gering. Die Scheibengröße entspricht dadurch fast der Öffnungsgröße. Bei kleinster Bewegung des Elementes verzieht sich das gesamte Flügelgefüge enorm, wobei die dünnen Scheiben starken Diagonalkräften ausgesetzt werden und zu platzen drohen.

Restaurierung der Hölzer und Metallbeschläge
Sichtbare Verletzungen in historischen Verkleidungsoberflächen der Fenster wurden mit bereits verbautem Holz ausgesetzt, welches durch eine Langzeitwirkung der UV-Strahlung ausgesetzt war und dadurch eine starke Vergilbung der Fasern aufweist. Diese Hölzer wurden ebenfalls einer langen und vor allem langsamen Trocknung ausgesetzt. Die Poren solchen Holzes schließen sich beim langsamen Trockenen gleichmäßig. Rißbildung wird dadurch stark gemindert, und das gesamte Gefüge weist angehend gleiche Trockenheit und Porenstabilität auf. Das Holz ist weniger saugend als neuzeitiges Holz. Die Beschichtung der mit bereits verbauten und vergilbten Holz ausgesetzten Stellen kann mit pigmentiertem Öl in wenigen dünnen Schichten aufgetragen werden. Im sehr dunklen Gefüge der Bestandshölzer weisen die ausgesetzten Stellen keine so große Strahlkraft aus wie neuzeitiges Holz. Die Pigmentierung der ausgesetzten Hölzer wurde in der Werkstatt nur einmalig ausgeführt. Die Optimierung der Tontiefe wurde vor Ort den Lichtgegebenheiten jedes einzelnen Elementes und des gesamten Raumes angepasst, wobei ein besonderer Wert auf die optische Erkennung der reparierten Stellen gelegt wurde. Das Aussetzen beschädigter Holzstellen erfordert exakte Handarbeit mit Oberfräsen. Die beschädigten Stellen waren oft wenige Quadratzentimeter klein, und der Erhalt der historischen Originalsubstanz war von höchster Priorität. Eine sehr genaue Anpassung der Aussparung im Bestandselement und des ergänzendes Füllholzes, meist in Form einer langgezogenen Raute oder eines Trapez, erfordert viel Geschick und Geduld. Die Maserung der eingesetzten Hölzer muss der des Bestandes optisch angepasst sein. Keine konstruktive Verbindung der Fenster- oder Bekleidungselemente war intakt. Alle Elemente wurden sorgfältig auseinandergebaut und nach Reparatur oder Austausch einzelner Eckverbindungen wieder verleimt.
Die Restaurierung zweier erhaltener Sockelbänke des Bacchussaals erforderte eine genaueste Planung einzelner Schritte. Auf allen kiefernen Elementen befanden sich teilweise großflächige, historische Fassungsbestände, die während der Restaurierungsarbeiten mit Japanpapier geschützt wurden. Die Sockelbereiche der Bänke, vor allem aber die 20 cm hohen Sockelleisten waren durch einen langzeitigen Feuchteeinfluss und Schädlingsbefall stark beschädigt. Der Untergrund der Leisten, die senkrechten Platten der Bank waren teilweise gänzlich abgefault, sodass die Tragfähigkeit der gesamten Konstruktion nicht mehr gegeben war.
Die Sockelleisten wurden vorsichtig von der Trägerplatte gelöst. Das darunter liegende zerstörte Holz musste durch Neuholz ersetzt werden. Die einzelnen Teile der Sockelleisten konnten auf einem festen Untergrund wieder aufgeleimt werden. In mühevoller Pusselarbeit konnten gespaltene und aufgerissene Kanten der Elemente der Sockelleisten begradigt und Fehlstellen mit Altholz ausgesetzt werden. Risse und schmale Spalte wurden mit Leim verfüllt und verpresst.

Restaurierungskartierung der Sockelleiste einer der Sockelbänke des Bacchussaals

Rekonstruktionen
Stark beschädigte Fensterelemente z. B. Unterstücke der Blendrahmen oder des Flügels wurden, um das statische Gefüge und die Witterungsbeständigkeit wieder herzustellen, aus neuzeitigem Eichenholz nachgefertigt. Die Eckverbindungen wurden nach historischem Muster als Doppelzapfen mit einem Holznagel ausgeführt.
In der Ebene 1 wurden 6 komplette Fenster und alle Fensterflügel rekonstruiert. Für Rekonstruktionsanfertigungen von Außenelementen wurde neuzeitige europäische, astfreie Eiche verwendet.
In der Ebene 2 wurde die Rekonstruktion eines vierteiliges Fensters und aller Blendrahmen der Bacchusfenster inklusive einer Sockelbank verwirklicht. Die Sockelbank des nördlichen Bacchusfensters wurde ebenfalls wie beide benachbarten Bestandsbänke in Kiefer erstellt. Die erforderliche Menge von bereits verbauten Hölzern überstieg hier auf Grund der Größe der Sockelbank unsere Vorratskapazitäten. In diesem Fall konnten wir auf historische Fensterbänke aus dem Sternensaal und ehemalige Museumseingangstüren, die im Baustellendepot lagerten und nicht wieder eingebaut werden konnten, zurückgreifen. Durch natürliche Gebrauchsspuren und Vergilbung der Oberflächen eigneten sich diese Hölzer besonders gut für die Rekonstruktion dieser Sockelbank.
Die Rekonstruktion der Sprossung und der Kämpferelemente der Bacchusfenster stellte sich als eine der aufwendigsten heraus. Nach historischem Muster sollten die Profile in Gusseisen erstellt werden. Es ist uns jedoch nicht gelungen, eine Gießerei zu finden, die Gusseisenelemente in einer Länge von über 2 m herstellen kann, bis die Zustimmung einer Rekonstruktion in brünierten Edelstahl erfolgte. Selbst in Edelstahl war das Drehen und Fräsen der Profilierung der Kämpferelemente eine aufwendige Leistung.
Im östlichen Kunstkammersaal der 3. Ebene wurden 7 Fenster und deren Bekleidungen rekonstruiert. Dafür wurden die Konstruktion der historischen Bestandselemente überprüft, aufgenommen und auf den Neubau übertragen. Durch Ausführung besonderer Verbindungen weist die Rahmenkonstruktion der Brüstungselemente eine enorme statische Festigkeit auf, die gegen das Verdrehen der einzelnen Rahmenelemente wirkt.
Die gesamte Sockelbank an Innen- und Außenfenstern des östlichen Museumsflügels wurde gänzlich rekonstruiert. Bei einer Gesamtfläche von ca. 70 m2 Holz konnte die Rekonstruktion nur in Neuzeitholz verwirklicht werden.
Die Rekonstruktion der filigranen Flügel der Bogenfenster im Sternensaal stellte sich als eine Hand in Hand–Arbeit des Tischler- und Metallhandwerks dar. Bei einer Größe von 1,30 x 2,40 m beträgt die Querschnittsfläche der eichenen Flügel ca. 3,5 x 4 cm. In die Flügelfälze wurde eine sechsteilige gefräste Stahlsprossung eingelegt, die auf Gehrung jeweils in der Mitte des Flügels verschweißt werden sollte. Beim Schweißen hatte sich das Metall stark ausgedehnt und übte auf den Flügelrahmen Druck aus, so dass die Eckverbindungen aufzugehen drohten. Die Stahlelemente konnten auf Grund der fertigen Oberflächenbeschichtung nicht mehr gekürzt werden. Die verschweißten Gehrungen wurden wieder gelöst. An den Stellen der Sprossenlaschen konnten die Falze vertieft werden, sodass der Stahl beim Dehnen genügend Platz hatte und nicht gegen das Holz presste. Nach dem Verschweißen mussten die Laschen der Sprossung umgehend im Holz verankert werden, da bei geringer Bewegung der gesamten Konstruktion die Schweißnähte aufgehen würden. Die Sprossen dürften sich nicht unter Eigenlast durchbiegen. Die Flügel wurden in Waage auf Platten mit in der Höhe konstanter Unterstützung der Sprossung transportiert. Erst durch die Montage der Verglasung haben die Flügel die endgültige Stabilität erreicht.

Neubau
Drei der Stulpfenster in Ebene 1, deren Blendrahmen erhalten blieben, sollten aufgrund der Lage im Treppenhaus mit einer RWA-Anlage (Rauchabzugsanlage) ausgestattet werden. Diese Fenster sollten wie alle anderen Stulpfenster mit vier Flügel ausgestattet werden, sprich zwei rahmenlosen VSG-Scheiben im Außenbereich und zwei Holzflügeln mit Einfachverglasung im Inneren des Raumes. Für eine vierflüglige Konstruktion konnte kein RWA-Antrieb angepasst werden, der gleichzeitig zwei Flügel öffnen kann. Aus diesem Grund wurde die vierflüglige Konstruktion des Fensters verworfen und auf der historischen Grundlage ein zweiflügliges Stulpfenster mit Isolierverglasung entwickelt und gänzlich neugebaut.

Montagen vor Ort
Vor der Montage der Fenster wurden vorbereitende Putz- und Stahlbauarbeiten ausgeführt. Danach konnten die Fensterrahmen in die Wandöffnungen gesetzt werden und mit den Stahlauflagern verbunden werden. Die Verkabelungen der sicherheitstechnischen Anlagen wurde in Leerrohren verlegt, die Hohlräume mit Dämmstoff dicht verfüllt. Die Montage der VSGVerglasung, bei einem Scheibengewicht von ca. 90 bis 150 kg, bedeutete für die Monteure eine schweißtreibende Leistung. Bei einer kleinen Verletzung der Scheibe würde die eingeschweißte Sicherheitsschlaufe Einbruchmeldung auslösen.
Gegen einen Luftaustausch zwischen den Innenräumen und Außen wurden alle möglichen Fugen zwischen dem Mauerwerk und dem Fensterelement mit Butylband abgedichtet und Leerrohre mit schwarzer Mumpe verfüllt. Die Abdichtung wurde durch die anschließende Befestigung der Bekleidungselemente an die Fensterrahmen angedrückt, sodass jede Fuge verschlossen wurde.
Eine größere Herausforderung bedeutete die Montage der Sockelbank im Roten Saal. Die 25 m lange Sockelbank wurde in einer Neigung von 7 cm eingebaut. Die darunter liegende Stahlkonstruktion ist höhenverstellbar sodass jedes Holzelement auf die Neigung ausgerichtet werden konnte.
Die Restaurierungsaufgabe und die Bautätigkeit im Neuen Museum Berlin waren sicherlich keine einfachen Aufgaben. Alle Beteiligten haben in der fast dreijährigen Zeit ihre Höhen und Tiefen erlebt. Eins ist jedoch sicher, die intensive Zusammenarbeit der am Bau und der Planung beteiligten Architekten und Ingenieuren und den Handwerksfirmen hat enorme Lernprozesse hervorgerufen und somit eine Bereicherung im Umgang mit sensibler Bausubstanz bewirkt.
(Fotos: K. Dondit, E. Rothe, G. Kramp)

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