Im Modul Lebenszyklus beschäftigen sich die Studierenden unter anderem mit dem Altern von Gebäuden. Dafür untersuchen sie auch verschiedene Materialien… Hierzu Auszüge aus der Arbeit von Lucas Jucker, Sven Ledermann und Raffael Baumann (FS2021), welche das bekannte Luzerner Industriegebäude «Rotes Haus» analysiert haben.

Fassade, Mauerwerk

Die UV-Strahlen der Sonne lassen die Pigmente ausbleichen. Durch kleine Verletzungen an der Putzschicht tritt Wasser zwischen die Mauerschicht und die Putzschicht. Gefriert das Wasser und dehnt sich aus, so vermag der Putz abzuplatzen.

Holzboden

Holz besteht zu über 90% aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Je nachdem welcher dieser Stoffe zuerst abgebaut wird, lassen sich drei unerschiedliche Formen von Holzfäule unterscheiden: Braunfäule, Weissfäule und Moderfäule. Jeder dieser Faultypen wird von spezifischen Pilzen verursacht.

Die Braunfäule wird von Pilzen erursacht, die sich auf den Abbau von Zellulose spezialisiert haben. Dadurch wird die Holzsturktur zerstärt und bekommt seine charakteristische tiefbraune Farbe. Dies kann sowohl am lebenden wie auch am verbauten Holz geschehen.

Stahl

In trockener Umgebung verbindet sich der Sauerstoff aus der Luft mit dem Eisen an der Oberfläche zu Eisen-2-Oxid. Die Oxidschicht schützt das Eisen an völlig trockener Luft vor weiteren Sauerstoffattacken. Rost kann so nicht entstehen.

Sobald Wasser hinzukommt, verbinden sich die Sauerstoffteile mit den Wassermolekülen und Elektronen aus dem Eisen zu Negativ geladenen Hydroxidionen. Dies führt dazu, dass manche Eisenatome positiv geladen sind und
so aus dem restlichen Eisenatomraster ausgestossen werden. Zusammen mit den negativ geladenen Hydroxidionen bilden sie zunächst das grüne Eisen-2-Oxid.

Durch weitere Reaktionen mit Hydroxidionen, Sauerstoff- und Wassermolekülen, entsteht eine Mischung aus
Eisen-3-Hydroxid und Eisen-3-Oxid, welche sich schliesslich auf der Eisenoberfläche absetzt und dem Rost seine
typische Farbe verleiht.

Die Atmosphärische Korrosion beginnt ab 65% rel. Luftfeuchtigkeit (Keller 50-65%). Wobei die Geschwindigkeit des Rostens von der Luftverunreinigung (Cl2 und SO2) abhängig ist. So beträgt die Korrosionsgeschwindigkeit bei:
Landluft 4 – 60 μm/Jahr
Stadtluft 30 – 70 μm/Jahr
Industrieluft 40 – 160 μm/Jahr
Meeresluft 60 – 230 μm/Jahr