Kalkputze und Kalkarten – kleine aber feine Unterschiede

Kalkputze erfreuen sich im Kreise der den traditionellen Baustoffen Zugewandten wieder zunehmender Beliebtheit.

Demzufolge ist das Angebot der Baustoffhersteller in den vergangenen Jahren merklich umfangreicher geworden. Neben Mörtelmischungen mit sogenannten „verarbeitungsfördernden Zusätzen“ wie z. B. Methylzellulose, Kunststoffen und Kunstharzen sind auch „reine“ Produkte erhältlich.

Selbst für Fachleute ist die Thematik nicht leicht zu überblicken, geschweige denn zu durchschauen. Kalk ist nicht gleich Kalk und Kalkputz kann vieles sein – manchmal auch etwas, das nicht allzu viel mit Kalk zu tun hat.

Ohne an dieser Stelle konkrete Empfehlungen zur Verwendung bestimmter Kalkputze bzw. Kalke geben zu wollen bzw. zu können, möchte ich nachfolgend ein paar grundsätzliche Erläuterungen (ohne Gewähr) geben.

Kalkputze

Kalkputze sind nach der DIN V 18550 in der Putzmörtelgruppe P I zusammengefasst.
Unterschieden werden:

• Luftkalkputz bestehend aus Sumpfkalk und Sand (P I a)
• Wasserkalkputz bestehend aus Kalkhydrat und Sand (P I b)
• hydraulischer Kalkputz bestehend aus hydraulischem Kalk und Sand (P I c)

Hinweis:
Die DIN V 18550 ist zwischenzeitlich zwar durch die die Normen DIN 18550-1 (Ausgabe 2014-12) und DIN 18550-2 (Ausgabe 2015-06) ersetzt worden, dennoch sind die v. g. Einteilungen für die Baupraxis weiterhin relevant, da sich Literatur und Produktzulassungen nach wie vor auf sie beziehen.

Die Eigenschaften von Kalkputzen hängen im Wesentlichen davon ab, in welchen Anteilen Kieselsäure, Tonerde oder Eisenoxid im Kalk enthalten sind. Weiterhin sind die Art, Körnung und Zusammensetzung (Fraktionierung) des Sandes entscheidend.
Darüber hinaus ist von Bedeutung, ob außer Kalk und Sand auch noch weitere Zuschlagsstoffe wie Puzzolane (z. B. Ziegelmehl oder Trass) bzw. sogenannte „verarbeitungsfördernde Zusätze“ beigemischt sind.

Puzzolane reagieren zusammen mit dem Kalkhydrat und Wasser hydraulisch. Dabei bilden sich kristalline Verbindungen, die die Gefügedichtigkeit sowie die Festigkeit erhöhen.
Zu den „verarbeitungsfördernden Zusätzen“ zählen z. B. wasserrückhaltende Stoffe, Luftporenbildner und Verarbeitungsmittel.

In Anhängigkeit von der Zusammensetzung des Kalkputzes ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften, die hinsichtlich der Verwendbarkeit entscheidend sind.

Wie die folgende Aufnahme verdeutlicht, zeigen sich auch vom Farbspiel her markante Unterschiede.

Kalkarten

Je nach Höhe des Anteils der v. g. Stoffe unterscheidet man folgende Kalkarten:

• Luftkalk – ohne hydraulische Bestandteile
• Kalkhydrat – mit sehr geringen bis geringen Anteilen an hydraulischen Bestandteilen
• hydraulischer Kalk – mit geringen bis mittleren Anteilen an hydraulischen Bestandteilen
• hochhydraulischer Kalk – mit hohen Anteilen an hydraulischen Bestandteilen

Luftkalk
Unter Luftkalk ist Sumpfkalk, also nass gelöschter Branntkalk zu verstehen, der keine hydraulischen Eigenschaften besitzt und nur durch die Karbonatisierung, d. h. die Anlagerung von Kohlendioxid erhärtet.
Luftkalke sind sehr feinteilig. Sie ergeben einen sehr geschmeidigen und ergiebigen Putzmörtel mit einem hohen Porenvolumen, erhärten nicht unter Wasser und binden nur sehr langsam unter ständigem Luftzutritt ab.
Erst vollständig carbonatisierter, d. h. mit dem Kohlendioxid in der Luft reagierter Kalk ist wasserunlöslich.
Luftkalkputze und -mörtel erreichen nur recht geringe Festigkeiten (bis etwa 1 N/mm²).
Was den Trocknungsprozess von Luftkalkmörtel betrifft, ist zu sagen, dass die Erhärtung des Bindemittels im Mörtel recht langsam von der Oberfläche nach innen erfolgt.
Unter Zufuhr von Kohlendioxid (CO2) und geringer (Luft)Feuchte (H2O) bildet sich aus dem Kalkhydrat (Ca(OH)2) schließlich Kalkstein (CaCO3) und Baufeuchte (H2O).
Die Geschwindigkeit der Karbonatisierung ist im Wesentlichen von der Menge des zur Verfügung stehenden Kohlendioxids abhängig. Dieses dringt in die Mörtelporen ein und wandelt sich dort mit der Feuchtigkeit (Anmachwasser + ausscheidendes Hydratwasser) zu Kohlensäure (H2CO3) um.
Eine geregelte Lüftung und Temperaturen im normalen Bereich sind unbedingt erforderlich, damit dieser Prozess optimal ablaufen kann.
In früheren Zeiten wurden Kokskörbe als CO2-Quelle aufgestellt. Heute greift man eher auf Gasbrenner zurück. Keinesfalls sollten jedoch schwefelhaltige Brennstoffe zum Einsatz kommen, denn dann bilden sich unweigerlich schweflige Säuren, die wiederum zur Umwandlung des Kalkes in alles zerstörenden Gips zur Folge hätten!
Negativ wirken sich einerseits ein zu langsames Austrocknen bei niedrigen Temperaturen oder eine zu geringe Lüftung aus, denn durch einen Feuchtigkeitsstau wird das Eindringen des Kohlendioxids erschwert bzw. behindert. Andererseits sind aber auch eine zu schnelle Austrocknung durch zu hohe Umgebungswärme (oder gar Bestrahlung, z. B. durch Infrarotstrahler), zu starker Luftzug (z. B. durch Ventilatoren oder Gebläse) und / oder zu stark saugender Untergrund schädlich.

Während der Erhärtung des Mörtels wird sowohl das Anmachwasser als auch das durch die chemische Umsetzung frei werdende Wasser an die Raumluft abgegeben. Daher sind neu geputzte Räume anfangs feuchter als gewohnt.
Diese höhere Luftfeuchte ist jedoch prinzipiell bei einer allmählichen Fortsetzung des Aushärtungsprozesses hilfreich; aber nur, wenn die Putzoberfläche nicht mit Beschichtungen oder Anstrichen „abgesperrt“ wird.

Kalkhydrat
Unter Kalkhydrat ist trockengelöschter Kalk zu verstehen, der je nach Kennzeichnung (Weißkalk = CL 90, CL 80, CL 70 oder Dolomitkalk = DL 85, DL 80) mindestens zu 70 bis 90 % aus Calciumhydroxid besteht und in erster Linie durch die Karbonatisierung erhärtet. In Abhängigkeit von der Reinheit des Kalkes reagieren 10 – 30 % hydraulisch.
Im Vergleich zum Luftkalk liegen die Festig- und Frostbeständigkeit etwas höher.
Das Porenvolumen, die Geschmeidigkeit und die Ergiebigkeit nehmen jedoch im gleichen Maße ab.

hydraulischer und hochhydraulischer Kalk
Unter hydraulischem und hochhydraulischem Kalk ist trockengelöschter Kalk zu verstehen, der je nach Kennzeichnung (hydraulischer Kalk = HL 2, HL 3,5 – hochhydraulischer Kalk = HL 5) aus Calciumhydroxid und hydraulischen Stoffen besteht.
Die Anteile des freien Kalkes betragen mindestens:

• 8 M-% beim HL 2
• 6 M-% beim HL 3,5
• 3 M-% beim HL 5

Hydraulische und hochhydraulische Kalke erhärten auch unter Wasser, je nach Zusammensetzung bereits nach wenigen, u. U. sogar nach etwa ein bis drei Tagen. Sie sind wasserunlöslich, erreichen Festigkeiten von 2 bis 3,5 (hydraulischer Kalk = HL 2, HL 3,5) bzw. bis zu 5 N/mm² (hochhydraulischer Kalk = HL 5) und haben unter den Kalken die höchste Frostbeständigkeit.
Hochhydraulische Kalke HL 5 kommen in ihren Eigenschaften dem Zement am nächsten.
Sofern diese Kalke aus natürlichem Kalkstein und Mergel bestehen und bei Temperaturen unter 1.250 °C gebrannt worden sind, nennt man sie „natürliche“ hydraulische Kalke (NHL).
Sofern die Zugabe geeigneter puzzolanischer und hydraulischer Stoffe 20 % nicht übersteigt, kann das Produkt als NHL-P bezeichnet werden.

Noch eine Besonderheit:
Kalke mit puzzolanischen oder latenthydraulischen Zusätzen (z. B. Trass) erhärten vergleichsweise langsam. Die hydraulische Erhärtungsreaktion dieser Stoffe kann dabei aber auch nur ablaufen, wenn ein entsprechender „Anreger“ (hier der Kalk) vorliegt. Wichtig ist außerdem, dass die Reaktion weder durch zu niedrige Temperaturen noch durch Wassermangel unterbrochen werden darf.

Und wichtig zu wissen!
Aufgrund der geltenden normativen Anforderungen können bei den hochhydraulischen Kalken = HL 5 auch sehr kalkarme Produkte als Kalk bezeichnet werden. Diese HL 5 – Kalke haben dabei oft einen relativ hohen Zementanteil.
Selbiges gilt auch für die zu den HL 5 – Kalken zählenden Trasskalkbindemittel, in denen Kalk kein Hauptbestandteil ist.