Buntsandstein

Im Gegensatz zu vielen anderen bedeutenden Bauwerken der Epoche wurde das Freiburger Münster aus Buntsandstein gebaut. Die Wahl des Bausteins war nicht nur für die künstlerische Wirkung wichtig, sondern auch für die Standfestigkeit und die Wetterbeständigkeit des Gebäudes. Heute treten vermehrt Verwitterungserscheinungen auf, die der Münsterverein durch Renovierungsarbeiten zu beseitigen versucht. Zwölf verschiedene Arten von Sandsteinen wurden am Freiburger Münster entdeckt, welche am Lorettoberg und nördlich von Emmendingen (Tennenbach, Allmendsberg und Wöblinsberg) abgebaut wurden. Sie unterscheiden sich nicht nur durch ihre Farben, sondern auch durch die oft sehr verschieden großen Sandkörner und durch die verschiedenen Schichten.

Gerade diese Merkmale spielen für das technische Verhalten und das Verhalten gegenüber den Witterungseinflüssen eine wichtige Rolle. Für das Verwitterungsverhalten maßgebend ist die Art des Bindemittels zwischen den einzelnen Sandkörnern. Dieses entstand durch Umkristallisierung oder durch Mineralneubildungen. Hauptfaktor für die Verwitterungsvorgänge ist das Wasser. Es wirkt sowohl mechanisch bei der Frostsprengung als auch durch Lösungsvorgänge. Die häufige Neubildung von Gips ist ein sicheres Kennzeichen für die Mitwirkung des Wassers. Das ständige Wechselspiel zwischen Durchfeuchtung und Austrocknung führt im Lauf der Zeit zu beachtlichen Verwitterungserscheinigungen.

Verwitterungsschäden

Am Bauwerk sind drei Gruppen von Schäden zu unterscheiden, nämlich technische Schäden, ferner durch Verwendung fehlerhafter Werksteine verursachte Schäden und schließlich Verwitterungsschäden. Hier sollen Verwitterungsschäden vom Standpunkt der Denkmalpflege aus betrachtet werden. Danach unterscheidet man drei Hauptgruppen:
1. technisch und konstruktiv gefährliche Verwitterungserscheinungen, die zum Bruch tragender Elemente und damit zur Zerstörung des ganzen Bauwerks führen können.2. Verwitterungserscheinungen, die die künstlerische Wirkung beeinträchtigen (technisch konstruktiv weniger gefährlich).3. harmlose Verwitterungserscheinungen, die auch die künstlerische Wirkung nicht wesentlich beeinträchtigen.

Chemische Verwitterung

Es gibt zwei Verwitterungsformen, die offensichtlich durch die chemische Verwitterung verursacht werden, da die verwendeten Bausteine primär keinen Gips enthalten. Gips ensteht aus Ca-Ionen, die in Sandstein enthalten sind und den Sulfat-Ionen, die aus der Reaktion von Schwefeldioxid mit Wasser gebildet werden. Schwefeldioxid ensteht u. a. als Verbrenungsprodukt, wenn z. B. Erdöl zu Heizzwecken eingesetzt wird. Diese zwei oben genannten Verwitterungsformen sind:

a) die Krustenbildungen, meist über einer sehr aufgelockerten, zu feinem Pulver zerfallenden übergangsschicht. Die Krusten selbst sind wenige Millimeter dick und erwecken den Eindruck eines unversehrten Gesteins. Die weiche Schicht enthält überwiegend sehr feinkörnige, lose Gipskriställchen, neben Tonflitterchen (Kaolin) und aus dem Gesteinsverband gelösten Sandkörnern.

b) die Blasen- und Zäpfchenbildungen; hierbei handelt es sich im ersten Fall um dunkelgraue bis schwarze Ausbeulungen dünner Oberflächenschichten, im zweiten Fall um ebenfalls dunkelgraue, warzenähnliche Sinter- und Ausblühungen.