Bewitterung

Bewitterung bezeichnet die Einwirkung der Witterung auf ein Objekt oder einen Werkstoff. Bestimmende Faktoren sind dabei die in der Erdatmosphäre enthaltenen Stoffe, Temperaturwechsel und einwirkende Strahlungen:

• Sonnenstrahlung, insbesondere durch UV-Licht, Wärmestrahlung sowie indirekt über die von der Sonne bewirkten Temperaturwechsel,
• Wind, Regen und Schnee (einschließlich Schlagregen und Triebschnee) sowie
• gegebenenfalls in Luft, Regen und Schnee enthaltene Schadstoffe, Salze und mineralische Partikel.

Die Zersetzungs- und Alterungsprozesse von bewitterten Oberflächen werden in den Geowissenschaften und im Baubereich als Verwitterung bezeichnet.

Viele Effekte der Bewitterung ergeben sich erst aus der Kombination mehrerer Faktoren sowie dem Wechsel zwischen Feuchte und Trockenheit (Wechselfeuchte) oder zwischen Frost und Tau. Viele chemische Reaktionen laufen nur bei Anwesenheit von Luftsauerstoff, Feuchtigkeit oder UV-Licht ab.

Das örtliche Klima beeinflusst abiotische und biotische Umweltfaktoren, insbesondere physikalisch-chemische Effekte, wie

• Schwindung nach Wärmedehnung oder durch Trocknung
• Temperaturverhalten von inhomogenen Materialien, insbesondere bei Phasenübergängen wie dem von gefrierendem Porenwasser
• Quellung durch Feuchtigkeitsaufnahme bei porösen bzw. sorptionsfähigen Materialien aufgrund schwankender Luftfeuchte oder Kondensation an der Bauteiloberfläche.

Je nach Material können die von der Bewitterung bewirkten Effekte sehr unterschiedlich ausfallen. Nach ihren chemisch-physikalischen Eigenschaften können drei Werkstoffgruppen unterschieden werden, die sich auch bei Bewitterung verschieden verhalten:

1. Organische Werkstoffe (Holz, Kunststoffe und Beschichtungen, Lacke, Textilien) enthalten Polymere, die von der UV-Strahlung zersetzt werden.
2. Anorganische nichtmetallische Werkstoffe (Beton, Keramik, Marmor, Glas, Gestein) können von saurem Regen angegriffen werden.
3. Anorganische metallische Werkstoffe (Stahl, Eisen, Kupfer, Zink, Aluminium etc.) oxidieren in Anwesenheit von Wasser und teilweise bestimmter Luftschadstoffe.

Besonders korrosiv wirkt das aus Abgasen und Rauchgasen stammende Schwefeldioxid, das mit Regenwasser schweflige Säure bildet.

Poröse Werkstoffe können beschleunigt verwittern, wenn sie saures Regenwasser kapillar aufnehmen und in feuchtem Zustand von Frostsprengung betroffen sind.