Neue Aufgaben und Ansprüche an die Erscheinung der Gebäude führen zu neuen Bauformen und Haustypen. Dafür werden Fabrikantenhäuser, Zeughäuser und weitere öffentliche Bauten erstellt.

Massivbauten heben sich von den traditionellen Holzbauten auch durch ihre hellere Fassadenfarbe ab. Sie erscheinen vornehmer und städtischer.

Reparaturen von abgeplatzten Sandsteinflächen und abblätternde Verputzteile gehören zu den häufigsten Schäden an Massivbauten. Die Reparaturen sind anspruchsvoll.

Alle Appenzellerhäuser stehen auf massiven Sockeln aus einheimischem Sandstein. Fabrikantenhäuser und öffentliche Bauten werden ab dem 18.- bis ins 20. Jahrhundert als gemauerte Massivbauten aus Sandstein- Kalk- und Backstein erstellt.[Abb. 5]

In Herisau wird ab Beginn des 20. Jahrhunderts bei öffentlichen Bauten so genannter Appenzeller Granit verbaut. Das ist ein Nagelfluh-Gestein mit kleinkörnigem Kies, abgebaut im Steinbruch beim Weiler Schachen bei Herisau.[Abb. 6]

Sandsteinwände sind häufig nur innen, Kalk- und Backsteinwände innen und aussen verputzt.

Neben den Wohn- und Geschäftshäusern sowie öffentlichen Bauten werden zur Verringerung der Brandgefahr auch Waschhäuschen in Massivbauweise erstellt.[Abb. 7]

Schmitten werden seit Jahrhunderten hinter gemauerten Wänden betrieben. Hitze und Funkenflug aus der Esse und sprühende Metallteile beim Bearbeiten von Eisen können so keinen Schaden anrichten.[Abb. 8]

Sandsteine sind Ablagerungs- oder Sedimentgesteine. Im Appenzellerland wird das Baumaterial bis heute zum Beispiel in Teufen, Staad und in St. Margrethen abgebaut.

Die Farbe der Sandsteine ist abhängig vom Abbauort. Färbungen wechseln von neutralem Grau über ockerfarbige bis zu grünlichen Tönen. Vermauerte Sandsteine verändern ihre Farbe unter dem Einfluss des Sauerstoffs in der Luft ins bräunliche. Sie oxydieren - wie Äpfel oder Eisen.[Abb. 9]

Sandsteine werden mit Kalkmörtel vermauert. Der benötigte Kalk wird ursprünglich aus einheimischem Kalkstein durch Brennen bei Temperaturen von etwa 1’000 Grad hergestellt. Dazu werden gemauerte Öfen ins Erdreich eingelassen oder turmartig aufgeschichtet. Sie werden mit Holz und Kalksteinbrocken aufgefüllt und abgebrannt. Übriggeblieben sind Flurnamen wie zum Beispiel Chalchofen in Herisau zwischen Walke und Gübsensee. Heute wird industriell hergestellter Kalk verwendet.

Sandsteinmauern werden aus Einzelsteinen gefügt. In einem Mauerwerkverband werden in der Regel rechteckige Steinquader lagenweise vermauert. Die so genannten Stossfugen der unteren Lage werden von den Steinen der folgenden Lage überlagert. Dadurch entsteht ein stabiler Mauerwerksverband.[Abb. 10]

Tür- und Fensteröffnungen erfordern besondere Konstruktionsweisen. Trapezförmig zugeschnittene Formstücke werden zu einem so genannten Sturz zusammengefügt. In der Mittelachse der Maueröffnung wird ein Schlussstein versetzt. Er wirkt wie ein Keil oder Zapfen und versetzt die benachbarten Steine unter Druck. Sie werden kraftschlüssig und leiten die Kräfte der darüber liegenden Steinlagen nach links und rechts ab.

In Massivbauten werden Decken aus Holzbalken konstruiert. Ins Mauerwerk eingelassene Einzelbalken überspannen als Balkenlage die Tiefe des Raums. Bei grossen Nutzlasten oder Raumtiefen werden tragende Querbalken als Unterzüge eingebaut.

In die tragenden Balken der Balkenlage sind auf halber Höhe Nuten herausgearbeitet. Sie dienen als Auflager für den Schrägboden, eine Einlage von Brettchen in einem Winkel von etwa 30°. Diese versteifen die Balkenlage. Den oberen Abschluss bilden eine Schalung oder Blindboden mit Nute und Kamm und der darüber verlegte Parkettboden. Den Übergang zur Wand bilden Fussleisten.[Abb. 14]

Als Schutz vor dem Einnisten von Mäusen und Mardern können die Schrägböden mit Astwerk ausgelegt werden, worauf eine Kalkbrühe verspritzt wird. Als Schallschutzmassnahme kann auf den Schrägboden auch eine Schüttung aus Sand oder Schlacke eingebracht werden.

Den unteren Abschluss bildet eine Gipsdecke. Diese wird auf so genannte Spalierlatten oder Gipserlatten mit einem Querschnitt von etwa 20 x 20-50 mm aufgetragen. Die Latten sind trapezförmig und werden quer an die Balkenlage genagelt.

Vor dem Anwerfen des unteren Putzmörtels wird von oben eine mit langen Pflanzenfasern armierte Mörtelschicht aufgebracht. Diese Schicht heisst Bockshaut und verbindet sich um die Spalierlatten mit dem unteren Putzmörtel zu einer soliden Decke.

Kellerdecken werden als Holzdecken oder als gemauerte Gewölbekonstruktionen erstellt. Eine Gewölbedecke verhält sich ähnlich wie eine Sturzkonstruktion. Die Gewichtslasten werden über dicht gefügte und brückenartig angeordnete Deckensteine ins Mauerwerk abgeleitet.

Trotz massiver Bauweise treten auch an Bauteilen aus Naturstein Schäden auf. Durch den Gebrauch ist mit einer natürlichen Abnützung an Treppenstufen oder Türgewänden zu rechnen. Weniger einfach einzuordnen sind Beeinträchtigungen durch das Eindringen von schädlichen Substanzen.

Seit dem 20. Jahrhundert sind es Einflüsse durch verschmutzte Luft, sauren Regen oder Streusalz.[Abb. 18]

Bis ins 19. Jahrhundert führte ins Mauerwerk eindringender Urin der in Mauernähe angebundenen Pferde zu Schäden. Heute belasten markierende Hunde die Sandsteinsockel. Auch Mineralsalze aus ehemaligen Güllengruben dringen weiterhin über das Erdreich ins Mauerwerk ein.

Dazu kommen Einwirkungen durch unpassende Mörtelmischungen, Verputze und Farbanstriche, welche zur Behebung oder Überdeckung von Schäden eingesetzt werden.

Mineralsalze, die sich in Sandstein und Mörtel einlagern, führen zu weissen Ausblühungen. Sie werden wegen ihrer blütenartigen Erscheinung so genannt. Ausblühungen werden nur im trockenen Sandstein sichtbar. Der Einbau von Sickerleitungen kann dazu führen, dass das Mauerwerk zwar trocken wird, im Gegenzug aber Ausblühungen entstehen.[Abb. 19]

Die blütenartigen Erscheinungen sind oberflächlich. Im Innern des Sandsteins findet die Kristallisation von Mineralsalzen durch Austrocknung ebenfalls statt. Die getrockneten Salze benötigen mehr Platz als in Wasser gelösten Form. Die Volumenvergrösserung sprengt das Sandsteingefüge und führt zu einer Abplatzung der obersten Gesteinsschicht.

Wird für Reparaturarbeiten oder Ergänzungen am Sandsteinmauerwerk konventioneller Zementmörtel, Zementputz und Beton mit Portlandzement verwendet, wird der Sandstein geschädigt. Mineralsalze aus dem Mörtel, dem Putz und der Zementmilch oder Boiake werden vom porösen Sandstein aufgesaugt. Beim Austrocknen kristallisieren die Mineralsalze, werden dadurch grösser und verursachen Ausblühungen und Abplatzungen an den betroffenen Steinen.

Fugenmörtel auf Zementbasis ist härter als Sandstein. Der Austausch von natürlicher Feuchtigkeit im Mauerwerk wird behindert. Im Bereich der Fugen kann es deshalb zu erhöhter Konzentration von Nässe kommen. Temperaturen unter dem Gefrierpunkt lassen die oberen Bereiche durch Frostdruck abplatzen.[Abb. 20]

Als Fugenmörtel und für Restaurierungs- und Reparaturarbeiten haben sich Mörtelmischungen mit traditionellen Bestandteilen und Mischungsverhältnissen bewährt.

Reparaturen an beschädigten Sandsteinen müssen wie die Fugen mit einem dem Naturstein ähnlichen Material, einem Steinergänzungsmörtel, erfolgen. Wird ein zu hartes oder wasserabweisendes Produkt verwendet, ist die Gefahr von Folgeschäden gross.[Abb. 21]

Für Reparaturen an Bruchsteinmauerwerk mit grossen Fugen kann neben Kalkmörtel auch Trassmörtel eingesetzt werden. Der dafür verwendete Trasszement besteht aus gemahlenem Tuffgestein aus der Vulkan Eiffel im Nordwesten Deutschlands. Materialunverträglichkeiten und Mineralsalzausblühungen wie bei Portlandzement gibt es keine.

Mörtel mit Trasszement soll ergänzend mit einer synthetischen Faserarmierung versehen werden. Die an der Oberfläche erscheinenden Fasern lösen sich unter Sonneneinstrahlung mit der Zeit auf.[Abb. 22]

Bei grösseren Fugen können Steine aus der Umgebung als Mörteleinsparung eingestreut werden.

Verwitterung in Form von Materialabtrag gehört zur natürlichen Alterung von Natursteinen. Löst sich ein Sandstein an der Oberfläche auf, wird von Absanden gesprochen.

Kleine sandige Partien oder kleine Einzelbauteile können durch das Auftragen von Kieselsäureester verfestigt werden.

Ist die Beschädigung gross, kann ein Sandstein durch Reprofilierung mit Kunststeinmörtel oder Steinergänzungsmörtel repariert werden. Der Auftrag von dickeren Schichten wird mit Chromstahldübeln und dazwischen gespannten Drähten armiert.[Abb. 23]

Die älteste und handwerklich anspruchsvollste Reparatur von Sandsteinen geschieht mit einer Vierung. Der beschädigte Teil und seine unmittelbare Umgebung werden so herausgespitzt, dass ein Ersatzstück passgenau eingefügt werden kann.[Abb. 24]

Sockelpartien gehören zu den am häufigsten beschädigten Bauteilen. Aus dem Kellermauerwerk aufsteigende Feuchtigkeit, Streusalzbelastung sowie mechanische Abnützung und Schleifspuren von Fahrzeugen, Besen und Schaufeln sind die Hauptursachen.

Renovationsmassnahmen mit Baustoffen, die härter und dichter sind als der Sandstein, führen häufig zu einer Verschlechterung der Situation. Vorbetonierungen, Verkleidungen mit Granit- oder Kunststeinplatten sowie Zementverputze verhindern das natürliche Verdunsten der im Mauerwerk aufsteigenden Feuchtigkeit.[Abb. 25]

Diese steigt hinter der Verkleidung weiter auf. Sie tritt in konzentrierter Form über der reparierten Sockelpartie wieder an die Fassadeoberfläche und verursacht dort durch die Einwirkung von Frost Schäden.

Seit rund 50 Jahren werden die Oberflächen von Natursteinen und Beton mit Imprägnierungen wasserabweisend gemacht. Mit einer sogenannten Hydrophobierung soll Regen- und Spritzwasser daran gehindert werden, ins Gestein einzudringen. Das gelingt in der Regel nicht, weil verbaute Steine immer über eine Grundfeuchtigkeit verfügen.

Ein Mauergefüge ist durch Temperaturschwankungen und Vibrationen stetigen kleinen Bewegungen ausgesetzt. Dabei entstehen feine bis grössere Risse. Regenwasser dringt in die Risse und Ritzen ein.

Nicht imprägniertes Mauerwerk und Verputze nehmen nicht nur Feuchtigkeit auf. Sie verteilen diese auch gleichmässig und geben sie in Form von Verdunstung wieder ab.

An der imprägnierten Mauer- oder der Putzoberfläche abperlendes Wasser sucht sich den einfachsten Weg. Es dringt über die immer entstehenden Risse und Fugen in Verputz und Mauerwerk ein. Die eingedrungene Nässe breitet sich über die kleinsten Hohlräume oder Kapillaren aus.[Abb. 26]

Die Massivbauten im Appenzellerland beziehen sich formal auf Stilformen des Barock, des Klassizismus und des Historismus. Die vermauerten Steine zeigen bereits am Neubau unterschiedliche Färbungen. Witterungseinflüsse verstärken und ergänzen die Farbpalette. Bei Reparaturen kommen naturgemäss weitere Farben dazu.[Abb. 27]

Vermauerte Natursteine werden zu quaderförmigen Stücken behauen. Ihre Oberflächen können sehr unterschiedlich aussehen. Mit der Bearbeitung der Oberfläche kann die beabsichtigte architektonische Wirkung des Bauteils verstärkt werden.

Erscheint eine Fläche roh behauen, wird die Behandlung Bossieren genannt.[Abb. 28]

Für eine edle Oberflächenwirkung wird die Steinoberfläche geschliffen. Die Bearbeitung erfordert einen grossen Aufwand. Die anschliessende Vermauerung muss sehr präzise erfolgen.[Abb. 29]

Soll eine Oberfläche matt und gleichmässig erscheinen, wird sie gestockt. Mit einem Stockhammer oder einer Stockmaschine werden kleine Partikel herausgeschlagen. Der Stein erscheint ebenmässig rau.[Abb. 30]

Wird die Oberfläche scharriert, verleiht das dem Stein eine Richtung. Mit dem Steinmetzhammer, dem so genannten Knüpfel und einem Scharriereisen werden unzählige feine Rillen aneinandergereiht.[Abb. 31]

Die Bearbeitungsmethoden können kombiniert werden. Häufig werden Kanten von Quadern scharriert, die Flächen gestockt.[Abb. 32]

Die beschriebenen Reparaturmethoden und ästhetischen Vorstellungen beziehen sich nicht nur auf Appenzellerhäuser. An der aus Sandstein errichteten Kathedrale St. Gallen wurden umfangreiche Restaurierungs- und Reparaturarbeiten vorgenommen. Die farblich sehr unterschiedlichen und gut sichtbaren Reparaturstellen zeigen, dass hier mit den gleichen Methoden gearbeitet wird.[Abb. 33]

Die Treppenanlage ist ein markantes Merkmal von öffentlichen Bauten und Fabrikantenhäusern. In der Regel sind Treppen in der Symmetrieachse des Gebäudes platziert und enden bei Portalen mit verzierten Gewänden.[Abb. 34] [Abb. 35]

Für einen hindernisfreien Zugang muss nachträglich eine Rampe mit Geländer gebaut werden. Die architektonische Erscheinung einer historischen Treppenanlage prägt die Hauptfassade und betont die Mittelachse. Die asymmetrische Ergänzung durch eine Rampe beeinträchtigt zwar das ursprüngliche Gesamtbild, ist jedoch gerechtfertigt.[Abb. 36] [Abb. 37]

Exponierte Bauteile wie Türgewände, Säulen und Pfeiler, Bodenplatten und Treppenstufen aus Sandstein verschmutzen durch stetige Berührungen mit Händen und das Begehen mit Schuhen. Zum Schutz davor kann Sandstein mit einer Naturölmischung imprägniert werden.

oder für den ersten Antrag bzw. Behandlung:

Werden auf Sandsteingewände angeschlagene Fenster mit Standard-Silikon abgedichtet, führt das oft zu dunklen Verfärbungen entlang der Kittfugen.

Schwarze Verfärbungen, Moose und Flechten können mit einer mit Wasser verdünnten Reinigungslösung und einer Wurzelbürste sorgfältig gereinigt werden.

Nach einem ersten Abbürsten wird die zu reinigende Fläche mit dem Wasser-Reinigungsmittel Gemisch ausgiebig benetzt. Das Reinigungsgemisch soll 30-45 Min. einwirken können. Anschliessend wird die Fläche mit kräftigen Bürstenbewegungen gereinigt und mit Wasser nachgeschwemmt.