BaukoReader WS 2002 / 2003

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01_ABDICHTUNG VON FLACHDÄCHERN
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Konventionelles Flachdach
3. Kompaktdach
4. Umkehrdach
5. Duodach / Plusdach
6. Abdichtungsbahnen
-
Bahnen aus Bitumen
-
Bahnen aus Kunststoff
Bearbeitet von: TOMMY STAIGER / STEFFEN REUTER
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EINLEITUNG
Die Dachabdichtung ist zweifellos beim Flachdach mit oder ohne Gefälle, begeh- oder nicht begehbar, für
Parkdecks oder bei Überschüttung mit Erde eines der wichtigsten Konstruktionsdetails. Ist die Dachhaut
mangelhaft, so sind alle anderen Schichten in Mitleidenschaft gezogen. Ein bauphysikalisch richtiger Dachaufbau
ohne eine ebenso sinnvolle und zweckmäßige Dachabdichtung bleibt eine Utopie. Als größter Mangel, für den
primär die Behörden, Forschungsstätten, Hochschulen usw. verantwortlich zeichnen, ist die Tatsache, daß bisher
keine eindeutige Normvorschrift und Richtlinien herausgegeben wurden, nach denen sich Architekt und
Ausschreiber sowie Ausführungsfirma hätten richten können. Tausende von Schäden sind auf diese mangelhafte
Unterrichtung zurückzuführen. Leider hat sich bis zum heutigen Zeitpunkt an dieser Situation nur wenig geändert.
Ausgesprochene und ausreichende Normvorschriften, nach denen sich Ausschreiber und Ausführende richten
können und die die gesamte „ Dachabdichtung“ erfassen, liegen bis heute noch nicht vor. Trotz der fließenden
und laufenden Entwicklung auf diesem Sektor wäre es längst möglich gewesen, Grundnormen zu schaffen und
die bestehenden Normen zu erweitern. Hier mussten private Vereinigungen zur Selbsthilfe greifen, um die
bestehenden Lücken auszufüllen. Der Sachverständige von heute ist gehalten, diese Richtlinien und Anleitungen
als Stand der Technik zu betrachten, da Besseres nicht vorliegt. Nachfolgend sollen aus diesem Grunde einige
Anmerkungen zum derzeitigen Stand der Technik gemacht werden:
Das Flachdach mit seinen Funktionsschichten bildet ein komplexes Gesamtsystem, bei dem der Aufbau sowohl
auf die baulichen Randbedingungen als auch auf die bauphysikalischen Beanspruchungen zugeschnitten werden
muss. Bedingt durch die historische Entwicklung werden Flachdächer nach ihrer Konstruktionsart unterschieden.
Bei Dächern mit Bahnenabdichtung ist daher die Unterscheidung nach der Lage der Abdichtungsebene innerhalb
ihres Aufbaus entscheidend :
- Konventionelle Flachdächer
Die Abdichtung liegt oberhalb der Wärmedämmung
- Kompaktdach
Dämmung und Abdichtung werden hohlraumfrei und kraftschlüssig im Verbund verlegt
- Umkehrdach
Die Abdichtung liegt unter der Wärmedämmung
- Duodach / Plusdach
KONVENTIONELLES FLACHDACH
1 Kiesschüttung
2 Schutzlage
3 Dachdichtung
4 Wärmedämmung
5 Dampfsperre
6 Stahlbetondecke
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Stahlbetondecke als Unterkonstruktion: Flächen aus Beton müssen ausreichend erhärtet und
oberflächentrocken sein. Ortbetondecken sollen stetig verlaufen, frei von Kiesnestern, klaffenden Rissen,
punktförmigen Erhebungen, Graten und abgerieben sein. Bei Verwendung von Bitumenbahnen als Dampfsperre
muss gewöhnlich eine Haftbrücke auf die Rohdecke aufgebracht werden. Diese besteht i.d.R. aus einem
Bitumenvoranstrich.
Dampfsperre: Um eine Tauwasserbildung im Dämmstoff zu verhindern, ist der Einbau einer Dampfsperre auf
der Rohdecke erforderlich. Üblich ist die Verwendung von Bitumenschweißbahnen mit Metallbandeinlage, punkt
– oder streifenweise auf der Rohdecke aufgeschweißt.
Wärmedämmung: Die eingesetzten Dämmstoffe müssen jederzeit vor Feuchteinwirkungen geschützt werden.
Mineralische Faserdämmstoffe: Die Verlegung der Wärmedämmung auf der Unterlage kann erfolgen durch:
- lose Verlegung unter Auflast
- mechanische Befestigung
- punkt – oder streifenweise Verklebung
- vollflächige Verklebung
streifenförmige Verklebung von mineralischem Faserdämmstoff (Steinwolle)
Die Verklebung erfolgt in den beiden letzten genannten Fällen mit PUR- bzw. Bitumenkaltkleber oder mit
Heißbitumen.
Expandierter Polystyrol – Partikelschaum (EPS): Wird die erste Lage der Dachdichtung auf die Wärmedämmung
aufgeschweißt oder mit Heißbitumen aufgeklebt, werden EPS – Dämmelemente mit oberseitiger Kaschierung
verwendet. Die Überlappungen der Kaschierungen müssen nicht verklebt werden. Neben kaschierten Platten
sind auch Klapp - oder Rolldämmbahnen gängig. Die Verlegung der EPS – Elemente auf der Unterlage kann
erfolgen durch:
- lose Verlegung unter Auflast
- mechanische Befestigung
Die Verklebung erfolgt gewöhnlich mit PUR- bzw. Bitumenkaltkleber bei kaschierten und unkaschierten
Dämmelementen.
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lose Verlegung kaschierter EPS-Dämmplatten
Polyurethan (PUR) – Hartschaum: Die Verklebung der Wärmedämmung auf der Unterlage erfolgt durch
vollflächige Verklebung mittels Heißbitumen oder PUR- Kaltkleber
Dachdichtung: Die Dachdichtung kann einlagig aus Kunststoff – und Kautschukbahnen oder mehrlagig aus
Bitumenbahnen ausgeführt werden. Zur Aufnahme von Horizontalkräften ist die Dachdichtung an Dachrändern,
Anschlüssen an aufgehende Bauteile, Bewegungsfugen, Lichtbänder, usw. am Übergang zu senkrechten oder
geneigten Flächen mechanisch zu befestigen. Dies ist insbesonders erforderlich:
- bei lose verlegten einlagigen Abdichtungen
- bei Unterkonstruktionen aus Stahltrapezprofilen
- bei Dachaufbauten ohne schweren Oberflächenschutz und Wärmedämmstoffen aus Hartschaum, die
mit Kaltkleber mit Nachklebeeffekt verklebt sind.
Die Eigenschaften der einzelnen Abdichtungsbahnen und die Verklebearten werden später beschrieben.
Gefälleausbildung: Flachdächer sind für die Ableitung des Niederschlagswassers müssen mit einem Gefälle
von mindestens 2% geplant werden. Das Gefälle kann in der Dämmung oder in der Rohdecke untergebracht
werden. Abläufe von Innenentwässerung müssen an den tiefsten Stellen der Dachfläche vorzugsweise vertieft
vorgesehen werden.
Schutzlage: Die Schutzlage schützt die Abdichtung vor mechanischen Einwirkungen. Sie ist auf den
Oberflächenschutz abzurichten. Als Schutzlagen werden u.a. verwendet:
- Kunststoffvliese
- Bautenschutzmatten und – platten aus Gummigranulat o. ä.
- Kunststoffgranulat
- Dränmatten und – platten
Oberflächenschutz: Folgernder Oberflächenschutz ist möglich:
- Kiesschüttung
Geeignet bei allen genannten Dämmstoffen: Gewaschener Grobkies ∅116/32 mm, mindestens 5 cm
dick.
- Extensiv – und Intensivbegrünung
Bei einer nicht wurzeldichten Dachdichtung ist ein zusätzlicher Dachwurzelungsschutz erforderlich
- Terrassenbelag
Nur möglich bei EPS und PUR- Hartschaum. Die Oberfläche von Terrassenbelägen mit offenen Fugen
soll ein Gefälle von 1% aufweisen
Besondere Eigenschaften des Dachaufbaus:
-
Es stehen mehrere Dämmstofftypen zur Auswahl
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-
Schallschutz, Druckbelastung und Kosten beeinflussbar
Bei EPS geringste Investitionskosten
EPS und PUR - Hartschaum sind schwer bzw. normal entflammbar
Mineralfaserdämmung ist unbrennbar
Mit einer Mineralfaserdämmung und schwerem Oberflächenschutz kann die Luftschalldämmung deutlich
verbessert werden.
KOMPAKTDACH
1 Kiesschüttung
2 Schutzlage
3 Dachdichtung
4 Schaumglaswärmedämmung in Heißbitumen
5 Stahlbetondecke
Stahlbetondecke als Unterkonstruktion: siehe konventionelles Flachdach
Wärmedämmung: Die Schaumglasplatten werden vollflächig und vollfugig in Heißbitumen 100/25
eingeschwemmt und mit versetzten, pressgestoßenen und bitumengefüllten Fugen verlegt. Hierzu werden die
Platten mit einer kurzen und einer langen Seite in das auf der Rohdecke aufgegossene Heißbitumen getaucht
und diagonal angeschoben, sodass die Fugen vollständig mit Heißbitumen gefüllt sind. Das aus den Fugen
herausquellende Heißbitumen wird mit der nächsten Platte abgezogen und gleichmäßig verteilt. Die
Verarbeitungstemperatur des Heißbitumens beträgt 180 – 200 °C.
vollflächiges und vollfugiges Einschwämmen von Schaumglasplatten in Heißbitumen
Dachdichtung: Als erste Abdichtungslage wird eine Bitumenbahn verwendet, deren Qualität sich nach der Wahl
der zweiten Abdichtungslage richtet. Die zweite Bahn kann sein:
- Polymerbitumen-Schweißbahn
- Bitumenverträgliche Kunststoffbahn
- Eingeflämmte Kunststoffbahn
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Gefälleausbildung: Da das Kompaktdach aufgrund der Verlegung und den spezifischen Materialeigenschaften
des Dämmstoffs eine hohe Sicherheit bietet, kann bei Verwendung hochwertiger Kunststoff – Abdichtungsbahnen
auch ein gefälleloses Dach ausgeführt werden.
Schutzlage: siehe konventionelles Flachdach
Oberflächenschutz:
- Kiesschüttung
- Extensiv- und Intensivbegrünung
- Terrassenbelag
- Befahrbarer Belag
z. B. bestehend aus Beton – Druckverteilungsplatte auf Trenn – und Gleitschicht, ggf. mit zusätzlicher
Schutzschicht. Es sind Dämmplatten mit entsprechender Druckfestigkeit zu verwenden.
- Der Dämmstoff weist eine sehr hohe Druckfestigkeit auf
- Der Dämmstoff ist wasserundurchlässig und dampfdiffusionsdicht
- Eine Wasserunterläufigkeit ist ausgeschlossen
- Eventuelle Schadstellen in der Abdichtung sind in ihrer Wirkung örtlich begrenzt.
- Der Dachaufbau bietet eine hohe Sicherheit
- Eine sehr lange Lebensdauer
UMKEHRDACH
1 Kiesschüttung
2 Diffusionsoffenes Filtervlies bzw.
wasserableitende Trennlage
3 Wärmedämmung aus extrudiertem PSHartschaum (XPS)
4 Dachdichtung
5 Stahlbetondecke
Stahlbetondecke als Unterkonstruktion: siehe Konventionelles Flachdach
Dachdichtung: Wegen der Lage unter der Wärmedämmung übernimmt die Abdichtung gleichzeitig die Funktion
der Dampfsperre. Die Abdichtung kann sowohl mit Kunststoffbahnen als auch mit Bitumenbahnen erfolgen. Für
die Abdichtung mit Kunststoffbahnen sind folgende Verlegearten möglich:
- lose Verlegung
- Kombination Bitumenbahn mit verklebter Kunststoffbahn als obere Abdichtungslage
- Kombination Bitumenbahn mit aufgeflämmter Kunststoffbahn als obere Abdichtungslage
Für mehrlagige Abdichtungen aus Bitumenbahnen sind für die erste Abdichtungslage folgende Verlegearten
gebräuchlich:
- lose Verlegung
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Die zweite Abdichtungslage wird auf der ersten Abdichtungslage vollflächig aufgeklebt. Die Verklebung erfolgt
entweder mit Heißbitumen oder durch Aufschweißen von Bitumenschweißbahnen.
Gefälleausbildung: Die Dachentwässerung ist so auszubilden, dass ein langfristiges Überstauen der
Wärmedämmplatte ausgeschlossen ist. Ein kurzfristiges Überstauen kann als unbedenklich angesehen werden.
Bezüglich der Dachneigung sind die anerkannten technischen Regeln zu beachten.
Wärmedämmung: Als Dämmstoff für das Umkehrdach eignet sich ausschließlich extrudierter PolystyrolHartschaum (XPS).Die Dämmplatten dürfen nur einlagig verlegt werden und müssen eine Kanteprofilierung
aufweisen. Die Platten werden lose verlegt oder mit der Unterlage punktweise oder an den Plattenrändern
verlegt. Aufgrund der Lage der Wärmedämmung oberhalb der Abdichtung können die Dämmplatten durch
Niederschläge unterströmt werden. Hierdurch entsteht verglichen mit den anderen Dachaufbauten ein
Wärmeverlust.
lose Verlegung von XPS-Dämmplatten mit diffusionsoffenem Filtervlies
Diffusionsoffenes Filtervlies bzw. wasserabweisende Trennlage: Diese dient zur Lagestabilisierung der
Dämmplatten und verhindert, dass Feinanteile aus der Kiesschüttung zwischen und unter die Dämmplatten
gelangen. Durch Verwendung einer wasserabweisenden Trennlage wird darüber hinaus das anfallende
Niederschlagswasser oberhalb der Dämmung abgeleitet, wodurch die Wärmeverluste durch Unterströmung
gemindert werden.
Oberflächenschutz: Der Oberflächenschutz dient als UV – Schutz der Dämmplatten sowie als Auflast. Es ist zu
beachten, dass der Oberflächenschutz diffusionsoffen sein muss. Folgender Oberflächenschutz ist möglich:
- Kiesschüttung
- Extensivbegrünung und Intensivbegrünung ohne Wasseranstau
- Terrassenbelag / befahrbarer Belag
- Ortbetonplatten aus WU – Beton
- Die Abdichtung wird durch die Wärmedämmung vor mechanischen Beschädigungen und starker
Temperaturbelastung geschützt
- Die Verlegung der Wärmedämmung ist witterungsunabhängig
- Bei vollflächiger Verklebung der Abdichtung auf der Unterkonstruktion ist eine Wasserunterläufigkeit
ausgeschlossen
- Eventuelle Schadstellen in der Abdichtung sind in ihrer Wirkung örtlich begrenzt, sie lassen sich relativ
leicht lokalisieren und ausbessern
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DUODACH / PLUSDACH
1 Begrünung
2 Systemfilter
3 Wärmedämmendes Drän- und
Wasserspeicherelement
4 Schutzlage
5 ggf. Durchwurzelungsschutz
6 Dachdichtung
7 Wärmedämmung
8 ggf. Dampfsperre
9 Stahlbetondecke
Das Duodach ist eine Kombination von konventionellem Flachdach bzw. Kompaktdach und Umkehrdach. Bei der
Sanierung alter, jedoch noch funktionsfähiger Dachaufbauten kann nach Verlegung einer neuen Dachdichtung
ein normales Umkehrdach aufgebaut werden. In diesem Fall wird auch die Bezeichnung „Plusdach“ verwendet.
Dachaufbau unterhalb der Dachdichtung: Der Dachaufbau unterhalb der Dachdichtung entspricht dem des
konventionellen Flachdachs bzw. Kompaktdachs.
Wärmedämmendes Drän – und Wasserspeicherelement: Die Drän – und Wasserspeicherelemente bestehen
aus EPS- Formteilen. Durch das unterseitige Kanalsystem wird eine Dränung nach DIN 4095 sichergestellt. Das
oberseitige in den Mulden gespeicherte Wasser sorgt für einen ausgeglichenen Feuchtehaushalt der Begrünung.
Der Systemfilter über dem Dränelement verhindert ein Verstopfen der senkrechten Kanäle in den Formteilen.
Begrünung: Zur Ausführung kommen Extensivbegrünungen und einfache Intensivbegrünungen.
- Die Abdichtung wird durch zusätzliche Wärmedämmung vor mechanischen Beschädigungen und starker
Temperaturbelastung geschützt.
- Bei Dämmelementen, die gemäß Zulassungsbescheid beim rechnerischen Nachweis des
Wärmeschutzes angerechnet werden dürfen, reduziert sich die Dicke des Dämmstoffs unterhalb der
Abdichtung
- Daneben bietet das Duodach im Sanierungsfall eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, den
Wärmeschutz des Dachaufbaus zu verbessern, ohne das bestehende Dach abräumen zu müssen.
ABDICHTUNGSBAHNEN
BAHNEN AUS BITUMEN
Der allgemeine Aufbau einer Bitumenbahn sieht wie folgt aus:
Bitumendeckschicht
Trägereinlage
Bitumendeckschicht
evtl. Bestreuung
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Trägereinlagen
Trägereinlagen sind zur Stabilisierung der thermoplastischen Bitumendecksicht erforderlich erforderlich und
bestimmt somit die Maßhaltigkeit, Festigkeit und die Dehnfähigkeit.
Glasvlies
Geringe Reißfestigkeit, geringe Reißdehnung, bruchempfindlich, gute Verbindung mit Bitumendeckschicht,
geringe Kapillarwirkung
Glasgewebe
hohe Reißfestigkeit, geringe Reißdehnung, mäßige Bruchfestigkeit, nicht als Träger einer Bahn in Oberlage
wegen der großen Kapillarwirkung
Polyestervlies
hohe Festigkeit, sehr hohe Dehnfähigkeit, empfindlich gegen Überhitzung (Schrumpfgefahr), schwächerer
Verbund mit Bitumendeckschicht als Glasvlies
Metallbänder (Kupfer/Aluminium)
hohe Festigkeit, keine Dehnfähigkeit, geringe Verformbarkeit, Bahnen mit Cu- oder Al-Einlage sind dampfdicht
und wurzelsicher (nur bedingt im Stoßbereich), nach Flachdachrichtlinien sind Bitumenbahnen mit Träger aus
Metallbändern nur für die Abdichtung von befahrbaren oder begrünten Dachflächen zulässig.
Deckschicht
Qualität und Dicke der Deckschicht sind maßgebend für die Wasserdichtigkeit, Witterungs- und
Temperaturverhalten sowie Alterungsbeständigkeit der Bahn.
Nach der Deckschicht lassen sich die Bahnen in folgende Produktgruppen unterteilen:
Dachdichtungsbahnen / Schweißbahnen
Polymerdachdichtungsbahnen / Schweißbahnen
Dachdichtungsbahnen / Schweißbahnen
Diese Bahnen werden aus Oxidationsbitumen gewonnen. Es entsteht indem man in erhitztes
Destillationsbitumen in einer Oxydationsblase Luft eingeblasen wird.
Polymerbitumenbahnen
Man unterscheidet bei butiminösen Polymerabdichtungsbahnen zwischen Elastomer- und
Plastomerbitumenbahnen. Die Elastomerbahnen bestehen aus Destillationsbitumen, das mit
Kautschukeinmischung modifiziert ist und somit verbessertes Kältebiegeverhalten und Wärmestandfestigkeit
aufweist. Bei Plastomerbitumenbahnen werden zu diesem Zweck Polypropylene beigemischt.
Bestreuung
Die Bestreuung verhindert als Trennschicht ein Verkleben beim Aufrollen und Ausrichten der Bahnen und stellt
einen leichten Oberflächeschutz her.
Quarzsand
Schiefersplitt
Granulat
zermahlener Speckstein
Polyethylen bzw. Polypropylenfolien
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Polypropylenvlies
Verklebung der Bahnen
Gießverfahren
Hierbei werden (Polymer-) Bitumen-Dachdichtungsbahnen verwendet. Heißbitumenklebemasse wird mittels
Gießkane, Gießtopf oder Gießeimer so vor die aufzuklebenden Bahnen gegossen, dass beim Einrollen der bahn
in ganzer Bahnenbreite ein Bitumenwulst vor der Rolle herläuft. Da das Einrollen unter Druck erfolgen soll, muss
die angelegte Dachbahn fest ausgerollt werden.
Verklebung der Bitumenbahnen im Gießverfahren
Schweißverfahren
Hierbei werden fest aufgerollte Schweißbahnen verwendet. Die auf der Bahn werkseitig aufgebrachte
Klebemasse wird mit einem Propangasbrenner bzw. Schweißautomaten aufgeschmolzen. In das
aufgeschmolzene Bitumen wird die Bahn so unter Druck eingerollt, dass in ganzer bahnenbreite ein Bitumenwulst
vor der Rolle herläuft
Verklebung der Bitumenbahnen im Schweißverfahren
Bürstenstreichverfahren
Hierbei werden (Polymer-) Bitumen-Dachdichtungsbahnen verwendet. Die Heißbitumenklebemasse wird vor die
fest aufgerollte Bahn in Bürstenstreichbreite quer zur Verlegerichtung so reichlich aufgetragen, dass beim
Einrollen der Bahn in ganzer Bahnenbreite ein Wulst vor der Rolle herläuft.
Kaltverklebung
Hierbei werden Bahnen verwendet, die werkseitig auf der Bahnenunterseite mit einer Kaltselbstklebemasse
versehen sind.
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BAHNEN AUS KUNSTSTOFF
Unter diesem Punkt werden Dichtungsbahnen aus Kunststoff und Kautschuk zusammengefasst. Man
unterscheidet jedoch der Eigenschaften wegen plastomere und elastomere Kunststoffe.
Nahtverbindungen von Kunststoffbahnen durch Quellschweißen
Nahtverbindungen von Kunststoffbahnen durch Warmgasschweißen
plastomere Kunstoffe
Plastomere Kunstoffbahnen sind wärmeverformbar, d.h. bei Erwärmung werden si weich bis flüssig und bei
Abkühlen härter und spröder. Durch diese Eigenschaft können sie miteinander verschweißt werden. Bei Zug
entstehen irreversible Streckungen. Weitgehend unempfindlich gegen Benzole, Benzin und wenigen
konzentrierte Säuren. Durch bestimmte Lösungsmittel werden sie erweicht und angelöst, bei Verflüchtigen der
Lösungsmittel nehmen die Bahnen wieder ihre ursprünglichen Eigenschaften an. Harte Kunststoffe (z. B. PVC)
werden durch nicht flüchtige Weichmacher elastifiziert.
ECB-Bahnen (Ethylencopolymerisat-Bitumen)
Nenndicke: ≥ 1,2 mm
Wurzelfestigkeit nach DIN 16729: kein Durchwachsen
seit 1968 auf dem Markt
bitumenverträglich
weichmacher- und halogenfrei
lassen sich leicht plastifizieren
bei niedrigen Umgebungstemperaturen weisen diese Bahnen eine erhöhte Steifigkeit auf
lose Verlegung unter Auflast, lose Verlegung mit mechanischer Befestigung
streifenweise oder vollflächige Verklebung mit Bitumen oder PUR-Kleber, bei Vollflächiger Verklebung ist auch
das Aufflämmverfahren möglich
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Bahnenhersteller und Bahnenbezeichnung (Auswahl):
-Binné & Sohn GmbH & Co. KG
Binne ECB-M
-Elenac GmbH
LUCOBIT
-Köster Bauchemie
KB-Len (verschiedene Typen)
-Odenwald Chemie GmbH
O.C.-Plan (verschiedene Typen)
-Schedetal Folien GmbH
EXTRUBIT (verschiedene Typen)
-Silka-Trocal GmbH
CARISMA (verschiedene Typen)
EVA-Bahnen (Ethylen-Vinyl-Acetat-Copolymer)
Nahtfügung: Quellschweißen, Warmgasschweißen,
Wurzelfestigkeit: durchwurzelungsfest (gemäß FLL-Prüfung – Herstellerangabe)
seit 1971 auf dem Markt
bitumenverträglich
verträglich mit PS-Hartschaum
niedrigster Wasserdampf-Diffusionswiderstand aller Kunststoffdachbahnen
in DIN 18195 auch als Abdichtungsstoff für die Bauwerksabdichtung aufgeführt
streifenweise oder vollflächige Verklebung mit Spezialkleber
-Alwitra GmbH & Co.
EVALON (verschiedene Typen)
-ESP-Dachsysteme GmbH
ESP-Plan
FPO-Bahnen (flexible Polyolefine)
dreischichtig hergestellt mit Trägereinlagen: Glasvliese, Gittergewebe oder Mischgittergewebe
Nahtfügung: Warmgasschweißen
Wasserdampf-Diffusionswiderstand schwankt je nach Rezeptur (abhängig vom Polypropylen-Anteil)
seit 1991/92 auf dem Markt
in DIN 18195 auch als Abdichtungsstoff für die Bauwerksabdichtung aufgeführt
keine längerfristigen Erfahrungen mit diesen Bahnen vorhanden
bitumenverträglich
verträglich mit PS-Hartschaum
weichmacher- und i.d.R. halogenfrei
nicht beständig u.a. gegen Benzin und Weichmacher, bedingt beständig gegen Öle, pflanzliche und tierische
Fette, Terpentin und Teer
Nahtverbindungen sind schwierig herzustellen
Bahnflächen gelten als wurzelfest
Bahnen sind relativ steif, deshalb schwierige Anformbarkeit
hoher Perforationswiderstand
Bahnen mit Kaschierung werden auch verklebt (streifenweise oder vollflächig)
-Alkor Draka Handel GmbH
ALKORTOP (verschiedene Typen)
-Henkel Bautechnik GmbH
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INOFIN (verschiedene Typen)
-Huber & Suhner GmbH
SUCOFLEX (verschiedene Typen)
-Köster Bauchemie GmbH
KB-Flex
-Odenwald Chemie
CULTIFLEX (verschiedene Typen)
-Sarnafil GmbH
SARNAFIL TG 66 u. TS 77
-Schedetal Folien GmbH
EXTRUPOL (verschiedene Typen)
-Silka-Trocal GmbH
TROCAL FUTURA G
-Thermoplast Bernsdorf GmbH
THERMOPLAN-T SV u. T TL
PE-C-Bahnen (chloriertes Polyethylen)
Nahtfügung: Quellschweißen, Warmgasschweißen, Heizkeilschweißen
Wurzelfestigkeit Prüfung nach DIN 4062/09.78: kein Durchwachsen
seit Beginn der 70er Jahre auf dem Markt
bitumenverträglich, verträglich mit PS- und PUR-Hartschaum
weichmacherfrei
nicht beständig gegenüber PVC-P (weichmacherhaltiges PVC)
in DIN 18195 (Aug. 2000) auch als Abdichtungsstoff für die Bauwerksabdichtung aufgeführt
lose Verlegung unter Auflast (mit Randfixierung), lose Verlegung mit mechanischer Befestigung
streifenweise oder vollflächige Verklebung mittels Heißbitumen oder Kleber
ALKORFLEX 35098
ALKORFLEX 35096
PIB-Bahnen
(Polyisobutylen)
Nenndicke: Dachbahnen: ≥ 2,5 mm; Dichtungsbahnen: ≥ 1,5 mm
Nahtfügung: Durch Entfernen des Schutzstreifens im Bereich des integrierten Dichtrands und Anrollen der Naht
(ohne Quellschweißmittel, Heißluftgeräte oder offene Flamme)
Wurzelfestigkeit nach DIN 16731 und 16935: kein Durchwachsen (Prüfung nach DIN 4062/09.78)
seit den 50iger Jahren auf dem Markt
Dachbahnen besitzen einen Dichtrand, der eine wasserdichte Fügenaht sicherstellt
Dichtigkeit der Nahtverbindungen gegenüber stehendem Wasser wird in der Literatur als fraglich betrachtet
bitumenverträglich
weichmacherfrei, halogenfrei
Verlegung von PE-Folie als Trennlage kann die Abdichtung zerstören
Nicht beständig gegen organische Lösungsmittel, z. B. Benzin, Toluol, Petroleum, Trichlorethylen,
lösungsmittelhaltige Stoffe ( so z. B. Lacke, Anstriche, Fette, Öle)
lose Verlegung unter Auflast, lose Verlegung mit mechanischer Befestigung, auf Klettbändern fixiert oder
streifenweise Verklebung
-FDT Flachdach Technologie GmbH & Co. KG
RHEPANOL fk
-Köster Bauchemie GmbH
CANAFLEX (verschiedene Typen)
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PVC-P-Bahnen (weichmacherhaltiges Polyvinylchlorid)
allgemein:
seit Beginn der 50iger Jahre auf dem Markt
bitumenverträglich = schwarze Färbung
hohe Flexibilität
streifenweise oder vollflächige Verklebung mittels Klebemassen oder Heißbitumen (bei bitumenbeständigen
Bahnen!)
nichtbitumenverträglich
Dichtungs- und Dachbahnen
PVC-P-NB
Wurzelfestigkeit nach DIN 16730, 16937 oder 16938: kein Durchwachsen (Prüfung nach DIN 4062/09.78)
DACHBAHNEN
ALKORPLAN 35170
-Braas Flachdachsysteme GmbH &Co KG
RHENOFOL C (verschiedene Typen)
-Sika-Trocal GmbH
TROCAL S
THERMOPLAN D
-WFS-Dachsysteme GmbH
POLYPLAN DR
DICHTUNGSBAHNEN
-Sika-Trocal GmbH
TROCAL (verschiedene Typen)
Dachbahn
PVC-P-NB-V-PW mit Verstärkung aus synthetischen Fasern, nicht bitumenverträglich
Wurzelfestigkeit nach DIN 16734: kein Durchwachsen (Prüfung nach DIN 4062/09.78)
in DIN 18195-5 (Aug. 2000) auch als Abdichtungsstoff für die Bauwerksabdichtung aufgeführt
ALKORPLAN 35176
ALKORPLAN 35276, farbig
-Braas Flachdachsysteme GmbH & Co KG
RHENOFOL CV
-Henkel Bautechnik GmbH
COSMOFIN FG
-Sarnafil GmbH
SARNAFIL S 327
-Sika Trocal GmbH
SILKAPLAN G
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THERMOPLAST SF
POLYPLAN (verschiedene Typen)
Dachbahn
PVC-P-NB-E-GV mit Glasvlieseinlage, nicht bitumenverträglich
in DIN 18195-5 (Aug. 2000) auch als Abdichtungsstoff für die Bauwerksabdichtung aufgeführt
ALKORPLAN 35177
-Braas Flachdachsysteme GmbH & Co KG
RHENOFOL CG
-Sarnafil GmbH
SARNAFIL (verschiedene Typen)
-Sika Trocal GmbH
TROCAL SG u. SG
bitumenverträglich
Dichtungsbahnen
PVC-P-BV
-Sika Trocal GmbH
TROCAL (verschiedene Typen)
- Henkel Bautechnik GmbH
WOLFIN IB u. GWSK
POLYPLAN (verschiedene Typen)
elastomere Kunstoffe
Elastomere Kunstoffbahnen sind elastisch, lassen sich jedoch nicht einfach verformen. Die Bahnen erweichen
und verspröden nicht und sind i. d. R. weitgehend Lösungsmittelbeständig. Ein Verscheißen ist nicht möglich.
EPDM-Bahnen (Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk)
Nahtfügungen:
1. einschichtig, kalandrierte Bahnen: Heißvulkanisieren (Hot Bonding)
2. dreischichtig, Mittellage voll ausvulkanisiert, Ober und Unterlage sind anvulkanisiert:
Quellverschweißen ist bei einer „frischen“ Bahn möglich (sehr aufwändiger Nahtverschluss)
3. Bahnen mit Bitumen-Schmelzschicht: aufschmelzen der Schmelzschicht (Warmgasschweißen)
Wurzelfestigkeit nach DIN 7864-1: wurzelfest (Prüfung nach DIN 4062/09.78)
auf dem Markt seit Beginn der 70iger Jahren
bitumenverträglich, PS-Hartschaum verträglich
hohes Wärmedehn- und Rückstellvermögen
streifenweise oder vollflächige Verklebung erfolgt mit Heißbitumen oder PUR-Kleber
können mit einer Trägerlage und einer unterseitigen Vlieskaschierung z. B. Glasvlies zur Verbesserung der
Hafteigenschaften ausgestattet werden
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-Alwitra GmbH & Co.
EVALASTIC
-EPDM Flachdachplanen GmbH
PRELASTIC
-Phoenix AG
RESISTRIX u. RESISTIT PERFEKT (jeweils verschiedene Typen)
-Saar-Gummiwerke GmbH
NOVOTAN (verschiedene Typen)
CR-Bahnen
CSM-Bahnen
IIR-Bahnen
NBR-Bahnen
Quellennachweis:
Detail, 5 2001
Detail, 7/8 2002
Flachdachhandbuch
Das Bauzentrum – Baukultur, 4 2002
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02_Brandschutz im Stahlbau
Inhaltsverzeichnis
Seite
Entwicklung des Brandschutzes
2
Formen des Brandschutzes
3
Das Brandverhalten von Stahl
3
Schutz von Stahlbauteilen
4
Verkleidete Bauteile
6
Spritzputzbekleidungen
7
Verkleidungen
7
Stahlstützenbekleidungen
8
Stahlträgerbekleidungen
9
Dämmschichtbildende Beschichtungen (DSB)
10
Beschichtungsaufbau
11
Stahlkonstruktionen mit Wasserkühlung
12
Verbundkonstruktionen
13
Kammergefüllte Verbundstütze
13
Kammergefüllte Verbundträger
13
Hohlprofilstützen
13
Einbetonierte Profile
14
Decken
14
Bauaufsichtliche Vorschriften
14
Brandschutz nach Mass
14
Eurocodes
15
Muster-Industriebaurichtlinie
15
DASt-Ri 019
15
Zusammenfassung
16
Quellen
16
Bearbeitet von: Simone Mößle und Christoph Omlin
02 / 1
Entwicklung des Brandschutzes
Ein Brandfall gilt immer als Ausnahmesituation, d. h. man muss immer damit rechnen, auch wenn er nicht
zwingend eintritt. Der primäre Schutz gilt dabei dem Leben von Mensch und Tier, sekundär dem Sachschutz.
Der Brandschutz entwickelt sich aus Erfahrungswerten, die sich im Laufe der Jahrhunderte angesammelt haben.
Brände die sich in den Städten rasend schnell ausbreiteten, führten zu verheerenden Katastrophen, die es mit
der Ausbreitung und Verdichtung der Städte umso mehr zu vermeiden galt.
Die Entwicklung des baulichen Brandschutzes im Stahlbau setzt erst in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts ein,
nachdem der Stahl durch die Verhüttung der Erze im Hochofen im Hoch- und Industriebau an Bedeutung
gewann. Man untersuchte zunächst das Brandverhalten von damals üblichen guss- und schmiede- eisernen
Stützen liegend im Feuertrog etwas später dann wurde das Feuerverhalten stehender Stützen untersucht, was
heutigen Prüfverfahren entspricht. Man erlangte durch diese Versuche die Erkenntnis, dass gusseiserne Stützen
ein besseres Brandverhalten zeigten als schmiedeeiserne.
Zur Jahrhundertwende wurde Guss- und Schmiedeeisen durch den heutigen Flusstahl abgelöst. Prüfverfahren
mit diesem Baustoff sind auch hier wieder die Folge der großen Brandkatastrophen in New York und San
Francisco. So kam es zu einer ersten Umfangreichen Untersuchung von 120 verschiedenen Stützen, darunter 71
Stahlstützen verschiedener Querschnittsausbildungen und verschiedener Ummantelungen. Aus den
Untersuchungen erlangte man u. a. die Erkenntnis, dass die Erhitzung des Profils, die zum Verlust der
Tragfähigkeit führt, von der Oberfläche, über die die Wärme zugeführt wird, und die Querschnittsfläche des zu
erwärmenden Stahls abhängig ist.
Mit diesem Verhältniswert (U/A- Wert) wurde die rechnerische Ermittlung des Erwärmungsverhaltens von
Stahlbauteilen möglich. So konnten in den 60er Jahren, auch durch die Weiterentwicklung der
Rechenkapazitäten, die Grenzen der Praktischen Brandversuche überwunden werden. Um dieses Verfahren zu
festigen wurden in den 70ern deshalb weitere Brandversuche rechnerisch begleitet, um geeignete und
allgemeingültige Rechenverfahren zu entwickeln.
02 / 2
Formen des Brandschutzes
Für den Architekten ist der bauliche Brandschutz wichtig, der sich mit der Planung von Fluchtwegen, mit dem
errichten von Brandabschnitten, mit den Feuerwehrzufahrten und der Wahl der richtigen Baustoffe
auseinandersetzen muss.
Durch den betrieblichen Brandschutz wird der bauliche Brandschutz zum vorbeugenden Brandschutz ergänzt.
Dazu gehört die Sicherung der Rettungswege und die Verhinderung der Brandausweitung z.B. durch
Brandschutztüren aber auch organisatorische Maßnahmen wie Rauchverbot und die Begrenzung der Brandlast.
Ergänzt wird der Vorbeugende Brandschutz durch den abwehrenden Brandschutz, der die Brandbekämpfung
und unterstützende Maßnahmen zum Einsatz der Feuerwehr umfasst.
Das Brandverhalten von Stahl
Stahl gehört aufgrund seines Brandverhaltens in die Klasse der nichtbrennbaren Baustoffe (Baustoffklasse A1)
und setzt daher bei Einwirkung von Hitze selbst keine Wärmeenergie frei. Im Brandfall beginnt der Stahl jedoch
wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit sehr rasch zu glühen, dehnt sich dabei stark aus und verliert bei
Temperaturen von etwa 500°C schon innerhalb weniger Minuten seine statische Festigkeit. Dies führt ohne
vorherige Ankündigung zum Zusammensturz des Bauwerks. Statisch wichtige Bauteile aus Stahl, wie Stützen,
Deckenträger, und Dachträger müssen deshalb gegen Feuer und große Wärme durch besondere Maßnahmen
geschützt werden.
Einen Brandverlauf simuliert die Einheitstemperaturkurve (ETK) nach DIN 4102. Ungeschützter Stahl üblicher
Dimensionierung erreicht danach keine 30 Minuten Feuerwiderstandsdauer. Seine kritische
Versagenstemperatur unter Voll-Last liegt bei 500 Grad Celsius.
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Schutz von Stahlbauteilen
Stahlteile können entweder selbst ummantelt (direkter Schutz) oder durch anbringen einer Unterdecke gegenüber
dem Feuer abgeschirmt werden (indirekter Schutz).
Einen direkten Schutz erreicht man
•
•
•
durch Anbringen eines Spritzputzes unter Verwendung von Faserstoffen
von Vermiculite oder Perlite als Zuschlagsstoffe,
durch Anbringen von vorgefertigten Verkleidungen aus Leichtbetonsteinen,
02 / 5
•
•
Kalksandsteinen, Gips- oder Gipskartonplatten, Fibersilikatplatten u. a. Die Verankerung der
Verkleidung muss so beschaffen sein, dass sie während der Brandbeanspruchung wirksam bleibt,
durch Anbringen von Brandschutzbeschichtungen und –anstrichen, die bei Wärmeeinwirkung eine
Wärmeschutzschicht um das Stahlprofil bilden.
Einen indirekten Schutz, hauptsächlich bei Decken und Dächern, erreicht man
• durch untergehängte Putzdecken aus dämmenden Putzen auf Streckmetall oder HolzwollLeichtbauplatten,
• durch untergehängte Decken aus vorgefertigten Mineralfaserplatten, Gips-Kartonplatten oder
Fibersilikatplatten an Metallabhängkonstruktionen.
Die Anschlüsse der Unterdecke an angrenzende Wände müssen dicht sein. Notwendige Dämmschichten im
Zwischendeckenbereich müssen der Baustoffklasse A angehören.
Verkleidete Bauteile
Gebräuchliche Verkleidungsarten sind Putze, geputzt auf Putzträgern oder maschinellgespritzt auf Haftmittlern,
sowie Plattenummantelungen, die geklebt, geschraubt oder genagelt werden. Die Feuerwiderstandsdauer
bekleideter Stahlbauteile wird im wesentlichen durch die Bekleidungsart und die Ausführung beeinflusst. Bei der
Bekleidungsart spielen dabei Material und Dicke eine Rolle. Auch die Form der Verkleidung, ob sie profilfolgend
oder kastenförmig ist, fließt mit ein.
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Spritzputzbekleidungen
Spritzputze- z. B. auf Vermiculite-, Perlite-, oder Mineralfaser- Basis, im allgemeinen mit Zement als Bindemittel –
werden maschinell auf die zu schützenden Stahlträger aufgespritzt, die jedoch mit einem
Korrosionsschutzanstrich versehen sind. Er kann durch einen noch so dichten Zementputz nicht sicher ersetzt
werden. Hierbei ist wichtig, dass die Haftung des Spritzputzes am, im allgemeinen verseifbaren Untergrund
gewährleistet ist. Ggf. muss durch Aufbringen einer isolierenden Schicht (vollständig deckender chemisch
verträglicher Haftgrund) die Verseifung verhindert werden. Bei der Verwendung von nichtbrennbaren Putzträgern
(Drahtgewebe, Rippenstreckmetall o. ä.) ist die Haftung ausreichend gewährleistet.
Spritzputzbekleidungen führen in der Regel zu einer höheren Feuerwiderstandsdauer als normale Putze
entsprechender Nenndicke.
Verkleidungen
Bei den Verkleidungen handelt es sich zumeist um vorgefertigte Kasten- und Profilelemente oder um auf der
Baustelle zugeschnittene Gipskarton- und spezielle Brandschutzplatten (Calciumsilikatplatten).
Die jeweilige Feuerwiderstandsdauer ist dabei nicht allein von der Stärke des Verkleidungsmaterials abhängig,
sondern auch von der Befestigung und Ausführungsart.
Gipsplatten eignen sich gut, um brennbare, bzw. feuerempfindliche, tragende und unterstützende Bauteile oder
Unterkonstruktionen vor direkter Brandbeanspruchung zu schützen. Im Brandfall wird das, in den Gipsbauplatten
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enthaltene, kristallin gebundene Wasser als Wasserdampf frei und bildet einen schützenden, dampfgesättigten
Schleier über der Gipsoberfläche.
Um die Gipsplatten vor schneller Zerstörung durch ein Feuer zu bewahren, werden dem Gipskern Glasfasern
zugesetzt. Durch die Glasfasern wird das Gipsgefüge
länger zusammengehalten. Für hohe Anforderungsbereiche im Brandschutz werden GipskartonFeuerschutzplatten (GKF), Gipsfaserplatten, Gipsbrandschutz - oder Calciumsilikatplatten (bis 1000°C)
eingesetzt.
Die erreichbaren Feuerwiderstandsklassen reichen von F30 bis F180, immer in Abhängigkeit der
Beplankungsdicke und des U/A- Wertes des Stahlprofils.
Stahlstützenbekleidungen
Als Unterkonstruktion für die Beplankung dienen z. B. U-Profile, die mittels Clips an den Stützenflanschen
befestigt werden. Die, je nach zu erreichender Feuerwiderstandsklasse und des U/A- Wertes des Stahlprofils einbis dreilagige Beplankung wird auf der Metallunterkonstruktion mit Schnellbauschrauben befestigt.
Die Platten sind (beispielsweise bei der Firma Lafarge) in den Stärken 15-, 20-, und 25 mm erhältlich.
Bei einlagiger Beplankung ist an den Plattenstößen eine Hinterlegung mit einem 100 mm breiten Plattenstreifen
vorzunehmen.
Bei mehrlagigen Beplankungen kann auf die Hinterlegung verzichtet werden. In diesen Fällen sind die Platten mit
versetzten Stoßfugen zu montieren.
Alle Plattenstöße und Schraubenköpfe sind außerdem zu verspachteln.
Eine andere Technik ist die Klammertechnik. Hier entfällt die Unterkonstruktion.
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1
2
3
4
5
6
Gipskartonfeuerschutzplatte
Stahlprofil
Winkel
Verspachtelung
Klammer
100mm breite Plattenhinterlegung
1 Gipskartonfeuerschutzplatte
2 U-Profil als Unterkonstruktion
3 Stahlprofil
4 Winkel
5 Verspachtelung
6 Clip
* zweifach beplankt
** dreifach beplankt
Stahlträgerbekleidungen
Im wesentlichen gilt hier das Selbe wie bei den Bekleidungen von Stahlstützen, nur die Unterkonstruktionen
sehen etwas anders aus. Hier dienen für gewöhnlich U- Profile die ebenfalls mit Clips auf die Trägerflansche
geklemmt werden und L- Profile die mit zugelassenen Schrauben an der Decke befestigt werden. Die
Beplankung erfolgt dann wieder mittels Schnellbauschrauben auf der Unterkonstruktion, je nach Anforderung einbis dreilagig.
Eine andere Technik ist die Klammertechnik. Hier entfällt die Unterkonstruktion teilweise, da die Platten
verklammert werden. Am Deckenanschluss wird die Unterkonstruktion noch zur Befestigung benötigt.
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Auch hier ist bei einlagiger Beplankung an den Plattenstößen eine Hinterlegung mit einem 100 mm breiten
Plattenstreifen vorzunehmen.
Bei mehrlagigen Beplankungen kann auch hier auf die Hinterlegung verzichtet werden. In diesen Fällen sind die
Platten mit versetzten Stoßfugen zu montieren.
Alle Plattenstöße, Klammern und Schraubenköpfe sind außerdem zu verspachteln.
Beschriftung s. o.
Dämmschichtbildende Beschichtungen (DSB)
Eine der Schutzmöglichkeiten zur Verlängerung der Feuerwiderstandsdauer von Stahl ist das Beschichten mit
Dämmschichtbildnern. Vereinfacht ausgedrückt sind das Beschichtungen in 0,4 bis 2,6 mm Dicke, die bei
Hitzeeinwirkung über 150-200° C einen stabilen, feinporigen, gut isolierenden, profilfolgenden,
korrosionsschützenden, statisch nicht belastenden, Kohlenstoff-Schaum bilden. Dieser Schaum erreicht die bis
zu 40fache Dicke der Ausgangsschicht. Da sich die Dämmschicht erst unter höheren Temperaturen bildet,
erfolgt der Temperaturanstieg im Stahl relativ schnell und wird nach dem Erreichen eines Wendepunktes
(Dämmschicht beginnt zu veraschen) bis zum Versagen noch steiler. Das System gilt als besonders
stahlbaugerecht, da die Beschichtung vor dem Brandfall, für den Laien kaum zu erkennen ist und zudem eine
farbliche Gestaltung der Konstruktion zulässt. Zudem wird der Korrosionsschutz gewährleistet.
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Anschlussstellen zu anderen Bauteilen müssen so ausgebildet sein, dass eine Erwärmung oder Beflammung
über den Anschlusspunkt verhindert wird.
Zudem dürfen die Bauteile keine Bekleidungen oder Ummantelungen erhalten, die das Aufschäumen der
Anstriche behindern.
Beschichtungsaufbau:
Der Korrosionsschutzanstrich (Dicke etwa 40 µm) muss mit den nachfolgenden Anstrichen verträglich sein
und darf bei Wärmeeinwirkung nicht ablaufen (Wärmebeständigkeit).
Der Dämmschichtbildende Brandschutzanstrich wird in ein oder zwei Schichten- zum Teil auch in drei oder vier
Schichten- aufgebracht. Das Applizieren erfolgt durch eine Spritzpistole oder mit Hilfe von Ringpinseln bzw.
Rollen. Beim Spritzen ist die Nassauftragsmenge um die Menge des zu erwartenden Spritzverlustes zu vergrößern.
Der Deckanstrich (Decklack, Dicke etwa 60 µm) hat die Aufgabe, die Oberfläche des dämmschichtbildenden
Anstrichs vor Feuchtigkeit und sonstigen Umwelteinflüssen zu schützen. Er ist daher stets in ordnungsgemäßem
Zustand zu halten.
Bauteile mit derartigen Dämmschichtbildnern erreichen in deutschen Zulassungs- verfahren die Klassifikation F30
beziehungsweise F60 und seit kurzem auch F90.
Ausgenommen sind Stahlleichtbau und Bauteile, die ständiger Nässe, oft auftretender und für längere Zeit
anhaltender sehr hoher Luftfeuchtigkeit oder stark aggressiven Gasen ständig ausgesetzt sind. Bei kritischen
Belastungen, z. B. häufige Kondensatbildung oder Erwärmen von Oberflächen > 45°C, sind ggfs. besondere
Maßnahmen zu treffen. In ständig trockenen, sauberen Räumen kann auf den Überzugslack verzichtet werden.
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Stahlkonstruktionen mit Wasserkühlung
Das Prinzip der inneren Wasserkühlung von Stahlkonstruktionen ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Die
verwendeten Stahlhohlprofile sind zum einen tragende Bauteile, zum anderen sind sie Behälter für das
Kühlmedium, das im Regelfall Wasser oder eine wässrige Lösung ist. Die dem Bauteil während eines Brandes
zugeführte Wärme wird zunächst im Bauteil und in der Wasserfüllung gespeichert. Dabei wird der
Temperaturanstieg nur verzögert, aber nicht verhindert. Der entstehende Wasserdampf muss dabei über Ventile
abgeleitet werden, da sonst die Gefahr besteht, dass das Bauteil durch den explosionsartigen Austritt des
Wasserdampfes vollständig zerstört wird.
Eine Weitere Möglichkeit der Wasserkühlung von Stahlbauteilen besteht aus einer zirkulierenden
Wasserkühlung.
Dabei wird dem Bauteil durch ein innenliegendes Fallrohr kaltes Wasser zugeführt, das sich im Brandfall
erwärmt. Dieser Wasserdampf steigt nun in der äußeren Kammer nach oben, kühlt ab und kaltes Wasser kann
wieder nachfließen.
Die geschaffene Feuerwiderstandsklasse ist abhängig vom Wasservorrat, der sich auf die Oberfläche des zu
kühlenden Bauteils bezieht.
Da die Siedetemperatur des Kühlmediums und damit das Einsetzen des Wasserkreislaufes bei etwa 100°C liegt,
wird somit das Erreichen der kritischen Stahltemperatur von 500°C weit unterschritten und damit das Versagen
des Stahls vermieden.
Außerdem sind folgende Maßnahmen zu beachten:
Bei Außenbauteilen ist ein Frostschutz einzubringen.
Bei hohen Stützen ist die statische Beanspruchung durch den entstehenden Wasserdruck zu bedenken.
Durch den Ausschluss eines Luftzutritts und den Zusatz von Schutzflüssigkeiten ist der Korrosionsschutz zu
gewährleisten.
Die externe Wasserkühlung durch das besprühen der Stahlbauteile bietet ebenfalls eine Möglichkeit, geforderte
Feuerwiderstandsklassen zu erreichen. Die Kühlung der Bauteile entsteht dabei durch das Verdampfen des
versprühten Wassers und damit die Verhinderung der kritischen Versagenstemperatur.
Im Allgemeinen sind Systeme mit Wasserkühlung aber eher selten, da unter anderem die Berechnung solcher
Systeme sehr aufwendig und kompliziert ist.
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Verbundkonstruktionen
Die Stahlverbundbauweise kombiniert die Vorteile der Werkstoffe Stahl und Beton und eröffnet so viele neue
Möglichkeiten. Für den Brandschutz sind besonders die Eigenschaften des Beton von Interesse. Im Gegensatz
zu Stahl wärmt sich Beton rund 20 mal langsamer auf und zeigt bei hohen Temperaturen eine wesentlich
langsamere Ausdehnung als Stahl. Beton hat eine höhere Wärmekapazität und gibt die Wärme langsamer wieder
ab.
Kammergefüllte Verbundstütze
Die außenliegenden Flansche fallen bei Beflammung aus, der Steg und der bewehrte Kammerbeton übernehmen
die Lastabtragung. Hier sollte das Profil möglichst dickwandig sein (U/A- Wert), der Beton muss ausreichend
bewehrt und der Kammerbeton sollte über Kopfbolzendübel befestigt werden. Durch die Bekleidung der Flansche
können beliebige Feuerwiderstandsklassen erreicht werden.
Kammergefüllte Verbundträger
Der Kammerbeton schütz den Stahl im Steg- und Obergurtbereich vor zu großer Erwärmung. Da der Untergurt
ungeschützt an Tragfähigkeit verliert wird eine zusätzliche Längsbewehrung nötig. Größere Flanschbreiten und
Stegdicken wirken sich dabei positiv auf das Brandverhalten aus.
Der Kammerbeton mit zusätzliche Bewehrung erreicht F180. Ein weiterer Vorteil des Kammerbetonträgers ist die
freie Zugänglichkeit der Unterseite des Stahlträgers, der
damit Abhängungen und Installationen ermöglicht.
Hohlprofilstützen
Das ungeschützte Stahlprofil erwärmt sich sehr schnell, dehnt sich aus und verliert seine Tragfähigkeit. Durch
Ausbeulen werden die Lasten in den Betonkern übertragen und machen damit eine innere Bewehrung
notwendig, die auch durch Stahlprofile ersetzt werden kann, die die Querschnittstragfähigkeit und
Feuerwiderstandsfähigkeit erhöhen. Auch hier müssen die Anschlüsse in der entsprechenden
Feuerwiderstandsklasse ausgebildet werden.
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Einbetonierte Profile
Bei vollkommen einbetonierten Profilen verhindert der Beton die Aufwärmung des Stahlprofils. Nach dem
Versagen der Längsbewehrung werden die gesamten Kräfte auf das Stahlprofil verlagert. Darum sollten die
gewählten Stahlprofile möglichst dickwandig sein (U/A-Wert), die Betondeckung sollte min. 5 cm betragen und
der Beton sollte eine Bügelbewehrung erhalten.
Neben ihrer tragenden und aussteifenden Funktion sollen Decken die Brandausbreitung zwischen den einzelnen
Geschossen innerhalb eines Brandabschnittes verhindern.
Hierfür kommen zahlreiche Verbundkonstruktionen in Frage, auf die hier nicht weiter eingegangen wird.
Außerdem kann der Brandschutz von Decken durch Abhängung von z.B. Gipskartonfeuerschutzplatten sowie
durch das Anbringen von Spritzputzen und dämmschichtbildenden Anstrichen erreicht werden.
Bauaufsichtliche Vorschriften
Um die Entstehung und Ausbreitung eines Brandes in einem Bauwerk zu verhindern, gibt es viele
Sicherheitsvorschriften. Die wichtigsten sind:
Die Landesbauordnung der Länder (LBO),
Die Normen, vor allem die DIN 4102 – Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – und die DIN 18 230
Baulicher Brandschutz im Industriebau.
Einzelbestimmungen für den Brandschutz sind auch enthalten z. B. in der Garagenverordnung,
Versammlungsstättenverordnung und Hochhausverordnung.
Brandschutz nach Mass
Brandschutzanforderungen können projektbezogen auf das jeweilige Gebäude abgestimmt und auf das
sicherheitstechnisch erforderliche Mass beschränkt werden.
Andererseits sind moderne brandschutztechnische Bemessungsverfahren entwickelt worden,die rechnerische
Nachweise auf der Basis probabilistischer Methoden erlauben.
Intensive Forschungsaktivitäten auf nationaler und europäischer Ebene haben zu neuen Richtlinien geführt:
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- die so genannten heißen Eurocodes
- die Muster-Industriebaurichtlinie
- die Richtlinie 019
„Brandsicherheit von Stahl- und Verbundbauteilen in Büro- und Verwaltungsgebäuden“ des dt.
Ausschusses für Stahlbau (DASt)
Eurocodes –
Für die brandschutztechnische Bemessung von Hochbauten
In den Eurocodes selbst werden keine Anforderungen an die Bauteile,wie einzuhaltende
Feuerwiderstandsklassen festgelegt.Dies ist den bauaufsichtlichen Regelungen in den Landesbauordnungen und
den Sonderbauvorschriften vorbehalten.Von tragenden Bauteilen wird im Brandfall gefordert,dass ihre
Tragfähigkeit für eine anforderungsmässige Branddauer aufrecht erhalten bleibt.Dieses Traglast-Kriterium wird in
den Eurocodes entsprechend der Feuerwiderstandsdauer unter Normbrandbedingungen durch die Klassen R
30,R60 usw. ausgedrückt.
Es dürfen vermehrt rechnerische Nachweismethoden für den Nachweis des Feuerwiderstands tragender Bauteile
verwendet werden.
Hinsichtlich der thermischen Einwirkungen gilt im Regelfall die aus Brandversuchen bekannte
Einheitstemperaturkurve (ETK).
Bei den mechanischen Einwirkungen im Brandfall gelten die Regeln für die aussergewöhnlichste
Kombination.Die höchst mögliche Gebrauchslast wird nicht mehr angesetzt.Daraus folgt beispielsweise für
Industriehallen,dass im Brandfall meist nur ständige Lasten und 0,2-fache Schneelasten anzusetzen sind.Diese
Lastkombination ist gegenüber bisherigen Regelungen für den Stahlbau günstig,weil sich niedrigere
Beanspruchungen und damit höhere kritische Temperaturen ergeben.
In EC3-1-2 stehen für den Nachweis des Feuerwiderstands tragender Stahlbauteile (Träger und Stützen)
rechnerische Nachweisverfahren zur Verfügung.Die Nahweise können auf Temperatur- oder Tragfähigkeitsebene
erfolgen.
In EC4-1-2 werden für Verbundbau neben Träger und Stützen auch brandschutztechnische Nachweise für
Decken geregelt.
Muster-Industriebaurichtlinie –
Festlegung der Mindestanforderungen an den Brandschutz von Industriebauten
Es gibt drei Verfahren für den Nachweis der Brandsicherheit von Industriebauten:
- vereinfachtes Nachweisverfahren ohne Brandlastenermittlung
- Nachweisverfahren mit Ermittlung der Brandlast auf der Grundlage der DIN 18 230
- Methoden des Brandschutzingenieurwesens
Die Anwendung der Richtlinie setzt die Einhaltung allgemeiner Anforderungen voraus bezüglich des
Löschwasserbedarfs,der Lage und Zugänglichkeit des Gebäudes,der Rettungswege sowie Treppen und
Treppenräume,des Rauchabzugs,der Brandmelde- und Feuerlöschanlagen,der Dächer und Wände und der
betrieblichen Masnahmen zum Brandschutz und zur Gefahrenverhütung.In der Richtlinie werden
Sicherheitskategorien K1 bis K14 zur Berücksichtigung der in einem Brand- oder Brandbekämpfungsabschnitt
vorhandenen Infrastruktur definiert.
DASt-Ri 019Mit der DASt 019 wird das Ziel verfolgt die brandschutztechnischen Nachweise von Stahl- und
Stahlverbundtragwerken in Büro- und Verwaltungsgebäuden projektspezifisch zu regeln.
Dabei wurden aufbauend auf der Grundidee des Nachweiskonzepts der Industriebaurichtlinie im
Zusammenwirken mit der DIN 18 230 und den Überlegungen zur Neufassung der MBO ein Regelungswerk
entwickelt,das zusätzlich die Erkenntnis insbesondere hinsichtlich der statisch erhobenen Brandbelastung aus
einem europäischen Forschungsprojekt entwickelt.
Die Definition der Gebäudeklassen wurden laut Entwurf der Musterbauordnung übernommen.
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Es ergeben sich gegenüber den bisherigen pauschalen Festlegungen von F 90 Erleichterungen durch die
unterschiedlichen Gebäudeklassen und die Anrechnung der Brandschutztechnischen Infrastruktur
(Sprinkleranlagen),die unter bestimmten Voraussetzungen auch die Anwendung ungeschützter
Stahlkonstruktionen ermöglichen.
Zusammenfassung
Die neue Industriebaurichtlinie,der Vorfertigungsgrad und die schnelle Montage der Stahlbauweise werden den
Bau stählerner Hallentragwerke weiter fördern. In der Mehrzahl der Fälle werden Anforderungen an den
Feuerwiderstand entfallen.
Die brandschutztechnischen Nachweise sind mit den Eurocodes durch die Möglichkeiten der Rechenverfahren
flexibler geworden als die bisherigen Regelungen. Die für den Brandschutz erforderlichen Maßnahmen lassen
sich auf dieser Grundlage besser an die vorliegende Verhältnisse anpassen ,was der Wirtschaftlichkeit dient und
sich als Erleichterung für den Stahlbau erweisen kann. Es wird in den einzelnen Nutzungsbereichen möglich
projektbezogen Anforderungen an den Feuerwiderstand der Bauteile zu definieren und unter entsprechenden
Bedingungen mit geringeren Feuerwiderstandsklassen als bisher oder sogar ohne Anforderungen in Stahl- oder
Stahlverbundbauweise zu bauen.
Quellen :
Schallschutz, Wärmeschutz, Feuchteschutz und Brandschutz
Peter Schulz (DVA)
Stahlbau Brandschutz Handbuch
Hass, Meyer-Ottens, Richter (Ernst & Sohn)
Vorbeugender Baulicher Brandschutz
Kurt Klingsohr (Kohlhammer)
www.f30.de
www.bauen-mit-stahl.de
www.stahlbau.uni-hannover.de
www.bauchemie.de
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03_Fenstersysteme
Inhaltsverzeichnis
Seite:
Gebäudeteil – Fenster
2
Historische Entwicklung
2/3
Fensterarten:
A Einbindung in die Außenwand
3
B Öffnungsmöglichkeiten
3
C Konstruktionsarten
4/5
Planungshinweise
5
Rahmenmaterialien:
Holzfenster
6
Holz – Aluminium – Fenster
7
Aluminiumfenster
7
Stahlfenster
8
Kunststofffenster
8/9
Kosten – U-Wert Vergleich
9
Quellen
9
Bearbeitet von: Silja Wittenbecher / Christiane Nägele
03 / 1
03_Fenstersysteme
Gebäudeteil - Fenster
Fenster sind Bestandteile der Gebäudehülle. Es sind Bauteile mit äußert komplexen Funktionen und daher einer
der reizvollsten gestalterisch-konstruktiven Problembereiche.
Kaum ein Gebäudeteil wird so oft verändert wie das Fenster, sei es, dass konstruktive Mängel und Schäden der
Anlass waren, sei es, dass man die Öffnungen vergrößern oder schließen wollte, um Innenraumfunktionen zu
verändern. In besonderem Maße bestimmen Fenster das Erscheinungsbild eines Gebäudes, aus Anordnung,
Größe und Format lassen sich bauhistorische und konstruktive Rückschlüsse ziehen. Die Erscheinungsbilder von
Massiv- und Skelettbauten unterscheiden sich insbesondere durch Form und Anordnung ihrer Fenster.
Fenster können auch als Durchbrechung der Gebäudehülle interpretiert werden. Dann überwiegt die
bauphysikalische Problematik von Wärme-, Schall- und Witterungsschutz und die konstruktive des Anschlusses
der Fenster an die angrenzenden Außenwandbauteile.
Sie dienen der Innenraumbelichtung und –belüftung. Fenster sind wie Türen Mittel der Kommunikation: Man sieht
hinaus, blickt hinein. Die Gegensätze, das Verbinden und Trennen, das Hereinholen und Ausschließen ist
geradezu ihr Charakteristikum.
Besonders ausgeprägt ist die Ambivalenz, betrachtet man Fenster aus dem Blickwinkel der Energiebilanz eines
Gebäudes: Je nach Art und Größe der Verglasung wird der energiereiche langwellige Anteil der Sonnenstrahlung
hereingelassen oder abgeschirmt. Am Fenster tritt auch Wärmeverlust unangenehm in Erscheinung. Fensterglas
schirmt andererseits störende UV-Strahlung ab.
Zwar ist die Größe der Fensterflächen im Gebäude in erster Linie abhängig von großklimatischen Bedingungen –
für extreme Klimate sind kleine oder sogar keine Fenster angezeigt -, aber es lässt sich auch eine Verbindung
von Fenstergröße und zivilisatorischer Entwicklung erkennen.
Die Entwicklung der Heiztechnik und Energiebewusstsein spielen dabei eine Rolle.
Über die Berücksichtigung beim Wärmeschutznachweis und die Wärmebedarfsrechnung hinaus sind Fenster
auch häufig in die Planung der technischen Gebäudeausrüstung einzubeziehen. Natürliche Raumbelichtung und
Kunstlicht, natürlicher Wärmegewinn durch Sonnenlicht und Wärmeabgaben von Leuchten und Geräten,
natürliche und künstliche Lüftung stehen im wechselseitigen Zusammenhang.
Historische Entwicklung
Fenster sind untrennbar mit der Geschichte des Hauses verbunden. Waren es am Anfang lediglich einfache
Wandöffnungen, die eine Lüftung und Belichtung von Räumen – meist zusätzlich zur Tür – ermöglichten, so ist
seit dem 1. Jh. n. Chr. der Einsatz von Glasscheiben bekannt.
Die Technik der Glasherstellung war im gesamten Römischen Reich verbreitet, wurde aber erst im frühen
Mittelalter auch im europäischen Raum nördlich der Alpen aufgegriffen. Bedeutende Zeugnisse dieser Zeit sind
die romanischen und gotischen Kirchenfenster. Im 13. Jh. hielten Glasfenster auch in Profanbauten Einzug,
waren aber noch bis ins 16. Jh. hinein nicht in jedem Wohnhaus üblich.
Das Fensterglas wurde im Mundblas-, später auch im Gusstischverfahren hergestellt. Dabei entstanden
Scheiben, die in Blei gefasst und zu kleinformatigen Fenstern zusammengesetzt wurden. Die Aneinanderreihung
dieser Fenster ermöglichte die Gestaltung ganzer Fensterwände, wie sie z.B. aus mittelalterlichen Rathäusern
bekannt sind. Technische Weiterentwicklungen führten dann zu den heute üblichen industriellen Verfahren der
Glasherstellung, dem Floatglas- und dem Walzverfahren.
Beim Floatglasverfahren wird die Glasschmelze, die im wesentlichen aus Quarzsand, Kalk und Soda besteht, in
einem endlosen Glasband über ein flüssiges Zinnbad geführt und richtet sich dort völlig eben aus. Nach der
Abkühlung auf Raumtemperatur und dem Zerschneiden stehen die durchsichtigen Glasscheiben zur
Weiterverarbeitung zur Verfügung.
Der unterschiedliche Umgang mit dem Bauteil Fenster in den verschiedenen Regionen der Erde und zu
unterschiedlichen Zeiten zeigt eine große Vielfalt von Formen und Möglichkeiten. Bemerkenswert ist die Herkunft
des Wortes Fenster aus dem mediterranen Sprach- und Klimaraum und damit der indirekte etymologische
Hinweis (Etymologie: die Lehre von der Herkunft der Wörter und der Wortfamilie), dass Fenster in früher Zeit in
unserem Sprach- und Klimaraum keine Rolle spielten. Bemerkenswert ist auch, dass in der gotischen Sprache
Fenster und Auge das gleiche Wort hatten, dieses Wort sich aber nicht bis in unsere heutige Sprache verfolgen
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03_Fenstersysteme
lässt. Das Wort Tür ist in unserem Sprach- und Klimaraum älter als das Wort Fenster. Sprachgeschichtlich lässt
es sich bis auf eine indogermanische Urform zurückverfolgen. Demnach scheint die Tür das urtümlichere und
wichtigere Bauteil zu sein. Gleichwohl ist ihre konstruktive Verwandtschaft offensichtlich. Können Fenster
beweglich oder aber fest (also in ihrer Funktion aus Belichtung sowie Aus- und Einblicke beschränkt) sein, so
sind Türen immer beweglich.
Fensterarten:
Folgende Parameter sind für den konstruktiven und planerischen Entwurf maßgebend:
A Art der Einbindung in die Gebäudeaußenwand
B Öffnungsmöglichkeiten
C Konstruktiver Aufbau von Verglasung und Rahmen
Zu A
Fenster werden mit oder ohne Anschlag
in die Außenwand eingebunden.
Innenanschlag gegen
außenliegenden
Leibungsvorsprung
Außenanschlag gegen
innenliegenden
Leibungsvorsprung
Lage innen vor einer
Stützenreihe
Lage außen vor einer
Stützenreihe
stumpfer Anschlag
zwischen den
Leibungsflächen
Lage zwischen einer
Stützenreihe
Zu B
Man unterscheidet feststehende und zu öffnende Fensterkonstruktionen;
der feststehende Rahmenteil wird Blendrahmen, der bewegliche Rahmenteil Flügelrahmen genannt.
FestVerglasung
Fenstertür
Drehflügel
Schiebetür
Drehkippflügel
Klappflügel
Hebeschiebetür
Schwingflügel
Vertikalschiebeflügel
Glaslamellenfenster
03 / 3
03_Fenstersysteme
Zu C
Konstruktionsarten von Fenstern sind:
-
-
Einfachfenster, mit Einscheibenverglasung, Zwei- oder Dreischeibenisolierglas
Das Einfachfenster ist das derzeit gebräuchlichste. Es besteht aus einem
Rahmen und einem oder mehreren
nebeneinanderliegenden Flügeln. Im
Flügel selbst können ein oder mehrere Glasscheiben hintereinander
angeordnet werden. Es gibt keine Einschränkung bei der Öffnungsart.
Verbundfenster, mechanisch verbundene Innen- und Außenflügel mit
Einfachverglasung Das Verbundfenster unterscheidet sich vom Einfachfenster
dadurch, dass zwei Fensterflügel hintereinander, jedoch mit einem gemeinsamen
Drehpunkt, angeordnet sind. Üblicherweise kann auch im äußeren Flügel eine
Mehrscheiben-Isolierverglasung zum Einsatz kommen. Verbundfenster garantieren
für einen höheren Wärme- und Schallschutz als Einfachfenster.
-
Doppelfenster, mit getrennt beweglichem Innen- und Außenflügel und Einzeloder Isolierverglasung
Kastenfenster, mit getrennt beweglichem Innen- und Außenflügel und Einzeloder Isolierverglasung Das Kastenfenster stellt die aufwendigste, aber
schallschutztechnisch günstigste Bauart dar.
03 / 4
03_Fenstersysteme
-
-
Schiebefenster
Glas-Lamellenfenster
Wurden entwickelt zur optimalen feinregulierbaren Be- und Entlüftung.
Die schmalen und eleganten Metallprofile und die rahmenlose
Glasüberlappung sorgen für eine optimale Lichtausnutzung.
Es gibt folgende Verglasungsarten von Fenstern:
- Einscheibenverglasung (EV)
- Isolierverglasung (IV) (Mehrscheibenverglasung in einem Rahmen)
- Doppelverglasung (DV) (Mehrscheibenverglasung in getrennten Rahmen)
Die zeichnerische Darstellung ist für die Bezeichnung der Anschlagseite von Fenster- und Türkonstruktionen
nach DIN 107 auszuführen.
Planungshinweise
Fenster unterliegen einer Reihe statischer und bauphysikalischer Anforderungen:
Bei der Bemessung der Rahmenkonstruktion ist abhängig von der Größen und Höhenlage der Fenster ein
statischer Nachweis erforderlich (DIN 18056, Fensterwände, Bemessung und Ausführung). Die Dimensionierung
von Profilen und Scheiben muss Windlast, Eigenlast, Horizontallast durch Benutzung und temperaturbedingte
Maßveränderungen berücksichtigen.
In DIN 18055 (Fenster; Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtigkeit und mechanische Beanspruchung) werden
vier Beanspruchungsgruppen von Fenstern unter Berücksichtigung verschiedener Gebäudehöhen von
Winddruckbelastungen definiert. Die Fugendurchlässigkeit von Fensterkonstruktionen verursacht Luftaustausch
von innen nach außen, aber auch erhöhten Wärmeverlust.
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03_Fenstersysteme
Rahmenmaterialien:
Holzfenster
Holz ist der klassische Werkstoff im Fensterbau. Es ist ein energiesparender, natürlicher und
nachwachsender Rohstoff mit vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten und hat sich im
Fensterbau bewährt. Im Gegensatz zur Herstellung von Fensterrahmen aus Kunststoff oder
Aluminium entfällt die eigentliche Werkstoffproduktion.
Nach dem heutigen Stand der Technik gefertigt und konstruiert, sind Holzfenster stabile,
formbeständige und langlebige Bauelemente mit guten bauphysikalischen Eigenschaften.
Durch seine gewachsene Struktur besitzt Holz hohe Festigkeitswerte und lässt sich leicht
bearbeiten. Holzfenster können individuell gestaltet und dimensioniert werden. Sie zeichnen
sich durch gute Wärmedämmeigenschaften aus und in Bezug auf Dichtigkeit, Schallschutz
und mechanischer Beanspruchung den Bauelementen aus anderen Rahmenmaterialien
gleichzusetzen.
Für die Auswahl einer Holzart im Fensterbau sind nachstehende Kriterien wichtig:
Verwitterungs- und Alterungsbeständigkeit (z.B. Harzgehalt)
Schwundverhalten (Risse, Fugenbildung, Verziehen)
Maschinelle und manuelle Bearbeitungsmöglichkeiten
Oberflächen
(Naturmaserung,
Farbgebungsmöglichkeiten,
Beschichtungsnotwendigkeit und –verhalten, Oberflächenaufheizung)
Herstellung und Wartungskosten
-
-
Hölzer für den Fensterbau und verwandte Konstruktionen werden unterteilt in:
- harzhaltige Nadelhölzer (Holzart I), z.B. Kiefer, Lärche, Oregon Pine, Pitchpine
- harzarme Nadelhölzer (Holzart II), z.B. Fichte, Redwood
- Laubhölzer (Hölzer III), z.B. Sipo, Meranti, Eiche, Iroko, Kotibe, Agba, Afrormosia
Als lamellierte Holzfensterprofile werden Querschnitte bezeichnet, die aus mindestens drei Einzelteilen
zusammengeleimt worden sind.
Eine Ausnahme bildet das untere Querprofil des Rahmens mit der Wetterschutzschiene. Hier wird ein Vollholz
oder ein zweiteilig verleimtes Holz eingesetzt. Lamellenholz ist nicht billiger als Vollholz. Langfristig gesehen kann
sich aber die bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Holzbohlen als kostengünstiger entwickeln.
Leimfugen dürfen nicht der direkten Bewitterung ausgesetzt sein und müssen in der Ebene des Fensters liegen.
Folgende Randbedingungen sind zu beachten:
- Die Holzfeuchte – bezogen aus das Darrgewicht – darf 15% nicht überschreiten.
- Die angegebenen Maße sind stets Mindestabmessungen der Profile.
- Der Einbau eines in einer Ebene umlaufenden zusätzlichen Dichtungsprofils wird als Regelfall
angenommen.
- DIN 68121 enthält Empfehlungen zu maximalen Flügelabmessungen für Dreh-, Drehkipp- und
Kippfensterkonstruktionen. Hebe-, Schwing- und Wendeflügelfenster sind nicht genormt.
In der Praxis können sich gewisse Profilveränderungen durch Beschlagsabmessungen und vorhandene
Bearbeitungsmaschinen ergeben, die planerisch nicht beeinflussbar sind. Andererseits lassen sich bestimmte
formale Vorstellungen eines Planers – wie z.B. die Flächenbündigkeit von Rahmen und Flügeln – ohne
wesentlichen Probleme durchsetzen.
Rahmen und Flügelhölzer werden nach dem Ausfräsen aller Profilierungen über Schlitzzapfen in den Ecken
verleimt. Ab 56 mm Profildicke sind Doppelzapfen vorzusehen. Je größer die Verleimungsflächen, desto stabiler
sind die Eckverbindungen einzuschätzen.
Eckverbindungen mittels Kleinzinken können bei Feuchtigkeitsveränderungen zu Verformungen von Rahmen und
Flügeln führen.
Für senkrechte Mittelpfosten und Flügelsprossen werden vorwiegend Dübelabschlüsse verwendet.
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03_Fenstersysteme
Holz – Aluminium – Fenster
Aluminium – Holz – Fenster oder auch Holz – Aluminium – Fenster verbinden die gute
Wärmedämmung von Holz mit der Witterungsbeständigkeit von Aluminium. Die Holzprofile
werden dabei durch vorgesetzte äußere Aluminiumprofile geschützt. Sie sichern im Fensterund Fassadenbereich gute bauphysikalische Werte.
Für Holz-Alu-Fenster stellen Holzrahmen und –flügel der tragenden Unterkonstruktion für die
Außenschale aus Aluminiumprofilen dar. Diese können flächenbündig oder
oberflächenversetzt ausgebildet sein und werden durch punktförmiger Halterungen aus Metall
und Kunststoff befestigt. Sie sind beweglich ausgebildet und ermöglichen somit die
unterschiedliche Wärmedehnung der Alu-Profile gegenüber der des Holzes. Um
Tauwasserbildung zu vermeiden ist ein Hinterlüftungsabstand zwischen Verblendschale und
Rückseite der Metallprofile erforderlich.
Die einzelnen Profilsysteme variieren hauptsächlich in ihren Eckverbindungen (Einschubwinkel
geklebt, verkeilt, verschraubt oder geschweißt), der Dichtungs- und Verglasungsprofile
(witterungsbeständigen Kunststoffen) und der Halterung für die Alu-Außenschale.
Die Verglasungen können bei Holz-Alu-Fenstern als Dichtstoff- oder Profilverglasung
vorgenommen werden. Hierzu verwendet man elastische Dichtstoffe allein, zusammen mit
Kunststoffprofilen auf der Metallseite (Kombinationsverfahren) oder ausschließlich unter Anpressdruck stehende
Dichtungsprofile (Trockenverfahren).
Aluminiumfenster
Aluminiumfenster werden aus Stangenpressprofilen
hergestellt. Sie weisen gute Festigkeitswerte auf und bieten
dank ihres geringen spezifischen Gewichts gegenüber Holz
und PVC in statischer Hinsicht Vorteile. Durch ihre
Witterungsbeständigkeit sind Aluminium-fenster sehr lange
haltbar und weitestgehend wartungsfrei. Sie erfüllen
praktisch jede architektonische Herausforderung hinsichtlich
Farbe, Form und Größe.
Trotz größerer Investitionskosten ist die Wirtschaftlichkeit
von
Aluminiumbauteilen
durch
deren
geringe
Unterhaltskosten gegeben.
Einteilige Profile können wegen der hohen Wärmeableitung
über Rahmen- und Flügelflächen die Anforderungen des
Wärmeschutzes nicht erfüllen. Dagegen bieten die
Halbzeug- und Fertigprodukthersteller vielfältige Profilreihen
zur Vermeidung von Wärmebrücken an. Meist wird dabei
eine äußere Blendschale über Kunststoff- oder
Kunstharzschaumstege mit dem inneren Schalenprofil von
Rahmen und Flügel verbunden. Daneben gibt es Kombinationsprofile aus tragenden Alu-Schalen und angefügten
Kunststoffblendprofilen. Unterschieden werden die Profilserien nach flächenbündiger und flächenversetzter
Anordnung zwischen Rahmen und Flügeln.
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03_Fenstersysteme
Stahlfenster
Einfache Fensterprofile aus Walzstahl nach DIN 444 sowie aus T-,
Doppel-T, U-,
Z- oder L-Profilen (DIN 1024 bis 1028) lassen sich nur zu Fenstern
verarbeiten, an die keine besonderen bauphysikalischen
Anforderungen gestellt sind. Thermische Trennung aufgrund der
hohen Wärmeleitfähigkeit des Materials kann mit zweischaligen
Profilen erzielt werden, die aus zwei Einzelprofilen mit
eingeschobenen Abstandhaltern oder Dämmstoffeinlagen
bestehen. Eine weitere Möglichkeit des Stahleinsatzes bietet im
Übergang zu
Structural-Glazing-Fassaden innenliegende, tragende Pfostenund Riegelprofile, an denen die Verglasung mittels außenliegender
Schraub- oder Klemmprofile befestigt wird.
Neben der hohen Verformungsstabilität liegen die Vorteile der Stahlverwendung in einfachen
Verbindungstechniken wie Schraub- oder Schweißverbindungen und einem günstigen Preis. Nachteilig dagegen
macht sich die hohe Korrosionsanfälligkeit bemerkbar.
Der Korrosionsschutz von Stahlfenstern kann durch Beschichtungen mit Lacken, Zinkstaubfarben oder
Kunststoffüberzügen erzielt werden. Teilweise sind die Halbzeugprofile feuerverzinkt. Nachträgliche
Schweißstellen sind bei dieser Werkstoffart mit Zinkstaubfarbe nachzubehandeln. Der beste Korrosionsschutz
wird vor dem Anbringen der Beschläge durch Feuerverzinken der fertigen Rahmen und Flügel bewirkt; eine
zusätzliche Beschichtung ist möglich. Feuerverzinken setzt die Zugänglichkeit der Zinkschmelze auch für das
Innere von Hohlprofilen voraus.
Kunststofffenster
Der überwiegende Teil der Kunststofffenster wird aus PVC-Hohlkammerprofilen hergestellt.
So gibt es je nach Hersteller Varianten von Einkammer- oder Mehrkammerprofilen in T-, Zoder L-Form. Die Vor- und Nachteile von Ein- und Mehrkammerprofilen wiegen sich
gegeneinander auf: Während die Wärmedämmfähigkeit des Mehrkammerprofils etwas besser
ist, können in Einkammerprofile Aussteifungsrohre mit größeren Abmessungen eingeführt
werden. Die äußere Kammer und die darauffolgende Hauptkammer haben dabei wichtige
Aufgaben von Nutzungsdauer zu übernehmen. Die äußere Kammer ist für die Entwässerung
des Falzes zwischen Flügel und Blendrahmen notwendig, wobei ein verdeckter Wasserlauf nicht
nur optische Vorteile bringt. Die Hauptkammer ist für die mechanische Aussteifung notwendig.
Solche Aussteifungen sind nach den Angaben der Profilhersteller von bestimmten Öffnungsbzw. Flügelgrößen ab in jedem Fall vorzusehen. Sie sind wegen des geringen
E-Moduls von PVC hart eine konstruktive Notwendigkeit und werden von Fensterbreiten ab etwa
90 cm verlangt.
Abhängig vom Flügelgewicht und von der Tragfähigkeit der Bänder, gelten für übliche
Kunststoffprofile die Richtwerte:
- zulässige Breite für Dreh- und Drehkippflügel 130 bis 140 cm
- zulässige Breite bzw. Höhe für Schwing- und Wendeflügel bis zu 200 cm und mit
umlaufender Verstärkung
Vorrangig gelten die Systemangaben der Profilhersteller.
Die auf Gehrung gestoßenen Ecken von Rahmen und Flügeln werden bei Profilen ohne Metallkern verschweißt,
entgratet und erhalten eine Nachbehandlung der Oberfläche. Sind Verstärkungsprofile aus Metall erforderlich,
können diese wegen zu hoher Temperaturentwicklung nicht verschweißt, sondern müssen mit eingeschobenen
Winkeln oder Verzahnungen verklebt werden. Profile, deren Hohlräume von fest umschäumten oder
ausgeschäumten Leichtmetallrohren gebildet werden, sind an den Ecken ebenfalls mit Einschubwinkel zu
verkleben oder zu verdübeln.
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03_Fenstersysteme
Farbige Fensterprofile lassen sich aus
- durchgefärbten Formmassen mit Pigmentzugabe oder
- farbigen Beschichtungen der Oberfläche (Kaschierung oder Koextrusion) herstellen.
Sie dehnen sich bei Sonneneinstrahlung mehr aus, haben allgemein eine etwas geringere Eckfestigkeit, können
Verfärbungen bei Schweißstellen erleiden und erhalten nicht immer die Gewährleistung für Lichtechtheit.
Am besten bewährt haben sich weiße und hellgraue Fensterprofile, bei denen mit einer Längenänderung von
etwa 1,5 mm/m Rahmenlänge zu rechnen ist.
Eine Alternative zu den Hohlprofilen bilden Vollprofile aus hochpolymeren Kunststoffen. Sie weisen einen
umschäumten oder ausgefüllten Metallkern – bei einzelnen Fabrikaten auch andere Materialien – zur
Profilverstärkung und/oder einer systemgerechten Eckverbindung auf.
Die Oberfläche solcher Vollprofile werden von integrierten Schaumhäuten, Acrylharzen oder hochwertigen
Beschichtungen gebildet. Sie zeichnen sich durch gute Farb- und Verwitterungsbeständigkeit aus.
Eckverbindungen erfolgen auch hier über verklebte oder verpresste Einschubwinkel, Gehrungsverklebungen oder
dübelartige Kunstharzinjektionen. Sowohl Hohl- als auch Vollprofilserien sind mit Nuten für die Aufnahme von
dauerelastischen Dichtungsschnüren ausgestattet. Sie finden als Mittel- oder Falzanschlagsdichtung
Verwendung.
Das Verglasen wird meist im Andruckverfahren mit Hilfe von hochpolymeren Profilen und Klemmleisten
vorgenommen. Nur noch selten werden bei Kunststofffenstern Versiegelungen eingesetzt. Der Falzraum ist stets
frei von plastischen Kitten und muss Luftaustausch nach außen gewährleisten.
Kunststofffenster sind gegenüber Verschmutzungen während und nach der Bauzeit wenig empfindlich und leicht
zu reinigen. Mechanische Beschädigungen dagegen können nur schwer behoben werden. Vor Berührung mit
Lösemitteln und aggressiven Chemikalien schützen!
Kosten – U-Wert Vergleich:
Anschaffungskosten (Richtwert: Holzfenster):
Holzfenster:
Kunststofffenster:
Holz-Metall-Fenster:
Metallfenster:
100%
70% - 110%
150%
180%
Wärmedurchgangskoeffizient der Rahmenmaterialien:
Standart – Holzprofil:
Kunststoffrahmen mit 3 Kammern:
Aluminiumrahmen mit Kunststoffstegverbindung:
Aliminiumrahmen mit
Schaumstoffkern:
1,45 – 1,5 W/m²*K
1,5 – 1,7 W/m²*K
2,80 W/m²*K
2,00 W/m²*K
Quellen:
Hersteller:
www.ais-online.de (Architekteninformationssystem)
www.fensterfocus.de (allgemeine Angaben zu Fenstern)
www.bauen.de
www.glasbau-hahn.de (Glaslamellenfenster)
www.fieger-lamellenfenster.de
www.weru.de (Kunststofffenster)
www.proholzfenster.de (Initiative ProHolzfenster)
www.alufenster.de (Aluminiumfenster)
www.schweizer-fenster.ch (Holz-, Holz-Metall-, Flügelmetallfenster)
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04_Estriche
Inhaltsverzeichnis:
¾ allgemeine Definition
¾ Unterscheidungskriterien
¾ Zementestrich
¾ Anhydritestrich / Calciumsulfatestrich
¾ Magnesiaestrich
¾ Gussasphaltestrich
¾ Kunstharzestrich
¾ Fertigteilestrich / Trockenestrich
¾ Wartezeiten und Gewichtsfeuchte (Übersicht)
¾ Dicken- und Gewichtsvergleich (Übersicht)
¾ Baufehler – Ursachen und deren Vermeidung
¾ Fugenarten
Bearbeitet von: Matthias Kuhn und Wera Drüke
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04_Estriche
Allgemeine Definition: Estrich ist ein auf einem tragenden Untergrund oder auf einer zwischenliegenden Trennoder Dämmschicht hergestelltes Bauteil, das unmittelbar als Boden nutzfähig ist, oder mit einem Belag versehen
werden kann. Estrich DIN 18560-1 – 18560-7
Unterscheidung nach verwendetem Bindemittel
¾ Zementestrich (ZE)
¾ Anhydrit- Estrich/ Calciumsulfatestrich (AE)
¾ Magnesiaestrich (ME)
¾ Gussasphalt Estrich (GE)
¾ Kunstharzestrich
Unterscheidung nach Verlegeart (Verbindung zum tragenden Untergrund)
¾ Verbundestrich
¾ Estrich auf Trennschicht
¾ Estrich auf Dämmschicht
Unterscheidung nach besonderen Anforderungen
¾ Heizestrich auf Dämmschicht
¾ Estrich auf Hohlraumboden
¾ Hochbeanspruchbarer Estrich (Industriebereich)
Unterscheidung nach der Verlegtechnik (Einbau auf der Baustelle)
¾ Kellenverlegbarer erdfeuchter Estrich (Verteilen, Abziehen, Verdichten, Glätten)
¾ Selbstnivellierender Fliessestrich (durch Zugabe eines Fliessmittels)
Fertigteilestrich/Trockenestrich/Plattenestrich
Estrich aus vorgefertigten, kraftschlüssig miteinander verbundenen Plattenelementen, trocken eingebaut
Zementestrich
Ausgangsstoffe:
¾ Normzemente (DIN 1164)
¾ Gemischkörnig aufgebauter Sand als Zuschlag
¾ Wasser
¾ Ggf. Zusätze (Zusatzstoffe/Zusatzmittel)
Festigkeitsklassen
- ZE12
- Verbundestrich zum Ausgleich von Unebenheiten und bei Benutzung mit Belag
- ZE20
- schwimmender Estrich (Wohnungsbau)
- ZE30
- Verbundestrich als Nutzestrich für leichten Fahrverkehr
- ZE40
- als Nutzestrich (Industrieestrich)
- ZE50
- für starken Fußgängerverkehr, Fahrverkehr mit Staplern und Karren
- ZE55
- Verbundestriche als Nutzestriche in der Regel
- ZE65
- Hartstoffestriche für stärkere Beanspruchungen
Vorteile:
¾ Gute Festigkeitswerte
¾ als Heizestrich geeignet
¾ Innen und Außen verwendbar
¾ unempfindlich gegen Feuchte
¾ universell in allen Bereichen einsetzbar
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04_Estriche
Nachteile:
¾ Flächen Schüsseln, starkes Schwinden
¾ lange Bauzeiten
¾ keine zusammenhängenden großen Flächen möglich (max. 40qm)
¾ Fugen einbauen ist Zusatzarbeit
Calciumsulfatestrich/Anhydritestrich
Ausgangsstoffe:
¾ Anhydritbinder ( Anhydrit und Anreger)
¾ gemischtkörnig aufgebauter Sand 0/8
¾ Wasser
¾ ggf. Zusätze
Festigkeitsklassen
- AE12
- Verbundestrich zum Ausgleich von Unebenheiten
- AE20
- Schwimmender Estrich im Wohnungsbau
- AE30
- für höhere Belastungen
- AE40
- für Gewerbe und Industriebau
Vorteile:
¾ großflächig fugenlos verlegbar
¾ keine Bewehrung nötig
¾ kürzere Bauzeiten
¾ ökologisch und biologisch unbedenklich
¾ hohe Biegezug- und Druckfestigkeit
¾ früh begehbar und belastbar
Nachteile:
¾ Empfindlichkeit gegen anhaltende hohe Feuchtigkeit
¾ nicht im Freien und nicht in Räumen mit ständiger Wassereinwirkung von oben verwendbar
Abdichtung vorsehen oder evtl. Fliesenverlegung im Mörtelbett
Einbringung:
in der Regel als selbstnivellierender Fliessestrich
Magnesiaestrich
Ausgangsstoffe:
¾ Magnesiumchlorid in wässriger Lösung
¾ Zuschlagstoffe je nach Beanspruchung (Weichholzspäne, Papierkorkmehl, Quarzsand, Textilfasern,
künstliche Hartstoffe
Vorteile:
¾ Elektrisch leitfähig
¾ Geringes Gewicht
¾ Hoch verschleißfest, nahezu staubfrei
¾ Schalltechnisch günstig
¾ Hoch widerstandsfähig gegen Schlag und Stoß
¾ Geringe Wärmeleitfähigkeit
¾ Beständig gegen Mineralöle, Lösemittel, Treibstoffe
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04_Estriche
Nachteile:
¾ Empfindlich gegen Dauerfeuchtigkeit
¾ Nicht geeignet für Nassräume, den Außenbereich, den Industriebereich mit hoher Wasserbelastung
Gussasphaltestrich
Ausgangsstoffe:
¾ Bitumen oder Bitumen und Naturasphalt
¾ Splitt
¾ Sand
¾ Füller (Gesteinsmehl)
Festigkeitsklassen
- GE10
- schwimmender Estrich bei gleichmäßig verteilten Verkehrslasten bis 1,5 kN/qm
- für normal beheizte Räume
- GE15
- Verbundestrich oder Estrich auf Trennlage
- für normal beheizte Räume
- GE40
- Verbundestrich oder Estrich auf Trennlage
- für unbeheizte Räume und Estriche im Freien
- GE100 - Verbundestrich oder Estrich auf Trennlage
- für Räume mit besonders niedrigen Temperaturen
Vorteile:
¾ Ist im heißen Zustand gieß- und streichbar
¾ Dichte, hohlraumarme Zusammensetzung
¾ Große Flächen sind fugenlos verlegbar
¾ Nach erkalten sofort belagreif
¾ Nahezu dampfdicht
¾ Geruchlos
¾ Dimensionsbeständig
Einbringung
Wird in stationären Mischanlagen heiß aufbereitet, in beheizten Rührwerkkochern zur Baustelle transportiert und
das Mischgut mit einer Temp. von etwa 250 Grad Celsius eingebaut. Baustoffe und Bauteile, die mit dem
Gussasphalt in Berührung kommen , müssen dieser Einbautemperatur beständig sein.
Kunstharzestrich
Ausgangsstoffe:
¾ Kunstharzbinder (z.B. Epoxid)
¾ Sand 0/8
Vorteile:
¾ schnelle Trocknung
¾ Begehbarkeit und Belagsreife schon nach einem Tag
¾ kürzere Bauzeiten
Fertigteilestrich
besteht aus industriell vorgefertigten, kraftschlüssig miteinander verbundenen Plattenelementen die trocken und
witterungsbeständig in einem Arbeitsgang eingebaut werden
Materialien:
Holzspanplatten V100
Gipskartonplatten/Gipsfaserplatten
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04_Estriche
zementgebundene Faserplatten
Trockenestrichplatten auf Zementestrichbasis
Vorteile
¾ kein Wasser wird in die Konstruktion eingebracht
¾ Boden nach wenigen Stunden belastbar und belegreif (nur Abhängig von der Trocknungszeit des
Klebers)
¾ geringe Aufbauhöhe und geringes Gewicht
Nachteile
¾ Wasserempfindlichkeit von Holzspan- und Gips gebundenen Platten
Einbringung
¾ schwimmend auf Dämmung und/oder Schüttung oder besser mehrschichtige Verbundelemente mit einer
werkseitig aufgeklebten Lage Dämmstoff
¾ auf Lagerhölzern über Massivdecken oder Deckenbalken
Baufehler und Ursachen und Vermeidung
bei schwimmenden Estrichen:
¾ deutliche Randfuge durch Absenkung des Bodenbelags gegenüber der Sockelleiste oder den
Sockelfliesen
¾ Aufwölbung der Estrichplatte und damit verbundene Rissbildung
-> Schüsseln der Estrichplatte durch nicht ausreichende Nachbehandlung, Durchtrocknungsprozess
zieht sich oft über Jahre, Estrichplatte formt sich zurück. Beläge wurden aber auf die geschüsselte Platte
aufgebracht, deshalb Fugen oft mit Breiten von
20-30 mm
gleichmäßiges Abbinden der Estrichplatte muss gewährleistet sein
Abbindfeuchte muss über mehrere Tage zugegeben werden oder die Abdeckung mit Folien ist
vorzusehen
Beläge dürfen erst möglichst spät aufgebracht werden
¾ Trittgeräusche in den angrenzenden Räumen deutlich wahrnehmbar – Schallbrücken
-> keine konsequente Trennung zwischen Estrichscheibe einerseits und den angrenzenden Wänden
und der darrunterliegenden Decke andererseits
bei Heizestrichen:
¾ Rissbildungen in der Estrichplatte und wenn vorhanden im Fliesenbelag
-> keine fachgerechte Ausführung der Randfuge. Insbesondere bei Aufheizung kommt es zu
thermischen Ausdehnungen der Platte, die an den angrenzenden Wänden behindert werden. Bildung
einer Wölbung die bei Belastung bricht
Randstreifen erst nach Beendigung sämtlicher Belagsarbeiten abschneiden. Estrichplatte und Belag
dürfen keinen Kontakt zu aufgehenden Bauteilen haben.
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04_Estriche
Wartezeiten und Gewichtsfeuchte bei verschiedenen Estricharten
Estrichart
Tage bis zur
Tage bis zu Tage bis zum Trockenzeit bis Zulässiger
Anheizen
bei zur Belegreife in FeuchtigkeitsBegehbarkeit
höherer
gehalt
bei
Wochen
Heizestrich
Belastbarkeit
Belegreife in %
Zementestrich
3
7
21
4-6
2,5-3
Magnesiaestrich
2
5
1-3
3-14
Anhydritestrich
1-2
5
7
2-3
0,5-1
Anhydrit1
3
7
3-5
0,5-1
Fließestrich
Keine Feuchte
Gussasphaltestrich Begehbar,
enthalten
belastbar und
belegbar nach
Erkalten
(2-3
Std.)
9 +/- 4%
Fertigteilestrich
Sofort
nach Aushärten des
Klebers
begehbar,
belastbar,
belegbar
Dicken- und Gewichtsvergleich verschiedener Estricharten für Verkehrslasten bis
1,5 kN/qm
Estrichart
Mindestdicke
des Flächengewicht Flächengewicht bei
Estrichs in mm
in kg/qm pro Mindestaufbauhöhe
in kg/qm
Zentimeter
Schichtdicke
Zementestrich
35
20
70
ZE 20
Magnesiaestrich
35
11
38,5
Anhydritestrich
35
21
73,5
AE 20
Gussasphaltestrich 20
23
46
GE 10
Trockenestrich
25 (3 x 8mm)
10
25
Gipskarton
Trockenestrich mit 22
16,4
36
zementgebundener
Platte
Die vier Fugen
Bauwerksfugen
¾ durch alle tragenden und nicht tragenden Bauteile
¾ Füllung mit Fugenmasse oder Profilen
¾ in Estrich und Belag an gleicher Stelle und gleicher Breite übernehmen
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04_Estriche
Bewegungsfugen
¾ für waagerechte und senkrechte Bewegungen (Schwinden, Temperaturbelastung, Druckbelastung
¾ von der Oberfläche bis zum tragenden Untergrund oder Dämmschicht
¾ Bewehrung unterbrechen
¾ Heizestrich: Fugenbreite vorgeschrieben
Randfugen
¾ Bewegungsfugen an Wänden und aufgehenden Bauteilen
¾ 1cm über Belagoberkante
¾ schalldämmende Randstreifen bis auf den tragenden Untergrund bzw. bis zur unteren Lage der
Dämmschicht
Scheinfugen
¾ für gezielte Schwindrissbildung
¾ Vergießen vor Verlegung des Belags
¾ Nachträglich fräsen bis ca. 2/3 Estrichdicke
Quellenverzeichnis:
¾
¾
¾
¾
¾
Baukonstruktionslehre Band 1, 31. Auflage
db 5/02
Industriegruppe Estrichstoffe im Bundesverband der Gips- und Gipsbauplattenindustrie
Bundesvereinigung Nassmörtelindustrie e.V.
Industrieverbandwerk Trockenmörtel
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05_Bauen mit Betonfertigteilen
Inhaltsverzeichnis:
Bauen mit Betonfertigteilen
Allgemeines
• Merkmale
• Vorteile und die Voraussetzungen dafür
Beton
• Was ist Beton ?
• Betonarten
Architekturbauteile
• Fundamente und Bodenplatten
• Wände
• Stützen
• Pfetten und Binder
• Unterzüge und Riegel
• Decken
• Treppen
• Balkon und Loggiaelemente
• Ergänzungen
Beispiel Betonfertigteile - Halle
Bearbeitet von: Dario Rescigno Sven Kozielski
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Allgemeines
In möglichst kurzer Zeit, möglichst viele, möglichst preiswerte Projekte realisieren. Diese Wunschvorstellungen
der Bauherren fordern die Fähigkeiten der Architekten und Ingenieure immer wieder auf das Neue.
Betonfertigteile bieten die idealen Voraussetzungen um die hohen Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und
Flexibilität zu erfüllen. Sie können in unterschiedlichen Abmessungen, Formen, Farben und Oberflächentexturen
für alle Zwecke hergestellt werden.
Die Fertigteilindustrie hat sich mit ihren Produktionseinrichtungen und -methoden darauf eingestellt, die
zeitgemäßen architektonischen Wünsche zu erfüllen. Neben ihrer hohen Wirtschaftlichkeit durch die
Serienproduktion ermöglichen Betonfertigteile auch ein hohes Maß an Bauzeitersparnis, da die aufwendigen
Schalungs- und Bewehrungsarbeiten auf der Baustelle entfallen. Durch die Eigenüberwachung der
Herstellungswerke und einer unabhängigen Fremdüberwachung bieten Betonfertigteile zudem eine
gleichmäßige, hohe Qualität.
Um heute rationell bauen und damit leistungsfähig bleiben zu können, ist der Einsatz von konstruktiven
Betonfertigteilen unverzichtbar. Stützen, Binder, Unterzüge oder andere statisch belastbare Betonbauteile
werden in rechnergesteuerten Betonfertigteilwerken produziert, äußerst termingenau, besonders kostengünstig
und qualitativ hochwertig.
Unter der Beachtung einiger Planungsgrundsätze steht einem kostengünstigen Bauen also nichts mehr im Wege:
• gleichmäßiges Planungsraster des Tragwerks
• aussteifende Kernbauwerke dem Planungsraster anpassen
• große Anzahl gleicher Elemente verwenden
• Standardquerschnitte und Standardknotenpunkte verwenden
• Deckenöffnungen und Regelaussparungen im Raster einfügen
Vorteile gegenüber Ortbeton:
• Mehrfache Verwendung einer Schalung in den Produktionsstätten
• Optimaler Produktionsablauf durch Taktfertigung
• Witterungsunabhängige Produktion
• Baustoff- und damit Gewichtseinsparung durch bessere Ausformungsmöglichkeit und Einsatz höherwertiger
Materialien
• Ersparnis an Rüstung
• Kurze Montagedauer und geringe Bauzeit
• Reduzierter Platzbedarf für die Baustelleneinrichtung
• Geringe Umweltbelastung
Vorteile gegenüber dem Stahlbau:
• Der besondere Vorteil von Stahlbeton: Brand- und Korrossionssicherheit gehören zu seinen
Materialeigenschaften. Zusätzliche kostenintensive Schutz- und Beschichtungsarbeiten sind daher
überflüssig.
Betonfertigteile im Wohnungs- Geschossbau:
Betonfertigteile erfüllen selbstverständlich alle Anforderungen an Außenwände von Wohn- Gewerbegebäuden.
Im Vergleich zu Mauerwerk bieten Stahlbetonwände zusammen mit Betondecken deutliche Vorteile:
• Bessere Schallschutzeigenschaften
• Höhere Wärmespeicherkapazität
• Schlankere Wände und damit mehr Nutzfläche
Der heutige Stand der Bautechnik stellt in Verbindung mit den aktuellen Regelwerken sicher, dass Außenwände
– gleich aus welchem Baustoff – alle erforderlichen Anforderungen erfüllen.
Rückt die Wirtschaftlichkeit in den Blickpunkt, sind Betonbauweisen bei gleichen Qualitätsanforderungen
Mauerwerkslösungen klar überlegen.
Betonfertigteile im Hallenbau:
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•
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•
hoher Feuerwiederstand; daher geringe Brandversicherungsprämien
bei leichten Bränden bleibt das Bauwerk weitgehend ohne Schaden und ist schnell wieder nutzbar
problemlose Nutzungsänderungen ergeben eine bessere Nutzungsflexibilität
keine Korrisionsprobleme, dadurch geringere Instandhaltungskosten und wesentlich längere Standzeiten
Anstrich leicht möglich, aber nicht notwendig – ganz anders bei reinen Stahlkonstruktionen (kleingliedrige
Bauteile – vorheriges Entrosten)
kostengünstige Bauweise bei horizontalen Lasten durch Schüttgut oder Erddruck
höherer Schallschutz und bessere Bauakustik durch mehr Masse
günstigeres Speichervermögen im Sommer, dadurch besseres Raumklima
Energiesparend durch höhere Luftdichtheit der Gebäudehülle
Genauigkeit:
•
So wird z.B. bei der Herstellung im Fertigteilwerk eine Passgenauigkeit unter einem Millimeter erreicht – ein
Toleranzwert, der sonst nur im Maschinenbau üblich ist
Beton
Beton [frz.], künstlich Gesteinskonglomerat aus einer erstarrten Mischung von hydraulischen Bindemitteln (i.d.R.
Zement), Zuschlagstoffen (Kies, Sand, Splitt, Schlacke) und Wasser das durch chemische Reaktionen erhärtet.
Die Güte (Einteilung in Klassen nach DIN 1045) ist abhängig von fünf Faktoren: Zementgüte, Festigkeit und
Zusammensetzung der Zuschlagstoffe, Wassergehalt, Verdichtung, Mischungsverhältnis. Beton wird meist mit
Stahl bewehrt (Stahlbeton).
Zement, Bauwesen: pulverförmiger Baustoff, der aus Kalksteinen und Silicatgemischen (Tonen) durch Brennen,
Sintern und Feinstmahlen hergestellt wird und bei Zusatz von Wasser mit diesem einen Filz unlösbarer
Silicatkristalle bildet (abbindet). Im Gemisch mit Sand und Kies wird er durch Hinzufügen von Wasser zu Mörtel
oder a Beton verarbeitet, der sowohl an der Luft als auch unter Wasser erhärtet und einer der wichtigsten
Baustoffe der Bauindustrie ist. Entspr. der chem. Zusammensetzung wird zw. genormtem Z. (Portland-,
Eisenportland-, Hochofen-, Sulfathütten-Z.) und ungenormtem Zement unterschieden. Herstellung hauptsächlich.
in Drehöfen (bis 150 m Länge, 2–3 m Durchmesser), in welche die feingemahlenen Rohstoffe Kalkstein und Ton
gegeben werden. In dem geneigt liegenden Drehrohrofen wandert die Rohstoffmasse dem tiefer liegenden
Rohrende entgegen, wobei sie in verschiedenen Wärmezonen erhitzt, gebrannt und bei einer Temperatur von rd.
1500°C in 2–3 cm großen Klinkerbrocken gesintert den Ofen verläßt. Die Zementlinker werden unter geringem
Zusatz von Gips zu Zementmehl vermahlen.
Betonarten
Schwer-Beton. (rd. 2300 kg/m3) für tragende Bauglieder. Man unterscheidet nach der Verarbeitung StampfBeton: in Schichten eingestampft; Rüttel-Beton: der Betonbrei wird mit Innenrüttler (lotrecht tauchend) oder
Oberflächenrüttler (für Platten) verdichtet, dadurch Erhöhung der Festigkeit; Spritzbeton: mit der Betonkanone
wird flüssiger Beton geschleudert, für Ausbesserungen und Verstärkungen (Torkretverfahren); Preßbeton: wird
mit Druckluft in Hohlräume gepreßt, z. B. in Baurisse, schadhafte Fundamente; Schleuderbeton: wird in
rotierenden Formen durch die Fliehkraft verdichtet, für Rohre; mit der Stahlbewehrung entsteht Spannbeton;
Vorsatzbeton: Steingrus und -mehl als Zuschlagstoffe, wird an Sichtflächen von Bauten gleichzeitig mit dem
Kernbeton eingebracht, nach dem Ausschalen ist Bearbeitung möglich; Feinbeton: mit farbigen
Natursteinkörnungen (Terrazzo).
Leichtbeton (unter 1900 kg/m3), die Wärmedämmfähigkeit ist hier auf Kosten der Festigkeit und Dichte
gesteigert. Bims- und Schlackenbeton: mit porigen Zuschlagstoffen; Gas- und Schaumbeton: mit Zusatz von
Chemikalien, die den B. durch Gasentwicklung vor dem Abbinden auftreiben.
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Stahlbeton bewehrter, armierter Beton, Monierbauweise, von J. a Monier erfundener Baustoff, dessen
Tragfähigkeit auf der einander ergänzenden Wirkung von Beton und Stahl beruht: Druckkräfte werden vom
Beton, Zug- und Schubkräfte von den Stahleinlagen (Bewehrung) aufgenommen, die der Zugzone folgen, in
Feldmitte unten, über den Auflagern oben. Beton und Stahl haben die gleichen Wärmedehnungszahlen; die
ausreichende Haftfestigkeit ist Voraussetzung für eine gute Verbundwirkung. Außerdem ist auf eine ausreichende
Dicke der Betonschicht zu achten, da sonst von außen eindringendes Wasser zur a Korrosion der Stahlstäbe
führt und die Tragfähigkeit drastisch mindert (Ursache der spektakulären Einstürze von Stahlbetonbauten der
letzten Jahre). – Bei der Herstellung. von Stahlbetonbauteilen wird die Bewehrung (Rundeisen, Stahlstäbe,
Baustahlmatten) in eine a Schalung eingebaut, der Beton in plastischem Zustand eingebracht und verdichtet;
nach einer bestimmten Abbindefrist ist die Konstruktion tragfähig. Neben dieser Schüttbauweise heute vielfach
Tafel- und Montagebauweise (Spannbeton).
Spritzbeton oder auch Torkretverfahren, aus einem Handelsnamen entstandene Bez. für Verfahren, bei dem
flüssiger Beton (Spritzbeton) mit Preßluft durch eine Düse (Betonkanone) gegen eine Wand oder in Fugen
gespritzt wird; zum Aufbringen von Putz, zum Verstärken brüchiger Gesteinswände (z. B. in Tunneln) und von
Fundamenten.
Spannbeton, armierter a Beton, entwickelt zur besseren Ausnutzung der Festigkeitseigenschaften von Beton,
insbesondere zur Erhöhung der Zugfestigkeit. Bauteile aus Spannbeton werden mit Hilfe von planmäßig
eingelegten Spanngliedern (hochwertige Stahleinlagen aus Einzelstäben oder Drähten bzw. Drahtbündeln mit bis
zu 2 Mega-Newton Spannkraft) derart vorgespannt, so daß unter der Gebrauchslast Zugspannungen nicht (volle
Vorspannung) oder nur innerhalb bestimmter Grenzen (beschränkte Vorspannung) entstehen können.
WU Beton Das Bauen mit wasserundurchlässigem Beton ist eine häufig gestellte Aufgabe und seit langem eine
anerkannte Regel der Technik. Die Gebrauchsfähigkeit vieler Bauwerke und Bauteile ist von ihrer
Wasserundurchlässigkeit abhängig, wie z.B. Stau- und Kaimauern, Schleusen, Kanalauskleidungen,
Wasserbehältern und -türmen, Klär- und Schwimmbecken, Kellern im Grundwasser (weiße Wanne), Tunnel und
Rohrleitungen. Der Beton erfüllt hierbei außer der tragenden Funktion auch die abdichtende Aufgabe. Arbeitsund Dehnfugen müssen sicher und dauerhaft gegen Wasserdurchtritt hergestellt werden. Als
wasserundurchlässig wird ein Beton bezeichnet, der so dicht ist, dass die größte Wassereindringtiefe bei der
Prüfung nach DIN 1048 Teil 1 (Mittel von 3 Probekörpern) 50 mm nicht überschreitet. Im allgemeinen ergeben
sich Wassereindringtiefen von nur 10 bis 20 mm. Wasserundurchlässiger Beton ist je nach Zusammensetzung
und verwendetem Zuschlag auch widerstandsfähig gegen Frost, Einwirkungen von Taumitteln und schwachen
chemischen Angriffen nach DIN 4030.
Nach DIN 1045 ist wasserundurchlässiger Beton ein Beton mit besonderen Eigenschaften, dessen Herstellung
besondere Sorgfalt und Sachkenntnis erfordert. Deshalb gelten auch bei den geringeren Festigkeitsklassen als B
35 in der Regel die Bedingungen für Beton B II. Um bei kleineren Bauvorhaben auch ohne Eignungsprüfung und
den sonstigen Aufwand für Beton B II auskommen zu können, darf wasserundurchlässiger Beton geringerer
Festigkeitsklasse als B 35 unter bestimmten Voraussetzungen (erhöhter Mindestzementgehalt, Sieblinie im
günstigen Bereich) auch als Beton B I hergestellt und verarbeitet werden.
Spezialbeton für Fertigteile
Faserbeton Die Zugabe von Fasern in Form von Stahlfasern gehört heutzutage zum Standart in der
Aufbereitung von Betonen jeglicher Qualitätsstufen. Der Einsatz von Kunststoff- oder Glasfasern ist technisch
etwas schwieriger als die Zugabe von Stahlfasern. Der Vorteil der Glasfasern ist darin zu sehen, dass sie zum
Einen als Ergänzung der Stahlbewehrung anzusehen sind, zum Anderen für gering belastete Bauteile als Ersatz
der Stahlbewehrung taugen.
Da die Glasfasern keinerlei Korrosion unterliegen, können sie oberflächennah in den Beton eingebaut werden. In
dieser Lage verhindern sie die oberflächennahen Risse bzw. überbrücken sie die Risse. Wasser kann nicht mehr
in den Beton eindringen. Damit trägt der Glasfaserzusatz dazu bei, die Dauerhaftigkeit des Bauteils deutlich zu
erhöhen.
Im Falle von Glasfasern als alleinige Bewehrung spricht man vom Glasfaserbeton. Sofern die Glasfasern als
Zusatz zur Stahlbewehrung verwendet werden, spricht man von glasfasermodifizierten Beton.
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Werden die Glasfasern noch zusätzlich in Form einer Matte angeordnet, spricht man von "textilbewehrtem
Beton".
Glasfaser- Beton durch den gezielten Einsatz von alkaliresistenten Glasfasern lassen sich dünnste
Betonbauteile herstellen, ohne negative Einflüsse der Bewehrungskorrosion. Bauteildicken von 1 bis 3 cm sind
durchaus möglich.
Glasfasermodifizierter Beton Bei diesem Beton wird die Glasfaser als Sicherung der Stahlbewehrung
eingesetzt. Durch die Verhinderung von oberflächennahen Rissen kann keine korrodierende Feuchtigkeit mehr
an die Tragbewehrung aus Stahl dringen. Die Lebensdauer des Bauteils wird deutlich erhöht.
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Stahlfaserbeton Betone mit einem Zusatz von Stahlfasern können Zug- und Druckkräfte ähnlich einem
konventionellen Stahlbeton übertragen. Im Regelfall werden heute "nur" Bodenplatten in Industriehallen mit
Stahlfaserbeton ausgeführt. Es laufen schon Versuche, Betonfertigteile mit Stahlfaserbetonen auszuführen. Zum
Einen als reine Stahlfaserbewehrung ( in Deutschland heute noch nicht zugelassen - aber mit EU-Zulassung
schon möglich), zum Anderen als Zusatzbewehrung zu einer normalen Baustahlbewehrung. Als Beispiel darf
man hier anführen, daß schon eine Decke über einem Rechenzentrum so gegen Sprengstoffattacken mit 75 kg
TNT gesichert wurde, daß keine Betonteile auf die Computer herunterfallen können.
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Foto-Beton mit diesem Betoneinsatz ist es möglich, auf Betonfertigteilen eigene Gestaltungselemente (Fotos,
Logos, Bilder u.a. Darstellungen) darzustellen.
Hochfester Beton B 65 bis B 105
die neu zugelassenen hochfesten Betonsorten ermöglichen es, Betonfertigteile für höchste Belastungen
herzustellen, z.B. dünnere Stahlbetonstützen, Einsparungen der Druckbewehrungen. Durch die zusätzliche
Einarbeitung von speziellen Kunststofffasern wird der "hochfeste Beton" auch noch brandbeständig (F 90)
gemacht.
Selbstverdichtender Beton dieser Beton wird nicht mehr verdichtet, sondern er verdichtet sich beim Betonieren
selbst, Einsatzbereiche sind sehr komplizierte Schalungsformen, sehr hoher Bewehrungsanteil, betonieren unter
Vermeidung von Lärm.
Textilbewehrter Beton
Durch den gezielten Einsatz einer sogenannten "textilen Bewehrung" lässt sich die Bauteildicke eines
flächenhaften Betonfertigteils deutlich reduzieren. Die "textile Bewehrung" unterliegt keiner Korrosion. Die " textile
Bewehrung" kann oberflächennah eingebaut werden. In dieser Lage werden Risse optimal begrenzt, um bei
geringem Abstand und kleinster Rissbreite nahezu unschädlich für den Beton oder die eingebaute
Stahlbewehrung zu bleiben. Für gering belastete Bauteile wie Fassadenplatten, kann die "textile Bewehrung" die
konstruktive Stahlbewehrung voll ersetzen.
Architekturbauteile
Fundamente / Bodenplatten
Fundamente:
Fundamente werden als Blockfundamente (Ortbeton) und/oder Köcherfundamente (Fertigteil) ausgebildet. Die
Dimensionierung erfolgt nach statischen Erfordernissen. Für eingespannte Stützen haben sich besonders die
Köcherfundamente bewährt. Der Köcher kann entweder in das Fundament eingelassen oder auf das Fundament
gesetzt werden.
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Bodenplatten:
Die Dicke und Bewehrung der Bodenplatten ist von der Beanspruchung und den Baugrundverhältnissen
abhängig (im Normalfall: 15 – 25 cm). Maßgebende Einfluss auf die Dimensionierung können hohe Einzellasten,
z.
B.
aus
Gabelstaplerbetrieb
und/oder
Stützen,
haben.
Zur Verhinderung von Rissen in der Bodenplatte müssen Längs- und Querfugen angeordnet werden. Der
Fugenabstand beträgt max. 8 m, unter Berücksichtigung besonderer Maßnahmen auch 12 m. Eine erhöhte
Abriebfestigkeit kann durch Beton C 30 oder höherer Festigkeit erreicht werden.
Wände
Doppelwand:
Die Doppelwand auch Elementwand genannt ist eine massive Wandkonstruktion, die - ähnlich der Elementdecke
- aus Betonfertigplatten und Vergußbeton besteht. Die Doppelwand hat sich seit Jahren bestens bewährt, so daß
sich heute in allen Bereichen des Bauens wiederfindet.
Technische Daten:
Elementwand Regelmaße
Für alle Wandstärken
(18; 20; 24; 26; 30; 36 cm) gilt:
bei Höhen bis 3,0 m max. Länge 8,0 m
bei Höhen bis 8,0 m max. Länge 3,0 m
Statik
Tragfähigkeit
Für den Nachweis der Tragfähigkeit der Wände gilt DIN 1045 in Verbindung mit den Bestimmungen der
Zulassung. Danach darf bei der Bemessung der Doppelwand so vorgegangen werden, "als ob der
Gesamtquerschnitt von Anfang an einheitlich hergestellt worden wäre".
Druckbelastung
Sämtliche Wände müssen den statischen Erfordernissen (Erddruck, drückendes und nicht drückendes Wasser
dynamische Belastung usw.) entsprechen. Die Doppelwand kann durch bauseitige Zulage in die Decke und
durch Dollen bzw. aufgehenden Bewehrungsstahl aus der Betonplatte eingespannt werden.
Sondereinbauteile
Die Doppelwände werden geschosshoch hergestellt; allerdings können auch für die spätere Montage von
Podestplatten o.ä. waagerechte Schlitze in der Wand ausgeführt werden.
Schalung fällt weg
Stützen bzw. Unterzüge können ebenfalls in die Wandplatten eingearbeitet werden, so dass ein aufwendiges
Schalen an der Baustelle entfällt. Die Bodenwandfuge richtet sich nach den statischen und technischen
Erfordernissen (z.B. WU-Beton 3 cm).
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Doppelwand als ”Träger“
Die Doppelwand kann auch als wandartiger Träger eingesetzt werden. Dabei müssen lediglich die
Übergreifungsstöße und die Einbindung in die darüber liegende Wand bzw. der Anschluss zur Decke beachtet
werden.
Drückendes Wasser
Bei drückendem Wasser soll die B-W-Fuge z.B. mit einem Injektionsschlauch oder Vergleichbarem ausgebildet
werden. Ebenso muss jede Fuge mit geeignetem Material und entsprechendem Verfahren abgedichtet werden
(z.B. Adicon, Zementol, Quinting, Betodach).
Dynamische Belastung
Doppelwände dürfen auch bei nicht vorwiegend ruhenden Verkehrslasten verwendet werden. Eine Beschränkung
hinsichtlich der Verkehrsbelastung besteht also nicht, wenn der Gitterträger für dynamische Belastung
zugelassen ist.
Vollmontagewand
Die Stahlbeton - Massivwand hat ähnliche Vorzüge wie die Doppelwand. Der entscheidende Unterschied besteht
allerdings darin, dass die Stahlbeton - Massivwand keinerlei Ortbetonergänzung benötigt. Bei der Montage muss
lediglich die Lager -und Stoßfuge mit Vergußmasse verfüllt werden. Es können höchste Lasten übertragen
werden. Baustelleneinrichtungskosten für Betonpumpe oder Baustellenkran können entfallen.
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Vorteile:
extrem schnelle Montage (komplettes Geschoss in einem Montagetag)
Witterungsbedingte Ausfälle können minimiert werden
Fugenverguß kann auch nachträglich eingebracht werden
Installations-Leerrohre, Elektrodosen, Anker, Hülsen, etc. können problemlos eingebracht werden
alle Wandstärken von 8 - 30 cm in 0,5 cm - Schritten möglich
Montage:
Massivwände werden von erfahrenen Montageteams in minimaler Bauzeit erstellt. Nicht nur für Normalmaße,
sondern gerade für Übergroße Elemente über 20 Tonnen Einzelgewicht oder über 3 m Einzelbreite. Die
notwendige Logistik muß grundsätzlich sichergestellt werden (z.B. Autokran - Disposition oder Schwertransport)
Einsatzmöglichkeiten
Die wirkliche Stärke der Massivwand besteht ohne
Zweifel in ihrem Einsatz als Fassadenelement mit
integrierter Wärmedämmung als vorgehängtes
Sandwich - Element. Oberflächen in Sichtbeton,
Strukturbeton, Waschbeton oder durchgefärbt sind
jederzeit möglich.
Technische Daten:
Betonfestigkeitsklasse: B 35 - 45 ; LB 8
Wandstärken: je nach Bedarf
Max. Elementabmessung: Die Abmessungen müssen
den wirtschaftlichen Überlegungen (Transport/Einbau) gerecht werden
Oberflächenbeschaffenheit: Eine Seite ist schalungsglatt, die andere Seite handgeglättet auf Wunsch
flügelgeglättet
Wandrohgewicht: B 45 2,5 t/m³ ; LB 8 0,7 t/m³
Feuerwiderstandsklasse: nach DIN 4102, Teil 4 F30 bis
F120
Wärmedämmung: nach DIN 4108
Schallschutz: nach DIN 4109
Haustrennwand
Doppelhäuser und Reihenhausanlagen brauchen besondere Gebäudetrennwände, die folgende Aufgaben
erfüllen:
tragende Funktion
Schallschutz
Brandschutz
Wärmeschutz
Installationsmöglichkeiten
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Haustrennwände als vorgefertigte Stahlbetonfertigteilwände bieten mehr als das bisher Übliche. Zwei Schalen mit
je 14 cm Dicke und einer zwischenliegenden nicht brennbaren, 40 mm starken Mineralwolldämmung machen
eine Reihe weiterer Vorteile möglich:
wesentlich kürzere Bauzeiten
Gewinn von zusätzlicher Nutz-Wohnfläche
streich -und tapezierfähige Oberflächen
hohe Schalldämmung und Schallentkopplung
hohes Wärmespeichervermögen und integrierte Wärmedämmung
=> hohe Wirtschaftlichkeit
Stützen
Stützen dienen als zuverlässige Konstruktionselemente in geschosshoher oder mehrgeschossiger Ausführung,
mit variabler Anordnung von Konsolen. Neben Standard-Querschnitten werden auch Oval- und Sonderformen
gefertigt. Der Standardquerschnitt von Stahlbetonstützen ist der Rechteckquerschnitt, da hier die Kosten für
Herstellung, Transport und Montage am geringsten sind. Rundstützen müssen in stehenden Schalungen
hergestellt werden, wodurch nur begrenzte Höhen möglich sind. Die Vorteile von eingeschossigen Stützen liegen
bei ihrer geringen Länge und dem damit verbundenen geringen Gewicht. Allerdings ist der Montageaufwand
durch die Vielzahl der zu montierenden und justierenden Einzelteile sehr hoch. In jedem Geschoss ist eine
Montageaussteifung
notwendig.
Bei mehrgeschossigen Stützen ist der Montageaufwand wesentlich geringer. Jedoch ist aufgrund der Länge und
des großen Gewichts eine zusätzliche Bewehrung für Transport und Montage notwendig. Einbauteile und
Aussparungen werden nach Vorgaben eingebaut. Die Fuß- und Kopfausbildung erfolgt entsprechend Ihren
statischen und konstruktiven Erfordernissen.
Für die Auflagerung der Unterzüge werden im Regelfall Konsolen ausgebildet. Diese sind möglichst nur an einer
oder an zwei gegenüberliegenden Seiten anzuordnen, da ansonsten der Fertigungsaufwand sehr hoch ist.
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Typische Ausführungsformen bei Rechteckstützen
- Konsolen 1-seitig / 2-seitig / 3-seitig / 4-seitig
- Auflagertasche für Binderauflager
- Profilierung für Einspannung ins Fundament
Einbauteile: Stahlplatten, Ankerschienen, Bewehrungsanschlüsse, Sonstiges
Oberfläche: 3-seitig, schalungsglatt, 1-seitig, abgescheibt oder handgeglättet, Kanten gefast
Typische Ausführungsformen bei Rundstützen
- Oberfläche allseitig glatt
- Schalungsstöße vertikal - 2 Stück
- Schalungsstöße horizontal - ca. alle 1,5 m
- oder nach Absprache
- Einbauteile und Konsolen müssen im Einzelfall abgestimmt werden.
Stützen mit Fundament
- Abmessungen Fundament max. 2,80 x 2,80 m
- Größere Abmessungen sind Sonderformate
Beispiele:
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Pfetten und Binder
Pfetten:
Bei den Pfetten haben sich Rechteck- oder Trapezquerschnitte als Standardquerschnitte durchgesetzt. Die
üblichen Querschnittsabmessungen betragen d = 400/500/600 mm. Die Höhe der Pfette im Auflagerbereich (ca.
0,4d) gewährleistet die Kippsicherheit im Montagezustand. Die statische Höhe ist trotzdem ausreichend.
Binder:
Binder sind weitgespannte Träger, die häufig nur eine leichte Dacheindeckung (z.B. Stahltrapezbleche) tragen.
Um die Kippaussteifung der Binder trotzdem zu gewährleisten ist eine Obergurtverbreiterung notwendig. Der
Binderquerschnitt richtet sich nach den Spannweiten. Bei kleineren und mittleren Spannweiten können, falls
zulässig, auch Trapez- oder Rechteckquerschnitte eingesetzt werden. Bei großen Spannweiten werden profilierte
Querschnitte (I- oder T-Träger) verwendet. Bei der Auflagerung der Binder ist eine sogenannte Kipphalterung
mittels Gabellagerung üblich. Dadurch werden die, aus der Kippneigung des Trägers resultierenden
Torsionsmomente aufgenommen. Aus entwässerungstechnischen Gründen muss die Binderform der Dachlinie
folgen.
Unterzüge und Riegel
Unterzüge und Riegel werden als wirtschaftlich einsetzbare Tragkonstruktion für Decke und Dach, je nach
verfügbarer Konstruktionshöhe oder Auflagerung der Deckenplatten gefertigt. Aussparungen und Einbauteile - z.
B. für Installationen - können entsprechend der statischen Möglichkeiten angeordnet werden.
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Typische Ausführung
- Einfeld- oder Durchlaufträger
- Auflager ausgeklinkt, Anschlussbewehrung für Ortbetonverguss
- Aussparungen rund oder rechteckig
- Einbauteile: Halfenschienen (Ankerschienen) HTU-Schiene für Trapezblechbefestigung
Bewehrungsanschlussschiene
- Kanten gefast
Beispiele:
Unterzüge
Die Lagerung der Deckenplatten (Beispiel: TT-Platte) erfolgt auf den Unterzügen. Regelquerschnitte sind der
Rechteckquerschnitt oder der „gespiegelte T-Querschnitt . Die dargestellten Auflager-Möglichkeiten haben alle
einen geringen Schalungsaufwand gemeinsam. Bei der obersten Ausführung ist vor allem die Installationsführung
besonders günstig, allerdings auf Kosten einer größeren Bauhöhe. Die anderen beiden Möglichkeiten
gewährleisten eine geringere Bauhöhe, hier ist aber die Verbindung von Deckenplatte und Randunterzug
problematisch.
Die Verbindung der Deckenplatten untereinander und mit den Unterzügen ist von den auftretenden Kräften
abhängig. Möglich sind Bewehrungsstösse, profilierte Fugen oder spezielle Verbindungskonstruktionen.
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Decken
Arten der Elementdeckenplatten:
1) Platte mit Ortbetonspiegel
Vorteile:
a) fertige, glatte Deckenuntersicht
b) geringes Fertigteilgewicht
c) gute Deckenscheibe
Nachteil:
a) langsamer Baufortschritt durch hohen Ortbetonanteil
2) Plattenbalken (TT-Platte) mit Fugenverguss
Vorteile:
a) leistungsfähiger Querschnitt
b) günstige Installationsführung in Rippenrichtung
Nachteil:
a) zusätzliche Maßnahmen für die Herstellung einer Deckenscheibe
b) Rissgefahr bei Verbundestrich
3) Plattenbalken (TT-Platte) mit Ortbetonspiegel
Vorteile:
a) leistungsfähiger Querschnitt
b) günstige Installationsführung in Rippenrichtung
c) gute Deckenscheibe
d) auch für hohe Einzellasten geeignet
Nachteil:
a) langsamer Baufortschritt durch hohen Ortbetonanteil
4) Plattenbalken (Trogplatte) mit Fugenverguss
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Vorteile:
a) günstige Installationsführung in Rippenrichtung
b) für höhere Einzellasten als Querschnitt 2 geeignet
Nachteil:
a) hoher Materialaufwand
b) Sonderform
Elementdecke:
Die klassische Elementdecke eignet sich hervorragend für jeden Grundrisstyp. Sie bietet einerseits die Vorteile
der Ortbeton – Massivdecke und andererseits Qualitäten industriell vorgefertigter Betonteile, verbunden mit der
Freiheit höchst individueller Gestaltung.
Technische Daten
Ca. Elementbreite –3m, Elementlänge –9m
Statik
Für Elementdecken, d.h. für Halbfertigplatten mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht können die Schnittgrößen
grundsätzlich genauso berechnet werden wie für reine Ortbetondecken, wenn die konstruktiven Anforderungen
nach DIN 1045, Abs. 19.7 (z.B. Verbundbewehrung) beachtet werden.
Statische Systeme
Das statische System entsteht aus dem Zusammenwirken einer mind. 4,5 cm dicken Betonplatte aus B 25 oder
höher, den Stahleinlagen, dem Einbau der räumlichen Gitterträger bestehend aus 2 Untergurten, 2 Diagonalen
und einem Obergurt.
Bewehrung
Die schlaff bewehrte, ca. 5 cm starke Elementdecke enthält im Normalfall die gesamte statisch erforderliche
untere Bewehrung, so dass bauseits lediglich die Stoßfugenbewehrung und die obere Bewehrung zugelegt
werden muss.
Verkehrslasten
Die zulässigen Verkehrslasten sind bei Elementdecken mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht sowohl nach Art
als auch nach Größe grundsätzlich unbeschränkt.
Selbst bei nicht vorwiegender ruhender Belastung können Elementdecken eingesetzt werden, allerdings unter
der Verwendung von zugelassenen Gitterträgern.
Zweiachsig gespannte Platten
Bei zweiachsig gespannten Platten darf nach DIN 1045, Abs. 19.7.6(3) bei der Berechnung der Schnittgrößen die
volle Drillsteifigkeit der Gesamtplatte angesetzt werden, wenn sich innerhalb des Drill – (bewehrungs-) bereiches
nach DIN 1045, Abs. 20.1.6.4 keine Stoßfuge der Halbfertigplatten befindet.
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Bei Ausführung ist folgendes zu beachten
Innerhalb des Drill – (bewehrungs) bereiches nach DIN 1045, Abs. 20.1.6.4 (0.3 x min.l) darf sich keine Fuge
zwischen zwei Fertigplatten befinden. In den Halbfertigplatten sind Gitterträger als Verbund – bzw.
Schuhbewehrung anzuordnen. Die Fugenhöhe (gleich der Elementplattendicke) soll 1/3 der Gesamtdeckendicke
nicht überschreiten. Bei der Bemessung ist dabei für Asy (2Lage) in der Teilfertigdecke entsprechend der
geringen statischen Höhe ein größerer Stahlquerschnitt als in der Ortbetondecke zu berücksichtigen.
Brandschutz
Für den vorbeugenden baulichen Brandschutz gelten für gitterbewehrte Elementdecken die gleichen Regelungen
wie für reine Ortbetondecken.
Außer den Betondecken nach DIN 1045, Abs. 13.2 müssen für die Bewehrung auch die Achsabstände
eingehalten werden. Der Achsabstand bezeichnet den Abstand zwischen der Längsachse eines
Bewehrungsstabs und der beflammten Betonoberfläche. Bei einachsig gespannten Platten bezieht sich der
Achsabstand immer auf die statisch erforderliche Tragbewehrung (Längsbewehrung), nicht auf die
Querbewehrung. Handelt es sich um zweiachsig gespannte Platten, gilt der untere Achsabstand für die unterste
Lage der Feldbewehrung
Bei nicht raumgroßen Fertigplatten nach F1 – Norm E 6101brauchen dann keine besonderen Anforderungen an
den Achsabstand der im Ortbeton liegenden Feldbewehrung (2 Lage) über den Plattenfugen gestellt zu werden,
wenn die Fugenbreite <2 cm ist und wenn für die in den Fertigplatten angeordnete Feldbe-wehrung (1 Lage) alle
Anforderungen nach DIN 4102 Teil 4 erfüllt sind. Die nach DIN 1045 erforderliche Betondeckung über der Fuge
reicht aus, um eine Einstufung in die Feuerwiederstandsklasse F90 zu gewährleisten.
Ein Spezialspachtel ist nicht erforderlich. Eine Möglichkeit bei durchlaufenden Platten kleinere Achsabstände
der Feldbewehrung zu erreichen, ergibt sich durch eine entsprechende Anordnung der obenliegenden
Brandschutzbewehrung nach DIN 4102, Teil 4 Abs. 3.4.5.3.
Mehrstärke
Eine Mehrstärke ist erforderlich:
• bei F90 – Ausführung nom. C = 3,0 cm
• bei Betondeckung nom. C > 2,5 cm Umweltbedingungen nach DIN 1045, Tab. 10
• bei einer Plattenlänge > 6,00 m
Beispiel: Fertigung und verlegen einer Fertigteildecke
1. Fertigung der Decken
Die Plattendecke ist eine Stahlbetonplatte nach DIN 1045. Sie besteht aus großformatigen, mindestens 4 (5) cm
dicken Deckenelementen, die durch Ortbeton zu der Plattendecke ergänzt werden. Die Plattendecke verbindet
die Vorteile des Fertigteilbaus mit den Vorzügen der konventionellen Bauweise. Das bedeutet auf der einen Seite
Verkürzung der Bauzeiten und Senkung der Kosten, auf der anderen Seite monolithische Konstruktion mit all
ihren
Vorteilen.
Die Herstellung der Deckenelemente erfolgt auf Metallpaletten, die sich in einem automatischen Umlaufsystem
befinden und von Station zu Station weitergeleitet werden.
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Produktionsablauf
Station 1: Putzstation: Die Paletten in der Größe von 2,40m Breite, 10,00m Länge und 5cm Höhe werden an
einer Putzstation gereinigt und mit Schalungsöl bearbeitet, um später ein Festkleben der fertigen Decken zu
verhindern.
Station 2: Abschalung: Hier werden durch den Zeichencomputer (Plotter), die Außenmaße der herzustellenden
Decke auf die Palette gezeichnet. Anschließend wird das Bauteil mit Schalungsmaterialien (Stahl-, Kunststoff-,
Holzabschalern und Styropor) abgeschalt. Dabei wird zunächst die Schalung mit diversen Trennmitteln bearbeitet
und mit Hilfe von Magneten auf dem Träger befestigt. Aussparungen, z.B. für Kamine u. ä., werden mit Styropor
ausgespart, welches mit Heißkleber auf der Palette befestigt wird. Anschließend werden die erforderlichen
Bewehrungsabstandshalter (3,5cm, 3cm, 2,5cm, 2 cm) in die Schalung eingelegt. Nun können nach Belieben
Einbauteile (Schächte, Kanäle) für die elektrische Installation eingebaut werden. Nach dem Einlegen der
Abstandshalter werden die statisch berechneten Bügelmatten in das Bauteil eingelegt. Verwendet werden dabei
die bereits geformten Bügelmatten (Baustahl Q 188 offen und geschlossen, Q 221, Q 378 offen, Q 513 offen und
geschlossen und R 378).
Station 3: Bewehrung: An dieser Station wird durch eine Rundstahlrichtschneidemaschine die Bewehrung aus
Rundstahleisen auf Rollen 500 S zugeschnitten. Die dabei verwendeten Durchmesser sind: d = 6mm, d = 8mm, d
=
10
mm;
d
=
12mm,
d
=
14mm;
Die Gitterträger werden auf die richtige Länge durch eine Gitterträgerschneidemaschine zugeschnitten. Die
Diagonalen des Trägers dienen zur Aufnahme der Schubkräfte in der Fuge zwischen Deckenelement und
Ortbeton. Der Untergurt des Trägers bildet einen Teil der Feldbewehrung, der Obergurt und die Diagonale sorgen
für die notwendige Steifigkeit der Deckenelemente beim Einbau. Die Feldbewehrung und die Gitterträger werden
mit einem Magnetgitter auf die Abstandshalter gestellt. Die Querbewehrung muß anschließend von Hand in die
Decke eingelegt und die Längsbewehrung auf den richtigen Eisenüberstand kontrolliert werden. Die Bewehrung
der Bauteile richtet sich nach der statischen Berechnung des technischen Büros.
Station 4: Betonieren: Die Decke wird nun bei einer Betonierstation, die sich auf Schienen bewegt, auf eine
Stärke von 5cm betoniert. Der Beton wird dabei über Schnecken aus dem Inneren des Wagens auf die Form
verteilt. Der Beton wird während des Vorgangs durch ein Rüttel-Schüttelverfahren verdichtet, wobei die gesamte
Palette bewegt wird.
Station 5: Erstarrung: Die Schalungsform wird nach Abschluß des Betoniervorgangs in einen Wärmetunnel
gebracht, in der die Decke einen Tag aushärtet. Im Tunnel herrscht eine gleichmäßige Temperatur von ca. 35°C,
um eine möglichst schnelle Erstarrung des Betons zu erreichen.
Station 6: Auschalung und Lagerung: Nach dem Erstarren kann das Bauteil ausgeschalt und mit einem Kran
aus der Fertigungsbahn gehoben werden. Die Decken werden anhand einer Stapelliste zusammengestellt. Dazu
werden zum Schutz der Elementunterseite unter das erste Element zwei Holzpaletten gelegt, welche die
Elementbreite abdecken. Zwischen die aufeinandergelegten Deckenelemente werden Kanthölzer oder Bretter
quer über die Gitterträger eingefügt. Der Deckenstapel wird durch einen Hubwagen aus der Halle transportiert
und mit einem Stapler auf den Lagerlplatz gefahren. Die leere Palette wird wieder in das bereits beschriebene
Umlaufsystem gebracht.
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Sondertyp WS-Decke
WS-Decke (mit integrierter Wärmedämmung und montageunterstützungsfrei)
Für diese Decken werden Metallpaletten mit 20 cm Höhe verwendet, die sich ebenfalls im automatischen
Umlaufsystem befinden.
Station 1: Putzstation: Wie vorher unter Elementdecke beschrieben.
Station 2: Abschalung: Der Plotter zeichnet die Decke ein. Dann werden die Bewehrungsabstandhalter und die
untere Bewehrung gemäß statischer Berechnung von Hand eingelegt. Die WS-Decke wird mit Holz- und
Eisensabschalern abgeschalt, die zuvor mit Schalungswachs eingestrichen werden. Bei Bedarf können Leerrohre
und Leerdosen für die Elektroinstallation an den gewünschten Stellen eingebaut werden.
Station 3: Bewehrung: Es wird hier nur die Rundstahlbewehrung zugeschnitten, welche von Hand als untere,
bei Station 2, und obere Bewehrung, bei Station 4, eingebaut werden muß.
Station 4: Betonieren: An dieser Station wird die erste Schicht (5 cm) Beton eingebaut. Anschließend wird 10
cm starkes Styropor in den vorgegebenen Abständen verlegt. Nach Zulegen der oberen Bewehrung und Einbau
von Montageankern, sowie Einbringen und Glätten der oberen Schicht des Betons wird die fertige Palette in den
Wärmetunnel transportiert.
Station 5: Erstarrung: Die Decke wird in den Wärmetunnel gefahren und bleibt dort ca. 1 Tag.
Station 6: Ausschalung und Lagerung: Ausschalen und Stapeln der Decke anhand der Stapelliste. Der Stapel
wird mit dem Hubwagen aus der Halle gefahren und mit dem Stapler zum Lagerplatz gebracht. Die leere Palette
wird wieder dem Produktionskreislauf (Station 1) zugeführt.
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2. Transport und Verlegen der Decke
Die gelagerten Deckenteile werden nach Aufträgen (Nummern am Stapel) mit dem Stapler auf einen LKW
verladen. Auf der Baustelle werden die Deckenteile mit Autokränen oder Baustellenkränen verlegt.
Vor dem Verlegen der Decken müssen Stützen und Joche aufgestellt werden. Der Abstand der Joche richtet sich
nach den zulässigen Montagestützweiten, die sich aus den zulässigen Schnittgrößen der Gitterträger unter
Berücksichtigung der Durchbiegung errechnen. Die beiden Randjoche, falls sie erforderlich sind, sollen nicht
weiter als 50cm von Mauerwerk entfernt sein. Die Abstände der einzelnen Montageunterstützungen sind dem
Verlegeplan zu entnehmen. Es ist vorteilhaft, verstellbare Schalungsstützen zu verwenden, um ein nachträgliches
Ausrichten zu ermöglichen.
Mit den Kränen werden die Decken schnell und leicht verlegt. Dabei wird ein Ausgleichsgehänge aus Stahlseilen
verwendet, um dadurch Verformungen der Decken beim Einbau zu vermeiden. Das Verlegen erfolgt nach einem
Verlegeplan. Es ist wichtig, das erste Deckenteil genau einzumessen, um ein späteres Nachrücken der gesamten
Decke zu vermeiden. Das Auflager der Deckenelemente ist im Verlegeplan angegeben. Die Elementauflager auf
den Wänden und Jochen sind gut zu säubern. Liegt das Element an den Enden mehr als 4 cm auf, ist ein
Mörtelbett erforderlich. Um einwandfreie Auflager zu erreichen, ist folgendermaßen zu verfahren:
• Das Auflager endet etwa 1- 2 cm unter Elementunterseite. Darauf wird vor dem Verlegen ein Mörtelbett
aufgebracht. Das Deckenelement drückt sich dann beim Absetzen auf die Joche in das frische
Mörtelbett. Hierbei ist auf waagerechtes Absetzen der Deckenelemente zu achten. Ein schief
abgesetztes Deckenelement kann das Mörtelbett einseitig so weit wegdrücken, daß eine gleichmäßige
Auflagerung nicht erreicht wird.
05 / 20
•
Das Auflager endet etwa 2- 4 cm unter Elementunterseite. Nach dem Verlegen der Deckenelemente
muß daher der Spalt verschalt und beim Betonieren durch besonders sorgfältiges Rütteln mit Beton
verfüllt werden.
Sofern Öffnungen für die elektrische Installation nicht schon bei der Fertigung ausgespart worden sind,
lassen sie sich auch nach dem Verlegen durch Bohren von unten herstellen. Es können auch bereits die
Leerrohre durch den Elektriker verlegt werden. Durch das Großformat der Deckenelemente werden sehr
kurze Verlegezeiten erreicht und kostspielige Schalungsarbeiten vermieden.
Betonieren von Halbfertigteildecken
Nach dem Verlegen der Deckenelemente werden nur noch die Stoßfugenbewehrung und die obere Bewehrung
eingebaut.
Wenn
alle
Installationen
verlegt
sind
kann
man
betonieren.
Der Ortbeton muß mindestens aus B 15 oder LB 15 bestehen. Die Aussparungen im Überbeton werden in der
üblichen Weise geschalt. Der Verbund zwischen der Halbfertigteildecke und dem
Ortbeton wird durch die Diagonalen der Träger gesichert. Der Beton wird mit einer
Rüttelflasche verdichtet und mit einer Eisenlatte abgezogen. Die Verdichtung des
Ortbetons trägt wesentlich zur Verbesserung des Verbundes zwíschen
Deckenelement und Ortbeton bei. Beim Betonieren ist von unten zu kontrollieren
(Wasserwaage verwenden), ob die Elementstöße auf gleicher Höhe liegen.
Verformungen sind durch Einbau weiterer Stützen oder durch Verstellen der
vorhandenen Stützen zu beseitigen. Die Unterseite der Elementdecken ist plan. Bei
nicht ganz dicht verlegten Elementen kann Betonschlempe durch die Fugen laufen.
Deshalb sind die Fugen und Wandanschlüße nach dem Betonieren zu säubern. Das
Entfernen der Montageunterstützung darf erst nach ausreichender Erhärtung des
Betons erfolgen.
05 / 21
Treppen:
Technische Daten
Standardtreppen - Laufbreite = 1,0 m
Laufbreiten kleiner als 1,0 m möglich.
FF - Höhen bei Standard + - 1,0 cm
Gewichte bei gewendelten Treppen
mit einer Laufbreite von 1,00 m :
Standard - Laufplattendicke 14 cm = ca. 185 kg/Stg.
Sonder - Laufplattendicke 16 cm = ca. 220 kg/Stg.
05 / 22
Balkon -und Loggiaelemente
Als Fertigteil oder Halbfertigteil:
Bautechnisch und bauphysikalisch auf dem Stand der Technik, unter Verwendung von typengeprüften
Verankerungs -und Dämmelementen, kommen Balkon -und Loggiaelemente pünktlich und perfekt zum Einsatz
auf die Baustelle.Die thermische Trennung der außenliegen-den Balkon -und Loggiaelemente verhindert
Schimmelbildung, reduziert Wärmeverluste und bietet maximalen Feuchte -und Wärmeschutz.
Balkon -und Loggiaelemente mit fest verankerten Qualitäten
Die Herstellung im Werk erfolgt qualitätsüberwacht in Sichtbetonausführung, mit Randaufkantungen,
Wassertropfnasen, Gefälleausbildungen, integrierten Bodeneinläufen, Wasserspeier, zum Teil fertigen
Belagsflächen sowie Anschlüssen für Brüstungen und Geländer.
Lohnintensive Schalungs -und Gerüstarbeiten in luftiger Höhe, verbunden mit Witterungsrisiken entfallen.
05 / 23
Architekturbauteile:
Brüstungselemente, Pflanztröge sowie individuelle Kleinfertigteile aller Art vervollständigen das Produktvielfalt
der Betonfertigteile.
Der Gestaltungsfreiheit sind auch hier kaum Grenzen gesetzt. Ob in grauem oder eingefärbtem Sichtbeton, in
Wasch -oder Strukturbeton, profilliert oder glatt.
05 / 24
Beispiel: Halle aus Betonfertigteilen
Tragwerk
Für die vertikale Lastabtragung stehen im wesentlichen Dachplatten, Pfetten, Binder und Stützen zur Verfügung.
Die Pfetten-Binder-Konstruktion wird bei großem Binderabstand angewendet. Als Dachhaut empfiehlt sich ein
Trapezblechdach, da die Sicken in Richtung des Dachgefälles verlaufen. Bei kleinem Abstand der Binder
und/oder einer großen Dachplattenspannweite kann auf die Pfetten verzichtet werden. Neben dem Standardfall
einer eingeschossigen Halle, können sowohl bei Hallen- als auch bei Skelettbauten mehrere Geschosse errichtet
werden.
In
diesem
Fall
werden
Deckenplatten
und
Unterzüge
notwendig.
Die horizontale Lastabtragung kann durch eingespannte Stützen, Kerne, Wände oder Decken- bzw.
Dachscheiben erfolgen. Im Hallenbau (bis 10 m Höhe) ist eine Aussteifung mit eingespannten Stützen der
Normalfall.
Anordnung vertikal aussteifender Bauteile:
Wände
Kern
Pfetten, Binder, Deckenplatten, Unterzüge, Stützen, Fundamente / Bodenplatten, Fassade kann aus
Betonfertigteilen bestehen!
Links:
www.transportbeton-ingoldstadt.de
www.hofmann-bau.de
www.bau.de
www.betoninfo.de
www.baulinks.de
www.skate-stone.de
www.bau.de/lexikon.htm
www.beton.de
www.heinze.de
www.wochner.de
www.betonwerk-rau.de
05 / 25
06_Wärmedämmmaterialien
Inhaltsübersicht
1.
Energieverbrauch in Deutschland
2.
Entwicklung der Dämmstoffe
3. Materialspezifische Kennwerte
3.1.
Anwendungstypen
3.2.
Brandschutz
3.3.
Wärmeschutz
3.4.
Feuchteschutz
4.
Dämmstoffverbrauch in Deutschland
5. Dämmstoffeinteilung
5.1. mineralische Dämmstoffe
5.1.1.Perliteplatten
5.1.2.Perliteschüttung
5.2.mineralisch – synthetische Dämmstoffe
5.2.1Glaswolle
5.2.2Steinwolle
5.3. synthetische Dämmstoffe
5.3.1.Expandiertes Polystyrol (EPS)
5.3.2.Extrudiertes Polystyrol (XPS)
5.3.3.Polyurethan – Hartschaum (PUR)
5.4. Pflanzliche Dämmstoffe
5.4.1. Schilfrohrplatten
5.4.2. Holzspäne,-faser-schüttung
5.5 Animalische Dämmstoffe
5.5.1.Schafwolle
6.1 Dämmstoffe im Vergleich
Bearbeitet von: Evelyn Menz, Annalena Jost
06/1
1. Energieverbrauch in Deutschland:
100
Erdöl
80
Naturgase
60
Steinkohle
40
Braunkohle
Kernenergie
20
Wind und Wasser
0
Prozent
Sonstiges
100
Industie
80
Verkehr
60
40
Haushalte
20
Sonstige
0
Prozent
100
Raum w ärm e
80
Warm w asser
60
Kochen
40
Elektrische
Geräte
Licht
20
0
Prozent
Diese Grafiken verdeutlichen, aus welchen Energiequellen wir „Primärenergie“ tanken: also hauptsächlich
aus Erdöl. Diese Energie wird dann zum größten Teil für Haushalte benötigt, die die meiste Energie
wiederum für die Raumwärme verwenden. Deshalb ist die konsequente Anwendung wärmedämmender
Maßnahmen und energiesparender Heizungssysteme so wichtig, da sie den Heizungsbedarf von Gebäuden
und die damit verbundenen Emissionen um 30 – 50 % vermindern können.
2. Entwicklung der Dämmstoffe
Dämmstoffe kennt man schon aus früheren Zeiten: im Winter war der Stroh- und Heuvorrat auf dem
Dachboden gleichzeitig auch Wärmedämmung. Die damals allseits bekannten Dämmstoffe waren
Flachsschaben, Torf, Stroh, Seegras, Reet, Holzwolle, Sägemehl und Rindenschrot.
Im 17. und 18. Jahrhundert wusste man, dass den damals vorhandenen Materialien das feuchte Klima
zwischen Nordsee und Alpen nicht gut bekommt und dass das wichtigste am Haus eine trockene
06/2
Konstruktion ist. Deshalb trauten die Baumeister den massiven Wänden und der Sonne auch im Winter
einiges an Wärmeleistung zu.
Mit der industriellen Revolution erweiterte sich die traditionelle Baustoffpalette. Die Stahl und Glaspaläste der
Welt- Ausstellungen Frankreich, England und den USA wurden seit 1850 zu Prototypen der großen
Industriehallen. Da diese Leichtbauten ungeheure Mengen an Energie verbrauchten stieg der Bedarf an
strapazierfähigen Dämmstoffen.
So wurde 1905 in Deutschland ein Verfahren von Reinhold und Mahla entwickelt: Kork mit Hilfe von
Wasserdampf zu expandieren und zu Blöcken zu verbacken. In einem weiteren Verfahren wurden
Holzfasern mit Magnesit und Chloridlauge zu festen Platten verpresst.
In der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde dann die Mineralwolle erfunden, wenig später die
wollsynthetischen Schaumkunststoffe.
3. Materialspezifische Kennwerte
3.1. Anwendungstypen
Um die Dämmstoffe entsprechend dem Einsatzgebiet, Wärmedämmung bzw. Trittschalldämmung, besser
zuordnen zu können, unterscheidet man Anwendungstypen. Die Anwendungstypen sind zum Teil
stoffspezifisch und haben in den unterschiedlichen Normen auch unterschiedliche Anforderungen. Die
Zuordnung zu den Anwendungstypen ist jedoch nur eine grobe Definition des Einsatzgebietes. Inder Praxis
müssen die Anforderungen an den Dämmstoff mit der entsprechenden Norm bzw. Zulassung überprüft
werden.
Typ
Bedeutung
Einsatzgebiet
W
Wärmedämmstoff; nicht druckbeansprucht
WZ
Wärmedämmstoff leicht zusammendrückbar
WD
WS
WV
Wärmedämmstoff druckbeansprucht
Wärmedämmstoff für Sondereinsatzgebiete
Wärmedämmstoff verformbar, mit Beanspruchung auf Scherfestigkeit
Trittschalldämmung
Wärmedämmstoff für belüftete Dachkonstruktion ohne Druckbeanspruchung
Wärmedämmstoff druckbeansprucht mit
Abrissfestigkeit
Wärmedämmstoff mit erhöhter Druckbelastbarkeit
Außen- und Innendämmung und
unter dem Dach
Innendämmung und unter dem
Dach
unter Estrich und unter Bodenplatte
Fassadendämmung mit Putz
Außendämmung und unter Estrich
T
WL
WDA
WDH
unter Estrich
unter dem Dach, hinterlüftet
erhöhter auf Flachdächern
Parkdecks
06/3
3.2. Brandschutz
Wichtig für die Sicherheit sind die Brandschutzeigenschaften des jeweiligen Dämmstoffs. Ob dieser gar
nicht, langsam oder schnell brennt, kann man auf dem Etikett anhand der sogenannten Baustoffklasse
ablesen. Häufig verwendete Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
A1: nicht brennbar
A2: nicht brennbar
B1: schwer entflammbar
B2: normal entflammbar
B3: leicht entflammbar
Dämmstoffe der Brandschutzklasse B3 dürfen im Hochbau nicht verwendet werden. B2- Materialien können
ohne weiteres in Ein- und Zweifamilienhäuser eingebaut werden.
3.3. Wärmeschutz
Wärmeleitfähigkeit ‫ ג‬:
Die spezifische Wärmeleitfähigkeit ist die wichtigste Eigenschaft von Wärmedämmstoffen. Sie gibt an,
welche Wärmemenge in einer Stunde bei einem Temperaturunterschied von ∆T = 1K durch 1m² einer 1m
dicken Schicht eines Stoffes strömt. Die Wärmeleitfähigkeit eines Dämmstoffes wird u. a. vom
Porenvolumen, der Porengröße, dem Gefügeaufbau, der Rohdichte, der Temperatur, Feuchtigkeit und des
Luftdruckes beeinflusst.
Wärmedurchgangskoeffizient (U- Wert) :
Der U- Wert bezeichnet die Wärmemenge, die in 1 Sekunde durch eine Bauteilfläche von 1m² bei einem
Temperaturunterschied von 1 Kelvin hindurchgeht. Zu berücksichtigen sind dabei Dicke, Material und
Schichtaufbau des Materials. Je kleiner der Wärmedurchgangskoeffizienten eines Bauteils, desto besser ist
seine Wärmedämmung. Von der Höhe des U- Wertes hängt die erforderliche Dämmstoffdicke ab.
spezifische Wärmekapazität c:
Die spezifische Wärmespeicherkapazität eines Baustoffes gibt an, wie viel Wärme ein Stoff je kg bei einer
Temperaturänderung von 1K aufnehmen kann. Die DIN V 4108-4 enthält Rechenwerte für c.
Temperaturleitfähigkeit a:
Die Temperaturleitfähigkeit ist der Quotient aus der Wärmeleitfähigkeit ‫ ג‬und der Speicherfähigkeit p*c,
a = ‫ג‬/(p*c)
Dämmstoffe mit einer kleinen Temperaturleitfähigkeit eignen sich besonders gut für den sommerlichen
Wärmeschutz.
06/4
3.4. Feuchteschutz
Wärme- und Feuchteschutz stehen in einem engen Zusammenhang. Feuchte Dämmstoffe wiesen eine
schlechtere Wärmedämmung auf, da Wasser eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Luft im Dämmstoff
besitzt. In Gebäuden können Baustoffe infolge Schlagregen, Dampfdiffusion oder Dampfkonvektion
durchfeuchten. Tauwasser entsteht vor allem dann, wenn Wasserdampf nach außen diffudiert und dabei in
den kälteren äußeren Bauteilschichten auf einen höheren Wasserdampfdiffusionswiderstand eines Bauteils
stößt. Dies kann zu Feuchteschäden, wie Schimmelpilzbefall, Korrosion und Frostschäden führen.
Wasserdampf- Diffusionswiderstandszahl ٢:
Die Wasserdampf- Diffusionswiderstandszahl ist eine der wichtigsten Stoffgrößen für das Verhalten von
Dämmstoffen. Sie charakterisiert den Widerstand, den ein Baustoff der Dampfdiffusion entgegensetzt.
4. Dämmstoffverbrauch in Deutschland
Die Nachfrage nach Dämmstoffen konzentriert sich in Deutschland trotz der Fülle
der verfügbaren Materialien auf nur wenige Massenprodukte, die mineralischsynthetischen Dämmstoffe (künstliche Mineralfasern, KMF) und die
vollsynthetischen Dämmstoffe (zum Beispiel Polystyrol- Hartschaum). Der
Marktanteil der naturnahen Dämmstoffe liegt insgesamt bei etwa 3%.
5. Dämmstoffeinteilung
Baumaterialien und damit auch die Wärmedämmstoffe können unter verschiedenen Gesichtspunkten
eingeteilt werden. Der Chemiker unterscheidet die Materialien nach ihren Inhaltsstoffen in anorganische oder
organische Stoffe. Für die Verarbeitung ist der Gesichtspunkt der Materialbeschaffenheit wichtig: Die
Materialien werden in Matten und Filze, Platten und Schüttungen verarbeitet.
Innerhalb einer Materialgruppe wird zwischen mineralischen, mineralischsynthetischen, synthetischen,
pflanzlichen und animalischen Dämmstoffen unterschieden.
Matten u. Filze
Mineralische
Dämmstoffe
MineralischSynthetische
Dämmstoffe
Synthetische
Dämmstoffe
Künstl.Mineralfasern
- Glaswolle
- Seinwolle
Polyestervlies
Pflanzliche
Dämmstoffe
Kokosfasern
Baumwolle
Flachs
Hanf
Platten
Perliteplatten
Schaumglas
Kalzium-Silikatpl.
Mineralschaumpl.
Mineralfaserplatten
Polystyrol
- EPS, XPS
Polyurethan-Hartsch.
-PUR, PIR
Korkplatten
Schilfrohrplatten
Holzfaserdämmplatten
ZellulosedämmstoffPlatten
Schüttungen
Perlite
Glimmerschiefer
Blähglas-Granulat
Mineralfaserflocken
Korkschrot
Baumwollflocken
Holzspäne
Holzfasern
ZellulosedämmstoffFlocken
06/5
Animalische
Dämmstoffe
Schafwolle
Sonstige
Dämmstoffe
Srohplatten
Holzwolle-Faserpl.
Holzwolle-Leichtbau
Platten
Blähton
5.1. Mineralische Dämmstoffe
5.1.1 Perliteplatten
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Wärmeleitfähigkeit ‫ג‬
Spez. Wärmespeicherwert c
Temperaturleitzahl
Entfeuchtungsfähigkeit
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
150- 200 kg/m³
0,25 N/mm²
0,055- 0,06 W/mK
1 kj/(kgK)
0,001071 m²/h
mittel, nicht kapillar
Perlit, anorganische und Kunststoff- Fasern
A1/B1/B2
große
Rohstoffvorkommen,
kurze
Spezialdämmsoff
Flachdach, Parkdeck, Gussasphaltestrich
Herstellung: das körnige Perlitematerial (Vulkangestein) wird mit Kunstharzanorganischen und organischen Fasern zu Platten verpresst.
Prozesskette,
Bindemitteln und
Gebrauch: Je nach Menge des eingesetzten Materials und Klebers erreichen die Platten die Baustoffklassen
von B2 bis A2 (schwerentflammbar bis nicht brennbar). Außerdem sind sie diffusionsoffen und ausreichend
wärmedämmend und können somit für gedämmte Konstruktionen mit hohen Belastungen, zum Beispiel bei
Flachdächer oder Parkdecks eingesetzt werden, sowie wenn spezielle Brandschutzauflagen erforderlich
sind. Häufig werden sie auch unter Gussasphaltestrichen eingesetzt.
Beseitigung: Eine Wiederverwendung ist kaum möglich, doch die Platten sind deponiefähig.
06/6
5.1.2 Perlite- Schüttungen
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
10- 165 kg/m³
k. A.
0,05- 0,055 W/mK
1 kj/(kgK)
0,00203 m²/h
mittel, nicht kapillar
Perlit, Bitumen, Silikon, Naturharze
B2
Starke Staubentwicklung, große RohstoffvorKommen, kurze Prozesskett
Hohlraumfüllung, Ausgleichsschüttung für
Trockenestrich
Herstellung: Unter starker Hitze wird vulkanisches Gestein aufgebläht, da sich das enthaltene Wasser (36%) bei1000°C ausdehnt und dadurch viele kleine Luftporen entstehen. Dieses Vulkangestein (Perlite)
kommt sehr häufig vor und da bei der Herstellung wenig Energie verbraucht wird, sind die
Herstellungskosten relativ gering. Durch den Zusatz von Silikon wird Perlite wasserabweisend gemacht.
Gebrauch: Die Perlite- Schüttung ist ein leicht körniges Material, nicht brennbar und ungeziefersicher und hat
außerdem zufriedenstellende Wärmedämmeigenschaften. Das Material wird für verschiedene Einsatzzwecke aufbereitet; ohne Zusatzbehandlung kann es als
Schüttgut aus Säcken in vorbereitete Hohlräume geschüttet oder mittels eines Silozuges eingeblasen
werden. Der dabei entstehende Staub reizt allerdings die Atemwege, doch es entstehen keine quarzhaltigen
Stäube. Wegen der feinen Körnung muss die Konstruktion insgesamt gut abgedichtet werden; Setzungen
sind möglich und müssen nachträglich wieder aufgefüllt werden. Entstaubtes Material kann als
wärmedämmende Ausgleichsschüttung unter Estrichen eingesetzt werden, z. B. unter Trockenestrichplatten,
wo das Material mit Bitumen oder Naturharzen beschichtet wird, um plattenartig zu verkleben. Durch diese
Beschichtung wird es allerdings zu einem brennbaren Material und somit in die Baustoffklasse B2 eingestuft.
Bei der Verarbeitung sollten Atemschutzmasken getragen werden.
Beseitigung: Perlite kann nach dem Ausbau problemlos für einen anderen Dämmeinsatz wieder verwendet
werden; unbeschichtetes Material ist auch deponiefähig.
06/7
5.2 Mineralisch- synthetische Dämmstoffe
5.2.1 Glaswolle
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
20- 140 kg/m³
0,004- 0,008 N/mm²
0,035- 0,04 W/mK
0,84 kj/(kgK)
0,00609 m²/h
schlecht, nicht kapillar leitfähig
70% Altglas, Quarz, Soda, Kalkstein, Phenol- Formaldehydharz
A1/A2/B1
teilweisebegrenzte Rohstoffe,lange Prozesskett
Steildach, Wand, Fußboden
5.2.2 Steinwolle
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
25- 200 kg/m³
0,005- 0,05 N/mm²
0,035- 0,05 W/mK
0,84 kj/(kgK)
0,00497 m²/h
75% Altglas, Feldspat, Dolomit, Sand und Kalkstein oder Diabas, Basalt und 30% RecyclingFormsteine mit jeweils Phenol- Formaldehydharz
A1/A2/B1
teilweisebegrenzte Rohstoffe,lange Prozesskette
Dach, Wand, Decke, Fußboden, Fassade
Im Baubereich werden Glasfasern und Steinfasern unterschieden; die Fasern können in einem Bauprodukt
aber auch gemischt verarbeitet werden.
Herstellung: Bei der Glasfaser- Herstellung werden die in der Glasindustrie üblichen Grundstoffe
eingesetzt: Quarzsand, Soda, Kalkstein. Zur Reduzierung des Rohmaterials werden zusätzlich bis zu 70%
Altglas eingesetzt; die Schmelze wird dann zu Fasern geschleudert.
Für die Steinfasern werden ebenfalls Altglas, außerdem Dolomit, Sand und Kalkstein oder Basalt, Diabas
und 30% Recycling- Formsteine eingeschmolzen, und wie Glasfasern, ebenfalls geschleudert.
Zur Formstabilisierung (als Bindemittel) werden den Glasfasern sowie auch den Steinfasern
Kunstharzbindemittel in unterschiedlicher Art und Menge hinzugefügt, die erst ab einer Temperatur von ca.
180- 210°C verdampfen. Zur Feuchtestabilisierung von diesen Mineralfaserdämmstoffen werden zusätzliche
Hydrophobierungsmittel auf Silikon- oder Mineralölbasis eingesetzt; diese Öle binden auch gleichzeitig die
Faserstäube. Der Primärenergieaufwand ist für einen teilsynthetischen Dämmstoff niedrig.
Gebrauch: In beiden Fällen entsteht ein Produkt, das nicht verrottbar und resistent gegen Fäulnis ist. Die
Materialien werden in die Baustoffklassen A1/A2 eingestuft und sie weisen eine relativ niedrige
06/8
Wärmeleitfähigkeit auf. Allerdings ist der sommerliche Wärmeschutz bei Dach- bzw. Leichtbaukonstruktionen
wegen der geringen Rohdichte ungünstig.
Das Feuchtigkeitsverhalten von künstlichen Mineralfaserdämmstoffen ist sehr unterschiedlich: einerseits sind
die Fasern nicht hygroskopisch, das heißt sie nehmen sorptiv oder kapillar kein Wasser auf; eingedrungene
Feuchte kann aber andererseits aus den vielen Hohlräumen nur in dampfförmiger Form wieder abtrocknen,
kein kapillarer Wassertransport möglich ist. Die Dämmstoffe sind deshalb zusätzlich derart ausgerüstet, dass
eingedrungene Feuchtigkeit ablaufen kann, der Dämmstoff nur an der Oberfläche durchfeuchtet und das
Material schnell rücktrocknet. Voraussetzung dafür ist aber eine diffusionsoffene Abdeckung. Gegen das
Einnisten von Kleintieren ist die Dämmkonstruktion an den Lüftungsöffnungen durch das Anbringen von
Lüftungsgittern zu schützen.
Beseitigung: Glas- und Steinwolle sind trotz des Kunstharz- Anteils deponiefähig.
5.3 Synthetische Dämmstoffe
5.3.1 Expandiertes Polystyrol (EPS)
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
15- 30 kg/m³
0,06- 0,25 N/mm²
0,035- 0,04 W/mK
1,48 kj/(kgK)
0,00487 m²/h
Erdöl, Styrol, Pentan/CO2
B1/B2
Sehr begrenzte Rohstoffe, sehr lange
Prozesskette
Dach, Wand, Estrich
Herstellung: Der Rohstoff EPS ist ein treibmittelhaltiges Styrolpolimerisat. Das Treibmittel ist Pentan, ein
auch in der Natur vorkommendes Gas. Es wird für die EPS- Herstellung, ebenso wie Styrol, aus Erdöl
hergestellt. Der EPS- Rohstoff kommt in Perlen- oder Stäbchenform als Granulat in den Handel. Dieses
Granulat wird dann in 3 Stufen zu EPS weiterverarbeitet und durch Aufschäumen mit Wasserstoff in Form
gebracht.
Gebrauch: Die EPS- Platten weisen eine niedrige Wärmeleitzahl auf, doch der sommerliche Wärmeschutz ist
bei Dach bzw. Leichtbaukonstruktionen schlecht und die Platten müssen vor UV- Licht geschützt werden.
Außerdem sind sie leicht entzündbar und müssen somit mit Flammenschutzmitteln ausgerüstet werden. Das
fertige Produkt wird in die Brandschutzklasse B1 eingestuft; beim Abbrennen entsteht ein starker Qualm.
Polystyrolhartschaumplatten sind wenig elastisch, deshalb gibt es bei der Verarbeitung Probleme mit dem
Einpassen in vorgegebene Konstruktionen, wie zum Beispiel Dachsparren. Große, nicht unterbrochene
Flächen können dafür schnell und sauber gedämmt werden. Deshalb sind die bevorzugten Einsatzgebiete
Estrichdämmung, Dach- und Fassadendämmung.
06/9
Zu beachten ist, das die Platten innerhalb der ersten 6 Monate bis zu 1,5 bis 2,8mm/Meter schrumpfen,
sodass bei der Verarbeitung in diesem Zeitraum Fugen entstehen können und somit sich Wärmebrücken
bilden. Deshalb sollte die Ware immer mit dem Herstellungsdatum gekennzeichnet werden.
EPS nimmt Wasser auf und muss daher trocken gelagert werden. Der Einsatzbereich des Produktes liegt
aus diesem Grund hauptsächlich im Innenausbau.
Bei der Verarbeitung und während der Nutzungsphase sind gesundheitliche
Belastungen nicht nachweisbar.
Beseitigung: Das Material kann bei sauberem Ausbau wieder verwendet werden.
Außerdem ist es deponiefähig, benötigt aber wegen des Volumens viel
Deponieraum.
5.3.2 Extrudiertes Polystyrol (XPS)
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
20- 60 kg/m³
0,2- 0,7 N/mm²
0,03- 0,04 W/mK
1,48 kj/(kgK)
0,00284 m²/h
schlecht, geschlossenzellig
Erdöl, Styrol, H-FCKW, CO2
B1
Prozesskette, Extremdämmstoff
Kellerwand, Bodenplatte, Umkehrdach
Herstellung: XPS entsteht genau wie EPS durch Verkettung organischer Moleküle, wir allerdings nicht wie
EPS durch Aufschäumen mit Wasserdampf in Form gebracht, sondern durch Extruder verdichtet.
Gebrauch: Das Material besitzt ähnliche Brandschutzeigenschaften wie EPS, muss ebenfalls vor UVStrahlung geschützt werden, verrottet nicht und ist alterungsbeständig. Die harte, zähelastischen Platten
nehmen auf Grund der geschlossenen Poren, im Gegensatz zu EPS, nur geringe Mengen an Feuchtigkeit
auf, sind druckbelastbar und werden deshalb hauptsächlich bei druck- und feuchtebelasteten
Spezialdämmungen eingesetzt, zum Beispiel an Kelleraußenwänden und beim Flachdach, vor allem bei dem
sogenannten Umkehrdach: bei die Konstruktion liegt der Dämmstoff oberhalb der Dachabdichtung.
Wegen des extrem hohen Dampfdiffusionswiderstandes sollten die Platten als Fassadendämmplatte nicht
eingesetzt werden.
allgemein: man kann beide Styropor- Dämmstoffe mit dem bloßen Auge gut unterscheiden. Beim EPS
zeigen sich die zusammengeschweißten Schaumstoffkügelchen über den gesamten Querschnitt; die
Schnittflächen von XPS weisen dagegen aneinandergereihte Zellen auf, die sich zu den Oberflächen hin
verdichten.
06/10
5.3.3 Polyurethan- Hartschaum (PUR)
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
15- 80 kg/m³
0,1- 0,2 N/mm²
0,025- 0,04 W/mK
1,48 kj/(kgK)
0,00243 m²/h
schlecht, nicht kapillar, geschlossenzellig
Erdöl, H-FCKW/Pentan/CO2, Diisocyanat, Phosgen
B1/B2
Prozesskette, für spezielle Dämmeinsätze
Kellerwand, Flachdach
PUR hat den höchsten Dämmwert aller gängigen Dämmstoffe, aber auch den höchsten Preis. Es ist
druckfester und formstabiler als Polystyrol, nimmt kein Wasser auf, ist unverrottbar und alterungsbeständig.
Die Platten werden eingesetzt, wenn höhere Druckfestigkeit in Kombination mit geringer Aufbauhöhe sinnvoll
ist; sie können eine Mehrfachfunktion aus Dampfsperre, Winddichtheit und Wärmedämmung gleichzeitig
übernehmen.
5.4 Pflanzliche Dämmstoffe
5.4.1 Schilfrohrplatten
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
190-220 kg/m³
k.A. N/mm²
0,055 W/mK
1,3 kj/(kgK)
0,00084 m²/h
Sehr gut
Schilfrohr, Draht
B2 ,verputzt B1
Nachwachsender Rohstoff, sehr kurze Prozesskette
Dach, Wand, Fußboden
Herstellung: Schilf wird in Polen und Ungarn an Uferrändern verlandeter Seen geerntet und verschickt. Das
Schilf wird für Dämmzwecke in dichten Lagen von 2-5 cm Stärke gepresst und mit Draht zu Platten
verbunden. Der Dämmstoff braucht sehr wenig Primärenergie zur Herstellung.
06/11
Gebrauch: Schilfrohr erreicht eine mittlere Wärmeleitfähigkeit von lamda = 0,055W/(mk).
Das hohe Raumgewicht und die Plattenstärke ergeben einen sehr guten Wärmespeicherwert. Der
sommerliche Wärmeschutz ist sehr gut. Schilfrohr ist durch den hohen Kieselsäuregehalt normal
entflammbar ( B2).
Feuchtigkeit: wird vom Schilfrohr gut ausgeglichen und das Material kann längere Zeit eine Durchfeuchtung
ohne Fäulnis vertragen.
Die raumstabilen großen Platten können gut zur Dämmung großflächiger Bauteile, zum Bsp. für die
Außenwand oder für die Dämmung über dem Sparren verwendet werden. Auch zur Bodendämmung kann
die Platte eingesetzt werden.
Da die grobe Oberfläche dem Putz hervorragende Haftungsmöglichkeiten gibt, werden einige
Fassadendämmsysteme auch mit Schilfrohrdämmung angeboten.
Sie haben aber 20 – 30 % höhere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Mineralfaser oder Polysterolplatten und
deshalb braucht man eine größere Materialdicke.
Brandschutz: Verputzt wird das Material schwer entflammbar ( B 1)
In Holland werden Fertigwandelemente aus Holzrahmen, Gipskarton und Schilfrohrdämmung seit vielen
Jahren im Bau verwendet.
Beseitigung: Schilfrohr kann nach der Nutzung kompostiert werden
5.4 Pflanzliche Dämmstoffe
5.4.2 Holzspäne, Holzfaser – Schüttung
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
30-80 (i.M.100) kg/m³
k.A. N/mm²
0,040 – 0,055 W/mK
1,9 kj/(kgK)
0,00173 m²/h
gut
Holzspäne,-fasern, Borsalze, Molke, Ammoniumsulfat, Alkalisulfat
B2
Nachwachsender Rohstoff, kurze Prozesskette, keine
Selbstverarbeitung möglich
Dach, Decke, Wand, Fußboden
1997 haben die ersten Hersteller für Holzspäne als Dämmstoff ihre Zulassung des DIBT erhalten. Der
nachwachsende Rohstoff wird in Späne zerraspelt und durch Zusätze von Salzen, Ammoniumsulfat, Alkalisulfat
bzw. durch Molke und Soda normal entflammbar ( B 2).
Holzspäne: Wärmeleitfähigkeit lamda = 0,055
Holzfasern: günstigere Wärmeleitfähigkeit von lamda = 0,040
Die Herstellung ist mit geringem Energieaufwand möglich
Gewicht : 60 – 90 kg/m³
06/12
Holzspäne werden in Hohlraumkonstruktionen geschüttet
Holzfasern können auch geblasen werden
Preislich ist der Dämmstoff mit Schilfrohr vergleichbar
Das Material ist wiederverwendbar und kompostierfähig
5.5 Animalische Dämmstoffe
5.5.1
Schafwolle
Rohdichte p
Druckfestigkeit
Temperaturleitzahl
Rohstoffe
Baustoffklasse
Besonderes
Hauptanwendung
20 kg/m³
k.A. N/mm²
0,040 W/mK
1,3 kj/(kgK)
0,01359 m²/h
Sehr gut
Schafwolle, Borate, Harnstoffderivat, Polyester
B2
Nachwachsender Rohstoff, kurze Prozesskette, Zusatzstoffe
problematisch
Dach, Decke, Innenwand
Schafwolledämmstoff besteht aus reiner Schafwolle, die mit Schmier – und Kernseife gewaschen und mit Soda
mehrfach gespült wird. Der Restfettgehalt beträgt 0,5 %.
Zu beginn der Dämmstoffherstellung verwendeten die wenigen Hersteller einheimische Schafwolle – mittlerweile
wird Schafwolle aus Neuseeland importiert. Die dortigen Massentierhaltungen sind jedoch als wenig
naturschonend einzustufen.
Schafwolle zählt zu den stark belasteten Rohstoffen, da die Tiere intensiv mit Insektiziden und Bioziden
behandelt werden – hier sollten die Hersteller Kontrollen durchführen und entsprechende Garantien für den
Verbraucher liefern.
Gebrauch: Schafwolle hat einen sehr guten Dämmwert, lamda = 0,040 – der sommerliche Wärmeschutz
dagegen ist entpsrechend der Temperaturleitzahl ungenügend. Durch die Eigenschaft, große Mengen
Feuchtigkeit in kurzer Zeit aufnehmen und wieder abgeben zu können ist Schafwolle sehr gut
feuchtigkeitsregulierend und fäulnisresistent. Die Fähigkeit von Schafwolle, hohe Feuchtigkeitsmengen
unbeschadet puffern zu können, drückt sich durch die unveränderte Wärmeleitfähigkeit aus: lamda feucht =
lamda trocken
Behandlung: je nach Hersteller ist die Behandlung anders – einige geben dem getrockneten Vlies Borate als
Flammschutzmittel zu, damit wird Baustoffklasse B 2 ( normal entflammbare Baustoffe) erreicht. Schafwolle
brennt nicht, sondern schmilzt und rußt mäßig.
Die meisten Hersteller setzten ein Harnstoffderivat gegen Insektenbefall (Motten ) ein. ES gibt zur Zeit nur einen
Hersteller ,der auf Pestizideinsatz verzichtet, da er ein eigenes Verfahren entwickelt hat, die Borate an und in der
einzelnen Wollfaser zu verankern.
06/13
In Schafwolle nisten sich gern verschiedene Tierarten ein: die Hohlräume, in die der Dämmstoff eingebracht wird
sollten deshalb gut gegen ein Eindringen von kleineren und größeren Tieren durch Eisengitter abgedichtet
werden.
Schafwollfasern sind nicht gesundheitsgefährdend.
Aus reiner Schafwolle werden 10 cm – dicke Matten hergestellt. Um dickere Matten produzieren zu können,
mischen einzelne Hersteller bis zu 30 % Kunstofffasern ( Polyester ) als Stützfaser bei.
Das Material wird zu Dach und Deckendämmung verwendet, ebenso kann es in Holzständerwände eingebaut
werden.
Die hochelastischen flexiblen Filze sind einfach, schnell und abfallfrei zu verbauen.
Ein zusätzliches Einsatzgebiet ist die technische Dämmung von Lüftungskanälen und Heizungsrohren.
Beseitigung: Im Gegensatz zu Pflanzenfaser, kann die aus Eiweißkeratin bestehende Wolle von
Mikroorganismen nur schwer abgebaut werden.
Eine Wiederverwendung des Materials ist nach dem Ausbau unproblematisch möglich. Das Material ist
deponiefähig aber eine Kompostierung kann wegen der schlechten Abbaubarkeit nicht empfohlen werden.
6.0 Dämmstoffe im Vergleich
Druckfestigkeit
N/(mm²)
Wärmeleitfähigkeit
W/(mk)
Baustoffklasse
Schichtdicke für kWert 0,040
W/(m²k)
Kosten pro
m³
Perliteplatten
EPS
Perlite
Schüttung-
XPS
PUR
Schilfrohr
platten
0,25
k.A.
0,06-0,25
0,20,7
0,1-0,2
k.A.
Holzfaser - Schafspäne
– wolle
schüttungk.A.
k.A.
0,055 – 0,0500,060
0,055
0,0350,040
0,030
-0,40
0,0250,040
0,055
0,040-0,055
0,040
A2/B1/
B2
B2
14 - 15 13cm
cm
B1/B2
B1
(kaschiert)
9-10cm
810cm
B1/B2
B2,verputzt
(kaschiert B1
7-9cm
14 cm
B2
B2
10cm
10cm
Ca 168- Ca 102€
296€
Ca.
55-66 €
Ca.
255€
Ca.
178 €
Ca
76€
Ca.
5,50-6,50
€/m²
Ca.2025,5
€/m²
Ca. 11- Ca. 18€
15
€/m²
Kosten pro Ca. 23- Ca.
die
oben 44 €/m² 13 €/m²
genannte
Schichtdicke
Ca
183€
51- Ca
153 204€
Ca. 7,5€/m² Ca. 1520
€/m²
06/14
07_Brandschutz im Hochbau
Inhaltsverzeichnis:
-Brandschutz-Klassen
-Feuerwiderstandsklassen
-Einteilung der Feuerwiderstandsklassen
-Flächen für die Feuerwehr
-Einteilung der Feuerwiderstandsklassen
-Flächen für die Feuerwehr
-Wände und Decken
-Anforderung an Bauteile
-Tragende und aussteifende Wände, Pfeiler und Stützen
-Trennwände
-Wände allgemein zugänglicher (notwendiger) Flure
-Gebäudetrennwände
-Gebäudeabschlusswände
-Decken
-Brandwände und Komplextrennwände
-Dächer
-Rettungswege
-Treppen
-Treppenräume
-Gebäudeklassen
-Freistehendes Wohngebäude geringer Höhe
-Wohngebäude mit nicht mehr als zwei Wohnungen
-Gebäude geringer Höhe
-Gebäude mittlerer Höhe
-Brandschutzkonzept für ein Hochhaus
-Anforderung an Bauteile
Bearbeitet von: Daniela Kobel, Ina Thielecke
07 / 1
Die Maßnahmen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes verfolgen im Wesentlichen vier Ziele:
• Verhinderung der Brandentstehung
• Eingrenzung des Brandes auf Gebäudeabschnitte
• Schaffung von Voraussetzungen, um wirksame Löscharbeiten durchführen zu können
• Schaffung von Rettungsmöglichkeiten
Da allein schon durch die Nutzung von Gebäuden grundsätzlich die Brandentstehung nicht ausgeschlossen
werden kann, sind weiter gehende Maßnahmen zur Eingrenzung des Schadensausmaßes bei einem Brand
unerlässlich. Dazu dient die Unterteilung von Gebäuden in Abschnitte, die Feuer und Rauch für eine gewisse Zeit
räumlich begrenzen können. Um eine weitere Ausbreitung eines Brandes zu verhindern, sind Löschmaßnahmen
erforderlich, deren Durchführung mit Gefahren für die Einsatzkräfte verbunden ist, die aber durch bestimmte
bauliche Voraussetzungen gemindert werden können.
Abb A/3-1 S.35
Brandschutz-Klassen
DIN 4102 – Brandschutz im Hochbau – unterscheidet nichtbrennbare Baustoffe der Klasse A und brennbare
Baustoffe der Klasse B. Ziegel sind in der Baustoffklasse A eingestuft.
Feuerwiderstandsklassen
DIN 4102.Einstufung der Bauteile mit Hilfe vom Brandversuch, wobei die Zeit ermittelt wird in der das Bauteil
seine trennende bzw. tragende Eigenschaft standhält. Bei Tragenden Bauteilen wird zusätzlich eine mittig
aufgetragene Dauerlastangesetzt (DIN 1053 Teil 1)
07 / 2
Einteilung der Feuerwiderstandsklassen
F
T
R
K
S
A
Tragende und Raumabschließende Bauteile
Bewegliche Elemente (Türen, Tore)
Rauch- und flammendichte Abschlüsse
Brandschutzklappen
Abschottung
Aufzugschachttüren
Flächen für die Feuerwehr
Die Durchführung von Rettungs- und Löschmaßnahmen setzt voraus, dass die Gebäude zugänglich sind und die
Feuerwehr die Möglichkeit hat, mit den notwendigen Geräten an die Einsatzstelle zu gelangen.
Bauordungsrechtlich wird unterschieden zwischen:
• Aufstellflächen (für Hubrettungsfahrzeuge)
• Bewegungsflächen (mind. 7x12 m)
• Zu- und Durchgänge (mind. 1,25 m breit und 2 m lichte Höhe; geradlinig geführt)
• Zu- und Durchfahrten ( mind. 3,5 m hoch, 3 m breit; Wände und Decken F 90-AB)
Wände und Decken
Die Anforderungen der Bauordnungen an die Wände und Decken bewirken eine Einteilung eines Wohngebäudes
in folgende Abschnitte:
• Keller
• Wohnungen
• Dachraum
• Allgemein zugängliche (notwendige) Flure
• Treppenraum
Das Gebäude selbst bildet den äußeren Brandabschnitt als Abgrenzung gegenüber den Nachbargebäuden. Bei
Gebäuden großer Ausdehnung kann noch die Bildung von Brandabschnitten durch Gebäudetrennwände im
Abstand von höchstens 40m erforderlich sein.
Die Zeitdauer, die eine Wand dem Feuer widersteht, ist aber zusätzlich abhängig von der statischen Belastung,
die auf die Wand wirkt und von wie vielen Seiten eine Wand durch Feier belastet wird. Diesen Erkenntnissen
trägt die Neufassung der DIN 4102 Teil 4 – Brandschutzverhalten von Baustoffen und Bauteilen;
07 / 3
Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile – Rechnung. Die
Brandtechnische Zuordnung der Wände erfolgt nach:
-Wandbaustoffe
-Wanddicke
-Art des Brandangriffs (von allen Seiten oder nur von einer Seite)
-Ausnutzung der Tragfähigkeit der Wand
Bei nicht vollständig statischer Auslastung ist ein Bauteil im Brandfall widerstandsfähiger als bei 100%-iger
Auslastung. Das Verhältnis aus vorhandener Beanspruchung und nach DIN 1053 zulässiger Beanspruchung
(vorh./zul.) ergibt den Ausnutzungsgrad α2. In der Norm werden folgende Ausnutzungsfaktoren unterschieden:
α2= 1.0 (100 % Ausnutzung )
Nach der Beanspruchungsart werden unterschieden:
a) einseitige Brandbeanspruchung:
Tragende, raumabschließende Wände und nichttragende raumabschließende Wände
b) mehrseitige Brandbeanspruchung:
Tragende, nicht raumabschließende Außenwände. Tragende, nicht raumabschließende Innenwände. Stützen
und Pfeiler.
07 / 4
07 / 5
07 / 6
07 / 7
07 / 8
Tragende und aussteifende Wände, Pfeiler und Stützen
Bilden die tragende Konstruktion eines Gebäudes. Diese muss auch während eines Brandes für die Zeitdauer
der Lösch- und Rettungsmaßnahmen ihre Standsicherheit behalten, um das Risiko von Verletzungen für die
Rettungskräfte so gering wie möglich zu halten. Die anzusetzende Zeitdauer variiert mit der Gebäudegröße, weil
davon die Anzahl der zu rettenden Personen, die Länge der Fluchtwege und die Dauer der Löschmaßnahmen
abhängt.
07 / 9
Trennwände
Müssen zwischen Wohnungen bzw. zwischen Wohnungen und anders genutzten Räumen errichtet werden und
zwischen sonstigen Nutzungseinheiten mit Aufenthaltsräumen sowie zwischen diesen Nutzungseinheiten und
anders genutzten Räumen. Sie müssen feuerhemmend oder feuerbeständig ausgeführt werden, je nach
Gefahrklasse des Gebäudes. Diese Wände sind bis zur Rohdecke oder bis unter die Dachhaut zu führen.
Türen: Feuerwiderstandklasse T 30
Andere Öffnungen, wie Kabel- und Rohrdurchbrüche: müssen nur bei F 90-Wänden geschützt werden
Wände allgemein zugänglicher (notwendiger) Flure
Müssen feuerhemmend oder feuerbeständig ausgeführt werden, je nach Gefahrklasse des Gebäudes. Diese
Wände müssen bis an die Rohdecke oder bis an den oberen Raumabschluss führen, der die gleiche
Feuerwiderstandsklasse hat, wie die Wände (Fluchttunnel).
Gebäudetrennwände
Sie müssen im Abstand von 40 m zur Bildung von Brandabschnitten bei ausgedehnten Gebäuden errichtet
werden. Abgesehen von wenigen Ausnahmen müssen die als Brandwand ausgeführt werden.
Gebäudeabschlusswände
Sind generell nicht die Außenwände des Gebäudes, sondern ganz speziell die Außenwände, die mit zu
geringem Abstand (≤2,50 m) zur Nachbargrenze errichtet werden. Um die Brandübertragung von Gebäuden zu
Gebäude trotz des geringen Abstandes zu verhindern, müssen Gebäudeabschlusswände in der Regel
feuerbeständig oder als Brandwand errichtet werden. Öffnungen sind unzulässig.
Decken
Während Wände mit brandschutztechnischen Anforderungen die vertikale Unterteilung eines Gebäudes
bewirken, führt der Einbau von Decken mit brandschutztechnischen Anforderungen zur Bildung so genannter
Brandzellen.
Unterteilung:
• Decken allgemein
• Decken zwischen Nutzungseinheiten
• Decken über Kellergeschossen
• Decken im Dachraum, über denen Aufenthaltsräume möglich sind
• Decken im Dachraum, über denen Aufenthaltsräume nicht möglich sind.
Aus den Funktionen der unterschiedlichen Abschnitte ergeben sich die Anforderungen an die jeweiligen
begrenzenden Wände und Decken
Brandwände und Komplextrennwände
Brandwände unterteilen weitläufige Gebäude in Brandabschnitte. Diese Brandabschnitte dürfen bei Versagen
aller Brandbekämpfungsmaßnahmen ausbrennen- der Brand muss jedoch auf diesen Brandabschnitt begrenzt
bleiben.
Feuerwiderstandsklasse F 90 A.
Bei Brandwänden wird zusätzlich zur Erhaltung der Tragwirkung und Raumtrennung unter ruhender Last die
Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßlasten gefordert. Nach Beendigung der 90minütigen Brandbeanspruchung
müssen sie drei horizontalen Stößen von jeweils 3000 Nm standhalten, die eine Stoßbeanspruchung aus
einstürzenden Bauteilen simuliert. Im Gegensatz zur Prüfung der Feuerwiderstandsdauer werden die Wände mit
der DIN 1053 Teil 1 zulässigen Höchstlast nicht mittig, sondern außermittig belastet. Die ersten beiden Stöße
erfolgen auf die belastete Wand ausgeführt. Infolge des letzten Stoßes entstehe Biegezugspannungen werden
also nicht überdrückt. Da Mauerwerk nur geringe Zugspannungen aufnehmen kann, ist die Brandwandprüfung für
gemauerte Wände eine viel weitergehende Prüfung als die der Feuerwiderstandsprüfung F90.
07 / 10
Komplextrennwände unterteilen Gebäude oder Gebäudeabschnitte in Komplexe. Feuerwiderstandsklasse F 180
A.
Dächer
Brandtechnische Aufgaben:
Brandübertragung von außen nach innen und von innen nach außen zu verhindern.
Um die erste Aufgabe erfüllen zu können, muss die äußere Schicht gegen Flugfeuer und strahlende Wärme
widerstandsfähig sein. Im Baurecht werden Bedachungen, die widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende
Wärme sind, „harte Bedachung“ genannt. „Weiche Bedachungen“, wie z.B. Reetdächer, sind bei Gebäuden
geringer Höhe zulässig, wenn die Abstände zu Nachbargebäuden ausreichend groß sind.
Rettungswege
Rettungswege sind ungehindert begehbare Gänge, Flure und Treppenanlagen, die über Ausgänge in sichere
Bereiche oder unmittelbar zu ebener Erde ins Freie führen. Wegen ihrer herausragenden Bedeutung für die
Personenrettung muss ihrer Ausführung besondere Beachtung zukommen.
Das Bauordnungsrecht unterscheidet zwischen erstem und zweitem Rettungsweg. Zum ersten Rettungsweg
gehören die Wege innerhalb des Gebäudes, die als feste bauliche Einrichtung ständig vorhanden sind und sofort
und ohne fremde Hilfe begangen werden können. Diese Wege werden auch von der Feuerwehr als Angriffswege
benutzt.
Der zweite Rettungsweg kann in Abhängigkeit von der Gefährdungsklasse des Gebäudes entweder über
Rettungsgeräte der Feuerwehr sichergestellt werden oder muss über einen zweiten baulichen Rettungsweg
sichergestellt werden. Unabhängig von der Gestaltung des zweiten Rettungsweges müssen grundsätzlich zwei
voneinander unabhängige Rettungswege in jedem Geschoss vorhanden sein, außer wenn die Rettung bzw.
Flucht über einen Treppenraum, in den Feuer und Rauch nicht eindringen können, möglich ist.
Treppen
Jedes nicht zu ebener Erde liegende Geschoss muss über eine Treppe erreichbar sein (notwendige Treppen).
Grundsätzlich gilt, dass Treppen für den größtmöglichen Verkehr ausreichend bemessen sein müssen. In den
meisten Bauordnungen wird eine Mindestbreite von 1 m gefordert. Für Wohngebäude mit nicht mehr als zwei
Wohnungen sind 80 cm zugelassen.
07 / 11
Notwendige Treppen sind in einem Zuge zu allen angeschlossenen Geschossen zu führen und müssen mit den
Treppen zum Dachraum unmittelbar verbunden sein, um eine zügige Räumung des Gebäudes zu erreichen und
den Rettungskräften die Orientierung zu erleichtern. Treppen müssen mind. Einen griffsicheren Handlauf haben,
der in Sonderbauten keine offenen Enden aufweisen darf, um ein Hängenbleiben mit der Kleidung zu vermeiden.
Die offenen Seiten der Treppen müssen durch Geländer gesichert werden. An die Feuerwiderstandsfähigkeit der
tragenden Teile der Treppe oder die Brennbarkeit der verwendeten Baustoffe werden in Abhängigkeit von der
Gebäudeklasse unterschiedliche Anforderungen gestellt.
Treppenräume
Damit notwendige Treppen im Brandfall ihrer wichtigen Funktion als Flucht- und Rettungsweg gerecht werden
können, müssen sie in einem eigenen Raum liegen. An diese Treppenräume werden in den Bauordnungen und
Sonderbauordnungen hohe Anforderungen gestellt. Die Anforderungen erstrecken sich auf die Lage im Gebäude,
auf ihre Feuerwiderstandsdauer, auf die Verschlüsse von notwendigen Öffnungen und auf
Rauchabzugsvorrichtungen. Ziel dieser Anforderungen ist es:
• Eine Feuerüberzagung vom Geschoss auf den Treppenraum zu verhindern
• Eine Rauchübertragung in den Treppenraum zu verzögern
• Und eine Feuer- und Rauchübertragung von Geschoss zu Geschoss zu verhindern.
Treppen ohne eigene Treppenräume stellen Deckendurchbrüche dar, die eine offene Verbindung zwischen
horizontalen Brandabschnitten bewirken und im Brandfall eine rasche Rauch- und Wärmeausbreitung auf das
gesamte Gebäude begünstigen.
Gebäudeklassen
Gebäudeklasse 1
Freistehende Wohngebäude und feistehende Gebäude mit nicht mehr als einer Wohneinheit
Gebäudeklasse 2
Wohngebäude und Gebäude mit geringer Höhe und nicht mehr als 2 Wohneinheiten. Die Oberkante
Fertigfußboden des obersten Geschosses mit Aufenthaltsräumen darf nicht über 7 m liegen. In einigen
Bundesländern wird diese Grenze durch die Anleiterbarkeitshöhe an die Fensterbrüstung von < 8 m definiert.
Gebäudeklasse 3
07 / 12
Gebäude mit geringer Höhe und mindesten 3 Wohneinheiten. Die Oberkante Fertigfußboden des obersten
Geschosses mit Aufenthaltsräumen darf nicht Über 7 m liegen. In einigen Bundesländern wird diese Grenze
durch die Anleiterbarkeitshöhe an die Brüstung von < 8 m definiert
Gebäudeklasse 4
Sonstige Gebäude bis zu einer Hochhausgrenze von 22 m.
Gebäudeklasse 5
Hochhäuser > 22 m. Diese Bauwerke wurden in die Tabelle 6.4 wegen der fehlenden Anwendung im Ziegelbau
nicht aufgenommen.
Freistehendes Wohngebäude geringer Höhe
• An der Giebelseite rechnerischer Abstand:
(3 m+1/3 x 2) x 0,8 = 2,9 m
An den Traufseiten von:
(3 m + 0 m Dach) x 0,8 = 2,4 m
• Keine Anforderungen an Wände, Pfeiler und Stützen wenn Abstand zur Nachbargrenze von 5 m bzw. 10
m eingehalten ist. Bei geringerem Abstand Wände in feuerhemmender Bauart oder aus nichtbrennbaren
Baustoffen
• Harte Bedachung erforderlich. Weiche Bedachung nur wenn Abstände zu den Grundstücksgrenzen
mind. 12 m betragen.
07 / 13
Wohngebäude mit nicht mehr als zwei Wohnungen
• Abstandsflächen
an der Rückseite:
(2 x 2,7) x 0,8 = 4,3 m
an der Vorderseite:
2,7 m x 0,8 = 2,16 m
an der Giebelseite (mittlere Wandhöhe):
([1,35 m + 2,7 m] + 1/3 x 3,5 m) x 0,8 = 4,17 m
• Wände, Pfeiler, Stützen und Decken sind in F 30-B zu errichten. Im UG müssen tragende Wände F 30AB entsprechen.
• Brandwände nicht erforderlich, Gebäudeabschlusswand um Nachbargebäude muss öffnungslos in der
Bauart F 90-AB errichtet und bis unmittelbar unter die Dachhaut geführt werden.
• Harte Bedachung erforderlich. Öffnungen mind. 1,25 m von der Gebäudeabschlusswand entfernt sein.
• Aufstellung der Heizöltanks in besonderen Raum. Wände, Stützen und Decken feuerbeständig, keine
Leitungen durchgeführt (außer für diesen Raum notwendige Leitungen, Heizrohrleitungen, Wasser- und
Abwasserleitungen). Tür zum Heizöllagerraum muss feuerhemmend und selbstschließend (T 30) sein.
Gebäude geringer Höhe
•
•
•
•
Abstandsflächen s. Wohngebäude mit nicht mehr als zwei Wohnungen
Ein außenliegender, durchgehender Treppenraum für jede notwendige Treppe erforderlich.
Tragende und aussteifende Wände müssen der Bauart F 30 entsprechen, im UG F 90-AB, ebenso die
Treppenraumwände.
Harte Bedachung erforderlich
Gebäude mittlerer Höhe
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Rettungswege auf dem Gelände:
Geradliniger Zu- oder Durchgang
Tiefe der Abstandsfläche bemisst sich nach der Wandhöhe,; senkrecht zur Wand; Höhe von
Dächern, sowie von Giebelflächen im Bereich des Daches, werden zu einem Drittel angerechnet.
=H. Die Tiefe der Abstandsfläche beträgt 1H, mind. 3 m. In Kerngebieten genügt eine Tiefe von 0,5
H, mindestens 3 m.
In jedem Geschoss müssen für jede Nutzungseinheit zwei voneinander
unabhängige
Rettungswege erreichbar sein
Jede notwendige Treppe muss in einem eigenen Treppenraum liegen, der durchgehend ist und an
einer Außenwand liegt.
Tragende Wände, Pfeiler und Stützen müssen feuerbeständig sein
Nichttragende Außenwände sind aus nichtbrennbaren Baustoffen oder mind. feuerhemmend
herzustellen. Oberflächen von Außenwänden sowie Außenwandverkleidungen , Dämmstoffe und
Unterkonstruktionen sind aus schwerentflammbaren Baustoffen herzustellen.
Trennwände zwischen Wohnungen und zwischen Wohnungen und fremden Räumen müssen
feuerbeständig und bis unter die Rohdecke geführt werden
Decken und ihre Unterstützungen sind feuerbeständig herzustellen. (Nicht im oberste Geschosse
von Dachräumen).
Brandwände sind herzustellen zum Abschluss von Gebäuden, bei denen die Abschlusswand bis zu
2,50 m von der Nachbargrenze errichtet wird.
Brandwände sind herzustellen zur Unterteilung ausgedehnter Gebäude (Abstände höchstens 40m),
Öffnungen sind unzulässig.
Bedachungen müssen gegen Flugfeuer und strahlende Wärme widerstandsfähig sein (harte
Bedachung)
07 / 14
•
Aufzüge im Innern von Gebäuden müssen eigene Schächte in feuerbeständiger Bauart haben. In
einem Aufzugsschacht dürfen bis zu drei Aufzüge liegen.
Brandschutzkonzept für ein Hochhaus
Hochhäuser sind Gebäude, in denen der Fußboden des obersten Geschosses, in dem Aufenthaltsräume
vorhanden sind, mehr als 22 m über der festgesetzten Geländeroberfläche liegt. Entscheidendes Kriterium für
Hochhäuser ist, dass der zweite Rettungsweg nicht mehr über Rettungsgerät der Feuerwehr sichergestellt
werden kann. Die zwei voneinander unabhängigen Rettungswege, die in den Bauordnungen gefordert werden,
müssen baulich sichergestellt werden. Durch die langen vertikalen Rettungswege müssen auch höhere
Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauern der Bauteile gestellt werden. Je höher das Gebäude ist, desto
größer werden die Anforderungen, so z. B.:
• Ab 30 m: Wand- und Deckenverkleidungen nichtbrennbar
• Ab 60 m: Tragwerk F 120-A
• Ab 200 m: weitergehende Sicherheitsanforderungen.
• Für Feuerwehrfahrzeuge muss eine befahrbare Zufahrt bis zu den für die Feuerwehr geeigneten
Eingängen zu den Treppenräumen der Hochhäuser und bis zu den Einspeisungsstellen der
Steigleitungen angelegt werden. Ausreichend große Bewegungsflächen müssen ausgebildet werden.
• Mindestens zwei Treppen oder statt zweier Treppen eine Treppe in einem Sicherheitstreppenraum (an
der Außenwand liegend) sind notwendig. Sind zwei oder mehr notwendige Treppen vorhanden, so
müssen sie entgegengesetzt und in verschiedenen Rauchabschnitten liegen. Rettungswege möglichst
kurz (höchstens 25 m Entfernung). Treppenräume dürfen Öffnungen nur zu allgemein zugänglichen
Fluren, Sicherheitsschleusen, Vorräumen oder ins Freie haben.
• Treppenläufe und Podeste müssen geschlossen und feuerbeständig sein. Geländer müssen aus
nichtbrennbaren Baustoffen bestehen.
• Tragende Wände, Pfeiler und Stützen müssen mind. Feuerbeständig sein und aus nichtbrennbaren
Baustoffen bestehen (F 90-A).Die nichttragende Außenwände, aber auch Umwehrungen, Verglasungen,
Blenden und Sonnenschutzvorrichtungen, müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen.
• Die Wand- und Deckenverkleidungen und deren Befestigungen müssen in Rettungswegen aus
nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. Das gilt auch für ihre Halterungen. Anstriche, Tapeten und
Beschichtungen sind in Rettungswegen bis zu 0,5 mm Dicke jedoch zulässig, wenn sie in eingebautem
Zustand mind. Schwerentflammbar sind und wenn keine Bedenken wegen Rauchentwicklung und
Toxizität bestehen. Verkleidungen außerhalb von Rettungswegen müssen mind. Aus
schwerentflammbaren Baustoffen bestehen.
• Brandwände s. mittlerer Höhe.
• Das Tragwerk der Dächer, die Dachschalung sowie Dachaufbauten einschließlich der Verkleidungen
müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. Handelt es sich um Flachdächer, die zum Begehen
bestimmt sind, müssen sie der Feuerwiderstandsklasse F 90-A entsprechen. Das gilt auch für die
Umwehrungen.
Weitere Information unter:
http://www.tischler.de/betriebe/technik/hom-normen.htm
Quellen:
- Neufert
- DIN 4102
- Grundwissen Bau
- Brandschutzplanung für Architekten und Ingenieure (Löbbert / Pohl / Thomas)
- Baulicher Brandschutz
- Brandschutzatlas
- Internet
07 / 15
08_Mauersteine in Außenwänden
Inhaltsverzeichnis:
1. Allgemeines
S.2
2. Steinsorten
S.3
3. Steinformate
S.4
4. Kalksandstein
S.5
4.1 Herstellung
S.5
4.2
Steinformate
S.7
4.3
Steinarten
S.8
4.4
Berechnungsgewichte von KS Wänden
S.9
4.5
Schallschutzeigenschaften
S.10
4.6
Wärmeschutz
S.10
4.7
Brandschutz
S.11
5. Mauerwerksverbände
S.11
6. Mörtelarten
S.12
Bearbeitet von: Alexander Hamm; Christian Kinzler
08 / 1
1. Allgemeines
Charakteristikum des Mauerwerks ist die Einheit von Tragwerk und Hülle. Im Gegensatz zum Skelettbau indem
die Wand zum Ausbauelement wird, das sich nur selbst trägt, allenfalls Aussteifungsfunktion hat und damit von
vorneherein ein zweischichtiges Erscheinungsbild mit sich bringt, müsste das Mauerwerk eigentlich die
homogenste aller denkbaren Erscheinungsformen sein. Im anonymen Bauen der vorindustriellen Vergangenheit,
ist das auch so gewesen. Das Material ergibt sich aus der Verfügbarkeit, die Dimensionierung und der
Schichtaufbau aus jahrhundertealten handwerklichen Regeln. Mehr und mehr erkennen wir heute im Zeitalter der
umfassenden Physikalischen Erkenntnisse und des technischen Fortschritts, die Richtigkeit und Gültigkeit
solcher Erfahrung. Gleichwohl, die Ansprüche sind gestiegen und dementsprechend sind die Möglichkeiten
zahlreich. So sehen wir uns heute einer breiten Palette von Ausführungsmöglichkeiten und unterschiedlichem
schichtweißem Aufbau gegenüber mit deren Hilfe die einstmals lapidare Erscheinungsform von
Mauerwerksbauten sich vielfältig wandelt. Dabei stehen neben der Erfüllung der Forderung nach:
• Schutz vor Regen und Wind
• Dämmung gegen Lärm, Kälte und Hitze
• Speicherung der Eigenwärme aus dem Raum
eine ganze Reihe von Kriterien deren subjektive Interpretation über die messbaren Regeln hinausreicht. So ist
der Grad des Abschlusses vor der Umwelt oder die Öffnungen zum Einlass von Licht und Luft zwar abhängig
von der Lage des Gebäudes, von der Klimazone, und vielen anderen objektivierbaren Faktoren, es gibt aber
noch das Bedürfnis etwas darzustellen was immateriell begründet ist- und das entzieht sich weitgehend einer
regelhaften Beschreibung.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Sonneneinstrahlung
Regen und Feuchtigkeit in der Luft
Schalleinwirkung
Windkraft
Wärmestrom im Sommer
Wärmestrom im Winter
Kondensierter Wasserdampf
Diffundierender Wasserdampf
08 / 2
2. Steinsorten
Im wesentlichen sind 7Mauersteinarten zu unterscheiden:
Mauerziegel:
• Vollziegel
• Hochlochziegel
• Leichthochlochziegel
• Hochfeste Ziegel
• Hochfeste Klinker
• Keramikklinker
• Leichtlanglochziegel
• Leichtlanglochziegelplatten
DIN 105 Teil 1-5
Kalksandsteine:
• Vollsteine
• Lochsteine
• Blocksteine
• Hohlblocksteine
• Plansteine
• Vormauersteine
• Verblender
DIN 106 Teil 1-2
Porenbetonsteine:
• Blocksteine
• Plansteine
DIN 4165
• Bauplatten
• Planbauplatten
DIN 4166
Leichtbetonsteine:
• Hohlblöcke
DIN 18151
• Vollsteine
• Vollblöcke
DIN 18152
Betonsteine:
• Mauersteine aus Beton
DIN 18153
Hüttensteine:
• Vollsteine
• Lochsteine
• Hohlblocksteine
DIN 398
Natursteine:
• Erstarrungsgestein
• Schichtgestein
• Metamorphe (umgewandelte Steine)
08 / 3
615
115
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
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٠
٠
٠
٠
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٠
٠
٠
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٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
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٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
٠
Porenbeton Block und
Plansteine DIN 4165
٠
٠
٠
٠
Hohlblöcke
DIN 18153
٠
٠
٠
٠
Länge:332, 399, 499, 599, 624 mm
Höhe: 199, 249 mm
Dicke: 175 - 365 mm
DF
NF
2 DF
3 DF
3,2DF
3,75DF
4 DF
5 DF
5,4 DF
6 DF
6 DF
7,5 DF
7,9 DF
8 DF
8 DF
8,9 DF
9 DF
9 DF
10 DF
10 DF
11 DF
12 DF
12 DF
12 DF
12 DF
15 DF
15 DF
16 DF
20 DF
10 DF
15 DF
18 DF
25 DF
12,5DF
Leichtbeton VollSteine DIN 18152
52
71
113
113
113
113
113
113
155
175
115
175
155
238
115
175
175
238
238
115
175
238
238
238
175
238
175
238
238
240
Leichtbetonhohlblocksteine DIN18151
115
115
115
175
145
175
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
365
175
300
300
300
240
365
175
240
300
300
240
300
115
175
240
300
300
Hüttensteine
DIN 398
240
240
240
240
300
300
240
300
240
240
365
300
365
240
490
365
240
365
240
490
365
365
240
490
490
365
490
490
490
615
Kalksandsteine
DIN 105
h
(mm)
Leichthochlochziegel
DIN 105
b
(mm)
Ziegel DIN 105
l
(mm)
Größenbezeichnung
3.Steinformate
٠
٠
08 / 4
4. Kalksandstein
4.1 Herstellung
Kalksandsteine sind Mauersteine, die aus kalk- und kieselsäurehaltigen Zuschlägen hergestellt, nach innigem
Mischen geformt, verdichtet und unter Dampfdruck (im Autoklaven) gehärtet werden. Die Festigkeitsbildung bei
den Kalksandsteinen (und auch bei den Porenbetonsteinen) erfolgt durch Reaktion des Kalkhydrates mit dem
SiO² des Quarzsandes. Diese Reaktion findet im Autoklaven (Härtekessel) bei hohem Druck und hohen
Temperaturen die für die Reaktion bzw. deren Beschleunigung erforderlich sind, statt. Es entstehen
Calciumsilikathydrate, die den Hydrationsprodukten des Zements ähnlich sind und hohe Festigkeiten ergeben.
Nach dem Verlassen des Autoklavens und einer ausreichenden Abkühlung sind die Kalksandsteine
verwendungsfähig. Sie besitzen nahezu ihre Endeigenschaften, eine gewisse Nacherhärtung (max. 10 bis 20%
Druckfestigkeitszuwachs) ist möglich.
Kalksandvormauersteine ( mindestens Druckfestigkeitsklasse 12, ausreichender Frostwiederstand ) und
Kalksandverblender ( mindestens Druckfestigkeitsklasse 20, besondere Anforderungen an Maßhaltigkeit,
Ausblühneigung, Verfärbungen und Frostwiederstand ) sind für Sichtmauerwerk mit unterschiedlichen
Anforderungen bestimmt.
Für Kalksandsteine gelten folgende Kurzbezeichnungen:
KS
KSL
KSVm
KSVb
KSVm L
KSVbL
Voll-und Blocksteine
Loch und Hohlblocksteine
KS-Vormauersteine
KS-Verblender
KS-Vormauersteine
KS-Verblender
Schematische Darstellung der Herstellung von Kalksandstein
08 / 5
4.2 Steinformate
KS-Verblender
KS-Hintermauerst
DF
KS-R-Steine
KS-R-Blocksteine
KS-R-Plansteine
KS-Bauplatte
KS-R-Plansteine
KS-Planelemente
4DF(240)
KS-P7
NF
5DF(300)
8DF(115)
2DF
6DF(365)
10DF(150)
3DF
4DF(115)
12DF(175)
08 / 6
4DF(115)
5DF(150)
13,5DF(200)
5DF
6DF(175)
16DF(240)
6DF(115)
8DF(240)
20DF(300)
10DF(300)
4.3 Steinarten
Die DIN 106 enthält 2 Teile, in denen die nachfolgend aufgeführten Steinarten und Gruppen beschrieben sind:
Teil 1
• Vollsteine
• Lochsteine
• Blocksteine
• Hohlblocksteine
Teil 2
• Vormauersteine
• Verblender
DIN 106 Teil A1
• Plansteine
KS-Vollsteine(KS)
sind Mauersteine mit einer Steinhöhe < 113mm, deren Querschnitt durch Lochung senkrecht zur Lagerfläche bis
zu 15% gemindert sein darf.
08 / 7
KS-Lochsteine(KSL)
sind, abgesehen von durch durchgehenden Grifföffnungen, fünfseitig geschlossene Mauersteine mit einer
Steinhöhe < 113 mm, deren Querschnitt durch Lochung senkrecht zur Lagerfläche um mehr als 15% gemindert
sein darf.
KS-Blocksteine(KS)
sind, abgesehen von durch durchgehenden Grifföffnungen, fünfseitig geschlossene Mauersteine mit Steinhöhen
< 113 mm, deren Querschnitt durch Lochung senkrecht zur Lagerfläche bis zu 15% gemindert sein darf.
KS-Hohlblocksteine(KSL)
sind, abgesehen von durch durchgehenden Grifföffnungen, fünfseitig geschlossene Mauersteine mit einer
Steinhöhe > 113 mm, deren Querschnitt durch Lochung senkrecht zur Lagerfläche um mehr als 15% gemindert
sein darf.
KS-Plansteine(KS(P))
sind Voll-, Loch-, Block- und Hohlblocksteine, die in Dünnbettmörtel zu versetzen sind. Es werden erhöhte
Anforderungen an die zulässigen Abweichungen für die Höhe gestellt
KS-Bauplatten mit d<11,5 cm
Meist mit umlaufenden Nut-Feder-System werden vorzugsweise im Dünnbettmörtel verarbeitet. Abweichend von
KS-R-Blocksteinen und großformatigen KS-R-Plansteinen werden die Stossfugen Grundsätzlich vermörtelt.
KS-Planelemente(KS-PE)
werden in kompletten Wandbausätzen gefertigt und inklusive aller Pass-und Ergänzungssteine zusammen mit
EDV-Versetzplänen auf die Baustelle geliefert. Geräte, Zubehör und Hilfsmittel können vom Lieferwerk bezogen
und zum Teil gemietet werden.
Durch die Komplettlieferung aus einer Hand wird ein besonders hoher Rationalisierungseffekt erreicht.
KS-Planelemente werden in den Steinrohdichtklassen 1,8 und 2,0 in den Steinfestigkeitsklasse 12 und 20
hergestellt. (bevorzugt werden sie in der Steinrohdichtenklasse 2,0 und der Steinfestigkeitsklasse 20 angeboten.)
Die zulässige Druckspannung ist gegenüber Mauerwerk nach DIN 1053 erhöht.
KS-Vormauersteine(KS Vm)
sind frostbeständige Kalksandsteine (25-facher Frost-,Tau-Wechsel) mindestens der Festigkeitsklasse 12.
KS-Verblender(KS Vb)
Sind frostbeständige Kalksandsteine mindesten der Festigkeitsklasse 20. An sie werden bezüglich der
Frostbeständigkeit (50 Frost-Tau-Wechsel), Ausblühungen und Verfärbungen sowie Maßabweichungen erhöhte
Anforderungen gestellt. Für die Herstellung der KS-Verblender werden besonders ausgewählte Rohstoffe
verwendet. KS Verblender müssen werkseitig frei sein von schädlichen Einschlüssen oder anderen Stoffen, die
später zu Abblätterungen, Kavernenbildung und anderen Gefügestörungen sowie zu Ausblühungen und
Verfärbungen führen können, die das Aussehen der unverputzten Wände dauernd beeinträchtigen.
Das KS Bausystem
Die KS-Industrie versteht ihre Produkte als Komplettlösungen eines Bausystems. Für diese Bausysteme werden
deshalb, abhängig von regionalen Gegebenheiten, Geräte, Zubehör und Hilfsmittel von den Vertriebs- und
Beratungsgesellschaften oder direkt von den örtlichen KS Werken, angeboten. Dazu gehören Versetzgeräte
Mörtelschlitten, weißer Dünnbettmörtel, Edelstahlflachanker, Luftschichtanker usw.
08 / 8
KS-Norm
Steinart
Druckfestigkeitsklasse
Rohdichteklasse
Format
Wanddicke
(bei Steinen mit
Nut-Feder-System an
den Stirnflächen
sowie bei Griffhilfen)
DIN 106 – KSL-R – 12 – 1,2 – 8 DF ( 240 )
Hohlblochstein mit NutFeder-System
mind.12N/mm²
1,01 bis
1,20 kg/dm³
248٠240٠238
240mm
Berechnungsgewichte von KS Wänden nach DIN 1055
Rohdichteklasse
nach DIN 106
Berechnungsgewicht ( KN / m² ) für die Wanddicken d ( cm )
(ohne Putz )
0,6
Rechenwert
für
Eigenlasten
nach DIN
1055 Teil 1
KN / m³
8
0,7
9
1,04
1,58
2,16
2,70
3,29
0,8
10
1,15
1,75
2,40
3,00
3,65
0,9
11
1,27
1,93
2,64
3,30
4,02
1,0
12
1,38
2,10
2,88
3,60
4,38
1,2
14
1,61
2,45
3,36
4,20
5,11
1,4
15
1,73
2,63
3,60
4,50
5,48
1,6
17
1,96
2,98
4,08
5,10
6,21
1,8
18
2,07
3,15
4,32
5,40
6,57
2,0
20
2,30
3,50
4,80
6,00
7,30
2,2
22
2,53
3,85
5,28
6,60
8,03
11,5
17,5
Wanddicke
24
30
36,5
0,92
1,40
1,92
2,40
2,92
Steinrohdichte
Kalksandsteine sind in Rohdichteklasse 0,6 – 2,2 genormt, Vormauersteine und Verblender in den
Rohdichteklassen 1,0 – 2,2. ( Bevorzugt werden die Rohdichteklassen 1,2 – 2,0 ).
Druckfestigkeit
Kalksandsteine sind in Festigkeitsklassen 4 – 6 – 8 – 12 – 20 – 28 – 36 – 48 – 60 genormt, KS Vm und KS Vb in
den Festigkeitsklassen 12 bzw. 20 bis 60 ( KS Vb > 20 ).
08 / 9
Die Festigkeitsklassen 36, 48 und 60 sind auf Sonderfälle beschränkt. ( Bevorzugt werden die Festigkeitsklassen
12 –20 – 28).
4.4 Schallschutzeigenschaften
Der Kalksandstein ist durch seine hohe Rohdichte, auch bei schlanker Ausführung, ein sehr guter
„Schalldämmstein“.
Beispiele für mindest- Wanddicke und Steinrohdichtenklasse von Wänden in üblicher Ausführung zur Erfüllung
der Anforderungen nach DIN 4109
Anforderungen Wanddicke
in cm
nach
DIN 4109
(Wandgewicht
in kg7m²)
67dB
2x11,5
(490kg/m²)
2x17,5
57 dB
30
(580kg/m²)
55dB
24
(490kg/m²)
30
53dB
24
(410kg/m²)
52dB
17,5
(380kg/m²)
24
47dB
11,5
(250kg/m²)
17,5
42dB
7
(160kg/m²)
11,5
37dB
7
(105kg/m²)
NM
ohne Putz
NM
2x10mm
Putz
NM
2x15mm
Putz
DM
ohne Putz
DM
2x10mm
Putz
DM
2x15mm
Putz
KS1,6
KS2,0
KS2,2
KS1,4
KS2,0
KS2,0
KS1,4
KS2,0
KS1,6
KS2,0
KS2,2
KS1,4
KS2,0
KS2,0
KS1,4
KS2,0
KS1,8
KS1,8
KS2,0
KS1,6
KS1,8
KS2,0
KS1,6
KS1,6
KS2,2
KS1,8
KS1,8
KS2,0
KS1,8
KS1,8
KS2,0
KS1,6
KS1,6
KS1,8
KS1,6
KS1,6
KS1,6
KS1,6
KS1,4
KS1,4
-
KS2,0
KS1,4
KS1,8
KS1,2
KS1,6
KS1,0
-
KS1,8
KS1,6
KS1,6
KS1,4
KS1,6
KS1,4
KS1,4
-
KS2,0
KS1,6
KS1,8
KS1,4
KS1,8
KS1,0
-
4.5 Wärmeschutz
Wärmeschutztechnische Rechenwerte von Kalksandsteinen
Wärmedurchlasswiederstand s/λR[(m²K)/W] bei Dicke in (m)
RohdichteλR-Wert
µ-Wert
klasse
W/(mK)
0,115
0,175
0,24
0,30
0,365
1,0
0,50
0,35
0,48
0,60
0,73
1,2
0,56
5/10
0,21
0,31
0,43
0,54
0,65
1,4
0,70
0,16
0,25
0,34
0,43
0,52
1,0-1,4
0,77
5/10
0,14
0,23
0,31
0,83
0,47
1,6
0,79
0,15
0,22
0,30
0,83
0,46
1,8
0,99
15/25
0,12
0,18
0,24
0,30
0,37
2,0
1,1
0,10
0,16
0,22
0,27
0,33
2,2
1,3
0,09
0,13
0,18
-
08 / 10
4.6 Brandschutz
Für KS- Wände wurden zahlreiche Nachweise in Verbindung mit Dünnbettmörtel, der die Vorteile der KSBauweise hinsichtlich Brandschutz unterstützt, geführt.
Es wurden nachgewiesen, dass KS-Konstruktionen auch ohne Stoßfugen-vermörtelung, knirschgestossen im
Sinne von DIN 1053, Feuerwiederstandsklassen bis F 180 bei Beachtung der jeweils erforderlichen
Mindestwanddicke erreichen. Zusatzmaßnahmen, wie Verspachtelung oder Putz, sind nicht erforderlich. Die
Aussage gilt auch für KS-Steine mit Nut und Federsystem.
Mindestwanddicken für nichttragende/tragende, raumabschließende KS-Wände nach DIN 4102 Teil 4
Wände mit
Mindestdicke d in mm für die
Feuerwiederstandsklasse-Benennung
• Normalmörtel
• Dünnbettmörtel
• Leichtmörtel
Kalksandsteine nach DIN 106
F30-A
F60-A
F90-A
F120-A
F180-A
Teil1: Voll- Loch-Block–und Hohlblocksteine
70
115
115
115
175
Teil1 A1: Voll-Loch-Block-Hohlblock-und Plansteine
(50)
(70)
(100)
(115)
(140)
Nichttragende
Teil2 Vormauersteine und Verblender
Tragende
Ausnutzungsfaktor α2=0,2
115
115
115
115
175
(115)
(115)
(115)
(115)
(140)
115
115
115
140
200
(115)
(115)
(115)
(115)
(140)
115
115
115
200
240
(115)
(115)
(115)
(140)
(175)
Die Klammerwerte gelten für Wände mit beidseitigem Putz nach DIN 18550 Teil 2 MG PIV oder DIN 18550 Teil 4
Leichtmörtel.
Der Ausnutzungsfaktor α2 ist das Verhältnis der vorhandenen Beanspruchung zu der zulässigen Beanspruchung
nach DIN 1053 Teil 1 ( vorh.σ / zul.σ ). Weitere Angaben zur Bemessung der tragenden Wände können DIN
4102 Teil 4 entnommen werden.
5. Mauerwerksverbände
Unter Verband versteht man das regelgebundene waagerechte, fluchtrechte Aneinanderreihen und
lotrechtschichten von Steinen zu Mauerwerk.
Schulverbände:
Hierbei müssen Stossfugen und Lagerfugen zweier Schichten um ein festgelegtes Überbindemaß überdeckt sein
(Überbindmaß ü ≥ 0,4٠Steinhöhe ≥ 45mm). Der Zweck des Mauerverbandes im Baugefüge ist es, Lasten und
Kräfte gleichmäßig im Mauerwerk zu verteilen. Das Aussehen einer nach der Überbinde-Regel gemauerten
Wand dass die Mindestanforderungen angibt ist in der Regel unbefriedigend. Größtmögliche, d.h. mittige
Überbindung ist anzustreben. Sie wird durch Schulverbände meist erreicht.
08 / 11
Beispiele für Schulverbände:
• Läuferverband
• Binderverband
• Blockverband
• Kreuzverband
Des weiteren sind Endverbände, Eckverbände, Stossverbände und Kreuzverbände zu nennen.
Verblendverbände ( Zierverbände )
Während Schulverbände so ausgebildet sind, dass ihr Mauergefüge Lasten und Kräfte über den gesamten
Wandquerschnitt gleichmäßig verteilt, bilden Zierverbände vor einer tragenden Wand eine schmückende Schale.
Sie trägt sich nur selbst.
Beispiele für Zierverbände:
Historischer Verbände
• Holländischer Verband
• Märkischer Verband
• Gotischer Verband
• Schlesischer Verband
Wilde Verbände:
• Wilder Verband
• Läuferverband ¼ Stein lotrecht versetzt
• Läuferverband ¼ Stein schräg versetzt
6. Mauermörtel
Mauermörtel ist ein Gemisch von Sand, Bindemittel und Wasser, gegebenenfalls auch Zusatzstoffe und
Zusatzmittel.
Normalmörtel(NM)
Normalmörtel sind baustellengefertigte Mörtel oder Werksmörtel mit Zuschlagarten nach DIN 4226-1
Leichtmörtel(LM)
Leichtmörtel sind Werk-Trocken oder Werk-Frischmörtel mit einer Trockenrohdichte < 1,5 kg/dm³, mit
Zuschlagsarten nach DIN4226-1 und 4226-2 sowie Leichtzuschlag, dessen Brauchbarkeit nach den
bauaufsichtlichen Vorschriften nachgewiesen ist.
Dünnbettmörtel(DM)
Dünnbettmörtel sind Werk-Trockenmörtel aus Zuschlagarten nach DIN 4226-1 auf einem Grösstkorn von 1,0 mm,
Zement nach DIN1164-1 sowie Zusätzen. Die organischen Bestandteile dürfen einen Massenanteil von 2% nicht
überschteiten.
Quellen:
•
•
•
•
•
Kalksandstein DIN 1053-1
Mauerwerksatlas
Hebel Porenbetonhandbuch
http://www.kalksandstein.de
http://www.wertsachsen.de
08 / 12
09_Glasfassaden
Inhaltsverzeichnis
I.
Entwicklung des Glases – Geschichtlicher Abriss
II.
Prinzipieller Aufbau von Glasfassaden
III.
Möglichkeiten einer Verknüpfung von Funktionselementen
IV.
Verschiedene Ganzverglasungsvarianten
V.
Beispiele
Quellenangaben
Balkow Schuler Sobek
Glasbau Atlas
Institut für Internationale Architektur-Dokumentation GmbH, München
Michael Wigginton
Glas in der Architektur
Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart
Internetrecherche
Bearbeitet von: Linda Bohorc Raphael Becker
09 / 1
09_Glasfassaden
I. Entwicklung des Glases – Geschichtlicher Abriss
Glas ist vielleicht das interessanteste Material, das der Mensch je erdeckt hat. Seine facettenreiche
Beschaffenheit und seine Nützlichkeit begleiten uns ein Leben lang und die Tatsache, dass die Grundsubstanz in
Form von Quarzsand in unerschöpflichen Mengen vorhanden und daher billig ist, hat dem Glas einen
einzigartigen Platz in der Geschichte der Artefakte und Technologie verschafft und es zu einem ganz besonderen
Material gemacht.
Das Glas wurde vor etwa 4000 Jahren im östlichen Mittelmeergebiet entdeckt. Wahrscheinlich als Klumpen
herabgetropfter Glasur, vermischt mit der alkalischen Asche des Feuers in einem alten Töpferofen.
Schon um 1500 v. Chr. gab es im alten Ägypten Gefäße aus Formglas und Kenntnisse über die Herstellung
waren bis in die Gegend des heutigen Venedig und ins österreichische Reich vorgedrungen.
Ungefähr 2000 Jahre nach der ersten Entdeckung kam mundgeblasenes Glas auf, und es wurde möglich, dünne
kleine Glasscheiben herzustellen. Diese waren stark genug um in Fenstern verwendet zu werden.
09 / 2
09_Glasfassaden
Die Technik verbreitete sich von Syrien über Ägypten in den ganzen Mittelmeerraum. Die Römer produzierten
schon Glasscheiben bis zu einer Größe von 100cm auf 70cm. In Pompeji war das Badehaus mit 100 x 70 cm
großen und 12 mm dicken Scheiben verglast. Typisches Fensterglas war immer über 3 mm dick und grünbläulich
gefärbt.
Das vordringen der Römer in den Norden Europas führte zur Entwicklung von Verglasungen, wie wir sie heute
noch kennen. In den Saône- und Rheinprovinzen entstand eine Glasindustrie. Berühmt waren die Glashütten von
Köln und Trier. In Trier war das Lateinische Wort "glesum" gebräuchlich . Es war germanischen Ursprungs und
bedeutete durchsichtig/glänzend. Daraus wurde das Wort GLAS.
In der Gotik wurde das Bauen mit Glas unverzichtbar. Da immer filigraner und offener gebaut wurde, die Bauten
aber trotzdem wegen dem Klima nicht offen sein durften. Da man noch keine großflächigen stabilen
Glasscheiben herstellen konnte, baute man Konstruktionen aus Blei, in die entweder gewalzte oder
rundgeblasene Glasscheiben eingesetzt wurden.
Die Fenster in den Sakralbauten sind somit nicht aus Kunsthandwerklichen Gründen so filigran und
unverwechselbar geworden, sonder es wäre gar nicht anders zu verwirklichen gewesen.
Eine der bedeutendsten Momente in der Geschichte des Glasbaus waren jedoch die Planung und Verwirklichung
der ersten Gewächshäuser Ende des 16. Jahrhunderts. Es wurden zum ersten mal Gebäude realisiert, die voll
und ganz aus Glas bestanden. Es war erstens eine bauliche Meisterleistung und zweitens sollte es die zukünftige
Architektur fundamental neu prägen. Es war möglich ganze Gebäudefassaden nur aus Glas zu konstruieren.
09 / 3
09_Glasfassaden
II. Prinzipieller Aufbau
Beim Aufbau der Verglasung könne vier wesentliche Funktionselemente unterschieden werden, die in
unterschiedlicher Weise miteinander verknüpft werden.
1. Das Verglasungselement
Beispiele: Die einfache Glasscheibe, das Isolierglaselemente, raumabschließende Elemente inklusive Rahmen
mit weiteren integrierten Funktionen wie Sonnenschutz, Schallschutz, Sichtschutz, transparenter
Wärmedämmung, Photovoltaik, etc.
2. Die Tragkonstruktion
Die T ist die Unterkonstruktion, auf der die Glasscheibe und die Verglasungselemente befestigt werden und an
die alle Lasten weitergegeben werden.
3. Die Befestigung
Die lastübertragenden Elemente
4. Die Fuge
Elemente des Dichtungsanschlusses
09 / 4
09_Glasfassaden
III. Grundsätzliche Möglichkeiten einer Verknüpfung der Funktionselemente
1. Die Funktionsverknüpfung
Bsp.: Klassische Pressleistenverglasung
Die beiden Funktionsketten sind miteinander verknüpft und können nicht separat montiert bzw. gelöst werden.
2. Die Doppelfunktion
Bsp.: Stuctural Sealant Glazing
Die Befestigungs- und Fügungselemente sind identisch, der Silikonklebstoff erfüllt also eine Doppelfunktion.
3. Die Funktionstrennung
Bsp.: Punkthalterverglasung
Die Funktionen sind getrennt und können separat montiert bzw. gelöst werden.
09 / 5
09_Glasfassaden
IV. Verschiedene Ganzverglasungsvarianten
1. Die Bleiverglasung
Die Bleiverglasung stellt die älteste Technik dar, mit der aus kleinen handgefertigten Scheiben größere,
zusammenhängende Glastafeln gefertigt werden. Die Einzelscheiben werden dabei in H-förmige Bleiruten
eingelegt und festgeklopft. Der feste Zusammenhalt der Verglasung beruht auf den teilweisen
Hinterschneidungen der Einzelscheiben sowie auf der satten Einbettung der Scheiben in der Bleirute, die
teilweise durch nachträgliches Ausschlämmen mit einer Kittmasse zusätzlich verbessert wird.
2. Falz mit Kittfase
Diese Verglasungstechnik beruht auf der Einbettung der Glasscheiben in einen offenen Falz mit Hilfe einer
Kittfase. Der Rahmen besteht aus metallischen Guss- und Walzprofilen. Bei der Montage wird die Scheibe
zunächst eingerichtet und fixiert, danach wird der Falzraum mit einer Kittfase vollsatt verfüllt. Auf diese Weise
wurden lange Zeit einfache und anspruchsvolle Werkstatt und Gewächshausverglasungen hergestellt, die wegen
der kleinformatigen Ausfachung mit dünnen Scheiben billig und reparaturfreundlich waren.
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09_Glasfassaden
3. Falz mit Glashalteleiste
Die zeitlich auf die Bleiverglasung sowie den Falz mit Kittfase folgende Entwicklung ist durch eine immer stärkere
Differenzierung der Befestigungs- und Dichtungsfunktionen gekennzeichnet. So wurde als nächstes zur
zuverlässigen Befestigung der Glasscheiben an der Unterkonstruktion bei Windsog eine Glashalteleiste
eingeführt. Damit ergab sich automatisch die Differenzierung von äußerer und innerer Dichtungsebene und damit
die Entstehung des Falzraumes. Man unterscheidet zwischen ausgefüllten und dichstofffreien Falzräumen.
Ausgefüllte Falzräume werden nur noch bei Einscheibenglas verwendet. Bei allen anderen Verglasungen ordnet
man dichtstofffreie Falzräume an. Diese besitzen stets eine Drainage, um das Fugen- bzw. Kondenswasser
gezielt abführen zu können.
4. Verglasungsprofil mit Pressleiste
Mit der fortschreitenden Entwicklung vom klassischen Fensterbau hin zum modernen Fassadenbau, bzw. von der
Lochfassade zur Vorhangfassade, treten anstelle der im Mauerwerk eingelassenen Rahmen mit Glashalteleisten
spezielle, auf einer Unterkonstruktion montierte Verglasungsprofile. Sie ermöglichen großflächige Verglasungen.
An die Stelle der Glashalteleiste tritt eine Pressleiste, die zwei aneinandergrenzende Fassadenelemente fasst.
Bei einer Verglasung mit Pressleisten werden die beiden Dichtungsebenen im allgemeinen durch vorgeformte
dauerelastische Profile aus Silikon oder ähnlichen Werkstoffen geformt. die Profile werden durch die Pressleiste
auf das Glas gedrückt. Das Eindringen von Wasser wird durch die Form des Dichtungsprofils mit Lippen oder
hintereinandergestellten Lamellen verhindert.
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09_Glasfassaden
5. Punktlagerung am Rand
Das System aus tragendem Profil und durchgeschraubter Pressleiste kann mit freien Rändern kombiniert und
alteriert werden, so dass im Extremfall die Glasscheibe nur noch punktuell am Rand gelagert und gehalten wird.
An den Freien Rändern findet keine Kraftübertragung mehr statt, nur die Dichtfunktionen müssen hier erfüllt
werden.
6. Punktlagerung mit Bohrung
Die Befestigung der Glasscheibe über Bohrungen innerhalb der Glasfläche bezeichnet man allgemein als
Punkthalterung. Die tragende Funktion ist hier von der Dichtfunktion getrennt. Die punktuelle Befestigung erfolgt
in der Glasebene, die Rekonstitution der Dichtfunktionen am freien Rand. Durch diese konsequente
Funktionstrennung wird eine weitreichende Optimierung der einzelnen Funktionen und damit ein erweiterter
Gestaltungsspielraum möglich. Natürlich muss die Dichtungsqualität an der Punkthalterung genauso gut sein, wie
an dem freien Scheibenrand.
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09_Glasfassaden
7. Die geklebte Befestigung ( SSG )
Die geklebte Befestigung von Glasscheiben auf die Unterkonstruktion bzw. auf Rahmenelemente ermöglicht den
Verzicht auf sichtbare Pressleisten. Die Bezeichnung "Structural Sealant Glazing" (tragende und dichtende
Klebeverglasung) verweist auf die lastabtragende Bedeutung der Klebefuge. Dabei ist zu beachten, dass durch
diese Verklebung nur kurzzeitig wirkende Lasten, wie Wind oder Erdbebenlasten abgetragen werden dürfen. Das
Eigengewicht der Scheiben muss durch zumeist verdeckte mechanische Halterungen aufgenommen werden.
8. Das Integralprofil
Das Verglasungsprofil, die Pressleiste und die zugehörige Dichtungen können durch ein einziges umlaufendes
und vorgeformtes Profil ersetzt werden, welches das Verglasungselement einfasst und das bauseits mit der
Tragkonstruktion verzahnt oder verklebt ist . Ein Integralprofil besteht üblicherweise aus dauerelastischem
Kunststoff. Im Automobilbau ist diese Fügetechnik weit verbreitet. Im Bauwesen wird die Technik vereinzelt im
Fassadenbau eingesetzt. Gegenüber dem Automobilbau ist beim Bauwesen wegen der wesentlich längeren
Einsatzzeiten des Produktes auf eine saubere Drainage der Profile zu achten.
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09_Glasfassaden
V. Beispiele
Zwei Halterungssysteme:
1. SSG-Profil
2. Punkthalterung mit Bohrung
SSG-Profile
Punkthalterung mit Bohrung
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10_ Behindertengerechtes Bauen
Inhaltsverzeichnis:
• Gleichstellungsgesetz
S.2
• Forderungen an den allgemeinen Wohnungsbau
S.2
- behindertenfreundliche Wohnung
- rollstuhlfreundliche Wohnung
• Rollstuhlgerechte Wohnung
S.5
- häufigste Planungsfehler
- häufigste Ausstattungsfehler
• Anhang
S.8
- DIN-Vorschriften
- Quellenverzeichnis
Bearbeitet von: Marion Braun - Therese Steinle
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Im Jahre 1994 wurde das Grundgesetz in seinem Art.3 Abs.3 um den Satz ergänzt: “Niemand darf wegen seiner
Behinderung benachteiligt werden“. Das Gleichstellungsgesetz versucht dieses Benachteiligungsverbot nun mit
Leben zu füllen.
Kernstück des Gesetzes ist die Herstellung einer umfassend verstandenen Barrierefreiheit. Gemeint ist damit
nicht nur die Beseitigung räumlicher Barrieren für Rollstuhlfahrer und Gehbehinderte, sondern auch die
Kommunikation blinder und sehbehinderter Menschen in den elektronischen Medien und ihre Teilnahme an
Wahlen. Behinderten Menschen wird ermöglicht, alle Lebensbereiche wie bauliche Anlagen, Verkehrsmittel,
technische Gebrauchsgegenstände und Kommunikationseinrichtungen in der allgemein üblichen Weise, ohne
besondere Erschwernis und ohne fremde Hilfe zu nutzen. Zur Erreichung diese Ziels wurden verschiedene
Bundesgesetze im Bereich Bahn-, Luft- und Nahverkehr sowie u.a. das Gaststätten- und Hochschulrahmenrecht
geändert.
Träger öffentlicher Gewalt stehen unter diesem allgemeinen Benachteiligungsverbot. Der Bund verpflichtet sich
selbst, seine neuen Gebäude, aber auch seine Internetauftritte soweit wie möglich barrierefrei zu gestalten.
Mit den Zielvereinbarungen enthält das Gesetz ein völlig neues Instrument. Behindertenverbände können
unmittelbar in Verhandlungen mit der Wirtschaft treten, um den jeweiligen Verhältnissen angepasste flexible
Regelungen zur Herstellung von Barrierefreiheit zu treffen. Hinzu kommt die Möglichkeit, unter bestimmten
Voraussetzungen Verstöße gegen das Benachteiligungsverbot auch auf dem Wege der Verbandsklage zu
klären.
Von barrierefrei gestalteten Lebensbereichen profitieren alle in unserer Gesellschaft - nicht nur Menschen mit
Behinderungen, sondern auch andere Personen, die in ihrer Mobilität eingeschränkt sind, z.B. Mütter und Väter
mit Kinderwagen sowie alte Menschen. Damit bietet das Gleichstellungsgesetz ein Fundament für die
Veränderung der Alltagswirklichkeit von behinderten Menschen.
Weiter gehende und z. T. konkretisierende Regelungen können Länder - soweit noch nicht geschehen - in
eigener Gesetzgebungskompetenz insbesondere für das Baurecht sowie das Schul- und Hochschulrecht treffen
Um die Freiheit der individuellen Persönlichkeitsentfaltung und die Teilhabe dieser immerhin acht bis zehn
Millionen Bürgerinnen und Bürger am Leben der Gemeinschaft zur praktischen Alltagserfahrung werden zu
lassen, soll bis spätestens 2004 ein eigenständiges Leistungsgesetz (Nachteilsausgleichsgesetz) für Menschen
mit Behinderungen vorliegen.
Forderungen an den allgemeinen Wohnungsbau:
Die Forderungen, die an eine für den Daueraufenthalt von Rollstuhlfahrern geeignete Wohnung zu stellen sind,
führen sowohl im Vergleich zu Wohnungen für Nichtbehinderte als auch zu Wohnungen für Betagte bzw.
gehfähige Behinderte zu einem wesentlich höheren Flächenaufwand, der mit etwa 20-40% zu veranschlagen ist.
Dementsprechend sind auch Herstellungs- und Mietkosten höher. Aus diesem Grund wird nur eine geringe
Anzahl dieser Wohnungen gebaut.
Dem Behinderten wird das Betreten von Normalwohnungen durch bauliche Barrieren erschwert oder unmöglich
gemacht, so dass vor allem Rollstuhlfahrer nur mit fremder Hilfe Nichtbehinderte besuchen können. Die geringste
an den allgemeinen Wohnungsbau zu stellende Forderung wäre deshalb, dass er auch den Bedürfnissen
Behinderter gerecht wird – das heißt, alle Wohnungen müssen für Rollstuhlfahrer zugänglich sein. Diese
Forderung bedeutet, dass bezüglich der Grundrissplanung nur noch behindertenfreundliche Wohnungen
geplant und gebaut werden sollten. Der zusätzliche Flächenbedarf bringt auch dem Nichtbehinderten nutzungstechnische Vorteile. Häufig sind Planungskriterien, die für Behinderte richtig sind, auch für Nichtbehinderte, vor
allem aber für Betagte und Kinder sinnvoll – auf jeden Fall wird die Wahrnehmung der Interessen
Bewegungsbehinderten für Nichtbehinderte ohne Nachteile sein.
Folgende Kriterien sollten im allgemeinen Wohnungsbau berücksichtigt werden:
• Grundsätzlich sollten Flurbreiten das Maß von 1,40 m nicht unterschreiten. Dies erlaubt dem
Rollstuhlfahrer zu wenden und durch geöffnete Türen hinein – und herauszufahren.
• Lichte Türbreiten sollten überall – auch in Nebenräumen – min. 80 cm betragen.
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Türschwellen sollten vermieden werden oder – wenn sie nicht aus planungstechnischen Gründen
unumgänglich sind – nicht höher als 2,5 cm sein. Dies gilt auch für Zugänge für Bad und Balkon.
Bedienungsschalter, Griffe und Beschläge sollten in einer Höhe von 40 cm – 120 cm über OK FF und
etwa 40 cm von Raumecken entfernt und so auch für Rollstuhlfahrer erreichbar sein.
Zur Bewältigung von kleinen Niveauunterschieden sollten neben Treppen auch Rampen, die möglich ein
max. Gefälle von 6 % aufweisen sollen, eingeplant werden.
Außentreppen sollten auch für Gehbehinderte geeignet sein – ein geeignetes Steigungsverhältnis ist
15/30.
Griffe, Geländer und Haltestangen sollten die physiologische richtige Griffstärke von 3,5 cm – 5,0 cm
aufweisen. Geländer sollten in einer Höhe von 90 cm über OK FF angebracht werden.
Der Zuweg zu Gebäudeeingängen sollte einen festen Bodenbelag erhalten und ohne
Niveauunterschiede bis zur Eingangstür sein.
Die Erschließung sollte über einen schwellenlosen Hausengang erfolgen. Elektrische Installationen,
Türklingel, Türöffner, Aufzugholknopf und Aufzugbedienung sollten im Greifbereich zw. 90 und 120 cm
liegen. Die Hauseingangstür sollte leicht zu öffnen sein. Die Abmessungen der Aufzugskabine müssen
mindestens 100 cm x 120 cm betragen, besser wäre eine Abmessung von 110 cm x 140 cm, welche
auch eine evtl. Begleitperson berücksichtigt.
Ein großzügig bemessener Sanitärraum ist nicht nur für Behinderte günstig, sondern stellt auch eine
Anhebung der Wohnqualität in Nichtbehindertenwohnungen dar.
Diese Planungskriterien ermöglichen zwar die Zugänglichkeit dieser Wohnungen für Rollstuhlfahrer, nicht aber
deren Nutzung. Hier sollte nach Lösungsansätzen gesucht werden, die es ermöglichen, die Anzahl von
Wohnungen, die für den Daueraufenthalt von Rollstuhlfahrern geeignet sind, zu erhöhen und damit die
Auswahl unter derartigen Wohnungen auf dem Wohnungsmarkt zu vergrößern.
Das bedeutet, dass diese Wohnungen sowohl für Behinderte als auch für andere Mieter interessant sein müssen
– die Mietkosten dürfen also nicht zu hoch sein. Um diesen Forderungen gerecht zu werden, ist der
Bewegungsraum für Rollstuhlfahrer zu minimieren – jedoch so zu gestalten, dass ein Daueraufenthalt für
Rollstuhlfahrer mit vollfunktionsfähigem Oberkörper ohne große Einschränkung möglich ist. Der haustechnische
Bereich muss so geplant werden, dass er nach geringen Umbaumaßnahmen auch für Rollstuhlfahrer nutzbar ist.
Eine solche Wohnung, die einerseits für Nichtbehinderte geeignet, d.h. ökonomisch noch vertretbar, andererseits
aber auch für Rollstuhlfahrer akzeptabel ist, wäre eine noch sinnvollere Alternative als die
behindertenfreundliche Wohnung.
Zusätzlich zu den bereits an eine behindertenfreundliche Wohnung gestellten Forderungen sollte die
Rollstuhlfreundliche Wohnung folgenden Ansprüchen gerecht werden:
• In allen Räumen muss an mindestens einer Stelle eine Wendemöglichkeit von 140 cm x 140 cm
vorhanden sein.
• Der nach DIN 18022 geplante Sanitärraum muss durch geringe Änderungen auch für Rollstuhlfahrer
nutzbar gemacht werden können, d.h. laterale Überwechselmöglichkeit vom Rollstuhl auf das WC bzw.
in die Wanne und die Möglichkeit zur Entfernung der Wanne und Einrichtung eines bodengleichen
Duschplatzes mit Duschsitz sollten gegeben sein.
• Vergrößerung der nach DIN 18022 geforderten Stellfläche in der Küche um mindestens 60 cm x 60 cm,
besser 120 cm x 60 cm, wie es bereits in dieser Norm empfohlen wird. Diese vergrößerte Stellfläche
wird einerseits zusätzlichen Ansprüchen gerecht, zum anderen kann sie die Waschmaschine
aufnehmen, die bei einer ständigen Nutzung des Sanitärraumes mit dem Rollstuhl von dort entfernt
werden muss.
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Als Alternative zu diesen Wohnungen müssen, wenn auch in geringem Maße, Wohnungen erstellt werden, die
den Bedürfnissen von Schwerbehinderten – d.h. von Rollstuhlfahrern, die in ihrer Bewegungsfläche
eingeschränkt sind – bezüglich ihrer größeren notwendigen Bewegungsflächen Rechnung tragen.
Die von der DIN 18025 geforderten Mindestabmessungen sind für diese Nutzergruppe nicht ausreichend,
deshalb sind hier Wohnungen entsprechend den von den Verfassern vorgesehenen Alternativlösungen zur DIN
18025 vorzusehen.
2-Zimmer Whg - DIN 18025
2-Zimmer Whg - DIN 18025
Alternative
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Die Rollstuhlgerechte Wohnung:
Der Flächenbedarf einer Wohnung ist im wesentlichen vom Verkehrs – Bewegungsraum des
Rollstuhlfahrers abhängig.
Häufigste Planungsfehler:
Wageneinstellplatz:
Für nur etwa ein Drittel der Wohnungen steht eine Tiefgarage zur Verfügung
Die Tiefgarage oder eine ebenerdige, vom Hausflur aus zugängliche Garage
bieten nicht nur den Vorteil des Wetterschutzes. Durch eine räumliche
Abtrennung der Behindertenparkplätze ermöglichen sie auch das
Stehenlassen des Rollstuhles, was besonders für Behinderte, die allein
fahren, eine wesentliche Erleichterung und Zeitersparnis bedeutet.
Rollstuhlabstellraum:
Der Rollstuhlabstellraum sollte nicht, wie in der Regel üblich, im Keller
eingeplant werden, sondern im Erdgeschoss in Fahrstuhlnähe, so dass die
Behinderten, die nicht mit dem Auto in die Tiefgarage fahren und dort in den
Rollstuhl umsteigen, sondern den Erdgeschosseingang benutzen, nicht erst
mit dem Rollstuhl hinunterfahren müssen.
Hauseingangstür:
Auch bei der Gestaltung der Hauseingänge werden häufig Fehler gemacht:
Die Haustür schlägt zur falschen Seite hin auf, und die seitliche
Bewegungsfläche ist nicht ausreichend, was das Öffnen der Tür vom Rollstuhl
aus zu einem umständlichen Manöver macht.
Aufzug:
Wenn zur Erschließung von mehreren Rb – Wohnungen nur ein Aufzug
vorhanden ist, so löst das bei den Bewohnern Angstgefühle vor dem
Eingeschlossen werden und dem Steckenbleiben in der Kabine aus.
Außerdem ist mit Wartezeiten zu rechnen, da eine Kabine in den meisten
Fällen nur einen Rollstuhlfahrer mit Begleitperson befördern kann. Um diese
v.a. psychologischen Belastungen zu vermeiden und um im Gefahrenfall den
Behinderten eine selbständige Flucht zu ermöglichen, sollten von jeder
Wohnung aus zwei voneinander unabhängige Aufzüge zu erreichen und
benutzen sein – einer davon sollte ein Rettungsaufzug sein.
Müll:
Die Müllentsorgung ist ein weiteres Problem, das nicht immer berücksichtigt
wird. Die Rollstuhlfahrer kommen nicht an die üblich aufgestellten
Müllcontainer heran. Das hat zur Folge, dass z.B. alleinstehende Behinderte
darauf warten müssen, dass eine Hilfsperson sie von ihrem manchmal
tagelang herumstehenden Müll befreien muss.
Wohnungsgrundrisse:
Grundvoraussetzung bei der Planung von Mehrzimmerwohnungen ist die
Nutzbarkeit jedes Raumes durch den Behinderten, sowie die Zuordnung des
Sanitärraumes, der allein dem Behinderten vorbehalten ist, zum Schlafraum.
Ein zweiter, den übrigen Familienmitgliedern vorbehaltener Sanitärraum ist
erforderlich, denn Behinderte halten sich dort länger als üblich auf und
blockieren so das Bad. Ein weiterer Planungsfehler ist die Entfernung des
Essplatzes von der Küche. Es müssen so jeweils zwei Türen passiert werden
um Speisen und Geschirr von der Küche zum Essplatz zu transportieren – das
erfordert in den meisten Fällen eine zweimalige 90°- Drehung und das Befahren von unterschiedlichen
Bodenbelägen, die nicht immer fugenlos aneinander stoßen. Für eine rollstuhlfahrende Hausfrau
bedeutet das einen mehrmaligen Weg mit dem vollen Tablett. Hier ist entweder ein der Küche direkt
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zugeordneter Essplatz oder zumindest eine Durchreiche erforderlich. Ein Platz zur gelegentlichen
Einnahme von Mahlzeiten ist in jeder Küche vorzusehen.
Auch die Bedeutung eines ausreichenden Abstellraumes wird oft nicht berücksichtigt. Er muss so
bemessen sein, dass auch sperrige Gegenstände aber auch ein Rollstuhl darin Platz haben.
Planungsfehler:
1. Ungünstige
Raumproportionen
2. keine
ausreichende
Bewegungsfläche
3. kein
ausreichender
Abstellraum
4. Zuordnung
des
Sanitärraumes erlaubt
keine variable Nutzung
der Individualräume
5. Austauschbarkeit von
Dusche und Wanne
nicht möglich
6. zweiter
Sanitärraum
nach DIN 18022 nicht
vorhanden
7. Entfernung Küche –
Essplatz ungünstig
8. lange Verkehrswege
9. Türbreite
nicht
ausreichend
Häufigste Ausstattungsfehler:
Auch wenn die wichtigen Kriterien wie Türbreiten, Schwellenlosigkeit, Unterfahrbarkeit berücksichtigt
werden, werden besonders bei der Ausstattung von Küche und Bad entscheidende Fehler gemacht.
Wohnungseingang:
Der Türspion ist in den meisten Fällen in normaler Höhe angebracht. Somit ist es für den
Rollstuhlfahrer nicht möglich, zu sehen, wer vor der Tür steht. Auch der Türöffner und besonders die
Gegensprechanlage sind nicht nutzbar, wenn sie – zwar in richtiger Höhe – aber direkt in der
Raumecke angebracht sind, so kann man mit dem Rollstuhl nicht daneben fahren und
hineinsprechen.
Ansonsten sind weder die Wände der Wohnungsflure noch Türleibungen,
Türblätter oder Mauerkanten mit einem Schutz gegen Beschädigung durch
Rollstühle ausgestattet. Das mag zwar den wohnlichen Charakter
beeinträchtigen, jedoch sind im Laufe der Jahre Beschädigungen nicht zu
vermeiden.
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Küche:
Die übliche Grundrisskonzeption der dem Fenster gegenüberliegenden Tür
und die Forderung nach freibleibender Fensterfläche erlauben nur die
Aufstellung einer zweizeiligen Küche, was bei einer falschen Anordnung der
Ausstattungsteile
zu
einem
erhöhten
Wegeaufwand
führt.
Der
Hauptarbeitsplatz muss zwischen Herd und Spüle angeordnet werden, von
dieser Position aus müssen – bedingt durch den Arbeitsablauf – sowohl Herd
als auch Spüle mit einem möglichst geringen Bewegungsaufwand erreicht
werden können. In vielen Wohnungen ist die Tiefe der Arbeitsplatte mit 60
cm – 65 cm nicht ausreichend und wird zum Teil von den Bewohnern durch
eine herausziehbare Arbeitsplatte ergänzt. Die nach DIN 18025 geforderten
Höhe der Küchenzeile ist mit 85 cm zu hoch, da bei allen Tätigkeiten die
Oberarme angewinkelt werden müssen. Oftmals sind die Küchen mit
Standardmöbel ausgestattet, welche ebenfalls eine Arbeitshöhe von 85 cm
haben. Die bei dieser Höhe gewährleistete Unterfahrbarkeit wird
unverständlicherweise durch die Anbringung von breiten Blenden unter Herd,
Spüle und Arbeitsplatte eingeschränkt. Ausserdem ist zu bedenken, dass ein
Rollstuhlfahrer nur die vorderen Gegenstände auf dem Herd als auch in den
Unter – und Oberschränken erreichen kann.
Bad:
Bei der Planung sollte auf die individuelle Behinderung – v.a. auf die
fortschreitende Entwicklung der Krankheit - und den darausfolgenden
notwendigen Änderungen geachtet werden. Bei Pflegebedürftigen muss die
Wanne so aufgestellt werde, dass die Pflegekraft von zwei Seiten Zugang zu
Wanne hat. Ein weiterer Fehler ist die Auswahl und v.a. die Anbringung der
Armaturen.
Die WC – Spülung sollte sich im Griffbereich befinden. Die Anschlüsse der
Waschmaschine sind nicht immer dort vorgesehen, wo sie ausserhalb der
Bewegungsfläche steht. So muss sie in einem Bad z.B. auf dem Platz zum
Umsteigen neben dem WC stehen.
Auch im Bad sollte eine Notrufanlage installiert sein.
Fenster:
Ist einem Fenster ein Balkon vorgelagert, wird die nach DIN 18025 geforderte
rollstuhlgerechte Brüstungshöhe von 60 cm eingehalten. An den Fenstern, aus
denen man ohne dieses Hindernis hinausblicken könnte, hat dort die Brüstung
wieder die normale Höhe (90 cm bis 115 cm). Dies bringt zu hoch
angebrachte Fenstergriffe mit sich, die von Rollstuhlfahrern nicht erreicht
werden können, zum anderen bleibt der Ausblick verwehrt.
Türen:
Am besten geeignet sind leichtgängige Schiebetüren. Bei den Drehtüren muss
besonders auf die Aufschlagrichtung geachtet werden, so dass man nicht um
die geöffnete Tür herumfahren muss.
Die Anbringung der Türgriffe, nach DIN 18025, in max. 105 cm OK FF wird
nicht allen Behinderten gerecht.
Ein besonderes Problem ist die Loggiatür. Durch das gleichzeitige Auslösen
des seitlichen und unteren Verschlusses sind die Beschläge besonders
schwergängig, wenn sie außerdem zu hoch angebracht sind, ist ein
zusätzlicher Kraftaufwand nötig. Hier ist auch die Problematik der
schwellenlosen Abdichtung nicht gelöst. Obwohl inzwischen Türdichtungen
auf dem Markt sind, die auch eine ins Freie führende Tür schwellenlos
abdichte, muss in jeder Wohnung an dieser Stelle eine Schwelle überwunden
werden, in einigen Fällen sogar mit einer Rampe, die bei geöffneter Tür
angelegt werden muss. Obwohl die DIN 18025 Schwellen bis zu 2,5 cm Höhe
zulässt, kann sie für Behinderte mit stark eingeschränkter Armkraft zu einem
unüberwindlichen Hindernis werden.
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Steckdosen, Schalter:
Auch Steckdosen und Schalter sind nicht immer vom Rollstuhl aus zu erreichen. Besonders die
Steckdosen in der Küche, die wie üblich an der Wand zw. Ober- und
Unterschrank angebracht sind, können von Behinderten mit eingeschränktem
Greifradius nicht erreicht werden. Auch Lichtschalter in der Höhe von 105 cm
OK FF können nicht von allen bedient werden.
Heizkörper:
Heizkörper sollten als Plattenheizkörper ausgebildet
Rippenheizkörper ein Verletzungsrisiko darstellen.
werden,
da
Aufzüge:
Die Mindestabmessungen nach DIN 18025 (s.o.) müssen eingehalten
werden. Die Bedienungstafel ist nicht immer in der richtigen Höhe angebracht,
auch die Bedienungsknöpfe dürfen nicht zu kleinformatig sein.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass immer wieder die gleichen Fehler
gemacht werden, die bei einer frühzeitigen Planung in Zusammenarbeit mit
den Bewohnern hätten vermieden werden können.
DIN – Vorschriften:
DIN 18024 Teil 1 „Barrierefreies Bauen, Straßen, Plätze, Wege, öffentliche Verkehrs- und Grünanlagen sowie
Spielplätze, Planungsgrundlagen“
DIN 18024 Teil 2 „Barrierefreies Bauen, öffentlich zugängliche Gebäude und Arbeitsstätten, Planungsgrundlagen”
DIN 18025 Teil 1 „Barrierefreie Wohnungen, Planungsgrundlagen, Wohnungen für Rollstuhlbenutzer”
DIN 19025 Teil 2 „Barrierefreie Wohnungen, Planungsgrundlagen, Wohnungen für Blinde und wesentlich
Sehbehinderte
Bundesgesetzblatt Teil 1 „Verordnung über bauliche Mindestanforderungen für Altenheime, Altenwohnheime und
Pflegeheime für Volljährige.“ (HeimMinBau V)
DIN 18011 „Stellflächen, Abstände und Bewegungsflächen im Wohnungsbau“
DIN 18022 „Küche, Bad, W, Hausarbeitsraum.- Planungsgrundlagen im Wohnungsbau.“
Quellenverzeichnis :
Axel Stemshorn: -Barrierefrei bauen für Behinderte und Betagte
- Bauen für Behinderte und Betagte
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11_Wärmedämmverbundsysteme in der Praxis
1) Was versteht man unter Wärmedämmverbundsystemen ?
2) Gründe , sich für ein Wärmedämmverbundsystem (WDVS) zu entscheiden
3) Wie ist ein WDVS aufgebaut ?
4) Welcher Untergrund wird für ein WDVS benötigt ?
5) Welche Dämmstoffe sind am gebräuchlichsten ?
6) Welche Anforderungen werden an WDVS gestellt ?
7) Was für Putzsysteme gibt es ?
8) Wie dick (stark) ist ein WDVS ?
9) Preise
10) Sonderkonstruktionen
11) Einige Anbieter für WDVS
Bearbeitet von: Yvonne Reich , Michael Höner
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1) Seit etwa 1970 werden WDVS zur Dämmung von Außenfassaden und der Kelleraußenwände
eingesetzt. Im Prinzip versteht man unter WDVS, dass bestimmte, aufeinander abgestimmte Materialien
(Komponenten) miteinander verbunden und zusätzlich auf das Mauerwerk aufgebracht werden, um eine
optimale Wärmedämmung zu erreichen. Wärmedämmverbundsysteme werden auch als
Vollwärmeschutz oder Thermohaut bezeichnet.
2) Es gibt einige Gründe sich für ein WDVS zu entscheiden. Dazu gehören vor allem :
-Umweltschutz
-Energieeinsparung
-Heizkosteneinsparung
-Raumgewinn
-Wohnqualität
Die Problematik des Umweltschutzes ist eng mit der Energieeinsparung verbunden. Ein Großteil der
Abgase, die die Umwelt belasten, stammen aus Hausfeuerungsanlagen. Dementsprechend sparen
Wärmedämmmaßnahmen von Gebäuden nicht nur Heizkosten, sondern sind auch eine Investition für
unsere Umwelt. Benötigt ein Haus einen neuen Fassadenanstrich, einen neuen Außenputz oder
müssen Putzrisse saniert werden, sollte man über einen zusätzlichen Wärmeschutz nachdenken. Die
Kosten für ein Gerüst fallen so oder so an, und die Mehrkosten für die Dämmung werden durch
Einsparungen beim Energieverbrauch schnell wieder ausgeglichen. WDVS dienen jedoch nicht nur der
Verbesserung des Wärmeschutzes, sondern verbessern bei einigen Konstellationen auch den
Schallschutz. Durch die zusätzliche Außendämmung werden die Temperaturschwankungen sowohl des
Innenraumklimas als auch bei der Baukonstruktion gemindert. Dieses führt sowohl im Winter als auch im
Sommer zu einem gleichmäßigen und damit angenehmeren Wohnklima sowie zu geringeren
thermischen Spannungen, wodurch temperaturbedingte Risse und damit auch Feuchtigkeitsschäden
vermieden werden. Zusätzlich werden Wärmebrücken vermindert und ein Schlagregenschutz erreicht.
Bei Neubauten werden durch die neue Energieeinsparverordnung (ENEV) Niedrigenergiehäuser zum
Standard. Mit der Wahl eines WDVS gewinnt man zusätzlichen Raum, da die Wanddicken reduziert
werden können.
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3) Der Aufbau des WDVS hängt zum einen von den bauphysikalischen Gesetzmäßigkeiten wie
Temperaturverlauf, Wasserdampfdiffusion oder Wärmespeicherung ab. Weiterhin muss auf die
statischen und konstruktiven Gegebenheiten wie Windsog oder Bewegungen des Bauwerks Rücksicht
genommen werden.
Das WDVS besteht aus mindestens drei Schichten :
-einer Wärmedämmschicht aus Dämmstoffen in unterschiedlicher schichtdicke
-einer armierten Beschichtung aus Armierungsmasse und Armierungsgewebe
-einer Schlussbeschichtung zur Gestaltung der Oberfläche
An der Außenwandfläche übernimmt die Schlussbeschichtung in Verbindung mit der armierten
Beschichtung den Wetterschutz. Auf dem Markt gibt es momentan folgende Systeme:
a)WDVS mit Hartschaumdämmstoffplatten und mineralischem Putzsystem, Kunstharz- oder
Silikonputzen
b)WDVS mit rein mineralischem Aufbau aus Mineralfaserdämmstoffen und einem mineralischen
Putzsystem
c)WDVS mit Korkdämmstoffplatten und einem mineralischen Putzsystem
d)WDVS mit Schilfrohrdämmplatten und einem mineralischen Putzsystem
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4) Für WDVS sind folgende Untergründe geeignet :
-Beton aller Festigkeitsklassen
-Kalksandstein
-Schwerbetonstein
-Gasbeton
-Ziegelstein
-Mischmauerwerk
-Alt- und Neuputze mit fester Oberfläche, stabilem Gefüge und guter Haftung zum Untergrund
Die Wärmedämmplatten können bei ausreichend tragfähigem Untergrund geklebt oder mit Tellerdübeln
verankert werden. Zur Verankerung mit Dübeln muss der Untergrund aus Beton oder Mauerwerk
bestehen. Geringe Unebenheiten werden mit einem Ausgleichsputz ausgebessert. Ist der Untergrund
nicht tragfähig oder sehr uneben, kommt ein Schienensystem zum Einsatz. An diesem System werden
dann zum Beispiel Hartschaumplatten an der Wand befestigt. Der Vorteil eines Schienensystems liegt
darin, dass der alte Untergrund weder entfernt noch vorbehandelt werden muss.
5) Die Fassadendämmstoffplatten können beispielsweise aus Hartschaum, Mineralfasern, Kork oder
Schilfrohr bestehen. Sie werden mit dem zu behandelnden Beschichtungsuntergrund verklebt und / oder
mechanisch befestigt. Für eine Verklebung müssen sowohl Untergrund als auch die Klebeverbindung
zwischen dem Dämmstoff und dem Untergrund eine genügend große Haftzugfestigkeit aufweisen. Im
Sockelbereich von Gebäuden werden für ein WDVS sogenannte Perimeterplatten verwendet.
Perimeterplatten sind Hartschaumplatten mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen mechanische
Beanspruchung durch den Erddruck. Polysterol-Hartschaumplatten sind Wärmedämmplatten aus
expandiertem Polysterol-Hartschaum (Styropor). Die Fassadenplatten sind winkelgerecht,
kantengerade, maßgenau und schwundfrei. Polysterol-Hartschaum gibt es auch als Sonderanfertigung,
zum Beispiel: Segmente für Rundungen, Profile. Ein weiterer gebräuchlicher Dämmstoff bei WDVS sind
Mineralwolleplatten. Mineralwolleplatten sind nicht brennbar und gehören zur Baustoffklasse A1. Die
Fassadendämmplatten sind winkelgerecht, kantengerade und maßgenau. Die Faserrichtung ist parallel
zur Wandfläche. Minerallamellen dagegen unterscheiden sich nicht nur durch ihr Format sondern auch
durch ihre Faserrichtung, die senkrecht zur Wand ist. Minerallamellen kommen zum Einsatz bei
besonderer Anforderung an die Zugfestigkeit der Dämmung. Das Gewicht des Putzes kann dabei
besser gehalten werden. Da Mineralwolle nicht brennbar ist, darf sie auch bei Gebäuden über 22m
Höhe eingesetzt werden. Mineralschaumplatten (Kalziumsilikatplatten) sind gut zu verwenden, weil sie
völlig faserfrei und unbrennbar, gleichzeitig aber diffusionsoffen sind (im Gegensatz zu den
Schaumglasplatten). Mineralschaumplatten sind anorganisch zusammengesetzt und bestehen aus
Quarzmehl, Kalkhydrat und Zement. Die Ökobilanz ist gut, denn das Material lässt sich problemlos mit
dem Bauschutt entsorgen. Die Platten fühlen sich an wie Porenbeton, sind jedoch leichter und können
wie diese leicht bearbeitet werden. Die Wärmedämmwirkung ist gut, für die Weiterverarbeitung in einem
WDVS stehen entsprechende Kleber und Putze zur Verfügung. Einige Dinge sollten beim Verlegen der
Dämmstoffplatten berücksichtigt werden: Die Platten müssen aneinandergepresst verlegt werden, da
sich sonst Armierungsmasse in die Fugen drückt. Schäden in Form von Rissen und Wärmebrücken
wären vorprogrammiert. Materialbedingte Wärmebrücken stellen die Dübel dar. Daher werden für die
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Befestigung von Dämmstoffen normalerweise Schrauben mit Kunststoffköpfen verwendet.
6) Das WDVS ist Teil der Außenwandkonstruktion und unterliegt der Landesbauordnungen. Daher muss
es folgenden Anforderungen genügen:
-Standsicherheit
-Wärmeschutz
-Tauwasserschutz
-Schlagregenschutz
-Brandschutz
-Schallschutz
-Dauerhaftigkeit
-optische Funktion
Ein WDVS muss in seinem Leben einiges aushalten: Es muss sich zunächst natürlich selbst tragen
können. Zusätzlich muss es Windkräfte, die zuweilen ein ziemliches Ausmaß annehmen, über sich
ergehen lassen. Auch Temperatur- oder Dampfdruckveränderungen können sich heftig auf das System
auswirken. Es wäre schlecht, wenn sich Tauwasser auf der Bauteiloberfläche oder im Bauteilquerschnitt
bilden würde. Bauschäden durch Schimmelbildung wären die Folge. Durch eine ausreichend dicke
Wärmedämmstoffschicht kann bei normalem Wetterverhalten das Unterschreiten der
Taupunkttemperatur eines WDVS vermieden werden. Der Schutz vor Schlagregen wird zum Beispiel
durch wasserabweisende Kunstharzputze oder wasserabweisende mineralische Putze hergestellt. Der
bauliche Brandschutz wird in der LBO geregelt. Für WDVS werden folgende Brandschutzklassen
gefordert: Gebäude bis zu zwei Vollgeschossen benötigen mindestens Brandschutzklasse B2 (normal
entflammbar), Gebäude mit mehr als zwei Vollgeschossen mindestens B1 (schwer entflammbar) und für
Hochhäuser wird die Brandschutzklasse A (nicht entflammbar) gefordert. Sehr gute
Schallschutzeigenschaften
haben
beispielsweise
Mineralwolle-Dämmplatten
(Ausnahme:
Minerallamellen). Ansonsten kann der Schallschutz auch über die Art des Putzes beeinflusst werden.
Leichtputze verschlechtern den Schallschutz, während Schwerputze den Schallschutz verbessern. Über
die Dauerhaftigkeit der WDVS lässt sich sagen, dass es unterschiedliche Erfahrungswerte für die
verschiedenen Systeme gibt. Eine dreißigjährige Erfahrung besteht bei Polysterol-Hartschaumplatten
und Kunstharzputzen. Daher kann bei diesem System von einer bewährten Bauart gesprochen werden.
Auch andere Systeme haben sich mittlerweile bewährt. Der Hauptschwerpunkt für Mängel und Schäden
liegt meist in der fehlerhaftigkeit der Ausführung.
7) Die Putzsysteme bestehen aus einem bewährten Unterputz und einem Oberputz. Die stärke des
Gesamtputzes regelt generell die allgemein bauaufsichtliche Zulassung, sie beträgt aber in der Regel
4mm und darf bis zu 20mm dick sein; lediglich bei strukturiertem Oberputz darf sich die Gesamtstärke
auf bis zu 25mm belaufen. Putz muss wasserabweisend und auf den als Putzträger dienenden
11 / 5
Dämmstoff abgestimmt sein. Für den Unterputz, der die Funktion der Armierungsmasse erfüllt, können
mineralischer Mörtel oder Dispersionsspachtelmassen mit Zementzusätzen Verwendung finden. Der
Unterputz sollte in zwei Schichten aufgebracht werden, zwischen denen das Armierungsgewebe
eingebettet wird. Für die Oberputze stehen Kunstharzputze nach DIN18550 und Silikatputze zur
Verfügung. Es entspricht dem Stand der Technik, dass eingefärbte, mineralisch gebundene Putze
witterungsabhängig, gegebenenfalls “wolkig“ auftrocknen oder Ausblühungen zeigen. Dieses stellt
keinen funktionellen Mangel dar und ist deswegen nicht zu beanstanden. Aus diesem Grund muss bei
farbigen Putzen aus rein optischen Gesichtspunkten ein Egalisierungsanstrich vorgesehen werden.
Grundsätzlich ist allerdings der Modellier- und Spachtelputz zu überstreichen, selbst wenn dieser im
Farbton Weiß aufgebracht wurde. Statt des Oberputzes können auch Flachverblender oder Fliesen
verwendet werden.
Abb.1 : Kratzputz
Abb.2 : Rillenputz
Abb.3 : Modellierputz
Abb.4 : Natursteinputz
8) Grundsätzlich lässt sich sagen, dass die Dicke, also der Aufbau eines WDVS von verschiedenen
Faktoren abhängt. Diese sind: Gebäudehöhe, geforderter Brandschutz und Untergrundbeschaffenheit.
Gebäudehöhe und geforderter Brandschutz werden in drei Gruppen eingeteilt: a) Gebäude bis 8m
Höhe; Feuerschutzklasse mindestens B2. b) Gebäude mit einer Höhe von 8m bis 22m;
Feuerschutzklasse mindestens B1.c) Gebäude mit einer Höhe von 22m bis 100m; Feuerschutzklasse
mindestens A. Die verschiedenen Untergrundbeschaffenheiten werden ebenfalls in drei Gruppen
unterteilt: a) tragfähig bzw. klebegeeignet (z.B. Mauerwerk und Beton mit oder ohne Putz mit
Abreißfestigkeit größer gleich 0,08N/m^2); b) unsicher, nicht klebegeeignet (z.B. stark sandender, loser
Altputz / Anstrich); c) schwierig, nicht klebegeeignet (z.B. Risse, Ausbrüche, Unebenheiten bis maximal
3cm). Je nach Material liegen die Stärken der Dämmplatten zwischen 20mm und 200mm.
9) Um einen Eindruck der Preisklasse von Wärmedämmverbundsystemen zu erhalten wird hier ein Auszug
aus den SIRADOS-Texten aufgeführt:
Titel 23.091
FASSADENVOLLWÄRMESCHUTZ
23.091.0010
Fassaden für Wärmedämmputz vorbereiten
Untergrund auf Schmutz-, Staub-, Öl- und Fettfreiheit prüfen, Flächen von Schmutz
Und Staub reinigen,....
Einheit
m2
Kstgr.
3131
Preis von
3,20
Preis mittel
3,50
Preis bis
3,80
11 / 6
23.091.0020
..
23.091.0100
Fassadenvollwärmeschutz , ca. 60mm
Fassadenvollwärmeschutz, bestehend aus Mineralfaserplatten, unbrennbar, planeben
und dicht gestoßen auf die Wandflächen aus Beton oder Ziegel aufkleben. Zusätzlich
sind die Platten mit Spreizdübeln zu befestigen......
Materialstärke d. Dämmplatten: 60 mm
.
m2
3131
53,00
62,50
74,00
Fassadenwärmedämmplatten (Polystyrol-HS-Pl.)
Außenputz VS-System, Vollwärmeschutz, bestehend aus : - Wärmedämmschicht aus
Polystyrol-HS-Platten mit einer Nennrohdichte von mind. 15kg/m3, mit einem
geeigneten Betonspachtel ....
.
Wärmedämmung : d = 50mm
...
m2
10)
3131
44,80
55,00
65,50
Details von folgenden Sonderkonstruktionen sind hier zu finden:
a) Unterer Abschluss mit Sockelprofil
b) Unterer Abschluss mit Sockelprofil und Aufsteckprofil
c) Unterer Abschluss verputzt mit Tropfkantenprofil
d) Oberer Anschluss an Traufe bei unbelüftetem Steildach
e) Oberer Anschluss an Traufe mit Dachbelüftungsprofil
f) Schlagregendichte Anschlüsse an starre Bauteile (Varianten)
g) Schlagregendichte Anschlüsse an Öffnungen(Fenster/ Tür bündig Rohbauwand) – Varianten
h) Anschluss an eine Alu-Fensterbank
i) Dehnungsfugenausbildung bei geraden Flächen mit Dehnungsfugenprofil
j) Dehnungsfugenausbildung bei geraden Flächen mit Putzabschlussprofilen und
Fugendichtband
k) Dehnungsfugenausbildung bei versetzten Flächen mit Dehnungsfugenprofil
l) Flächenbündiger Sockel und geringe Einbindung ins Erdreich
m) Rückspringender Sockel mit Sockelprofil und Perimeterdämmung
n) Flächenbündiger Sockel(Keramik) und Perimterdämmung
o) Anschluss an Rollladenkasten (bündig mit Rohbauwand)
p) Erreichen der Baustoffklasse B1 durch Mineralwollestreifen – Fenster bündig Rohbauwand
q) Erreichen der Baustoffklasse B1 durch Mineralwollestreifen – Gedämmte Leibung
r) Anschluss an ein Flachdach mit Verblechung
s) Unterer Anschluss an eine Dachfläche mit Verblechung
t) Anschluss an einen vorhandenen Terrassen-/Balkonboden im geschützten Bereich
11 / 7
a)
b)
11 / 8
c)
d)
11 / 9
e)
f)
11 / 10
g)
h)
11 / 11
i)
j)
11 / 12
k)
l)
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m)
n)
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o)
p)
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q)
r)
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s)
t)
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11) Einige Anbieter für Wärmedämmverbundsysteme sind :
www.sto.de
www.colfirmt.de
www.maxit.de
www.brillux.de
www.marmorit.de
www.ispo.de
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12_Schallschutz im Hochbau
Inhaltsverzeichnis
Der Schall – allgemeine Erklärung
Seite 2
Bereiche und Lautstärken bekannter Geräusche
Was ist 1 dB ? - Erklärung und Formel zur Berechnung
Seite 3
Weitere wichtige Begriffe – Unterscheidung verschiedener Schallarten
Addition mehrerer Schallquellen – Formel zur Berechnung
A – Bewertung: was bedeutet dB(A)?
Seite 4
Das Schalldämm-Maß
Seite 5
Festlegungen zum Schallschutz nach DIN 4109 und VDI 4100
Kennwerte der Schallschutzstufen nach VDI 4100
Seite 6
Verbesserung der Luftschalldämmung
Verbesserung der Körperschalldämmung
Seite 7
Maßnahmen zur Minderung der Schallübertragung in der Entwurfsphase
Hinweise zu Rohrleitungen
Seite 8
Körperschallentkopplung von Rohrleitungen
Geräusche aus Sanitärinstallationen
Seite 9
Resultierendes Schalldämm-Maß für zusammengesetzte Bauteile
Seite 10
Beispiel für das Resultierende Schalldämm-Maß
Fenster – Einteilung in Schallschutzklassen
Seite 11
Schallschutz im mehrgeschossigen Wohnungsbau
Wohnungstrennwände
Treppenraumwände, Wände neben Hausfluren
Seite 12
Außenwände – einschalig und mehrschalig
Haustrennwände
Beispiele für erhöhten Schallschutz
Seite 13
Trittschall – Erklärung und Formel zur Berechnung
Seite 15
Einschalige Deckenkonstruktion
Mehrschalige Deckenkonstruktion
Weitere Beispiele und Konstruktionen
Seite 17
Typische Bauschäden an Schallschutzkonstruktionen
Seite 18
Bearbeitet von: anjana perera
philipp reifenscheid
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Das Thema Schallschutz im Hochbau umfasst eine Vielzahl von Bereichen und Bauteilen:
- Aussenwände
- Innenwände
- Decken
- Türen
- Fenster
- zusammengesetzte Bauteile
- Treppen und Treppenhäuser
- Installationen wie Wasserrohre und Leitungen
- optimierte Grundrisse
- etc...
zu Anfang einige Erklärungen und Grundbegriffe:
Der Schall
Schall entsteht durch mechanische Schwingungen, also regelmässig hin- und hergehende Bewegungen von elastischen
Körpern. Er wird von der Schallquelle durch feste, flüssige und gasförmige Stoffe bis zu unserem Ohr geleitet.
Die Lautstärke wird in Dezibel (= dB ) gemessen.
Die Hörschwelle liegt bei 0 dB, darunter hört der Mensch nichts.
20 dB entspricht etwa Blätterrascheln oder flüstern.
Eine normale Unterhaltung ist etwa 40 dB laut.
Der Strassenlärm liegt bei 60 – 80 dB.
Eine ständige Lärmbalastung über 70 dB schädigt das Nervensystem und macht krank.
Bereiche und Lautstärken bekannter Geräusche
Zum besseren Verständnis einige Beispiele:
- unhörbar
0-10dB:
-sehr leise
20-30dB:
Blätterrascheln, gehen auf Teppich, leichter Regen
-leise
30-50dB:
Kühlschrank, leise Unterhaltung, Vogelgezwitscher
-laut
55-70dB:
Staubsauger, belebte Strasse, Unterhaltung
-sehr laut
80-100dB:
Hauptstrasse, Türen zuschlagen, Schlagbohrmaschine
über 110dB:
Presslufthammer, tieffliegender Düsenjet, Fabriksirene
-unerträglich
Ticken einer Armbanduhr, fallendes Blatt
Weitere Geräusche und deren Lautstärke können der DIN 4109 entnommen werden.
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Was ist 1 dB ?
Dezibel (Abkürzung dB) ist das logarithmierte Verhältnis zweier elektrischer Größen (Spannung, Strom, Leistung). Es
handelt sich um ein dimensionsloses Zahlenverhältnis, das ursprünglich zum Vergleich der Leistungen am Ein- und Ausgang
eines Übertragungsmediums gedacht war. Bei der Leistung entspricht das Dezibel dem logarithmischen Verhältnis von
Schallpegel L = 10log (p2 / p02)
oder
L = 20 log (p / p0)
[dB]
Wobei p der gemessene Schalldruck und p0 der gerade noch wahrnehmbare Schalldruck von 2x 10 -5 N/m2 ist.
Zum besseren Verständnis:
Nimmt der Schalldruck, also die Lautstärke, um 10 dB zu empfinden wir das als doppelt so laut. Dies gilt umgekehrt
entsprechend.
Weitere wichtige Begriffe
Luftschall: Schallwellen pflanzen sich in der Luft fort
Körperschall: Schallwellen pflanzen sich in festen Körpern fort
Trittschall: Hierbei handelt es sich um den Luftschall, der durch Körperschallanregung begangener Konstruktionen (z.B.
Decken) abgestrahlt wird.
Schalldruck p: Zum Ohr gelangt der Schall als Luftschall in Form von Luftverdichtungen und Luftverdünnungen,
hervorgerufen durch die Pendelbewegungen der schwingenden Moleküle. Diese periodischen Änderungen
ergeben Druckschwankungen, die sich mit dem atmosphärischen Luftdruck überlagern. Die Stärke dieser
Druckschwankungen bezeichnet man als Schalldruck p.
Ton: reine sinusförmige Schwingung
Klang: mehrere harmonische Schwingungen ergeben einen Klang
Geräusch: viele gleichzeitige verschiedene Töne ohne gesetzmäßigen Zusammenhang
Frequenz: Schwingungszahl eines Tones pro Sekunde, gemessen in Hertz [Hz]. Die Frequenz ist maßgebend für die
„Tonhöhe“. Bei hellen Tönen überwiegen hohe Frequenzen.
Addition mehrerer Schallquellen
Zwei gleichlaute Schallquellen empfinden wir nicht als doppelt so laut wie eine einzelne, Der Pegel steigt nur um 3dB.
Der Mittelwert mehrerer Pegel beträgt:
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Schneller kann ein Mittelwert aus 2 oder mehren Pegeln mit folgender Tabelle gefunden werden:
Auf der Abszisse ist die Differenz der beiden betreffenden Lautstärken und auf der Ordinate die sich jeweils ergebende
Erhöhung der der größeren der beiden Lautsstärken aufgetragen. Bei genau gleichlauten Schallquellen ist damit eine
Erhöhung um 3dB gegeben.
Beispiel:
Schallquelle a: 60 dB
Schallquelle b: 65 dB
Schallquelle c: 65 dB
Man mittelt zuerst 2 beliebige Schallquellen:
a und b: Pegelabstand = 65-60 = 5 dB Æ Tabellenwert 1 Æ 65 + 1 = 66 dB
dann mittelt man den Mittelwert mit der 3. Schallquelle:
a + b + c: Pegelabstand = 66 – 65 = 1 dB Æ Tabellenwert ca. 3 Æ 66 + 3 = 69 dB
A – Bewertung: was bedeutet dB(A)?
A ist das Zeichen für die Einheit Ampere. Der A-bewertete Schalldruckpegel wird heute fast ausschliesslich zur
Kennzeichnung der Lautstärke eines Geräusches verwendet, siehe auch Kurve A in DIN IEC 651. Man schreibt abgekürzt
dB(A). Von den Bewertungen B, C, D hat heute nur noch die C-Bewertung beim Arbeitsschutz bei Lärmpegeln ab ca. 130 dB
eine Bedeutung.
Nach DIN 4109 werden Geräusche in dB(A) bewertet. Diese Bewertung ist in Abhängigkeit der Frequenz auf das
Hörverhalten menschliche Ohr angepasst, siehe nachfolgende Tabelle. Die Kurve gibt die dB(A)-Werte an.
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Das Schalldämm-Maß
Wichtigste Größe zur Beschreibung des Schallschutzes ist
das Schalldämm-Maß. Die durch Messung erhaltene
Schalldämmkurve wird mit dem Verlauf einer
sogenannten Bewertungskurve B verglichen,
die sozusagen den idealen Verlauf der Schalldämmung
darstellen soll, wobei vor allem die geringere
Empfindlichkeit des menschlichen Ohres für tiefere
Frequenzen berücksichtigt wird.
Bei der Schalldämmung ist strikt zu trennen zwischen dem "Labor-Schalldämm-Maß" R eines einzelnen Bauteils und dem
resultierenden "Bau-Schalldämm-Maß" R’ zwischen zwei Räumen, die sich aus der Schallübertragung auf mehreren
Wegen über mehrere Bauteile zusammensetzt
Die bauaufsichtlich eingeführten Anforderungen an den Schallschutz im Hochbau gelten für den Schallschutz R' zwischen
Räumen. Herstellerangaben beziehen sich teilweise auf die Schalldämmung R des einzelnen Bauteils. Eine Verwechslung
von R und R' führt regelmäßig dazu, daß für gegebene Anforderungen ein Bauteil eingeplant wird, das zwar allein, aber nicht
zusammen mit den sonst vorhandenen Schallübertragungen über flankierende Bauteile ausreichenden Schallschutz liefert.
Dies sollte auch bei einer eventuellen Fehlersuche beachtet werden.
Zur einfacheren Schallbewertung eines Bauteils wird das “Bewertete Schalldämm-Mass Rw “
verwendet, das für den typischen Einsatzbereich des Bauteils ausgelegt ist.
Festlegungen zum Schallschutz
DIN 4109 und VDI 4100
In Deutschland sind die Anforderungen und Nachweise zum Schallschutz im Hochbau in DIN 4109 festgelegt. Die
Anforderungen sind bauaufsichtlich eingeführte und damit verbindliche (Mindest-) Anforderungen. Die Mindestanforderungen
an den Schallschutz haben laut Norm "Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren Belästigungen durch
Schallübertragung zu schützen.
In der DIN 4109 und Beiblatt 1 beinhalten Ausführungsbeispiele und Rechenverfahren, im Beiblatt 2 Vorschläge für einen
erhöhten Schallschutz.
Während die Anforderungen der Norm DIN 4019 in jeden Fall einzuhalten sind, müssen die Vorschläge des Beiblattes 2 für
einen erhöhten Schallschutz ausdrücklich zwischen dem Bauherrn und dem Entwurfsverfasser vereinbart werden.
Die in der DIN enthaltenen Rechenwerte basieren auf Messdaten, deren Ursprung rund 20 Jahre zurückliegt. In der
Zwischenzeit sind nicht nur die Prüfbedingungen (Prüfstände, Messtechnik) verbessert worden, es sind im Zuge der
Harmonisierung der nationalen Normen bereits neue europäische Normen erschienen (z.B. DIN EN 20140; DIN EN ISO 140,
DIN EN ISO 717).
1994 ist die vom Verein Deutscher Ingenieure erarbeitete Richtlinie VDI 4100 erschienen.
12 / 5
Bauten nach VDI 4100 zeigen viel bessere Schalldämmeigenschaften als die nach DIN 4109.
Die höheren Förderungen der VDI werden jedoch vom Allgemeinen Ausschuss der Länder nicht mitgetragen
Einige Anforderungswerte nach DIN 4109 für Wände zum Schutz gegen Schallübertragung aus einem fremden Wohn- und
Arbeitsbereich sind in Tabelle 1 genannt. Die Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen richten sich
nach dem jeweiligen Außenlärmpegel. Je nach Raumart betragen sie für die resultierende Schalldämmung von
Außenwänden einschließlich Fenstern erf. R'w = 30-50 dB und für den Wandanteil allein je nach vorhandener Fensterfläche
zwischen 30 und 60 dB. Einschalige Wände, an oder in denen Armaturen oder Wasserinstallationen befestigt sind, müssen
eine flächenbezogene Masse von mindestens 220 kg/m2 aufweisen oder durch eine Eignungsprüfung nachweisen, daß sie
schalltechnisch nicht schlechter sind.
Kennwerte der Schallschutzstufen nach VDI 4100
Die Beurteilung subjektiver Höreindrücke ist eine schwierige Materie. In der VDl 4100 (Tabelle 1) sind Daten aus der
akustischen Beratungspraxis aufgelistet, unter Berücksichtigung der Annahmen, die den Ableitungen der Schallschutzstufen
zugrunde lagen. Da die gegebenen Umstände nicht in jedem Fall gleich sind, kann es zu abweichenden persönlichen
Urteilen kommen. Maßgebend für eine Einstufung sind daher ausschließlich die bauakustischen Kennwerte der
Schallschutzstufen für die verschiedenen Wohnsituationen (s. Tabelle 2).
Schallschutzstufe I entspricht den Anforderungen der DIN 4109.
Werden die Werte der Schallschutzstufe I eingehalten, so finden Menschen bei üblichen Wohngegebenheiten im
allgemeinen Ruhe und müssen sich nicht besonders einschränken, um Vertraulichkeit zu wahren. Diese Stufe würde man
bei einer Wohnung erwarten, die auch in ihrer sonstigen Ausstattung üblichen Komfortansprüchen genügt.
Die Kennwerte der Schallschutzstufe II wurden soweit wie möglich analytisch abgeleitet; die vorgenommenen Ableitungen
werden in der Richtlinie ausführlich beschrieben. Die so ermittelten Werte sind nicht identisch mit den Werten in Beiblatt 2
der DIN 4109, in welchem die Werte für den erhöhten Schallschutz teilweise nur um ein Dezibel über den
Mindestanforderungen liegen.
Die Kennwerte der Schallschutzstufe III ergeben sich aus Stufe ll, indem man für die Eingangsparameter der analytischen
Ableitung höhere dem Ruheschutz dienende Werte einsetzt. Bei der Luftschalldämmung wird etwa von den drei Dezibel
höheren Dämmwerten ungefähr eine Halbierung der Lautstärke der aus der Nachbarwohnung herüberdringenden Sprache
erwartet. Beim Trittschallschutz sowie beim Schutz vor Installationsgeräuschen und vor Außengeräuschen wurde der im
Lärmschutz übliche Verbesserungsschritt von fünf dB (A) beibehalten. Stufe III kann man bei einer Wohnung erwarten, die
auch in ihrer sonstigen Ausstattung gehobenen Komfortansprüchen genügt. Die Zahlenwerte liegen über den in Beiblatt 2
vorgeschlagenen Werten für einen erhöhten Schallschutz.
Verbesserung der Luftschalldämmung
Wenn die Luftschallanregung überwiegt stehen zur Verbesserung der Luftschallübertragung im wesentlichen folgende
Maßnahmen zur Verfügung:
- Schwere Ausbildung der Bauteile
- Vorsatzschalen, z.B. auch schwimmende Estriche
- Über die ganze Haustiefe verlaufende Trennfugen ( besonders wirksam!)
Ausführungsbeispiele mit bewerteten Schalldämm-Maßen 55 bis 72 dB sind im Beiblatt 1 zu DIN 4109 enthalten.
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Verbesserung der Körperschalldämmung
Wenn die Körperschallanregung überwiegt, z.B. bei Geräuschen von Wasserversorgungs- und Abwasseranlagen, bei
Benutzergeräuschen in und WC bzw. von Pumpgeräuschen, stehen zur Verringerung der Körperschallübertragung im
wesentlichen folgende Maßnahmen zur Verfügung:
- schwere Ausführung des unmittelbar angeregten Bauteils
- Vorsatzschale im schutzbedüftigen Raum, wenn die unmittelbar angeregte Wand leicht ist
- Zwischenschalten einer federnden Dämmschicht (siehe VDI 2062 Blatt 1 und 2) an der Befestigungsstelle
zwischen Maschine, Gerät, Rohrleitung oder Einrichtungsgegenstand und Decke bzw. Wand
- Ummantelung von Rohrleitungen mit weich federnem Dämmstoff, sofern sie in Massivdecken und Wänden verlegt
werden
- Zwischenschalten von Kompensatoren aus Gummi bei wasserführenden Leitungen
- Aufstellen ganzer Anlagen auf einer schwimmend gelagerten Betonplatte oder unter Verwendung weichfedernd
gelagerter Fundamente
Bei Schallquellen, bei denen besonders tiefe Frequenzen auftreten (z.B. Ventilatoren), ist zu beachten, dass die
Anregungsfrequenzen nicht mit den Resonanzfrequenzen der Bauteile zusammenfallen.
Maßnahmen zur Minderung der Schallübertragung sind schon in der Entwurfsphase zu beachten.
Ungünstig sind Lösungen bei dehnen sanitäre Armaturen, Einrichtungen oder Rohrleitungen an Wänden befestigt sind, die
den zu schützen den Raum begrenzen.
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Hinweise zu Rohrleitungen
Durch den Wasserschall werden Rohrleitungen zu Schwingungen angeregt und bringen wiederum Wände bzw. Decken in
Schwingungen, an denen Rohrleitungen befestigt sind. Die Abstrahlung ist geringer, wenn die Zwischenwand schwer ist
oder eine Vorsatzschale (Æs. Beiblatt 1 DIN 4109) auf der Seite des schutzbedürftigen Raumes angebracht wird. Wenn ein
weiterer Raum zwischen der Wand mit Rohrinstallation und dem schutzbed. Raum liegt ist der Installationsgeräuschpegel
L(IN) des übertragenen Geräusches um etwa 10 dB(A) geringer.
Rohrschellen-Isolierungen bei Rohren vor der Wand und Rohrummantelungen bei Rohren in der Wand sind als
Massnahmen gegen die Übertragung von Armaturengeräuschen wirkungslos, wenn die Armaturen fest mit der Wand
verbunden oder andere Schallbrücken vorhanden sind. Eine Geräuschminderung ist nur zu erreichen, wenn derartige
Schallbrücken vermieden werden.
Das Geräusch der Wasserversorgungsanlagen wird umso grösser je grösser der Fliessdruck an den Armaturen und damit
der Durchfluss ist. Der Druck muss deshalb durch Druckminderer begrenzt werden.
Die beim Wasserablauf vor allem an den Ablaufanschlüssen und bei Richtungsänderungen auftretenden
Strömungsvorgänge regen das Wasserrohr zu Körperschallschwingungen an, die auf die Wände übertragen werden, an
denen die Leitungen befestigt sind.
Folgende Massnahmen zur Geräuschminderung kommen in Frage:
- bauakustisch günstige Grundrisse, z.b. sollten schutzbedürftige Räume nicht an Wände grenzen, an denen
Abwasserleitungen befestigt sind
- Verwendung schwerer Wände (mind. 220kg/m²), auf denen die Abwasserleitungen befestigt sind.
- Vorsatzschalen nach Beiblatt 1 zu DIN 4109 Tabelle 7, auf leichten Wänden mit Abwasserleiungenauf der den
schutzbedürftigen Räumen zugewandte Seite
- Körperschallgedämmte Verlegung der Leitungen
- Vermeidung starker Richtungsänderungen
- Wenn Abwasserleitungen in Wandschlitzen verlegt werden, sollte die flächenbezogene Masse der Restwand zum
schutzbedürftigen Raum mind. 220 kg/m² betragen.
Körperschallentkopplung von Rohrleitungen
Die Industrie hat Formteil-Sortimente zur Körperschalldämmung von Abwasserleitungen in Gebäuden und für
Körperschallentkoppelte Rohrbefestigungen an Abwasserleitungen entwickelt.
Diese vorgefertigten Formteile liegen in den meisten gängigen Rohrgrössen vor und lassen sich per Schnellverschluss
zeitsparend montieren.
Beispiele einer körperschallgedämmten Sammelanschlussleitung (Abwasser MSA) und Abwasser-Falleitung mit Stütz- und
Fixierschelle sowie Losschellen:
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Geräusche aus Sanitärinstallationen
Übertragen werden die Geräusche durch Körperschall vom WC-Element auf das Bauwerk über die Befestigungsstellen
Spülkasten-Montagerahmen, Spülrohr, Abwasser-Anschlussbogen, Betätigungstaste Spülkasten.
Die Geräusche treten vor allem in der ummauerten Einbausituation des WC-Elements auf und sind in der Regel nicht oder
nur mit grossem arbeitstechnischem und finanziellen Aufwand zu beseitigen. Aber auch bei allen anderen Einbausituationen,
wie z.B. bei der Vorwandmontage und dem Ständerwandeinbau, wird der Körperschall durch den Baukörper weitzergeleitet.
Die dabei entstehenden Schallpegel liegen i.d.R. weit über 35 dB(A).
Auch hier ist jetzt durch Schallschutzprofile eine grosse Minderung des Körperschalls technisch möglich. Formteile
ermöglichen die akustische Entkoppelung sanitärer Einrichtungsgegenstände. Die Profile bestehen aus Naturkautschuk, die
Einzelteile sind selbstklebendes Schallschutzband, Schallschutzhülsen für die Befestigungsbolzen und Unterlegscheiben mit
Schallschutzeinlage.
Resultierendes Schalldämm-Maß für zusammengesetzte Bauteile, z.B. Wand mit Tür oder Fenster
Wände bestehen im allgemeinen aus fester Wand und Öffnungen, wie Fenster, Türen oder auch Fenstertüren.
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In DIN 4109 werden einmal die Werte für den Schallschutz Der Wand und der Fenster, zum anderen die Raumgrößen,
insbesondere das Verhältnis von Grundfläche zu Außenfläche in Beziehung gesetzt. Eine wichtige Kenngröße ist auch der
Fensteranteil. So gelten z.B. die Forderung der Norm als erfüllt, wenn die zu beurteilenden Räume etwa 2,5 m hoch, etwa
4,5 m tief sind und einen Fensteranteil bis 60 % haben und wenn die Tabellenwerte eingehalten werden.
Beispiel für das Resultierende Schalldämm-Maß
Wand mit eingebautem Fenster
WAND:
Außenwand aus mehreren biegeweichen Schalen
FENSTER:
Zweifachverglasung
Aufbau von innen nach außen :
HARTMANN ALUMINIUM-PROFILSYSTEME
9,5mm Putz > 8kg / m2
12mm Spanplatte nach DIN 68763
Dampfsperre
100mm Faserdämmstoff
Hohlraum nicht belüftet
6mm Spanplatte
40mm Hinterüftung
115mm vorsatzschale (Mauerwerk)
Höhe
:
2,5m
Breite
:
6m
Wandfläche (Sges):
15m2
Bewertetes Schalldämm - Maß R0 :
15m2
3,75m2
SYSTEM 62
52dB
Höhe
: 1,5m
Breite
: 2,5m
Fläche (S1):
3,75m2
Bewertetes Schalldämm - Maß R1 :
45dB
4m2
Sges / S1 =
/
=
R1 - R2
= 52dB - 45dB = 7dB
Aus der Tabelle folgt R0 - RGes = 3dB
RGes = 52dB - 3dB = 49dB
12 / 10
Fenster
Fenster werden in Schallschutzklassen eingeteilt.
Schallschutzklasse
1
2
3
4
5
6
Bewertetes Schalldämmaß R´(w) des am Bau
funktionsfähig eingebauten Fensters in dB
(ÆDIN 52210 Teil 5)
25 – 29
30 – 34
35 – 39
40 – 44
45 – 49
grösser oder gleich 50
Erforderliches bewertetes Schalldämmaß R(w) des
im Prüfstand (P-F) eingebauten funktionsfähigen
Fenster in dB
(ÆDIN 52210 Teil 5)
grösser oder gleich
27
32
37
42
47
52
Schallschutz im mehrgeschossigen Wohnungsbau
Aufgrund der subjektiven Empfinden der Lärmbelästigungen, gibt es in der Praxis häufig Streitfälle. Ein bewertetes
Schalldämm-Mass von 53 dB bedeutet zum Beispiel, dass normal laute Gespräche aus dem angrenzenden Raum noch
gehört, aber nicht verstanden werden können. Je nach Geräuschgrundpegel sind bei 55 dB solche Geräusche nicht mehr zu
hören.
Wohnungstrennwände
Hier beträgt die Anforderung erf. R'w = 53 dB; für erhöhten Schallschutz werden 55 dB empfohlen.
53 dB werden unter anderem mit 24 cm Mauerwerk (Steinrohdichteklasse 1,8), beidseitig mit je10mm Putz (Gips- oder
Kalkgipsputz 20 kg/m2), erreicht,
oder mit 24 cm Mauerwerk (Steinrohdichteklasse 1,6) und mit je15mm Putz (Kalk-, Kalkzement-, oder Zementputz 50 kg/m2).
55 dB verlangen ein 30 cm dickes Mauerwerk (Steinrohdichteklasse 1,6) beidseitig mit je10mm Putz (Gips- oder
Kalkgipsputz 20 kg/m2)
oder 24 cm Mauerwerk (Steinrohdichteklasse 2,0), ebenso verputzt.
Voraussetzung hierbei ist, dass die mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile wenigstens 300 kg/m2
beträgt.
10mm Gips- oder Kalkgipsputz 20 kg/m2
Mauerwerk 240 mm Rohdichte 1,8
53 dB
Gipskartonplatte 9,5 mm
Metallständer 125 mm
Mineralwolle 100 mm
54 dB
Mauerwerk 300 mm Rohdichte 1,6
55 dB
Weitere Ausführungen siehe DIN 4109,Beiblatt1, Tabelle5
Schwachstellen in Wohnungstrennwänden sind Zählerkästen oder vergleichbare Nischen sowie Rohrschlitze.
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Die Auswirkungen großflächiger Nischen müssen gemäß ihrem Flächenanteil an der Gesamtwand angerechnet werden.
Rohrleitungen (Frisch- und Abwasser) gehören nicht an Wohnungstrennwände. Mit Vorsatzschalen an der Trennwand kann
der Schallschutz zwischen den Wohnungen im allgemeinen um nicht mehr als 3 dB verbessert werden, wenn die
flankierenden Bauteile nicht ebenfalls bekleidet werden.
Treppenraumwände, Wände neben Hausfluren
Die Anforderungen betragen in mehrgeschossigen Gebäuden mit Wohnungen und Arbeitsräumen erf.R'w = 52 dB;
der Vorschlag für erhöhten Schallschutz beträgt 55 dB. Bei Wänden mit Türen muss die Wand allerdings nur 15 dB
besser sein als die Tür (für die Tür sind je nach Zugangssituation 27 oder 37 dB erforderlich).
Die Anforderung von 52 dB kann von einer Massivwand mit 30 cm Mauerwerk (Steinrohdichteklasse 1,2),
beidseitig mit je10mm Putz (Gips- oder Kalkgipsputz 20 kg/m2 flächenbezogener Masse) erreicht werden.
Wegen des gleichzeitig erforderlichen Trittschallschutzes ist eine Verbindung der Treppenraumwände mit
Massivtreppen zu vermeiden. An Treppenlauf und Treppenpodest ist zusätzlicher Trittschallschutz erforderlich.
Die Anforderung für den Erhöhten Schallschutz, kann mit speziellen Füllziegeln erreicht werden.
Zum Beispiel verwendet man für Treppenhaus-Wände in einschaliger Bauweise einen Schallschutz-Füllziegel SBZ-T 24 cm
von Poroton, mit der Rohdichte 2,0 und in der Druckfestigkeitsklasse 12. Beidseitig verputzt
erfüllt diese Konstruktion das oben erwähnte Schalldämmass von 55 Dezibel. Damit auch
die Empfehlungen für den erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 der
DIN 4109.
Die verzahnten Schallschutzziegel bieten durch ihre spezielle
Verarbeitung auch eine hohe Sicherheit gegen Schallbrücken,
da diese Technik ein vollfugiges Mauerwerk garantiert.
Rund 60 Prozent des Gewichtes werden mit Hilfe einer
Pumpe bewegt. So wiegt beispielsweise ein SBZ-T
bei einer Wandstärke von 30 cm nur 16 kg.
Nach dem Verfüllen mit Mörtel oder Beton
erreicht er ein Gewicht von 37 kg.
Außenwände
Dem Nachweis der Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen liegt bei Innenstadtlage meist der
Lärmpegelbereich III - maximal 65 Dezibel - zugrunde. Für Aufenthaltsräume in Wohnungen ist somit ein erforderliches
resultierendes Schalldämmaß von 35 dB des Außenbauteils und für Büroräume von 30 dB nachzuweisen.
Einschalige Außenwände
ohne zusätzliche wärmedämmende Bekleidung können hinsichtlich ihres Schallschutzes nur über ihre flächenbezogene
Masse angepasst werden. Hier ist ein Kompromiss zwischen hoher Rohdichte und Wärmeschutz zu finden. Lochungen in
den Steinen können zu einem schwingungstechnischen "Eigenleben" des Steins und damit verbundenen
Schalldämmeinbrüchen führen. Pauschale Angaben darüber, welche Lochbilder schalltechnisch ungünstig sind, sind zur Zeit
nur in eingeschränktem Maße möglich. Verfüllte Steine sind nur dann entsprechend ihrem Gewicht voll wirksam, wenn Stein
und Verfüllung eine feste Verbindung miteinander eingehen.
Eine 30 cm starke und beidseitig verputzte Wand aus üblichen Poroton-Ziegeln mit der Rohdichte 0,8 und der
Druckfestigkeits-Klasse 8 bewirkt eine Schalldämmung von 48 dB; der nachgewiesene Schallschutz für die Außenwand zur
Straße liegt über der Mindestanforderung.
Mehrschalige Außenwände
können zum Beispiel aus einer Massivwand mit innenseitiger Bekleidung bestehen. Dies ist schalltechnisch die ungünstigere
Möglichkeit, da die Verwendung steifer Dämmschichten (zu steifes oder zu dünnes Material) zu einer drastischen Abnahme
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der Längsdämmung über die Außenwand führt, wenn diese in zwei benachbarten Räumen auf dieselbe Weise bekleidet ist.
Die innenseitige Bekleidung der Außenwand ist auch hinsichtlich des Außenlärms ungünstig, da sie die Flankenübertragung
von außen nach innen über angrenzende Innenwände nicht vermindert. Außenseitige biegeweiche Vorsatzschalen an
Außenwänden (zum Beispiel in Form von Wärmedämmverbundsystemen) haben diesen Nachteil nicht. Wird eine weich
federnde Zwischenschicht außen mit entsprechend schwerem Putz versehen, kann ein solches Wärmedämmverbundsystem
die Schalldämmung der massiven Außenwand um 5 dB oder sogar mehr verbessern
Andererseits können zu leichte Putze in Verbindung mit zu steifen
Dämmplatten (mit zu hoher dynamischer Steifigkeit)Verschlechterungen in
der
selben
Größenordnung
hervorrufen.
Bei Außenbekleidungen mit Platten auf Leisten und Mineralwolle im
Hohlraum beschränkt sich die erreichbare Verbesserung infolge von
Fugenundichtheiten auf etwa 3 dB.
Vorsatzschalen bieten wegen der Aufgabenteilung Wärmeschutz / Schallschutz zusätzlich die Freiheit, wesentlich
schwerere Wände zu planen und damit die Schalldämmung nach außen zusätzlich zu erhöhen.
Bei Außenwänden aus zwei massiven Schalen zählt hinsichtlich der Längsdämmung vorrangig nur die innere, relativ leichte
Schale. Dies ist insbesondere bei schlechter Anbindung der inneren Schale an die Querwände und Geschoßdecken
ungünstig. Bei zweischaligem Mauerwerk mit Luftschicht darf das bewertete Schalldämm-Maß R'w,R aus der Summe der
flächenbezogenen Massen der beiden Schalen ermittelt und um 5 dB erhöht werden. Wenn die flächenbezogene Masse der
an die Innenschale stoßenden Trennwand größer als fünfzig Prozent der flächenbezogenen Masse der inneren Schale der
Außenwand ist, darf das Schalldämm-Maß R'w,R um 8 dB erhöht werden.
Ein Beispiel zur Verdeutlichung: Ein bewertetes Schalldämm-Maß R'w,R von 57 dB wäre erreichbar durch
- einschaliges Mauerwerk, flächenbezogene Masse 600 kg/m2 (z.B. 30 cm Wanddicke, Steinrohdichteklasse 2,0, 2
x 10 kg/m2 Putz);
- einschaliges Mauerwerk, flächenbezogene Masse 450 kg/m2, mit schalltechnisch günstiger Vorsatzschale;
- zweischaliges Mauerwerk, flächenbezogene Masse insgesamt 330 kg/m2 (z.B. 2 x 11,5 cm Mauerwerk,
Steinrohdichteklasse 1,4, 2 x 10 kg/m2 Putz),
wenn die flächenbezogene Masse der anschließenden Trennwände mindestens 50 Prozent der flächenbezogenen Masse
der inneren Schale beträgt.
Haustrennwände
Haustrennwände werden im allgemeinen
zweischalig aus zwei schweren
biegesteifen Schalen hergestellt.
Wesentlich ist dabei eine durchgehende
Fuge vom Fundament bis zum
Dachbereich.
Für eine unterschiedliche Gebäudenutzung ist die Luftschalldämmung der Wände aus fremden Wohn- und Arbeitsbereichen
nachzuweisen:
Nach DIN 4109, Beiblatt 1, muß der Schalenabstand mindestens 3 cm betragen, wenn die flächenbezogene Masse der
Einzelschale wenigstens 150 kg/m2 beträgt. Zur Hohlraumdämpfung sind Faserdämmplatten zu verwenden. Bei leichteren
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Einzelschalen muß ein größerer Schalenabstand ausgeführt werden; bei schwereren Schalen ab 200 kg/m2 kann die
Hohlraumbedämpfung entfallen.
Die (Mindest-) Anforderungen an Haustrennwände nach DIN 4109 beträgt erf.R'w = 57 dB. Dies könnte noch mit einer
einschaligen Massivwand erreicht werden, wenn sie zum Beispiel mindestens 30 cm dick ist, Steine der Rohdichteklasse 2,0
verwendet werden und mindesten 20 kg/m2 Putz aufgetragen sind. Es ist aber zu beachten, daß gleichzeitig hohe
Anforderungen an den Trittschallschutz zwischen Reihenhäusern bestehen, do daß in Verbindung mit einschaligen
Trennwänden besondere Vorkehrungen zu treffen sind. Eine zweischalige massive Haustrennwand kann die Anforderungen
erfüllen, wenn die Schalen zum Beispiel jeweils 11,5 cm dick sind, die Steinrohdichteklasse 1,4 beträgt und insgesamt
wenigstens 20 kg/m2 Putz aufgetragen ist. Dem Vorschlag für erhöhten Schallschutz, erf.R'w mindestens 67 dB, kann nur
noch durch eine zweischalige Massivwand entsprochen werden. Bei einer Ausführung mit Steinrohdichteklasse 1,8 und
insgesamt 20 kg/m2 Putz betragen beispielsweise die erforderlichen Schalendicken 11,5 bis 17,5 cm.
Beispiel für erhöhten Schallschutz von 71 dB
Trennwände aus zweischaligem Mauerwerk mit je
17,5 cm dicken Ziegeln, Rohdichte 0,9 und Steinfestigkeits-Klasse 8,
beidseitig 10 mm dick verputzt.
Beispiel für erhöhten Schallschutz von 70 dB
1,25 cm Gipskartonwandplatten
4 cm Mineralfaser-Wärmedämmplatten
zwischen C-Profilen
18 cm Stahlbetonwand
2 cm bitumengetränkte Weichfaserplatten
0,2 cm Spachtelung
Noch mehr Beispiele für Wandkonstruktionen verschiedener Schalldämmqualitäten
Sind unten unter Weitere Konstruktionen aufgelistet
Trittschall
Die Körperschallanregung von Decken wird allgemein als Trittschall bezeichnet.
Durch Begehen (oder Verrücken der Möbel, etc...) werden in der Decke Biegeschwingungen erzeugt, die man in
darunterliegenden Räumen hören kann.
Diese Schwingungen können von der Decke in andere Bauteile wandern und sind dann auch in weiter entfernten Teilen des
Hauses hörbar.
Es gilt die Formel:
Trittschallpegel gemessen:
Norm-Trittschallpegel:
L(n) = L + A / A(0)
L bzw. L´
L(n)
A = Absorptionsfläche Empfangraum
A(0) = Bezugswert Absorptionsfläche (=10m²)
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im wesentlichen gibt es 2 Konstruktionsarten:
- Einschalige Deckenkonstruktion
- Mehrschalige Deckenkonstruktion
(hier gibt es unzählige Möglichkeiten.)
Einschalige Deckenkonstruktion
Die Trittschalldämmung einschaliger Decken ist abhängig von:
- Bauteildicke
- Rohdichte
- E-Modul (Elastizitätskonstante des Materials)
Der Trittschallpegel unter einer einschaligen homogenen Decke sinkt bei Verdoppelung...
- der Bauteildicke um ca.
10,5 dB
- der Rohdichte um ca.
3,8 dB
- des E-Moduls um ca.
2,3 dB
Es empfiehlt sich homogene Bauteile zu verwenden, da sich inhomogene Bauteile schlechter verhalten als homogene
Bauteile gleichen Flächengewichts.
Allgemein vereinfacht gilt hier:
Æ je schwerer desto besser
und
Æ je dicker desto besser
Mehrschalige Deckenkonstruktion
Der Trittschallschutz kann durch aufbringen schwimmender Estriche wesentlich verbessert werden. Hierdurch wird auch der
Luftschallschutz der Decke verbessert.
Ein schwimmender Estrich ist rundum elastisch gelagert, d.h. er liegt auf einer weichen Dämmschicht, der
Trittschalldämmung, und stösst nirgends an benachbarte Bauteile an. Dies wird erreicht indem vor ausgiessen des flüssigen
Estrichs an den Wänden entlang ein Randstreifen aus weichem Dämm-Material eingelegt wird.
Unterschied zu einschaligen Konstruktionen:
Jedes Material hat eine Eigenfrequenz in der es schwingt.
Die verbessernde Wirkung des schwimmenden Estrichs ist umso grösser, je tiefer seine Eigenfrequenz liegt, weil bei 2schaligen Konstruktionen die Schalldämmung erst oberhalb der Eigenfrequenz gegenüber gleichschweren 1-schaligen
Konstruktionen stark ansteigt.
Æ je tiefer die Eigenfrequenz, desto besser die Schalldämmung
Diese möglichst tiefe Eigenfrequenz erreicht man durch möglichst schwere Estriche auf möglichst weichen
Trittschalldämmungen.
Die folgende Tabelle vergleicht verschiedene Konstruktionen und bewertet ( für jede Konstruktion einzeln ) das
Trittschallmaß in Abhängigkeit des verwendeten Materials und dessen dynamischer Steifigkeit:
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Weitere Beispiele und Konstruktionen
bewertetes
Schalldämm- Maß
Rw (dB)
Aufbau (vereinfacht)
Außenwände
7 cm (6+1 cm) Wärmedämmverbundsystem außen
25 cm Mauerwerk aus Systemziegeln 25/37,5 mit Kalkzementmörtel
1,5 cm Innenputz
50
3,5 cm Außenputz
38 cm Porotherm 38S Nut + Feder mit Lecamörtel
1,5 cm Innenputz
53
7 cm (6+1 cm) Wärmedämmverbundsystem außen
25 cm Mauerwerk aus Kiesbeton-Hohlblocksteinen
1,5 cm Innenputz
52
7,4 cm (7+0,4 cm) Wärmedämmverbundsystem außen
20 cm Mauerwerk aus Kiesbeton-Hohlblocksteinen
1,5 cm Innenputz
50
18 cm Stahlbeton
0,2 cm Spachtelung
54
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25 cm Mantelstein-Mauerwerk (Dmi 25/18)
1,5 cm Innenputz
54
2,6 cm Außenputz
7,5 cm Holzwolle-Dreischicht-Dämmplatte mit Mineralwolle
18,5 cm Betonkern
3,5 cm Holzwolle-Dämmplatte
1,5 cm Innenputz
55
3,5 cm Außenputz
38 cm Porotherm 38 Nut + Feder mit Lecamörtel
1,5 cm Innenputz
52
6,4 cm (6+0,4 cm) Wärmedämmverbundsystem
25 cm Schallschutzziegel mit Kalkzementmörtel
1,5 cm Innenputz
56
3 cm Außenputz bzw. 6,1 cm (5+1,1 cm) Wärmedämmverbundsystem
38 cm Porotherm-Planziegel-Mauerwerk
1,5 cm Innenputz
47
Wohnungstrennwände
0,2 cm Spachtelung
18 cm Stahlbeton
4 cm Mineralwolle-Wärmedämmplatten zwischen C-Profilen
63
1,5 cm Gipsputz
25 cm Schallschutzziegel mit Kalkzementmörtel
4 cm Mineralwolle-Wärmedämmplatten zwischen C-Profilen
60
Gebäudetrennwände
4 cm Mineralfaser-Wärmedämmplatten zwischen C-Profilen
0,2 cm Spachtelung
70
1,5 cm Gipsputz
25 cm Hochlochziegel (HLZ 25/25 HD) mit Kalkzementmörtel
25 cm Hochlochziegel(HLZ 25/25 HD) mit Kalkzementmörtel
1,5 cm Gipsputz
65
Brandmauer
10 cm Holzwolle-Dreischicht-Dämmplatte mit Mineralwolle
18 cm Betonwand
10 cm Holzwolle-Dreischicht-Dämmplatte mit Mineralwolle
55
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Typische Bauschäden an Schallschutzkonstruktionen
-
-
-
Die Luftschalldämmung von Wänden hat sich wesentlich verschlechtert, wenn die vorgesehene Putzdicke
mangelhaft ausgeführt war und das Flächengewicht gebräuchlicher Putze unterschritten wurde.
Die Luftschalldämmung von einschaligen Trennwänden oder Wohnungstrennwänden verschlechtert sich wenn im
Mauerwerksverband keine vollflächige Vermörtelung der Stoss- und Lagerfugen ausgeführt wird. Die
Mindestanfordrungen sind für Vermörtelungen, insbesondere der Stossfugen bei grösseren Steinformaten, für den
Schallschutz wichtig. Eine undichte Rohbauwand gewährleistet keinen Schallschutz, der Schwachpunkt
mangelhaft vermörtelter Fugen ist durch Putz nicht ausgleichbar.
In der Ausführung darf die für den Schallschutz in der Planung bemessene Steinart nicht gewechselt werden.
Wenn z.B. KS-Vollsteine vorgeschrieben sind, dürfen KS-Lochsteine wegen der Gewichtsreduzierung nicht
verwendet werden.
Wird bei einer undichten Rohbauwand -z.B. offene Stossfugen im Mauerwerk- ein Wandtrockenputz (durch Aufbau
von Gipskartonplatten) mit einzelnen Mörtelbatzen oder –streifen angemörtelt, ist mit einer erheblichen
Verringerung der Schalldämmung gegenüber nassverputzten Wänden zu rechnen.
Die Schalldämmung von Trennwänden verschlechtert sich, wenn aus Gründen der Wärmedämmung an
einschalige, biegesteife Trennwände (Wohnungstrennwände) Dämmplatten mit hoher dynamischer Steifigkeit,
z.B. Hartschaumplatten oder Holzwolleleichtbauplatten, punktuell oder vollflächig angesetzt oder auch anbetoniert
werden und diese Dämmplatten durch Fliesenbeläge oder Putz abgedeckt werden. Dynamische Dämmplatten
verringern auch als Trennstoffe die Schalldämmung zweischaliger Wohnungstrennwände.
Feuchte Dämmstoffe mindern den Schallschutz der Wand- oder Deckenkonstruktion erheblich.Im Wärmeschutz
ist es seit langem eine bekannte Tatsache, daß feuchte Wärmedämmstoffe die wärmedämmung verschlechtern.
Nasse oder durchfeuchtete Dämmstoffe in Bad- und duschräumen oder sonstigen Nassräumen im Wohnbereich
mindern auch die Schalldämmung.
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13_Putzsysteme
INNENPUTZ
GIPS – EIN SCHATZ DER NATUR
BAUTECHNISCHE VORRAUSSETZUNGEN:
UNTERGRUNDPRÜFUNG
OPTISCHE PRÜFUNG
Wischprobe
Kratzprobe
CM- Gerät
Materialien zur Untergrundvorbehandlung
Haftbrücke:
Aufbrennsperre:
Tiefengrund:
Die wichtigsten Vorteile von der Untergrundvorbehandlung :
Die wichtigsten Vorteile von Gipsputzen:
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
4
5
5
Handputze
Maschinenputze
Dünnputze
Verschiedene Putze:
Abschirmputz:
Lehm- Gipsputz (Umweltfreundlich- Unkonventionell- Unvergleichlich!)
Der Spachtelputz
Abrieb-/ Filzputz
Mineralischer Edelputz:
5
6
6
6
6
6
7
7
7
Siliconharzputz
Aussenputz
Einsatzbereiche der beiden Putzarten
Allgemeine Hinweise zur Anbringung des Aussenputzes auf Ziegelmauerwerk
Putz auf Ziegelmauerwerk
Sockelputz
Armierung
Unterputze
Oberputze
Festigkeitsgefälle zwischen Unter- und Oberputz
Kalkzementputze
Kunstharzputze -Oberputze
Wärmedämmputzsysteme
Wärmedämmverbundsysteme
Schnellputze
Sanierputze
Egalisationsanstriche
Edelputze Anstriche
Putzträger
Abscherung von Putzen
8
Bearbeitet von: Katerina Skordili, Agnes Fessel
8
9
9
11
11
12
12
12
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13
13
13
14
14
14
14
14
14
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1
13_Putzsysteme
Innenputz
Gips – ein Schatz der Natur
EIN BEWÄHRTER, VIELSEITIGER BAUSTOFF
Die ersten Gipslager entstanden bereits vor 100-200 Millionen Jahren durch Verdunstung des Meerwassers in
flachen Becken unserer Erdkruste. Chemisch betrachtet ist Gips Calciumsulfat, das in Verbindung mir Wasser
kristallisiert.
Bereits 7000 Jahre vor Christus war Gips ein beliebter Baustoff. Und diese Bedeutung hat Gips im Bauwesen bis
heute beibehalten. So wird Gips heute zu hochwertigen Innenputzen weiterverarbeitet. Jedoch auch in der
keramischen Industrie und in der Medizin wird Gips tagtäglich eingesetzt. Neueste Entwicklungen bauen auf Gips
bei der Aufzucht von Pflanzenkulturen.
Gipsputze sind universell einsetzbar. Vom Keller bis zum Dach, in der Küche ebenso wie im Bad.
Gips bietet hervorragende baubiologische Eigenschaften für ein angenehmes Wohnklima. Denn Gips kann
schnell viel Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnehmen und wieder abgeben. Weiterhin verfügt er über einen sehr
geringen Wasserdampfdiffusionswiderstand. Ideale Eigenschaften also für ein ausgeglichenes Raumklima
innerhalb von Räumen.
Es stehen alle Möglichkeiten der Oberflächengestaltung offen: von ästhetischen glatten Oberflächen bis hin zu
ausdrucksstarken Filzputzstrukturen. Auch wenn die Fläche später angestrichen, tapeziert oder verfliest werden
soll, bietet dieser moderne Baustoff in jedem Fall den idealen Untergrund.
Bautechnische Vorraussetzungen:
Gipsputze können auf allen üblichen Putzuntergründen aufgebracht werden. Im Hinblick auf die Haftung ist
zwischen putzfreundlichen Untergründen, z. B. Ziegel-, Kalksandstein-, Hohlblockmauerwerk, saugendem Beton
und schwierigen Putzuntergründen, z. B. Schwachsaugendem, glattem Beton, zu unterscheiden. Auf diese
Gegebenheiten ist die Wahl der Gipssorten und das Arbeitsverfahrens, z. B. die Vorbehandlung des
Putzuntergrundes, abzustimmen.
Der Zustand des Untergrundes ist für die Putzhaftung von wesentlicher Bedeutung. Daher ist eine Prüfung das
Putzuntergrundes zwingend erforderlich.
Der Untergrund muß ausreichend trocknen und saugfähig sein. Kalkausscheidungen, Ausblühungen sowie
lockere und mürbe Teile sind zu entfernen.
Der Untergrund muß frostfrei sein.
Grundsätzlich ist der Beginn der Putzarbeiten vom Austrocknungszustand des Bauwerkes abhängig. Dabei ist die
jahreszeitlich bedingte Witterung von wesentlicher Bedeutung.
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2
13_Putzsysteme
Untergrundprüfung
Bei Beginn der Putzarbeiten muß die Feuchtigkeitsabgabe des Untergrundes abgeschlossen sein, so dass der
Putzgrund saugfähig ist. Dieser Zustand kann unter besonders günstigen Bedingungen frühestens 4 Wochen,
nach dem Entschalen erreicht sein.
Ist der Untergrund nicht ausreichend trocken, besteht die Gefahr, dass die Putzhaftung stark beeinträchtigt wird,
weil
• Der Untergrund noch schwindet und dies zu Scherspannungen zwischen Untergrund und Putz führt.
• Bei weiterem Austrocknen Salze an die Kontaktfläche zwischen Untergrund und Putz gelangen und den
Haftverbund stören. Salzbildung führt zu einer Volumenvergrößerung und der Spreizdruck zu einem
Versagen des Haftverbundes
• Das Gipsgefüge durch Umkristallisation geschwächt wird
OPTISCHE PRÜFUNG
Schon durch Augenschein ist oftmals zu erkennen, ob die Putzhaftung ungünstig
beeinflusst wird durch z. B. durch:
• Anhaftende Fremdstoffe, z. B. Schmutz, Mörtelspritzer, Betonschlämpe,
Schalholzreste und Ruß
• Lockere und mörbe Teile
• Anhaftende Kalkausscheidungen
• Besonders glatte und sichte Betonoberflächen
Wischprobe
Die Prüfung durch Wischprobe mit der flachen Hand ist erforderlich, um Staub und
Schmutz festzustellen. Die Wischprobe ist unbedingt an mehreren Stellen
vorzunehmen.
Staub und Schmutz mit Besen uns Bürste entfernen, ggf. abwaschen und Trocknung
abwarten.
Kratzprobe
Eine weitere Prüfung des Putzgrundes erfolgt durch die Kratzprobe; sie wird mit einem
spitzen und harten Gegenstand (Spachtel, Kelle o. ä.) vorgenommen. Dabei
festgestelltes Abplatzen, Abblättern oder Absanden erfordert Maßnahmen vor Beginn
des Putzes.
Maßnahmen:
Di e Untergrundfläche mit einem Stahlbesen kräftig abbürsten oder mit Stoßscharre
abstoßen. Betonkontakt als Haftbrücke auftragen. In Sonderfällen kann Sandstrahlen
erforderlich sein.
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3
13_Putzsysteme
CM- Gerät
Sollte nach den verschiedenen Proben noch Zweifel am Feuchtegehalt des
Untergrundes bestehen, kann dieser mit dem CM- Gerät bestimmt werden. Der
Feuchtegehalt des Untergrundes sollte 2-3 % nicht überschreiten. Bei dieser
Prüfung handelt es sich nach VOB um eine besonders zu vereinbarende und zu
vergütende Leistung.
Besondere Hinweise
An Fertigteildecken und Fertigwandelementen, unter Flachdachdecken oder der
obersten Geschossdecke ist in jedem Fall Betonkontakt als Haftbrücke
einzusetzen.
Materialien zur Untergrundvorbehandlung
• Haftbrücke Betonkontakt
• Putzgrund
• Aufbrennsperre
• Grundiermittel
• Tiefengrund
• Flächendicht
Zur besseren Verarbeitung oder guten Haftung des Putzes ist oft eine Vorbehandlung des Putzuntergrundes
erforderlich. Bei den Materialien zur Untergrundvorbehandlung unterscheidet man im Prinzip zwischen der
Haftbrücke und der Grundierung/ Aufbrennsperre.
Haftbrücke:
Die Haftbrücken Betonkontakt und Putzgrund sind in der Regel mit groben Zuschlägen gefüllte Dispersionen, die
auf nicht oder schwach saugenden, glatten Untergründen wie z. B. Beton zur Verbesserung der Putzhaftung
eingesetzt werden. Sie dienen nach DIN 18550 als Ersatz für einen Zementvorspritz. Sie bewirken keinen
Porenverschluss, so dass die Diffusionsfähigkeit des Untergrundes nicht nennenswert beeinflusst wird.
Betonkontakt und Putzgrund können aufgespritzt oder aufgerollt werden.
Aufbrennsperre:
Die Produkte Aufbrennsperre und Grundiermittel reduzieren und egalisieren die Saugfähigkeit des Untergrundes
und bewirken dadurch eine Verbesserung der Putzhaftung. Um auf einem stark unterschiedlich saugenden
Putzuntergrund (z. B. Stein mit Mörtelfugen) eine gute Putzoberfläche ohne Fugenabzeichnung zu erzielen, ist
eine Vorbehandlung mit der Aufbrennsperre oder dem Grundiermittel erforderlich.
Die Grundierungen bewirken keinen Porenverschluss, so dass die Diffusionsfähigkeit des Untergrundes nicht
nennenswert beeinflusst wird.
Tiefengrund:
Vor dem Aufbringen von Tapete, Fliesen, Dünn- und Dekorputzen oder Ausgleichsspachtelmassen wird der
Gipsputz mit Tiefengrund grundiert. Hierdurch wird die Saugfähigkeit reduziert, die Poren jedoch nicht
verschlossen, so dass die klimaregulierende Wirkung des Gipsputzes erhalten bleibt.
Betonkontakt auf der Wand
Betonkontakt auf der Decke
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13_Putzsysteme
Die wichtigsten Vorteile von der Untergrundvorbehandlung:
• Erhalt der Diffusionsfähigkeit
• optimale Putzhaftung
Die wichtigsten Vorteile von Gipsputzen:
• Optimale Klimaregulierung
• Baubiologisch empfohlen
• Schnelle Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit
• Hautfreundlich (ph-Wert wie menschliche Haut)
• Schnelle Austrocknung
• Hohe Ästhetik
• Gestaltungsfreiheit bis zum Schluss
• Höchste Wirtschaftlichkeit
Handputze
Handputze für jeden Untergrund und jedes Anwendungsgebiet insbesondere bei der Renovierung.
Die wichtigsten Vorteile:
•
•
•
leicht zu verarbeiten
für jeden Untergrund
widerstandsfähig
Das Handputzprogramm bietet für jede Struktur den richtigen Putz: geglättet gefilzt oder strukturiert. Wenn es
darum geht, schnell kleine Flächen zu verputzen, sind Handputze die richtige Lösung.
Putzoberfläche gefilzt
Putzoberfläche strukturiert
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13_Putzsysteme
Maschinenputze
Wirtschaftliches Verputzen durch maschinelle Verarbeitung. Maschinenputz wird kräfteschonend mit
kontinuierlich fördernden Mischpumpen angemischt und aufgespritzt.
• schnelle, wirtschaftliche Verarbeitung
• homogene Oberflächen
• schnelle Austrocknung
• höchste Strapazierbarkeit
Dünnputze
Mit den schnell und leicht zu verarbeitenden Dünnputzen sind perfekte Wand- und Deckenflächen keine
Zauberei. Auf planebenen Steinen oder ebenen Betonfertigteilen schaffen diese dünnschichtig aufzutragenden
Putze optimierte Oberflächenqualitäten.
• schnelle Austrocknung
• Schichtdicken ab 2mm
• vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten
1
Verschiedene Putze:
• Abschirmputz
• Lehm – Gipsputz
• Spachtelputz
• Abrieb- Filzputz
• Versch. Gipsputze
• Mineralischer Edelputz (Modellierputz, etc.)
• Versch. Harzputze
• Kalk Edelputz
Abschirmputz:
Abschirmputz, eine Kombination des klassischen Baustoffes Gips und dem Hochleistungswerkstoff Karbon, wird
überall dort eingesetzt, wo Abschirmung elektrischer und elektromagnetischer Felder gefordert wird.
Der Abschirmputz kann auf jeden ebenen, tragfähigen Untergrund aufgebracht werden, im Neubau ebenso wie
bei der Altbausanierung z. B. auf Innenputz, Gipsplatten, Kalkzementputz, Beton.
Zum Ableiten des elektrischen Feldes muß vor dem Aufbringen des Abschirmputzes das Ableitband von einer
Elektrofachkraft am Erdpotential angeschlossen werden. Hierzu ist ein geeignetes Erdungskabel mit einem
Kabelschuh an der Kupferplatte
Lehm- Gipsputz (Umweltfreundlich- Unkonventionell- Unvergleichlich!)
• Harmonische Kombination zweier klassischer Baustoffe zu einem verarbeitungsfreundlichen Ökopaket
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13_Putzsysteme
•
•
•
•
•
•
Hervorragend geeignet für eine optimale Raumklimaregulierung sowie eine zeitgemäße Verarbeitung
Gute Haftung, hohe Oberflächenfestigkeit, quell- und schwindfreies Abbinden
Ob geglättet, gefilzt oder frei strukturiert: in punkto Ästhetik und Gestaltung bleiben keine Wünsche offen
Pur oder farblich gestaltet- immer ein angenehmes Ambiente
So einfach zu verarbeiten wie jeder herkömmliche Gipsputz
Flexible Schichtdicke von 5-40 mm ermöglicht Einsatz sowohl im Neu- als auch im Altbau
Der Spachtelputz
Der Spachtelputz wird zum Schließen der Fugen, zum Verspachteln von Lunkerlöchern und zum
dünnschichtigen, vollflächigen Überputzen von Betonfertigteilen verwendet. Ebenso eignet sich der Spachtelputz
für Reparaturarbeiten und zum Ausbessern oder Überspachteln von Altputzen.
Der Spachtelputz kann wegen seiner Geschmeidigkeit, seiner guten Haftung und seines erhöhten
Wasserrückhaltevermögens üblicherweise in Schichtdicken von 0 mm bis 3 mm aufgetragen werden, größere
Schichten sind jedoch auch möglich.
Die bauteilbedingte Rissneigung bei Fertigteileelementen kann durch Einlagen eines Fugenarmierungsstreifens
reduziert, jedoch auch in diesem Fall nicht völlig ausgeschlossen werden.
Beim vollflächigen Überziehen von Betonflächen wird der Spachtelputz als Dünnputz einlagig, in einer
Schichtdicke von mindestens 2 mm, aufgetragen. Ist ein mehrlagiger Auftrag erforderlich ist darauf zu achten,
dass die vorhergehende Lage ausgehärtet und ausgetrocknet ist.
Abrieb-/ Filzputz
Ist ein naturweißer mineralischer Werktrockenmörtel der Mörtelgruppe PIc mit ausgesuchten Abriebkörnungen
bis 1,2 mm
Anwendung:
Als dünnschichtiger Filzputz zur Herstellung von einheitlichen Oberflächen mit gleichmäßiger Kornstruktur im
Innen- & Außenbereich.
Verarbeitung:
Mit Quirl oder Durchlaufmischer, z. B. D 20, anmischen. Nach kurzer Quellzeit in Kornstärke volldeckend
aufziehen und anschließend mit Filz- oder Schwammscheibe filzen.
Untergrund:
Alle neuen Grundputze auf der Basis von Gips, Kalk und Zement. Ein Voranstrich mit Edelputz Aufbrennsperre
wird empfohlen. Geglättete Putze, Gipskarton- und Vollgipsplatten müssen mit Haftsperrgrund vorbehandelt
werden. Der Untergrund muß trocknen, sauber, staubfrei und ausreichend abgebunden sein.
Mineralischer Edelputz:
Weißer und farbiger mineralischer Edelputz der Mörtelgruppe P II für außen und innen, auf der Basis von
Weißkalkhydrat, Weißzement, Edelputzkörnungen und Farbpigmenten.
Körnungen: 1,0 / 2,0 / 3,0 / 5,0 mm.
Rillenputzstruktur = R RR R
Kratzputzstruktur = K KK K
Zur hochwertigen und individuellen Gestaltung von Fassaden und Innenflächen im Alt- und Neubaubereich.
Anmischen mit Quirl oder D 20, Freifall- oder Zwangsmischer mit sauberem Wasser in verarbeitungsgerechter
Konsistenz. Knollenfrei gemischten Edelputz in Kornstärke auftragen, frisch mit Plastikscheibe (R RR R) rund,
waagerecht oder senkrecht vorreiben und direkt anschließend leicht nachreiben. Zum Vor- und Nachreiben von
kratzputzähnlicher Struktur (K KK K) ist eine Moosgummischeibe bestens geeignet. Mit allen Körnungen (K KK
K) sind freie Strukturen (z.B. Altdeutscher Putz, Modellierputz) möglich. Körnung 1 und 2 mm eignen sich auch
als Spritzputz. Zusammenhängende Flächen zügig und ansatzfrei bearbeiten. Immer im Schatten hinter der
Sonne her arbeiten oder mit Planen beschatten. Frischen Putz vor zu schneller Austrocknung durch
Sonneneinstrahlung und/oder Wind schützen.t
Trockene und tragfähige mineralische Unterputze, Armierungsputze und Spachtel. Voranstrich mit einer
Aufbrennsperre ist empfohlen. Geglättete Putzflächen, Gipskartonplatten, Vollgipsplatten u.ä. mit einem
Haftsperrgrund vorstreichen. Nach Trocknung einmalig mit Egalisationsfarbe oder Siliconharzfarbe im
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13_Putzsysteme
Putzfarbton überstreichen. Nicht unter + 5° C Luft- und Untergrundtemperatur verarbeiten. Im Übrigen gelten die
Bestimmungen der DIN 18550.
Mörtelgruppe: P II nach DIN 18550 Druckfestigkeit: > 2,5 N/mm²
Siliconharzputz
Siliconharzputz ist ein organisch gebundener, wasserdampfdurchlässiger Oberputz nach DIN 18558, der sich
durch geringen Materialverbrauch und durch schnelle bzw. leichte Verarbeitbarkeit auszeichnet.
Anwendung / Eigenschaften:
Auf allen gesunden, tragfähigen, mineralischen Unterputzen, Armierungs- und Renovationsputzen, z. B. Beton
u.ä. sowie tragfähigen organischen Untergründen für den Innenbereich. Der Siliconharzputz eignet sich als
attraktive Deckenbeschichtung und für gering beanspruchte Wandflächen im Innenbereich.
Verarbeitung:
Der Untergrund muss trocken, fest sowie frei von Staub und losen Teilen, bzw. Trennmitte
(z. B. Schalöl) sein. Die Objekt- und Umgebungstemperatur darf nicht unter + 5 °C und über + 30 °C liegen. Der
Siliconharzputz Spritzputz ist nach etwa 2 – 3 Stunden staubtrocken, niedrigere Temperaturen und höhere
Luftfeuchte können die Abtrocknungszeit erhöhen.
Besonders zu beachten:
Eingetrocknetes Material kann mit Nitroverdünner entfernt werden.
Außenputz
Hochwärmegedämmtes Mauerwerk wird in der Regel verputzt. Putze übernehmen wichtige bauphysikalische
Aufgaben. Sie schützen das Bauwerk vor den Witterungseinflüssen ebenso wie vor mechanischer Beschädigung.
Darüber hinaus sind sie ein Mittel zur dekorativen Oberflächengestaltung.Außenputze müssen gemäss DIN
4108 Teil 3 Wärmeschutz, im Hochbau hinsichtlich der Schlagregenbeanspruchung geeignet sein. Dies wird
durch eine wasserhemmende oder wasserabweisende Ausrüstung des Putzes erreicht. Ebenso wichtig sind
ausreichende Überstände von Fensterbänken zur Vermeidung von Schmutzfahnen, sowie ausreichende
Dachüberstände zum Schutz der Wand vor starker Beregnung. Außenputze dürfen erst ausgeführt werden,
wenn Innenputz und Estricharbeiten ausgeführt und ausgetrocknet sind.
Lehmputz
Lehmputz
Rauputz
Wärmedämmputz
Verschiedene Putzarten
o
o
mineralische Putze
Kalkzementputze
Grundputze sind immer mineralische Putze – können aber auch Oberputze sein.
Kunstharzputze sind Oberputze
Einsatzbereiche der beiden Putzarten
Fachwerke, Neubauten, Sanierungen Sockelbereiche
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13_Putzsysteme
Allgemeine Hinweise zur Anbringung des Außenputzes auf Ziegelmauerwerk
Arbeitsschritte
1. Prüfung und Beurteilung des Putzgrundes
2. Gegebenenfalls Vorbereitung des Putzgrundes
3. Aufbringen des Putzsystems
4. Gegebenenfalls Aufbringen des Egalisationsanstriches
Baustoff
-
Putzmörtel aus Werktrockenmörtel nach
DIN 18 550 güteüberwacht gemäß DIN 18557
Putz auf Ziegelmauerwerk
Wichtige Anforderungen an den Putzgrund
• homogenes fachgerecht errichtetes Mauerwerk
• Der Abstand zwischen den knirsch gestoßenen
Ziegel soll 5mm nicht überschreiten
• Fehlstellen bearbeiten - mit Armierungsputz
• Putz muss tragfähig sein Vor dem übermäßigen
Durchfeuchten schützen
Vorbereitungen des Putzgrund
- das Mauerwerk muss nach DIN 1053 und DIN 18330/VOB erstellt werden
- Lagerfugen vollfugig vermörteln
- Überbindemaß einhalten
- Fehlstellen beim Vermauern mit
- Mauermörtel schließen
- Mauerwerk vor Niederschlagsfeuchte schützen
Aufbringen des Putzsystem
Leichtputz, Dämmputz oder geeigneter Normalputz nach DIN 18 550
Druckfestigkeit des Unterputzes kleiner gleich 5,9 N/mm²
Der Unterputz wird mit der Maschine zweischichtig naß in naß o. Feucht in feucht, in Normendicke aufgetragen.
Für hochdämmende Untergründe kommen bevorzugt Leichtputze zum Einsatz. Wenn ein Putzgrund nicht
sachgerecht hergestellt werden kann, oder starke Durchfeuchtung herrscht, müssen besondere Maßnahmen
getroffen werden. Entweder muss eine vollständige Armierung ausgeführt werden, od. eine Gewebeeinlage in
den Unterputz eingearbeitet werden. So können Konstruktionsrisse gemindert werden.
Anforderungen an das Putzsystem
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13_Putzsysteme
•
•
•
•
muss mit seinen mechanischen und Bauphysikalischen Eigenschaften auf den Putzgrund
Ziegelmauerwerk abgestimmt sein
Unterputz sollte eine Druckfestigkeit von 2,5 bis 5,0
KN/mm²aufweisen
Wartezeiten bis zum nächsten Auftrag unbedingt einhalten
Wartezeiten bis zum nächsten Auftrag
Bearbeitung von Fehlstellen 1 Tag je mm Putzdicke
•
•
•
•
•
Stoßfugenbreite 10mm - 10 Tage
Fehlstellentiefe 15mm - 15 Tage
Unterputz 1 Tag je mm Putzdicke
Wärmedämmputz 1 Tag je 10 mm Putzdicke
mindestens jedoch 7 Tage
Prüfung und Beurteilung des Putzgrundes
•
•
•
Putzauftrag nach VOB Teil C, DIN 18350 prüfen hinsichtlich der Saugfähigkeit
auf Tragfähigkeit und Trockenheit.
auf Temperatur des Putzgrundes - darf 5° C nicht unterschreiten
Auftrag des Oberputzes
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Mindeststandzeit des Unterputzes beachten
Vorbereitung des Putzgrundes
Gegebenen falls Egalisationsanstich auftragen
Vorbereitung des Putzgrundes beachten
normalerweise keine besonderen
Vorbereitungen nötig da gute Haftung
bei späterem Verputzen einen Unterputz mit
aufgerauter Oberfläche verwenden - zum Schutz vor Frost und Feuchtigkeit
der Putz muss staubfrei und frei von losen Bestandteilen sein vorher abbürsten
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13_Putzsysteme
Sockelputz
Wichtige Voraussetzungen:
- S-Unterputze müssen wasserabweisend sein
- mit Mörtelgruppe PII und PIII
- S-P sollen eine Druckfestigkeit von mindestens10 N/mm² erreichen
- besonders bei Untergründen mit hoher Festigkeit
- Spritzwasserschutzschicht anbringen
Putzgründe
(Schweres Mauerwerk, Beton):
Auf schwerem Mauerwerk im Steinfestigkeitsklasse größer N/mm² oder
auch Beton kann ein mineralischer wasserabweisender Sockelputz der
Mörtelgruppe PIII aufgebracht werden
Hochwärmedämmendes
Mauerwerk:
- Auf hochwärmedämmendem Mauerwerk auch mit einer Steinfestigkeit
größer 6, haben sich im Sockelbereich Putze der Mörtelgruppe PII/ CSIII
bewährt
- Auf mineralischer Abdichtung kann eine mineralische kunststoffvergütete
Putzhaftbrücke appliziert werden. Diese ist mit einer Zahntraufel mind. 5
mm, in den Vertiefungen mind. 3 mm dick, aufzutragen. Hierauf kommt der
Unterputz, auf den ein Armierungsputz mit Gewebeeinlage appliziert wird
Armierung
wann muss eine Armierung angebracht werden? Bei verschiedenen Beschaffenheiten eines Mauerwerkes
Mörteltaschen
Verzahnung
Anliegende Stoßfugen
Gezielte Vermörtelung einzelner Fugen
Mit Mörtel geschlossene Fehlstellen. Z.B. herausbrechen
eines Ziegelsteinstückes
Materialwechsel
A-P wird zum Ausgleich von Rissbildung-Rissgefährdung angebracht.
A-P sind auch Bestandteile des Wärmedämmverbundsysteme
A-P wird auf den Unterputz angebracht
A-P sind entweder mit Armierungsfasern versetzt oder werden mit Gewebeeinlage ausgeführt
Bei bereits bestehender Rissgefahr aufgrund des Putzgrundes unterschiedliche Materialien , extrem
Materialübergänge wie z.B. Rollladenkästen sollte einen Armierungsputz auf den Unterputz eingeplant werden.
Armierungen können Konstruktionsrisse nicht verhindern, sondern nur verkleinern – aus einem großen Riss
werden 10 kleine Risse. Armierungsputze mit Gewebeeinlag werden ca. 5-8 mm dick aufgebracht. Sie müssen
alkaliebeständig sein- das Glasfasergewebe
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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13_Putzsysteme
Besenwurfputz
Unterputze
Kalkzementputz
Lehmputz
Leichtputz
Sanierputz
Lehmputz
Rillenputz
Oberputze
Kellenwurfputz
Kellenstrichputz
Kratzputzstruktur
Kunstharzputz
Münchner Rauputz Leichtputze
Kalkzementputz
Kellenwurfputz
Festigkeitsgefälle zwischen Unter- und Oberputz
Oberputz sollte weicher oder gleich fest sein wie U-Putz
Alte Regel “weich auf Hart”
jedoch nicht bei Wärmedämmputzen da ist Oberputz durch eine Zwischenschicht vom Unterputz entkoppelt
(Dämmplatten Dämmputz)
Es hat sich immer wieder gezeigt, dass eine Umkehrung dieser Regel auf massivem Untergrund sehr häufig zu
Schäden im Putz führte
Anders verhält es sich bei Wärmedämmputzen und Wärmedämm-Verbundsystemen. Hier ist diese Regel
technisch nicht anwendbar. Oberputz ist in diesen Fällen durch eine Schubweiche Zwischenschicht (Dämmputz,
Dämmplatten) vom Putzgrund entkoppelt.
Kalkzementputze
•
•
•
Grundputze sind immer Kalkzementputze, eingeteilt in
verschiedene Mörtelgruppen PI, PII, PIII
Aufgespritzt verzogen und eingeebnet
Mörtel werden heute in 1-3 Lagen mit der Putzmaschine aufgespritzt, verzogen und eingeebnet bzw. strukturiert.
Als mittlere Putzdicke bei Werktrockenmörteln schreibt DIN 18550.Putz für einlagig Putz von
Außenputz wasserabweisend einlagig
10mm zul Mindestdicke
10mm
Außenputz wasserabweisend mehrlagig 20mm zul Mindestdicke
15mm
Als Standzeit für mineralische Unterputze - bis zur Fertigstellung mit einem mineralischen Ober- bzw.
Strukturputz der gleichen Mörtelgruppe hat sich die Regel bewährt.
Pro mm Putzdicke- 2 Tage Standzeit
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13_Putzsysteme
Kalkzementputz Oberputz
Eingesetzt als Werktrockenmörtel weil diese
• schnell verfestigen,
• fertig zu bearbeiten sind
• gute Festigkeitswerte erreichen
• und einer ständigen Güteüberwachung unterliegen
Kalkzementfaserleichtputz
Vorteile:
Zu achten ist auf - Fehlstellen im
Mauerwerk:
•
•
•
•
•
•
•
•
Sehr hohe Elastizität (Verformbarkeit)
Temperatur- und Feuchteverformung gering
Schwindung wird reduziert
unvermörtelte Stoßfugen
nasses Mauerwerk
nicht eingehaltene Überbindemasse
Mauerwerksrisse
Mörtelgruppe PIc
Kunstharzputze -Oberputze
Dies sind Beschichtungen mit putzartigem aussehen. Für die Herstellung von
Kunstharzputzen werden Beschichtungsstoffe aus organischen Bindemitteln in Form
von Dispersionen u. sonst. Zuschlägen, Füllstoffe mit überwiegendem Kornanteil größer
25 mm, verwendet.
•
Kunstharzputze erfordern einen vorherigen Grundanstrich/Absperrmittel
Wärmedämmputzsysteme
Eignen sich:
• als fugenlose Wärmedämmung - keine Wärmebrücken
• als Verbesserung der Wärmedämmung v. Gebäudeaußenseiten
• auf allen tragfähigen Untergründen -entsprechende Vorbehandlung
• auf alten unebenen Untergründen
Wärmedämmverbundsysteme
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13_Putzsysteme
Schnellputze
•
•
•
sind Winterputze
Trockenmörtelsystem - Mischverhältnis gut
können einlagig verarbeitet werden
Sanierputze
•
•
•
•
immer 2-lagig
Lage nimmt Konstruktionsrisse u. Spannungen auf
2.Lage ist ganz glatt damit der Oberputz angebracht werden kann
Grundputz mind.15-20 cm dick
Egalisationsanstriche
Bei eingefärbten mineralischen Oberputzen außer Kratzputz, ist ein einmaliger systemgerechter
Egalisationsanstrich im Putzfarbton auszuführen.
Für Egalisationsanstriche dürfen nur Anstriche verwendet werden, welche die Dampfdiffusion und die
Feuchtigkeitsabgabe nicht behindern, jedoch die Feuchtigkeitsaufnahme reduzieren.
Edelputze Anstriche
Eigenschaften:
Kapillare Wasseraufnahme
• Kunstharzputze
sehr gering hohe Wetter Beständigkeit
• Silkonharzputze sehr gering
„
• Silikatputze
gering
„
• Weißkalkhydrat, Weißzement gering
mit Anstrich
mit Anstrich sehr geringe Verschmutzungsneigung
Putzträger
•
•
•
•
müssen dauerndes Haften des Putzes sicherstellen
liegen nicht in der zugbelasteten Zone
flächig ausgebildet
Holz, Stahl und Kunstoffe immer mit einem Putzträger überspannen
Abscherung von Putzen
•
•
•
Zusammenspiel von Putzgrund und Putz - Scherkräfte
wenn Putz unter Zwängspannung steht
oder Schwinden des Untergrundes erfolgt nach Trocknung des Putzes
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13_Putzsysteme
Quellen:
Innenputze
Fa. Knauf, Fa. Maxit
Außenputze Fa. Deutscher Stuckgewerbebund – Bundesfachgruppe StuckPutz-trockenbau im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes
Handbuch für Putz- Stuck – und Trockenbau
Fa. Sto
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14_opake Fassadensysteme
Inhalt:
1. Anforderungen
2. Übersicht
3. Schichtholzplatten
4. Faserzementplatten
5. Holzwerkstoffe
6. Stein
7. Metalle
7.1.
Allgemeines
7.2.
Zink
7.3.
Stahl
7.4.
Kupfer
8. Gewebe
9. Literaturangaben, Links
Bearbeitet von: Susanne Wolf , Benjamin Schäfer
14 / 1
1. Anforderungen:
-
Verbesserung der Licht- und Wärmeverhältnisse im Innenraum
Reduzierung des Energieverbrauchs
„reaktionsfähige“ Fassadensysteme sind in der Lage die negativen Umwelteinflüsse nicht im Innenraum
wirksam werden zu lassen
Nutzen der positiven Umweltfaktoren
Wetterschutz
Langlebigkeit
Kostengünstige, schnelle Montage
Wartungsfreundlich
Unterschiede konventionelle Fassade / Zweite-Haut-Fassade:
Vergleichende Darstellung des Lichteintritts bei annähernd
gleichem k-Wert
Sonnenschutz innenliegend bzw. im Luftzwischenraum.
absorbierende Strahlung wird nach außen abgeführt und somit die Kühllast vermindert.
Die
Verminderung von Transmissionswärmeverlusten durch die ZweiteHaut-Fassaden (wenn bei Wärmebedarf die Außentemperatur unter der Innentemperatur liegt).
14 / 2
Verringerung der Wärmetransmission und dadurch bedingte
Reduzierung der Kühllast und Luftwechselraten durch Zweite-Haut-Fassaden (wenn bei Kühlbedarf die
Außentemperatur über der Innentemperatur liegt).
2. Übersicht:
Der Fassadengestaltung sind prinzipiell keine Grenzen gesetzt. Es gibt eine Vielzahl an Materialien die sich
mehr oder weniger für den Einsatz an Gebäudefassaden eignen.
Welches Material im Einzelfall dann verwendet wird ist jeweils zu prüfen und zu untersuchen.
Wie sind die klimatischen Verhältnisse ?
Wie sind die statischen Anforderungen ?
Wie stark ist die Fassade der Witterung ausgesetzt ?
Welche optische Wirkung soll die Fassade haben ?
Wie sind die bauphysikalischen Anforderungen an die Fassade ?
Fassadenmaterialien:
-
Holz
Metalle
Faserzementplatten
Holzwerkstoffe
Verbundplatten
Gewebe
Naturstein
Kunststein
Solarkollektoren
...
14 / 3
SCHICHTPLATTEN:
Platten die auf einem Holz- oder Papierfaserkern basieren, welcher unter hohem Druck und extremer Hitze mit
Harzen heißgetränkt wird und dann unter Pressen hochverdichtet wird.
Durch das Verwenden von bestimmten Trägermaterialien lassen sich die Platten auf den jeweiligen Einsatz
abstimmen.
So können sie beispielsweise mit „Bakelit-Träger“ für stark wetterbeanspruchte Fassaden und Naßzellen
verwendet werden.
Oberfläche der Platten besteht immer zu 100% aus Naturholz, welche durch spezielle Behandlungen extrem
witterungsbeständig ist.
Platten sind in Dicken von 4mm – 15mm und Abmessungen von 244 x 122cm erhältlich.
Bauphysikalische Eigenschaften:
Eigenschaft
Holz
Bakelit
Dichte g/cm³
Feuchtigkeitsaufnahme 24h/23°C
Feuchtigkeitsgehalt
Wärmeausdehnung 20°C
Schwinden
1,1 – 1,2
<5%
<3%
-/-/0,2
1,35 – 1,4
< 1,5 %
<1%
0,15 längs/ 0,25 quer
3,63 / 2,74 %
0,2
Fleckenbeständig gegen fast alle Säuren, Laugen und Flüssigkeiten.
Montage:
Platten können entweder auf Unterkonstruktion aus Holz- oder Aluminiumprofilen geklebt, geschraubt oder
geklippt werden.
Fassade muss mit 2-3cm breitem Luftraum hinterlüftet ausgeführt werden.
Fugen zwischen den Platten ca. 4-5mm , wenn mit Silikon ausgefüllt mind. 8-10mm breite Fuge.
Die Wahl der Plattenstärke erfolgt nach folgenden Kriterien :
- Art der Verkleidung (Boden, Wand, Zwischendecke)
- Gewählte Ausführung
- Abstand der Unterkonstruktion
- Belastung
Befestigung mit sichtbaren / nicht sichtbaren Schrauben
14 / 4
Möglichkeiten von Unterkonstruktionen
Steckverbindung mit verdeckten Schrauben
Verklebung auf der Zwischenleiste
Befestigung auf Spezial-Profil
4. FASERZEMENTPLATTEN :
Platten bestehen aus einem Gemisch aus Zement, Synthetikfasern, Zellulose und Wasser welches entweder
naturbelassen bleibt oder durchgefärbt wird. Sind stoßfest, schlagzäh, nichtbrennbar, witterungsbeständig und
beständig gegen Fäulnis und Korrosion.
Fassadenplatten: gepreßt mit aufgebrachter, wetterfester, kratzfester, anorganischer Farbe oder
Keramikgranulat, hochgepreßt, dampfgehärtet, durchgefärbt, Farbschicht
Durch spezielle Oberflächenbehandlungen können extrem widerstandsfähige Fassadenelemente für alle
Gebäudehöhen und Anforderungen.
Montage erfolgt auf Holz- oder Aluminium- Unterkonstruktion, und muss hinterlüftet ausgeführt werden.
14 / 5
Systeme:
Eternit-Pelicolor:
Farbloses Graffittischutzsystem, heißverfilmt, industrieller Auftrag, abgestimmt auf das Isocolor Farbsystem, UVstabil. Beschichtung verhindert das Eindringen von Farbpigmenten und lässt Wasser abperlen.
Beschichtung: kräftig deckend, umweltverträgliche Farbpigmente, mehrfache Reinacrylatbeschichtung mit FilliteEintrag, TopCoat-Oberflächenversiegelung.
Reinigung nur durch speziell zugelassene Reinigungsfirma
Eternit – Isocolor:
Standart Platte entweder naturbelassen oder durchgefärbt bzw. beschichtet.
Schnittkanten müssen vor der endgültigen Montage imprägniert werden.
Erhältlich in matt lasierten Farbtönen. Format: 3000 x 1220mm
-
Eternit – Tergo (verdeckte Hinterschnittanker)
Eternit – Pikto (sichtbare Befestigung mit Alu-Pins)
Eternit – Linar (sichtbare Edelstahlprofile)
5. HOLZWERKSTOFFE:
Bei Fassaden aus Holzwerkstoffen sollte darauf geachtet werden, dass die Fassadenelemente ausreichend
konstruktiv geschützt werden:
-
ausreichend Dachüberstand
Einbaufeuchte
Schnittrichtung
Spritzwasserschutz im Sockelbereich
Schlagregenschutz
Wasser muss schnell abfließen
Hinterlüftung
Für die Anwendung eignen sich einheimische Holzarten wie Fichte, Lärche, Douglasie und Eiche sowie auch
zahlreiche Importhölzer z.B. die Western Red Cedar, die besonders langlebig ist.
Kiefernholz sollte nicht als Fassadenholz verwendet werden, da es Fäulniss- und bläueanfällig ist und zu Rissen
neigt.
- parallel besäumte Bretter:
sägerauh / gehobelt
mind. 18mm dick und max. 200mm breit
geeignet für Stülpschalung / vertikale Deckelschalung
- gespundete Bretter:
parallel gesäumte Bretter mit in die Längskante eingefräste Nut
Nutgröße mind. 1/3 der Brettdicke
- Schindeln:
Handgespaltet / gesägt
Länge 120 – 800mm
Breite 50 – 350mm
Keilförmig Oben: ca. 1mm Unten: mind. 8mm
Verlegung 2- oder 3-lagig auf horizontaler Unterkonstruktion
14 / 6
Eine flächige Fassadengestaltung ermöglichen Furnierschichtholzplatten, die gleichzeitig auch tragende und
aussteifende Elemente sein können.
Diese mehrschichtigen Platten werden kesseldruckimprägniert, event. auch im nachhinein ölimprägniert oder
lasiert.
6. STEIN:
Fassadenbildende Konstruktion können sein:
-
direkt aufgebrachte Bekleidung, auf einschalige, ein- und mehrschichtige schwere Außenwände
als hinterlüftete Fassade, mit Abstand vor eine Außenwand
als Bekleidung mit Verbund- oder Sandwichelementen
1. direkt aufgebrachte Bekleidung:
Schutz vor Niederschlag, Frost und aggressiven Bestandteilen der Luft, ohne den Luft- und
Feuchtigkeitsaustausch zu verhindern
2. gemauerte Verblendung mit Schalenfuge:
½ - Stein dickes Mauerwerk als zweite, konstruktiv unabhängige Schicht vor der Außenwand. Verbindung
zum tragenden MW über nichtrostende Drahtanker. Fuge zwischen den Bauteilen mind. 2cm breit,
hohlraumfrei, nicht dampfdicht, wasserabweisend.
3. aufgemörtelte Verblendung:
frostbeständige Platten, Spaltklinker, kleinteilige Fließen, etc. werden direkt mit der tragenden Wand
verbunden. Dampfdiffusion findet nur noch über die Fugen statt.
4. hinterlüftete zweite Schale:
Bekleidung schirmt die tragende Wand vor intensiver Strahlungswärme, Niederschlag und Frost ab und
verhindert Diffusions- und Kondensationsstau, gewährleistet ungehinderte Austrocknung und Atmung der
Außenwand sowie Milderung großer Temperaturunterschiede, wodurch auftretende Spannungen in der
schweren Wand gemindert werden.
Mind. 11,5cm dick, Luftschicht 4cm (auch in den Ecken), Verankerung über nichtrostende Drahtanker/
Schienensysteme, Beachten der Luftzirkulation
5. Naturwerksteinbekleidung:
Verankerung der Steinplatten über Edelstahlanker mind. 20mm vor der Außenwand. Hinterlüftung wird
gewährleistet durch unteren Abstand zwischen Platten und Wand (Insektenschutz!) und durch Abluftschlitze
im oberen Bereich der Bekleidung. Plattendicke schwankt je nach Beschaffenheit zwischen 2 – 6cm.
Reinigung nur mit reinem Wasser und Bürste.
Materialien: Granit, Quarzit, Kalkstein, Travertin, Sandstein ...
6. Feinstein:
Fassadentafeln aus besonders reinen und harten Mineralien, die gepresst und anschließend gesintert
werden. Durchgefärbt mit mineralischen Pigmenten. Dadurch homogene Struktur, keine
Unregelmäßigkeiten, keine Bruchstellen, nicht brennbar, dichte, matte, reliefartige Oberfläche.
Frostsicher, UV-beständig, abriebfest, wasserundurchlässig, resistent gegen Säuren und Laugen, natürlicher
Graffittischutz, Montage auf Unterkonstruktion aus Alu / Holz.
14 / 7
7. Betonwerkstein:
Montage/ Konstruktion wie Naturstein. Betonwerkstein besteht aus einem Gemisch von Zement,
Gesteinskörnern entweder durchgehend aus der selben Mischung (einschichtig) oder aus Kernbeton und
Vorsatzbeton (zweischichtig). Oberflächenbearbeitung wird schon im Werk vorgenommen. Betonwerksteine
sind in vielen Farben, Verarbeitungstechniken und Sonderformen erhältlich.
8. Schieferbekleidung:
Ausführungen wie Schieferdachdeckung in den verschiedensten Deckarten, direkt auf Unterkonstruktion
aufgenagelt. Wetterfest, frostsicher, wasserabweisend, verrottungsfest, pilzbeständig und nicht brennbar.
Oberfläche variert von schiefergrau bis purpur und meistens leicht rauh und mattglänzend.
9. Keramik:
Schindeln aus glasiertem/unglasiertem Steinzeug auf Unterkonstruktion aus Holz oder Alu, als vorgehängte
hinterlüftete Fassade.
7. METALLE:
Metalle die im Bauwesen verwendet werden gehören: Aluminium, Stahlbleche, Zink und Kupfer. Sie werden als
Formteile, Sandwichelemente, Tafeln oder Bänder geliefert. Die Montage erfolgt auf korrosionsbeständiger
Unterkonstruktion und ist hinterlüftet auszuführen. Die Abdichtung erfolgt durch Überlappung bzw. durch
Falztechniken.
Bei der Planung metallener Fassaden muss auf die elektrolytische Spannungsreihe geachtet werden, d.h. in
Fließrichtung darf jeweils nur das höherwertige Material eingebaut werden (z.B. Kupfer nie vor verzinkten
Stahlteilen oder Zinkblechen).
Elektrolytische Spannungsreihe:
Magnesium – Aluminium – Zink – Eisen – Zinn – Blei – Kupfer – Silber – Gold
Fließrichtung →
Die Vorteile von Metallfassaden:
-
niedriger Energieverbrauch bei Gewinnung & Verarbeitung
hoher Recyclinganteil
langlebig
hoher Korrosionsschutz, durch die Bildung von Patina
sicher und wirtschaftlich zu verarbeiten
großer Erfahrungsschatz
flexibel, funktional
einfache, schnelle und kostengünstige Montage
nichttragende Leichtfassade
nichtbrennbar, UV-stabil, verrottet nicht
hoher Vorfertigungsgrad
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7.1 allgemeines:
Alle Metalle können in bestimmten vorgefertigten Profilen mit allen dazugehörigen Anschlussblechen ab Werk
bestellt werden.
Die bekanntesten Profile sind:
a) Wellprofile:
-
Verlegung horizontal, vertikal und diagonal möglich
feine, filligrane Strukturierung der Fassade
weiches Licht- und Schattenspiel
b) Trapezprofile:
-
kantig, kühle, technische Formensprache
harte Kontraste
in Verbund mit Beton und spez. Maßen auch als tragendes, horizontales Bauteil möglich
14 / 9
c) Stulppaneele:
-
Horizontale Fugen erinnern an Holzbau
Grafische Akzente
Variables, lebendiges System
Unterschiedliche Breiten möglich
Kräftige Konturen
d) Steckfalzpaneele:
-
besonders große Variabilität bei den Achsmaßen
flexibel verlegbar
passt sich hervorragend unterschiedlichen Baukörpern an
e) Falztechnik:
-
Standard-System
Kräftige Betonung der Falze ca. 12mm breit
Maschinelle Bearbeitung möglich
Rationelle Verlegung
Sonderformen leicht realisierbar
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f)
Leistensysteme:
-
älteste Verlegesystem
schnelle und leichte Montage durch einfaches Klick-System
effiziente Verlegung
höchste Präzision möglich
g) Rauten:
-
hauptsächlich für großformatige Wandflächen
eindrucksvolles Fassadenbild
deutlich sichtbarer Patinierungsprozeß
sehr lebendiges Erscheinen
individuelle Zuschnitte
Alle Metallverkleidungen sind absolut diffusionsdicht und sollten von den primären Tragsystemen thermisch
getrennt angebracht werden.
Bei der Planung ist besonders darauf zu achten, dass die rel. Große Wärmeausdehnung berücksichtigt und
entsprechende Toleranzebereiche geplant werden.
14 / 11
7.2 ZINK:
Legierung aus Elektrolyt-Feinzink mit 99,99 % -igem Reinheitsgrad mit geringen Anteilen von Kupfer und Titan.
Auslieferung erfolgt „walzblank“ oder „vorbewittert“ ( d.h. mit blaugrauer Patina ).
Zinklegierungen sind witterungsbeständig, langlebig und selbstreinigend. Ihr Farbspektrum schwankt je nach
unterschiedlicher Legierung zwischen hellgrau und anthrazit.
Es gibt verschiedene Lieferarten und Qualitätsstufen von Zink:
a) Premiumzink
Hohe Bruchdehnung, gute Zugfestigkeit und hohe Dehngrenze
Hoher Sicherheitsfaktor
b) Blank-Zink
Walzblanke Ausführung
Bewitterung (Patina) als natürliche Schutzschicht
c) Quartz-Zink
Vorbewittert nach dem Walzen
Homogene, hellgraue Oberfläche
Satinierter Glanz
d) Anthra-Zink
Vorbewitterung
Dunkle, anthrazitfarbene, satinierte Oberfläche
7.3 STAHL:
Schmelztauchveredeltes Feinblech (feuerverzinkt, galvanisiert, feueraluminiert) oder elektrolytisch veredelt durch
Zink oder Zink-Nickel.
Feinblech kann auch organisch bandbeschichtet werden.
Wichtigster Anwendungsbereich ist der Industrie- und Wirtschaftsbau.
Stahl kann als Blech oder auch als komplettes Fassadensystem verbaut werden.
Vorteile:
- leicht, fest und haltbar
- beliebig verformbar, vielseitig
- recyclebar, umweltfreundlich
- relativ günstig
Nachteile:
- korrodiert im ungeschützten Zustand
- hohe Wärmeleitfähigkeit
Stahltrapezprofile
- Bogendachkonstruktionen bis 20m freie Spannweite
- Oberflächenveredeltes Stahlblech
- Blechdicken o,75 – 1,5 mm
14 / 12
Kassettenprofile
- innere Tragschale für Wandsysteme
- horizontal verlegt
- Hohlräume werden mit Dämmung ausgefüllt
- Thermische Trennung von Außenschale und Innenschale
Wellblech
- Stahl-Sandwichelemente
- Stahlblechtafeln oder Edelstahl
- Einfache konstruktive Ausbildung
- Schnelle, wirtschaftliche Montage
Beispiel für Wandkonstruktion:
Aufbau von Innen nach Außen:
- Stahlkassettenprofil, horizontal verlegt über ein / zwei Felder
- Z-Profil Unterkonstruktion zwischen den Schalen
- Dichtstreifen an den Endauflagern und zwischen den horizontalen Fugen
- Hohlräume mit Mineralfaserdämmung
- Thermische Trennung zw, Außenschale & Kassettenstegen
- Außenschale aus Trapezprofil, vertikal auf Unterkonstruktion verlegt
Fassadensysteme
Probleme bei mehrschichtigem Aufbau:
- Kondensatbildung ⇒ Durchfeuchtung der WD
- Verminderte Dämmeigenschaft
- Innenkorrosion
⇒ Dampfsperre auf Wand-Innenseite
Beispiele für Sandwichbauteile ( Hoesch):
1. Hoesch isowelle:
- Elementdicke zwischen 64 – 104mm
- Gewicht 13,5 – 15,3 kg/m²
- Max. Lieferlänge 20m
- U-Wert 0,47 – 0,27
2. Hoesch isowand vario:
- Elementdicke 60 – 100mm
- Gewicht 12,5 – 14,3 kg/m²
- U-Wert 0,39 – 0,24
- Nichtsichtbare Befestigung
3. spezielle Brandschutzwandaufbauten bis zu F 120 – AB
Alle genannten Lieferformen, Aufbauten und Systembauteile sind auch von verschiedenen Unternehmen in
Aluminium erhältlich und unterscheiden sich in bauphysikalischen Eigenschaften nur in der spez.
Materialdichte.
14 / 13
7.4. KUPFER:
Kupfer ist aufgrund seiner leichten und einfachen Verarbeitung ( sehr gute Schweiß- und Lötbarkeit) ein sehr
beliebtes Metall im Baugewerbe.
Die Fertigung erfolgt nach DIN EN 1172 und als Rohmaterial steht Cu-DHP (sauerstofffreies,
phosphordesoxidiertes Kupfer mit begrenztem Restgehalt an Phosphor) zur Verfügung.
Durch Feuchtigkeit, Luftsauerstoff und aggressive Luftinhaltsstoffe baut Kupfer mit der Zeit einen eigenen
Korrossionsschutz (Patina) auf. Dieser besteht aus basischem Kupfersulfat und darf nicht mit Grünspan
verwechselt werden. Unter Grünspan versteht man die chemische Reaktion von Kupfer + Essigsäure und ist im
Gegensatz zur Patina wasserlöslich.
Kupfer ist einfach, schnell und kostengünstig zu verlegen, langlebig und vielseitig einsetzbar.
Oberflächen:
- walzblank, oxidiert dann über dunkelbraun bis patinagrün nach
- industriell erzeugte grüne Patina
- voroxidiert (dunkelbraun)
- verzinkt (mattgrauer Farbton)
Konstruktion:
- vertikale / horizontale Deckung → strukturierte Fassade
- Verbindungen durch Aufkanten, Falzen oder Nieten
- Unterkonstruktion meistens aus Holz, bei hoher Brandschutzanforderung aus Trapezblech
Bei Kupfer muss besonders auf folgende Punkte geachtet werden:
-
Kupfer selbst ist durch andere Metalle nicht gefährdet
Kupfer darf nie über Zink / verzinktem Stahl liegen → Regenwasser + Kupferionen zerstören Zink
Zink über Kupfer geht, es sollte jedoch direkter Kontakt verhindert werden
Kupfer – Blei – Edelstahl ; unbedenklich
Kupfer – Aluminium ; Aluminium muss durch spezielle Beschichtung eine nichtleitende Oberfläche
erhalten
Kupfer ist nicht gefährdet durch Kalk, Zement und Tauwasser
Die Zugfestigkeit kann durch wiederholtes Verformen erhöht bzw. durch Erwärmen wieder vermindert
werden
14 / 14
Lieferarten:
- Schindeln
- Profiltafeln
- Paneele (Nut- & Federprinzip)
- Kassetten
- Profilbahnen (individuelle Länge, selbstragend)
- Rollen (Handwerksbedarf zum Ausbilden spez. Anschlussteile)
8. GEWEBE:
Gewebe aus Metall oder anderen Materialien ermöglichen völlig neue Möglichkeiten bei der Fassadengestaltung.
Verleiht Fassaden eine fließende, schwerelose Zweite „Haut“ , die ästhetische Wirkung resultiert vor allem aus
dem Spiel von Licht und Schatten, ihrer fließenden, fugenlosen Anpassung an jede Form sowie dem Wechsel
von Transparenz und opaker Fassade.
Gewebe aus Edelstahl sind korrossionssicher, pflegeleicht, recyclebar und in verschiedenen Stahlsorten lieferbar:
- Chrom-Nickel-Stahl (Innenanwendung)
- Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl (Außenbereich, da höherer Korrossionsschutz)
Die Befestigung erfolgt über Rahmenkonstruktionen, Schlaufen, Drähte, Punkthalterungen, etc. .
Edelstahlgewebe sind nicht brennbar und sind zwischen 8-10m breit und endlos lang lieferbar.Fassaden mit
Gewebe beeinflussen die Raumwahrnehmung im Inneren maßgeblich.
Die Anwendung von Gewebebahnen ist vor allem für anpassungsfähige und adaptive Architektur interessant.
Hierzu gehört vor allem der Laden- und Messebau sowie Zeltkonstruktionen.
14 / 15
Eine große Rolle dabei spielen folgende Eigenschaften:
-
„Eyecatcher“ – Funktion
die Verknüpfung von Modernität mit Qualität und zeitloser Eleganz
die Flexibilität
die einfache, schnelle Montage
die Langlebigkeit
die individuelle Anpassbarkeit in Größe und Struktur
das geringe Gewicht und geringes Packmaß
die multifunktionale Nutzung (Lichtinstallationen, Projektionsfläche, Farbverläufe, transparent und opak,
...)
perfekte Rauminszenierungen möglich
Literaturangaben und Links:
Heinze Bauoffice
Informationsdienst Holz
Informationsdienst Stahl
Detail
Werk, Bauen +Wohnen
Technischer Ausbau von
Gebäuden , E. Wellpott
www. argeholz.de
www. rheinzink.de
www. kann-baustoffwerke.de
www. kerto.de
www. eternit.de
www. tecu.com
www. parklex.com
www. gkd.de
www. hoesch-siegerlandwerke.de
www. bauen-mit-stahl.de
www. argeton-fassade.com
14 / 16
15_ Dämmung von Außenmauerwerk
Inhalt
1. Einführung
Warum müssen Außenwände gedämmt werden?
2. Beleuchtung verschiedener Außenwandsysteme aus dem Mauerwerksbau
(1) Einschaliges Mauerwerk, außen Wärmedämmputz
(2) Einschaliges Mauerwerk mit Fassaden- Wärmedämmverbundsystem
(3) Einschaliges Mauerwerk mit Dämmschicht und belüfteter Fassadenbekleidung
(4) Einschaliges Mauerwerk mit Außenputz, Dämmschicht innen
(5) Zweischaliges
Mauerwerk
mit
Luft-
und
Dämmschicht
(Kerndämmung)
außen
Verblendmauerschale
(6) Zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung, außen Verblendmauerschale
3. Eventuelle Gefahren und auftretende Schäden in Bezug auf die Dämmung von Außenmauerwerk
Bearbeitet von: Nele Bayer & Stephan Böhm
15 / 1
Immer öfter ist aus den Medien zu entnehmen, dass sich unser Klima verändert, die Auswirkungen dafür sind
kaum noch zu übersehen. Die Ursachen für die Veränderungen in der Erdatmosphäre werden den wachsenden
Bevölkerungszahlen und des damit steigenden Verbrauchs fossiler Brennstoffe zugerechnet. Bei der
Verbrennung dieser kohlenstoffhaltigen Verbindungen wie z.B. Holz, Kohle, Erdöl und Erdgas entsteht
Kohlendioxid (CO2). Verschiedene Forschungen belegen, dass der global ansteigende Kohlendioxid-Gehalt der
Luft eine Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes und somit eine starke Erwärmung der Erdatmosphäre
mit sich bringt.
Es ist also dringend erforderlich diesen CO2 Ausstoß in die Atmosphäre zu verringern. Dies kann unter anderem
über die Verringerung der benötigten Heizenergie erreicht werden.
Allein die Haushalte und Kleinverbraucher stellen 50 % des Gesamtwärmeverbrauchs. Dies bedeutet für die
Architektur, dass es unabdingbar ist unsere Gebäudehüllen in dem Maße zu dämmen, dass der Wärmeverlust
über die Gebäudeoberfläche stark reduziert wird.
Um dies zu gewährleisten hat man in der Vergangenheit eine Verordnung über einen energiesparenden
Wärmeschutz bei Gebäuden erlassen und diese darin enthaltenden Richtlinien zugunsten der Umwelt erneut
angezogen. Aus der Wärmeschutzverordnung wurde die Energieeinsparverordnung, die seit dem 1. Februar
2002 gültig ist. In dieser neuen Verordnung hat man den Niedrigenergiehaus Standart eingeführt, der eine
Minimierung der Wärmebrücken vorschreibt, des weiteren muss die energetisch relevante Hüllfläche möglichst
minimiert und eine kompakte Gebäudeform erzeugt werden. Gebäude sind so auszuführen, dass die
vorgeschriebenen Höchstwerte des Jahres- Primärenergiebedarfs und die Transmissionswärmeverluste in
Abhängigkeit vom A/V Verhältnis nicht überschritten werden.
Gedämmt werden muss die gesamte Gebäudehüllfläche also die erdberührten Bauteile, das Dach und die
Außenwandkonstruktionen. In diesem Teil werden nur die Außenwände beleuchtet und aus dem Spektrum der
verschiedenen Außenwandsysteme die Wandsysteme aus dem Mauerwerksbau.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten Außenwände zu dämmen. Zum einen besteht die Möglichkeit Außenwände
von Innen zu dämmen. Diese Variante weißt jedoch verschiedene Probleme auf, die dieses System weniger
empfehlenswert machen. Problematisch hierbei ist vor allem das diffusionstechnische Verhalten sowie die
Entstehung großer Wärmebrücken. Deshalb ist eine Dämmung der Außenwände von Außen zu empfehlen.
Diese Variante erlaubt es wirtschaftliche Dämmdicken einzusetzen und macht Wärmebrücken besser
beherrschbar zudem bleibt die Speicherwirkung der Massivwand erhalten.
Im Anschluss werden verschiedene Varianten zur Dämmung von Außenmauerwerk ausgeführt:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Einschaliges Mauerwerk, außen Wärmedämmputz
Einschaliges Mauerwerk mit Fassaden- Wärmedämmverbundsystem
Einschaliges Mauerwerk mit Dämmschicht und belüfteter Fassadenbekleidung
Einschaliges Mauerwerk mit Außenputz, Dämmschicht innen
Zweischaliges Mauerwerk mit Luft- und Dämmschicht (Kerndämmung) außen Verblendmauerschale
Zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung, außen Verblendmauerschale
15 / 2
(1) Einschaliges Mauerwerk, außen Wärmedämmputz
Wärmedämmputzsysteme bestehen aus:
o Wärmedämmendem
Unterputz
(Wärmedämmputze) und
o Ein- oder zweilagigen wasserabweisenden
Oberputzen
Der monolithische Wandquerschnitt übernimmt die
Aufgaben
Gestaltung,
Witterungsschutz,
Standsicherheit, Wärmeschutz, Schallschutz und
Brandschutz
o
o
o
o
Wärmedämmputzssysteme können bis zur
Hochhausgrenze eingesetzt werden,
sie werden je nach ihrem Brandverhalten in
den Baustoffklassen A1/A2 und B1
angeboten
Die Abdeckung der Wärmedämmputze
erfolgt ausschließlich mit mineralischen
Oberputzen.
Bei zweilagigen Oberputzen erhält die erste
Lage (Ausgleichsputz) eine Faser- bzw.
Gewebearmierung
15 / 3
(2) Einschaliges Mauerwerk mit Fassaden- Wärmedämmverbundsystem
Den Markt dominieren im Moment zwei Ausführungen des Wärmedämmverbundsystems (WDV-System),
einmal
das
Wärmedämmverbundsystem
mit
Hartschaumdämmung
zum
anderen
das
Wärmedämmverbundsystem mit Mineralfaserwolle. Daneben gibt es aber noch etliche andere Dämmplatten für
WDV- Systeme.
Aus wirtschaftlichen Gründen dominiert beim Dämmstoff die Lösung mit den Polystyrol (EPS)Hartschaumplatten.
15 / 4
Daraus ergibt sich ein Wandaufbau wie folgt:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Mauerwerk
Baukleber
Hartschaumplatte
Armierungsputz
Glasfasergewebe
Putz
Das WDV-System mit Mineralfaserplatten weißt einen besseren Brandschutz auf und ist deswegen z.B. im
Hochhausbau als einziger Dämmstoff zugelassen.
Der Wandaufbau sieht wie folgt aus:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Mauerwerk
Baukleber
Steinwollplatte
Schraubdübel
Ausgleichmörtel
Glasfasergewebe
WDVS Putz
Nachteil, die Befestigungsdübel stellen Wärmebrücken dar.
Ein weiterer Dämmstoff, der auch den ökologischen Aspekt erfüllt sind die Wärmedämmplatten aus Holzfasern,
das sog. Öko- Wärmedämmverbundsystem. Das besondere Merkmal sind Holzweichfaserplatten die als
Wärmedämmkomponente dienen. Sie schaffen ein angenehmes Wohnklima durch einen diffusionsoffenen
Aufbau.
15 / 5
1.
2.
3.
4.
5.
Außenwand
Weichfaserplatte
Bitumenbeschichtete Weichfaserplatte
Unterkonstruktion
Schalung
Vergleicht man diese drei Varianten miteinander, kann man anhand der technischen Daten keine gravierenden
Unterschiede erkennen, die Wahl des Wandaufbaus entscheidet sich letztlich über Aspekte wie
Umweltbewusstsein, Art und Weise der Konstruktion und den Kosten.
Wandstärke
u- Wert
Schalldämmmaß (R)
Feuerwiderstandsklasse
Wärmedämmverbundsystem mit
Mineralfaserwolle
Wärmedämmverbundsystem mit
Hartschaumdämmung
Ökologisches
Wärmedämmverbundsystem
20mm mineral. Außenputz
0,87 W/(mK)
150mm Mineralfaserplatte
WLG 040
240mm KSS 0,79 W/(mK)
15mm Innenputz 0,7
W/(mK)
0,87 W/(mK)
150mm Hartschaumplatte
WLG 040
240mm Porenbeton 0,27
W/(mK)
10mm Innenputz 0,7
W/(mK)
0,87 W/(mK)
20mm bitum.
Weichfaserplatte WLG 040
60mm Unterkonstruktion
60mm Weichfaserplatte
WLG 040
240mm Porenbeton 0,27
W/(mK)
425mm
420mm
0,23
0,21
0,35
52 dB
46 dB
46 dB
F 180-A
F 180-AB
F 180-A
10mm Innenputz 0 7
410mm
Der Schallschutz ist primär von der Masse der massiven Wandstruktur abhängig. Je nach dynamischer Steifigkeit
der eingesetzten Dämmplatten variiert die Schalldämmung des Gesamtsystems. Bei üblichen Polystyrolplatten
verringert sich die Schalldämmung- gegenüber der massiven Struktur- um etwa 5 dB. Elastisch eingestellte
Polystyrolplatten verhalten sich günstiger. Das gleiche gilt für Mineralfaserplatten.
15 / 6
Die Besonderheit dieses Systems liegt in der unmittelbare Verbindung von Dämmstoff und Außenputz. Die
Putzschicht ist gleichzeitig der Schutz der Dämmung gegen Niederschlagsfeuchtigkeit. Damit dieser Punkt nicht
zur Schwachstelle wird, ist auf eine besonders sorgfältige Planung und Verarbeitung auf der Baustelle zu achten.
Um eine möglichst lange Funktionsdauer der Systeme zu erreichen, ist die korrekte Verarbeitung der
Systemelemente entsprechend den Verarbeitungsvorschriften der Systemhersteller und den bauaufsichtlichen
Zulassungen unverzichtbar.
(3) Einschaliges Mauerwerk mit Dämmschicht und belüfteter Fassadenbekleidung
o
Aufgaben Gestaltung, Witterungsschutz,
Standsicherheit, Wärmeschutz werden
jeweils den spezifischen Bauteilschichten
übertragen
o
Daraus ergibt sich eine außerordentliche
Variationsbreite für den Wandaufbau
o
Witterungsschutz und Dämmschicht sind
durch eine Luftschicht getrennt, die
Fassadenbekleidung wird belüftet, was zu
einem
wirksamen
zweistufigen
Witterungsschutz führt:
1. Äußere Bekleidung = Regensperre
2. Luftschicht verhindert einen kapillaren
Weitertransport in die Dämmschicht,
Wasser
o
Gefahr
der
Zerstörung
der
Dämmschicht durch kleinere Tiere kann
über
die
Verwendung
von
Lüftungsprofilen verhindert werden
o
Fassadenbekleidung z.B. Schindeln,
Ziegel,
Bleche,
Natursteine,
Faserzementplatten,
Holz
oder
Holzwerkstoffe
kann an der Innenseite der Bekleidung ablaufen
Die Belüftung der Fassade unterstützt auch das Abtrocknen der
Bekleidung.
o
o
Vorrangiger Einsatz von Mineralfaserplatten (leicht zu
Verarbeiten), meist mit Vlies- Kaschierung (höhere
Witterungsbeständigkeit und Festigkeit)
Befestigung
der
Dämmplatten
mit
der
Fassadenunterkonstruktion
15 / 7
(4) Einschaliges Mauerwerk mit Außenputz, Dämmschicht innen
Vor- und Nachteile siehe oben
15 / 8
(5) Zweischaliges Mauerwerk mit Luft- und Dämmschicht (Kerndämmung) außen Verblendmauerschale
Sehr leistungsfähiges und dauerhaftes System
Verschiedene Schichten erhalten spezifische
Aufgaben
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Eine Feuchtigkeitsleitung von der Vormauerschale über die
Drahtanker zum Dämmstoff wird durch aufgesteckte
Kunststoffscheiben (Tropfscheiben) verhindert
Die Luftschicht beginnt frühestens 100mm über Gelände
Die Außenmauerschale enthält Be- und Entlüftungsöffnungen durch
offene Stoßfugen
Innere Schale übernimmt vorrangig die
Tragfunktion
und
die
Wärmespeicherung
Dämmschicht
übernimmt
die
Wärmedämmung
Verblendmauerschale und Luftschicht
bilden den Schlagregenschutz
Die
Verblendmauerschale
ist
gestalterisch durch Steinmaterial,
Steinformat, Steinfarbe und strukturelle
Ausbildung zu differenzieren.
Die Verblendmauerschale wird statisch
über Drahtanker von der inneren
Mauerschale gehalten. Mindestanzahl
der nichtrostenden Stahlanker = je m²
5 Stück, bei einem Durchmesser von
3,4 bzw. 5 mm, je nach Abstand der
Mauerschalen
Der lichte Abstand der Mauerschalen
darf 150mm nicht überschreiten
Vertikale Trennfuge (Dehnfugen)
ermöglichen schadenfrei horizontale
Formänderungen, Abstände sind vom
Material abhängig
Eingesetzte Dämmstoffe dürfen keine Feuchtigkeit aufnehmen,
daher werden vorwiegend hydrophobierte Mineralfaserplatten
eingesetzt
15 / 9
(6) Zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung, außen Verblendmauerschale
Generell ist beim Dämmen darauf zu achten, dass die Dämmung nicht nass wird, sie muss daher vor Nässe von
Innen und von Außen geschützt werden.
Innen besteht die Gefahr der Tauwasserbildung auf Innenraumbauteilen. Dabei sind die Wärmebrücken die
kritischen Bereiche. An diesen Stellen besteht die Gefahr des Schimmelbefalls, wenn es zum
Schwitzwasserausfall bei ungenügend vor Wärmeabfluss geschützten Stellen der Außenwänden kommt
Des weiteren gibt es die Gefahr der Tauwasserbildung in den Bauteilen im Winter. Dazu kommt es, wenn
Wasserdampf von der warmen Innenseite zur kalten Außenseite wandert. Der Wasserdampf kann dabei auf dem
Weg durch das Bauteil unter seine Tautemperatur abkühlen, dabei entsteht Tauwasser. Die Feuchtigkeit der
Bauteile erhöht sich.
Die Belastung von Außen sind Niederschläge, Regenwasser und Flugschnee, die durch Spalten und Risse und
durch Kapillarwirkung in die Bauteile eindringen können.
Quellen
Erich W. Krüger
Konstruktiver Wärmeschutz
Niedrigenergie- Hochbaukonstruktionen
Rudolf Müller Verlag
www.baulinks.de
15 / 10
17_Abdichtung von erdberührten Bauteilen, DIN 18 195
Inhaltsverzeichnis
Seite 2
Einleitung
Kostenbeispiel
Arten der Wasserbelastung
Folgen von schadhaften Abdichtungen gegen Erdreich
Seite 3
Schutzmaßnahmen
Möglichkeiten der Bauwerksabdichtung
Flächenabdichtung im Bodenbereich von Außen
Vertikale Abdichtung von innen
Seite 4
Injektionsverfahren
Seite 5
Horizontale Abdichtung/ Mechanische Verfahren
Neue Verfahren:
Edelstahl- Vertikalsperren
Injektions- Vertikalsperren
Detaillierte Beschreibung der Verarbeitung von Bitumendichtungsbahnen,
bzw. Bitumen-Dickbeschichtungen
Seite 6
Flexible Abdichtungsbahnen
Wärmedämmung im Erdreich
Seite 7
Anforderungen an Dämmstoffe für Perimeterdämmungen
Folgende Eigenschaften müssen Perimeterdämmungen aufweisen
Eigenschaften von Dämmstoffen, die sich als Perimeterdämmung eignen
Seite 9
Randbedingungen für Konstruktionen aus Perimeterdämmung
Seite 10-11 Konstruktionsbeispiele
Seite 11
Literaturverzeichnis
Bearbeitet von: Matthias Krüger, Madlen Döinghaus
17 / 1
Einleitung
Das Abdichten von Bauteilen, die in direktem Kontakt mit dem Erdreich stehen, soll verhindern, daß anfallendes
Wasser unabhängig welcher Art und Herkunft, einen schädigenden Einfluß auf die Konstruktion, seine Teile
oder Innenräume des Bauwerks hat. Diese Beanspruchung ist wiederum von der Art des Baugrundes
abhängig. In der Regel ist die Beanspruchung der Bauteil bei bindigen Böden besonders hoch. Zum Gebiet
der Abdichtung von erdberührten Bauteilen gehören alle Abdichtungen, die ständig vom Erdreich oder
anderen Aufschüttungen bedeckt sind. Durch diese Situation ist es sehr schwer oder z. T. nicht möglich, die
Abdichtung zu warten. Bei entstandenen Schäden ist es ohne Vorarbeiten nicht möglich, den Schaden zu
beheben. Diese sind meistens umfangreicher als das Beheben des eigentlichen Schadens.
Kostenbeispiel
Der Kostenaufwand für die Bauwerksabdichtung eines Neubaus beträgt im Allgemeinen weniger als 1%. Bei
einem Baukostenansatz von 250.000 € sind das weniger als 2.500 €. Bei einer nachträglichen
Bauwerksabdichtung muss man von Kosten ausgehen, die ca. 500 €/ lfdm betragen. Bei einem Gebäudeumfang
von 40m ergibt das immerhin einen Betrag von ca. 20.000 €.
Arten der Wasserbelastung
•
•
•
•
Wasserbelastung in Form von Stauwasser, Schichtenwasser, und Sickerwasser der Wände.
Als Stauwasser wird der ständige Wasserdruck von wasserhaltendem Boden ( bindige Böden) bezeichnet.
Das Wasser kann nicht abfließen, bzw. versickern.
Schichtenwasser ist das Grundwasser, welches in Schichten im Erdreich lagert. Je nach Ort und Lage des
Baugrundstücks liegt ein niedriger, hoher oder mittlerer Grundwasserspiegel vor.
Als Sickerwasser beschreibt man das Regenwasser, welches von außen auf die Erdoberfläche und entlang
der Wände einwirkt und in den Boden einsickert.
Folgen von schadhaften Abdichtungen gegen Erdreich
•
•
•
•
•
Eindringen des Grundwassers in das Bauwerk
Nutzungseinschränkungen von Räumen aufgrund von Durchfeuchtung der Umschließungsflächen.
Verringerter Wärmeschutz durchfeuchteter Bauteile
Beeinträchtigte Festigkeit mancher wassergesättigter Baustoffe
Korrosion von Baustoffen bei aggressivem Grundwasser
17 / 2
Schutzmaßnahmen
•
•
•
•
wasserundurchlässiger Beton ( WU Beton), auch "Weiße Wanne“ genannt
Schutzanstriche/-beschichtungen, z.B. ein- oder zweikomponentige kunststoffmodifizierte BitumenDickbeschichtungen, zementgebundene, starre und flexible Dichtungschlämme oder selbstklebende
Dichtungsbahnen, bezeichnet als „ Schwarze Wanne“.
Sickerplatten/ Filterplatten
Sickerleitungen/ Drainagen, z.T. im umlaufenden Kiesbett
Schwarze Wanne
Mauerwerksbau
mit Streifenfundament
und bituminöser
Abdichtung
Weiße Wanne
aus wasserundurchlässigem
Beton
Möglichkeiten der Bauwerksabdichtung
Flächenabdichtung im Bodenbereich von außen
( speziell bei nachträglicher Abdichtung)
• Zur Verwendung kommen vorzugsweise zementgebundene Dichtungssysteme, wie Dichtungsschlämmen,
undurchlässige Estriche, undurchlässige Betone sowie
Flüssigkunststoffe oder Dichtungsbahnen.
• Sickerplatten/ Filterplatten
• Sickerleitungen/ Drainagen, z.T. im umlaufenden Kiesbett
kalt
verarbeitbare
Bitumenemulsionen,
Der Einbau einer Drainage im Außenbereich der Sohle/ Kellerbodenplatte wird bei auftretendem Stauwasser
durch schwach durchlässige Böden (bindige Böden) ratsam. Zur Verstärkung der Dichtigkeit wäre eine
horizontale Abdichtung auf der Außenwand von Vorteil.
Ausführung
• Kellerwände werden freigelegt und ein oder mehreren Dichtungsschichten auf die später erdberührten
Wandflächen aufgebracht. Die Drainage wird rund um den Keller auf Höhe der Kellersohle in einem Kiesbett
geführt.
17 / 3
nicht bindiger Boden,
z.B. Sand
bindiger Boden,
z.B. Lehm
Vertikale Abdichtung von innen
• Sollte nur angewendet werden, wenn eine vertikale Aussenabdichtung technisch und wirtschaftlich nicht zu
vertreten ist, da Außenabdichtungen einen höheren Wirkungsgrad erreichen. Jedoch soweit die
Innenabdichtung sachgerecht ausgeführt wurde, steht sie der nachträglichen Aussenabdichtung in nichts
nach.
• Der Wandquerschnitt bleibt bei dieser Abdichtungsweise feucht. Die im Kellerbereich verwendeten,
normalerweise wasserbeständigen Stoffe stellen kein Problem bei der Durchfeuchtung dar.
• Zur Verwendung kommen vor allen Dingen zementgebundene Dichtungsschlämmen, da sie am effizientesten
als Dichtstoff im Innenbereich fungieren. Es wird jeder kleinste Faktor von Wasserdurchlässigkeit
ausgeschaltet.
Injektionsverfahren
Dieses Verfahren ermöglicht eine Trockenlegung ohne äußeres Aufgraben, da durch eine flächendeckende
Injektion der Wände von innen diese aufwendige Aufgabe entfällt. Die Injektion mit Acrylat-Gelen wird meistens
direkt in die wasserführenden Risse oder durch das Mauerwerk hindurch bis vor die Außenwand geführt. Sie
bewirkt einerseits Schutz vor Feuchte durch äusserlich angreifendes Wasser ( nichtdrückend oder drückend),
andererseits vor aufsteigender Feuchte im Mauerwerk. Besonders bei Querschnittsabdichtungen wird das
Injektionsverfahren durch die günstigen Kosten eingesetzt. Die einfache Ausführung erübrigt die Anwesenheit
eines Fachmanns, so daß der Laie selbst Hand anlegen und Kosten einsparen kann.
17 / 4
Horizontale Abdichtung/ Mechanische Verfahren
Eine Mauerwerkstrennung in der ersten oder zweiten Schicht mit Bitumenpappe ist unabdingbar. Sie wird einfach
auf die Schicht aufgelegt und darauf wie gewohnt weitergemauert.
Eine weitere Möglichkeit der horizontalen Abdichtung kann ein nachträgliches Aufsägen mit einer Kreis- oder
Schwertsäge der Wände sein. Hierbei wird in die gefertigten Schlitze eine Abdichtung mit unterschiedlichen
Kunststoffbändern, Bleibändern, bzw. seltener das Verkeilen mit Kunststoffkeilen eingebaut.
Eine weitere Abdichtungsmöglichkeit ist das Ausspritzen der Schlitze mit Quellmörtel.
Neue Verfahren
Edelstahl-Vertikalsperren
• Ohne Erdaushub werden gewellte Edelstahlbleche direkt vor den Kellerwänden in das Erdreich getrieben, so
dass dem horizontal angreifenden Wasser der Weg versperrt wird. ( Nachteil: Schwachstellen bei den
Stössen und im Fusspunkt der Bleche, sowie Zugang zu den Versorgungsleitungen)
Injektions-Vertikalsperren
• Zur Trockenlegung von Aussenmauern wird ohne Erdaushub Injektionsmaterial durch Lanzen mit sehr hohem
Druck in den Boden gepresst. Der Boden wird sozusagen aufgeschlitzt und durch das Hochziehen der Lanzen
eine wasserundurchlässige Schicht aus Injektionsmaterial gebildet.
Detaillierte Beschreibung der Verarbeitung von Bitumen-Dichtungsbahnen, bzw. Bitumen-Dickbeschichtungen
•
•
•
Bei nachträglicher Aussenabdichtung muss der Kellerbereich vollständig freigelegt werden. Bei punktuellem,
bzw. örtlichem Schaden kann der Aushub bis ca. 0.5 m unter der Fehlstelle erfolgen. Wichtig ist, dass beim
Bodenaushub das Fundament nicht untergraben und somit die Standsicherheit des Gebäudes gefährdet wird.
Danach sind die Oberflächen zu reinigen und bei allfälligen Fehlern Ausbesserungen des Untergrundes zu
bewerkstelligen. Der Untergrund muss geeignet und tragfähig für die Abdichtung sein. Vor allem sind
mineralischen Materialien vorteilhaft, wie z.B. Beton, Mauerwerk und Putz.
Beim Aufbringen der Abdichtung sollten die scharfkantigen Ecken gebrochen sein, Außenecken werden mit
einer Hohlkehle ausgearbeitet und mit Dichtungsschlämme eingestrichen.
17 / 5
•
•
Im Wand-Sohle-Bereich muss mit einer höheren Feuchtigkeitsbelastung gerechnet werden, deshalb ist im
Fundamentbereich und mindestens 25 cm an der aufgehenden Wand speziell mit zwei Lagen
Dichtungsschlämmen zu arbeiten, wodurch ein tragfähiger Untergrund geschaffen.
Der Lastfall nichtdrückendes Wasser ist durch eine dauerhaft funktionsfähige Dränung sicherzustellen. Bei
bindigen Böden und Hanglagen ohne Dränung, sowie Grundwasser, ist die Abdichtung so zu wählen, dass
die Bewegungen der Bauteile durch Schwinden, Temperaturänderungen, sowie leichten Setzungen und die
daraus entstehenden Risse, überbrückt werden können und es zu keiner Beeinträchtigung der
Abdichtungsfunktion kommt.
Flexible Abdichtungsbahnen
•
•
•
•
•
•
Hierbei werden die Vorteile der Abdichtung mit Dichtungsbahnen und spachtelbaren Beschichtungen
kombiniert.
So besteht die äussere Lage aus einer 2mm dicken Bitumenabdichtungsbahn mit Glasvlies, die absolut
wasserdicht, mikroben- und wurzelbeständig und resistent gegenüber Salzen, Säuren und Laugen ist und
eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beschädigung besitzt.
Die Weichschaumstoff-Dichtungsbahnen legen sich vollständig an den Baukörper an. Somit findet neben dem
Ausgleich von Untergrundunebenheiten auch eine Entkoppelung vom Untergrund statt, so dass die
Abdichtungsschicht durch nachträgliche Setzungen und dergleichen nicht beschädigt wird. Die Abdichtung
liegt wie eine zweite Schale vor dem Bauwerk.
Der Vorteil dieser neuartigen Vertikalabdichtung besteht darin, dass keinerlei Untergrundvorbereitungen
notwendig werden, eine Reinigung des Untergrundes, eventuelles Grundieren, Aufbringen eines
Ausgleichputzes und Streichen einer Zwischenbeschichtung können entfallen.
Somit entfallen auch die Entsorgungskosten des Bauschutts.
Die flexiblen Abdichtungsbahnen werden thermisch miteinander verbunden. Durch Heissluft werden sie in der
Überlappung gleichmässig plastifiziert und unter Druck zusammengefügt. Temperatur, Anpressdruck und Zeit
müssen in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur beim Verschweissvorgang aufeinander abgestimmt
werden.
17 / 6
Wärmedämmung im Erdreich
Nach der Wärmeschutzverordnung, bzw. nach der Energieeinsparverordnung, müssen beheizte und unbeheizte
Keller mit nicht- bzw. gering wärmegedämmten Kellerdecken im Wandbereich und gegen das Erdreich
wärmegedämmt werden. Bei der Ausführung von wärmegedämmten Kellern ist mit konstruktiven Schwierigkeiten
zu rechnen. Diese machen sich in folgendem Beispiel bemerkbar: bei einer Wärmedämmung, die an der
Aussenseite der Kellerwand angebracht ist, muß in der Regel außenseitig vor der Wärmedämmung eine
Abdichtung erntsprechend der DIN 18 195, unter Berücksichtigung der Boden- und Wasserverhältnisse,
angebracht werden. Gleichzeitig muß die zum rauminneren angebrachte Wärmedämmung durch eine wirksame
Dampfsperre geschützt werden, um eine unzulässige Tauwasseranreicherung im Dämmstoff zu vermeiden.
Bei diesen Konstruktionsbeispielen treten folgende Schwierigkeiten auf:
Bei einer Wärmedämmung auf der Innenseite der Kelleraußenwand ist die Dämmung gegen das im Boden
befindliche Wasser und ebenfalls gegen das Tauwasser geschützt. Gegen die in der tragenden Wand befindliche
Baufeuchte ist sie dagegen nicht geschützt. Dadurch kann es zu einer unzulässig hohen Feuchteanreicherung im
Dämmstoff kommen.
Somit besteht weiterhin die Gefahr, dass an den Stellen, an denen Innenwände auf die Außenwände stoßen,
Wämebrücken entstehen.
Um diese konstruktiven Schwierigkeiten zu umgehen, wird im zunehmenden Maße eine Perimeterdämmung
eingesetzt.
Sie wird außen vor der Abdichtung der Außenwand angeordnet. Hierzu ist erforderlich, daß die Wärmedämmung
weitgehend unempfindlich gegen die im Boden vorhandene Feuchtigkeit ist.
17 / 7
Anforderungen an Dämmstoffe für Perimeterdämmungen
Für Perimeterdämmungen ist der Nachweis der bautechnischen Eignung entsprechend der Bauordnung im
Rahmen einer bauaufsichtlichen Zulassung zu führen. Die erforderlichen Nachweise werden in unabhängigen
Sachverständigenausschüssen des Deutschen Institutes für Bautechnik festgelegt. Die dazu gehörenden
Baustoffuntersuchungen werden von unabhängigen Institutionen durchgeführt.
Bei erfolgreichem Abschluss der Untersuchungen wird eine bauaufsichtliche Zulassung erteilt.
Perimeterdämmungen müssen folgende Eigenschaften aufweisen:
•
•
•
•
•
•
•
Kein, bzw. nur geringes Wasseraufnahmevermögen. Andernfalls muß das im Boden befindliche Wasser
über eine Drainage von der Perimeterdämmung ferngehalten werden.
Diffusionsdichtigkeit, sofern nicht durch konstruktive Maßnahmen ( Drainagen) schädliches Wasser von
der Dämmung ferngehalten wird.
Ausreichende Druckfestigkeit, um den Erddruck , bzw. der Sohlpressung ( Fundamentplatte) zu
widerstehen.
Geringes Kriechvermögen, da es durch Druckbelastung zu Verformungen kommen kann.
Frost- und Taubeständigkeit, wenn nicht durch konstruktive Maßnahmen solchen Schäden
entgegengewirkt wird.
Hinreichende Wärmedämmfähigkeit
Beständigkeit gegen im Boden vorhandene aggressive Stoffe, z.B. Huminsäure
Eigenschaften von Dämmstoffen, die sich als Perimeterdämmung eignen
Wassereindringverhalten
Bei Schaumglasplatten ist aufgrund der geschlossenzelligen Struktur des Schaumglases kein Eindringen von
Wasser in das Material möglich. In den bauaufsichtlichen Zulassungen wird die zulässige Eintauchtiefe in das
Grundwasser mit 12m festgelegt.
Extrudierte Polystyrolplatten weisen ein ähnliches Verhalten auf. Ihre zulässige Einbautiefe beträgt nur 3,50m.
Bei expandiertem Polystyrolplatten darf kein Kontakt mit dem Grundwasser entstehen. Bei anstehendem
Schichtenwasser ist eine Drainage vor den Platten anzuordnen.
Wasserdampf-Diffusionswiderstand
Der grösste Wasserdampfwiderstand liegt beim Schaumglas vor. Das liegt an der geschlossenzelligen Struktur
und der dampfdichten Eigenschaft des Glases. Durch diese Eigenschaft braucht vor dieser Perimeterdämmung in
bindigen Böden keine Drainage eingebaut werden. Dies gilt auch für die meisten Dämmplatten aus extrudiertem
Polystyrol. Damit im vollfugig verklebten Stossfugenbereich eine hohe Diffusionsdichtigkeit gewährleistet ist,
werden dafür Polymerbitumen-Emulsionskleber mit sehr hohen Wasserdampf-Diffusionswiderstandswerten
verwendet.
Druckfestigkeit
Bei Schaumglasplatten beträgt die Nenndruckfestigkeit je nach Typ 0,7 und 1,2N/mm². Dies befähigt eine
Wärmedämmung aus Schaumglas zum Einbau bei Kellerfußböden und Fundamenten, die keine statische
17 / 8
Funktion übernehmen. Bei einem Einbau im Rauminneren des Fussbodenbereichs darf die Belastung nur
vorwiegend ruhend sein.
Frost-Taubeständigkeit
Bei Schaumglas können durch eine Frost-Tauwechselbeanspruchung Frostschäden entstehen. Um diesen
vorzubeugen werden die Schaumglasplatten mit frostbeständigen bituminösen Deckbeschichtungen versehen.
Als Alternative gelten vorgefertigte witterungsbeständige Oberflächenkaschierungen. Dämmungen aus
extrudiertem und expandiertem Polystyrol sind frostbeständig.
Die Wämeleitfähigkeit ist beim Schaumglas und bei den meisten extrudierten Polystyrol-Perimeterdämmplatten
von der Rohdichte abhängig. Unter Berücksichtigung von Wasseraufnahmefähigkeit und Zusammendrückbarkeit
unter Langzeitbeanspruchung muss bei der Ermittlung des U-Wertes ein Zuschlag von ∆U=0.04W/m²K
berücksichtigt werden.
Beständigkeit von Dämmstoffen im Erdreich.
Schaumglas, sowie Polystyrol sind weitgehend unempfindlich gegen Schimmelpilzbefall, Bakterien und
Huminsäuren, als auch resistent gegenüber Insekten, Termiten und Käfern
Randbedingungen für Konstruktionen aus Perimeterdämmung
•
•
•
•
•
•
Bei Schichten- und Grundwasserbeanspruchung muss die Perimeterdämmung vollflächig mit der
Aussenwand, bzw. der Fundamentplatte verklebt werden, damit das Wasser nicht hinter die
Konstruktion gelangen kann.
Perimeterdämmplatten müssen dichtgestossen und im Verbund verlegt werden. Die Platten werden mit
Bitumenspachtelmasse vollfugig verklebt.
Bei Schichtenwasser, bzw. bindigen Böden muss beim Verbau von Expandiertem Polystyrol eine
Drainage angeordnet werden.
Beim senkrechten Verbau von Perimeterdämmungen muss darauf geachtet werden, dass ein Auflager (
Schutzbeton) vorgesehen wird, da sonst die Verklebung auf Abscheren beansprucht wird.
Bei Grundwasser, bzw. bei lang anhaltend drückend wirkendem Wasser sind die Perimeterdämmplatten
gegen Auftrieb zu sichern. Die Auftriebskraft ist z.b. durch Konsolen oberhalb des Grundwasserspiegels
aufzunehmen.
Bei einer Perimeterdämmung aus Schaumglas muss diese bis zur Frosttiefe mit einer frostbeständigen
bituminösen Spachtelmasse versehen werden. Diese Spachtelmasse ist oberhalb des Erdreichs
nochmals mit einer Schutzschicht gegen mechanische Beanspruchung zu versehen.
17 / 9
Konstruktionsbeispiele
17 / 10
Literaturverzeichnis
BÜCHER:
"Feuchteschäden-Erdberührte Bauteile"; Harald Buss; WEKA- Fachverlag GmbH & Co. KG
"LUFSKY BAUWERKSABDICHTUNG"; Erich Cziesielski; Teubner
„Bautechnik der Gebäudehülle- Bau und Energie“, Marco Ragenesi
INTERNET:
www.bgib.de/dokumente/abdichtung.pdf
www.kalksandstein.de/pka/din18195_4.html
www.felix.bv.tu-berlin.de/forschung/fechner/wubeton/5.html
www.baumarkt.de/b_markt/fr_info/daemm/daemm3.htm#4
www.bauarchiv.de/neu/infobox/prokeller_mainframe.htm
www.swisspor.com/pdf/waendegegenerdreich/perimeter.pdf
17 / 11
18_Raumklimatisierung durch Bauteilaktivierung
Inhaltsverzeichnis
1. Bauteilaktivierung und ihre historische Entwicklung
2. Heiz- / Kühlsysteme (kombiniert)
2.1
Bauteile mit integrierten Rohrregistern
2.2
Kapillarrohrsysteme
2.3
Bauteilaktivierung als Grundlastdeckung
2.4
Kostenbetrachtung
3. Betonkühlung mit Zuluft
3.1
Funktionsweise
3.2
Kühlleistung
3.3
Projekt Rhein-Hyp, Darmstädter Landstrasse
Bearbeitet von: Waltraud Bergmann-Gessner - Gerd Sinz
18/1
1. Bauteilaktivierung und ihre historische Entwicklung
Der Raumklimatisierung durch Bauteilaktivierung liegt gegenüber herkömlichen Heiz- bzw. Kühlsystemen
ein völlig anderer technischer Ansatz zugrunde. Decken und/oder Wände werden thermisch durch Wasser
oder Luft aktiviert. In der Entwicklungsgeschichte der Heizungstechnik gab es vielfältige Arten der
thermischen Bauteilaktivierung.
Schon bei den Römern wurde diese Technik angewandt; beispielsweise die Hypokaustenheizung, bei der
durch die Hohlräume unter den Fußböden oder Wänden Rauchgase von Feuerungen geleitet wurden und
die angrenzenden Bauteile erwärmt wurden.
1907 wurde in England ein Patent für Paneelheizungen erteilt. In den 50er Jahren wurden auch in
Deutschland die sogenannten „CRITTALL-Decken“ gebaut. Hier wurden Stahlrohrregister in Mäanderform
in Stahlbetondecken fest einbetoniert.
Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Techniken angewandt wie z. B. Im Putz integrierte
Kupferrohrschlangen oder abgehängte Decken mit Stahlrohrregistern und Metallkassetten. Auch die
Fussbodenheizungen, die vor allem nach 1960 zur Grossanwendung kam, entwickelte sich daraus.
Die aktuelle Entwicklung beinhaltet Heiz-/Kühlsysteme und Betonkühlung mit Zuluft.
2. Heiz-/Kühlsysteme (kombiniert)
Wasser ist als Wärmeträger gegenüber Luft zum Transport der kalorischen Energie wirtschaftlicher, da die
spezifische Wärmekapazität und die Dichte des Wassers bedeutend größer sind als die der Luft. Daher wird
hier von einem wasserdurchflossenen Rohrsystem, die in massiven Bauteilen „Wärme“ oder „Kälte“ bei einer
Oberflächentemperatur von 21 ... 24 °C speichern, ausgegangen.
Zielsetzung für den Einsatz dieses Systems
● Senkung des Primärenergieeinsatzes
Dies bedeutet den Einsatz von Umweltenergien für die Heizung bzw. Kühlung von Gebäuden.
Um die zeitlichen Unterschiede zwischen dem Energieangebot und dem Bedarf gerecht zu werden,
bedarf es einem Speicher zur Überbrückung.
Beton ist physikalisch betrachtet bestens zur Speicherung von Wärme und Kälte geeignet. Diese
Fähigkeit wird hier durch den Einsatz der Bauteile (Decken, Fußböden, Wände) genutzt. Diese Bauteile
werden dabei Wärmeüberträger und Speicher. Ähnlich wie sich in einer mittelalterlichen Burg mit
meterdicken Mauern die Raumtemperatur nur allmählich angleichen läßt, wirkt bei thermisch aktivierten
Bauteilen die Speichermasse als Temperaturpuffer. Während sich die Speicherfähigkeit einer auch noch
so dicken Massivwand naturgemäß erschöpft, regeneriert sich bei der thermischen Bauteilaktivierung
diese Fähigkeit.
Dieses System arbeitet umso effizienter, je näher die Temperaturen des Heiz-/Kühlmediums an der
Raumtemperatur liegen. Dies ist gewährleistet, da der Temperaturunterschied durch die große Fläche
der Bauteile nur 2-3 K (wärmer/kühler) als die Raumtemperatur sein muss, um effektiv zu sein.
● Sicherung der thermischen Behaglichkeit
18/2
Der Wärmeaustausch zwischen aktivierter Bauteilfläche und Raum erfolgt durch den niedrigen
Temperaturunterschied zum Großteil als Strahlungswärme und einem Minimum an Luftbewegung. Dies
wird vom Menschen als angenehm empfunden.
Gleichzeitig reduziert sich durch die geringe Luftbewegung der Staubanteil in der Luft. Dies kommt vor
allem Allergikern zugute.
2.1 Bauteile mit integrierten Rohrregistern (Batiso)
2.1.1 Funktionsprinzip
Das System besteht aus in gleichmäßigen Abstand angeordneten Rohrleitungen, die an eine
Baustahlmatte geknüpft, direkt in die Betondecken des Gebäudes integriert werden.
18/3
Das verwendete Kunststoffrohr besteht aus hochdruckvernetztem Polyethylen.
Um die Betonierarbeiten auf der Baustelle möglichst wenig zu behindern und
Beschädigungen zu vermeiden wird das Kunststoffrohr bereits werkseitig in der gewünschten
Anordnung auf einer Baustahlmatte verlegt und befestigt. Der Verlegeabstand kann dabei
entsprechend den erforderlichen Heiz- bzw. Kühlleistungen zwischen 150 und 300 mm
variiert werden.
2.1.2 Heiz und Kühlleistung
Das zirkulierende Wasser wird je nach Bedarf gekühlt oder erwärmt, um die gewünschte
Deckentemperatur zu erreichen.
Wird z. B. Die Temperatur einer 14 cm starken Betonschicht um 2K variiert, so entspricht
dies einer Wärme- bzw. Kältespeicherung von ca. 190 Wh/m² oder anders ausgedrückt,
einer Leistung von 23W/m², die 8 Stunden lang zur Verfügung steht.
2.1.4 Neanderthal-Museum in Mettmann als Anwendungsbeispiel
Nutzfläche 2.800m². Im Betonkern stecken rund 20.000 m Polytherm Systemrohre in PE-xc
Qualität.
18/4
Einzige Energiequelle zum Heizen/Kühlen ist die geothermische Energie in Form von
Grundwasserwärme. Nutzbar gemacht durch 14 Erdsonden in einer Tiefe bis zu 120 m in
Verbindung mit drei reversiblen elektrisch betriebenen Wärmepumpen. Dieses innovative
Konzept geht auch nachweisbar kostenmäßig auf.
2.2 Kapillarrohrsysteme
2.2.1
Funktionsprinzip
Die Matten bestehen aus Röhren 3,4 x o,55 mm, die in sehr geringem Abstand angeordnet
sind. Die Röhrchen sind beidseitig in Verteiler- und Sammlerrohren des gleichen Materials
eingeschweißt. Nach einem speziellen Herstellungsverfahren wird jedes Röhrchen beim
Einschweißen aufgedornt, so dass die Einbindung völlig gratfrei erfolgt.
Neben dem Einsatz in der reinen Fußbodenheizung sind diese Matten auch in vorwiegend
instationärer Wärmeleitung arbeitenden Systemen vorteilhaft einsetzbar. Die enge
Rohrteilung und die eventuelle mehrlagige Anordnung der Matte gewährleisten eine große
Temperaturhomogenität im Bauteil und eine hohe Ladedynamik.
18/5
2.2.2 Heiz und Kühlleistung
Zum Kühlen bzw. Heizen von Räumen strömt warmes bzw. kaltes Wasser durch die
Kapillarröhrchen. Die mit Matten ausgestatteten Raumflächen werden dabei gleichmäßig
temperiert und sorgen für eine schnelle Abführung der Kühllasten bzw. Zuführung des
Wärmebedarfs.
Aufgrund der großen Austauschflächen können auch bei geringen Temperaturdifferenzen
zwischen den aktiven Raumoberflächen und der Raumluft große Energiemengen übertragen
werden.
In modernen gewerblich genutzten Gebäuden werden die Kapillarrohrmatten vorzugsweise in
der Decke installiert. Beim Kühlen beträgt die Oberflächentemperatur ca. 19°C bei einer
Wasser - Vorlauftemperatur von 16°C. Je nach Einbauzustand können dabei bis zu 95 W/m²
Kühlleistung erreicht werden.
Zum Heizen wird dasselbe System mit 26 bis 28°igem Wasser durchströmt. Die Temperatur
der Deckenoberflächen liegt in diesem Fall bei ca. 25°C. Somit wird selbst beim Heizen die
Strahlungsenergie von der menschlichen Hautoberfläche, Temperatur ca. 32°C, an die Decke
abgegeben. Untersuchungen haben gezeigt, daß bis zu einer Leistung von ca. 30-40 W/m²
keine Komforteinbußen beim Heizen mit der Raumdecke zu erwarten sind. Sollten höhere
Leistungen erforderlich werden, kann dies durch Erhöhung der Vorlauftemperaturen bzw.durch
zusätzliche Matten in Wand - und / oder Bodenflächen erreicht werden.
Kapillarrohrsysteme werden in gewerblich genutzten Gebäuden in der Regel mit einer
unterstützenden Lüftung für die Abführung der Stofflasten und die Frischluftzufuhr eingesetzt hygienischer Luftwechsel. Mit Hilfe dieser Lüftung kann die Feuchte des Raumes auf den für
Menschen behaglichen Wert von 40 - 50 % relative Feuchte geregelt werden.
2.3
Bauteilaktivierung als Grundlastendeckung
Die Entladung des Speicherbauteils erfolgt rein passiv ohne Einflussmöglichkeit des
Raumnutzers, was den Akzeptanzwillen des Nutzers voraussetzt. Wegen der relativ kleinen
Unter- oder Übertemperaturen zum Raum ist der Selbstregeleffekt sehr gut. Es können im
Tagesgang Raumtemperaturabweichungen von der Norm auftreten und die in den Raum
eingetragenen Lasten sind möglicherweise sogar in einer 24 Stunden Periode nicht
kompensierbar (anhaltende Hitzeperiode).Schlussfolgernd ist bei alleiniger thermischer
Bauteilaktivierung der beschriebenen Gestaltung festzustellen, das keine indiviuduelle Regelung
der Raumtemperaturen möglich ist. Grenzwerte für die Raumtemperaturen können nicht
gewährleistet werden.
Hierzu ist es möglich, die Betonkernaktivierung zur Deckung der thermischen Grundlasten
einzusetzen. Und in Ergänzung dazu Zusatzheizung und –kühlung einzusetzen. Eine Möglichkeit
wäre die Randflächentemperierung, die sinnvollerweise an der Fassadenseite angeordnet
werden.
Somit wäre eine individuelle Raumtemperaturregelung und Deckung von Lastspitzen möglich.
18/6
2.4
Kostenbetrachtung
18/7
3. Betonkühlung mit Zuluft
Zielsetzung für den Einsatz dieses Systems
● Auch hier ist das herausragende Ziel Energie einzusparen, ökologisch und
ökonomisch effizient mit thermischer Energie umzugehen.
● Raumluft durch Aussenluft erneuern
3.1 Funktionsweise
Außenluft verfügt über einhohes Kühlpotenzial. Betonkernkühlung mit Zuluft nutzt diese natürlichen
Ressourcen. Wärmegewinne im Gebäude werden verwendet, um die Zuluft auf die Temperatur der
Quellluft zu erwärmen. D. H. Die Quelluft wird auf 20...22ºC erwärmt, ohne Primärenergie zu
verwenden. Die dafür erforderliche Wärme wird der Decke entzogen. Dadurch wird die Decke
gleichzeitig gekühlt. Gleichzeitig wird die Raumluft durch Außenluft erneuert gekühlt und entfeuchtet.
Erreicht wird die beschriebene Wirkung durch spezielle, in der Decke eingebettete Kühlrohre. Im
Gegensatz zu konventionellen Systemen wird die Zuluft nicht direkt in den Nutzraum geführt, sondern
durchströmt zuerst die in der Decke einbetonierten Kühlrohre. So wird die Speicherkapazität des
Betons effektiv genutzt.
Modell des einbetonierten Röhrenquerschnitts. Um
einen besseren Wärmeübergang zu erreichen, ist die
Innenseite berippt.
3.2 Kühlleistung
Mit diesem Verfahren wird, falls erforderlich, eine hocheffektive Nachtauskühlung erreicht . Eine
Fensterlüftung zur Nachtauskühlung erreicht an der Decke einen Wärmeübergang von etwa 6W/m²K.
Damit bleibt die Nachtauskühlung, speziell in Hitzeperioden, „oberflächlich“ und in der Wirkung sehr
beschränkt. Die Kühlrohre erreichen einen, auf die Deckenflächen bezogenen Wärmeübergang von
etwa 40 W/m²K und damit eine nachhaltige Auskühlung der Decken.
Die Heizung erfolgt entkoppelt z. B. mit Heizkörpern oder mit Fußbodenheizunmg. Damit wird die
Raumtemperatur individuell geregelt.
3.3 Projekt Rhein-Hyp, Darmstädter Landstraße, Frankfurt/Main
Für dieses Verwaltungsgebäude wurde die Betonkernkühlung mit Luft angewandt. Ziel war ein
ökologisch und ökonomisch effizienter Umgang mit thermischer Energie. Nach Berechnungen
und einer thermischen Simulation wird der Energieverbrauch gegenüber anderen möglichen
Verfahren auf etwa 50 Prozent reduziert.
18/8
Zusammenfassend gilt hervorzuheben, dass die Stärke dieser Systeme darin liegt, alternative Energiequellen
zum Einsatz zu bringen, Energien einzusparen und thermisch behagliche Bedingungen zu schaffen. Bleibt das
Abwägen unter den gegebenen Randbedingungen eines jeden Bauvorhabens.
18/9
Quellennachweis:
Fischer, Siegfried R.: Betonkühlung mit Luft, Intelligente Architektur, Zeitschrift für Architektur und Technik
9/10/2002, Seite 60ff
Prof. Dr. Bernd Glück: Wird die Bauteilaktivierung kaputt aktiviert?, CCI Print 13/2000, Seite 54ff
Prof. Dr. Bernd Glück: Thermische Bauteilaktivierung, Nutzen von Umweltenergie und Kapillarrohren, CF Müller,
Heidelberg 1999
Mair Heiztechnik Vertriebsgesellschft mbH: Heizen und Kühlen. www.mairheiztechnik.de/flächenheizung_Bauteilkühlsysteme.html 10/7/2002
Polyterm GmbH: Bautelaktivierung mit Polyaktiv, Innovatives Energiekonzept am Beispiel Post-Tower in Bonn.
www.polytherm.de
SUN-System GmbH. Baukörperaktivierung. www.sun-systems/at/html/main1. 10/7/2002
18/10

BaukoReader WS 2002 / 2003

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