pdf-Dokument - UNIKA Kalksandstein Westfalen GmbH
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KALKSANDSTEIN<br />
Planung, Konstruktion, Ausführung<br />
5. Auflage
KALKSANDSTEIN – Planung, Konstruktion, Ausführung<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Planung, Konstruktion, Ausführung<br />
Stand: Januar 2009<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Planung, Konstruktion, Ausführung<br />
Vorwort<br />
Kapitel 1 <strong>Kalksandstein</strong> (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 2 Wirtschaftliches Bauen (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 3 Außenwände (Stand Januar 2008)<br />
Kapitel 4 Sichtmauerwerk (Stand Januar 2008)<br />
Kapitel 5 Nicht tragende Außenwände (Stand Januar 2005)<br />
Kapitel 6 Nicht tragende Innenwände (Stand Januar 2005)<br />
Kapitel 7 Mauermörtel und Putz (Stand Januar 2008)<br />
Kapitel 8 Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong> (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 9 Bemessung (Stand Januar 2007)<br />
Kapitel 10 Verformung und Rissesicherheit (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 11 Abdichtung (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 12 Wärmeschutz (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 13 Brandschutz (Stand Dezember 2008)<br />
Kapitel 14 Schallschutz (Stand Januar 2005)<br />
Kapitel 15 Umwelt und Gesundheit (Stand Januar 2009)<br />
Kapitel 16 Spezielle Anwendungsbereiche (Stand Januar 2009)
KALKSANDSTEIN – Planung, Konstruktion, Ausführung<br />
VORWORT<br />
Seit über 100 Jahren hat sich der weiße <strong>Kalksandstein</strong> als feste Größe im Mauerwerksbau hervorragend<br />
bewährt. Das umweltschonende Herstellverfahren ist im Laufe der Zeit optimiert worden. Die für die Herstellung<br />
notwendigen Rohstoffe Kalk, Sand und Wasser sind unverändert geblieben.<br />
Die Qualität eines Baustoffes zeigt sich auch in den bereitstehenden Informationsschriften und der technischen<br />
Beratungskompetenz. Mit der 5. Auflage des Fachbuches „Planung, Konstruktion, Ausführung (PKA)“<br />
erhalten die am Bau Beteiligten, wie Architekten, Ingenieure und Bauausführende sowie Studenten,<br />
alle Informationen und Lösungen zu den relevanten Bereichen des Bauens mit <strong>Kalksandstein</strong>. Die<br />
„PKA“ ist ein Standardwerk für den Mauerwerksbau u.a. bei Einfamilien- und Reihenhäusern, im mehrgeschossigen<br />
Wohnungsbau sowie im gewerblichen und kommunalen Zweckbau.<br />
Digitale Medien als CD-ROM oder im Download-Service sowie die persönliche Beratung vor Ort runden das<br />
Informationsangebot der <strong>Kalksandstein</strong>industrie ab.<br />
In der 5. Auflage wurden die Themen neu geordnet und von namhaften Fachautoren aus der Wissenschaft<br />
und Praxis erarbeitet. <strong>Kalksandstein</strong>produkte, Hinweise zur optimalen Verarbeitung und die verschiedenen<br />
Anwendungsbereiche werden ausführlich beschrieben.<br />
In dieser Auflage werden die bewährten Methoden zur Ausführung von Innenwänden, KS-Funktionswänden<br />
im Außenbereich und Abdichtungen von KS-Mauerwerk mit den neuesten Normen, Verordnungen und Bauvorschriften<br />
zum Wärme-, Schall- und Brandschutz verknüpft.<br />
Ferner sind Hinweise zum rationellen und wirtschaftlichen Bauen für nachhaltige Gebäude enthalten.<br />
Mit dieser 5. Auflage gibt die <strong>Kalksandstein</strong>industrie das umfassende Nachschlagewerk für die tägliche<br />
Praxis an die Hand. Für das Bauen von heute und morgen.<br />
Wir bedanken uns bei den Autoren, den Mitarbeitern der Redaktion und allen an der Erarbeitung Beteiligten<br />
für ihre engagierte Arbeit.<br />
Der Herausgeber<br />
Hannover, im Januar 2009
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 1: <strong>Kalksandstein</strong><br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN<br />
1. <strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN EN 771-2 und DIN V 106______________________3<br />
1.1 Die Verwendung von <strong>Kalksandstein</strong>en in Deutschland_______________3<br />
1.2 Steinarten, Anforderungen und Verwendbarkeit nach DIN V 106________ 4<br />
2. Herstellung________________________________________________________4<br />
3. Mauersteine_______________________________________________________5<br />
3.1 Bezeichnungen_________________________________________________5<br />
3.2 Steinarten_____________________________________________________5<br />
3.3 Eigenschaften von <strong>Kalksandstein</strong>_________________________________6<br />
3.4 <strong>Kalksandstein</strong>e für Normalmörtel_________________________________7<br />
3.5 <strong>Kalksandstein</strong>e für Dünnbettmörtel_______________________________8<br />
3.6 Bauteile zur Systemergänzung___________________________________9<br />
4. <strong>Kalksandstein</strong>e mit CE-Kennzeichnung_______________________________ 10<br />
4.1 Die CE-Kennzeichnung von <strong>Kalksandstein</strong>en______________________ 12<br />
4.2 Die Bedeutung der CE-Kennzeichnung___________________________ 13<br />
4.3 Die Überwachung CE-gekennzeichneter <strong>Kalksandstein</strong>e____________ 14<br />
4.4 Die Kombination von Ü- und CE-Kennzeichnung___________________ 14<br />
4.5 Das Konzept der <strong>Kalksandstein</strong>industrie_________________________ 14<br />
Literatur ____________________________________________________________ 15<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Stand: Januar 2009<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9039<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: E 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN<br />
1. KALKSANDSTEINE NACH<br />
DIN EN 771-2 UND DIN V 106<br />
Als am 5. Oktober 1880 ein Patent zur Erzeugung<br />
von <strong>Kalksandstein</strong>en an Dr. Michaelis<br />
in Berlin erteilt wurde, konnte niemand<br />
ahnen, welcher Erfolg dieser Entwicklung<br />
beschieden sein würde. Die Formgebung<br />
durch Pressen und die Hochdruckdampfhärtung<br />
ermöglichten bereits seit mehr<br />
als hundert Jahren eine industrielle KS-<br />
Produktion. Im Jahre 1900 wurden rd.<br />
300 Mio. Steine und 1905 bereits 1 Mrd.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e produziert. Durch die<br />
schnelle Marktverbreitung und das Vertrauen<br />
zu diesem Mauerstein erschien<br />
bereits 1927 die erste Ausgabe der <strong>Kalksandstein</strong>norm<br />
DIN 106. Die derzeit gültige<br />
Ausgabe ist die DIN V 106:2005-10 [1].<br />
Mit der harmonisierten <strong>Kalksandstein</strong>norm<br />
DIN EN 771-2:2005-5 [2] liegt nunmehr<br />
auch die erste europaweit gültige Norm für<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e vor. Auf Grundlage dieser<br />
Norm können <strong>Kalksandstein</strong>e mit dem CE-<br />
Zeichen gekennzeichnet werden.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sind Mauersteine, die<br />
aus den natürlichen Rohstoffen Kalk<br />
und kieselsäurehaltige Zuschläge (Sand)<br />
hergestellt, nach innigem Mischen verdichtet,<br />
geformt und unter Dampfdruck<br />
gehärtet werden. Für die Zuschläge sollen<br />
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620<br />
verwendet werden. Die Verwendung von<br />
Gesteinskörnungen nach DIN EN 13055-1<br />
ist, mit Ausnahme von Blähglas und Kesselsand,<br />
zulässig, soweit hierdurch die<br />
Eigenschaften der <strong>Kalksandstein</strong>e nicht<br />
ungünstig beeinflusst werden.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e werden für tragendes<br />
und nicht tragendes Mauerwerk vorwiegend<br />
für die Erstellung von Außen- und<br />
Innenwänden verwendet. Für tragende<br />
und nicht tragende Außenwände sowie für<br />
tragende Innenwände gilt in Deutschland<br />
DIN 1053-1, für nicht tragende Innenwände<br />
DIN 4103-1.<br />
Bild 1: Raster-Elektronen-Mikroskopaufnahme (REM)<br />
von <strong>Kalksandstein</strong><br />
ist sichergestellt, dass das damit gekennzeichnete<br />
Produkt entweder der DIN V 106<br />
oder einer allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassung entspricht. Die Überwachung<br />
selbst ist – zusätzlich zur Überwachung<br />
der werkseigenen Produktionskontrolle<br />
– eine Produktüberwachung nach Anhang<br />
B der DIN V 106.<br />
1.1 Die Verwendung von <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
in Deutschland<br />
Entsprechend dem Bauproduktengesetz<br />
müssen <strong>Kalksandstein</strong>e CE-gekennzeichnet<br />
werden. Die CE-Kennzeichnung regelt<br />
jedoch nur das „Inverkehrbringen“. Sie<br />
sagt nichts über deren Verwendung am<br />
Bau aus.<br />
Falls <strong>Kalksandstein</strong>e außer dem CE-Kennzeichen<br />
keine weitere Kennzeichnung<br />
tragen, aus der deren Verwendbarkeit hervorgeht,<br />
ist diese vom Anwender anhand<br />
der Bestimmungen von DIN V 20000-402<br />
[3] zu überprüfen.<br />
Bild 2: Die Rohstoffe: Kalk, Sand und Wasser<br />
Falls <strong>Kalksandstein</strong>e zusätzlich nach<br />
DIN V 106 gekennzeichnet sind, sichert der<br />
Hersteller deren Verwendbarkeit zu.<br />
Die Einzelheiten werden in den folgenden<br />
Abschnitten beschrieben.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN V 106 entsprechen<br />
automatisch der DIN EN<br />
771-2. Die Verwendbarkeit von Steinen<br />
nach DIN V 106 wird vom Hersteller<br />
zugesichert. Anders verhält<br />
es sich bei Steinen, die lediglich der<br />
DIN EN 771-2 entsprechen, aber nicht<br />
der DIN V 106. Hier hat der Verarbeiter<br />
die Verwendbarkeit anhand der<br />
DIN V 20000-402 selbst zu prüfen.<br />
Mit <strong>Kalksandstein</strong> nach DIN V 106<br />
erhält der Anwender also die bisher<br />
gewohnte Sicherheit.<br />
DIN EN 771-2<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e – Anwendung in Deutschland<br />
Mit der Einführung der CE-Kennzeichnung<br />
und der bauaufsichtlichen Einführung der<br />
DIN V 106 ist von staatlicher Seite nur<br />
noch eine Überwachung der werkseigenen<br />
Produktionskontrolle (Systemüberwachung,<br />
keine Produktüberwachung)<br />
verbunden. <strong>Kalksandstein</strong>e, die nach DIN<br />
V 106 überwacht und gekennzeichnet<br />
werden, sind – ohne Überprüfung durch<br />
den Verwender – im Sinne der Landesbauordnungen<br />
in Deutschland verwendbar.<br />
Die Verwendbarkeit wird vom Lieferanten<br />
zugesichert. Dies kann durch eine unabhängige<br />
Stelle überwacht werden. Damit<br />
DIN 20000-402<br />
Regeln für die Verwendung von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en nach DIN EN 771-2<br />
Eingeführt über:<br />
„Liste der technischen<br />
Baubestimmungen“<br />
Prüfung der Verwendbarkeit<br />
durch die Verwender<br />
Bild 3: Verwendbarkeit von <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
DIN V 106<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e mit besonderen<br />
Eigenschaften<br />
Eingeführt über:<br />
„Liste der technischen<br />
Baubestimmungen“<br />
Zusicherung der Verwendbarkeit<br />
durch den Hersteller
KALKSANDSTEIN<br />
1.2 Steinarten, Anforderungen und<br />
Verwendbarkeit nach DIN V 106<br />
Wenn CE-gekennzeichnete <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
zusätzlich mit der DIN V 106 übereinstimmen,<br />
dürfen diese <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
verwendet werden, ohne dass die für<br />
die Verwendung ausschließlich CE-gekennzeichneter<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e in Deutschland<br />
festgelegten Verwendungsregeln in DIN<br />
V 20000-402 beachtet werden müssen.<br />
DIN V 106 [1] ersetzt die früheren Ausgaben<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>normen DIN V 106-<br />
1:2003-02 und DIN V 106-2:2003-02. Sie<br />
ist über die Musterliste der technischen<br />
Baubestimmungen (bauaufsichtliche<br />
Einführung in den Bundesländern unterschiedlich)<br />
anwendbar.<br />
●1<br />
Sand Kalk Kalk<br />
●4<br />
●2<br />
●3<br />
Diese Vornorm gilt für <strong>Kalksandstein</strong>e nach<br />
DIN EN 771-2, die als Mauersteine für tragendes<br />
und nicht tragendes Mauerwerk,<br />
vorwiegend zur Erstellung von Außen- und<br />
Innenwänden, verwendet werden. Hierbei<br />
gilt für Wände insbesondere DIN 1053,<br />
Teile 1, 100 , 3 und 4. Für nicht tragende,<br />
innere Trennwände gilt DIN 4103-1.<br />
2. HERSTELLUNG<br />
Bild 4: Herstellung von <strong>Kalksandstein</strong><br />
●5<br />
Die wesentlichen Stationen der KS-Produktion<br />
sind:<br />
1 Kalk und Sand aus den heimischen<br />
Abbaustätten werden im Werk in Silos<br />
gelagert. Die Rohstoffe werden<br />
im Mischungsverhältnis Kalk : Sand =<br />
1 : 12 nach Gewicht dosiert, intensiv<br />
miteinander gemischt und über eine<br />
Förderanlage in Reaktoren geleitet.<br />
2 Hier löscht der Branntkalk unter Wasserverbrauch<br />
zu Kalkhydrat ab. Gegebenenfalls<br />
wird das Mischgut dann<br />
im Nachmischer auf Pressfeuchte gebracht.<br />
3 Mit vollautomatisch arbeitenden Pressen<br />
werden die Steinrohlinge geformt<br />
und auf Härtewagen gestapelt.<br />
4 Es folgt dann das Härten der Rohlinge<br />
unter geringem Energieaufwand bei<br />
Temperaturen von ca. 200 °C unter<br />
Wasserdampfdruck, je nach Steinformat<br />
etwa vier bis acht Stunden. Der<br />
Vorgang ist von der Natur abgeschaut.<br />
Beim Härtevorgang wird durch die heiße<br />
Wasserdampfatmosphäre Kieselsäure<br />
von der Oberfläche der Quarzsandkörner<br />
angelöst. Die Kieselsäure bildet mit<br />
dem Bindemittel Kalkhydrat kristalline<br />
Bindemittelphasen – die CSH-Phasen<br />
–, die auf die Sandkörner aufwachsen<br />
und diese fest miteinander verzahnen<br />
(Bild 1). Die beim Herstellungsprozess<br />
gebildeten Strukturen aus Kalk, Sand<br />
und Wasser sind dafür verantwortlich,<br />
dass der <strong>Kalksandstein</strong> ein festes Gefüge<br />
hat. Es entstehen keine Schadstoffe.<br />
5 Nach dem Härten und Abkühlen sind<br />
die <strong>Kalksandstein</strong>e gebrauchsfertig,<br />
eine werksseitige Vorlagerung ist nicht<br />
erforderlich.<br />
Foto: Masa-Dorstener<br />
Foto: Masa-Dorstener<br />
Bild 5: Nach dem Mischen werden die Rohlinge gepresst.<br />
Bild 6: Das Härten der Rohlinge erfolgt in Autoklaven.
KALKSANDSTEIN<br />
3. MAUERSTEINE<br />
Von der <strong>Kalksandstein</strong>industrie wird eine<br />
Vielzahl an Formaten für die Handvermauerung<br />
und für das Mauern mit Versetzgerät<br />
angeboten. Das KS-Bausystem umfasst<br />
neben den Steinformaten für die Erstellung<br />
von Mauerwerk nach DIN 1053-1<br />
auch Bauteile zur Systemergänzung sowie<br />
Sonderprodukte.<br />
Die KS-Palette reicht von traditionellen,<br />
kleinformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en zur<br />
Handvermauerung (KS-Vollsteine und KS-<br />
Lochsteine) über Steine mit Nut-Feder-<br />
System (KS-R-Steine) zu KS-Bauplatten zur<br />
Erstellung von schlanken nicht tragenden<br />
Wänden. Besonders wirtschaftlich sind<br />
KS-Plansteine und großformatige KS XL,<br />
da diese mit Dünnbettmörtel verarbeitet<br />
werden. KS-E-Steine ermöglichen – auch<br />
nachträglich – die Verlegung von Elektroinstallation<br />
ohne Schlitzen und Fräsen.<br />
Steine zur Erstellung von Sichtmauerwerk<br />
runden die Palette ab.<br />
3.1 Bezeichnungen<br />
Die Bezeichnung der <strong>Kalksandstein</strong>e erfolgt<br />
nach DIN V 106. Sie setzt sich zusammen<br />
aus der Steinsorte, der DIN-Hauptnummer,<br />
der Steinart, der Steindruckfestigkeitsklasse,<br />
der Steinrohdichteklasse und dem<br />
Format-Kurzzeichen. Ab dem Format 4 DF<br />
ist zusätzlich die Wanddicke anzugeben.<br />
Anstelle des Format-Kurzzeichens dürfen<br />
auch die Maße in der Reihenfolge Länge/<br />
Breite/Höhe angegeben werden. Dies gilt<br />
stets bei Plansteinen, KS XL, Fasensteinen<br />
und Bauplatten.<br />
3.2 Steinarten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e werden in verschiedenen<br />
Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungsbereiche<br />
angeboten. Bei der<br />
Unterscheidung der Steinarten sind verschiedene<br />
Kriterien zu beachten:<br />
Lochanteil gemessen an der Lagerfläche<br />
(Vollsteine/Lochsteine)<br />
Tafel 1: Steinarten und -bezeichnungen nach DIN V 106<br />
a) Vollsteine (Lochanteil 15 % der Lagerfläche)<br />
Bezeichnung<br />
Kurzzeichen<br />
Schichthöhe<br />
[cm]<br />
Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
1 KS-Vollsteine KS 12,5 Für tragendes und nicht tragendes Mauerwerk in<br />
Normalmörtel versetzt.<br />
2 KS-R-Blocksteine KS-R > 12,5<br />
25<br />
3 KS-Plansteine<br />
KS-R-Plansteine<br />
KS P<br />
KS-R P<br />
25<br />
Wie Zeile 1, zusätzlich mit Nut-Feder-System an<br />
den Stirnseiten. Stoßfugenvermörtelung kann<br />
daher im Regelfall entfallen.<br />
Wie Zeile 2, auf Grund Einhaltung geringerer<br />
Grenzabmaße der Höhe *) (h = ± 1,0 mm) zum<br />
Versetzen in Dünnbettmörtel.<br />
4 KS-Fasensteine KS F 25 Wie Zeile 3, jedoch mit beidseitig umlaufender<br />
Fase an der Sichtseite von ca. 7 mm.<br />
5 KS XL-Rasterelemente<br />
1) KS XL-RE 50<br />
62,5<br />
6 KS XL-Planelemente<br />
1) KS XL-PE 50<br />
62,5<br />
b) Lochsteine (Lochanteil > 15 % der Lagerfläche)<br />
Bezeichnung<br />
Kurzzeichen<br />
Schichthöhe<br />
[cm]<br />
Wie Zeile 3. Lieferung von Regelelementen der<br />
Länge 498 mm (1/1) sowie Ergänzungselementen<br />
der Längen 373 mm (3/4) und 248 mm (1/2).<br />
Wie Zeile 3. Lieferung von werkseitig vorkonfektionierten<br />
Wandbausätzen mit Regelelementen<br />
der Länge 998 mm.<br />
Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
7 KS-Lochsteine KS L 12,5 Für tragendes und nicht tragendes Mauerwerk in<br />
Normalmörtel versetzt.<br />
8 KS-R-Hohlblocksteine<br />
9 KS-Plansteine<br />
KS-R-Plansteine<br />
KS L-R > 12,5<br />
25<br />
KS L P<br />
KS L-R P<br />
25<br />
c) frostwiderstandsfähige Steine (KS-Verblender) 3)<br />
Bezeichnung<br />
10 KS-Vormauersteine<br />
2)<br />
Kurzzeichen<br />
KS Vm<br />
oder<br />
KS VmL<br />
11 KS-Verblender 2)3) KS Vb<br />
oder<br />
KS VbL<br />
Schichthöhe<br />
[cm]<br />
25<br />
25<br />
1)<br />
Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
2)<br />
Als Oberbegriff für frostwiderstandsfähige Steine<br />
wird im Allgemeinen nur die Bezeichnung KS-Verblender<br />
verwendet.<br />
Wie Zeile 7, zusätzlich mit Nut-Feder-System an<br />
den Stirnseiten. Stoßfugenvermörtelung kann<br />
daher im Regelfall entfallen.<br />
Wie Zeile 8, auf Grund Einhaltung geringerer<br />
Grenzabmaße der Höhe *) (h = ± 1,0 mm) zum<br />
Versetzen in Dünnbettmörtel.<br />
Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
KS-Vormauersteine sind Mauersteine<br />
mindestens der Druckfestigkeitsklasse 10,<br />
die frostwiderstandsfähig sind<br />
(25facher Frost-Tau-Wechsel).<br />
KS-Verblender sind Mauersteine<br />
mindestens der Druckfestigkeitsklasse 16 mit geringeren<br />
Grenzabmaßen der Höhe*) als Zeile 10<br />
und erhöhter Frostwiderstandsfähigkeit (50facher<br />
Frost-Tau-Wechsel), die mit ausgewählten Rohstoffen<br />
hergestellt werden.<br />
3)<br />
KS-Verblender werden regional auch als bossierte<br />
Steine oder mit bruchrauer Oberfläche angeboten.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Stoßfugenausbildung, z.B. R-Steine (mit<br />
Nut-Feder-System für Verarbeitung ohne<br />
Stoßfugenvermörtelung)<br />
Schichthöhe<br />
Steinhöhe „Normal-“ oder „Planstein“<br />
Kantenausbildung (Fase)<br />
Frostwiderstand<br />
Bild 7: Bedeutung der Kurzzeichen (Beispiel)
KALKSANDSTEIN<br />
3.3 Eigenschaften von <strong>Kalksandstein</strong><br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sind in allen wesentlichen<br />
Eigenschaften in DIN V 106 genormt.<br />
3.3.1 Steindruckfestigkeitsklassen (SFK)<br />
Die Steindruckfestigkeit wird in N/mm 2<br />
angegeben. <strong>Kalksandstein</strong>e sind in den<br />
Druckfestigkeitsklassen 4 bis 60 genormt.<br />
In der Praxis werden im Wesentlichen die<br />
Steindruckfestigkeitsklassen 12 und 20<br />
hergestellt.<br />
Zu berücksichtigen sind die Anforderungen<br />
an die Steindruckfestigkeit bei:<br />
KS-Vormauersteine: ≥ 10<br />
KS-Verblender: ≥ 16<br />
Nach DIN V 106 wird zwischen KS-Vormauersteinen<br />
und KS-Verblendern unterschieden.<br />
Aus Gründen der Vereinfachung<br />
wird im Allgemeinen nur der<br />
Begriff „KS-Verblender“ verwendet.<br />
Bild 8: <strong>Kalksandstein</strong>e – im Einklang mit der Natur<br />
Bei der Prüfung und Güteüberwachung<br />
müssen die Steine für die Zuordnung in<br />
eine Steindruckfestigkeitsklasse zwei Anforderungen<br />
erfüllen: die Anforderung an<br />
den Mittelwert und die Anforderung an den<br />
Einzelwert. Die Prüfung erfolgt an sechs<br />
Probekörpern.<br />
3.3.2 Steinrohdichteklassen (RDK)<br />
Die Steinrohdichte wird in kg/dm 3 angegeben.<br />
Das Steinvolumen wird einschließlich<br />
etwaiger Lochungen und Grifföffnungen<br />
ermittelt. Die Steinrohdichte wird auf den<br />
bis zur Massenkonstanz bei 105 °C getrockneten<br />
Stein bezogen. Die Einteilung<br />
erfolgt in Steinrohdichteklassen.<br />
Voll- und Blocksteine sind dabei den<br />
Steinrohdichteklassen ≥ 1,6 zuzuordnen,<br />
Loch- und Hohlblocksteinen den<br />
Steinrohdichteklassen ≤ 1,6. Ob Steine<br />
der Steinrohdichteklasse 1,6 zu den<br />
Voll- oder Lochsteinen zu zählen sind, ist<br />
abhängig von der Querschnittsminderung<br />
durch die Lochung. In der Praxis werden<br />
im Wesentlichen die RDK 1,4 bis 1,8 und<br />
2,0 hergestellt.<br />
3.3.3 Grenzabmaße (Toleranzen)<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sind durch das Herstellverfahren<br />
sehr maßgenau. In Abhängigkeit<br />
von der Steinart sind die Anforderungen<br />
an die Grenzabmaße (Maßtoleranzen) der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e in DIN V 106 festgelegt.<br />
Tafel 2: Übliche Steindruckfestigkeitsklassen (SFK) von <strong>Kalksandstein</strong><br />
Steindruckfestigkeitsklasse (SFK) 1) 10 2) 12 16 2) 20 28 2)<br />
Mittelwerte der Druckfestigkeit [N/mm 2 ] 12,5 15,0 20,0 25,0 35,0<br />
1)<br />
Entspricht auch dem kleinsten zulässigen<br />
2)<br />
Nur auf Anfrage regional lieferbar.<br />
Einzelwert der jeweiligen SFK.<br />
Tafel 3: Übliche Steinrohdichteklassen (RDK) von <strong>Kalksandstein</strong><br />
Steinrohdichteklasse (RDK) 1) 1,2 2) 1,4 1,6 2) 1,8 2,0 2,2 2)<br />
in kg/dm 3<br />
1,01<br />
(Klassengrenzen) 3) bis<br />
1,20<br />
Tafel 4: Zulässige Grenzabmaße nach DIN V 106<br />
1,21<br />
bis<br />
1,40<br />
1,41<br />
bis<br />
1,60<br />
1,61<br />
bis<br />
1,80<br />
1,81<br />
bis<br />
2,00<br />
1)<br />
Die Steinrohdichteklassen werden jeweils ohne<br />
2)<br />
Nur auf Anfrage regional lieferbar.<br />
Bezeichnung (Einheit) angegeben.<br />
3)<br />
Einzelwerte dürfen darunter liegen.<br />
2,01<br />
bis<br />
2,20<br />
Bezeichnung KS und KS-R KS-R P 1) KS XL 1) KS Vm KS Vb 2)<br />
Steinlängen und<br />
-breiten<br />
Einzelwerte<br />
Mittelwerte<br />
Höhenmaß<br />
bei DF und NF<br />
Einzelwerte<br />
Mittelwerte<br />
Höhenmaß<br />
bei Steinen 2 DF<br />
Einzelwerte<br />
Mittelwerte<br />
± 3 mm<br />
± 2 mm<br />
± 4 mm<br />
± 3 mm<br />
1)<br />
Die hohe Maßgenauigkeit ermöglicht besonders<br />
ebenflächiges und sauberes Mauerwerk.<br />
Der Einsatz von Dünnlagenputzen ist dadurch<br />
möglich.<br />
± 3 mm<br />
± 2 mm<br />
–<br />
–<br />
± 1,0 mm<br />
± 1,0 mm<br />
± 3 mm<br />
± 2 mm<br />
± 4 mm<br />
± 3 mm<br />
± 2 mm<br />
± 1 mm<br />
± 2 mm<br />
± 1 mm<br />
± 2 mm<br />
± 1 mm<br />
2)<br />
KS-Verblender mit strukturierter Oberfläche haben<br />
eine oder zwei bossierte bzw. bruchraue Sichtflächen.<br />
Das Längen- oder Breitenmaß darf hier bis<br />
zu 5 mm unterschritten werden. Bezeichnungen<br />
und Abmessungen sind dem regionalen Lieferprogramm<br />
zu entnehmen.
KALKSANDSTEIN<br />
3.3.4 Frostwiderstand<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e, die der Witterung ausgesetzt<br />
sind (z.B. in der Verblendschale<br />
von zweischaligem Mauerwerk), müssen<br />
frostwiderstandsfähig sein. Die Einstufung<br />
in Vormauersteine und Verblender erfolgt<br />
in DIN V 106 durch Bezug auf das in<br />
DIN EN 772-18 definierte Prüfverfahren.<br />
Die Steine werden dabei einer extremen<br />
Beanspruchung (25 Frost-Tau-Wechsel<br />
bei KS Vm bzw. 50 Frost-Tau-Wechsel bei<br />
KS Vb) ausgesetzt. Die Temperatur wechselt<br />
im Verlauf der Prüfung, die mit einer<br />
optischen Beurteilung abschließt, zwischen<br />
-15 °C und +20 °C.<br />
3.3.5 Formate<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie bietet für jeden<br />
Anwendungsfall das richtige Steinformat<br />
an. Alle Steinformate entsprechen der DIN<br />
4172 „Maßordnung im Hochbau“. Sie werden<br />
i.d.R. als Vielfaches vom Dünnformat<br />
(DF) angegeben.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind<br />
zu beachten.<br />
3.4 <strong>Kalksandstein</strong>e für Normalmörtel<br />
KS-Verblender, glatt<br />
KS-Verblender, bruchrau/bossiert<br />
DF<br />
NF<br />
eine Läuferseite<br />
113<br />
2 DF<br />
3 DF<br />
115<br />
4 DF<br />
5 DF<br />
113<br />
113<br />
52<br />
240<br />
Bild 10: KS-Produkte für Sicht- und Verblendmauerwerk, zu versetzen in Normalmörtel<br />
4 DF (240)<br />
5 DF (300)<br />
6 DF (365)<br />
4 DF (240)<br />
5 DF (300)<br />
6 DF (365)<br />
113<br />
113<br />
52<br />
240<br />
115<br />
240<br />
240<br />
240<br />
113<br />
240<br />
175<br />
248 248<br />
113<br />
113<br />
300<br />
300<br />
248 248<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Bild 11: KS-R-Steine (h = 113 mm), zu versetzen in Normalmörtel<br />
71<br />
115<br />
240<br />
240<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
240<br />
300<br />
52<br />
~95<br />
je eine Kopf- und Läuferseite<br />
DF<br />
NF<br />
2 DF<br />
~95<br />
DF<br />
NF<br />
2 DF<br />
240<br />
~220<br />
71<br />
~95<br />
71<br />
~95<br />
113<br />
113<br />
365<br />
365<br />
240<br />
~220<br />
113<br />
113<br />
~95<br />
~95<br />
248 248<br />
240<br />
~220<br />
DF<br />
4 DF (115)<br />
4 DF (115)<br />
6 DF (175)<br />
6 DF (175)<br />
8 DF (240)<br />
8 DF (240)<br />
52<br />
115<br />
NF<br />
240<br />
238<br />
238<br />
115<br />
115<br />
248 248<br />
238<br />
238<br />
175<br />
175<br />
248 248<br />
238<br />
238<br />
240<br />
240<br />
248 248<br />
71<br />
115<br />
240<br />
10 DF (300)<br />
10 DF (300)<br />
12 DF (365)<br />
12 DF (365)<br />
2 DF<br />
238<br />
238<br />
238<br />
238<br />
113<br />
115<br />
3 DF<br />
240<br />
8 DF (115)<br />
8 DF (115)<br />
300<br />
300<br />
248 248<br />
12 DF (175)<br />
12 DF (175)<br />
365<br />
365<br />
248 248<br />
113<br />
175<br />
4 DF<br />
113<br />
240<br />
238<br />
238<br />
115<br />
115<br />
498 498<br />
16 DF (240)<br />
16 DF (240)<br />
238<br />
238<br />
175<br />
175<br />
498 498<br />
20 DF (300)<br />
20 DF (300)<br />
240<br />
240<br />
5 DF<br />
113<br />
238<br />
238<br />
240<br />
240<br />
498 498<br />
238<br />
238<br />
300<br />
300<br />
498 498<br />
240<br />
300<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Steine mit einem Gewicht bis zu 25 kg lassen sich von Hand mauern.<br />
Steine Bei größerem mit einem Einzelsteingewicht Gewicht bis zu 25 werden kg lassen Versetzgeräte sich von Hand eingesetzt. mauern.<br />
Bei Die größerem regionalen Einzelsteingewicht Lieferprogramme werden sind zu Versetzgeräte beachten. eingesetzt.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Bild 9: KS-Steine, KS-Verblender, zu versetzen in<br />
Normalmörtel<br />
Bild 12: KS-R-Blocksteine (h = 238 mm), zu versetzen in Normalmörtel
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
KALKSANDSTEIN<br />
3.5 <strong>Kalksandstein</strong>e für Dünnbettmörtel<br />
4 DF (240)<br />
5 DF (300)<br />
6 DF (365)<br />
123<br />
240<br />
248<br />
123<br />
300<br />
248<br />
123<br />
365<br />
248<br />
4 DF (115) 5 DF (150)<br />
6 DF (175)<br />
7 DF (200)<br />
115<br />
(100) 2)<br />
248<br />
248<br />
248<br />
248<br />
115<br />
248<br />
150<br />
248<br />
175<br />
248<br />
200<br />
248<br />
150<br />
8 DF (240)<br />
10 DF (300)<br />
12 DF (365)<br />
248<br />
240<br />
248<br />
248<br />
300<br />
248<br />
248<br />
365<br />
248<br />
175<br />
998<br />
8 DF (115)<br />
10 DF (150)<br />
12 DF (175)<br />
498<br />
(623)<br />
998<br />
200<br />
(214)<br />
248<br />
115<br />
498<br />
248<br />
150<br />
498<br />
248<br />
175<br />
498<br />
14 DF (200)<br />
16 DF (240)<br />
20 DF (300)<br />
498<br />
(623)<br />
248<br />
200<br />
498<br />
248<br />
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
240<br />
(265)<br />
240<br />
498<br />
248<br />
300<br />
498<br />
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
998<br />
998<br />
998<br />
998<br />
300<br />
(365)<br />
Steine mit einem Gewicht bis zu 25 kg lassen sich von Hand mauern.<br />
Bei größerem Einzelsteingewicht werden Versetzgeräte eingesetzt.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Bild 13: KS-R-Plansteine (h = 123 mm bzw. 248 mm), zu versetzen in Dünnbettmörtel<br />
Bild 15: KS XL-Planelemente 1) , zu versetzen in<br />
Dünnbettmörtel<br />
Standardformat<br />
Standardformat<br />
Regelformat<br />
1/1 3/4<br />
1/2<br />
248<br />
248<br />
d<br />
d<br />
248<br />
248<br />
248<br />
248<br />
d<br />
d<br />
Endstein<br />
Endstein<br />
373<br />
373<br />
d<br />
498<br />
d<br />
373<br />
d<br />
248<br />
248<br />
248<br />
d<br />
d<br />
248<br />
248<br />
248<br />
248<br />
d<br />
d<br />
373<br />
373<br />
d = 100 2) , 115, 150, 175, 200, 240, 300, 365 mm<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
1) nur f r nicht t<br />
Bild 14: KS XL-Rasterelemente 1) , zu versetzen in Dünnbettmörtel<br />
Bild 16: KS-Fasensteine, zu versetzen in Dünnbettmörtel
h<br />
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
KALKSANDSTEIN<br />
3.6 Bauteile zur Systemergänzung<br />
Die Bauteile zur Systemergänzung runden<br />
das Lieferprogramm ab und ermöglichen<br />
somit die Erstellung von Wänden aus<br />
einem Baustoff.<br />
3.6.1 KS-Bauplatten<br />
Für nicht tragende innere Trennwände<br />
nach DIN 4103-1 können KS-Bauplatten<br />
(KS-BP) eingesetzt werden. KS-Bauplatten<br />
KS-Bauplatte BP7<br />
sind <strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN V 106 mit<br />
Regelhöhen von 248 mm und einer Dicke<br />
< 115 mm, die mit einem umlaufenden<br />
Nut-Feder-System ausgebildet sein können<br />
und an die erhöhte Anforderungen hinsichtlich<br />
der Grenzabmaße für die Höhe gestellt<br />
werden. Die Stoßfugen der KS-Bauplatten<br />
werden i.d.R. vermörtelt.<br />
3.6.2 KS-Kimmsteine/<br />
KS-Wärmedämmsteine<br />
KS-Kimmsteine sind Steine, die in unterschiedlichen<br />
Höhen zum Höhenausgleich<br />
am Wandfuß bzw. am Wandkopf eingesetzt<br />
werden.<br />
als Vollstein in der Steindruckfestigkeitsklasse<br />
12 und einer Wärmeleitfähigkeit<br />
λ R<br />
0,33 W/(m·K) angeboten, regional<br />
auch mit anderen Steineigenschaften.<br />
Wärmetechnisch optimierte <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
werden an geometrisch bedingten<br />
Wärmebrücken wie z.B. Wandfußpunkten<br />
von Außen- und Innenwänden über nicht<br />
beheizten Kellern, Fundamentpatten oder<br />
belüfteten Kriechkellern eingesetzt.<br />
3.6.3 KS-Stürze<br />
Als vorgefertigte Bauteile zur leichteren<br />
Öffnungsüberdeckung werden vorgefertigte<br />
KS-Stürze angeboten.<br />
248<br />
70<br />
498<br />
KS-Bauplatte BP10<br />
KS XL-RE 1) (100)<br />
248<br />
100<br />
498<br />
KS-Wärmedämmsteine sind wärmetechnisch<br />
optimierte <strong>Kalksandstein</strong>e, die nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />
unter Verwendung eines natürlichen Leichtzuschlags<br />
hergestellt werden. Sie werden<br />
Es wird unterschieden zwischen KS-Flachstürzen<br />
(h 12,5 cm), deren Druckzone<br />
(Übermauerung) auf der Baustelle hergestellt<br />
wird, und KS-Fertigteilstürzen (h ><br />
12,5 cm).<br />
Sturzbreite Sturzhöhe Nennlänge<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
100<br />
KS XL-PE 1) (100)<br />
100<br />
498<br />
998<br />
71<br />
d<br />
113<br />
d<br />
123<br />
1000-3000 1)<br />
d<br />
1000-3000 1)<br />
875-3000 2)<br />
115<br />
175<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214* )<br />
240<br />
100 3) * )<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
240<br />
71<br />
113<br />
123<br />
1)<br />
abgestuft in 250 mm-Schritten<br />
2)<br />
abgestuft in 125 mm-Schritten<br />
3)<br />
nur für nicht tragende Wände<br />
1000<br />
bis<br />
3000 1)<br />
875<br />
bis<br />
3000 2)<br />
1) Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
*)<br />
auf Anfrage<br />
Bild 17: KS-Produkte für nicht tragende Wände nach<br />
DIN 4103<br />
Bild 19: KS-Flachstürze nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ)<br />
KS-Höhenausgleichs- bzw. KS-Kimmsteine<br />
in unterschiedlichen Höhen h<br />
1)<br />
abgestuft in 250 mm-Schritten<br />
2)<br />
nur für nicht tragende Wände<br />
3)<br />
Sonderhöhen sind zulässig<br />
*)<br />
auf Anfrage<br />
d<br />
498<br />
248–498<br />
1000-2000<br />
196-748<br />
1000–2000 1)<br />
Die regionalen Lieferprogramme<br />
sind zu beachten.<br />
KS-Wärmedämmsteine<br />
(wärmetechnisch optimierte <strong>Kalksandstein</strong>e) 1)<br />
mit R 0,33 W/(m·K)<br />
zur Reduzierung von Wärmebrücken<br />
113 2)<br />
d<br />
498<br />
1) Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
2) andere Höhen auf Anfrage<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
d<br />
Sturzbreite Sturzhöhe 3) Nennlänge<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
100 2)<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214* )<br />
240<br />
265* )<br />
300<br />
365<br />
248<br />
373<br />
480<br />
498<br />
1000<br />
bis<br />
2000<br />
d<br />
Sturzbreite Sturzhöhe 3) Nennlänge<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214<br />
240<br />
196<br />
bis<br />
748<br />
1000<br />
bis<br />
2000 1)<br />
Bild 18: KS-Kimmsteine/KS-Wärmedämmsteine<br />
Bild 20: KS-Fertigteilstürze nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ)
30<br />
100<br />
200<br />
200<br />
KALKSANDSTEIN<br />
3.6.4 KS-U-Schalen<br />
KS-U-Schalen sind <strong>Kalksandstein</strong>e, die aus<br />
anwendungstechnischen Gründen von der<br />
Form eines geschlossenen Mauersteins<br />
abweichen. Sie werden z.B. für Ringbalken,<br />
Stürze, Stützen und Installationsschlitze<br />
im Mauerwerk verwendet. KS-U-Schalen<br />
nach DIN V 106 werden für tragendes und<br />
nicht tragendes Mauerwerk und für Verblendmauerwerk<br />
angeboten. Die Lieferung<br />
erfolgt folienverpackt auf Paletten.<br />
3.6.5 KS-E-Steine<br />
KS-Produkte mit durchgehenden vertikalen<br />
Installationskanälen (Ø ≤ 60 mm)<br />
im Abstand von 12,5 bzw. 25 cm werden<br />
als KS-E-Steine bezeichnet. Sie sind so<br />
im Verband zu mauern, dass über die<br />
gesamte Wandhöhe eines Geschosses<br />
durchgehende Kanäle entstehen. In diese<br />
Kanäle können nach Fertigstellung<br />
der Wände von der oberen Decke her<br />
Leerrohre für die Installation eingezogen<br />
werden. Der Vorteil dieser Bauweise ist,<br />
dass Installationsleitungen nicht eingefräst<br />
werden müssen, sondern geschützt<br />
in der Wand liegen.<br />
4. KALKSANDSTEINE MIT<br />
CE-KENNZEICHNUNG<br />
Die CE-Kennzeichnung von <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
erfolgt auf Grundlage der Bauproduktenrichtlinie<br />
von 1988 in Verbindung mit<br />
der europäisch harmonisierten <strong>Kalksandstein</strong>norm<br />
DIN EN 771-2. Die Umsetzung<br />
der Bauproduktenrichtlinie in deutsches<br />
Recht erfolgte mit dem Bauproduktengesetz<br />
1992.<br />
Ziel der Bauproduktenrichtlinie ist es die<br />
bestehenden Handelshemmnisse zwischen<br />
den Mitgliedsstaaten zu beseitigen.<br />
Obwohl durch die Bauproduktenrichtlinie<br />
damit (theoretisch) ein freier Warenverkehr<br />
– ausgedrückt durch die CE-Kennzeichnung<br />
– ermöglicht wird, unterliegt die<br />
Verwendung von Bauprodukten weiterhin<br />
nationalen Festlegungen. Für die Verwendung<br />
ausschließlich CE-gekennzeichneter<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e ist daher in Deutschland<br />
zusätzlich die nationale Anwendungsnorm<br />
DIN V 20000-402 zu beachten.<br />
115 1)<br />
325<br />
50<br />
32 5<br />
150<br />
375<br />
75<br />
37 5<br />
175<br />
35 35<br />
105<br />
200<br />
37 5 37 5<br />
125<br />
Die Überprüfung CE-gekennzeichneter<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN V 20000-<br />
402 obliegt dem Verwender.<br />
240<br />
175<br />
65<br />
115<br />
240<br />
240<br />
175<br />
65<br />
240<br />
240<br />
(115)<br />
45<br />
150<br />
240<br />
(115)<br />
240<br />
65 175<br />
45<br />
150<br />
300<br />
240<br />
175<br />
1) Als Bewehrung sind korrosionsgeschützte Stähle einzusetzen.<br />
65<br />
240<br />
300<br />
Regional können die Wandungsdicken der KS-U-Schalen unterschiedlich sein. Dadurch verändern sich u.U. die lichten<br />
Innenmaße.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Bild 21: KS-U-Schalen<br />
52 5<br />
240<br />
175<br />
65<br />
175<br />
195<br />
240<br />
52 5<br />
240<br />
(115)<br />
365<br />
240<br />
175<br />
65<br />
240<br />
175<br />
365<br />
65<br />
200<br />
260<br />
240<br />
52 5 52 5<br />
240<br />
Hintergrund dieser Regelung ist, dass nicht<br />
für alle <strong>Kalksandstein</strong>e, die nach DIN EN<br />
771-2 herstellbar sind, Erfahrungen mit<br />
der Anwendung im Mauerwerksbau bestehen.<br />
Daher übt die DIN V 20000-402<br />
praktisch eine Siebfunktion aus, welche<br />
der CE-gekennzeichneten <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
in Deutschland für Mauerwerk verwendet<br />
werden dürfen. Diese Siebfunktion bewirkt,<br />
dass anschließend nur Steine verwendet<br />
werden dürfen, die auch der DIN V 106<br />
entsprechen. Alle übrig bleibenden Produkte<br />
dürfen nur in Verbindung mit einer<br />
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
verwendet werden.<br />
498<br />
d<br />
125<br />
Bild 22: KS-Gurtrollersteine<br />
623<br />
d<br />
125<br />
Wanddicke<br />
d = [mm]<br />
175<br />
200<br />
214<br />
240<br />
Der Hersteller kann zum Zeitpunkt<br />
des Inverkehrbringens nicht sicher<br />
wissen, in welchem Land sein Produkt<br />
verbaut werden wird. Es dürfen<br />
auch Produkte frei gehandelt werden,<br />
die in Deutschland nicht für die vom<br />
Hersteller vorgesehenen Zwecke anwendbar<br />
sind. Daher richten sich die<br />
Anwendungsnormen an die Verwender<br />
(Planer, Bauausführende).<br />
Regional können die Wandungsdicken<br />
unterschiedlich sein. Dadurch verände<br />
sich u.U. die lichten Innenmaße bzw.<br />
die Lage der Öffnung.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind z<br />
KS-E-Steine<br />
248<br />
d<br />
248<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Bild 23: KS-Produkte mit durchgehenden Installationskanälen<br />
248<br />
d<br />
498<br />
498<br />
d<br />
498<br />
Der Verwender hat die vom Hersteller im<br />
CE-Kennzeichen deklarierten Produkteigenschaften<br />
mit Hilfe der Anwendungsnorm zu<br />
bewerten. Er muss eigenverantwortlich auf<br />
Grundlage seiner Bewertung Produkte zur<br />
Verwendung freigeben oder diese zurückweisen.<br />
In Bild 24 sind die erforderlichen<br />
Bewertungsschritte in einem Flussdiagramm<br />
dargestellt.<br />
10
KALKSANDSTEIN<br />
Bild 24: Bewertungsabfolge (Auswahl) zur Beurteilung der Verwendbarkeit von Mauersteinen für Mauerwerk nach DIN 1053-1 am Beispiel <strong>Kalksandstein</strong><br />
11
KALKSANDSTEIN<br />
4.1 Die CE-Kennzeichnung von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en<br />
Aufgrund des Performance-Konzepts, welches<br />
den europäischen Mauersteinnormen<br />
zugrunde liegt, hat die DIN EN 771-1 einen<br />
eher beschreibenden als regelnden Charakter.<br />
Da die wesentlichen Eigenschaften<br />
von <strong>Kalksandstein</strong>en in der DIN EN 771-2<br />
hinreichend behandelt werden, werden<br />
nahezu alle nach heutigem Ermessen<br />
möglichen <strong>Kalksandstein</strong>e durch die DIN<br />
EN 771-2 abgedeckt und sind damit CEkennzeichnungspflichtig.<br />
Für <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
stellt sich das CE-Kennzeichen<br />
wie in Bild 25 gezeigt dar. Die Angaben<br />
im CE-Kennzeichen werden nachfolgend<br />
erläutert:<br />
<br />
A Das Konformitätszeichen CE, welches<br />
besagt, dass das gekennzeichnete<br />
Produkt sämtlichen Bestimmungen der<br />
Bauproduktenrichtlinie (einschließlich<br />
der Verfahren für die Konformitätsbewertung)<br />
entspricht und es mit der<br />
betreffenden nationalen Norm übereinstimmt,<br />
in welche die harmonisierte<br />
Norm umgesetzt worden ist. Im konkreten<br />
Fall bedeutet letzteres, dass das<br />
Produkt mit den harmonisierten Teilen<br />
der DIN EN 771-2 übereinstimmt, die<br />
im Anhang ZA der Norm genannt sind.<br />
<br />
B Mit der hier anzugebenden Kennnummer<br />
der Zertifizierungsstelle 1) kann diese<br />
z.B. über die Nando-CPD-Datenbasis<br />
2) der Kommissionsdienste genauer<br />
bestimmt werden.<br />
<br />
C Hier ist vom Hersteller sein Name oder<br />
sein Bildzeichen sowie seine eingetragene<br />
Anschrift anzugeben.<br />
<br />
D Die Ziffern entsprechen den letzten<br />
beiden Ziffern des Jahres, in dem das<br />
Kennzeichen am Produkt angebracht<br />
wurde.<br />
<br />
E An dieser Stelle wird die Nummer des<br />
Konformitätszertifikats bekannt gegeben,<br />
welches der Hersteller von der zuvor<br />
genannten Zertifizierungsstelle für<br />
das gekennzeichnete Produkt erhalten<br />
hat. Ein Zertifikat kann sich auf mehrere<br />
Produkte eines Herstellers beziehen.<br />
<br />
F Vom Hersteller ist die europäische<br />
Norm anzugeben, für deren harmonisierte<br />
Teile er die Konformität erklärt.<br />
1)<br />
auch als „benannte Stelle“ für engl. „Notified Body“<br />
bezeichnet<br />
2)<br />
www.europa.eu.int/comm/enterprise/nando-is/<br />
cpd<br />
<br />
0839<br />
<strong>Kalksandstein</strong>werk XYZ<br />
Musterstraße 3<br />
12345 Musterstadt<br />
03<br />
2000 - abcd<br />
EN 771-2<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e der Kategorie I, für tragendes Mauerwerk mit<br />
Dünnbettmörtel an das Anforderungen bzgl. des Schall-,<br />
Brand-, Wärme- und/oder Witterungsschutz gestellt sein<br />
können.<br />
Maße:<br />
Maßtoleranzen:<br />
Lochbild:<br />
mittlere Druckfestigkeit:<br />
normierte Druckfestigkeit:<br />
Haftscherfestigkeit:<br />
Brandverhalten:<br />
Wasseraufnahme:<br />
Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizient:<br />
Trockenrohdichte:<br />
Länge: 248 mm,<br />
Breite: 240 mm,<br />
Höhe: 248 mm<br />
TLMP,<br />
Ebenheit 1,0 mm,<br />
Planparallelität 1,0 mm<br />
wie nebenstehend beschrieben<br />
2<br />
≥ 15,6 N/mm , (Kategorie I)<br />
( ⊥ Lagerfläche, ganzer Stein)<br />
2<br />
≥ 18,3 N/mm ( ⊥ Lagerfläche)<br />
Tabellenwerte nach<br />
DIN EN 998-2:2003, Anhang C<br />
Euroklasse A1<br />
LNB<br />
LNB<br />
Kleinstwert 1,61 kg/dm 3<br />
Größtwert 1,80 kg/dm 3<br />
Frostbeständigkeit: 20 %<br />
Bild 25: CE-Kennzeichen eines <strong>Kalksandstein</strong>s (Beispiel)<br />
G Der vorgesehene Verwendungszweck der<br />
Mauersteine ist vom Hersteller anzugeben.<br />
Die Anwendbarkeit der Mauersteine<br />
für den vom Hersteller vorgesehenen<br />
Verwendungszweck unterliegt ggf. nationalen<br />
Festlegungen. Für <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
zur Verwendung für Mauerwerk nach<br />
DIN 1053 sind diese Festlegungen in der<br />
DIN V 20 000-402 enthalten.<br />
<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
F<br />
G<br />
H<br />
I<br />
J<br />
K<br />
L<br />
M<br />
N<br />
H Die Maße der Mauersteine können vom<br />
Hersteller frei festgelegt werden, er ist<br />
durch die Norm weder an Vorzugsmaße<br />
noch an Formate gebunden.<br />
O<br />
P<br />
Q<br />
12
KALKSANDSTEIN<br />
I<br />
<br />
<br />
Die Maßtoleranzen des Mauersteins<br />
sind zu deklarieren. Im vorliegenden Beispiel<br />
ist die Toleranzklasse TLMP deklariert,<br />
die gemäß Anwendungsnorm eine<br />
der Voraussetzungen zur Vermauerung<br />
der Mauersteine mit Dünnbettmörtel<br />
ist. Für die hier genannte Toleranzklasse<br />
TLMP hat der Hersteller zusätzlich Angaben<br />
zur Ebenheit und Planparallelität<br />
der Lagerflächen zu machen. Weitere<br />
Toleranzklassen sind GPLM und TLM,<br />
die für Mauerwerk nach DIN 1053 nur<br />
mit Normal- oder Leichtmörtel verwendet<br />
werden dürfen.<br />
J An das Lochbild der Mauersteine können<br />
in den jeweiligen Mitgliedstaaten,<br />
in Verbindung mit den dort geltenden<br />
Ausführungs- und Bemessungsnormen,<br />
unterschiedliche Anforderungen z.B.<br />
bezüglich der Stegdicken, des Lochanteils<br />
und des Lochdurchmessers<br />
etc. bestehen. Die Norm verlangt vom<br />
Hersteller, dass dieser Angaben zum<br />
Lochbild seines Produkts macht, z.B.<br />
durch eine bemaßte Zeichnung oder<br />
durch eine Beschreibung. Das Lochbild<br />
kann, unter Berücksichtigung der Festlegungen<br />
der Anwendungsnorm DIN V<br />
20000-402, beispielsweise wie folgt<br />
beschrieben werden:<br />
Lochgeometrie<br />
Lochanteil 50 %<br />
Anzahl der<br />
Lochreihen 5<br />
Lochdurchmesser 60 mm<br />
Stegdicken<br />
innen 7 mm 1)<br />
außen<br />
10 mm<br />
Summe längs 30 % (≥ 300 mm/m)<br />
Summe quer 30 % (≥ 300 mm/m)<br />
Grifföffnungen und Griffhilfen<br />
Griffhilfe<br />
Breite<br />
halbe Steinbreite<br />
Höhe der unteren 50 mm<br />
Hantierloch<br />
Durchmesser 50 mm<br />
Tiefe<br />
85 mm<br />
1)<br />
Einzelne Innenstege können auch 5 mm dick sein.<br />
K In Bezug auf die Druckfestigkeit hat der<br />
Hersteller anzugeben, welcher Kategorie<br />
der Mauerstein entspricht. Mauersteine<br />
nach Kategorie I sind solche „mit einer<br />
deklarierten Druckfestigkeit, wobei die<br />
Wahrscheinlichkeit des Nichterreichens<br />
dieser Festigkeit nicht über 5 % liegen<br />
darf“. Neben der Kategorie I existiert<br />
3)<br />
engl. „no performance determined“ und daher auch<br />
abgekürzt als „NPD“ möglich.<br />
<br />
<br />
<br />
die Kategorie II, in die alle Mauersteine<br />
fallen, „die das Vertrauensniveau<br />
[...] der Kategorie I nicht erreichen“.<br />
Mauersteine der Kategorie II dürfen in<br />
Deutschland für Mauerwerk nach DIN<br />
1053 nicht verwendet werden. Weitere<br />
Angaben im Zusammenhang mit dem<br />
deklarierten Wert der Druckfestigkeit<br />
sind der Bezugskörper (ganzer Stein,<br />
geschnittener Prüfkörper, Würfel) und<br />
die Bezugsrichtung (senkrecht ⊥, d.h.<br />
in Richtung der Steinhöhe) oder parallel<br />
(II, d.h. in Richtung der Steinlänge oder<br />
-breite) zur Lagerfläche. Die deklarierte<br />
mittlere Druckfestigkeit bezieht sich<br />
auf europäisch genormte Prüfbedingungen,<br />
die für <strong>Kalksandstein</strong>e u.a. die<br />
Prüfung an getrockneten Steinen oder<br />
Proben vorsehen und die in Deutschland<br />
üblichen Formfaktoren zur Berücksichtigung<br />
der Prüfkörperschlankheit<br />
nicht berücksichtigen. Folglich lässt<br />
sich die deklarierte mittlere Druckfestigkeit<br />
nicht direkt den deutschen Festigkeitsklassen<br />
zuordnen, sondern<br />
muss entsprechend der DIN V 20000-<br />
402 zur Beurteilung zunächst vom Verwender<br />
umgerechnet werden.<br />
Auf den Unterschied zwischen normierter<br />
und mittlerer Druckfestigkeit wird<br />
hier nicht näher eingegangen. Die normierte<br />
Druckfestigkeit ist für deutsche<br />
Anwendungszwecke nicht von Bedeutung.<br />
L Bei der Deklaration der Haftscherfestigkeit<br />
kann sich der Hersteller auf tabellierte<br />
Werte beziehen. Für den Anwendungsbereich<br />
der DIN 1053-1 wird<br />
er bevorzugt diese Möglichkeit wählen,<br />
da unabhängig von dem im CE-Kennzeichen<br />
deklarierten Haftscherfestigkeitswert<br />
stets der betreffende Wert der DIN<br />
1053-1 gilt.<br />
M <strong>Kalksandstein</strong>e mit bis zu 1 % organischen<br />
Bestandteilen können unter<br />
Bezug auf die Entscheidung 96/603/<br />
EG der Kommission ohne Prüfung in<br />
die Brandverhaltensklasse A1 (nicht<br />
brennbar) eingestuft werden. Dies ist<br />
für die in Deutschland bekannten <strong>Kalksandstein</strong>produkte<br />
stets der Fall.<br />
N Gemäß den Vorgaben der DIN EN 771-<br />
2 ist die Wasseraufnahme, sofern<br />
für die vom Hersteller vorgesehenen<br />
Verwendungszwecke erforderlich, zu<br />
deklarieren. Konkret ist die Deklaration<br />
aber nur erforderlich, wenn in dem<br />
betreffenden Mitgliedstaat, in dem das<br />
Produkt verwendet werden soll, Anfor-<br />
<br />
<br />
<br />
derungen bzgl. der Wasseraufnahme<br />
bestehen. Bestehen diesbezüglich<br />
keine Anforderungen an sein Produkt,<br />
wie zum Beispiel in Deutschland, hat<br />
der Hersteller die Eigenschaft „Wasseraufnahme“<br />
im CE-Kennzeichen aufzuführen,<br />
darf aber deklarieren, dass<br />
er dieses Leistungsmerkmal nicht bestimmt<br />
(LNB) 3) hat.<br />
O Bzgl. des Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten<br />
gilt analog das Gleiche<br />
wie unter N. Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten<br />
sind in deutschen<br />
Bemessungsnormen bezogen auf die<br />
Rohdichteklasse festgelegt, so dass<br />
hiervon abweichende Angaben nicht in<br />
Rechnung gestellt werden können.<br />
P Der <strong>Kalksandstein</strong>hersteller hat den<br />
Kleinst- und Größtwert der Rohdichte<br />
seines Produktes anzugeben. Diese Angaben<br />
werden vom Verwender benötigt,<br />
um das Produkt für bauaufsichtlich relevante<br />
Zwecke entsprechend der DIN V<br />
20000-402 in die deutschen Rohdichteklassen<br />
einstufen zu können. Dabei<br />
muss das Produkt eindeutig (nur einer<br />
Rohdichteklasse) zuordenbar sein,<br />
ansonsten ist eine Anwendung nicht<br />
möglich.<br />
Q Die Frostbeständigkeit ist stets vom<br />
Hersteller zu deklarieren, sofern der<br />
von ihm vorgesehene Verwendungszweck<br />
eine Frost-Tau-Wechselbeanspruchung<br />
der Produkte nicht ausschließt.<br />
Als frostbeständig gemäß der europäischen<br />
Prüfnorm gelten <strong>Kalksandstein</strong>e,<br />
wenn sie nach dem Durchlaufen der<br />
Prüfzyklen keine Schäden aufweisen<br />
bzw. deren Druckfestigkeit gegenüber<br />
dem Ausgangszustand um nicht mehr<br />
als 20 % reduziert ist. Demzufolge hat<br />
der Hersteller nach DIN EN 771-2 die<br />
Möglichkeit, „keine Schäden“ oder die<br />
Verringerung der Druckfestigkeit in % zu<br />
deklarieren. Der im Beispiel deklarierte<br />
Wert signalisiert – entgegen möglicher<br />
Fehlinterpretationen – eine Frostbeständigkeit.<br />
4.2 Die Bedeutung der CE-Kennzeichnung<br />
Ziel der Bauproduktenrichtlinie ist der<br />
„Freie Warenverkehr“ von Bauprodukten<br />
innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums.<br />
Das CE-Kennzeichen hat hierbei<br />
– wie auch bei anderen Produkten, die frei<br />
gehandelt werden dürfen – eine wesentliche<br />
Bedeutung, denn nur CE-gekennzeichnete<br />
Produkte dürfen innerhalb dieses<br />
Raums frei gehandelt werden.<br />
13
KALKSANDSTEIN<br />
Die CE-Kennzeichnung signalisiert, dass<br />
das Bauprodukt alle Merkmale aufweist,<br />
mit denen die baulichen Anlagen, für die<br />
das Bauprodukt verwendet werden soll –<br />
bei bestimmungsgemäßer Verarbeitung,<br />
Verwendung, Instandhaltung etc. – brauchbar<br />
sind und die so genannten „wesentlichen<br />
Anforderungen“ der Bauproduktenrichtlinie<br />
erfüllen. Mit Bezug auf das<br />
national festgelegte Sicherheitsniveau<br />
steht die CE-Kennzeichnung jedoch nicht<br />
zwangsläufig für die Verwendbarkeit der<br />
Produkte in dem betreffenden Mitgliedstaat<br />
für die vom Hersteller deklarierten<br />
Zwecke.<br />
Das CE-Kennzeichen signalisiert weiterhin,<br />
dass das Bauprodukt mit den zutreffenden<br />
harmonisierten technischen Regeln übereinstimmt<br />
– dies sind in den allermeisten<br />
Fällen die harmonisierten Abschnitte europäischer<br />
Produktnormen, die in den Anhängen<br />
ZA der jeweiligen Produktnormen (z.B.<br />
der EN 771-2) genannt sind. Das CE-Kennzeichen<br />
bezieht sich ausschließlich auf die<br />
harmonisierten Abschnitte und auch nur<br />
diese Eigenschaften dürfen im CE-Kennzeichen<br />
vom Hersteller deklariert werden.<br />
Die nicht harmonisierten Abschnitte und<br />
Eigenschaften von Produkten deckt das<br />
CE-Kennzeichen nicht mit ab.<br />
4.3 Die Überwachung<br />
CE-gekennzeichneter <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
Eine der Voraussetzungen, die erfüllt sein<br />
müssen, damit Bauprodukte vom Hersteller<br />
CE-gekennzeichnet werden dürfen, ist die<br />
Einhaltung der für das Bauprodukt vorgeschriebenen<br />
Konformitätsnachweisverfahren.<br />
In den Mauersteinnormen werden zwei<br />
Kategorien von Mauersteinen definiert, für<br />
die ein jeweiliges Nachweisverfahren gilt.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e der Kategorie I sind solche,<br />
die eine deklarierte Druckfestigkeit<br />
mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit<br />
von mindestens 95 % erreichen.<br />
Der Hersteller muss eine werkseigene<br />
Produktionskontrolle (WPK) einrichten, die<br />
eine regelmäßige Prüfung der Produkte<br />
vorsieht. Er muss ein gültiges Zertifikat<br />
über die WPK einer „notifizierten“ Stelle<br />
besitzen. Er bringt die CE-Kennzeichnung<br />
aufgrund einer Erstprüfung des Produktes<br />
auf, wobei die Prüfung durch den Hersteller<br />
selbst erfolgt.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e der Kategorie II erfüllen<br />
keine Bedingungen an irgendwelche statistischen<br />
Aussagen hinsichtlich der deklarierten<br />
Druckfestigkeiten.<br />
Der Hersteller muss eine werkseigene<br />
Produktionskontrolle (WPK) einrichten<br />
und eine Erstprüfung durchführen. Die<br />
Einschaltung einer notifizierten Stelle ist<br />
nicht notwendig.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e der Kategorie II dürfen<br />
in Deutschland nicht für Mauerwerk<br />
im Sinne der DIN 1053 verwendet<br />
werden.<br />
4.4 Die Kombination von<br />
Ü- und CE-Kennzeichnung<br />
Das bisherige Ü-Zeichen kann nicht gänzlich<br />
durch das CE-Kennzeichen ersetzt werden.<br />
In Teilbereichen wird es zusätzlich zum CE-<br />
Kennzeichen auch künftig Bestand haben.<br />
Ausschließlich CE-gekennzeichnet werden:<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e, die nach DIN EN 771-2<br />
gefertigt werden und<br />
in Bezug auf DIN 1053-1 über DIN V<br />
20000-402 anwendbar gemacht werden<br />
können bzw.<br />
für nicht bauaufsichtlich relevante Zwecke<br />
(z.B. Gartenmauern) verwendet<br />
werden.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e, die der europäischen<br />
Produktnorm DIN EN 771-2 entsprechen,<br />
aber über allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen<br />
oder über die bauaufsichtlich<br />
eingeführten Abschnitte der DIN V 106<br />
anwendbar gemacht werden, tragen zusätzlich<br />
zum CE-Kennzeichen das Ü-Zeichen.<br />
Das CE-Kennzeichen ist ein Konformitätszeichen<br />
(Übereinstimmungszeichen)<br />
und keineswegs ein Qualitätszeichen.<br />
Dies trifft im Übrigen auch auf<br />
das Ü-Zeichen zu. Es ist Voraussetzung<br />
und Erkennungszeichen für das Inverkehrbringen<br />
und den freien Handel von<br />
(Bau-)Produkten.<br />
4.5 Das Konzept der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
Aufgrund der gegebenen Gesetzeslage<br />
(Bauproduktengesetz) ist eine CE-<br />
Kennzeichnung von Mauersteinen zum<br />
Zeitpunkt des Inverkehrbringens vorgeschrieben.<br />
Wegen der umfangreichen<br />
Deklarationspflicht ist die Kennzeichnung<br />
eines jeden Mauersteins jedoch weder<br />
sinnvoll, möglich noch verlangt. Eine produktbegleitende<br />
Kennzeichnung ist die<br />
zulässige, sinnvolle Alternative, wenn<br />
eine eindeutige Zuordnung von Kennzeichen<br />
und Produkt gewährleistet ist. Die<br />
Mitglieder des Bundesverbandes <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV können für diese<br />
eindeutige Zuordnung auf den Schlüssel<br />
des Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV zurückgreifen.<br />
Bei der Gesamtdeklaration ist noch darauf<br />
zu achten, dass einige Daten wie z.B. Steindruckfestigkeit,<br />
Steinrohdichte und auch<br />
überwiegend die Lochbildbeschreibungen<br />
als Relativbeziehungen (größer gleich oder<br />
kleiner gleich) angegeben sind.<br />
Auf diese Art wird in einfacher Weise dem<br />
Bauproduktengesetz Genüge getan, ohne<br />
den Verwender mit einer Fülle von Daten<br />
zu belasten, die für ihn ohnehin ohne Bedeutung<br />
sind.<br />
Die zusätzliche Kennzeichnung nach DIN V<br />
106 auf Lieferschein, Beipackzettel oder<br />
Kennzeichnung auf der Verpackung gibt<br />
dem Verwender in bekannter Form die notwendigen<br />
Hinweise zur Verwendung.<br />
Beispiel:<br />
<strong>Kalksandstein</strong> DIN V 106 –<br />
KS L-R – 12 – 1,4 – 8 DF (240)<br />
Bei <strong>Kalksandstein</strong>en, die diese Bezeichnung<br />
tragen, braucht der Verwender nicht<br />
mehr zu überprüfen, ob sie im Rahmen<br />
der Landesbauordnungen in Deutschland<br />
verwendet werden dürfen.<br />
Diese prägnanten, bewährten Kurzbezeichnungen<br />
nach der deutschen <strong>Kalksandstein</strong>norm<br />
vereinfachen ganz wesentlich<br />
den Umgang mit Mauersteinen in der<br />
hiesigen Baupraxis. Erst durch die Kurzbezeichnung<br />
ist eine Ausschreibung von<br />
Produkten und Qualitäten in der deutschen<br />
Baupraxis mit einem überschaubaren Aufwand<br />
möglich und sind beispielsweise<br />
mündliche Bestellungen erst denkbar.<br />
Die deutsche <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
hält – zusätzlich zur CE-Kennzeichnung<br />
– an der bewährten und etablierten<br />
Kurzkennzeichnung der DIN V<br />
106 fest.<br />
Ein Teil der Inhalte der DIN V 106 ist nach<br />
wie vor von bauaufsichtlicher Bedeutung.<br />
Hierzu zählen z.B. die Festlegungen zu<br />
den Vormauersteinen und Verblendern, die<br />
hinsichtlich der Frostbeständigkeit sowie<br />
hinsichtlich ihrer Ausgangsstoffe von DIN<br />
EN 771-2 abweichen. Die Übereinstim-<br />
14
KALKSANDSTEIN<br />
mung mit den bauaufsichtlich relevanten<br />
Abschnitten wird auch künftig durch das<br />
Ü-Zeichen nach außen hin dargestellt, so<br />
dass ein Teil der <strong>Kalksandstein</strong>e, wie z.B.<br />
Verblender, nach DIN V 106 sowohl mit<br />
der CE-Kennzeichnung als auch mit dem<br />
Ü-Zeichen gekennzeichnet werden.<br />
Da künftig auch das Ü-Zeichen für Mauersteine<br />
nach der DIN V 106 keiner zusätzlichen<br />
Fremdüberwachung bedarf (Verfahren<br />
ÜH oder ÜHP) und die Norm DIN V 106<br />
jedem Hersteller offen steht, ist zu unterstreichen,<br />
dass es kein Handelshemmnis<br />
darstellt. Die Ausführungen in DIN V 106<br />
zur Produktprüfung durch Dritte beziehen<br />
sich im Wesentlichen auf den Umfang<br />
der Prüfung und sind für den Hersteller<br />
freiwillig. Auch ohne Fremdprüfung durch<br />
Dritte können CE-gekennzeichnete <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit Bezug auf die DIN V 106<br />
in Verkehr gebracht werden.<br />
Über die bauaufsichtlich relevanten Aspekte<br />
hinausgehend, hat die DIN V 106<br />
für die <strong>Kalksandstein</strong>industrie weit höhere<br />
Bedeutung:<br />
Die Anwendung der DIN V 106 setzt<br />
die Bestätigung der Konformität der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e mit der DIN EN 771-2<br />
voraus. Durch Bezug auf die DIN V 106<br />
bestätigt der Hersteller der CE-gekennzeichneten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e zusätzlich,<br />
dass diese für die von ihm vorgesehenen<br />
und deklarierten Verwendungszwecke<br />
entsprechend den Festlegungen<br />
der Landesbauordnung in Deutschland<br />
verwendet werden dürfen.<br />
Die in DIN V 106 festgelegten Stufen<br />
und Klassen bedingen eine zwingende<br />
Zusage der damit verbundenen Produkteigenschaften<br />
und definieren hierdurch<br />
ein eindeutiges Abnahmekriterium<br />
für <strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN V 106.<br />
Mit Bezug auf die DIN V 106 kann der<br />
Hersteller zusätzlich deutlich machen,<br />
dass nicht nur sein System der werkseigenen<br />
Produktionskontrolle sondern<br />
auch die qualitätsrelevanten Eigenschaften<br />
seiner Produkte wie gewohnt<br />
durch unabhängige Dritte geprüft und<br />
beurteilt werden.<br />
Literatur<br />
[1] DIN V 106:2005-10 <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit besonderen Eigenschaften (Vornorm)<br />
[2] DIN EN 771-2:2005-05 Festlegungen<br />
für Mauersteine – Teil 2: <strong>Kalksandstein</strong>e;<br />
Deutsche Fassung EN 771-2:2003<br />
+ A1:2005<br />
[3] DIN V 20000-402:2005-06 Anwendung<br />
von Bauprodukten in Bauwerken – Teil<br />
402: Regeln für die Verwendung von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en nach DIN EN 771-2<br />
(Vornorm)<br />
15
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 2: Wirtschaftliches Bauen<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
1. Systemgerechte Mauersteine_________________________________________4<br />
1.1 KS-R-Steine____________________________________________________4<br />
1.2 KS-R-Plansteine________________________________________________4<br />
1.3 KS XL_________________________________________________________5<br />
2. Ergänzungsprodukte und Zubehör______________________________________ 7<br />
3. Arbeitsvorbereitung__________________________________________________ 8<br />
4. Arbeitstechniken_____________________________________________________ 9<br />
4.1 Stumpfstoßtechnik_ ____________________________________________9<br />
4.2 KS-Mauerwerk ohne Stoßfugenvermörtelung_______________________9<br />
4.3 Ausgleichsschicht bzw. Kimmschicht______________________________9<br />
4.4 Mörtelauftrag__________________________________________________9<br />
4.5 Pass- und Ergänzungssteine_ ____________________________________9<br />
4.6 Mauerlehren_________________________________________________ 10<br />
4.7 Arbeitsgerüste_______________________________________________ 10<br />
4.8 Mauern mit Versetzgerät______________________________________ 10<br />
5. Wirtschaftliche KS-Konstruktionen_____________________________________13<br />
6. Mauerwerksgerechte Planung und Wandoptimierung_____________________13<br />
6.1 Bauweise mit/ohne Fuge______________________________________ 13<br />
6.2 Vertikale Wandausbildung, Höhenausgleich_ _____________________ 13<br />
Literatur____________________________________________________________ 13<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Wirtschaftliches Bauen<br />
Stand: Januar 2009<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9048<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
Das bewährte KS-Bausystem rationalisiert<br />
und humanisiert den Mauerwerksbau bei<br />
hoher Qualität und berücksichtigt ökologische<br />
Aspekte.<br />
Das KS-Bausystem umfasst systemgerechte<br />
Mauersteine und Ergänzungsprodukte,<br />
berücksichtigt Arbeitsvorbereitung<br />
und Arbeitstechniken, ermöglicht die<br />
mauerwerksgerechte Planung und Wandoptimierung<br />
und die Bemessung von<br />
schlanken Wänden. Spezifische KS-Serviceleistungen<br />
und komplette Systemlösungen<br />
runden das KS-Bausystem ab.<br />
Bild 3: Wirtschaftliches Bauen mit großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
Vorteile der Rationalisierung im KS-Bausystem<br />
Bild 1: Im Bauteam werden Lösungen entwickelt.<br />
Nutzflächengewinn bis zu 7 % durch<br />
schlanke KS-Wände.<br />
Maßgenaue <strong>Kalksandstein</strong>e ergeben<br />
planebene Wände.<br />
Geringe körperliche Belastung durch<br />
Einsatz einfach bedienbarer<br />
Versetzgeräte.<br />
Günstige Arbeitszeitwerte führen zu<br />
Lohnkosteneinsparungen von bis zu<br />
50 % gegenüber konventionellem<br />
Mauerwerk.<br />
Komplette Systemlösungen –<br />
Lieferung aus einer Hand, vom<br />
Kimmstein bis zum vorgefertigten<br />
Sturz.<br />
Steuereinheit<br />
mit Stein<br />
Wand<br />
230 cm 100 cm 120 cm<br />
r = 5,00 m<br />
Arbeitsraum<br />
Steinlagerung<br />
und Mörtel<br />
Steinlagerung falsch !<br />
UNNÖTIGES SCHWENKEN VERMEIDEN!<br />
Bild 2: Optimale Baustelleneinrichtung
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
1. SYSTEMGERECHTE MAUERSTEINE<br />
In einem Merkblatt [1] der Bauberufsgenossenschaft<br />
über das Handhaben von<br />
Mauersteinen sind Gewichtsobergrenzen<br />
für Einhand- und Zweihandsteine für das<br />
Vermauern von Hand festgelegt.<br />
Die maximal zulässigen Verarbeitungsgewichte<br />
von Einhandsteinen, einschließlich<br />
der baupraktischen Feuchte, sind in<br />
Abhängigkeit von der Greifspanne<br />
max. 6 kg bei einer Greifspanne<br />
115 mm und<br />
max. 7,5 kg bei einer Greifspanne 40<br />
bis 70 mm.<br />
Das maximal zulässige Verarbeitungsgewicht<br />
von Zweihandsteinen ist auf max.<br />
25 kg beschränkt. Die Gewichtsobergrenze<br />
von 25 kg hat Konsequenzen auf die Steinformate.<br />
Die Länge der KS-R-Steine beträgt vorzugsweise<br />
25 cm.<br />
Bei hohen Rohdichteklassen, z.B. 2,0<br />
für Wände mit hohen Anforderungen<br />
an den Schallschutz, werden zum<br />
Bausystem passende KS-R-Steine mit<br />
Schichthöhe h = 12,5 cm angeboten.<br />
Steine, die mehr als 25 kg Verarbeitungsgewicht<br />
aufweisen, müssen mit Versetzgerät<br />
verarbeitet werden.<br />
Tafel 1: KS-R-Steine<br />
Bild 4: KS-R-Blocksteine für Normalmörtel<br />
1.1 KS-R-Steine<br />
Wesentliche Kennzeichen der KS-R-Steine<br />
sind die Stirnflächenausbildung mit Nut-<br />
Feder-System für das Mauern ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
und die ergonomisch<br />
gestalteten Griffhilfen für das Mauern der<br />
Steine von Hand.<br />
KS-R-Steine mit h = 25 cm Schichthöhe<br />
werden als KS-Blocksteine bezeichnet.<br />
1.2 KS-R-Plansteine<br />
Die hohe Maßgenauigkeit (Höhentoleranz<br />
± 1 mm) von KS-R-Plansteinen (KS-R P)<br />
ermöglicht besonders ebenflächiges und<br />
sauberes Mauerwerk. Die einfache Verarbeitung<br />
und der geringe Mörtelbedarf<br />
sind Merkmale für das Versetzen in Dünnbettmörtel.<br />
Gegenüber Mauerwerk in Normalmörtel<br />
ist die zulässige Druckspannung nach DIN<br />
1053-1, Tabelle 3 bzw. 4 für Vollsteine<br />
erhöht.<br />
Bild 5: KS-R-Plansteine für Dünnbettmörtel<br />
Beispiel Steinfestigkeitsklasse 12:<br />
σ 0<br />
= 1,6 MN/m 2 für Mauerwerk mit<br />
Normalmörtel MG Ila<br />
σ 0<br />
= 2,2 MN/m 2 für Mauerwerk mit<br />
Dünnbettmörtel<br />
Tafel 2: Schichtmaß<br />
250<br />
250<br />
250<br />
Blockstein mit<br />
Normalmörtel<br />
238<br />
12<br />
238<br />
12<br />
238<br />
12<br />
Planstein mit<br />
Dünnbettmörtel<br />
248<br />
248 2 248 2<br />
2<br />
Normalmörtel<br />
KS-R-Steine ( h = 113 mm)<br />
Dünnbettmörtel<br />
KS-R-Plansteine ( h = 123 mm)<br />
113<br />
d<br />
248<br />
d<br />
248<br />
KS-R-Blocksteine ( h = 238 mm)<br />
KS-R-Plansteine ( h = 248 mm)<br />
238<br />
238<br />
248<br />
248<br />
123<br />
d<br />
248<br />
d<br />
498<br />
d<br />
248<br />
d<br />
498
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
1.3 KS XL<br />
KS XL sind die großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>e,<br />
die mit Schichthöhen von 50 cm<br />
bzw. 62,5 cm geliefert werden. Die Länge<br />
der jeweiligen Regelelemente beträgt je<br />
nach System 50 cm (KS XL-Rasterelemente<br />
= KS XL-RE) oder 100 cm (KS XL-<br />
Planelemente = KS XL-PE).<br />
KS XL werden grundsätzlich mit Versetzgerät,<br />
Dünnbettmörtel und ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
vermauert.<br />
Die Wände werden grundsätzlich aus Regelelementen<br />
einer Höhe (Schichtmaß 50<br />
cm oder 62,5 cm) und der Länge 50 cm<br />
(KS XL-RE) bzw. 100 cm (KS XL-PE) hergestellt.<br />
Zum Längen- und Höhenausgleich<br />
kommen Ergänzungs- und Passelemente<br />
zum Einsatz.<br />
Die Verringerung des Überbindemaßes<br />
ist in der Bemessung der Wände zu<br />
berücksichtigen. Das Überbindemaß<br />
ist daher in den Plänen anzugeben.<br />
Änderungen auf der Baustelle sind mit<br />
dem Statiker abzustimmen.<br />
Beim Einsatz der Versetzgeräte ist insbesondere<br />
der Montagezustand zu beachten.<br />
Gegebenenfalls sind Montagestützen<br />
nach Anweisung des Statikers zu setzen,<br />
da während des Bauzustandes höhere<br />
Verkehrslasten auftreten können als im<br />
Nutzungszustand. Bei der Lagerung von<br />
Steinpaketen auf den Zwischendecken ist<br />
ebenfalls zu prüfen, ob hierdurch ungünstige<br />
Lastfallkombinationen entstehen.<br />
Die Verfahrbarkeit der Versetzgeräte ist sicherzustellen.<br />
Um dies zu gewährleisten,<br />
wird von der Bauleitung vor Beginn des<br />
Mauerns ein Ablaufplan für die Baustelle<br />
erstellt, in dem die Reihenfolge der zu erstellenden<br />
Wände festgelegt wird. Zusätzlich<br />
ist im Ablaufplan das Umsetzen des<br />
Versetzgerätes zu berücksichtigen.<br />
Ebene Wandoberflächen, die erhöhte Anforderungen<br />
an die Ebenheit erfüllen, können<br />
mit KS XL ohne Mehraufwand hergestellt<br />
werden. Damit ist der Auftrag von kostengünstigem<br />
und flächensparendem Dünnlagenputz<br />
(d = ~ 5 mm) möglich.<br />
Die Anwendung von KS XL ist durch allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassungen<br />
(abZ) geregelt. Für die Berechnung des<br />
Mauerwerks gelten die Bestimmungen<br />
der DIN 1053, soweit in den abZ nichts<br />
anderes geregelt ist.<br />
Auch bei KS XL mit Schichthöhen von<br />
50 cm bzw. 62,5 cm ist das Überbindemaß<br />
von ü 0,4 x Steinhöhe (wie nach<br />
DIN 1053) der Regelfall. Da dies aber nicht<br />
an allen Stellen baupraktisch ausführbar<br />
ist, sind in den abZ für die Anwendung von<br />
KS XL auch Reduzierungen des Überbindemaßes<br />
zulässig.<br />
Tafel 3: Grundwerte 0<br />
der zulässigen Druckspannung nach DIN 1053-1 bzw. nach abZ<br />
Steinfestigkeitsklasse<br />
(SFK)<br />
KS-Plansteine KS XL 2)<br />
Lochstein Vollstein mit durchgehender<br />
Lochung<br />
mit Nut in der<br />
Lagerfuge<br />
Ohne Lochung,<br />
ohne Nut<br />
(Standard)<br />
12 1,8 2,2 2,2 2,2 3,0<br />
16 1,8 1) 2,2 1) 2,7 2,7 3,5<br />
20 2,4 3,2 3,2 3,4 4,0<br />
28 – 3,7 3,7 3,7 4,0<br />
1)<br />
Bis zur Einführung der SFK 16 in die DIN 1053 sind die Grundwerte 0<br />
für die SFK 12 anzusetzen.<br />
2)<br />
Höchste Ausnutzung gemäß abZ für KS XL.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Tafel 4: Überbindemaß in Abhängigkeit von der Steinhöhe<br />
Steinhöhe (h)<br />
Regelfall<br />
ü = 0,4 x h<br />
Mindestüberbindemaß<br />
nach abZ<br />
49,8 cm 20 cm ü ≥ 0,25 x h = 12,5 cm<br />
62,3 cm 25 cm ü ≥ 0,20 x h = 12,5 cm<br />
ü ≥ 12,5 cm (0,25·h)<br />
ü ≥ 12,5 cm (0,2·h)<br />
50,0<br />
62,5<br />
Montagestützen<br />
Bild 6: Erforderliche Montagestützen sind in Abstimmung<br />
mit dem Statiker zu setzen.<br />
Bild 7: Mindestüberbindemaße von KS XL
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
KS XL-Planelemente (KS XL-PE)<br />
Kennzeichnend für KS XL-PE ist die Anlieferung<br />
als kompletter Wandbausatz mit<br />
objektbezogenem Verlegeplan, der aus<br />
dem Grundriss entwickelt ist.<br />
Die optimierten Verlegepläne werden vom<br />
Lieferwerk erstellt, nachdem die Planungsunterlagen<br />
vorliegen. Die Passelemente<br />
werden bereits werkseitig maßgenau zugeschnitten.<br />
Ein Sägen auf der Baustelle<br />
ist daher nicht erforderlich.<br />
498<br />
(623)<br />
115<br />
(100) 2)<br />
115<br />
(100) 2)<br />
150<br />
498<br />
(623)<br />
175<br />
150<br />
200<br />
(214)<br />
175<br />
Es besteht dadurch keine Bindung an ein<br />
bestimmtes Raster. Der gesamte Bausatz<br />
– inklusive der erforderlichen Passelemente<br />
zum Höhen- und Längenausgleich<br />
– wird zusammen mit dem Verlegeplan auf<br />
die Baustelle geliefert.<br />
Bild 8: KS XL-Planelemente 1)<br />
200<br />
(214)<br />
240<br />
(265)<br />
240<br />
(265)<br />
KS XL-Rasterelemente (KS XL-RE)<br />
Voraussetzung für eine optimale Anwendung<br />
von KS XL-RE ist die konsequente Planung<br />
im oktametrischen (12,5 cm) Raster.<br />
Die üblichen Wandlängen im beliebig Vielfachen<br />
von 12,5 cm sind möglich. Die<br />
Beschränkung auf Regelelement (1/1)<br />
mit 50 cm Länge und zwei Ergänzungselemente<br />
(3/4) mit 37,5 cm Länge und (1/2)<br />
mit 25 cm Länge erleichtern Lagerhaltung<br />
und Disposition.<br />
Planänderungen können kurzfristig auf der<br />
Baustelle umgesetzt werden. Erforderliche<br />
Passelemente zum Höhen- und Längenausgleich<br />
können auf der Baustelle hergestellt<br />
werden. Dadurch ergibt sich eine<br />
kurze Vorlaufzeit bis zum Baubeginn.<br />
300<br />
(365)<br />
300<br />
(365)<br />
998<br />
998<br />
1/1 3/4<br />
d<br />
498<br />
Bild 9: KS XL-Rasterelemente 1)<br />
d<br />
373<br />
1/2<br />
d<br />
248<br />
d =<br />
Die<br />
Foto: Steinweg<br />
Bild 10: Vermauern von KS XL-Rasterelementen<br />
Bild 11: Vermauern von KS XL-Planelementen<br />
Bild 12: Anlegen der Kimmschicht
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
2. ERGÄNZUNGSPRODUKTE UND ZUBEHÖR<br />
Tafel 5: KS-Bauteile zur Systemergänzung<br />
KS-Höhenausgleichs- bzw. KS-Kimmsteine<br />
in unterschiedlichen Höhen h 2)<br />
KS-Wärmedämmsteine 1)<br />
(wärmetechnisch optimierte <strong>Kalksandstein</strong>e)<br />
mit 0,33 W/(m·K) zur Reduzierung von Wärmebrücken<br />
λ R<br />
Sturzbreite Sturzhöhe Nennlänge<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
1) Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
2) andere Höhen auf Anfrage<br />
KS-Flachstürze nach Z-17.1-978<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
115<br />
175<br />
71<br />
71<br />
d<br />
1000-3000 3)<br />
KS-Fertigteilstürze nach Z-17.1-774 und Z-17.1-855<br />
113<br />
d<br />
1000-3000 3)<br />
123<br />
d<br />
875-3000 4)<br />
KS-Fertigteilstürze nach Z-17.1-621<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214* )<br />
240<br />
100 5) * )<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
240<br />
113<br />
123<br />
1000<br />
bis<br />
3000<br />
875<br />
bis<br />
3000 3)<br />
Sturzbreite Sturzhöhe 6) Nennlänge<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214<br />
240<br />
196<br />
248<br />
355<br />
373<br />
498<br />
748 7)<br />
1000<br />
bis<br />
2000<br />
196 – 498<br />
d<br />
1000 – 2000 3)<br />
248 – 498<br />
d<br />
1000 - 2000<br />
3)<br />
abgestuft in 250 mm-Schritten<br />
4)<br />
abgestuft in 125 mm-Schritten<br />
5)<br />
nur für nicht tragende Wände<br />
6)<br />
Sonderhöhen sind zulässig<br />
7)<br />
nach Z-17.1-855<br />
*)<br />
auf Anfrage<br />
Sturzbreite Sturzhöhe 6) Nennlänge<br />
d = [mm] [mm] [mm]<br />
100 5)<br />
115<br />
150<br />
175<br />
200<br />
214* )<br />
240<br />
265* )<br />
300<br />
365<br />
248<br />
373<br />
480<br />
498<br />
1000<br />
bis<br />
2000<br />
KS-U-Schalen<br />
KS-Gurtrollerstein<br />
Wanddicke<br />
d = [mm]<br />
175<br />
200<br />
214<br />
240<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Regional können die Wandungsdicken<br />
unterschiedlich sein. Dadurch verändern<br />
sich u.U. die lichten Innenmaße bzw.<br />
die Lage der Öffnung.
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
Tafel 6: Geräte und Zubehör für die Rationalisierung auf der Baustelle<br />
3. ARBEITSVORBEREITUNG<br />
Der Arbeitsplanung und Arbeitsvorbereitung<br />
kommt bei der Rationalisierung besondere<br />
Bedeutung zu.<br />
Auf den Baustellen, in den Betrieben und<br />
in den Planungsbüros geht es darum, die<br />
Kontinuität der Arbeitsabläufe zu sichern.<br />
Dazu einige Regeln:<br />
Objektunterteilung in Ausführungsabschnitte.<br />
Materialbedarfslisten, unterteilt nach<br />
Ausführungsabschnitten, die Baustoffhändler<br />
und Polier erhalten, so dass<br />
der Abruf direkt erfolgen kann.<br />
Rechtzeitig die richtigen Mengen abrufen.<br />
Die Kontinuität und Produktivität<br />
sichern durch aktiven Einsatz von Kurbelböcken,<br />
Arbeitsbühnen oder Rollgerüsten.<br />
Ein Maurer leistet bei der<br />
Vermauerung mit Hand mit geringster<br />
Anstrengung die größte Menge,<br />
wenn die Arbeitshöhe zwischen 60 und<br />
90 cm über Tritthöhe ist.<br />
Richtiges, überlegtes Abstellen der<br />
Mauersteine und Mörtelkübel an der<br />
Arbeitsstelle.<br />
Kübel 40 cm hoch über Trittfläche aufbocken,<br />
um unnötige Bewegungen und<br />
Ermüdung zu vermeiden.<br />
Mauerlehren für das Anlegen von Ecken<br />
und Öffnungen einsetzen, um die ständige<br />
Unterbrechung des Arbeitsrhythmus<br />
durch das Benutzen der Wasserwaage<br />
zu vermeiden.<br />
Wahl der jeweiligen Mauertechnik und<br />
der Steinformate in Abhängigkeit von Gebäudeart<br />
und -größe, Platzangebot für<br />
Versetzgeräte und Wandzuschnitt.<br />
Bild 13: KS-Fertigteilstürze für großformatiges<br />
Mauerwerk<br />
Bild 14: Vorgefertigte KS-Flachstürze zur schnellen<br />
und rationellen Öffnungsüberdeckung<br />
Bild 15: Mauerlehren zur Vereinfachung und Beschleunigung<br />
des Bauablaufs
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
4. ARBEITSTECHNIKEN<br />
4.1 Stumpfstoßtechnik<br />
Die liegende Verzahnung bedeutet in vielen<br />
Fällen eine Behinderung beim Aufmauern<br />
der Wände, bei der Bereitstellung<br />
der Materialien und beim Aufstellen der<br />
Gerüste. Stumpf gestoßene Wände vermeiden<br />
diese Nachteile.<br />
Bei der Bauausführung ist zu beachten,<br />
dass die Stoßfuge zwischen Längswand<br />
und stumpf gestoßener Querwand voll<br />
vermörtelt wird. Die Vermörtelung ist aus<br />
statischen und schalltechnischen Gründen<br />
wichtig. Aus baupraktischen Gründen wird<br />
empfohlen, den stumpfen Wandanschluss<br />
durch Einlegen von Edelstahl-Flachankern<br />
in die Mörtelfuge zu sichern. Kelleraußenecken<br />
sind im Verband zu mauern.<br />
Für das Aufmauern von Wandscheiben ist<br />
das gleichnamige Merkblatt der Berufsgenossenschaft<br />
zu beachten.<br />
4.2 KS-Mauerwerk ohne<br />
Stoßfugenvermörtelung<br />
Beim Mauerwerk ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
werden KS-R-Steine und KS XL<br />
knirsch auf der mit Mörtel vorher aufgezogenen<br />
Lagerfuge aneinander gereiht. Das<br />
an den Stirnflächen der Steine vorhandene<br />
Nut-Feder-System erleichtert es dem<br />
Maurer, ebene Wandflächen zu erstellen.<br />
Ein Verkanten der Steine wird vermieden<br />
und das Mauerwerk ist bereits in der Rohbauphase<br />
optisch dicht. Die in DIN 1053-1<br />
maximal zulässigen Stoßfugenbreiten von<br />
5 mm sind mit den planebenen KS-R-Steinen<br />
und KS XL problemlos einzuhalten.<br />
In Ausnahmefällen kann es erforderlich<br />
sein, die Stoßfugen zu vermörteln, unter<br />
anderem bei:<br />
Druckzone von Flachstürzen<br />
ggf. bei Kelleraußenwänden, in Abhängigkeit<br />
von der Lastabtragung<br />
bewehrtem Mauerwerk nach DIN 1053-3<br />
(gilt nicht für konstruktiv bewehrtes<br />
Mauerwerk)<br />
einschaligem Mauerwerk ohne Putz,<br />
bei dem Winddichtigkeit gefordert ist,<br />
ggf. bei nicht tragenden inneren Trennwänden<br />
4.3 Ausgleichsschicht bzw. Kimmschicht<br />
Das Aufmauern der Wände beginnt grundsätzlich<br />
mit einer Ausgleichsschicht aus<br />
Normalmörtel der Mörtelgruppe III, Dicke<br />
d = 1 bis 3 cm, oder mit Ausgleichssteinen<br />
(Kimmsteinen), die in Normalmörtel der<br />
Mörtelgruppe III versetzt werden.<br />
Die Ausgleichsschicht dient dem Höhenausgleich<br />
der Wand, zur Herstellung eines<br />
planebenen Niveaus in Längs- und Querrichtung<br />
und dem Ausgleich von Unebenheiten<br />
in der Betondecke. Das genaue<br />
Anlegen der Ausgleichsschicht ist insbesondere<br />
bei Mauerwerk mit Dünnbettmörtel<br />
wichtig.<br />
Die Ausgleichsschicht muss vor dem Weitermauern<br />
ausreichend erhärtet sein. Im<br />
fachgerechten, exakten Anlegen der Ausgleichsschicht<br />
liegen erhebliche Rationalisierungspotenziale<br />
beim Aufmauern<br />
der Wand.<br />
4.4 Mörtelauftrag<br />
Der Mörtel wird zweckmäßigerweise mit<br />
dem Mörtelschlitten aufgetragen, das<br />
Mauerwerk ist ggf. vorzunässen. Mörtelschlitten<br />
lassen sich für Normal- und Dünnbettmörtel<br />
in der gewünschten Fugendicke<br />
genau einstellen und reduzieren Mörtelverluste.<br />
Für Dünnbettmörtel ist die passende<br />
Zahnschiene zu verwenden.<br />
Die Lagerfuge wird in Abhängigkeit von der<br />
Witterung etwa 2 m vorgezogen und die<br />
Steine werden in Reihenverlegetechnik<br />
knirsch aneinander gereiht. Gegebenenfalls<br />
werden die Steine anschließend mit<br />
einem Gummihammer ausgerichtet.<br />
Der gleichmäßige Mörtelauftrag bei Einsatz<br />
von Mörtelschlitten ermöglicht ein<br />
lückenloses Versetzen der Steine. Bei Steinen<br />
mit Nut-Feder-System lassen sich so<br />
ebene Wandflächen erzielen, dass der Einsatz<br />
von kostengünstigem und flächensparendem<br />
Dünnlagenputz (ca. 5 mm)<br />
möglich ist. Bei zweischaligen Haustrennwänden<br />
hat das fachgerechte Aufziehen<br />
des Dünnbettmörtels den Vorteil, dass<br />
kein Mörtel in die Luftschicht fällt und<br />
die Schalldämmung somit nicht beeinträchtigt<br />
wird.<br />
4.5 Pass- und Ergänzungssteine<br />
Für Mauerwerk werden Pass- und Ergänzungssteine<br />
zu Beginn der Mauerarbeiten<br />
jeweils für eine Wand aus Standardsteinen<br />
hergestellt<br />
mit einem Steinspaltgerät, vorzugsweise<br />
bei Normalmörtel, oder<br />
mit einer Steinsäge, vorzugsweise bei<br />
Dünnbettmörtel (wegen der exakten<br />
Schnittkante, z.B. im Bereich der Stoßfuge).<br />
Bei KS XL werden Ergänzungselemente<br />
und/oder geschnittene Passelemente<br />
systemgerecht vom Werk mitgeliefert.<br />
Bild 16: Mörtel für die Kimmschicht aufziehen Bild 17: Mörtel planeben abziehen Bild 18: Kimmsteine im Mörtelbett verlegen
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
Bild 19: Lagerfugenmörtel mit Mörtelschlitten<br />
aufziehen<br />
Bild 20: Mörtel für Anschlussfuge auftragen<br />
Bild 21: Ersten Stein setzen<br />
Bild 22: Ausrichten des Steins<br />
Bild 23: Versetzen der folgenden Steine<br />
Bild 24: Nächste Steinlagen aufmauern<br />
4.6 Mauerlehren<br />
Bei Verwendung von Eck- und Öffnungslehren<br />
kann auf das Vorziehen der Ecken<br />
und auf Abtreppungen verzichtet werden.<br />
Die Schnur lässt sich jederzeit einfach und<br />
exakt verstellen.<br />
Innerhalb kürzester Zeit ist das Mauer-lehrensystem<br />
aufgestellt. Der Maurer setzt<br />
die Steine gegen die Öffnungslehren, dabei<br />
entfällt das zeitaufwendige schichtweise<br />
Einloten der Leibungen. Die Öffnungsmaße<br />
werden exakt eingehalten und Abweichungen<br />
wie beim Arbeiten mit der Wasserwaage<br />
werden vermieden.<br />
siert und rationalisiert die Baustelle. Mit<br />
dem Versetzgerät werden großformatige<br />
KS XL mit einer Zange versetzt. Mit zwei<br />
Hüben entsteht so eine Wandfläche bis zu<br />
1 m 2 oder 1,25 m 2 , je nach System. Bei<br />
hoher Leistung ist die körperliche Belastung<br />
der Maurer trotzdem gering und die<br />
Kontinuität des Arbeitsablaufes sicher.<br />
Zunächst wird der Mörtel mit dem Mörtelschlitten<br />
aufgezogen, dann werden<br />
die Steine versetzt und ausgerichtet. Der<br />
Materialnachschub für Steine, Pass- und<br />
Ergänzungssteine, Mörtel und Anker muss<br />
gewährleistet sein.<br />
Das Absetzen erfolgt auf vorbereitetem,<br />
ebenem Untergrund, das Umsetzen auf der<br />
Baustelle mit Steinkorb. Gegebenenfalls<br />
ist eine zusätzliche Abstützung der Rohbaudecke<br />
zur Aufnahme der Lasten aus Versetzgerät<br />
und Steinstapel erforderlich.<br />
4.7 Arbeitsgerüste<br />
Kurbelböcke, Arbeitsbühnen und Rollgerüste<br />
ermöglichen das Arbeiten in der je<br />
nach Körpergröße der Maurer günstigen<br />
Arbeitshöhe zwischen 60 und 90 cm über<br />
Tritthöhe und sind Voraussetzung für hohe<br />
Arbeitsleistung bei geringstmöglicher körperlicher<br />
Belastung und Ermüdung.<br />
4.8 Mauern mit Versetzgerät<br />
Das Mauern mit einem auf den Geschossdecken<br />
verfahrbaren Versetzgerät huma-ni-<br />
Wichtig ist in jedem Fall eine gute Arbeitsvorbereitung,<br />
da nur optimale Ergebnisse<br />
erreicht werden, wenn einige Grundvoraussetzungen<br />
erfüllt sind. Dazu gehört<br />
die lückenlose Transportkette von der Produktion<br />
bis zur Verwendungsstelle und ggf.<br />
die Ersteinweisung der Maurer.<br />
Die kürzesten Taktzeiten werden erzielt,<br />
wenn die Steinpakete zwischen Versetzgerät<br />
und Mauer abgestellt werden. Die<br />
Steine werden systemgerecht angeliefert.<br />
Bild 25: Arbeiten mit dem Versetzgerät<br />
Foto: Steinweg<br />
10
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
Tafel 7: Anwendungsbereiche und Besonderheiten der einzelnen KS-Wanddicken<br />
Mauerwerksdicke<br />
[cm]<br />
Anwendungsbereich<br />
Besonderheiten<br />
7<br />
nicht tragende innere Trennwand<br />
gem. DIN 4103-1<br />
Feuerwiderstandsklasse F 60-A<br />
Wohnflächengewinn und Kostenersparnis<br />
10 *) nicht tragende innere Trennwand<br />
gem. DIN 4103-1<br />
Feuerwiderstandsklasse F 90-A (bei RDK 1,8 unter Verwendung von Dünnbettmörtel<br />
oder RDK 1,2 mit 2 x 10 mm Putz), Wohnflächengewinn und Kostenersparnis<br />
11,5<br />
tragende Innenwand<br />
gem. DIN 1053<br />
Wohnflächengewinn und Kostenersparnis durch schlanke, tragende Innenwand<br />
tragende Innenschale einer<br />
zweischaligen Außenwand<br />
gem. DIN 1053<br />
Wohnflächengewinn und Kostenersparnis durch schlanke, tragende Innenschale<br />
15<br />
Außenwand (KS-Thermohaut)<br />
Bei KS XL ist die Anwendung des vereinfachten Verfahrens nach DIN 1053 zulässig.<br />
zweischalige Haustrennwand<br />
(mit Unterkellerung)<br />
2 x 15 cm und kostengünstiger beidseitiger Dünnlagenputz bei RDK 1,8: R’ w,R<br />
= 67 dB<br />
(erhöhter Schallschutz nach Beibl. 2 DIN 4109),<br />
zweischalige Brandwand (2 x 15 cm) nach DIN 4102-4 bei RDK 2,0<br />
einschalige Brandwand<br />
RDK 1,8 und Verwendung von Dünnbettmörtel mit aufliegender F90-Geschossdecke als<br />
konstruktive obere Halterung<br />
17,5<br />
Außenwand (KS-Thermohaut)<br />
zweischalige Haustrennwand<br />
(mit Unterkellerung)<br />
Die Anwendung des vereinfachten Verfahrens nach DIN 1053 ist zulässig.<br />
2 x 17,5 cm und kostengünstiger beidseitiger Dünnlagenputz bei RDK 1,8: R’ w,R<br />
67 dB<br />
(erhöhter Schallschutz nach Beibl. 2 DIN 4109),<br />
zweischalige Brandwand (2 x 17,5 cm) nach DIN 4102-4 bei RDK 1,8<br />
Wohnungstrennwand<br />
mit beidseitig 10 mm Putz bei RDK 2,0: R’ w,R<br />
= 53 dB<br />
(Schallschutzanforderung nach DIN 4109)<br />
20<br />
einschalige Brandwand<br />
zweischalige Haustrennwand<br />
(ohne Unterkellerung)<br />
RDK 2,0 und Verwendung von Dünnbettmörtel<br />
2 x 20 cm mit RDK 2,0 und mindestens 4 cm dicke Trennfuge mit Dämmschicht<br />
und kostengünstigem beidseitigem Dünnlagenputz: R’ w,R<br />
= 67 dB<br />
(erhöhter Schallschutz nach Beibl. 2 DIN 4109)<br />
21,4 *) Wohnungstrennwand<br />
mit kostengünstigem beidseitigem Dünnlagenputz bei RDK 2,0: R’ w,R<br />
= 53 dB<br />
(Schallschutzanforderung nach DIN 4109)<br />
24<br />
Wohnungstrennwand<br />
Kelleraußenwand<br />
mit beidseitig 10 mm Putz bei RDK 2,2: R’ w,R<br />
= 56 dB<br />
(gegenüber DIN 4109 um 3 dB erhöhter Schallschutz)<br />
gut geeigneter Untergrund für das Aufbringen von Bitumendickbeschichtung ohne zusätzliche<br />
Putzschicht und als sichtbar bleibendes Mauerwerk innen mit verschlämmten Fugen<br />
26,5 *) Wohnungstrennwand<br />
mit beidseitig 10 mm Putz bei RDK 2,0: R’ w,R<br />
= 56 dB<br />
(gegenüber DIN 4109 um 3 dB erhöhter Schallschutz)<br />
30/36,5 Kelleraußenwand<br />
gut geeigneter Untergrund für das Aufbringen von Bitumendickbeschichtung ohne zusätzliche<br />
Putzschicht und als sichtbar bleibendes Mauerwerk innen mit verschlämmten Fugen<br />
RDK = Rohdichteklasse<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
11
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
Tafel 8: Beispiele für KS-Wandkonstruktionen: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
und Wärmedurchgangskoeffizienten U<br />
Die regionalen Lieferprogramme<br />
sind zu beachten.<br />
Sofern nicht anders angegeben,<br />
wurden bei den Wandkonstruktionen<br />
Wärmedämmstoffe mit<br />
l = 0,035 W/(m·K) verwendet.<br />
U = 0,20 W/(m 2·K) U = 0,20 W/(m 2·K) U = 0,22 W/(m 2·K) U = 0,28 W/(m 2·K)<br />
Kerndämmung mit<br />
= 0,032 W/(m·K)<br />
Aus Gründen der Winddichtigkeit<br />
ist auf der Innenseite der Außenwände<br />
ein Putz aufzubringen. Sofern<br />
die Erhöhung des Wandflächengewichts<br />
durch beidseitigen<br />
Putz (2 x 10 mm ~ 20 kg/m 2 )<br />
erforderlich ist, ist dies in den<br />
Zeichnungen angegeben.<br />
RDK 1,8: R’ w,R = 53 dB<br />
RDK 2,0: R’ w,R = 53 dB<br />
RDK 2,0: R’ w,R = 56 dB<br />
RDK 2,2: R’ w,R = 56 dB<br />
Die bewerteten Schalldämm-Maße<br />
R’ w,R<br />
gelten nur in Verbindung<br />
mit mindestens beidseitigem<br />
Dünnlagenputz (d ~ 5 mm) oder<br />
einseitigem Putz (d > 10 mm)<br />
oder mit Stoßfugenvermörtelung<br />
sowie unter der Voraussetzung,<br />
dass die mittlere flächenbezogene<br />
Masse der flankierenden<br />
Bauteile ~ 300 kg/m 2 ist.<br />
Zweischalige Haustrennwände<br />
a) mit Unterkellerung<br />
RDK 1,8: R’ w,R > 67 dB<br />
b) ohne Unterkellerung<br />
RDK 2,0: R’ w,R = 67 dB<br />
U = 0,34 W/(m 2·K)<br />
mit Perimeterdämmung<br />
12
KALKSANDSTEIN – Wirtschaftliches Bauen<br />
5. WIRTSCHAFTLICHE<br />
KS-WANDKONSTRUKTIONEN<br />
Knappes Bauland und hohe Grundstückspreise<br />
verteuern das Bauen. Die rationelle<br />
Nutzung der Grundflächen wird immer wichtiger.<br />
Schlanke KS-Wände vergrößern bei<br />
gleichen Gebäudeaußenmaßen die Wohnund<br />
Nutzfläche gegenüber Gebäuden mit<br />
dickeren Wandkonstruktionen um bis zu<br />
7 %. Alternativ kann bei gleich bleibender<br />
Wohn- und Nutzfläche das Gebäudevolumen<br />
reduziert werden.<br />
Werden nicht tragende Wände durch hochbelastbare,<br />
tragende KS-Wände, d = 11,5 cm,<br />
ersetzt, können ggf. auch die Decken durch<br />
die geringeren Stützweiten schlanker dimensioniert<br />
werden. Die Deckendurchbiegung<br />
wird somit reduziert und die Rissesicherheit<br />
weiter erhöht. Tragende Wände, die<br />
nicht durch Querwände ausgesteift sind,<br />
sind als zweiseitig gehaltene Wände zu bemessen.<br />
DIN 1053 bietet dazu die Bemessungsgrundlagen<br />
und regelt neben der traditionellen<br />
Ausführung auch Mauerwerk mit<br />
Stumpfstoßtechnik, ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
und mit Dünnbettmörtel. <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit hoher Steindruckfestigkeit und<br />
Steinrohdichte sind damit bestens geeignet<br />
für schlanke, tragende Wände – auch bei Anforderungen<br />
an den Schallschutz.<br />
6. MAUERWERKSGERECHTE PLANUNG<br />
UND WANDOPTIMIERUNG<br />
Die Steinlängen und die Steinhöhen der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e entsprechen der oktametrischen<br />
Maßordnung nach DIN 4172. Abweichende<br />
Wanddicken, z.B. 15 cm und 20 cm,<br />
aber auch die klassischen 30 cm dicken Wände<br />
durchbrechen dieses Ras-ter. In DIN 4172<br />
„Maßordnung im Hochbau“ sind Rohbau-<br />
Richtmaße festgelegt, die vom „Meter“ (m)<br />
und „Achtelmeter“ (am = 1/8 = 12,5 cm)<br />
abgeleitet sind. Es wird deshalb auch vom<br />
„oktametrischen Raster“ (12,5er-Raster) gesprochen.<br />
Diese Rohbau-Richtmaße gelten<br />
für alle Längen-, Breiten- und Höhenmaße im<br />
Bauwesen. Sie sind Vielfaches des Achtelmeters<br />
(n · 12,5 cm) und als Planungsmaße<br />
für den Architekten von Bedeutung. Für Ausführungspläne<br />
werden Nennmaße benötigt,<br />
die abhängig von der Bauweise (mit oder<br />
ohne Fugen) differenziert werden.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e mit Nut-Feder-System<br />
entsprechen ebenso wie <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit glatten Stirnseiten der Maßordnung<br />
der DIN 4172.<br />
6.1 Bauweise mit Fuge<br />
Mauerwerksbau ist nach DIN 4172 „Maßordnung<br />
im Hochbau“ eine „Bauweise mit<br />
Fuge“. In den 50er Jahren wurde darunter<br />
ausschließlich Mauerwerk mit Normalmörtel<br />
und Stoßfugenvermörtelung verstanden.<br />
Die in DIN 4172 angesetzte Fugendicke<br />
beträgt daher 1 cm. Die Steinlänge<br />
glatter Steine entspricht dem Baurichtmaß<br />
abzüglich der Fugendicke (z.B.: 24 cm).<br />
Bereits seit den 60er Jahren werden Steine<br />
mit Nut-Feder-System ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
angewandt. Die Ausführung<br />
des Mauerwerks ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
ist in DIN 1053-1 geregelt. Die<br />
Steine werden knirsch aneinander gereiht<br />
und Stoßfugen > 5 mm sind mit Mörtel zu<br />
schließen. Die Steinlänge ergibt sich aus<br />
dem Baurichtmaß abzüglich der Sollfugendicke<br />
(z.B.: 24,8 cm = 25 cm – 0,2 cm).<br />
Bei der Steinlänge ist zwischen dem Nennmaß<br />
(von Nut bis Nut oder Feder bis Feder)<br />
und der Gesamtlänge (über beide Nuten<br />
und Federn) zu unterscheiden.<br />
Das Federmaß ergibt sich aus der Gesamtlänge<br />
abzüglich Nennmaß (z.B. = 25,2 cm<br />
– 24,8 cm = 0,4 cm).<br />
Sinnvollerweise erfolgt die Planung im<br />
Baurichtmaß (12,5 cm Raster) und nicht<br />
mit den um 1 cm abweichenden Maßen<br />
für Außen-/Innenmaß. Kritisch können in<br />
der Praxis die Öffnungsmaße für Stahlzargen<br />
(Nennmaß = Baurichtmaß) sein.<br />
Hier empfiehlt es sich, die Zargen oder<br />
vergleichbare Einbauteile bereits beim Aufmauern<br />
der Wände zu stellen. Theoretisch<br />
müssten bei Mauerwerk ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
auch die Wanddicken geändert<br />
werden, damit das Planungsraster<br />
der Maßordnung stimmt. In der Praxis ist<br />
das jedoch nicht erforderlich, weil Längsund<br />
Querwände bei der Stumpfstoßtechnik<br />
durch eine Mörtelfuge angeschlossen<br />
a) Wand aus herkömmlichen Steinen<br />
250 250<br />
125 125 125 125<br />
10 240 10 240 10<br />
b) Wand aus KS-R-Steinen<br />
250 250<br />
125 125 125 125<br />
2 248 2 248 2<br />
Bild 26: Abmessungen von kurzen Wänden<br />
Spezifische Serviceleistungen der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Industrie<br />
Beratung zu Kosten sparendem<br />
und Flächen sparendem Bauen,<br />
Statik und Bauphysik<br />
Ökonomisch und ökologisch optimierte<br />
Gebäudeplanung durch<br />
Mitarbeit im Bauteam<br />
Arbeitsvorbereitung und Logistik<br />
für die Baustelle zur Kostenminimierung<br />
Ergonomische Optimierung des<br />
Arbeitsplatzes für den Maurer durch<br />
moderne Maschinentechnik<br />
Information und Schulung von<br />
Auszubildenden und Studenten<br />
Bereitstellung von Fachliteratur<br />
Seminare und Vorträge<br />
werden und bei größeren Wandlängen<br />
kleine Toleranzen jeweils in den Fugen<br />
ausgeglichen werden können. Hinsichtlich<br />
der Höhenmaße ergeben Steinhöhe<br />
und Lagerfugendicke das Schichtmaß,<br />
das stets ein Vielfaches von 12,5 cm und<br />
somit das Rohbau-Richtmaß darstellt. Lediglich<br />
beim Normalformat (NF) wird das<br />
Schichtmaß von 25 cm erst in jeder dritten<br />
Schicht erreicht.<br />
6.2 Vertikale Wandausbildung,<br />
Höhenausgleich<br />
Bei Plansteinmauerwerk erfolgt der<br />
Toleranz- und Höhenausgleich grundsätzlich<br />
am Wandfuß. Die Ausgleichsschicht<br />
wird mit Normalmörtel der<br />
MG III versetzt und in Längs- und Querrichtung<br />
genau ausgerichtet.<br />
Fenster- und Türöffnungen werden rationell<br />
durch Stürze (KS-Flachstürze<br />
u.a. für Sichtmauerwerk oder KS-Fertigteilstürze)<br />
überdeckt. Bei Sichtmauerwerk<br />
werden auch KS-U-Schalen<br />
zur Überdeckung eingesetzt. In der<br />
Druckzone über Flachstürzen sind die<br />
Stoßfugen zu vermörteln. Fenster- und<br />
Türöffnungen lassen sich auch mit deckengleichen<br />
Unterzügen herstellen.<br />
Geschosshohe Öffnungen mit entsprechenden,<br />
darauf abgestimmten<br />
Tür- und Fensterelementen sind die<br />
Folge.<br />
LITERATUR<br />
[1] Merkblatt Handhaben von Mauersteinen,<br />
Bau-Berufsgenossenschaft, 1991<br />
13
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 3: Außenwände<br />
Stand: Januar 2008
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Außenwände<br />
Stand: Januar 2008<br />
1. Anforderungen_____________________________________________________3<br />
1.1 Standsicherheit_________________________________________________3<br />
1.2 Brandschutz____________________________________________________3<br />
1.3 Wärmeschutz___________________________________________________3<br />
1.4 Schallschutz____________________________________________________5<br />
1.5 Feuchte- und Witterungsschutz____________________________________5<br />
1.6 Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit__________________________6<br />
1.7 Wirtschaftlichkeit_______________________________________________6<br />
2. Konstruktionsübersicht______________________________________________6<br />
3. Zweischaliges Mauerwerk____________________________________________7<br />
3.1 Konstruktionsprinzip_____________________________________________7<br />
3.2 Entwicklung____________________________________________________7<br />
3.3 Baurechtliche Regelung__________________________________________7<br />
3.4 Konstruktionsübersicht__________________________________________7<br />
3.5 Komponenten__________________________________________________8<br />
3.6 Eigenschaften_ _______________________________________________ 11<br />
3.7 Dehnungsfugen_______________________________________________ 14<br />
3.8 Details______________________________________________________ 16<br />
4. Einschaliges Mauerwerk mit Wärmedämmung________________________ 19<br />
4.1 Konstruktionsprinzip___________________________________________ 19<br />
4.2 KS-Thermohaut_ ______________________________________________ 20<br />
4.3 <strong>Kalksandstein</strong> mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung_____________ 28<br />
5. Einschaliges Mauerwerk ohne Wärmedämmung_______________________ 38<br />
5.1 Konstruktionsübersicht________________________________________ 38<br />
5.2 Eigenschaften_ _______________________________________________ 38<br />
5.3 Anwendungsbereiche__________________________________________ 38<br />
6. Frei stehende KS-Wände___________________________________________ 41<br />
6.1 Standsicherheit_______________________________________________ 41<br />
6.2 Gebrauchstauglichkeit_ ________________________________________ 41<br />
6.3 Witterungsschutz______________________________________________ 41<br />
Literatur ____________________________________________________________ 42<br />
Autor:<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Ulrich Vogdt,<br />
TU Berlin<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9046<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr e 5,-<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Von der <strong>Kalksandstein</strong>-Industrie wird bereits<br />
seit Jahrzehnten das Konzept der<br />
KS-Funktionswand (konsequente Funktionstrennung<br />
der Bauteilschichten von<br />
Außenwandkonstruktionen) verfolgt. Die<br />
daraus resultierende individuelle Anpassungsfähigkeit<br />
von KS-Außenwänden erweist<br />
sich dabei auch bei steigenden Anforderungen<br />
– zum Beispiel im Bereich des<br />
Wärmeschutzes – als zukunftsorientiert.<br />
1. ANFORDERUNGEN<br />
Kaum eine andere Baukonstruktion ist vielfältigeren<br />
Beanspruchungen ausgesetzt<br />
als eine Außenwandkonstruktion. Diese<br />
Beanspruchungen sind im Einzelnen:<br />
Eigenlasten,<br />
Winddruck- und Windsoglasten,<br />
Schnee- und Eislasten,<br />
Temperaturwechselbeanspruchung,<br />
Feuchtewechselbeanspruchung,<br />
Schlagregenbeanspruchung,<br />
UV-Beanspruchung,<br />
chemische Beanspruchung durch Luftschadstoffe<br />
oder Reinigungsmittel sowie<br />
Vandalismus.<br />
Hieraus leiten sich folgende Anforderungen<br />
in statisch-konstruktiver sowie in<br />
bauphysikalischer Hinsicht ab, die dauerhaft<br />
erfüllt werden müssen:<br />
Standsicherheit,<br />
Brandschutz,<br />
winterlicher Wärmeschutz,<br />
sommerlicher Wärmeschutz<br />
(Hitzeschutz),<br />
Schallschutz,<br />
Feuchte- und Witterungsschutz,<br />
Gebrauchstauglichkeit,<br />
Dauerhaftigkeit,<br />
Wirtschaftlichkeit,<br />
Hygiene und Gesundheitsschutz,<br />
Ökologie sowie<br />
Ästhetik.<br />
Durch die Vielzahl möglicher Konstruktionsvarianten<br />
bieten dabei insbesondere<br />
KS-Außenwände die Möglichkeit, für jeden<br />
einzelnen Anwendungsfall individuell optimierte<br />
Lösungen zu wählen.<br />
1.1 Standsicherheit<br />
Die Standsicherheit der Außenwandkonstruktion<br />
muss dauerhaft gewährleistet sein<br />
(MBO §12 [1]).<br />
Dabei sind neben dem Eigengewicht sowie<br />
den Winddruck- bzw. Windsoglasten<br />
insbesondere mögliche Zwängungen aus<br />
klimatischer Wechselbeanspruchung zu<br />
berücksichtigen.<br />
1.2 Brandschutz<br />
Im Hinblick auf den Brandschutz sind die<br />
Anforderungen nach DIN 4102 [2] und der<br />
Muster- bzw. Landesbauordnung zu erfüllen.<br />
Die zusätzlichen Bestimmungen der<br />
Richtlinien für die Verwendung brennbarer<br />
Baustoffe im Hochbau [3] sind zu beachten.<br />
1.3 Wärmeschutz<br />
Die Anforderungen an den winterlichen<br />
Wärmeschutz sind festgelegt in:<br />
Teil 2 von DIN 4108 [4] sowie<br />
Energieeinsparverordnung (EnEV) [5]<br />
Bei der Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
der Außenwandkonstruktion<br />
ist ggf. auch der Einfluss etwaiger punktueller<br />
Wärmebrücken – z.B. infolge der Verankerung<br />
von Wärmedämmmaßnahmen<br />
(Dübel, Halter, etc.) – zu berücksichtigen.<br />
Beim sommerlichen Wärmeschutz sind DIN<br />
4108-2 und EnEV zu beachten.<br />
Durch die KS-Funktionswand (klare Trennung<br />
der Funktionen in die tragende<br />
Schicht der KS-Wand einerseits und die<br />
Wärmedämmschicht andererseits) wird<br />
die tages- und jahreszeitliche Temperaturamplitude<br />
(Bild 3) der tragenden Schicht im<br />
Vergleich zu anderen Konstruktionen erheblich<br />
reduziert. Dieses führt zu geringeren<br />
Zwängungs- und Eigenspannungen und damit<br />
zu einer höheren Rissesicherheit. Des<br />
Weiteren ergibt sich in der kalten Jahreszeit<br />
eine deutliche Erhöhung der Temperatur an<br />
den Bauteilinnenoberflächen. Das erhöht<br />
die Behaglichkeit für die Nutzer und verhindert<br />
eine Schimmelpilz- oder Tauwasserbildung<br />
an den Innenoberflächen.<br />
Bild 1: Außenwand mit KS-Thermohaut<br />
Bild 2: Einfarbig gestrichenes KS-Verblendmauerwerk
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Dicke des<br />
Dicke der<br />
Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Beschreibung<br />
Dicke Systems des<br />
tragenden Dicke der<br />
schicht-<br />
dicke<br />
λ R [W/(m·K)]<br />
(Aufbau)<br />
Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
System<br />
Systems tragenden<br />
Wand schicht-<br />
System<br />
Wand dicke<br />
λ<br />
Dicke [cm] des Dicke [cm] der Dämm-<br />
[cm]<br />
0,025 2) R [W/(m·K)]<br />
U [W/(m 0,035 2·K)]<br />
0,040<br />
Beschreibung<br />
Systems tragenden schicht-<br />
ʺ<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) 0,035 0,040<br />
27<br />
System<br />
Wand<br />
15<br />
dicke<br />
10 – 0,31 0,35<br />
(Aufbau)<br />
λ<br />
Tafel 1: U-Werte von KS-Außenwänden<br />
R [W/(m·K)]<br />
KS-Thermohaut<br />
ʺ 29,5 27 17,5 15 10 – 0,31 0,35<br />
Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
(KS KS-Thermohaut<br />
mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
ʺ<br />
[cm]<br />
32 29,5<br />
[cm]<br />
20 17,5<br />
[cm] 0,025 – 2) 0,035 0,31<br />
0,040<br />
0,35<br />
allgemeiner (KS mit Wärmedämm-Verbundsystem bauaufsichtlicher Beschreibung<br />
Zulassung) nach<br />
Systems Dicke der<br />
Dicke ʺ 29 32 tragenden<br />
des<br />
15 20 schicht-<br />
12<br />
U [W/(m²·K)]<br />
– 0,27 0,31 0,30 0,35<br />
allgemeiner (Aufbau)<br />
System<br />
27 Wand<br />
Dämmschicht<br />
0,31 0,35<br />
Innenputz<br />
dicke 10 λ 0,31 0,35<br />
Aufbau: bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
ʺ<br />
Systems<br />
31,5 29 17,5 15 12<br />
[W/(m·K)]<br />
– R [W/(m·K)]<br />
0,26 0,27 0,30 KS-Thermohaut<br />
Aufbau:<br />
29,5 Beschreibung 1 cm (λ<br />
(Aufbau)<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) (KS mit Wärmedämm-Verbundsystem R = 0,70)<br />
ʺ 34 31,5 20 17,5 –<br />
0,035 0,26<br />
0,040<br />
0,29 0,30<br />
nach<br />
32 0,31 0,35<br />
KS-Außenwand Innenputz 1 cm mit (λ R der = 0,70)<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 33 34 15 20 16<br />
[cm] [cm] 0,022 1) – 0,20 0,26 0,23 0,29 allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
27 29 10 12 0,032<br />
0,31 0,27 0,035<br />
0,35 0,30<br />
Wärmedämmstoff<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 35,5 33 17,5 15 16 – 0,20 0,23<br />
KS-Thermohaut<br />
Aufbau:<br />
29,5 31,5 29,5 10 0,20 2) 0,31 0,26<br />
0,29 0,31 einschalige 0,35 0,30<br />
Außenputz Wärmedämmstoff<br />
ʺ 1 cm<br />
ʺ 38 35,5 20 17,5 – 0,20 0,23<br />
(KS KS-Außenwand Innenputz Außenputz mit Wärmedämm-Verbundsystem 1 ʺ cm 1 mit cm (λThermohaut<br />
R<br />
= 0,70) nach<br />
32 34 0,31 0,26<br />
(Wärmedämm-Verbundsystem) 0,35 0,29<br />
ʺ 37 38 15 20 20 – 0,17 0,20 0,19 0,23<br />
allgemeiner KS-Außenwand bauaufsichtlicher mit 3) der Rohdichteklasse Zulassung) 1,8<br />
29<br />
33 12<br />
16<br />
34,5 15 0,14 2) 0,27<br />
0,20<br />
0,20 0,22 1 cm 0,30<br />
0,23<br />
ʺ 39,5 37 17,5 15 20 –<br />
0,16 0,17 0,19Innenputz Aufbau: Wärmedämmstoff<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
31,5<br />
35,5 0,26<br />
0,20<br />
17,5 0,30<br />
0,23<br />
ʺ 42 39,5 20 17,5 –<br />
0,16 0,19cm KS-Außenwand, Innenputz Außenputz 1 ʺ RDK cm 1 cm (λ 1,8 4)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
34<br />
38 0,26<br />
0,20<br />
39,5 20 0,11 2) 0,15 0,16<br />
Wärmedämmstoff 0,29<br />
0,23<br />
ʺ 35 42 11,5 20 10 0,22 –<br />
0,29 0,16 0,33 0,19 KS-Außenwand nach Zulassung mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
33 37 15 16 20 –<br />
0,20 0,17<br />
~ 10,23<br />
0,19<br />
ʺ 38,5 35 15 11,5 10 0,22 0,29 0,32 0,33<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
cm Außenputz Wärmedämmstoff<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
35,5 39,5 17,5 –<br />
0,20 0,16 0,23 0,19<br />
mit Zweischalige Kerndämmung KS-Außenwand<br />
ʺ 41 38,5 17,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
3844,5 25 0,09 2) 0,12 0,20 0,13<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
42 20 – 0,16 0,23 0,19 mit Aufbau: Kerndämmung<br />
ʺ 43,5 41 20 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
35 15 11,5 20 10 – 0,17 0,19 0,33<br />
Innenputz Aufbau:<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 37 43,5 11,5 20 12 0,22 0,19 0,25 0,29 0,28 0,32<br />
1 cm (λ R<br />
= 0,70)<br />
39,5 38,5 49,5 17,5 15 30 0,07 2) 0,22 – 0,10 0,16 0,29 0,11 0,19 0,32<br />
KS-Innenschale Innenputz 1 cm (λ (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 40,5 37 15 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
R<br />
= 0,70)<br />
mit Kerndämmung<br />
42 41 20 17,5 0,22 – 0,16 0,29 0,19 0,32<br />
Rohdichteklasse KS-Innenschale (tragende 1,8 Wand) mit der<br />
ʺ 43 40,5 17,5 15 0,18 0,19 0,25 0,28 Aufbau:<br />
35<br />
43,541 11,5<br />
20 10<br />
10<br />
0,19<br />
0,22<br />
0,22 0,27<br />
0,29<br />
0,29 zweischalige<br />
0,33<br />
0,32 KS-Außenwand Kerndämmplatten Rohdichteklasse mit 1,8<br />
Kerndämmung<br />
ʺ 45,5 20 17,5 0,18 0,25 0,27 0,28<br />
4)<br />
38,5 15 0,22 0,29<br />
1 cm<br />
0,32<br />
Innenputz Zweischalige Innenputz<br />
( = 0,70 KS-Außenwand<br />
1 cm (λ 37 11,5 12 0,19 0,28<br />
W/(m·K)) R<br />
= 0,70)<br />
Fingerspalt Kerndämmplatten 1 cm nach 4)<br />
ʺ 39 45,5<br />
43 11,5 20<br />
12 14 0,16 0,16 0,18<br />
0,23 0,22 0,25<br />
0,25<br />
41 17,5 0,22 0,29<br />
17,5 0,25 0,27<br />
DIN 1053-1<br />
0,32<br />
cm KS-Tragschale, mit KS-Innenschale Kerndämmung (tragende Wand) mit der<br />
40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
KS-Verblendschale Fingerspalt RDK 1 cm 1,8 nach 4)<br />
(KS DIN Vb 1,8 1053-1<br />
- 2,0),<br />
ʺ 42,5 39 15 11,5 14 0,16 0,22 43,5 Kerndämmung 0,24 0,25 Rohdichteklasse Aufbau: 1,8<br />
3) Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
45 20 17,5<br />
14 0,14 0,22 0,18<br />
0,20 0,29 0,25 0,32 0,28<br />
d KS-Verblendschale = 11,5 cm 5) (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
ʺ 45 42,5 17,5 15 0,16 0,22<br />
1 cm 0,24<br />
Fingerspalt, Innenputz Kerndämmplatten<br />
R = 0,15 1 cm (λ 37<br />
45,5<br />
11,5<br />
20<br />
12 0,19<br />
0,18<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,28<br />
0,27 d = 11,5 cm 5) 4)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
ʺ 47,5 20 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
47 16 5) 0,13 0,18 0,19 11,5 cm 5) KS-Verblender, KS-Innenschale Fingerspalt 1 cm<br />
RDK (tragende nach DIN<br />
2,0 40,5 39 15 11,5 14 0,19 0,25 0,28 0,25<br />
4) Wand) 1053-1 mit der<br />
ʺ 41 47,5 11,5 20 16 Rohdichteklasse 1,8<br />
43 42,5 17,5 15 3) 0,14 0,16 0,20 0,22 0,22 0,24 KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
0,18 0,16 0,25 0,22 0,28 0,24<br />
ʺ 44,5 41 45,5 49 15 11,5 16 3)<br />
20 17,518 5) 0,11 0,14<br />
0,18 0,16 0,16 0,19 0,20<br />
0,25 0,22 0,17<br />
0,22<br />
Kerndämmplatten d = 11,5 cm 5) 4)<br />
0,27 0,24<br />
ʺ 47 44,5 17,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
39<br />
47,5<br />
51 11,5<br />
20<br />
20 5) 14 0,10 0,16<br />
0,16<br />
0,15 0,22<br />
0,22<br />
0,16 0,25<br />
0,24<br />
ʺ 49,5 20 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
42,5 41 15 11,5 16 3) 0,16 0,22 0,20 0,24<br />
ʺ 38 49,5 11,5 20 10 0,23 0,14 0,31 0,19 0,35 0,22<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
45 44,5 17,5 15 0,16 0,14 0,22 0,19<br />
zweischalige 0,24 0,22<br />
KS-Außenwand ʺ 41,5 38 15 11,5 10 0,23 0,30 0,31 0,34 0,35<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und<br />
47,5 20 17,5 0,16 0,14 0,22 0,19<br />
Luftschicht 0,24 0,22<br />
mit Zweischalige Wärmedämmung KS-Außenwand<br />
ʺ 44 41,5 17,5 15 0,22 0,23 0,30 0,34<br />
und Luftschicht<br />
41<br />
49,544 11,5<br />
20 10 16 3) 0,20 0,14<br />
0,14 0,28 0,20<br />
0,19 1 cm 0,22<br />
0,22 mit<br />
Innenputz Aufbau: Wärmedämmung und Luftschicht<br />
ʺ 46,5 44 20 17,5 0,22 0,30 0,34 ( = 0,70 W/(m·K))<br />
44,5 38 15 11,5 10 0,14 0,23 0,19 0,31 17,5 0,22 0,35cm KS-Innenschale Innenputz Aufbau:<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
(tragende Wand), RDK 1,8 4)<br />
47 41,5 17,5 15 0,14 0,23 0,19 0,30 Wärmedämmstoff 0,22 0,34<br />
ʺ<br />
40<br />
46,5<br />
11,5<br />
20<br />
12 3) 0,19<br />
0,22<br />
0,26<br />
0,30<br />
0,29<br />
0,34<br />
1 cm (λ R<br />
= 0,70)<br />
KS-Innenschale Innenputz 1 cm (λ<br />
mit Wärmedämmung Typ WZ nach (tragende<br />
DIN und V Luftschicht 4108-10<br />
Wand) mit der<br />
ʺ<br />
49,5 44 43,5 40<br />
20 17,5 15 11,5 12 3) 0,14 0,22 0,19<br />
0,19 0,30 0,26<br />
Luftschicht 0,22 0,34<br />
0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
≥ 4 Rohdichteklasse KS-Innenschale (tragende<br />
Aufbau: cm nach DIN 1053-1<br />
1,8 Wand) mit der<br />
ʺ<br />
38<br />
46,5 46 43,5<br />
11,5<br />
20 17,5 15<br />
10 0,23<br />
0,22 0,19<br />
0,31<br />
0,30 0,26<br />
11,5 0,35<br />
0,34<br />
0,29<br />
cm 6) KS-Verblendschale Dämmplatten<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 48,5 46 20 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
(KS Vb 2,0)<br />
Zweischalige Innenputz KS-Außenwand<br />
1 cm (λ 41,5 40 46 15 11,512 5) 12 3) 0,17 0,23 0,24 0,30 0,34<br />
R<br />
= 0,70)<br />
Luftschicht Dämmplatten<br />
≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
mit KS-Innenschale Wärmedämmung (tragende und Luftschicht Wand) mit der<br />
ʺ 44 43,5 17,5 15 0,22 0,19 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
KS-Verblendschale Luftschicht ≥ 4 cm (KS nach Vb DIN 1,81053-1<br />
- 2,0),<br />
Aufbau: Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 46,5 20 17,5 0,22 0,19 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
d KS-Verblendschale = 11,5 cm 5) (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
Innenputz Dämmplatten<br />
d = 11,5 cm 1 cm (λ ʺ<br />
40<br />
48,5<br />
31,5<br />
11,5<br />
20<br />
10<br />
12 3) –<br />
0,19<br />
0,19<br />
–<br />
0,26<br />
0,26<br />
0,30<br />
0,29<br />
0,29<br />
5)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
Einschalige Einschalige KS-Außenwand KS-Innenschale Luftschicht KS-Außenwand ≥<br />
mit<br />
4 cm (tragende hinterlüfteter<br />
nach mit DIN Wand) 1053-1 mit der<br />
ʺ 43,5 17,5 15 10 0,19 – 0,26 0,30 0,29<br />
0,34<br />
Außenwandbekleidung<br />
außen Einschalige Rohdichteklasse KS-Verblendschale liegender KS-Außenwand Wärmedämmschicht<br />
1,8 (KS Vb mit1,8 - 2,0),<br />
ʺ 4633,5 20 17,5<br />
12 – 0,19 –<br />
– 0,26 0,30 0,29<br />
0,34<br />
1 cm Innenputz und außen Dämmplatten<br />
d hinterlüfteter =<br />
( liegender 11,5<br />
= 0,70<br />
cm<br />
W/(m·K))<br />
5) Wärmedämmschicht<br />
Bekleidung<br />
ʺ 48,5 15 20 12 0,19 – 0,26 0,30 0,29 0,34<br />
10 0,30 17,5 0,34cm KS-Außenwand, und Luftschicht Aufbau: hinterlüfteter RDK ≥ 4 Bekleidung cm 1,8nach 37,5 16 – – 0,20<br />
4) DIN 1053-1<br />
17,5 15 12 – 0,26 0,29 Einschalige KS-Außenwand mit<br />
0,30 Wärmedämmstoff 0,34 KS-Verblendschale Innenputz Aufbau: 7) Typ WAB 1 cm nach (λ (KS DIN Vb V 4108-10 1,8 - 2,0),<br />
außen liegender<br />
41,5 20 – – 0,30 0,16 2 cm 0,34Hinterlüftung<br />
d = 11,5 cm 5) Wärmedämmschicht<br />
20 R<br />
= 0,70)<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
KS-Außenwand Innenputz 1 cm mit (λ der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 20 15 – 0,21 0,26 und hinterlüfteter Bekleidung<br />
10 12 0,30 0,26 Fassadenbekleidung 0,24 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
0,34 0,29<br />
Wärmedämmstoff<br />
KS-Außenwand (Dicke nach mit der Art der Rohdichteklasse Bekleidung) 1,8<br />
17,5 15 15 – 0,21 0,24<br />
46,5 25 – – 0,30 0,26 0,13<br />
Einschalige Aufbau: KS-Außenwand mit<br />
0,34 0,29<br />
Hinterlüftung Wärmedämmstoff<br />
≥ 4 cm<br />
20 17,5 – 0,21 0,24 außen Innenputz liegender 1 cm Wärmedämmschicht<br />
(λ 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
Fassadenbekleidung Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
(Dicke nach Art der<br />
20 – 0,21 0,24<br />
51,5 30 – – 0,11<br />
und KS-Außenwand hinterlüfteter Bekleidung mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 12 15 – 0,26 0,21 0,29 0,24<br />
Bekleidung)<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Aufbau: Wärmedämmstoff<br />
29<br />
47,5 17,5 24 5<br />
5 – –<br />
– 0,26 0,21 0,55<br />
0,56 Einschaliges 0,29 0,24<br />
0,61 Bekleidung)<br />
Einschaliges KS-Kellermauerwerk Innenputz Hinterlüftung KS-Kellermauerwerk<br />
1 cm ≥ 4 (λcm<br />
mit außen mit<br />
35 29 liegender<br />
0,26 Wärmedämmung 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
20 30 24 5 –<br />
0,21 0,53 0,55<br />
0,24<br />
0,59 0,61<br />
außen Einschaliges<br />
KS-Außenwand Fassadenbekleidung liegender KS-Kellermauerwerk<br />
(Perimeterdämmung)<br />
Wärmedämmung<br />
mit der (Dicke Rohdichteklasse nach<br />
mit<br />
Art der<br />
41,5 35 36,5 30 – 0,52 0,53 0,57 0,59<br />
1,8<br />
50,5 15 8 15 – – 0,21 0,40 36,5 0,24cm KS-Außenwand, (Perimeterdämmung) außen<br />
Wärmedämmstoff<br />
Bekleidung)<br />
liegender Wärmedämmung<br />
RDK 1,8 32 41,5 24 36,5 8 – 0,37 0,52 0,42 0,57<br />
6) 4)<br />
29 17,5 5 0,21 0,55 Perimeterdämmplatten 0,24 0,61<br />
(Perimeterdämmung) Aufbau: 3)8) nach Zulassung 6)<br />
oder Typ PW nach<br />
38 32 52,5 30 24<br />
20<br />
10 8 – – – 0,37<br />
0,21<br />
0,34<br />
0,41 0,42 Einschaliges Hinterlüftung KS-Kellermauerwerk ≥ 4 cm mit<br />
35 0,53 DIN 0,24 0,59 V 4108-10<br />
KS-Außenwand Aufbau:<br />
mit der<br />
44,5 38 36,5 30 – 0,36 0,37 0,40 0,41 außen Fassadenbekleidung liegender Wärmedämmung (Dicke nach Art der<br />
41,5 0,52<br />
57,5 15 – – 0,25 Abdichtung 0,57<br />
Rohdichteklasse KS-Außenwand mit 1,8der<br />
36<br />
44,5 24<br />
36,5 12 – 0,26<br />
0,36 0,30<br />
0,40 (Perimeterdämmung) Bekleidung) 6)<br />
29 32 24 58 0,55 0,37 0,61 0,42<br />
Perimeterdämmplatten Rohdichteklasse 1,8<br />
4)<br />
42 36 30 24 12 – 0,26 0,29 0,30 Einschaliges Aufbau: Perimeterdämmplatten KS-Kellermauerwerk mit<br />
35 38 62,5 30 20 – – 0,53 0,37 0,20 0,59 0,41<br />
4)<br />
48,5 42 36,5 30 – 0,25 0,26 0,28 0,29 außen KS-Außenwand liegender Wärmedämmung<br />
mit der<br />
41,5 44,5<br />
48,5 36,5<br />
36,5 – 0,52 0,36<br />
0,25 0,57 0,40<br />
0,28<br />
67,5 25 – – 0,17<br />
(Perimeterdämmung) Rohdichteklasse 1,8<br />
4) 6)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung<br />
32 36 der stofflichen 24 Eigenschaften 12 und in Abhängigkeit<br />
8 – 0,37 0,26 durch Zulassungen<br />
0,42 0,30<br />
geregelt<br />
5) 4) Aufbau: Perimeterdämmplatten 4)<br />
von Als Dämmung der Konstruktion können alle unter genormten Berücksichtigung oder bauaufsichtlich der stofflichen zugelassenen Eigenschaften Dämmstoffe und in Abhängigkeit<br />
verwendet<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung 38 42 30<br />
der stofflichen Eigenschaften –<br />
und in 0,37 0,26 9 durch cm möglich, Zulassungen<br />
Abhängigkeit 0,41 0,29<br />
nach geregelt<br />
DIN 1053-1<br />
6) 5) werden, von der Konstruktion z.B. Hartschaumplatten, alle genormten Mineralwolleplatten.<br />
oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet<br />
Die 9 cm aufgeführten möglich, von nach U-Werte der DIN Konstruktion 1053-1<br />
erdberührter KS-Außenwand Bauteile alle genormten gelten mit nur der oder in Verbindung bauaufsichtlich<br />
mit den<br />
1) bisher zugelassenen k-Wert Dämmstoffe verwendet 44,5 48,5<br />
werden, 36,5<br />
z.B. Hartschaumplatten, – 6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Mineralwolleplatten. 0,36 0,25 0,40 0,28<br />
Reduktionsfaktoren Die aufgeführten U-Werte nach Tabelle erdberührter Rohdichteklasse 3 aus Bauteile DIN V 4108-6: gelten 1,8<br />
2000-11. nur in Verbindung U-Werte mit erdberührter den<br />
2) 1)<br />
Als Phenolharz-Hartschaum, bisher<br />
Dämmung k-Wert<br />
können unter Zulassungsnummer<br />
Berücksichtigung 36 der Z-23.12-1389<br />
stofflichen 24 Eigenschaften 12 und in Abhängigkeit –<br />
4)<br />
0,26 Bauteile Reduktionsfaktoren durch Zulassungen sind sonst 0,30 geregelt<br />
nach DIN Tabelle ISO 3 13370: aus DIN 1998-12 V 4108-6: zu ermitteln. 2000-11. 3) Perimeterdämmplatten 4) U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
1) 5)<br />
von bei Phenolharz-Hartschaum,<br />
der Verwendung Phenolharz-Hartschaum, Konstruktion von<br />
alle bauaufsichtlich<br />
genormten Zulassungsnummer Zulassungsnummer oder zugelassenen<br />
42bauaufsichtlich Z-23.12-1389<br />
Ankern<br />
30 zugelassenen Z-23.12-1465<br />
mit Schalenabstand<br />
Dämmstoffe von<br />
verwendet<br />
≥ 17<br />
– cm Bauteile<br />
0,26 9 cm möglich,<br />
sind sonst<br />
0,29 nach<br />
nach DIN 1053-1<br />
DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
werden, bei 2) Verwendung 6)<br />
Nach z.B. Hartschaumplatten, von bauaufsichtlich<br />
Zulassung Z-33.84-1055 Mineralwolleplatten.<br />
zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
48,5 36,5 – 0,25 Die aufgeführten 0,28 U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1) bisher 3)<br />
Durch k-Wert Zulassungen geregelt.<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
4)<br />
Als 2) Phenolharz-Hartschaum, Dämmung 4) können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit<br />
Bei anderen Dicken Zulassungsnummer<br />
oder RDK ergeben Z-23.12-1389<br />
sich nur geringfügig andere U-Werte.<br />
Bauteile durch Zulassungen sind sonst geregelt nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
5)<br />
von 3) bei der 5) Verwendung Konstruktion von alle bauaufsichtlich genormten oder zugelassenen bauaufsichtlich Ankern zugelassenen mit Schalenabstand Dämmstoffe von verwendet ≥ 17 cm 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
Bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand ≤ 6) 20 cm.<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
6) Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1) bisher 9 k-Wert cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2) 7) Phenolharz-Hartschaum, Nach DIN 18351 Zulassungsnummer dürfen nur Mineralwolle-Dämmstoffplatten Z-23.12-1389<br />
eingesetzt werden. Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3) 8) bei Verwendung Der Zuschlag von bauaufsichtlich DU = 0,04 W/(m·K) zugelassenen nach Ankern allgemeinen mit Schalenabstand bauaufsichtlichen von ≥ 17 Zulassungen cm ist bereits berücksichtigt.
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Nach DIN 4108-2 wird deshalb folgende<br />
Anforderung gestellt:<br />
Temperatur [ C]<br />
a<br />
i<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
-50 0 50 100 150 200 250<br />
Dicke d [mm]<br />
a<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
-50 0 50 100 150 200 250<br />
Dicke d [mm]<br />
Bild 3: Minimale Innenoberflächentemperatur Θ si<br />
sowie jahreszeitlich bedingte Temperaturänderung des<br />
KS-Mauerwerks mit und ohne Wärmedämmung<br />
1.4 Schallschutz<br />
Die Anforderungen an den Schallschutz<br />
gegen Außenlärm sind DIN 4109 [6] in Abhängigkeit<br />
von der Nutzung des Gebäudes<br />
und dem maßgeblichen Außenlärmpegel<br />
zu entnehmen. Zukünftig ist dabei auch<br />
die Frequenzabhängigkeit der Außenlärmquellen,<br />
wie für schnellen Schienenverkehr<br />
oder innerstädtischen Verkehrslärm, durch<br />
Spektrums-Anpassungswerte zu berücksichtigen.<br />
Temperatur [ C]<br />
i<br />
300<br />
1,0 kg/m 2 bei kapillar wasseraufnahmefähigen<br />
Bauteilschichten und auf 0,5 kg/m 2<br />
bei kapillar nicht wasseraufnahmefähigen<br />
Bauteilschichten begrenzt.<br />
Eine weitere Voraussetzung für die Erfüllung<br />
des Tauwasserschutzes nach<br />
DIN 4108-3 ist die Begrenzung der Erhöhung<br />
des massebezogenen Feuchtegehalts<br />
auf 5 M.-% im Allgemeinen bzw. auf<br />
3 M.-% bei Holz oder Holzwerkstoffen.<br />
f Rsi<br />
= Θ si - Θ e<br />
Θ i<br />
- Θ e<br />
mit<br />
≥ 0,7<br />
f Rsi<br />
Temperaturfaktor an der Bauteiloberfläche<br />
Θ si<br />
maßgebende Temperatur an der Bauteilinnenoberfläche<br />
[°C]<br />
Θ i<br />
Innenlufttemperatur [°C] (Θ i<br />
= 20 °C)<br />
Θ e<br />
Außenlufttemperatur [°C] (Θ e<br />
= -5 °C)<br />
Hieraus ergibt sich, dass die Oberflächentemperatur<br />
Θ si<br />
mindestens 12,6 °C<br />
beträgt. Ein ordnungsgemäßes Lüftungsverhalten<br />
(relative Luftfeuchte Θ i<br />
50 %)<br />
und Heizverhalten (Lufttemperatur Θ i<br />
<br />
20 °C) des Nutzers wird dabei vorausgesetzt.<br />
Damit stellt sich an der Oberfläche<br />
eine maximale relative Luftfeuchte Θ si<br />
von 80 % ein, so dass die Gefahr einer<br />
Schimmelpilzbildung in diesem Fall ausgeschlossen<br />
werden kann. Hinweise zum<br />
sachgerechten Nutzerverhalten können [8,<br />
9] entnommen werden.<br />
Bei der Bestimmung des vorhandenen<br />
Schalldämm-Maßes ist der Einfluss zusätzlicher<br />
Bauteilschichten zu berücksichtigen.<br />
Bei zweischaligen KS-Außenwänden oder<br />
einschaligen KS-Außenwänden mit Außendämmung<br />
können die positiven Eigenschaften<br />
der Massivwand auch in Hinblick<br />
auf die Flankendämmung in vollem Umfang<br />
ausgeschöpft werden.<br />
1.5 Feuchte- und Witterungsschutz<br />
Im Hinblick auf den Feuchte- und Witterungsschutz<br />
sind folgende Phänomene zu<br />
untersuchen:<br />
Tauwasserbildung<br />
– im Wandinnern sowie<br />
– auf den inneren Wandoberflächen,<br />
Schimmelpilzgefährdung,<br />
Schlagregen- und<br />
Spritzwasserbeanspruchung.<br />
1.5.1 Tauwasserbildung im Wandinnern<br />
Nach DIN 4108-3 [4] ist nachzuweisen,<br />
dass das gegebenenfalls in der Tauperiode<br />
(Wintermonate) im Innern der Bauteile<br />
anfallende Tauwasser während der<br />
Verdunstungsperiode (Sommermonate)<br />
wieder ausdiffundieren kann. Gleichzeitig<br />
wird die anfallende Tauwassermenge auf<br />
1.5.2 Tauwasserbildung auf<br />
Bauteilinnenoberflächen<br />
Zur Vermeidung von Tauwasserbildung auf<br />
den Innenoberflächen der Außenbauteile<br />
wird die minimale Bauteilinnenoberflächentemperatur<br />
unter Zugrundelegung einer Außentemperatur<br />
von -5 °C nach DIN 4108-2<br />
ermittelt und überprüft, ob unter den jeweiligen<br />
raumklimatischen Bedingungen die<br />
Taupunkttemperatur unterschritten wird.<br />
Im Einzelfall sollten besondere Randbedingungen<br />
berücksichtigt werden – wie ein<br />
stark behinderter Wärmeübergang durch<br />
Möblierung, Vorhänge o.Ä. sowie konstruktive<br />
oder geometrische Wärmebrücken.<br />
1.5.3 Schimmelpilzbildung<br />
Umfangreiche Untersuchungen (u.a. [7])<br />
zeigen, dass bereits eine relative Luftfeuchte<br />
von zeitweise 80 % ausreichend ist, um<br />
Schimmelpilzbildung zu fördern. Durch den<br />
inneren Wärmeübergang ergibt sich in der<br />
kalten Jahreszeit an der Innenoberfläche<br />
der Außenbauteile eine gegenüber der<br />
Raumlufttemperatur geringere Temperatur.<br />
Bei gleich bleibender absoluter Luftfeuchte<br />
erhöht sich damit die relative Luftfeuchte<br />
in diesen oberflächennahen Bereichen.<br />
Insbesondere im Bereich von Wärmebrücken<br />
(also Bereichen mit gegenüber dem<br />
normalen Flächenbereich ohnehin geringeren<br />
Temperaturen an der Innenoberfläche)<br />
kann dann die Voraussetzung für Schimmelpilzbildung<br />
gegeben sein.<br />
1.5.4 Schlagregenschutz<br />
Nach DIN 4108-3 werden die Beanspruchungsgruppen<br />
I (geringe Schlagregenbeanspruchung)<br />
bis III (starke Schlagregenbeanspruchung)<br />
definiert in Abhängigkeit<br />
von<br />
regionalen klimatischen Bedingungen<br />
(Regen, Wind),<br />
örtlicher Lage (Bergkuppe, Tal) sowie<br />
Gebäudeart (Hochhaus, eingeschossiges<br />
Gebäude).<br />
Daneben werden Beispiele genormter<br />
Wandkonstruktionen angegeben, die den<br />
Anforderungen an die jeweiligen Beanspruchungsgruppen<br />
genügen, ohne andere<br />
Konstruktionen mit entsprechend gesicherter,<br />
praktischer Erfahrung auszuschließen.<br />
Hierzu zählen zum Beispiel:<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung<br />
einschaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämm-Verbundsystem<br />
einschaliges KS-Mauerwerk mit hinterlüfteter<br />
Außenwandbekleidung
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
1.5.5 Spritzwasser<br />
Für den Spritzwasserbereich ( 30 cm<br />
über Geländeoberkante) sind besondere<br />
konstruktive Maßnahmen zu ergreifen, wie<br />
z.B. wasserabweisende Sockelputze.<br />
Zweischaliges KS-Mauerwerk<br />
Darüber hinaus ist zu empfehlen, an den<br />
Gebäudeaußenflächen einen ca. 50 cm<br />
breiten und 20 cm tiefen Kiesstreifen anzuordnen,<br />
um die Bildung von Spritzwasser<br />
bei Niederschlägen und eine damit einhergehende<br />
Verschmutzung der Oberfläche<br />
zu reduzieren.<br />
1.6 Gebrauchstauglichkeit und<br />
Dauerhaftigkeit<br />
Im Hinblick auf die Gebrauchstauglichkeit<br />
sind insbesondere die Beanspruchungen<br />
durch Temperatur- und Feuchtewechsel bezüglich<br />
möglicher Zwangbeanspruchungen<br />
zu berücksichtigen.<br />
mit Luftschicht<br />
und Wärmedämmung<br />
mit Kerndämmung<br />
Einschaliges KS-Mauerwerk<br />
mit Kerndämmung<br />
und verputzter<br />
Vormauerschale<br />
Die Dauerhaftigkeit wird darüber hinaus<br />
durch die Beständigkeit gegenüber UV-Beanspruchung<br />
und möglichem chemischen<br />
Angriff – z.B. durch Luftschadstoffe oder<br />
Reinigungsmittel – bestimmt.<br />
1.7 Wirtschaftlichkeit<br />
Die Wirtschaftlichkeit ist nicht nur unter<br />
dem Aspekt der Minimierung der Erstinvestitionskosten,<br />
sondern insbesondere<br />
unter Berücksichtigung der Nutzungsphase<br />
– z.B. Heizenergiekosten oder Instandhaltungskosten<br />
– zu betrachten.<br />
Gerade KS-Funktionswände bieten hierzu<br />
kostengünstige Möglichkeiten, hochdämmende<br />
Konstruktionen zu erzielen, die zudem<br />
eine hohe Dauerhaftigkeit aufweisen<br />
und durch schlanke Konstruktion Nutzflächengewinne<br />
ermöglichen.<br />
KS-Thermohaut<br />
(KS + Wärmedämm-Verbundsystem)<br />
Bild 4: KS-Außenwandkonstruktionen für beheizte Gebäude<br />
Zweischalig<br />
Einschalig<br />
<strong>Kalksandstein</strong> mit<br />
hinterlüfteter<br />
Außenwandbekleidung<br />
KS-Kelleraußenwand<br />
mit Perimeterdämmung<br />
2. KONSTRUKTIONSÜBERSICHT<br />
mit Luftschicht<br />
mit Innendämmung<br />
verputzt<br />
Sichtmauerwerk<br />
Im Allgemeinen können KS-Außenwandkonstruktionen<br />
entsprechend Bild 4 differenziert<br />
werden.<br />
Um insbesondere dem Anspruch an ein<br />
hohes Wärmeschutzniveau gerecht zu werden,<br />
sollten bei beheizten Gebäuden nur folgende<br />
Konstruktionen eingesetzt werden:<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung.<br />
einschaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung<br />
– als KS-Thermohaut (KS + Wärmedämm-Verbundsystem<br />
(WDVS))<br />
– als KS-Außenwand mit hinterlüfteter<br />
Außenwandbekleidung<br />
Bild 5: KS-Außenwandkonstruktionen für Sonderfälle<br />
Tafel 2: Anwendungsbereiche von KS-Außenwandkonstruktionen<br />
KS-Konstruktion<br />
zweischaliges Mauerwerk mit<br />
• Luftschicht und Wärmedämmung<br />
• Kerndämmung<br />
• Putzschicht<br />
• Luftschicht<br />
einschaliges Mauerwerk mit Wärmedämmung<br />
• als KS-Thermohaut (Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS))<br />
• als KS-Außenwand mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
• als KS-Außenwand mit Innendämmung<br />
einschaliges Mauerwerk ohne Wärmedämmung<br />
(verputzt, unverputzt (einschaliges Verblendmauerwerk))<br />
Anwendung<br />
beheizte<br />
Gebäude<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
Sonderfälle<br />
X<br />
X<br />
X
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
3. ZWEISCHALIGES MAUERWERK<br />
3.1 Konstruktionsprinzip<br />
Zweischalige KS-Außenwände bestehen<br />
aus zwei massiven Mauerschalen mit einer<br />
dazwischen liegenden Luft- und/oder Wärmedämmschicht<br />
(Kerndämmung).<br />
Bei dieser Konstruktion besteht eine klare<br />
funktionale Trennung der einzelnen Bauteilschichten.<br />
Die Innenschale hat in erster Linie statische<br />
sowie Wärme speichernde Funktion.<br />
Die Außenschale hat die Aufgaben<br />
des Witterungsschutzes zu erfüllen. Die<br />
dazwischen liegende Schicht – als Luftund/oder<br />
Wärmedämmschicht – bestimmt<br />
im Wesentlichen die wärme- und feuchteschutztechnischen<br />
Belange. Die massiven<br />
Innen- und Außenschalen zusammen ergeben<br />
den besonders guten Schutz gegen<br />
Außenlärm.<br />
3.2 Entwicklung<br />
Konstruktionen mit zweischaligem Mauerwerk<br />
sind bereits aus dem römischen<br />
Reich (siehe Vitruv: „De Architetura Libri<br />
Decem“, 2. Buch) bekannt.<br />
Bild 6: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, Format 2DF<br />
Zweischaliges KS-Mauerwerk hat sich in<br />
der Fassade seit vielen Jahrzehnten auch<br />
in Gegenden mit extremen Witterungsbedingungen<br />
hervorragend bewährt.<br />
3.3 Baurechtliche Regelung<br />
Zweischaliges Mauerwerk wird durch<br />
DIN 1053-1 geregelt, die in der Liste der<br />
Technischen Baubestimmungen aufgeführt<br />
wird.<br />
Für einzelne Konstruktionskomponenten<br />
können darüber hinaus Prüfzeugnisse (z.B.<br />
für Drahtankervarianten) oder allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassungen (z.B. für<br />
Flachstahlanker oder Kerndämmmaterialien)<br />
erforderlich werden.<br />
3.4 Konstruktionsübersicht<br />
Zweischalige KS-Außenwandkonstruktionen<br />
werden wie folgt unterschieden:<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Kerndämmung<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung<br />
und Luftschicht<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Luftschicht<br />
(bei unbeheizten Gebäuden)<br />
Bild 7: Sichtmauerwerk aus bruchrauen KS-Verblendern, Format NF
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
3.5 Komponenten<br />
3.5.1 Tragende KS-Innenschale<br />
Die mindestens 11,5 cm dicke tragende<br />
Innenschale übernimmt die statische<br />
Funktion und ist nach DIN 1053 zu bemessen.<br />
3.5.2 Anker<br />
Drahtanker nach DIN 1053-1<br />
Die Mauerwerksschalen sind nach DIN<br />
1053 durch Drahtanker aus nicht rostendem<br />
Stahl mit den Werkstoffnummern<br />
1.4401 oder 1.4571 nach DIN 17440 zu<br />
verbinden.<br />
In Abhängigkeit vom Abstand der Mauerwerksschalen<br />
und der Höhe der Wandbereiche<br />
über Gelände wird der erforderliche<br />
Durchmesser der Drahtanker und die Mindestanzahl<br />
der Drahtanker je m 2 Wandfläche<br />
festgelegt. Der vertikale Abstand<br />
der Drahtanker soll dabei höchstens<br />
500 mm 1) , der horizontale Abstand höchstens<br />
750 mm betragen.<br />
Zusätzlich müssen an freien Rändern der<br />
Außenschale – wie im Bereich von Dehnfugen,<br />
an Gebäudekanten, am oberen Ende<br />
der Außenschale sowie umlaufend um<br />
Wandöffnungen – drei Drahtanker je Meter<br />
Randlänge angeordnet werden (Bild 9).<br />
Bei zweischaligen Außenwänden werden<br />
i.d.R. zweistufige Klemm- und Abtropfscheiben<br />
auf die Drahtanker im Bereich<br />
der Luftschicht aufgeschoben, damit kein<br />
ggf. an den Drahtankern entlang laufendes<br />
Wasser bis zur Wärmedämmung gelangen<br />
kann, sondern im Bereich der Kunststoffscheibe<br />
(Tropfscheibe) im Schalenzwischenraum<br />
abtropft. Gleichzeitig haben sie<br />
die Funktion der Dämmstofffixierung.<br />
Anker nach allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen (abZ)<br />
Weichen Form oder Maße der Anker von<br />
DIN 1053-1 ab, so muss durch Prüfzeugnisse<br />
nachgewiesen werden, dass diese<br />
Variante der Verankerungsart eine Zug- und<br />
Druckkraft von mindestens 1 kN je Drahtanker<br />
bei einem maximalen Schlupf von<br />
1,0 mm aufnehmen kann.<br />
Andere Ankerformen (z.B. Flachstahlanker)<br />
und Dübelanker dürfen verwendet werden,<br />
wenn deren Brauchbarkeit nach den bauaufsichtlichen<br />
Vorschriften, z.B. durch eine<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />
(abZ), nachgewiesen ist.<br />
1)<br />
Bei KS XL mit Schichthöhen von 625 mm ist auch<br />
ein vertikaler Abstand von 625 mm in den bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen geregelt. Der waagerechte<br />
Abstand beträgt dann max. 250 mm.<br />
Innenputz<br />
Bild 8: Systemaufbau zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung<br />
Luftschichtanker zum Einlegen werden beim<br />
Aufmauern in die Lagerfuge der Tragschicht<br />
eingelegt. Für Plansteinmauerwerk mit<br />
Dünnbettmörtel gibt es bauaufsichtlich zugelassene<br />
Flachstahlanker aus Edelstahl.<br />
Ist das Einlegen der Anker in den Lagerfugen<br />
der Tragschale nicht möglich, kann<br />
die Verwendung von Schlagdübelankern<br />
sinnvoll sein. Nach den Zulassungen sind<br />
dabei für die tragende Innenschale KS-<br />
Vollsteine der Steindruckfestigkeitsklasse<br />
12/MG II zu verwenden. Luftschichtanker<br />
zum Eindübeln dürfen nicht in die<br />
Lager- oder Stoßfuge gesetzt werden. Der<br />
Abstand der Dübel zu den Steinrändern<br />
muss mindestens 3,0 cm betragen.<br />
Bei fehlerhafter Ausführung der Luftschichtanker<br />
kann eine nachträgliche Sicherung<br />
durch speziell entwickelte Sanieranker erfolgen<br />
– z.B. durch Injektionsanker (Fa. Hilti).<br />
Foto: H & R <strong>GmbH</strong><br />
tragende KS-Innenschale<br />
Dämmplatten<br />
Anker aus nicht rostendem Stahl<br />
DIN 17440 mit Klemm- und<br />
Abtropfscheibe<br />
KS-Verblender<br />
Bei Verwendung von Luftschichtankern<br />
sind – je nach Zulassung – erhöhte Schalenabstände<br />
bis max. 20 cm möglich.<br />
entlang von<br />
Dehnungsfugen<br />
am oberen Ende<br />
der Außenschale<br />
an Öffnungen<br />
Dehnungsfuge<br />
an Gebäudeecken<br />
Bild 9: Anordnung zusätzlicher Drahtanker (3 Stück<br />
je m) nach DIN 1053-1<br />
Bild 10: Dübelanker mit Klemm- und Abtropfscheibe im eingebauten Zustand (links) und als Prinzipskizze (rechts)<br />
t > 60<br />
Bohrlochtiefe<br />
8<br />
Mauerwerk<br />
Dübelhülse<br />
> 115<br />
Dübelhülse<br />
Mauerwerk<br />
< 200 115<br />
12 Drahtanker, vormontiert<br />
~ 55 Alle Maße in mm<br />
4
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Tafel 3: Luftschichtanker zum Einlegen beim Aufmauern<br />
Zulassung<br />
Z-17.1-633 1)<br />
(Bever <strong>GmbH</strong>)<br />
Z-17.1-710 1) (H&R<br />
<strong>GmbH</strong>) – Anker Typ 1<br />
Z-17.1-822, Anlage<br />
1 (H&R <strong>GmbH</strong>)<br />
Z-17.1-825<br />
(Bever <strong>GmbH</strong>)<br />
Z-17.1-888 2)<br />
(Bever <strong>GmbH</strong>) 2)<br />
Ankerlänge 220 bis 320 mm 230 bis 355 mm 275 bis 350 mm 275 bis 350 mm 280 bis 360 mm<br />
max. Schalenabstand<br />
Tragschale<br />
100 bis 170 mm 100 bis 175 mm ≤ 200 mm ≤ 200 mm 120 bis 200 mm<br />
Voll-/Lochsteine mit<br />
Normalmörtel MG IIa/<br />
MG III oder Plan-/<br />
Fasensteine / KS XL<br />
mit Dünnbettmörtel<br />
Voll-/Lochsteine mit<br />
Normalmörtel MG II/<br />
IIa / MG III oder<br />
Plan-/Fasensteine als<br />
Vollsteine / KS XL mit<br />
Dünnbettmörtel<br />
Voll-/Lochsteine<br />
mit Normalmörtel<br />
≥ MG IIa<br />
Voll-/Lochsteine<br />
mit Normalmörtel<br />
≥ MG IIa<br />
Voll-/Lochsteine<br />
mit Normalmörtel<br />
MG IIa/ MG III oder<br />
Plan-/Fasensteine/<br />
KS XL mit<br />
Dünnbettmörtel<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz (Gebäudeklasse nach Landesbauordnung) sind ggf. vorhandene Einschränkungen zur Verwendung von Dämmstoffen in den<br />
abZ zu beachten.<br />
1)<br />
Vormauerschale nur in Normalmörtel MG IIa zulässig.<br />
2)<br />
Auch für Vormauerschalen aus Plan- oder Fasensteinen in Dünnbettmörtel zulässig<br />
Tafel 4: Luftschichtanker zum Eindübeln in die Tragschale<br />
Zulassung<br />
Z-17.1-822, Anlage 2 mit Dübel nach Z-21.2-1732<br />
(H&R <strong>GmbH</strong>) 1)<br />
Z-17.1-825 mit Dübel nach Z-21.2-1009<br />
(Bever) 1)<br />
Schalenabstand 150 mm bis 200 mm 150 mm bis 200 mm<br />
Ankerdurchmesser 4 mm 4 mm<br />
Bohrerdurchmesser 8 mm 8 mm<br />
Bohrlochtiefe ≥ 60 mm ≥ 60 mm<br />
Tragschale<br />
Vollsteine, SFK ≥ 12 mit Normalmörtel ≥ MG II oder<br />
Dünnbettmörtel<br />
Vollsteine, SFK ≥ 12 mit Normalmörtel ≥<br />
MG II oder Dünnbettmörtel<br />
1)<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz (Gebäudeklasse nach Landesbauordnung) sind ggf. vorhandene Einschränkungen zur Verwendung von Dämmstoffen in den<br />
abZ zu beachten.<br />
Tafel 5: Mindestanzahl der Anker je m 2 Wandfläche<br />
1<br />
Mindestens, sofern nicht Zeile 2 bis 10 maßgebend<br />
wird<br />
Drahtanker<br />
(d = 4 mm)<br />
nach DIN<br />
1053-1<br />
Z-17.1-633<br />
Z-17.1-710 3)<br />
Z-17.1-822<br />
Z-17.1-825<br />
Z-17.1-888<br />
5 1) 5 5 8 8 6<br />
2 Wandbereich über 10 m und bis 12 m über Gelände 5 5 5 8 8 8<br />
3 Wandbereich über 12 m und bis 20 m über Gelände 5 7 7 8 8 8<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
Abstand der Mauerwerksschalen über 120 mm bis 150<br />
mm<br />
Wandbereich bis 10 m über Gelände und Abstand der<br />
Mauerwerksschalen über 150 mm bis 170 mm<br />
Wandbereich über 10 m und bis 12 m über Gelände<br />
und Abstand der Mauerwerksschalen über 150 mm bis<br />
170 mm<br />
Wandbereich über 12 m und bis 20 m über Gelände<br />
und Abstand der Mauerwerksschalen über 150 mm bis<br />
170 mm<br />
Wandbereich bis 10 m über Gelände und Abstand der<br />
Mauerwerksschalen über 170 mm bis 200 mm<br />
Wandbereich über 10 m und bis 20 m über Gelände<br />
und Abstand der Mauerwerksschalen über 170 mm bis<br />
200 mm<br />
7 2) 7 7 8 8 6<br />
– 9 9 8 8 6<br />
– 9 9 8 8 8<br />
– – – 8 8 8<br />
– – – 9 9 6<br />
– – – 9 9 8<br />
10 Zulage an freien Rändern je m Länge 3 – – 3 3 4<br />
1)<br />
Gilt auch für Drahtanker mit d = 3 mm.<br />
2)<br />
Bei Drahtankern mit d = 5 mm genügen 5 Anker je m 2 Wandfläche.<br />
3)<br />
Gilt auf für Schalenabstände bis 175 mm statt 170 mm.<br />
3.5.3 Luft- bzw. Wärmedämmschicht<br />
Bei zweischaligen Konstruktionen ohne<br />
Wärmedämmung soll die Luftschicht mindestens<br />
60 mm betragen und darf bei Verwendung<br />
von Drahtankern nach DIN 1053-<br />
1 höchstens 150 mm dick sein (Bild 8).<br />
Die Dicke der Luftschicht darf bis auf 40<br />
mm vermindert werden, wenn der Fugenmörtel<br />
mindestens an einer Hohlraumseite<br />
abgestrichen wird. Sie darf nicht durch<br />
Mörtelbrücken unterbrochen werden und<br />
ist durch geeignete Maßnahmen gegen<br />
herabfallenden Mörtel zu schützen. Dies<br />
ist z.B. beim Einsatz von Mörtelschlitten<br />
der Fall.<br />
Bei zweischaligen Außenwänden mit Wärmedämmung<br />
und Luftschicht muss die<br />
Luftschichtdicke mindestens 40 mm betragen<br />
und darf nicht durch Unebenheit<br />
der Wärmedämmschicht eingeengt werden.<br />
Der größte zulässige lichte Abstand<br />
der Mauerwerksschalen beträgt 150 mm<br />
bei der Verwendung von Drahtankern nach<br />
DIN 1053-1. Üblicherweise wird die maximale<br />
Dämmstoffdicke 10 cm gewählt. Bei<br />
Ankern nach abZ sind auch 12 cm Dämmstoffdicke<br />
zulässig.
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Wärmedämmung<br />
und Luftschicht<br />
Kerndämmung<br />
3.5.4 KS-Verblendschale<br />
Das Verblendmauerwerk aus KS-Verblendern<br />
ist Witterungsschutz und Gestaltungselement<br />
zugleich.<br />
Be- und Entlüftung,<br />
Entwässerung<br />
je 20 m 2 Wandfläche<br />
15 bis 20 mm<br />
nachträgliche Verfugung<br />
≥ 9 ≥ 4<br />
Bild 12: Fugenausbildung beim Sichtmauerwerk<br />
≥ 11,5<br />
Richtige Ausführung<br />
Fugenglattstrich<br />
≥ 9<br />
≥ 11,5<br />
Fugenglattstrich<br />
ʺ 12 m bzw. ʺ 2 Geschosse<br />
Die Außenschale wird aus frostwiderstandsfähigen<br />
KS-Verblendern hergestellt.<br />
Als Mauerwerksverband ist ein Läuferverband<br />
mit halbsteiniger Überdeckung zu<br />
empfehlen, da auf diese Weise die Zugfestigkeit<br />
der Verblendschale erhöht wird.<br />
jeweils > 7500 mm 2 unten<br />
> 5000 mm 2 unten<br />
und oben<br />
[Maße in cm]<br />
Die Verfugung der KS-Verblender soll kantenbündig<br />
mit der Steinoberfläche, C z.B.<br />
als konkav zurückliegender Fugenglattstrich,<br />
oder als nachträgliche Verfugung<br />
Bild 11: Maße der Öffnungen für Be-/Entlüftung und Entwässerung<br />
Höhenabstand der Abfangung von Verblendschalen<br />
Dicke der maximale Höhe maximaler Überstand Höhenabstand der<br />
ausgeführt werden (Bild 12), so dass ein<br />
Außenschale über Gelände<br />
über Auflager<br />
Abfangung<br />
sich bei Schlagregen bildender Wasserfilm<br />
[cm]<br />
[m]<br />
auf der Oberfläche ungehindert abfließen<br />
Bei zweischaligem Mauerwerk<br />
20,0mit Kerndämmung<br />
darf der Hohlraum zwischen erhaft Wasser abweisend sind, sowie<br />
B<br />
Schüttungen<br />
1,5 cm<br />
aus Dämmstoffen,<br />
ca. 6,0 m<br />
die dau-<br />
kann. Nach [10] bietet der Fugenglattstrich<br />
aufgrund A der geringeren Anfälligkeit gegenüber<br />
Verarbeitungsfehlern im Vergleich zu<br />
den Mauerwerksschalen vollständig unbegrenzt mit Ortschaume d/3 verwendet ʺ 2 Geschosse werden. Wärmedämmstoffplatten<br />
oder -matten sind dicht<br />
Wärmedämmstoff verfüllt werden, sofern<br />
der Wärmedämmstoff für diesen An-<br />
zu stoßen und ausreichend zu fixieren. Bei<br />
unbegrenzt<br />
2,5 cm<br />
ca. 12,0 m<br />
A) einer nachträglichen B) Verfugung eine höhere<br />
11,5 Schlagregensicherheit. cm<br />
Außenschale Durch ≥ 9 das<br />
Außenschale<br />
wendungsbereich genormt oder dessen lose eingebrachten Wärmedämmstoffen<br />
Glätten wird die Verfugung und < verdichtet 11,5 cm und<br />
Brauchbarkeit nach den bauaufsichtlichen – wie z. B. Mineralfasergranulat, Polystyrolschaumstoff-Partikeln<br />
Detail oder BPerliten – ist<br />
damit die mögliche Wasseraufnahme im<br />
Vorschriften – z.B. durch Detail eine A allgemeine<br />
Bereich der Fuge<br />
Detail<br />
reduziert.<br />
C<br />
bauaufsichtliche Zulassung – nachgewiesen<br />
ist.<br />
darauf zu achten, dass der Dämmstoff den<br />
Hohlraum vollständig ausfüllt und ausreichend<br />
verdichtet ist, um eine nachträgliche<br />
Sackung zu verhindern.<br />
ca. 6 m<br />
ca. 6 m<br />
Die Verwendung von Werkfertigmörtel ist zu<br />
empfehlen, da dessen Wasserrückhaltevermögen<br />
werkseitig auf die Saugfähigkeit der<br />
KS-Verblender eingestellt werden kann und<br />
damit eine haftschlüssige Verbindung zwischen<br />
Stein und Mörtel gewährleistet Innen-<br />
Außenschale<br />
ist.<br />
schale<br />
Als Materialien der Wärmedämmung<br />
dürfen Platten, Matten, Granulate und<br />
Aufgrund des geringen Bemessungswertes<br />
der Außen-<br />
Wärmeleitfähigkeit erweisen<br />
Außenschalschale<br />
Innenschale<br />
sich Dämmstoffplatten aus Phenolharzschale<br />
Innenhartschaum<br />
2) 2)<br />
z.B. λ als wärmeschutztechnisch<br />
R<br />
= 0,022 W/(m·K) nach Zulassung Nr. Z-<br />
23.15-1465, Kingspan Kooltherm ® K8 Kerndämmplatte besonders günstig.<br />
Neue von der Mörtel- und der <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
Abfang-<br />
gemeinsam emp-<br />
d<br />
3<br />
fohlene Konstruktion Mörtel für Verblendschalen,<br />
Bild 13, sind das Ergebnis der technischen<br />
DehnfugeWeiterentwicklung. Die Lieferform<br />
Falsche bzw. Kelleraußenwanaußenwand<br />
ungünstige Ausführung<br />
Keller-<br />
Werk-Trockenmörtel ist dem<br />
Baustellenmörtel aus den nachfol-<br />
Auflagerung der<br />
Auflagerung der<br />
Abfangung gend genannten der Gründen in jedem<br />
Außenschale bei a)<br />
Außenschale bei b)<br />
Außenschale Falle vorzuziehen:<br />
bei b)<br />
● gleich bleibend hohe Qualität und<br />
Sicherheit durch Gewährleistung<br />
einer genaueren Dosierung der<br />
Mörtelausgangsstoffe und damit<br />
einfache Handhabung auf der<br />
Baustelle<br />
● Abstimmung auf das Saugverhalten<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>-Verblender<br />
und damit höhere Sicherheit gegen<br />
„Mörtelverbrennen”<br />
● höhere Mörtel-Haftscherfestigkeit:<br />
hoher und schneller Haftverbund<br />
● einfachere Logistik durch gleichzeitige<br />
Lieferung von Steinen und<br />
Mörtel<br />
10
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Gesamte Wanddicke<br />
435<br />
Oberputz als<br />
Kratzputz<br />
Unterputz<br />
mit aufgerauter<br />
Oberfläche<br />
Spritzbewurf<br />
warzenförmig<br />
115<br />
150<br />
415<br />
150<br />
10 10<br />
(5) (15)<br />
20<br />
Maße in mm<br />
Bild 13: Mörtelzertifikat Verblendmörtel<br />
Bild 14: Verputzte Vormauerschale<br />
3.5.6 Verputze Vormauerschale<br />
Alternativ zum Verblendmauerwerk kann<br />
bei zweischaligem Mauerwerk mit Kerndämmung<br />
eine verputzte Vormauerschale<br />
ausgeführt werden. Da der außen liegende<br />
Putz die Wandkonstruktion vor Schlagregen<br />
schützt, werden keine Anforderungen<br />
an die Frostwiderstandsfähigkeit der Vormauersteine<br />
gestellt.<br />
Beim Verputzen der nicht tragenden Vormauerschale<br />
von zweischaligen Außenwänden<br />
(Bild 14) sind die im Vergleich zu<br />
dem üblicherweise belasteten Mauerwerk<br />
größeren Verformungen des Putzgrundes<br />
zu beachten.<br />
Verblendschalen sind nicht vertikal, z.B.<br />
durch eine Geschossdecke, belastet, so<br />
dass thermische und hygrische Beanspruchungen<br />
zu schädlichen Verformungen<br />
führen können. Der Putzmörtel muss diese<br />
Verformungen schadensfrei aufnehmen<br />
können. Besonders geeignet sind<br />
deshalb Putzmörtel bzw. Putze mit niedrigem<br />
Zug-Elastizitätsmodul, hoher Zugbruchdehnung<br />
und Zug-Relaxation (hoher<br />
Spannungsabbau). Infrage kommen dafür<br />
Leichtputze nach DIN V 18550, auch mit<br />
Faserbewehrung.<br />
Dehnungsfugen in der Vormauerschale<br />
sind im Putz fortzusetzen. Entwässerungsöffnungen<br />
sind nicht erforderlich und müssen,<br />
sofern vorhanden, vor dem Putzauftrag<br />
mit Mörtel verschlossen werden.<br />
3.6 Eigenschaften<br />
3.6.1 Standsicherheit<br />
Aufgrund der hohen Druckfestigkeit der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e kann die tragende Innenschale<br />
sehr schlank ausgeführt werden.<br />
Die Dicke beträgt nach DIN 1053 mindestens<br />
11,5 cm.<br />
Die Verblendschale hat nur ihre Eigenlast<br />
aufzunehmen und muss eine Dicke von<br />
mindestens 9 cm aufweisen.<br />
Sind größere Tür- und Fensteröffnungen zu<br />
überbrücken oder befinden sich mehrere<br />
Öffnungen mit schmalen verbleibenden<br />
Pfeilern in der Außenwand, muss die Auflagerpressung<br />
unterhalb der Stürze in der<br />
Verblendschale nachgewiesen werden.<br />
Infolge der Verankerung mit der Trag-<br />
11
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
m<br />
< ca. 6,0 m<br />
ʺ 2 Geschosse<br />
Tafel 6: Höhenabstand der Abfangung von Verblendschalen<br />
< ca. 12,0 m<br />
Dicke der<br />
Außenschale<br />
maximale Höhe<br />
über Gelände<br />
maximaler Überstand<br />
über Auflager<br />
Höhenabstand der<br />
Abfangung<br />
9,0 cm < d 11,5 cm 20,0 m 1,5 cm ca. 6,0 m<br />
d = 11,5 cm unbegrenzt d/3 3,8 cm 2 Geschosse<br />
12 m bzw. 2 Geschosse<br />
schale durch Luftschichtanker sind beim<br />
statischen Nachweis keine Schlankheitsabminderungen<br />
zu berücksichtigen. Nur<br />
bei schmalen Pfeilern zwischen zwei Öffnungen<br />
ist ein Nachweis unter Berücksichtigung<br />
der Schlankheit h/d (Öffnungshöhe<br />
zu Verblendschalendicke) notwendig.<br />
C<br />
d<br />
3<br />
C<br />
ale 11,5 cm<br />
ca. 6 m<br />
ca. 6 m<br />
12 m bzw. 2 Geschosse<br />
A<br />
Detail B A<br />
Außenschale ≥ 9<br />
und < 11,5 cm<br />
Tragschale<br />
Verblendschale<br />
Detail C<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Abfang-<br />
Konstruktion<br />
Verblendschale<br />
Dehnfuge<br />
Dichtungsschlämme<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
Verblendschale<br />
Dichtungsschlämme<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
d = 11,5 cm unbegrenzt 2,5 cm ca. 12,0 m<br />
Detail B<br />
C<br />
Außenschale 11,5 cm<br />
Kelleraußenwand<br />
ca. 6 m<br />
Tragschale<br />
12<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
ca. 6 m<br />
Kelleraußenwand<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
12 m bzw. 2 Geschosse<br />
A<br />
B<br />
Außenschale ≥ 9<br />
und < 11,5 cm<br />
Detail C<br />
Tragschale<br />
Verblendschale<br />
Abfang-<br />
Konstruktion<br />
Dehnfuge<br />
Außenschale 11,5 cm<br />
d<br />
3<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Verblendschale<br />
Dichtungsschlämme<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
ca. 6 m<br />
ca. 6 m<br />
Detail A<br />
Detail B<br />
A<br />
B<br />
Außenschale ≥ 9<br />
und < 11,5 cm<br />
Detail C<br />
Kelleraußenwand<br />
Kelleraußenwand<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Verblendschale<br />
C<br />
Dichtungsschlämme<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
12 m bzw. 2 Geschosse<br />
Die Aufnahme der Windsog- bzw. Winddruckkräfte<br />
ist durch die Anordnung der Anker<br />
ohne weiteren Nachweis gewährleistet.<br />
bei Außenschalen von 9 cm bis<br />
wärmetechnisch<br />
11,5 cm Dicke darf optimierter diese bis zu 1,5<br />
cm über ihr Auflager <strong>Kalksandstein</strong> vorstehen, wenn<br />
C<br />
B<br />
diese nur bis zu einer Höhe von 20 m<br />
über Gelände ausgeführt wird und ca.<br />
alle 6 m abgefangen wird,<br />
ca. 6 m<br />
ca. 6 m<br />
bei 11,5 cm dicker Außenschale mit<br />
einem maximalen Überstand von<br />
3,8 cm (d/3) Detail nach Cjeweils zwei Geschosshöhen,<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
bei 11,5 cm dicker Außenschale mit<br />
einem Verblendschale<br />
maximalen Überstand von<br />
2,5 cm in 12-m-Abständen.<br />
Zur Reduzierung der Zwangsbeanspruchung<br />
bzw. der Rissgefährdung aus hygrothermischen<br />
Verformungen wird die<br />
Anordnung von Dehnfugen in den KS-<br />
Verblendschalen erforderlich. Durch den<br />
Einbau von konstruktiver korrosionsgeschützter<br />
Bewehrung in der Lagerfuge<br />
lässt sich die Rissesicherheit erhöhen.<br />
Außenschale 11,5 cm<br />
Außenschale ≥ 9<br />
und < Kelleraußenwand<br />
11,5 cm<br />
Tragschale<br />
Detail B<br />
Zur Begrenzung der Spannungen aus Eigengewicht<br />
muss die Höhe der Vormauerschale<br />
begrenzt werden, so Adass nach DIN<br />
Verblendschale<br />
werden (Tafel 6 und Bild<br />
1053-1 folgende Abfangungen erforderlich<br />
15):<br />
Dichtungsschlämme<br />
11,5 cm<br />
Außenschale<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
Hierfür wird eine Vielzahl von Standardkonstruktionen<br />
– teilweise mit typengeprüfter<br />
optimierter<br />
d<br />
3<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
statischer Berechnung – von verschiedenen<br />
Herstellern angeboten (Bild 16).<br />
Wegen der Vielfalt möglicher Varianten<br />
Dichtungsschlämme<br />
Abfangungen in zunehmendem<br />
werden<br />
Kelleraußenwand<br />
Maße Perimeter- durch spezialisierte Ingenieurabteilungen<br />
bei den Herstellerfirmen objektbe-<br />
Dämmung<br />
zogen bemessen und komplett mit dem<br />
erforderlichen Montagezubehör angeboten.<br />
Die Verankerung der Abfangungen an<br />
der Innenschale erfolgt mit zugelassenen<br />
Schwerlastdübeln oder Ankerschienen<br />
– vorzugsweise im Bereich von Betonstützen,<br />
-decken oder Querwänden.<br />
d<br />
3<br />
Verble<br />
schale<br />
Dichtungsschlämme<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
Tragschale<br />
wärmetechnisch<br />
optimierter<br />
Bild 15: Randbedingungen Verblendschale<br />
zur Ausführung von zweischaligen Außenwänden nach DIN 1053-1<br />
d<br />
3
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
3.6.2 Brandschutz<br />
Aufgrund der Nichtbrennbarkeit von <strong>Kalksandstein</strong><br />
(Baustoffklasse DIN 4102-A)<br />
weist zweischaliges KS-Mauerwerk die<br />
bekanntermaßen sehr guten brandschutztechnischen<br />
Eigenschaften auf.<br />
Spritzbare Fugendichtstoffe oder imprägnierte<br />
Fugendichtungsbänder, die<br />
jeweils in Baustoffklasse DIN 4102-B1<br />
angeboten werden sowie Kerndämmplatten<br />
der Baustoffklassen B1 oder B2,<br />
haben keinen abmindernden Einfluss auf<br />
die brandschutztechnische Einstufung der<br />
Gesamtkonstruktion.<br />
3.6.3 Wärmeschutz<br />
Nach DIN EN ISO 6946 sind die Luftschichten<br />
bei zweischaligen Konstruktionen<br />
mit Luftschicht je nach Größe der<br />
Lüftungsöffnungen in „schwach belüftete“<br />
bzw. „stark belüftete Luftschichten eingeteilt.<br />
Bei den nach DIN 1053-1 geforderten<br />
Öffnungen ergeben sich meist „stark<br />
belüftete“ Luftschichten. In diesen Fällen<br />
ist der Wärmedurchlasswiderstand der äußeren<br />
Schale nicht mit anzusetzen. Für den<br />
Wärmeübergangswiderstand außen darf<br />
der gleiche Wert wie für den inneren Wärmeübergangswiderstand<br />
(im Allgemeinen<br />
0,13 m 2·K/W) angesetzt werden. Bei der<br />
Konstruktion „zweischalig mit Kerndämmung“<br />
ist der äußere Wärmeübergangswiderstand<br />
mit 0,04 W/(m 2·K) anzusetzen.<br />
Bei einem Abstand der Mauerwerksschalen<br />
von 150 mm (Maximalwert nach DIN<br />
1053) wird bei zweischaligen Konstruktionen<br />
mit Luftschicht und Wärmedämmung<br />
üblicher Weise eine Wärmedämmstoffdicke<br />
von 100 mm gewählt, um den erforderlichen<br />
Lüftungsquerschnitt (mindestens<br />
40 mm) zu gewährleisten.<br />
Um besonders hochwärmedämmende<br />
Konstruktionen – zum Beispiel für den<br />
Passivhausstandard – zu erzielen, wird<br />
die Verwendung von Kerndämmung mit<br />
geringer Wärmeleitfähigkeit (z. B. Phenolharzhartschaum<br />
3) oder EPS-Hartschaum 4) )<br />
und/oder von zugelassenen Ankern empfohlen,<br />
die Dämmstoffdicken bis 200 mm<br />
ermöglichen (siehe Tafeln 2 bis 4).<br />
Im Hinblick auf den sommerlichen Wärmeschutz<br />
wirkt die tragende Innenschale als<br />
speicherfähige Masse, da sie über die Wärmedämmung<br />
vom Außenklima weitgehend<br />
abgekoppelt ist. Durch instationäre Wärmestromberechnungen<br />
wie praktische Messungen<br />
konnte nachgewiesen werden, dass<br />
die gelegentlich geäußerte Vermutung, dass<br />
bei Konstruktionen mit Kerndämmung ein<br />
Wärmestau in der Vorsatzschale entstehen<br />
würde, nicht zutrifft. Die Temperaturunterschiede<br />
zwischen hinterlüfteten und nicht<br />
hinterlüfteten Außenschalen sind sowohl im<br />
Beschreibung<br />
Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Systems tragenden schicht-<br />
dicke<br />
λ R [W/(m·K)]<br />
gleichen Randbedingungen gering. Vielmehr<br />
Sommer wie auch im Winter bei ansonsten<br />
(Aufbau)<br />
System<br />
Wand<br />
wird die sommerliche Erwärmung durch die<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) 0,035 0,040<br />
Dicke Absorption der Sonnenstrahlung und damit<br />
ʺ 27des<br />
Dicke 15 der Dämm-<br />
10 – U [W/(m 0,31 2·K)] 0,35<br />
Beschreibung<br />
Systems tragenden schicht-<br />
dicke<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem<br />
KS-Thermohaut<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
durch die Farbe der Fassade bestimmt. Helle<br />
Fassaden Zulassung) – wie sie bei KS-Verblendmau-<br />
System<br />
Wand<br />
(Aufbau)<br />
nach<br />
ʺ 32 20 – λ R [W/(m·K)] 0,31 0,35<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher<br />
ʺ 29 15 12<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 – 2) 0,035 0,27 0,040 0,30 Aufbau: erwerk gegeben sind – wirken sich dabei<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30 Innenputz 1 cm besonders (λ 27 15 10 0,31 0,35<br />
R<br />
= 0,70) günstig aus.<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29 KS-Thermohaut<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 29,5 33 17,5 15 16 – 0,31 0,20 0,35 0,23 (KS Wärmedämmstoff<br />
mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
ʺ 32 35,5 20 17,5 – 0,31 0,20 0,35 0,23 allgemeiner Außenputz bauaufsichtlicher ʺ 1 cm Zulassung)<br />
3) ʺ 29 38 15 20 12 – 0,27 0,20 0,30 0,23<br />
Dehnungsfuge horizontal<br />
Dehnungsfuge vertikal<br />
Aufbau: z.B. λ R<br />
= 0,022 W/(m·K) nach Zulassung Nr. Z-23.15-<br />
ʺ 31,5 37 17,5 15 20 –<br />
0,26 0,17 0,30 0,19 Innenputz 1 cm (λ 1465, Kingspan Kooltherm ® K8 Kerndämmplatte<br />
4)<br />
Kerndämmplatten R<br />
= 0,70)<br />
ʺ 34 39,5 20 17,5 –<br />
0,26 0,16 0,29 0,19 KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse aus Neopor 1,8<br />
® mit λ = 0,032 W/(m·K)<br />
Bild 16: Abfangkonstruktion ʺ für 33 42Eckbereich 15 20mit höhenverstellbaren 16 –<br />
Konsolankern 0,20 0,16 0,23 0,19 Wärmedämmstoff<br />
ʺ<br />
35,5<br />
35<br />
17,5<br />
11,5 10 0,22<br />
– 0,20<br />
0,29<br />
0,23<br />
0,33 Außenputz ʺ 1 cm<br />
38 20 – 0,20 0,23 Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
Tafel 7: U-Werte von zweischaligen 37 KS-Außenwänden 15 20 mit Kerndämmung – bzw. 0,17 mit Wärmedämmung 0,19 mit und Kerndämmung<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32 Luftschicht<br />
39,5 17,5 – 0,16 0,19 Aufbau:<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
42 Dicke des 20 Dicke der – U 0,16 [W/(m²·K)] 0,19 Innenputz 1 cm (λ<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
R<br />
= 0,70)<br />
35 Systems 11,5Dämmschicht<br />
10 0,22 0,29 [W/(m·K)] 0,33 KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28 Zweischalige Beschreibung (Aufbau)<br />
38,5 15 0,22 Rohdichteklasse KS-Außenwand 1,8<br />
ʺ 43 17,5 0,18 41 [cm] 17,5 [cm] 0,22 0,022 1) 0,25 0,28<br />
0,290,032 0,320,035<br />
mit Kerndämmplatten Kerndämmung 4)<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
43,5 41 20 10 0,22 0,19 0,290,27 0,32 Fingerspalt Aufbau: 1 cm nach DIN 1053-1<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25 0,29 Innenputz zweischalige KS-Außenwand mit Kerndämmung<br />
37 11,5 12 0,19 0,25 0,28 KS-Verblendschale 1 cm (λ R (KS = 0,70) Vb 1,8 - 2,0),<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
43 12 0,16 0,23 0,25<br />
KS-Innenschale 1 cm Innenputz ( = 0,70 W/(m·K))<br />
40,5 15 0,19 0,25 0,28 d = 11,5 cm 5) (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24 Rohdichteklasse 17,5 cm KS-Tragschale, 1,8 RDK 1,8 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
3)<br />
ʺ 47,5 45 20 14 0,16 0,14 0,220,20 0,24 0,22 Kerndämmplatten 45,5 20 0,18 0,25 0,27 Kerndämmung 4) 2) Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
ʺ 41 11,5 16 3) 0,14 0,20 0,22 Fingerspalt 39 47 11,5 1614 4) 0,16 0,13 0,220,18 0,25 0,19 1 cm Fingerspalt, 1 cm nach DIN R = 1053-1 0,15<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22 KS-Verblendschale 42,5 15 0,16 0,24 11,5 cm 4) (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
KS-Verblender, RDK 2,0 3)<br />
ʺ 47 45 49 17,5<br />
17,5 18 4) 0,14<br />
0,16 0,11 0,19<br />
0,220,16 0,22<br />
0,24 0,17 d = 11,5 cm 5)<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
47,5 51 20 20 4) 0,16 0,10 0,220,15 0,24<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35 0,16<br />
11,5 16 3) 0,14 0,20 0,22 Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
44,5 15 0,14 0,19 0,22 mit Wärmedämmung zweischalige und KS-Außenwand Luftschicht<br />
ʺ 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
mit Wärmedämmung und<br />
47 44 17,5 10 0,14 0,20 0,190,28 0,22 Aufbau:<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34 0,30 Luftschicht<br />
49,5 20 0,14 0,19 0,22 Innenputz 1 cm (λ<br />
ʺ 40 11,5 12 3) 0,19 0,26 0,29 1 cm Innenputz R<br />
= 0,70)<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
38 11,5 10 0,23 0,31 0,35 KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29 Zweischalige 17,5 KS-Außenwand<br />
cm KS-Innenschale (tragende Wand), RDK 1,8 3)<br />
41,5 15 0,23 0,30 0,34 Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29 mit Wärmedämmung Wärmedämmstoff und Luftschicht Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
44 17,5 0,22 0,30 0,34 Dämmplatten<br />
ʺ 48,5 20<br />
46 12 4) 0,19 0,26 0,29<br />
0,17 0,24 0,26 Aufbau: Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
46,5 20 0,22 0,30 0,34 Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
Innenputz 11,5 1 cm cm 5) KS-Verblendschale (λ (KS Vb 2,0)<br />
ʺ 40 11,5 12 3) KS-Verblendschale<br />
0,19 0,26 0,29<br />
R (KS = 0,70) Vb 1,8 - 2,0),<br />
KS-Innenschale d = 11,5 cm (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
5)<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Als Dämmung können unter ʺ 46 Berücksichtigung 17,5 15 der stofflichen 10 Eigenschaften 0,19 – 0,26 0,30 und in Abhängigkeit 0,29 0,34 von der Konstruktion alle genormten oder bauaufsichtlich<br />
Einschalige Dämmplatten KS-Außenwand mit<br />
zugelassenen Dämmstoffe ʺ verwendet 48,5 werden, 20 17,5 z.B. Hartschaumplatten, 0,19 – Mineralwolleplatten.<br />
0,26 0,30 0,29 0,34<br />
außen Luftschicht liegender ≥ Wärmedämmschicht<br />
4 cm nach DIN 1053-1<br />
20 – 0,30 0,34<br />
1)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1465<br />
4)<br />
Bei Verwendung und KS-Verblendschale hinterlüfteter von bauaufsichtlich Bekleidung (KS Vb 1,8 zugelassenen - 2,0), Ankern mit<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
2)<br />
Durch Zulassungen geregelt.<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
Schalenabstand Aufbau: ≤ 20 cm.<br />
3)<br />
Bei anderen Dicken oder RDK ergeben 15 20<br />
sich nur geringfügig 10 andere –<br />
U-Werte.<br />
5)<br />
0,30 0,26 0,34 0,29<br />
9 cm möglich, Innenputz nach 1 DIN cm (λ 1053-1 R<br />
= 0,70)<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
17,5 0,30 0,34 KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 15 – 0,21 0,24 außen liegender Wärmedämmschicht<br />
20 0,30 0,34 Wärmedämmstoff<br />
17,5 – 0,21 0,24 und Hinterlüftung hinterlüfteter ≥ Bekleidung 4 cm<br />
15 20 12 – 0,26 0,21 0,29 0,24 Aufbau: Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
13<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
Innenputz 1 cm (λ<br />
20 – 0,26 0,29<br />
Bekleidung) R<br />
= 0,70)<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Bild: Halfen
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
3.6.4 Schallschutz<br />
Die massiven Innen- und Außenschalen<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong> bieten aufgrund der<br />
schallschutztechnisch weichen Kopplung<br />
beider Schalen einen besonders guten<br />
Schutz gegen Außenlärm. Bei der rechnerischen<br />
Bestimmung wird zunächst das<br />
bewertete Schalldämm-Maß für die Summe<br />
der flächenbezogenen Massen der<br />
Einzelschalen ermittelt und zusätzlich ein<br />
Aufschlag berücksichtigt von:<br />
5 dB im Allgemeinen<br />
8 dB, wenn die flächenbezogene Masse<br />
der anschließenden Innenwand mehr<br />
als 50 % der flächenbezogenen Masse<br />
der tragenden Innenschale entspricht<br />
3.6.5 Feuchteschutz<br />
Nach DIN 4108-3 kann auf einen dampfdiffusionstechnischen<br />
Nachweis bei zweischaligem<br />
Mauerwerk sowohl mit Wärmedämmung<br />
und Luftschicht als auch mit<br />
Kerndämmung verzichtet werden.<br />
In Außenschalen dürfen glasierte Steine<br />
oder Steine mit Oberflächenbeschichtungen<br />
nur verwendet werden, wenn deren<br />
Frostwiderstandsfähigkeit unter erhöhten<br />
Beanspruchungen geprüft wurde, z.B. KS-<br />
Verblender nach DIN V 106.<br />
3.6.6 Witterungsschutz<br />
Feuchtigkeit, die durch Schlagregenbeanspruchung<br />
in die äußere Zone der Verblendschale<br />
eindringt, wird durch die Kapillarität<br />
des Baustoffes verteilt und bei trockenem<br />
Wetter durch Diffusionsvorgänge wieder an<br />
die Außenluft abgegeben. Zur Erhöhung<br />
der Schlagregensicherheit ist ggf. eine<br />
dampfdiffusionsoffene hydrophobierende<br />
Beschichtung auf die Verblendschale<br />
aufzubringen. Letztere wirkt gleichzeitig<br />
der örtlich vorhandenen Veralgungsgefahr<br />
entgegen – z.B. bei Standorten mit hohem<br />
Baumbestand.<br />
Um ggf. hinter die Verblendschale gelangende<br />
Feuchtigkeit sicher aus der Konstruktion<br />
ableiten zu können, sind in der<br />
Verblendschale von zweischaligem Mauerwerk<br />
mit Luftschicht und Wärmedämmung<br />
jeweils oben und unten Lüftungs- bzw.<br />
Entwässerungsöffnungen vorzusehen.<br />
Die Lüftungsöffnungen sollen bezogen auf<br />
20 m 2 Wandfläche – Fenster und Türen eingerechnet<br />
– eine Fläche von 7.500 mm 2<br />
aufweisen. Das gilt auch für Brüstungsbereiche<br />
von Außenschalen sowie für die<br />
Bereiche über Türen oder Fenstern.<br />
Bei zweischaligen Außenwänden mit Kerndämmung<br />
sind Entwässerungsöffnungen<br />
in der Außenschale im Fußpunktbereich<br />
mit einer Fläche von mindestens<br />
5.000 mm 2 bezogen auf eine 20 m 2 große<br />
Wandfläche auszubilden – Fenster und Türen<br />
eingerechnet.<br />
3.6.7 Gebrauchstauglichkeit<br />
Die Gebrauchstauglichkeit von zweischaligen<br />
KS-Außenwänden ist im besonderen<br />
Maße gegeben:<br />
durch die Dehnfugenausbildung in der<br />
Verblendschale werden Zwangsbeanspruchungen<br />
aus hygrothermischer<br />
Beanspruchung minimiert,<br />
durch die Verwendung von KS-Verblendern<br />
ist die Frostwiderstandsfähigkeit<br />
der Außenschale gewährleistet,<br />
durch die massive KS-Außenschale<br />
ist eine robuste stoßunempfindliche<br />
Konstruktion gegeben,<br />
durch die geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen<br />
ist eine<br />
dauerhafte und damit wirtschaftliche<br />
Konstruktion gegeben.<br />
3.7 Dehnungsfugen<br />
3.7.1 Senkrechte Dehnungsfugen<br />
Senkrechte Dehnungsfugen in KS-Verblendschalen<br />
und verputzten Vormauerschalen<br />
sind zur Begrenzung von Zwangsbeanspruchungen<br />
zu planen:<br />
bei langen Mauerwerksscheiben im<br />
Abstand von 6 bis 8 m,<br />
im Bereich von Gebäudeecken oder<br />
-kanten und<br />
bei großen Fenster- und Türöffnungen<br />
in Verlängerung der senkrechten Leibungen.<br />
Die dehnfugenfreie Wandlänge kann nach<br />
Schubert (vgl. Bild 18) [11] in Abhängigkeit<br />
von folgenden Parametern bemessen<br />
werden:<br />
Mauerwerkszugfestigkeit in Richtung<br />
der Wandlänge,<br />
Zug-Elastizitätsmodul in Richtung der<br />
Wandlänge,<br />
Schwindmaß und Temperaturlängenänderung,<br />
Wandhöhe der Verblendschale und<br />
Behinderungsgrad am Wandfuß der<br />
Verblendschale.<br />
Bei Gebäuden mit Verblendschalen, die<br />
über mehrere Geschosse hindurchgehen,<br />
ist auf eine ungehinderte Verformungsmöglichkeit<br />
der Verblendschale in ihrer<br />
ganzen Höhe zu achten. So sind z.B. unterhalb<br />
von auskragenden Balkonplatten<br />
ausreichend dimensionierte Fugen anzuordnen.<br />
Gleiches gilt für Anschlüsse an<br />
angrenzende Bauteile – z.B. im Fensterleibungsbereich<br />
– oder andere Durchdringungen.<br />
Außerdem ist darauf zu achten,<br />
dass die Verblendschale unterhalb von<br />
Zwischenabfangungen genügend Ausdehnungsspielraum<br />
nach oben hat, damit<br />
die Abfangkonsolen die Temperatur- oder<br />
Feuchtedehnung nicht behindern.<br />
Bei der Ausführung von Dehnungsfugen<br />
haben sich folgende Varianten bewährt:<br />
offene Vertikalfugen und<br />
geschlossene Fugen<br />
– mit spritzbarem Fugendichtstoff nach<br />
DIN 18540,<br />
– mit imprägnierten Fugendichtungsbändern<br />
aus Schaumkunststoff nach<br />
DIN 18542 sowie<br />
– mit Abdeckprofilen.<br />
3.7.2 Offene Vertikalfugen<br />
Vertikale Dehnungsfugen können als offene<br />
Fuge ausgeführt werden, wenn bei Konstruktionen<br />
mit Wärmedämmung (auch Kerndämmung)<br />
ein feuchtigkeitsunempfindliches Material<br />
oder ein hydrophobierter Dämmstoff<br />
eingesetzt wird. Die zulässige Fugenbreite<br />
wird dabei auf 15 mm begrenzt.<br />
Bild 17: Ausführung einer Dehnungsfuge an einer<br />
Gebäudekante mit spritzbarem Fugendichtstoff<br />
14
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Rechnerische Beurteilung<br />
Die rissfreie Wandlänge l r<br />
bzw. der Dehnungsfugenabstand<br />
können wie folgt errechnet<br />
werden [12, 13]:<br />
β<br />
(<br />
Z,mw<br />
)<br />
h mw<br />
5<br />
l r<br />
≤ -In 1 - · (1)<br />
Ε Z,mw<br />
· ges ε · R 0,23<br />
l r = l r1 · h mw<br />
mit<br />
4<br />
β Z,mw<br />
Mauerwerkzugfestigkeit Richtung<br />
Wandlänge<br />
R = 0,8<br />
R Behinderungsgrad<br />
h<br />
Ε Z,mw<br />
Zug-Elastizitätsmodul Richtung<br />
3<br />
mw tatsächliche Wandhöhe<br />
Beispiel: L<br />
Wandlänge<br />
r = 1,3 · 5,50 = 7,15 m<br />
ges ε gesamte Verformungen (Dehnungen)<br />
infolge Schwinden ε S<br />
2<br />
R<br />
und Temperaturänderung ε T<br />
1,3<br />
Behinderungsgrad (am Wandfuß;<br />
1<br />
vollständige Behinderung bei R<br />
= 1,0)<br />
h mw<br />
Wandhöhe<br />
0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6<br />
Die Gleichung (1) gilt bis zu einem Verhältniswert<br />
0,28<br />
ges in mm/m<br />
1<br />
h dargestellt werden. Aus dem Diagramm Verblendschale aus KS Vb 20, MG IIa;<br />
l r<br />
≤ -In( 1- )<br />
mw<br />
· (2) Wandhöhe h mw<br />
= 5,50 m.<br />
23000 · gesε · R 0,23<br />
vorhandenen Gesamtdehnung und dem<br />
l r<br />
/h mw<br />
≤ 5. Über diesem Verhältniswert<br />
wirkt sich eine zunehmende Wandlänge<br />
unter sonst gleichen Bedingungen Behinderungsgrad R<br />
Rissfreie Wandlänge für eine 1 m hohe Wand I r1<br />
in Abhängigkeit von der Gesamtdehnung ges ε und dem<br />
nicht mehr spannungserhöhend aus.<br />
Geht man, wie in [14], von einer „zulässigen“<br />
Zugspannung max σ Z<br />
≈ 0,7 · max<br />
σ Z<br />
(β Z<br />
) aus (was für die Beurteilung der<br />
Gebrauchsfähigkeit zulässig erscheint), so<br />
ergibt sich der Verhältniswert β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
für<br />
<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk in grober Näherung<br />
zu rd. 1/23000. Wird dieser in die<br />
Gleichung eingesetzt, so erhält man:<br />
Standsicherheit der Verblendschale nicht<br />
beeinträchtigt wird („Abrutschgefahr“).<br />
Die rissfreie Wandlänge bzw. der Dehnungsfugenabstand<br />
können auch unter<br />
Bezug auf Gleichung (2) als Diagramm<br />
günstig exponierte Bauwerke und kerngedämmtes<br />
Mauerwerk (größere Temperaturunterschiede<br />
in der Verblendschale)<br />
angesetzt werden sollte.<br />
Rechenbeispiel (siehe Diagramm)<br />
bzw.<br />
angenommenen Behinderungsgrad die Annahmen:<br />
h rissfreie Wandlänge für eine Standardwandhöhe<br />
von 1 m entnehmen. Diese<br />
mw<br />
Schwinddehnung ε s<br />
= 0,2 mm/m<br />
muss dann mit der tatsächlichen Wandhöhe<br />
Abkühlen (gegenüber Herstelltemperatur)<br />
multipliziert werden, um die rissfreie<br />
Wandlänge zu erhalten.<br />
= 10 K<br />
T<br />
l r<br />
≤ -In (1 - α) · (3)<br />
0,23<br />
Ist in der Gleichung α ≥ 1, so ist in der<br />
betrachteten Wand nicht mit Rissen zu<br />
rechnen. Bei α-Werten < 1 ergibt sich die<br />
rissfreie Wandlänge aus der Gleichung.<br />
Wie ersichtlich, nimmt die rissfreie Wandlänge<br />
zu, wenn die Gesamtdehnung infolge<br />
Schwinden und Temperaturabnahme sowie<br />
der Behinderungsgrad kleiner werden<br />
und sich die Wandhöhe vergrößert.<br />
Bei üblicher Wandlagerung der Verblendschale<br />
im Fußpunktbereich auf einer<br />
Papplage kann der Behinderungsgrad R<br />
in etwa zu 0,6 angenommen werden. Er<br />
lässt sich verringern durch Anordnung von<br />
Zwischenschichten mit geringer Gleitreibung<br />
(z.B. zwei Papplagen mit geringem<br />
Reibungsbeiwert auf ebener Auflagerfläche).<br />
Zu beachten ist dabei, dass die<br />
6<br />
Im Allgemeinen wird ein Dehnungsfugenabstand<br />
bei Verblendschalen aus<br />
KS-Mauerwerk von 6 bis 8 m empfohlen<br />
[15, 16], wobei der untere Wert für un-<br />
Behinderungsgrad R<br />
R<br />
l r1 in m<br />
R = 0,6 R = 0,4<br />
Bereich Wand-Auflager<br />
(Fundament, Decke)<br />
0,4…0,6 2 Trennlagen übereinander<br />
(z.B. Bitumenpappe)<br />
> 0,6…0,8 1 Trennlage<br />
> 0,8…1,0 keine Trennlage;<br />
Mörtelschicht<br />
ε T<br />
= 8 · 10 · 10 -6 = 8 · 10 · 10 -3 (mm/m)<br />
= 0,08 mm/m<br />
R = 0,6<br />
l r1 : l r für Wandhöhe 1 m<br />
Rissfreie Wandlänge:<br />
1<br />
5,50<br />
l r<br />
≤ -ln 1 - ·<br />
(<br />
23 · 10 3 · 0,28 · 10 -3 · 0,6)<br />
0,23<br />
l r<br />
≤ 7,16 m<br />
Bild: Schubert<br />
Bild 18: Berechnungsverfahren für die Rissesicherheit bzw. für die rissfreie Wandlänge bei zweischaligen Außenwänden mit Verblendschale nach Schubert [11]<br />
15
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
15–20 mm<br />
weichelastische<br />
alterungsbeständige<br />
Schaumstoffschnur<br />
spritzbarer<br />
Fugendichtstoff<br />
12–20 mm<br />
Bild 19: Dehnungsfuge mit spritzbarem Fugendichtstoff<br />
6–12 mm<br />
imprägniertes<br />
Fugendichtungsband<br />
20–40 mm<br />
6–12 mm<br />
Bild 20: Dehnungsfuge mit imprägniertem Fugendichtungsband<br />
aus Schaumstoff<br />
Ankerschiene<br />
Konsolanker<br />
Dehnfuge<br />
2/3 d bzw. 80 mm<br />
Bild 21: Zwischenabfangung<br />
Maueranschlussanker<br />
aus Edelstahl<br />
Attika-Verblendanker<br />
Gleitfolie<br />
Ankerschiene<br />
Bild 22: Attikaanschluss<br />
≥ 50 mm<br />
3.7.3 Spritzbarer Fugendichtstoff<br />
Fugen mit spritzbarem Fugendichtstoff<br />
(Bild 19) sind in DIN 18540 geregelt.Als<br />
Materialien haben sich ein- und zweikomponentige<br />
Systeme aus Polysulfid, Silikon-<br />
Kautschuk, Polyurethan oder Acryldispersion<br />
bewährt.<br />
Gegebenenfalls werden zum System gehörend<br />
Primer oder Sperrgrund angeboten.<br />
Der Dichtstoff, der in vielen RAL-Farben<br />
angeboten wird, ist in der Regel nicht überstreichfähig.<br />
Der Dichtstoff weist eine maximale Dehnfähigkeit<br />
von 25 % bezogen auf die Fugenbreite<br />
auf. Die Fugen sind entsprechend<br />
zu dimensionieren.<br />
Der Untergrund muss fest, trocken, staubfrei<br />
und frei von Verunreinigungen oder<br />
beeinträchtigenden Beschichtungen sein.<br />
Die Einbautemperatur muss über +5 °C<br />
und unter +40 °C liegen. In die Fuge wird<br />
zunächst ein runder weichelastischer<br />
geschlossenzelliger Schaumstoff (Hinterfüllschnur)<br />
– z.B. Polyethylenschnur –<br />
(Ø = 15 mm Fugenbreite) eingebracht. Anschließend<br />
wird der Dichtstoff entweder<br />
per Hand oder mit Druckluftpistole eingespritzt.<br />
Dabei ist auf eine blasenfreie Verarbeitung<br />
sowie einen guten Kontakt zu<br />
den Fugenflanken zu achten. Der frische<br />
Dichtstoff wird anschließend mit einem<br />
in Seifenwasser angefeuchteten Fugholz,<br />
Fugeisen oder dem Finger in leicht konkaver<br />
Form ausgebildet. Die konkave Form<br />
stellt sicher, dass einer großen Haftfläche<br />
zum Untergrund ein dehnweicher Mittelteil<br />
gegenübersteht. Dabei ist die Dichtstoffdicke<br />
in Abhängigkeit von der Fugenbreite<br />
entsprechend DIN 18540 festzulegen.<br />
Neben DIN 18540 sind die Herstellerrichtlinien<br />
zu beachten.<br />
3.7.4 Fugendichtungsbänder<br />
Die vorkomprimierten, imprägnierten Fugendichtungsbänder<br />
aus Schaumstoffen<br />
(Bild 20) sind in DIN 18542 geregelt.<br />
Entsprechend DIN 18542 werden Fugendichtungsbänder<br />
durch Temperatur-, Feuchte-<br />
sowie UV-Wechselbeanspruchung auf<br />
Dauerhaftigkeit geprüft.<br />
In Abhängigkeit vom gewählten Dichtungsband<br />
beträgt die maximale Dehnung 30<br />
bis 50 % bezogen auf die Fugenbreite.<br />
An den Untergrund werden geringere<br />
Anforderungen als beim Einsatz von Fugendichtstoffen<br />
gestellt. Der Untergrund<br />
muss nur grob von Bauschmutz sowie von<br />
Mörtel gereinigt werden. Das vorkomprimierte<br />
Dichtungsband wird in die Fuge<br />
eingeschoben und zunächst entweder<br />
mit Hilfe einer selbstklebenden Beschichtung<br />
oder mit Holzkeilen oder Ähnlichem<br />
in seiner Lage gesichert, bis sich durch<br />
den Dekomprimierungsvorgang ein ausreichender<br />
Anpressdruck an die Fugenflanken<br />
einstellt.<br />
Fugendichtungsbänder erweisen sich als<br />
wartungsfreundlich – sie können ggf. auch<br />
leicht ausgetauscht werden.<br />
3.7.5 Abdeckprofile<br />
Zum optischen Verschluss von Fugen sind<br />
auch Abdeckprofile geeignet, die in die Fuge<br />
eingeklemmt oder eingeklebt werden.<br />
Bei eingeklemmten Abdeckprofilen muss<br />
die vorgegebene Pressung ausreichen,<br />
um ein Herausfallen des Profils bei Vergrößerung<br />
der Fuge oder Kontraktion des<br />
Profils zu verhindern – z.B. infolge Temperaturabnahme.<br />
3.8 Details<br />
3.8.1 Abfangungen<br />
Abfangungen sollen im Allgemeinen nicht<br />
sichtbar sein. Sie dürfen die Hinterlüftung<br />
der Verblendung nicht oder nur unwesentlich<br />
behindern. Für die Überbrückung von<br />
Fenstern oder Türen können Stürze verschiedener<br />
Ausführungen passend zum<br />
Sichtmauerwerk in die Fassade eingeglie-dert<br />
werden. Das ist auch über weiten<br />
Öffnungen möglich. So können z.B. für<br />
verdeckte Sturzabfangungen mit Roll- und<br />
Grenadierschicht vertikal stehende Stürze<br />
eingesetzt werden, die durch nach oben<br />
überstehende Schraubgewinde mit der<br />
Abfangkonsole verschraubt werden.<br />
3.8.2 Lüftungs- und Entwässerungsöffnungen<br />
Die Lüftungs- bzw. Entwässerungsöffnungen<br />
in der Verblendschale werden entweder<br />
in Form von offenen Stoßfugen oder<br />
mit Kunststoff-Formteilen ausgeführt.<br />
Bei Konstruktionen mit Kerndämmung sind<br />
die Entwässerungsöffnungen im Bereich<br />
der Fußpunkte entsprechend DIN 1053-1<br />
auszuführen. Dabei muss bei einer lose<br />
eingebrachten Kerndämmung, z.B. durch<br />
nicht rostende Lochgitter, sichergestellt<br />
werden, dass diese Dämmstoffe nicht<br />
ausrieseln können.<br />
Bei sachgerecht verputzten Vormauerschalen<br />
von zweischaligem Mauerwerk<br />
mit Kerndämmung kann auf Entwässerungsöffnungen<br />
verzichtet werden, da der<br />
Außenputz einen ausreichenden Schlagregenschutz<br />
sicherstellt.<br />
16
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Verankerungen für Verblendmauerwerk<br />
Einzelkonsole<br />
Winkelkonsole<br />
Winkelkonsole mit Höhenversatz<br />
Anschraubwinkel<br />
Auflagerwinkel<br />
Einsatzbereich<br />
höhenjustierbare<br />
Abfangung von<br />
geschlossenen<br />
Wandflächen<br />
höhenjustierbare<br />
Abfangung über<br />
Öffnungen<br />
höhenjustierbare<br />
Abfangung über<br />
Öffnungen mit<br />
Höhenversatz<br />
einfache Abfangung<br />
von geschlossenen<br />
Wandflächen und<br />
über Öffnungen, mit<br />
Verschluss des<br />
Schalenraums<br />
einfache Abfangung<br />
über Öffnungen,<br />
ohne Verschluss des<br />
Schalenraums<br />
3.8.3 Fußpunktausbildung<br />
Der Fußpunkt von zweischaligem Mauerwerk<br />
ist sorgfältig zu planen und auszuführen.<br />
Dabei sind folgende Hinweise und<br />
Empfehlungen zu beachten (Bild 24):<br />
1. Entwässerung<br />
Bei Konstruktion mit Luftschicht dienen<br />
die Entwässerungsöffnungen am<br />
Fußpunkt gleichzeitig als Lüftungsöffnungen,<br />
die nach DIN 1053-1 mindestens<br />
10 cm über Gelände anzuordnen<br />
sind.<br />
Die Entwässerungsöffnungen sind im<br />
Regelfall offene (unvermörtelte) Stoßfugen,<br />
die oberhalb der Abdichtung des<br />
Schalenraums angeordnet werden. Es<br />
wird empfohlen, alle Entwässerungsöffnungen<br />
in der untersten Schicht anzuordnen.<br />
In der Praxis ist festzustellen, dass bei<br />
sachgerecht ausgeführten Verblendschalen<br />
keine Laufspuren an den Entwässerungsöffnungen<br />
auftreten.<br />
Bei verputzten Vormauerschalen sind<br />
Entwässerungsöffnungen nicht erforderlich.<br />
Vor dem Verputzen sind diese<br />
zu schließen. Bei verputzten Vormauerschalen<br />
können Entwässerungsöffnungen<br />
sogar schädlich sein, da bei<br />
dieser Variante nicht frostwiderstandsfähige<br />
Steine eingesetzt werden dürfen<br />
und im Bereich der Entwässerungsöffnungen<br />
mit einer erhöhten Frostbelastung<br />
zu rechnen wäre.<br />
Nach DIN 18195-4 ist die Entwässerung<br />
unterhalb Gelände möglich, wenn<br />
sie in eine versickerungsfähige Verfüllung<br />
erfolgt und die Stöße der Bahnen<br />
verklebt sind. Mit einer höheren<br />
Durchfeuchtung der unteren Schichten<br />
des Verblendmauerwerks ist dabei zu<br />
rechnen. Erhöhte Frostbeanspruchung<br />
sowie optische Beeinträchtigungen<br />
können die Folge sein.<br />
Bild 23: Übersicht unterschiedlicher Abfangkonstruktionen<br />
Bild: Halfen<br />
17
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
KMB<br />
Verblendschale<br />
Perimeterdämmung<br />
Dichtungsschlämme<br />
> 30<br />
> 10<br />
> 10<br />
Bild 24: Fußpunktausbildung nach DIN 1053-1, Beispiel<br />
2. Wärmedämmung<br />
Zur wirksamen Reduzierung von Wärmebrücken<br />
wird in DIN 4108, Beiblatt<br />
2 [4] empfohlen, die Wärmedämmung<br />
von der Oberkante Betondecke<br />
30 cm (z.B. 18 cm Decke + eine Mauerwerksschicht<br />
mit ca. 12,5 cm Höhe)<br />
nach unten zu führen. Dies führt<br />
zur ausmittigen Lasteinleitung der<br />
Normalkraft. Alternativ zum Herabführen<br />
der Wärmedämmung kann oberhalb<br />
der Betondecke ein wärmetechnisch<br />
optimierter <strong>Kalksandstein</strong> mit<br />
≤ 0,33 W/(m·K) eingesetzt werden.<br />
Die Wärmedämmung ist in jedem Fall<br />
bis zur Unterkante der Betondecke, also<br />
bis auf die Kellerwand herabzuführen.<br />
Die durch die exzentrisch aufstehende<br />
Tragschale resultierende Ausmitte wird<br />
durch das Einspannmoment der Kellerdecke<br />
vergrößert. Zur Begrenzung der<br />
Ausmitte empfiehlt es sich, die Betondecke<br />
mit Hilfe eines weichen (Zentrier-)<br />
Streifens (z.B. aus PS-Hartschaum<br />
2 cm x 2 cm) oder eines flächigen<br />
Zentrierlagers durchzuführen. Im Erdgeschoss<br />
ausmittig wirkende Wandnormalkräfte<br />
können somit durch die<br />
Kellerdecke auf der Kelleraußenwand<br />
zentriert werden. Die Aufnahme des<br />
ü<br />
Tragschale<br />
Abdichtungsbahn<br />
wärmetechnisch optimierter <strong>Kalksandstein</strong><br />
mit ≤ 0,33 W/(m 2·K)<br />
Ausgleichsmörtel<br />
Zentrierstreifen, z.B.<br />
Polystyrol<br />
Kelleraußenwand<br />
[Maße in cm]<br />
Biegemoments im Auflagerbereich<br />
der Kellerdecke ist nachzuweisen und<br />
die Kellerdecke entsprechend zu bewehren.<br />
Unterhalb der Abdichtungsbahn ist<br />
im Schalenzwischenraum eine abgeschrägte<br />
Hartschaumplatte einzustellen,<br />
die als Rücklage für die Abdichtung<br />
dient. Damit wird die nach DIN 1053<br />
geforderte Verlegung im Gefälle zur<br />
sicheren Ableitung des Wassers hergestellt.<br />
Die außen liegende Perimeterdämmung<br />
ist so weit wie möglich hochzuführen,<br />
zu befestigen (z.B. flächige<br />
Verklebung der oberen Platte) und vor<br />
Beschädigungen zu schützen. Es empfiehlt<br />
sich, die Perimeterdämmplatte<br />
am oberen Ende abzuschrägen und<br />
ca. 5 bis 10 cm unter Gelände enden<br />
zu lassen.<br />
Bei beheizten Kellern ist ein Überlappungsbereich<br />
von außen liegender<br />
Perimeterdämmung und Wärmedämmung<br />
im Schalenraum von ca. 10 cm<br />
zu empfehlen.<br />
3. Abdichtung<br />
Die Abdichtungsbahn ist (nach DIN<br />
1053-1) im Schalenraum mit Gefälle<br />
nach außen zu verlegen, an der Tragschale<br />
hochzuführen und zu befestigen.<br />
Die Befestigung an der Tragschale<br />
(ca. 30 cm über Gelände) erfolgt i.d.R.<br />
mit Montagekleber. Dies ist völlig ausreichend,<br />
da die Abdichtungsbahn nach<br />
Montage der Dämmplatten 30 durch cm die<br />
≥<br />
Klemmplatten in der Lage fixiert ist. Eine<br />
Abdichtung nach Art der Dachdecker<br />
≥ 10 cm<br />
(Flachdachabdichtung) ist weder erforderlich,<br />
sinnvoll noch wirtschaftlich. ≥ Zudem<br />
wird der Wärmeschutz verringert,<br />
≥ 10 cm<br />
da bei solch dick auftragenden Befestigungen<br />
die Wärmedämmung entsprechend<br />
ausgespart werden müsste.<br />
Ebenfalls abzulehnen ist das Einbinden<br />
der Abdichtungsbahn in die<br />
Tragschale. Bei Plansteinmauerwerk<br />
mit Dünnbettmörtel, insbesondere bei<br />
großformatigen Steinen mit Schichthöhen<br />
50 cm, ist dies baupraktisch<br />
nicht durchführbar. Zudem wirkt die<br />
Abdichtungsbahn als Trennschicht und<br />
stört den Haftverbund.<br />
Die Aufstandsflächen der Verblendschale<br />
sind so auszubilden, dass ein<br />
Abrutschen der Verblendschale sicher<br />
auszuschließen ist. Die erste Ankerlage<br />
ist so tief wie möglich anzuordnen.<br />
Als Abdichtungsbahn im Schalenraum<br />
dürfen nach DIN 18195-4 nur folgende<br />
Bahnen eingesetzt werden:<br />
a) Bitumen-Dachbahnen mit Rohfilzeinlage<br />
nach DIN 52128<br />
b) Bitumen-Dachdichtungsbahnen nach<br />
DIN 52130<br />
c) Kunststoff-Dichtungsbahnen nach<br />
DIN 18195-2, Tabelle 5:<br />
– ECB-Bahnen nach DIN 16729<br />
– PIB-Bahnen nach DIN 16935<br />
– nicht bitumenverträgliche PVC-<br />
P-Bahnen nach DIN 16735, DIN<br />
16938, DIN 16734<br />
– bitumenverträgliche PVC-P-Bahnen<br />
nach DIN 16937<br />
– bitumenverträgliche EVA-Bahnen<br />
nach DIN 18195-2, Tabelle 7<br />
– Elastomer-Bahnen nach DIN<br />
7864-1, abweichend jedoch mit<br />
werkseitiger Beschichtung zur<br />
Nahtfügetechnik<br />
11 5 15 11 5<br />
18
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Die Abdichtungsbahn ist bis zur Vorderkante<br />
der Verblendschale zu führen.<br />
Dies wird in der Praxis meist nicht ausgeführt,<br />
da die schwarzen Abdichtungsbahnen<br />
optisch störend sind. Bewährt<br />
hat es sich, die Abdichtungsbahn auf<br />
eine Dichtungsschlämme aufzulegen<br />
und ca. 2 cm vor der Vorderkante der<br />
Verblendschale enden zu lassen. Mit<br />
der Dichtungsschlämme, die über die<br />
komplette Dicke der Verblendschale<br />
gezogen wird, wird die Abdichtung des<br />
Schalenraums mit der Vertikalabdichtung<br />
(nach DIN 18195) verbunden.<br />
Dabei ist eine Überlappungsbereich<br />
von ca. 10 cm einzuhalten [17]. Zur<br />
Haftverbesserung (z.B. Übergang zu<br />
kunststoffmodifizierter Bitumendickbeschichtung<br />
oder ggf. Sockelputz) ist<br />
das Absanden der Dichtungsschlämme<br />
im noch frischen Zustand zu empfehlen.<br />
4. EINSCHALIGES KS-MAUERWERK MIT<br />
WÄRMEDÄMMUNG<br />
4.1 Konstruktionsprinzip<br />
Aufgrund der hohen Druckfestigkeit können<br />
die tragenden KS-Wände sehr schlank<br />
ausgeführt werden, so dass sich ein deutlicher<br />
Nutzflächengewinn ergibt. Durch die<br />
hohe Rohdichte ist gleichzeitig der Schallschutz<br />
sowie der sommerliche Wärmeschutz<br />
gewährleistet.<br />
Durch die Wärmedämmung werden nicht<br />
nur die Wärmeverluste und damit die Betriebskosten<br />
reduziert, sondern auch ein<br />
Beitrag zur zukünftigen Versorgungssicherheit<br />
mit Energie sowie zur Emissionsminderung<br />
und damit zum praktizierten Umweltschutz<br />
geliefert.<br />
4. Sockel<br />
Das Herabführen der Verblendschale<br />
bis unter Gelände ist sorgsam zu<br />
planen, da hierbei mit erhöhter Verschmutzung<br />
und erhöhter Frostbeanspruchung<br />
zu rechnen ist.<br />
Grundsätzlich ist die Ausbildung eines<br />
wasserabweisenden Sockels mit wasserabweisenden<br />
Sockelputzen oder<br />
Dichtungsschlämme zu empfehlen.<br />
Der Sockelbereich ist einer erhöhten<br />
Spritzwasserbeanspruchung ausgesetzt<br />
und mindestens 10 cm über Gelände<br />
zu führen. Bei entsprechender<br />
Einfärbung (Pigmentierung) des Putzes<br />
bzw. der Dichtungsschlämme sind Eindunklungen<br />
weniger störend, die sich<br />
aufgrund der erhöhten Feuchtebeanspruchung<br />
ergeben.<br />
Bild 25: KS-Thermohaut-Konstruktionen sind individuell auf die geforderten Anforderungen einstellbar.<br />
Kleber<br />
Um die Höhe des Spritzwasserbereichs<br />
weitestgehend auf den Sockel<br />
beschränken zu können, ist es sinnvoll,<br />
einen Kiesstreifen (ca. 50 cm breit und<br />
20 cm tief) vor dem Verblendmauerwerk<br />
anzuordnen. Harte Beläge (z.B.<br />
Gehwegpflaster, Erdreich, Rasen) sollten<br />
aufgrund höherer Reflexion des<br />
Niederschlags und damit verbundener<br />
Verschmutzung nicht direkt an den Sockelbereich<br />
anschließen.<br />
Unbedingt zu vermeiden ist der Kontakt<br />
des Mauerwerks mit Tausalzen, da hier<br />
die Struktur geschädigt wird.<br />
Wärmedämmschicht<br />
Armierungsschicht<br />
Außenputz<br />
Innenputz<br />
KS-Mauerwerk<br />
Bild 26: Wandaufbau KS-Thermohaut<br />
19
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
4.2 KS-Thermohaut<br />
4.2.1 Systemübersicht<br />
Wie die Übersicht der derzeit marktüblichen<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
(WDVS) in Bild 27 zeigt, werden die Systeme<br />
u.a. nach den Verankerungsvarianten<br />
wie folgt differenziert:<br />
ausschließlich verklebte (teil- bis vollflächig)<br />
WDVS (Bild 28),<br />
Verankerung<br />
mindestens<br />
teilflächig<br />
i.d.R. 40 %<br />
verklebt<br />
i.d.R.<br />
vollflächig<br />
100 %<br />
verklebt und<br />
verdübelt<br />
WDVS<br />
verdübelt<br />
Schienenbefestigung<br />
verklebte und verdübelte WDVS<br />
(Bild 29),<br />
Dämmung<br />
Polystyrol-<br />
Hartschaum<br />
Mineralfaser-<br />
Lamellen<br />
Mineralfaser-<br />
Polystyrol Platten<br />
Polyurethan Polystyrol<br />
Typ WV, WD, HD<br />
Mineralfaser-<br />
Platten<br />
Typ HD<br />
ausschließlich verdübelte WDVS (ggf.<br />
mit konstruktiver Zusatzverklebung)<br />
und<br />
mechanisch befestigte WDVS (mit<br />
Schienenbefestigung).<br />
4.2.2 Entwicklung<br />
Bereits in den 50er Jahren wurden erste<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme entwickelt<br />
[18]. Seit mehr als 40 Jahren wird die<br />
Weiterentwicklung derartiger Systeme auf<br />
der Basis von expandiertem Polystyrol-<br />
Hartschaum (EPS) in großem Umfang eingesetzt.<br />
Seit Mitte der 70er Jahre kamen<br />
WDVS mit Mineralfaserplatten und mineralischen<br />
Dickputzsystemen zur Anwendung.<br />
Bis zum Jahr 2006 wurden ca. 700 Mio.<br />
m 2 WDVS ausgeführt [19]. Sie werden vor<br />
allem im Bereich der Sanierung und Modernisierung<br />
eingesetzt.<br />
Untersuchungen nach [20] zum Langzeitverhalten<br />
von ausgeführten WDVS im<br />
Alter zwischen 19 und 35 Jahren zeigten<br />
im Vergleich zu Wänden mit Putz nach<br />
DIN 18550<br />
eine geringere Schadenshäufigkeit,<br />
einen vergleichbaren Wartungsaufwand<br />
und Wartungshäufigkeit<br />
eine entsprechende Dauerhaftigkeit.<br />
4.2.3 Baurechtliche Regelung<br />
Baurechtlich werden Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
derzeit i.d.R. noch durch<br />
nationale allgemeine bauaufsichtliche<br />
Zulassungen (abZ) geregelt.<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme werden in<br />
der Bauregelliste B, Teil 1 [21] als Bausatz<br />
im Geltungsbereich von Leitlinien für<br />
die europäische technische Zulassung<br />
(ETA, European Technical Approval) angeführt.<br />
In die Bauregelliste B werden die<br />
Bauprodukte aufgenommen, die nach<br />
Beschichtung<br />
Kunstharzputz<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
keramische<br />
Bekleidung/<br />
Riemchen<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
Kunstharzputz<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
keramische<br />
Bekleidung/<br />
Riemchen<br />
Bild 27: Übersicht der marktüblichen WDVS<br />
Vorschriften der Mitgliedsstaaten der<br />
Europäischen Union und der Vertragsstaaten<br />
in den Verkehr gebracht und gehandelt<br />
werden dürfen.<br />
a)<br />
b)<br />
–<br />
–<br />
Oberputz<br />
bewehrter<br />
Unterputz<br />
Polystyrol<br />
Kleber<br />
teilflächig<br />
tragendes<br />
KS-Mauerwerk<br />
Oberputz<br />
bewehrter<br />
Leichtputz<br />
Bild 28: Teilflächig verklebtes Polystyrol-WDVS<br />
– Kunstharzputz<br />
–<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
keramische<br />
Bekleidung/<br />
Riemchen<br />
werkseitig<br />
angeschäumte<br />
keramische<br />
Bekleidung/<br />
Riemchen<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
mineralischer<br />
Dünnputz<br />
mineralischer<br />
Dickputz<br />
In Abhängigkeit vom Verwendungszweck<br />
werden die Klassen- und Leistungsstufen<br />
festgelegt, die von den Bauprodukten erfüllt<br />
sein müssen. Welcher Klasse oder<br />
Leistungsstufe ein Bauprodukt dann entspricht,<br />
muss aus der CE-Kennzeichnung<br />
erkenntlich sein. Für den Bausatz „Wärmedämm-Verbundsysteme“<br />
existiert eine<br />
Leitlinie für Europäische Technische Zulassungen<br />
(European Technical Approval<br />
Guidline (ETAG)), die ETAG 004 [22], die<br />
die Grundlage für die technische Beurteilung<br />
der Brauchbarkeit für den vorgesehenen<br />
Verwendungszweck im Rahmen des<br />
Zulassungsverfahrens darstellt. Mit den<br />
europäischen technischen Zulassungen<br />
ist das Inverkehrbringen und Handeln der<br />
Bauprodukte und Bausätze geregelt. Um<br />
das Bauprodukt und die Bausätze jedoch<br />
anwenden zu können, ist die Liste der technischen<br />
Baubestimmungen [23] mit dem<br />
Teil II zu berücksichtigen. Hier werden die<br />
für den Anwendungszweck erforderlichen<br />
a)<br />
b)<br />
Bild 29: Teilflächig verklebtes sowie verdübeltes<br />
Mineralfaser-WDVS<br />
–<br />
Oberputz<br />
bewehrter<br />
Unterputz<br />
Mineralfaserdämmung<br />
Dübel (Dübelteller<br />
oberhalb Gewebe)<br />
Kleber teilflächig<br />
Dübel (Dübelteller<br />
unterhalb Gewebe)<br />
tragendes<br />
KS-Mauerwerk<br />
–<br />
20
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Stufen und Klassen benannt. Dabei werden<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme im<br />
Hinblick auf die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit<br />
in zwei Anwendungsgruppen<br />
unterteilt.<br />
Aus der Normung sind folgende Regelungen<br />
zu nennen:<br />
ATV DIN 18345 regelt die Ausführung<br />
und gibt Hinweise für das Erstellen von<br />
Leistungsbeschreibungen<br />
Die nationale Vornorm DIN V 18559<br />
[24] beinhaltet weder Anforderungen<br />
noch Bemessungsgrundlagen, sondern<br />
dient vielmehr zur Begriffsbestimmung<br />
und ist für baupraktische Belange ohne<br />
Bedeutung [18].<br />
Die nationale Norm DIN 55699 [25]<br />
beinhaltet Verarbeitungshinweise.<br />
Des Weiteren sind DIN EN 13499 [26]<br />
und DIN EN 13500 [27] als europäische<br />
Normen, die den Status einer<br />
deutschen Norm haben, zu nennen.<br />
Hier werden Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
(WDVS) aus expandiertem<br />
Polystyrol bzw. aus Mineralwolle geregelt.<br />
Durch das zuständige technische<br />
Komitee CEN/TC88 wurde die Mandatierung<br />
beantragt, um diese Normen<br />
zukünftig in europäisch harmonisierte<br />
Normen zu überführen.<br />
Da die Eigenschaften von WDVS wesentlich<br />
durch die Abstimmung der Materialkomponenten<br />
– wie z.B. der Kombination von Dämmung<br />
und Putzsystem oder Putzmatrix und<br />
Gewebeeinlage – bestimmt werden, dürfen<br />
nur systemkonforme Materialien verwendet<br />
werden. Der Austausch einzelner Komponenten<br />
oder die Kombinationen einzelner<br />
Komponenten unterschiedlicher Hersteller<br />
ist unzulässig. Insofern sind die allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen als<br />
„System-Zulassungen“ zu verstehen.<br />
4.2.4 Komponenten<br />
Tragender Untergrund<br />
Der Untergrund für WDVS muss tragfähig,<br />
trocken, staub- und fettfrei sowie ausreichend<br />
eben sein.<br />
Wände aus KS-Mauerwerk gelten ohne<br />
weiteren Nachweis auch für ausschließlich<br />
verklebte WDVS als ausreichend tragfähig.<br />
Beim Bauen im Bestand ist bei der Verwendung<br />
von ausschließlich verklebten<br />
Systemen durch stichprobenartige Haftzugversuche<br />
nachzuweisen, dass die Mindestabreißfestigkeit<br />
bei teilflächiger Verklebung ( 40 %)<br />
0,08 N/mm 2 ( 80 kN/m 2 ) und<br />
bei vollflächiger Verklebung<br />
0,03 N/mm 2 ( 30 kN/m 2 )<br />
beträgt.<br />
An die erforderliche Ebenheit e des Untergrundes<br />
sind – bezogen auf eine Messlänge<br />
von 1 m – folgende Anforderungen<br />
zu stellen:<br />
verklebte Systeme:<br />
e 1,0 cm<br />
verklebte und verdübelte Systeme:<br />
e 2,0 cm<br />
mechanisch befestigte Systeme<br />
(Schienenbefestigung): e 3,0 cm<br />
Bei fachgerecht ausgeführtem KS-<br />
Mauerwerk werden stets die höchsten<br />
Anforderungen an die Ebenheit<br />
– nämlich die für die Verwendung von<br />
ausschließlich verklebten WDVS – problemlos<br />
eingehalten.<br />
Verankerung<br />
Ausschließlich verklebte WDVS mit PS-Hartschaum-Dämmplatten<br />
werden teil- oder<br />
vollflächig verklebt. Bei der teilflächigen<br />
Verklebung erfolgt der Kleberauftrag entweder<br />
mit einem Flächenanteil von ca.<br />
40 % nach der Wulst-Punkt-Methode (Bild<br />
30) auf der Dämmplattenrückseite oder<br />
mit einem Flächenanteil von ca. 60 %<br />
durch ein maschinelles, meanderförmiges<br />
Aufspritzen des Klebemörtels (Bild 31) auf<br />
den tragenden Untergrund.<br />
Bei ebenen Untergründen ist bei einer Vielzahl<br />
dieser Systeme auch eine vollflächige<br />
Verklebung im Kammbett zulässig. (Anmerkung:<br />
Im Hinblick auf die Gewährleistung<br />
der angestrebten Klebefläche zeigt sich die<br />
Wulst-Punkt-Methode oder der meanderförmige<br />
Auftrag gegenüber der Kammbett-Methode<br />
als sicherer ausführbar.)<br />
Ausschließlich verklebte WDVS mit Mineralfaser-Lamellendämmplatten<br />
werden in der<br />
Regel vollflächig (100 %) verklebt. Dabei<br />
ist der Klebemörtel ausreichend in die<br />
Dämmplattenrückseite einzumassieren,<br />
um einen hinreichenden Verbund zum<br />
hydrophobierten Dämmstoff zu erzielen.<br />
Zunehmend werden vorbeschichtete Lamellendämmplatten<br />
angeboten, die dann<br />
auch für eine teilflächige Verklebung – z.B.<br />
mit maschinellem, mäanderförmigem<br />
Klebemörtelauftrag ( 50 %) auf den<br />
A<br />
Klebefläche<br />
A-A<br />
min. 1 cm dick<br />
ca. 5 cm < 10 cm<br />
KS-Mauerwerk<br />
b<br />
ø 10<br />
50/60<br />
≥ 10<br />
b ≥ 10<br />
A<br />
100/120<br />
Dämmplatte<br />
Dämmplatten<br />
Bild 30: Teilflächige Verklebung nach der Wulst-Punkt-Methode<br />
Bild 31: Teilflächiger maschineller Kleberauftrag<br />
21
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
tragenden Untergrund – zugelassen werden.<br />
Im Windlastbereich über 20 m wird<br />
zumindest im Randbereich – teilweise<br />
auch im Flächenbereich – eine zusätzliche<br />
Verdübelung erforderlich.<br />
falsch<br />
richtig<br />
Bei verklebten und verdübelten Systemen<br />
richtet sich die Anzahl der erforderlichen<br />
Dübel unter anderem nach der Materialgüte<br />
der Wandbaustoffe. Hier erweist sich<br />
KS-Mauerwerk als besonders tragfähiger<br />
Untergrund.<br />
Gebäudekante<br />
Kreuzfuge<br />
Gebäudekante<br />
T-Fuge<br />
Im Hinblick auf die Windsogbeanspruchung<br />
ist darüber hinaus die Dübelkopfdurchzugskraft<br />
durch den Dämmstoff und<br />
insbesondere die Lage des Dübeltellers<br />
bemessungsmaßgebend. Umschließt<br />
nämlich der Dübelteller das Bewehrungsgewebe<br />
des Putzes, werden höhere Durchzugkräfte<br />
erzielt als bei einer Dübeltellerlage<br />
unterhalb des Gewebes direkt auf der<br />
Dämmstoffoberfläche. Hieraus ergibt sich<br />
die in der Zulassung angegebene Variation<br />
der Dübelanzahl in Abhängigkeit von den<br />
Windsoglastbereichen nach DIN 1055-4.<br />
Im Vergleich zu rein verklebten Systemen<br />
ist die Verarbeitung von zusätzlich verdübelten<br />
Systemen arbeits- und damit<br />
lohnkostenintensiver. Aufgrund der hohen<br />
Ebenheit von KS-Mauerwerk wird weder<br />
eine zusätzliche Verdübelung von PS-Systemen<br />
noch die Ausführung von Schienensystemen<br />
erforderlich. Es werden somit<br />
rein verklebte Polystyrol-(PS-) oder Mineralfaser-Lamellen-WDVS<br />
empfohlen.<br />
Bild 32: Verlegung von WDVS-Dämmmplatten im Verband bzw. mit Verzahnung<br />
falsch<br />
richtig<br />
Bild 33: Stoßfugenfreie Verlegung von WDVS-Dämmplatten im Bereich von Wandöffnungsecken<br />
Dämmstoff<br />
Als Dämmstoffe kommen vorwiegend zur<br />
Anwendung:<br />
Polystyrol-Partikelschaum-Platten<br />
Mineralfaser-Platten<br />
Mineralfaserlamellen-Platten<br />
Weitere Zulassungen liegen zum Beispiel<br />
vor für:<br />
Mineralschaum-Platten<br />
Mineralschaum-Mineralfaserlamellen-<br />
Verbundplatten<br />
Unabhängig vom Materialtyp sind die<br />
Dämmplatten dicht gestoßen im Verband<br />
zu verlegen (Bild 32). Dies gilt auch für<br />
Bauwerkskanten, an denen eine verzahnte<br />
Verlegung auszuführen ist. Stoßfugen im<br />
Bereich der Ecken von Wandöffnungen sind<br />
unzulässig (Bild 33).<br />
In Ausnahmefällen nicht dicht gestoßene<br />
Fugen sind nachträglich materialgleich<br />
vollständig zu verfüllen.<br />
Die anwendungsbezogenen Anforderungen<br />
sind in DIN V 4108-10 für das Anwendungsgebiet<br />
WAP (Außendämmung der<br />
Wand unter Putz) geregelt.<br />
Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
sind in DIN V 4108-4 aufgeführt.<br />
Darüber hinaus wurden vielfach allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassungen für Dämmstoffe<br />
erwirkt, die zu deutlich günstigeren<br />
Bemessungswerten der Wärmeleitfähigkeit<br />
führen.<br />
Polystyrol-Partikelschaumplatten<br />
Die Eigenschaften von expandierten Polystyrolplatten<br />
sind in DIN EN 13163 spezifiziert<br />
[28]. Bei geklebten Polystyrolsystemen<br />
werden Platten mit einer maximalen<br />
Plattendicke von 400 mm verwendet. Die<br />
Mindestquerzugfestigkeit, die nach DIN<br />
EN 1607 geprüft wird, muss 100 kN/m²<br />
(Typ TR100) betragen. Bei Systemen mit<br />
Schienenbefestigung werden Polystyroldämmplatten<br />
mit einer maximalen Plattendicke<br />
von 200 mm verwendet, die eine<br />
Mindestquerzugfestigkeit von 150 kN/m²<br />
(Typ TR150) aufweisen müssen.<br />
In brandschutztechnischer Hinsicht ist die<br />
Äquivalenz zwischen der europäischen<br />
Klassifizierung und den bauaufsichtlichen<br />
Anforderungen zu überprüfen. Bei zusätzlich<br />
mit einem Ü-Zeichen versehenen<br />
Produkten sind die Brandschutzklassen<br />
sowohl nach DIN 4102 bzw. der bauaufsichtlichen<br />
Anforderung als auch nach der<br />
europäischen Klassfizierung angegeben.<br />
Des Weiteren sind Dämmplatten aus elastifiziertem<br />
Polystyrol-Partikelschaum (EPS)<br />
zu nennen, die bauaufsichtlich zugelassen<br />
sind. Diese Dämmplatten dürfen bei<br />
sämtlichen WDVS, die mit angeklebten<br />
oder mit angedübelten und angeklebten<br />
Dämmstoffplatten aus Polystyrol-Partikelschaum<br />
bauaufsichtlich zugelassen<br />
22
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
sind, verwendet werden, ohne dass eine<br />
explizite Nennung dieses Materials in den<br />
jeweiligen WDVS-Zulassungen erforderlich<br />
ist. Der Anwendungsbereich sowie andere<br />
Regelungen in den jeweiligen System-Zulassungen<br />
sind zu beachten.<br />
Elastifizierte EPS-Dämmplatten weisen eine<br />
geringere Steifigkeit auf, so dass sich<br />
eine Verbesserung der schallschutztechnischen<br />
Eigenschaften ergeben kann. Der<br />
Nachweis ist in Abhängigkeit vom Schalldämm-Maß<br />
der Massivwand und der Resonanzfrequenz<br />
der gesamten Wand einschließlich<br />
WDVS zu führen. Gleichzeitig<br />
ist jedoch auf die gegenüber dem üblichen<br />
Polystyrol-Partikelschaum geringere Mindestquerzugfestigkeit<br />
von 0,08 N/mm 2<br />
(80 kN/m 2 ) hinzuweisen.<br />
Als Weiterentwicklung sind darüber hinaus<br />
Polystyrol-Partikelschaumplatten zu nennen,<br />
die durch den Zusatz von Grafit- oder Aluminiumpartikeln<br />
eine geringere Wärmestrahlungsübertragung<br />
im Zwickelbereich der<br />
Polystyrolkügelchen aufweisen. Hierdurch<br />
wird der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
auf 0,032 W/(m·K) reduziert 5) .<br />
Dämmstoffplatten aus Mineralfasern sind in<br />
DIN EN 13162 [29] geregelt und müssen<br />
darüber hinaus aus Brandschutzgründen<br />
der Baustoffklasse A nach DIN 4102-1 oder<br />
der europäischen Klasse A1 oder A2-s 1<br />
,d 0<br />
nach DIN EN 13501-1 [30] entsprechen.<br />
Bei verklebten und verdübelten WDVS<br />
werden hinsichtlich der Mindestquerzugfestigkeit,<br />
die Anwendungstypen TR 1 (früher<br />
Typ WV), TR 7,5 (früher Typ WD) oder<br />
TR14 (früher Typ HD) angeboten. Es sind<br />
derzeit maximale Dämmplattendicken bis<br />
300 mm zugelassen.<br />
Mineralfaser-Lamellen-Dämmplatten müssen<br />
ebenfalls nicht brennbar (DIN 4102-A<br />
nach DIN 4102-1 oder europäische Klasse<br />
A1 oder A2-s 1<br />
,d 0<br />
nach DIN EN 13501-1)<br />
sein und DIN EN 13162 [29] entsprechen.<br />
Wie bereits beschrieben, werden<br />
auch beschichtete Dämmplatten angeboten.<br />
Bei ausschließlich verklebten WDVS<br />
wird eine Mindestquerzugfestigkeit von<br />
0,08 N/mm 2 (80 kN/m 2 ) gefordert. Es<br />
sind maximale Dämmplattendicken bis<br />
200 mm zugelassen.<br />
Mineralschaumplatten müssen in der gesamten<br />
Masse hydrophobiert sein. Die<br />
Mindestquerzugfestigkeit beträgt mindestens<br />
0,08 N/mm 2 (80 kN/m 2 ).<br />
Mineralschaum-Mineralfaserlamellen-Verbundplatten<br />
bestehen aus Mineralschaumplatten,<br />
die werkseitig mit Mineralfaser-<br />
Lamellendämmplatten verklebt werden.<br />
Die Mineralfaser-Lamellendämmplatten<br />
können dabei unbeschichtet, einseitig<br />
beschichtet oder beidseitig beschichtet<br />
sein. Die Mindestquerzugfestigkeit muss<br />
0,08 N/mm 2 (80 kN/m 2 ) betragen.<br />
Sowohl zu WDVS mit Mineralschaum-Mineralfaserlamellen-Verbundplatten<br />
als auch<br />
mit Mineralschaumplatten und PU-Platten<br />
liegen derzeit nur wenige praktische Langzeiterfahrungen<br />
vor.<br />
4.2.5 Putzsysteme<br />
Bei den Putzsystemen – bestehend aus<br />
Unterputz mit Bewehrungsgewebeeinlage<br />
und Oberputz – wird unter anderem unterschieden<br />
nach:<br />
Material<br />
– Kunstharzputze<br />
– mineralische Putze (i.d.R. kunststoffmodifiziert)<br />
Dicke<br />
– Dünnputze<br />
– Dickputze<br />
Das Putzmaterial hat insbesondere Einfluss<br />
auf den Feuchte- und Witterungsschutz.<br />
Hier ergeben sich häufig gegenläufige<br />
Tendenzen. Ein in dampfdiffusionstechnischer<br />
Hinsicht günstiges Putzsystem<br />
(geringe wasserdampfdiffusionsäquivalente<br />
Luftschichtdicke s d<br />
) weist in der Regel<br />
eine höhere Wasseraufnahme w auf<br />
und umgekehrt.<br />
Zur Differenzierung zwischen Dünn- und<br />
Dickputzsystemen ist anzumerken, dass<br />
eine scharfe Abgrenzung nicht möglich<br />
ü > 100<br />
~ 400<br />
~ 200<br />
ist. Die Putzdicke hat insbesondere bei<br />
verklebten und verdübelten WDVS mit Mineralfaserdämmstoff<br />
erheblichen Einfluss<br />
auf den Schallschutz.<br />
Das Bewehrungsgewebe (Glasgewebe) hat<br />
– vergleichbar mit der Stahlbewehrung im<br />
Stahlbeton – unter anderem die Funktion,<br />
die in jedem mineralischen Baustoff auftretenden<br />
Rissbreiten auf ein unschädliches<br />
Maß zu beschränken.<br />
Bei der Verarbeitung ist zu beachten, dass<br />
das Gewebe glatt und faltenfrei sowie<br />
ohne Hohllagen zu verlegen ist und nicht<br />
geknickt werden darf. Das Gewebe soll<br />
etwa im äußeren Drittelspunkt der Unterputzdicke<br />
angeordnet werden. Die Gewebebahnen<br />
sind mit einer Überlappungsbreite<br />
ü 100 mm auszuführen. Im Bereich von<br />
Fenster- bzw. Türöffnungen sind die Öffnungsecken<br />
mit diagonal ausgerichteten,<br />
ausreichend großen (ca. 400 mm/200<br />
mm) Gewebestreifen zusätzlich zu bewehren<br />
(Bild 34).<br />
4.2.6 Systemeigenschaften<br />
Standsicherheit<br />
Der Nachweis der Standsicherheit wird<br />
für den in der Zulassung beschriebenen<br />
Anwendungsbereich bereits im Rahmen<br />
des Zulassungsverfahrens erbracht. Unter<br />
anderem ergeben sich hieraus die Anforderungen<br />
an<br />
den Untergrund (Beschaffenheit, Abreißfestigkeit,<br />
Ebenheit, etc.),<br />
die Verankerung (Befestigungsart, Verklebungsanteil,<br />
Anzahl der Dübel,<br />
etc.) und<br />
die WDVS-Komponenten (Querzugfestigkeit,<br />
Abreißfestigkeit, etc.).<br />
diagonale<br />
Zusatzgewebe<br />
Gewebebewehrung<br />
[Maße in mm]<br />
5)<br />
Neopor®<br />
Bild 34: Erforderliche Überlappung der Glasgewebebewehrung sowie diagonale Zusatzbewehrung im Eckbereich<br />
von Wandöffnungen<br />
23
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Brandschutz<br />
WDVS mit Dämmstoffen aus Polystyrol-<br />
Hartschaum oder Polyurethan-Hartschaum<br />
werden im eingebauten Zustand der Baustoffklasse<br />
DIN 4102-B1 zugeordnet und<br />
dürfen nur bis zur Hochhausgrenze (Fußboden<br />
des höchstgelegenen Aufenthaltsraums<br />
22 m über Geländeoberkante)<br />
verwendet werden.<br />
≥ 1,0<br />
1<br />
B2<br />
≥ 1,0<br />
B2<br />
Bei Gebäuden, die direkt an Nachbargebäude<br />
angrenzen, ist ein Streifen b 1 m<br />
1<br />
Brandwand: Aussteifung F 90-A<br />
oder F 90-AB: Aussteifung F 90-AB<br />
im Bereich der Haustrennwand aus nicht 2<br />
Gebäudeabschlusswände je nach LBO<br />
brennbarem Material (Baustoffklasse A)<br />
F 90-AB: Aussteifung F 90-AB<br />
anzuordnen, um im Falle eines Brandes<br />
einen Brandüberschlag von einem Gebäude<br />
auf das Nachbargebäude zu vermeiden<br />
(Bild 35).<br />
Bei Polystyrol-WDVS mit Dämmplattendicken<br />
über 100 mm muss oberhalb jeder<br />
Fenster- oder Türöffnung im Sturzbereich<br />
ein mindestens 200 mm hoher Mineralfaser-Lamellendämmstreifen<br />
oder F 30-B + F 90-B: Aussteifung F 30<br />
Baustoffe der Klasse A<br />
Bild 35: Zusätzliche Brandschutzmaßnahmen im Bereich von Gebäudegrenzen<br />
Bei diesen Systemen stellt die Ausführung<br />
einer zusätzlich vorgelegten Gewebeschlaufe<br />
entsprechend Bild 36 eine<br />
gleichwertige Lösung dar.<br />
Baustoffklas-<br />
se DIN 4102-A nach DIN 4102-1 oder der<br />
europäischen Klasse A1 oder A2-s 1<br />
,d 0<br />
nach DIN EN 13501-1 angeordnet werden,<br />
um im Brandfall ein Wegschmelzen des<br />
Polystyrols zu verhindern. Gleiches gilt für<br />
die Leibung im Sturzbereich.<br />
WDVS mit Mineralfaser-Dämmplatten sind<br />
im eingebauten Zustand der Baustoffklasse<br />
A2 zuzuordnen und können somit über<br />
die Hochhausgrenze hinausgehend bis zu<br />
einer Gebäudehöhe von 100 m (diese Höhenbegrenzung<br />
ergibt sich aus der Windbeanspruchung)<br />
eingesetzt werden.<br />
Darüber hinaus wird in einzelnen Zulassungen<br />
für WDVS eine gleichwertige Alternativlösung<br />
angegeben, die im Rahmen<br />
von Sonderprüfungen für Systeme mit speziellen<br />
expandierten Polystyrol-(EPS)-Hartschaumplatten<br />
nachgewiesen wurden.<br />
Wärmeschutz<br />
Die Anforderungen an den winterlichen<br />
Wärmeschutz sind mit WDVS problemlos<br />
erfüllbar, da Dämmstoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit<br />
beziehungsweise Dicken<br />
bis zu 400 mm derzeit bereits zugelassen<br />
sind.<br />
6)<br />
Neopor®<br />
24<br />
Bei der Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
der Außenwandkonstruktion<br />
ist bei verdübelten WDVS ggf. der punktuelle<br />
Wärmebrückeneinfluss der Dübel<br />
zu berücksichtigen. Dieses ist bei hoher<br />
Dübelanzahl oder bei der Verwendung von<br />
thermisch ungünstigen Dübeltypen der<br />
Fall. Thermisch günstige Dübel zeichnen<br />
sich durch einen geringen Wärmeverlustkoeffizienten<br />
χ P<br />
aus, der den Dübelzulassungen<br />
entnommen werden kann. Der<br />
diesbezügliche Nachweis muss nach dem<br />
in den jeweiligen WDVS-Zulassungen angegebenen<br />
Algorithmus erbracht werden.<br />
In Tafel 9 wird – in Abhängigkeit vom Wärmeverlustkoeffizienten<br />
der Dübel und der<br />
Dämmstoffdicke – die Dübelanzahl angegeben,<br />
ab der ein Nachweis des Wärmebrückeneinflusses<br />
erforderlich wird. Bei<br />
Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Beschreibung<br />
Systems tragenden Dicke der schicht-<br />
dicke<br />
λ<br />
Dicke des<br />
U [W/(m²·K)]<br />
(Aufbau)<br />
System<br />
Wand Dämmschicht<br />
Beschreibung (Aufbau)<br />
Systems<br />
[W/(m·K)] R [W/(m·K)]<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) 0,035 0,040<br />
[cm] [cm] 0,022 1) 0,032 0,035<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35 KS-Thermohaut<br />
ʺ 29,5<br />
29,5<br />
17,5<br />
10 0,20 2) –<br />
0,29<br />
0,31<br />
0,31 einschalige 0,35 (KS KS-Außenwand mit Wärmedämm-Verbundsystem mit Thermohaut nach<br />
ʺ 32 20 – 0,31 (Wärmedämm-Verbundsystem) 0,35<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher 3)<br />
Zulassung)<br />
ʺ 29<br />
34,5<br />
15<br />
15<br />
12<br />
0,14 2) –<br />
0,20<br />
0,27<br />
0,22 1 cm 0,30Innenputz Aufbau: ( = 0,70 W/(m·K))<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 17,5 0,30cm KS-Außenwand, Innenputz 1 RDK cm (λ 1,8 4)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
ʺ 34 20 – 0,26<br />
39,5 20 0,11 2) 0,15 0,16<br />
Wärmedämmstoff 0,29 KS-Außenwand nach Zulassung mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 ~ 10,23<br />
cm Außenputz Wärmedämmstoff<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
44,5 25 0,09 2) 0,12 0,13<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 – 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5<br />
49,5<br />
17,5<br />
30 0,07 2) – 0,10<br />
0,16<br />
0,11<br />
0,19<br />
ʺ 42 20 – 0,16 0,19<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit von der Konstruktion alle genormten oder bauaufsichtlich<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
zugelassenen Dämmstoffe verwendet werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
mit Kerndämmung<br />
1)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer<br />
ʺ 41 17,5<br />
Z-23.12-1465<br />
0,22 0,29 0,32<br />
Aufbau:<br />
2)<br />
Nach Zulassung Z-33.84-1055 ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
Innenputz 1 cm (λ<br />
3)<br />
Durch Zulassungen geregelt. ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
R<br />
= 0,70)<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
4)<br />
Bei anderen Dicken oder RDK ʺ 40,5 ergeben sich 15nur geringfügig andere U-Werte. 0,19 0,25 0,28<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
Kerndämmplatten 4)<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
1<br />
2 2<br />
Schemazeichnung<br />
B2<br />
≥ 0,5<br />
B2<br />
Detailausbildung im Bereich<br />
versetzter Reihenhäuser.<br />
Bei Gebäuden der Gebäudeklasse<br />
1 und 2 sind je nach<br />
LBO Ausnahmen möglich.
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
> 100 mm<br />
< 300 mm<br />
> 100 mm<br />
< 300 mm<br />
> 100 mm<br />
> 100 mm<br />
Mineralwolle-Streifen < über jeder Öffnung Gewebeschlaufe über jeder Öffnung Umlaufender Mineralwolle-Streifen<br />
300 mm<br />
< 300 mm<br />
> 100 mm<br />
< 300 mm<br />
> 100 > 100 mm mm<br />
< 300 < 300 mm mm<br />
> 100 mm<br />
< 300 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
> > 100 100 mm mm<br />
< < 300 300 mm mm<br />
Baustoffklasse A<br />
Baustoffklasse A<br />
Baustoffklasse A<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
Baustoffklasse A<br />
> > 100 100 mm mm<br />
< < 300 300 mm mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
500 mm<br />
200 mm<br />
500 mm<br />
<<br />
200 mm<br />
500 mm<br />
<<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
500 mm<br />
200 mm<br />
Baustoffklasse AA<br />
Der Mineralwollestreifen ist beidseitig mindestens<br />
30 cm über die Öffnungsbreite hinaus zu führen<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
d<br />
d<br />
<<br />
300 mm<br />
300 mm<br />
d<br />
<<br />
Baustoffklasse A<br />
> 100 mm<br />
Baustoffklasse A < 200 mm<br />
> 100 mm<br />
< 200 mm<br />
Die Gewebeschlaufe ist beidseitig mindestens Umlaufender Mineralwollestreifen in jedem oder<br />
30 cm über die Öffnungsbreite hinaus zu führen. Baustoffklasse jedem A zweiten Baustoffklasse A<br />
> 100 Geschoss mm als horizontaler, umlaufender<br />
Brandriegel.<br />
< 200 mm<br />
200 mm<br />
300 mm<br />
200 mm<br />
<<br />
500 mm<br />
500 mm<br />
<<br />
Baustoffklasse AA<br />
> > 100 100 mm mm<br />
< < 200 200 mm mm<br />
<<br />
<<br />
<<br />
d<br />
300 mm<br />
200 mm<br />
< 500 mm<br />
<<br />
<<br />
< 500 mm<br />
200 mm<br />
<<br />
200 mm<br />
200 mm<br />
d<br />
<<br />
300 mm<br />
d<br />
300 mm<br />
d<br />
300 mm<br />
d<br />
300 mm<br />
< 500 mm<br />
200 200 mm mm<br />
<<br />
<<br />
Bild 36: Varianten unterschiedlicher brandschutztechnischer Zusatzmaßnahmen nach allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen im Bereich von Öffnungen < bei < 500 500 mm mm<br />
PS-WDVS d mit d 300 Dämmstoffdicken 300 über 10 cm. d d 300 300 mm mm<br />
<<br />
<<br />
<<br />
<<br />
üblichen Systemen ist dieser Einfluss von<br />
vernachlässigbarer Größenordnung.<br />
Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
ist nach der Energieeinsparverordnung<br />
EnEV mit dem in DIN 4108-2 beschriebenen<br />
Verfahren grundsätzlich für<br />
sämtliche Räume von Wohn- und Nichtwohngebäuden<br />
zu führen. Nur bei Wohngebäuden<br />
mit einem Fensterflächenanteil<br />
unter 30 % kann der Nachweis auf einzelne,<br />
kritische Räume beschränkt werden.<br />
Ziel der Anforderungen ist es, auf eine<br />
aktive Kühlung oder Klimatisierung verzichten<br />
zu können und durch passive<br />
Maßnahmen – wie z.B. durch eine schwere<br />
Bauart mit einer hohen speicherfähigen<br />
Masse – eine Überhitzung zu vermeiden.<br />
Aufgrund der bekannterweise hohen Wärmespeicherfähigkeit<br />
von KS-Konstruktionen<br />
werden darüber hinaus häufig auch<br />
aufwendige Sonnenschutzvorrichtungen<br />
entbehrlich.<br />
Schallschutz<br />
Bei einer Außenwand mit WDVS handelt<br />
es sich um einen 2-Massen-Schwinger<br />
(Masse 1 = Putzsystem; Masse 2 = tragende<br />
Wandkonstruktion), dessen Massen<br />
über eine Feder (Wärmedämmung,<br />
Verdübelung) miteinander gekoppelt sind.<br />
Deshalb ist beim Nachweis des Schallschutzes<br />
gegen Außenlärm der Einfluss<br />
der Resonanzfrequenz bei der Ermittlung<br />
des vorhandenen Schalldämm-Maßes zu<br />
berücksichtigen.<br />
Hieraus können sich bei bestimmten<br />
WDVS (steife Verankerung, steife Wärmedämmung<br />
oder leichte Putzsysteme)<br />
Einbrüche im frequenzabhängigen Schalldämm-Maß<br />
infolge Resonanz ergeben, die<br />
durch einen Korrekturwert als Abminderung<br />
berücksichtigt werden müssen. Bei<br />
anderen Systemen zeigt sich wiederum eine<br />
Verbesserung des Schalldämm-Maßes<br />
(Tafel 10). So kann durch die Verwendung<br />
von elastifiziertem Polystyrol-Partikelschaum<br />
eine Verbesserung des bewerteten<br />
Schalldämm-Maßes erzielt werden.<br />
Putzsysteme mit einem Flächengewicht<br />
(trocken) über ca. 10 kg/m 2 führen i.d.R.<br />
zu einer Verbesserung, unter ca. 10 kg/m 2<br />
zu einer Verschlechterung des rechnerischen<br />
Schalldämm-Maßes der Außenwand.<br />
Die Korrekturwerte können der jeweiligen<br />
Zulassung entnommen werden. In jüngeren<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen wird<br />
ein differenziertes Berechnungsverfahren<br />
zur Bestimmung des Korrekturwertes angegeben.<br />
Dabei wird sowohl das Schalldämm-Maß<br />
der Massivwand ohne WDVS<br />
als auch die Resonanzfrequenz in Abhängigkeit<br />
von der flächenbezogenen Masse<br />
des WDVS-Putzes und der dynamischen<br />
Steifigkeit der WDVS-Dämmung sowie die<br />
Art der Verankerung berücksichtigt.<br />
Feuchteschutz<br />
Der Nachweis des Tauwasserschutzes<br />
nach DIN 4108-3 wird bei der Verwendung<br />
von WDVS – insbesondere auf KS-Mauerwerk<br />
– erfüllt.<br />
Bei WDVS mit Polystyrol-Wärmedämmung<br />
können und werden dampfdiffusionsdichtere<br />
Putzsysteme angewendet, da der<br />
Polystyroldämmstoff eine 20- bis 50fach<br />
größere Dampfdiffusionswiderstandszahl<br />
gegenüber Mineralfaser-Dämmstoffen<br />
aufweist. Bei Systemen mit Mineralfaserdämmstoffen<br />
kommen in der Regel diffusionsoffene<br />
mineralische Putzsysteme zur<br />
Anwendung.<br />
25
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Um Missverständnissen vorzubeugen: Außenwände<br />
mit oder ohne WDVS „atmen“<br />
nicht. Bei üblichen Gebäude- und Bauteilabmessungen<br />
ist die infolge Lüftung<br />
(aus hygienischen Gründen erforderlicher<br />
Tafel 9: Dübelanzahl n je m 2 , ab der eine rechnerische Berücksichtung des punktuellen Wärmebrückeneinflusses<br />
erforderlich ist<br />
χ<br />
P<br />
[W/K]<br />
d ≤ 50<br />
[mm]<br />
60 ≤ d ≤ 100<br />
[mm]<br />
100 < d ≤ 150<br />
[mm]<br />
d > 150<br />
[mm]<br />
0,008 n ≥ 6 n ≥ 4 n ≥ 4 n ≥ 4<br />
0,006 n ≥ 8 n ≥ 5 n ≥ 4 n ≥ 4<br />
0,004 n ≥ 11 n ≥ 7 n ≥ 5 n ≥ 4<br />
0,003 n ≥ 15 n ≥ 9 n ≥ 7 n ≥ 5<br />
0,002 n ≥ 17 1) n ≥ 13 n ≥ 9 n ≥ 7<br />
0,001 n ≥ 17 1) n ≥ 17 1) n ≥ 17 1) n ≥ 13<br />
1)<br />
maximale Dübelanzahl ohne gegenseitige Beeinflussung<br />
Tafel 10: Korrekturwerte des bewerteten Schalldämm-Maßes von KS-Thermohaut (<strong>Kalksandstein</strong> mit WDVS)<br />
entsprechend den jeweiligen Systemzulassungen – Richtwerte 1)<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,50<br />
Mindestluftwechsel) abgeführte Feuchtigkeitsmenge<br />
gegenüber der auf dem Wege<br />
der Dampfdiffusion durch eine Außenwandkonstruktion<br />
transportierte Wassermenge<br />
etwa 100fach größer [9].<br />
Dünnputz<br />
10 kg/m 2<br />
2,0<br />
0,2<br />
0,5<br />
Dickputz<br />
> 10 kg/m 2<br />
Geklebtes Polystyrol-WDVS -2 dB -1 dB<br />
Geklebtes WDVS mit elastifiziertem PS 0 dB +1 dB<br />
Geklebtes und verdübeltes Polystyrol-WDVS -1 dB -2 dB<br />
Mineralfaser-Lamellensystem -5 dB -5 dB<br />
Geklebtes und verdübeltes<br />
Mineralfaserdämmplatten-WDVS<br />
d = 50 mm<br />
d = 100 mm<br />
-4 dB<br />
-2 dB<br />
+4 dB<br />
+2 dB<br />
PS-System mit Schienenbefestigung +2 dB +2 dB<br />
1)<br />
Die konkret anzusetzenden Korrekturfaktoren sind der bauaufsichtlichen Zulassung des gewählten WDVS<br />
zu entnehmen.<br />
0,00<br />
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60<br />
Witterungsschutz<br />
Die Anforderungen an WDVS im Hinblick<br />
auf die Schlagregenbeanspruchung können<br />
– in Abhängigkeit von den regionalen<br />
klimatischen Bedingungen, der örtlichen<br />
Lage oder der Gebäudeart – in Anlehnung<br />
an DIN 4108-3 eingeordnet werden.<br />
Für hohe Beanspruchungsgruppen sind<br />
Wasser hemmende bzw. Wasser abweisende<br />
Putzsysteme zu verwenden. Für<br />
Wasser abweisende Putzsysteme werden<br />
folgende Anforderungen gestellt:<br />
Wasseraufnahmekoeffizient:<br />
w ≤ 0,5 kg /(m 2 · h 0,5 )<br />
dampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke:<br />
s d<br />
≤ 2,0 m<br />
Begrenzung des Produkts w · s d<br />
:<br />
w · s d<br />
≤ 0,2 kg /(m · h 0,5 )<br />
Die diesbezüglichen Angaben können den<br />
Zulassungen entnommen werden. Wie Bild<br />
37 zu entnehmen ist, erfüllen die WDVS-<br />
Putze in der Regel auch die Anforderungen<br />
für hohe Beanspruchungsgruppen (Schlagregenbeanspruchungsgruppe<br />
III) nach DIN<br />
4108-3.<br />
Gebrauchstauglichkeit<br />
Um die Gebrauchstauglichkeit der Systeme<br />
nachzuweisen, werden im Rahmen<br />
des Zulassungsverfahrens eine Vielzahl<br />
von Prüfungen mit und ohne künstliche<br />
Bewitterung durchgeführt. Dabei ist insbesondere<br />
die Prüfung nach der ETAG-Leitlinie<br />
[22] zu nennen, bei der eine ca. 6 m 2<br />
große Prüfwand (mit Fensteröffnung) einer<br />
definierten künstlichen Klima-Wechsel-Beanspruchung<br />
ausgesetzt wird (Temperaturbereich<br />
+80 bis -20 °C sowie Beregnung).<br />
Anschließend werden die Prüfwände visuell<br />
auf Putzablösungen bzw. -rissbildungen untersucht.<br />
Des Weiteren wird der Einfluss<br />
der Bewitterung (insbesondere Feuchte)<br />
auf die Materialfestigkeit des WDVS bestimmt.<br />
Stoßfestigkeit<br />
Häufig wird zusätzlich die Stoßfestigkeit<br />
nach ISO 7892 überprüft und entsprechend<br />
den dort angegebenen Beanspruchungsgruppen<br />
eingestuft:<br />
Gruppe I: In Bereichen, die für Personen<br />
leicht zugänglich sind, keine<br />
anormal hohe Beanspruchung.<br />
Bild 37: Dampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d<br />
und Wasseraufnahmekoeffizient w üblicher<br />
WDVS-Putze<br />
26
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Gruppe II: Stoßeinwirkung aus geworfenen<br />
oder geschlagenen Gegenständen,<br />
im Regelfall unter 5 m Gebäudehöhe<br />
über Erdreichoberkante.<br />
Gruppe III: Eine Beanspruchung durch<br />
Stoßwirkung ist eher unwahrscheinlich<br />
– im Regelfall über 5 m Gebäudehöhe<br />
–; im Bereich der Balkone sollte<br />
Beanspruchungsgruppe II zugrunde<br />
gelegt werden.<br />
Diese Ergebnisse werden in den europäischen<br />
Zulassungen angegeben, nicht<br />
jedoch in den nationalen Zulassungen<br />
und sind ggf. beim Anbieter gesondert zu<br />
erfragen.<br />
In besonders stoßgefährdeten Bereichen,<br />
wie z.B. Hofdurchfahrten, kann die<br />
Stoßfestigkeit durch die Anordnung einer<br />
zweiten Glasgewebebewehrung erhöht<br />
werden.<br />
Veralgung<br />
Durch konstruktive Maßnahmen, wie z.B.<br />
durch<br />
– einen ausreichenden Dachüberstand<br />
– die Anordnung von Tropfkanten und<br />
– die Verhinderung von stehendem Wasser<br />
in Nischen und Rillen<br />
kann die Feuchtbeanspruchung und damit<br />
die Algengefährdung deutlich reduziert<br />
werden.<br />
Nach dem derzeitigen Stand der Technik<br />
lässt sich das Algen- bzw. Flechtenwachstum<br />
am wirkungsvollsten vermeiden, indem<br />
dem Putz Biozide beigefügt werden.<br />
Aktuell werden folgende alternative Lösungsansätze<br />
zur Vermeidung einer Veralgung<br />
untersucht:<br />
Einfärbung der Oberflächen mit dunklen<br />
Farben zur Erhöhung der Strahlungsenergiegewinne<br />
bei gleichzeitiger<br />
Erhöhung der Speichermasse bzw. der<br />
spezifischen Wärmespeicherkapazität<br />
(ggf. unter Nutzung latent wärmespeichernder<br />
Systeme).<br />
Putze bzw. Beschichtungssysteme<br />
mit mikroglatter hydrophober Oberfläche<br />
zur Minderung der Feuchtigkeitsaufnahme<br />
und einer möglichen<br />
Verschmutzung, z. B. durch hydrophobierend<br />
wirkende wasserdampfdiffusionsoffene<br />
Silikonharz-Beschichtungen<br />
mit Lotuseffekt. Über die Langzeitwirksamkeit<br />
der Anstrichsysteme mit Lotus-Effekt<br />
gibt es zur Zeit noch wenig<br />
Aussagen.<br />
infrarotreflektierende Beschichtungen,<br />
die durch eine geringere langwellige<br />
Emission die Strahlungswärmeabgabe<br />
in den Nachthimmel reduzieren und<br />
damit die Gefahr der Unterkühlung<br />
vermindern.<br />
Gestaltung<br />
Insbesondere bei Dickputzsystemen wird<br />
die gesamte Strukturvielfalt traditioneller<br />
Putzsysteme – vom Glattputz bis zum<br />
Rau- oder Kratzputz – angeboten. Bei der<br />
Verwendung von Glattputzen ist darauf<br />
hinzuweisen, dass bei gleicher Rissbreite<br />
Rissbildungen häufiger als optisch störend<br />
empfunden werden als bei raueren<br />
Putzstrukturen.<br />
Die große Palette der Farbvielfalt wird<br />
entweder mit einem durchpigmentierten<br />
Oberputz oder mit zusätzlichen Farbbeschichtungen<br />
erzielt. Um temperaturbedingte<br />
Zwangspannungen zu begrenzen,<br />
sollte der Hellbezugswert der Oberflächen<br />
20 nicht überschreiten und in den Flächen<br />
nicht zu stark differieren.<br />
Neu entwickelte Beschichtungen auf Mikrosilikonharzbasis<br />
führen zu einem Abperleffekt<br />
von Niederschlagswasser und damit<br />
zu einer verminderten Verschmutzungsgefahr.<br />
Des Weiteren sind keramische Bekleidungen<br />
oder Naturwerksteinbekleidungen<br />
zu nennen.<br />
4.2.7 Details<br />
Für Gebäudeecken oder Kanten von Fenster-<br />
bzw. Türleibungen können Eckschutzgewebe<br />
mit und ohne zusätzlich angearbeitete<br />
Kunststoff- oder Metallwinkel aus<br />
nicht rostendem Stahl verwendet werden<br />
(Bild 38).<br />
Gebäudedehnfugen der tragenden Konstruktion<br />
sind im WDVS durchgehend aufzunehmen<br />
(Bilder 39 und 40).<br />
Im Bereich von Anschlüssen an angrenzende<br />
Bauteile – wie zum Beispiel beim<br />
Blendrahmenanschluss – sind entweder<br />
spezielle, durch die Systemhersteller angebotene<br />
Profile zu verwenden oder es<br />
ist der Dämmstoff mit einem Fugendichtungsband<br />
zu hinterlegen und der Putz mit<br />
einem Kellenschnitt sauber zu trennen.<br />
Fenstersohlbänke sind darüber hinaus<br />
mit einer seitlichen Aufkantung sowie Unterschnitt<br />
im Leibungsbereich des WDVS<br />
anzuschließen. Dabei ist insbesondere bei<br />
Aluminium-Sohlblechen auf eine Schiebestoßausbildung<br />
zu achten, um eine zwängungsfreie<br />
Verformungsmöglichkeit zu<br />
gewährleisten.<br />
In Form von Verarbeitungsrichtlinien,<br />
technischen Merkblättern etc. werden<br />
durch die Systemanbieter eine Vielzahl<br />
bewährter Konstruktionsdetails herausgegeben,<br />
die über die Angaben der allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassung<br />
hinausgehen.<br />
Des Weiteren ist – im Hinblick auf die<br />
Vermeidung von Wärmebrücken – auf<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4108 und die wärmeschutztechnisch<br />
optimierten KS-Details<br />
zu verweisen [31].<br />
Eckprofil mit angearbeiteter<br />
Gewebebewehrung<br />
≥ 100 mm<br />
Überlappung der<br />
Bewehrung<br />
Bild 38: Kantenprofil mit werkseitig angearbeitetem<br />
Gewebestreifen<br />
KS-Mauerwerk<br />
Wärmedämmung<br />
Putzsystem<br />
Hinterfüllschnur<br />
Dichtstoff<br />
nach DIN 18540<br />
oder<br />
imprägniertes<br />
Dichtungsband<br />
Fugenprofil<br />
(nicht rostender<br />
Stahl)<br />
Bild 39: Dehnfugenausbildung mit Dichtstoff<br />
KS-Mauerwerk<br />
Wärmedämmung<br />
Putzsystem<br />
Fugenschlaufen-Profil<br />
mit angearbeiteter<br />
Gewebebewehrung<br />
Bild 40: Dehnfugenausbildung mit Dehnfugenprofil<br />
27
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
4.3 <strong>Kalksandstein</strong> mit hinterlüfteter<br />
Außenwandbekleidung<br />
4.3.1 Konstruktionsprinzip<br />
Hinterlüftete Außenwandbekleidungen<br />
(vorgehängte hinterlüftete Fassade, VHF)<br />
bestehen im Wesentlichen aus sieben<br />
Komponenten (Bild 42), die konstruktiv<br />
aufeinander abgestimmt sind:<br />
tragender Untergrund<br />
Verankerungselemente<br />
Unterkonstruktion<br />
Dämmstoffschicht<br />
Hinterlüftungsraum<br />
Verbindungs- und Befestigungselemente<br />
Bild 41: Vorgehängte Außenwandbekleidungen bieten interessante Gestaltungsmöglichkeiten.<br />
Bekleidung<br />
Über die Vorteile anderer außengedämmter<br />
Konstruktionen hinausgehend sind vorgehängte<br />
hinterlüftete Fassaden (VHF)<br />
insbesondere für das gute dampfdiffusionstechnische<br />
Verhalten sowie die Gestaltungsvielfalt<br />
durch die verschiedenartigsten<br />
Materialien der Bekleidung bekannt.<br />
Ein wesentliches Konstruktionsprinzip<br />
von vorgehängten hinterlüfteten Bekleidungen<br />
besteht in der zwängungsfreien<br />
Verformungsmöglichkeit sowohl von der<br />
Unterkonstruktion durch die Anordnung<br />
von Fest- und Gleitpunkten als auch von<br />
den Bekleidungselementen selbst.<br />
4.3.2 Entwicklung<br />
Hinterlüftete Außenwandbekleidungen<br />
sind in Form von kleinformatigen Schieferoder<br />
Holzschindel-Bekleidungen bereits<br />
seit dem Mittelalter bekannt. Zeugen dieser<br />
Bauweise finden wir beispielsweise in<br />
der Eifel, im Harz, in Thüringen und in Sachsen.<br />
Dabei sind bis heute die Deckungsbilder,<br />
wie die „Deutsche Deckung“, die<br />
„Wabendeckung“ oder die „Schablonendeckung“,<br />
traditionell überliefert.<br />
Bauprodukte unter Berücksichtigung der<br />
allgemeinen Hinweise der DIN 18516-1<br />
bzw. -3 [32] und nach dem in der Bauregelliste<br />
[21] bekannt gemachten technischen<br />
Regeln zu verwenden sind.<br />
Bei Bekleidungs- oder Fassadenelementen<br />
wird unterschieden zwischen:<br />
kleinformatig – bis 0,4 m² Fläche und<br />
bis 5,0 kg Eigenlast (lfd. Nr. 2.1 der<br />
Bauregelliste C, [2])<br />
brettformatig – bis 0,3 m Breite, bis<br />
5,0 kg Eigenlast und Unterstützungsabstände<br />
durch die Unterkonstruktion<br />
bis 0,8 m (lfd. Nr. 2.1 der Bauregelliste<br />
C, [21])<br />
KS-Mauerwerk<br />
Verankerungselemente<br />
Festpunkthalter<br />
thermische Entkopplung<br />
Dämmstoffschicht<br />
Verbindungselemente<br />
Gleitpunkthalter<br />
Insbesondere bei Gebäuden mit hohem<br />
Gestaltungswert gewinnen hinterlüftete<br />
vorgehängte Fassaden zunehmend an<br />
Bedeutung.<br />
4.3.3 Baurechtliche Regelung<br />
Die hinterlüftete Außenwandbekleidung ist<br />
ein mit der tragenden Wand mechanisch<br />
verbundenes System, dessen einzelne<br />
Unterkonstruktion<br />
Hinterlüftungsraum<br />
Befestigungselemente<br />
Bekleidung<br />
Bild 42: Konstruktionselemente von vorgehängten hinterlüfteten Außenwandbekleidungen<br />
28
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Die Verankerungselemente bestehen in<br />
der Regel aus einer bauaufsichtlich zugelassenen<br />
Dübel/Schraubenkombination.<br />
Die Dübel können aus Kunststoff oder<br />
Edelstahl gefertigt sein. Zulässig ist auch<br />
der Einsatz von Injektionsankern.<br />
Zur Vermeidung von punktuellen Wärmebrücken<br />
ist zwischen Wandhaltern und Verankerungsgrund<br />
eine thermische Trennung<br />
vorzusehen (Bilder 42 und 45).<br />
Bild 43: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern kombiniert<br />
mit vorgehängter hinterlüfteter Fassade.<br />
großformatig – die weder die Bedingungen<br />
für klein- noch für brettformatige<br />
Elemente erfüllen (allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassung oder Normen)<br />
Die Unterkonstruktion als statisches Bindeglied<br />
zwischen Verankerungsgrund und<br />
Bekleidungselement bedarf eines objektbezogenen<br />
statischen Nachweises entsprechend<br />
DIN 18 516-1 und den in der<br />
Bauregelliste A, Teil 1 bekannt gemachten<br />
technischen Regeln.<br />
Für niet- und schraubenartige Verbindungen<br />
und Befestigungen sind gemäß<br />
Bauregelliste A, Teil 2, lfd. Nr. 2.17 [21]<br />
allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse<br />
erforderlich. Alle anderen Verbindungsoder<br />
Befestigungsarten bedürfen einer<br />
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
oder einer Zustimmung im Einzelfall.<br />
Für Verankerungselemente (Dübel) sind<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen<br />
erforderlich.<br />
Dämmstoffe sind entsprechend den technischen<br />
Regeln (Bauregelliste A, Teil 1) zu<br />
verwenden.<br />
4.3.4 Komponenten<br />
Tragender Untergrund<br />
Der tragende Untergrund dient der Verankerung<br />
der Unterkonstruktion. In den allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
Bild 44: Direkte Verankerung von Naturwerksteinbekleidungen,<br />
Beispiel<br />
der Verankerungselemente (Dübel) ist der<br />
zulässige Verankerungsgrund mit Angabe<br />
der zulässigen Dübelkräfte für jeden Dübeltyp<br />
angegeben. Wände aus KS-Mauerwerk<br />
erweisen sich dabei wegen der hohen Festigkeit<br />
als sehr guter Verankerungsgrund<br />
und führen damit zu wirtschaftlich günstigen<br />
Systemlösungen.<br />
An die Ebenheit des Untergrunds werden<br />
bei VHF deutlich geringere Anforderungen<br />
als bei Wärmedämm-Verbundsystemen<br />
(WDVS) gestellt, da die Verankerungselemente<br />
so konstruiert sind, dass auch<br />
ein größerer Toleranzausgleich einfach<br />
möglich ist. Ein Vorteil, der wegen der<br />
handwerklich leicht zu gewährleistenden<br />
Ebenheit von <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
nicht ausgenutzt werden muss.<br />
Verankerungselemente<br />
Verankerungselemente sind Teile, die die<br />
Unterkonstruktion in der Wand mechanisch<br />
verankern. Sofern keine Unterkonstruktion<br />
vorhanden ist, werden die Bekleidungselemente<br />
unmittelbar in der Wand verankert<br />
(Bild 44).<br />
Aluminium<br />
PVC-hart<br />
Wärmedämmung<br />
Die Wärmedämmung soll zukünftig bei<br />
vorgehängten hinterlüfteten Fassaden<br />
mit nicht brennbaren Dämmstoffen nach<br />
DIN 4102 (Baustoffklasse A) erfolgen – in<br />
der Regel mit unkaschierten oder vlieskaschierten<br />
Dämmstoffen aus Mineralfasern<br />
mit Wärmeleitfähigkeiten zwischen 0,035<br />
W/(m·K) und 0,040 W/(m·K). Sie müssen<br />
dem Anwendungstyp WAB nach DIN V<br />
4108-10 entsprechen und durchgehend<br />
Wasser abweisend ausgerüstet sein.<br />
Eine werkseitige Kaschierung der Dämmstoffplatten<br />
mit einem diffusionsoffenen<br />
Glasvlies dient zum einen als zusätzlicher<br />
Witterungsschutz während der Bauphase,<br />
zum anderen wird durch ein schwarzes<br />
Glasvlies erreicht, dass bei Bekleidungen<br />
mit offenen Fugen der Dämmstoff optisch<br />
nicht erkennbar ist.<br />
Die Verlegung der Dämmplatten erfolgt<br />
grundsätzlich dicht gestoßen im Verband<br />
(Bild 46). Dabei muss die Wärmedämmung<br />
auch an angrenzende Bauteile und insbesondere<br />
an die Unterkonstruktion dicht<br />
angepasst werden, um Wärmebrücken zu<br />
minimieren. Hohlräume zwischen Dämmschicht<br />
und Untergrund müssen vermieden<br />
werden, um eine Hinterströmung durch die<br />
kalte Außenluft zu verhindern.<br />
Dämmstoffe aus Mineralfaser werden<br />
überwiegend mechanisch mit Kunststoff-<br />
d 1 d 1<br />
Aluminium PUR-Ummantelung<br />
8 40 100 8 40 100<br />
Bild 45: Maßnahmen zur Minimierung des Wärmebrückeneinflusses von Wandhaltern (aus [33])<br />
d 2<br />
d 2<br />
29
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Bild 46: Anordnung von Dämmstoffhaltern<br />
Bild 47: Dämmstoffhalter mit Tiefenanschlag<br />
Dämmstoffhaltern befestigt. Dabei sind<br />
im Mittel fünf Dämmstoffhalter pro m²<br />
entsprechend Bild 46 zu setzen.<br />
Um eine unzulässige Komprimierung der<br />
Dämmstoffdicke am Befestigungspunkt<br />
zu verhindern, sind vorzugsweise Dämmstoffhalter<br />
mit Tiefenanschlag einzusetzen<br />
(Bild 47). Mineralfaserdämmstoffplatten<br />
mit dem Bezeichnungsschlüssel TR1<br />
nach DIN V 4108-10 [4], die somit eine<br />
Mindestabreißfestigkeit von 1 kN/m² aufweisen<br />
(früher Anwendungstyp WV nach<br />
DIN 18165-1), können bei tragfähigem<br />
Untergrund auch mit Bauklebern vollflächig<br />
fixiert werden. Dämmplatten geringerer<br />
Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene<br />
(früher Anwendungstyp W nach DIN<br />
18165-1) sind für eine ausschließliche<br />
Klebemontage nicht geeignet.<br />
In geringerem Umfang kamen früher auch<br />
Polystyrol-Hartschaumplatten (EPS) zur<br />
Anwendung. Da diese Dämmplatten grundsätzlich<br />
nur schwer entflammbar (Baustoffklasse<br />
B1) nach DIN 4102 sind, ist deren<br />
Verwendung bei VHF zukünftig nicht mehr<br />
zulässig.<br />
Bei der Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
der Außenwandkonstruktion<br />
ist bei VHF der Einfluss der punktuellen<br />
Wärmebrücken im Bereich der Verankerungspunkte<br />
zu berücksichtigen [34]. Dieser<br />
Einfluss kann durch wärmedämmende<br />
Unterlagscheiben aus geschlossenzelligem<br />
PVC-hart oder PUR-Ummantelungen<br />
(Bild 45) minimiert werden.<br />
Neue Entwicklungen von Vakuum-Dämmstoff-Panelen<br />
(VIP) 7) die eine äußerst geringe<br />
Wärmeleitfähigkeit von λ R<br />
= 0,006<br />
W/(m·K) aufweisen, werden zukünftig zu<br />
einer weiteren Reduzierung der Konstruktionsdicke<br />
und damit zu einem Nutzflächengewinn<br />
führen.<br />
Unterkonstruktionen<br />
Die Unterkonstruktion ist das statische<br />
Bindeglied zwischen Verankerungsgrund<br />
und Bekleidung. Sie ist standsicher mit<br />
dem Bauwerk verbunden und übernimmt<br />
alle auftretenden Belastungen aus Eigengewicht,<br />
Windsog und -druck auf.<br />
Unterkonstruktionen werden aus Metall (in<br />
der Regel Aluminium oder in seltenen Fällen<br />
Edelstahl) oder aus Holz hergestellt.<br />
Die Unterkonstruktion wird nach dem Verankerungsgrund,<br />
der gewählten Bekleidung<br />
und ihren Formaten sowie den zu<br />
erwartenden Gewichten bemessen.<br />
Wesentliches Konstruktionsprinzip von<br />
Metall-Unterkonstruktionen ist die zwängungsfreie<br />
Verformungsmöglichkeit, die<br />
durch die Ausbildung von Fest- und Gleitpunkten<br />
gewährleistet ist (Bild 48). Eine<br />
weitere Ausführungsvariante einer Metall-<br />
Unterkonstruktion ist die Montage der<br />
Tragschiene mit Hilfe von Abstandsdübeln<br />
entsprechend Bild 49. Bei Holz-Unterkonstruktionen<br />
werden sowohl Zweifach-, als<br />
auch Dreifachlattungen ausgeführt (vgl.<br />
Bild 50).<br />
Verbindungen<br />
Bei Unterkonstruktionen aus Metall ist die<br />
Verwendung von nietartigen Verbindungen<br />
zu empfehlen, da sich damit Gleitpunkte<br />
nachprüfbar setzen lassen.<br />
Bei Holzunterkonstruktionen sind schraubenartige<br />
Verbindungen anzuraten.<br />
Bekleidungselemente<br />
Als Bekleidungselemente werden eine<br />
Vielzahl von Werkstoffen angeboten, die<br />
im ihren gebräuchlichsten Anwendungen<br />
in Tafel 11 zusammengestellt sind.<br />
7)<br />
z.B. Fa. Variotec<br />
Befestigungselemente<br />
Die Befestigung der Bekleidungselemente<br />
erfolgt in Abhängigkeit von dem Bekleidungsmaterial<br />
und dem Format.<br />
Holzbekleidungen werden u.a. als Holzschalungen<br />
ausgeführt. Übliche Schalungsarten<br />
sind dabei die Deckel-, Stülpoder<br />
Profilbrettschalung (Bilder 51 bis 53<br />
Bild 48: Aluminium-Unterkonstruktion mit Wandhaltern<br />
Unterkonstruktion: Holz<br />
Dämmstoff: Mineralfaser<br />
senkr. Schnürabstand<br />
5 mm<br />
Überdeckung<br />
Festpunkt<br />
Dübel im<br />
Rundloch<br />
Gleitpunkt<br />
Dübel im<br />
Langloch<br />
Bild 49: Aluminium-Unterkonstruktion mit Abstandsdübeln<br />
Bild 50: Holz-Unterkonstruktion, hier: Zweifachlattung<br />
mit kleinformatiger Bekleidung in Rhombus-Schablonen-Deckung:<br />
150<br />
waager. Schnürabstand<br />
30
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
aus [35]), die mit Schraubnägeln aus nicht<br />
rostendem Stahl zu befestigen sind.<br />
Kleinformatige Bekleidungen aus Schiefer-<br />
oder Faserzementplatten werden insbesondere<br />
in traditionellen Deckungsbildern<br />
mit Schraubnägeln oder Schrauben<br />
befestigt (Bild 50). Andere Varianten sind<br />
die Hakenbefestigung (Bild 54) von kleinformatigen<br />
Bekleidungen.<br />
Großformatige Elemente – z.B. aus Faserzement<br />
– werden als sichtbare Befestigung<br />
z.B. durch Nieten an der Unterkonstruktion<br />
befestigt (Bild 55). Dabei werden zur<br />
zwängungsfreien Befestigung für eine<br />
zentrische Nietanordnung die Faserzementplatten<br />
und die Unterkonstruktion<br />
mit einem Stufenbohrer vorgebohrt, damit<br />
eine zwängungsfreie Verschieblichkeit aus<br />
hygrothermischen Verformungen der Bekleidung<br />
möglich ist. Nicht sichtbare Befestigungen<br />
sind mit Hinterschnittdübeln<br />
möglich (Bild 56).<br />
Großformatige Faserzement-Wellplatten<br />
können in vertikaler oder horizontaler Verlegung<br />
durch Holzschrauben mit Pilzdichtungen<br />
an Holzunterkonstruktionen befestigt<br />
werden (Bilder 57 und 58).<br />
Naturwerksteinbekleidungen werden in der<br />
Regel mit eingemörtelten Tragankern ohne<br />
Unterkonstruktion direkt verankert (Bild<br />
39). Dabei wird das Eigengewicht der Platte<br />
durch die eingemörtelten Ankerdorne am<br />
unteren Plattenende aufgenommen. Die<br />
Ankerdorne am oberen Plattenende dienen<br />
zur anteiligen Windsog- und Winddrucksicherung<br />
und bieten durch den zusätzlichen<br />
Einbau von Gleithülsen eine ausreichende<br />
zwängungsfreie Verformungsmöglichkeit<br />
der Naturwerksteinplatte bei hygrothermischen<br />
Wechselbeanspruchungen.<br />
Bei anderen Varianten mit Unterkonstruktion<br />
werden sowohl sichtbare Befestigungen<br />
(Bild 59) als auch nicht sichtbare Befestigungen<br />
mit Profilstegen (Bild 60) oder<br />
Spreiz- oder Hinterschnittdübeln. Mit Hilfe<br />
dieser Spreiz- oder Hinterschnittdübel, die<br />
für den entsprechenden Anwendungsfall<br />
bauaufsichtlich zugelassen sein müssen,<br />
werden Agraffen oder Befestigungsklammer<br />
auf der Plattenrückseite befestigt (Bild<br />
61), die dann in die Unterkonstruktion eingehängt<br />
werden.<br />
Tafel 11: Bekleidungsmaterialien<br />
Werkstoff der Bekleidung<br />
kleinformatige<br />
Anwendung<br />
großformatige<br />
Anwendung<br />
brettformatige<br />
Anwendung<br />
Aluminiumtafeln – X –<br />
Aluminiumverbundplatten – X –<br />
Kupfer – X –<br />
Titanzink<br />
walzblank oder vorbewittert<br />
– X –<br />
Naturwerksteinplatten – X –<br />
Schieferplatten X – –<br />
Keramikplatten X X –<br />
Tonstrangplatten X – –<br />
Faserzementplatten X X X<br />
Faserzement-Wellplatten – X –<br />
Holzzementplatten – X X<br />
Harzkompositplatten,<br />
faserverstärkt<br />
X X X<br />
Hochdruck-Schichtpresstoffplatten X X X<br />
Verbundelemente – X –<br />
Bild 51: Deckelschalung<br />
Eine entsprechende nicht sichtbare Befestigung<br />
wird auch für keramische Bekleidungen<br />
angeboten, bei denen entsprechende<br />
keramische Befestigungspunkte<br />
auf der Rückseite aufgesintert sind.<br />
Bild 52: Stülpschalung<br />
Bild 53: Profilbrettschalung<br />
31
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Montage<br />
ohne<br />
Nietsetzlehre<br />
Festpunkt<br />
Dämmschicht<br />
Gleitpunkt<br />
Montage<br />
mit<br />
Nietsetzlehre<br />
Bild 54: Hakenbefestigung von kleinformatiger Bekleidung<br />
Bild 55: Sichtbare Nietbefestigung von großformatiger Bekleidung<br />
Die Befestigung der kleinformatigen<br />
Tonstrangplatten erfolgt mit besonderen<br />
Plattenhaltern auf einer systemgebundenen<br />
Unterkonstruktion (Bild 62).<br />
Metallbekleidungen, die in der Regel kassettenförmig<br />
profiliert (Bild 63) sind, um ihre<br />
Steifigkeit zu erhöhen, werden mit Nieten<br />
oder häufig auch hängend befestigt. Dabei<br />
werden sowohl sichtbare als auch nicht<br />
sichtbare Varianten (Bild 64) angeboten.<br />
Die oberen Befestigungspunkte dienen zur<br />
Aufnahme des Eigengewichts sowie der<br />
anteiligen Windlasten, die unteren nur zur<br />
Aufnahme der anteiligen Windbelastung.<br />
Durch die hängende Befestigung ist eine<br />
zwängungsfreie Verformungsmöglichkeit<br />
der Kassettenelemente gewährleistet.<br />
Um eine störende Geräuschentwicklung<br />
infolge Reibung bei Temperaturlängenänderungen<br />
zu vermeiden, sind die Einhängebolzen<br />
mit einer Kunststoffbeschichtung<br />
auszuführen.<br />
Darüber hinaus werden Befestigungsvarianten<br />
angeboten, die gleichzeitig bestimmendes<br />
Gestaltungselemente der Fassaden<br />
sein können (Bild 64).<br />
Bild 56: Nicht sichtbare Befestigung von großformatiger<br />
Bekleidung mit Hinterschnittdübeln<br />
Bild 57: Vertikale Verlegung von Faserzement-Wellplatten<br />
32
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
50<br />
150<br />
2 3 4 3 2 1<br />
1 Wellplatte<br />
2 Lüftungskamm<br />
3 Distanzstreifen<br />
4 Fugenblech aus Aluminium, beschichtet<br />
Bild 58: Horizontale Verlegung von Faserzement-Wellplatten<br />
Bild 59: Befestigung von Tonstrangplatten<br />
Bild 60: Sichtbare Schraubbefestigung von Naturwerksteinbekleidungen<br />
Bild 61: Nicht sichtbare Befestigung mit Profilstegen<br />
Bild 62: Nicht sichtbare Befestigung in den Bekleidungsplatten<br />
mit Hinterschnittdübeln<br />
ca. 30 mm<br />
Bild 63: Aluminium-Kassetten mit Nietbefestigung<br />
33
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Tafel 12: Brandschutzanforderungen an die Komponenten von hinterlüfteten Außenwandbekleidungen<br />
Bauteil Erforderliche Baustoffklasse nach DIN 4102<br />
n ≤ 1 Vollgeschosse<br />
n ≥ 1 Vollgeschosse<br />
< Hochhäuser<br />
Hochhäuser<br />
sichtbar befestigt<br />
Bekleidung B2 B1 A<br />
34<br />
System<br />
Dicke des<br />
Systems<br />
[cm]<br />
Dicke der<br />
tragenden<br />
Wand<br />
[cm]<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
Verankerungselemente<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15<br />
1)<br />
12 Gegen die Verwendung – von B2-Baustoffen 0,27 für 0,30 stabförmige<br />
ʺ 31,5 17,5 Unterkonstruktionen – bestehen 0,26 keine Bedenken, 0,30 wenn<br />
verdeckt befestigt Zwischenraum Bekleidung – Dämmung nicht > 4 cm und<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
Fenster- und Türleibung mit A-Baustoffen abgeschottet sind<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
Bild 64: Aluminium-Kassetten mit ʺ hängender 35,5 Befestigung 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 – 0,17 0,19<br />
4.3.5 Eigenschaften<br />
1055-4 verzichtet werden kann, wenn eine<br />
dauerhafte – vertikale 0,16 Windsperre 0,19 im<br />
ʺ 39,5 17,5 – 0,16 0,19<br />
Standsicherheit ʺ 42 20<br />
Der Nachweis der Standsicherheit ʺ 35 11,5 wird Bereich 10 der 0,22 Gebäudekanten 0,29 (Bild 0,33 65) ein<br />
entsprechend den oben ʺ 38,5genannten<br />
15 Hinterströmen 0,22 verhindert. 0,29 0,32<br />
Baubestimmungen erbracht. ʺ 41 Für die 17,5 Unterkonstruktion<br />
0,22 0,29 0,32<br />
wird eine ʺ objektbezogene<br />
43,5 20<br />
Bemessung erforderlich. ʺ 37Diese bieten 11,5<br />
Eine Zwangsbeanspruchung 0,22 0,29 aus 0,32behin-<br />
derter 12 hygrothermischer 0,19 0,25Verformung 0,28 wird<br />
Systemanbieter von Unterkonstruktionen<br />
ʺ 40,5 15 durch das Konstruktionsprinzip 0,19 0,25 0,28 der zwängungsfreien<br />
Verformung ausgeschlos-<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
vielfach als Serviceleistungen an.<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
sen.<br />
Dämm-<br />
UnterkonstruktionU [W/(m 2·K)] B2 B2 1) Beschreibung<br />
2) A<br />
schicht-<br />
dicke<br />
λ R [W/(m·K)]<br />
(Aufbau)<br />
Wärmedämmung A 3) A 3) A 3)<br />
[cm] 0,025 2) 0,035 0,040<br />
[cm] [cm] 0,022 1) 0,032 0,035<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
31,5 10 – – 0,30<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
17,5 – 0,30 Einschalige 0,34 KS-Außenwand mit hinterlüfteter<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
Außenwandbekleidung<br />
33,5<br />
20<br />
12 –<br />
–<br />
–<br />
0,30<br />
0,26<br />
0,34<br />
1 cm Innenputz<br />
und hinterlüfteter<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
Bekleidung<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
37,5 16 – – 0,20 17,5 cm KS-Außenwand,<br />
Aufbau:<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
RDK 1,8 2)<br />
Wärmedämmstoff<br />
Innenputz 3) Typ WAB<br />
1 cm<br />
nach<br />
(λ<br />
20 – 0,26 0,29<br />
R<br />
=<br />
DIN<br />
0,70)<br />
V 4108-10<br />
41,5 20 – – 0,16 2 cm Hinterlüftung<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
46,5 25 – – 0,13<br />
Fassadenbekleidung<br />
Wärmedämmstoff<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
(Dicke nach Art der Bekleidung)<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
20 – 0,21 0,24<br />
51,5 30 – – 0,11<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung 29 24der stofflichen 5 Eigenschaften – und in 0,55 Abhängigkeit 0,61 von der Konstruktion<br />
Einschaliges<br />
alle<br />
KS-Kellermauerwerk<br />
genormten oder bauaufsichtlich<br />
mit<br />
zugelassenen Dämmstoffe verwendet 35 werden, 30 z.B. Hartschaumplatten, – Mineralwolleplatten. 0,53 0,59<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
1) 41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1465<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
2)<br />
Bei anderen Dicken oder RDK 32ergeben sich 24nur geringfügig 8 andere U-Werte. – 0,37 0,42 Aufbau:<br />
3)<br />
Nach DIN 18351 dürfen nur 38 Mineralwolle-Dämmstoffplatten 30 eingesetzt – werden. 0,37 0,41<br />
KS-Außenwand mit der<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten 4)<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
KS-Thermohaut<br />
A 4) (KS mit Wärmedämm-Verbundsystem A 4) nach A 4)<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
2)<br />
Aufbau: Nach der BAYBO ist die Holzunterkonstruktion bis 30 m<br />
Gebäudehöhe einsetzbar<br />
Innenputz 3)<br />
Gilt nicht 1 für cm Halteelemente (λ R<br />
= 0,70) von Dämmschichten<br />
4)<br />
KS-Außenwand Gilt nicht für bauaufsichtlich mit der Rohdichteklasse zugelassene Dübelsysteme 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ R<br />
= 0,70)<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten 4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
Bei großformatigen Bekleidungselementen<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ist ggf. bei der Biegebemessung der Brandschutz<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,24<br />
punktgestützten Platte aus ʺ 47,5Windsog 20 die An die Baustoffklassen 0,16 0,22der Einzelkomponenten<br />
0,24<br />
Nachgiebigkeit der Unterkonstruktion ʺ 41 11,5 zu<br />
16 3) werden 0,14 die Anforderungen 0,20 0,22 nach<br />
berücksichtigen. ʺ 44,5 15 Tafel 12 gestellt. 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
Untersuchungen im Windkanal ʺ 49,5 und 20in situ<br />
Brandschutztechnische 0,14 0,19Untersuchungen<br />
0,22<br />
zeigten, dass auf den ʺ Ansatz 38 erhöhter 11,5 zeigen, 10 dass 0,23die Kunststoffdämmstoff-<br />
0,31 0,35<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
Wind-Soglasten im Randbereich nach DIN halter im Brandfall zu einer nur geringen mit Wärmedämmung<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
Bild 65: Vertikale und Windsperre Luftschicht im Bereich von Gebäudekanten<br />
zur Reduzierung der Windsoglasten im<br />
Aufbau:<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
Innenputz Randbereich 1 cm [33] (λ<br />
ʺ 40 11,5 12 3) 0,19 0,26 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Tafel 13: U-Werte von einschaligen ʺ 43,5 KS-Außenwänden 15 mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
0,19 0,26 0,29<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
Dicke der<br />
Dämmplatten<br />
Dicke ʺ 48,5des<br />
20 U 0,19 [W/(m²·K)] 0,26 0,29<br />
Dämmschicht<br />
Beschreibung<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
Systems<br />
[W/(m·K)]<br />
(Aufbau)<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
Belüftungsspalt
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Bild 66: VHF mit großformatigen Faserzementplatten<br />
Fotos: Eternit<br />
Energiefreisetzung führen und zu keiner<br />
Brandausbreitung beitragen. Deshalb wird<br />
für Dämmstoffhalter nicht die Baustoffklasse<br />
A nach DIN 4102 [2] gefordert.<br />
Wärmeschutz<br />
Bei hinterlüfteten Außenwandbekleidungen<br />
können sämtliche – auch zukünftige – Anforderungen<br />
an den Wärmeschutz in besonderer<br />
Weise erfüllt werden, da durch<br />
die Dimensionierung der Verankerungselemente<br />
jede beliebige Wärmedämmstoffdicke<br />
eingesetzt werden kann. Darüber<br />
hinaus werden Dämmstoffe mit der<br />
günstigen Wärmeleitfähigkeit λ = 0,035<br />
W/(m·K) angeboten.<br />
Im Hinblick auf den sommerlichen Wärmeschutz<br />
erweisen sich KS-Außenwände mit<br />
hinterlüfteten Außenwandbekleidungen bekannter<br />
Maßen besonders günstig, da es<br />
sich um eine hinterlüftete Konstruktion mit<br />
einer außen liegenden Wärmedämmung<br />
und einer innen liegenden hohen speicherfähigen<br />
Masse handelt.<br />
Schallschutz<br />
Umfangreiche Eignungsprüfungen an<br />
Außenwandsystemen mit vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassaden zeigen, dass mit<br />
größer werdenden Dicken der Wärmedämmung<br />
und mit wachsender Masse der vorgehängten<br />
Fassade die Schalldämmung<br />
steigt.<br />
In Tafel 14 sind die Untersuchungsergebnisse<br />
unterschiedlicher Fassadenbekleidungen<br />
auf einem 24 cm dicken<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk (einseitig verputzt)<br />
angegeben, das ohne zusätzliche<br />
Bekleidung ein Schalldämm-Maß von R w<br />
=<br />
54 dB aufweist.<br />
Es zeigt sich, dass sich eine Verbesserung<br />
des Schalldämmmaßes zwischen 6 und<br />
12 dB ergibt. In keinem Fall wurde eine<br />
Tafel 14: Untersuchungsergebnisse der Schalldämmung vorgehängter hinterlüfteter Fassaden nach DIN 52210,<br />
Prüfstand 52210-P-W nach [36] (Grundkonstruktion: 24 cm <strong>Kalksandstein</strong>, RDK 2,0 mit R w<br />
= 54 db), einseitig<br />
verputzt<br />
Nr. Fassadenbekleidung Fugen<br />
Material<br />
Formate<br />
[mm]<br />
Unterkonstruktion<br />
Mineralwolledämmung<br />
R w,P<br />
offen geschl. Alu Holz 6 cm 12 cm [dB]<br />
1<br />
X X X 62<br />
Faserzement,<br />
600 x 300<br />
4,5 mm<br />
2 X X X 64<br />
3<br />
X X X 62<br />
Faserzement,<br />
2500 x 1110<br />
8 mm<br />
4 X X X 62<br />
7<br />
X X X 60<br />
Keramik, 8 mm 592 x 592<br />
8 X X X 63<br />
9<br />
200 x 390 X X X *) 64<br />
5 Aluminium-<br />
X X X 62<br />
Sandwich, 2513 x 1120<br />
6 4 mm<br />
X X X 62<br />
Tonstrangplatten<br />
10 Aluminium, 630 x 4480 X X X 66<br />
bandbeschichtet,<br />
11 2 mm 1228 x 4480 X X X 64<br />
*)<br />
8 cm Dämmstoffdicke<br />
Verschlechterung des Schalldämm-Maßes<br />
festgestellt.<br />
Feuchteschutz<br />
Außenwandkonstruktionen mit vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassaden erweisen<br />
35
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
sich im Hinblick auf den Tauwasserschutz<br />
als besonders günstig, da der Dampfdiffusionswiderstand<br />
nach außen abnimmt und<br />
die das Bauteil durchdringende Feuchtigkeit<br />
im Belüftungsraum durch die vorbeistreichende<br />
Luft schadensfrei abgeführt<br />
werden kann. Auch im Hinblick auf die<br />
Austrocknung von Baufeuchte sind hinterlüftete<br />
Bekleidungen besonders positiv<br />
zu bewerten.<br />
40 mm 20 mm<br />
offene Fuge<br />
10 mm<br />
Bekleidung<br />
Nagel<br />
(Befestigungsmittel)<br />
überdeckte Fuge<br />
Nach DIN 18516-1 ist eine Mindestbreite<br />
des Belüftungsraum von 2 cm ausreichend,<br />
die örtlich auf 5 mm reduziert<br />
werden darf. Bei der Ausbildung von offenen<br />
Fugen zwischen den Bekleidungselementen<br />
sollte jedoch eine Mindestbreite<br />
von 4 cm eingehalten werden.<br />
An Kopf- und Fußpunkten der hinterlüfteten<br />
Fassade sind Be- und Entlüftungsöffnungen<br />
von 50 cm² je m Fassadenlänge<br />
anzuordnen. Diese können zusätzlich mit<br />
so genannten Insektengitter oder Ähnlichem<br />
gesichert werden.<br />
Witterungsschutz<br />
Der Witterungsschutz von VHF wird durch<br />
die Bekleidungselemente erbracht. Das<br />
hinter ein Bekleidungselement eindringende<br />
Niederschlagswasser darf keinen<br />
schädigenden Einfluss ausüben.<br />
Bei kleinformatigen Bekleidungen erfolgt<br />
der Witterungsschutz im Bereich der Fugen<br />
durch eine ausreichende Überdeckung<br />
(Bild 67). Bei großformatige Elementen<br />
können offene Fugen ausgeführt<br />
werden, sofern die Fugenbreite zwischen<br />
den Bekleidungselementen nicht breiter<br />
als 10 mm ist und der Abstand der Außenwandbekleidung<br />
zur Wärmedämmung<br />
40 mm beträgt. Die in den Belüftungsspalt<br />
eindringende Niederschlagsmenge<br />
ist dann von vernachlässigbarer Größenordnung.<br />
Bei Einsatz von hydrophobierten<br />
Mineralfaserdämmstoffen wird nämlich<br />
lediglich ein 3 bis 4 cm breiter Streifen<br />
im Fugenbereich bis zu einer Tiefe von<br />
ca. 1 mm durchfeuchtet. Diese Durchfeuchtung<br />
wird nach Beendigung der Regenperiode<br />
durch die den Belüftungsraum<br />
durchstreichende Luft in kurzer Zeit nach<br />
außen abgeführt, so dass die Mineralfaserdämmung<br />
austrocknet.<br />
Gebrauchstauglichkeit<br />
Zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit<br />
der Systeme werden insbesondere bei<br />
Bekleidungselementen eine Vielzahl von<br />
Untersuchungen mit klimatischer Wechselbeanspruchung<br />
– z.B. im Zulassungsverfahren<br />
– durchgeführt.<br />
Bild 67: Fugenausbildung bei hinterlüfteten Bekleidungen (aus [33])<br />
Bei der Kombination verschiedener Metalle<br />
ist durch konstruktive Maßnahmen<br />
die Entstehung von Kontaktkorrosion auszuschließen.<br />
Vorgehängte hinterlüftete Außenwandbekleidungen<br />
können entsprechend der<br />
örtlichen Beanspruchung abgestimmt gewählt<br />
werden, so dass auch ein sehr hoher<br />
Widerstand gegenüber Stößen gewährleistet<br />
ist. Im Hinblick auf andere Vandalismusschäden,<br />
z.B. in Form von Graffitis,<br />
ist auf [37] zu verweisen.<br />
Gestaltung<br />
Durch die Material- und Formvielfalt werden<br />
die großen Gestaltungsmöglichkeiten<br />
bestimmt. Zunehmend werden auch Kombinationen<br />
mit WDV-Systemen oder zweischaligem<br />
Mauerwerk angewandt.<br />
Darüber hinaus bieten VHF-Systeme die<br />
Möglichkeit, andere Elemente in der Fassade<br />
zu integrieren. So können z.B. Photovoltaikelemente<br />
(Bild 68) harmonisch in<br />
die Fassade eingepasst werden. Darüber<br />
hinaus können auch nicht sichtbare Blitzschutzeinrichtungen<br />
(unter Nutzung der<br />
vorhandenen Metall-Unterkonstruktion)<br />
ausgeführt werden [38].<br />
Ist der Einsatz von Photovoltaikelementen<br />
geplant, ist zu beachten, dass diese nach<br />
VOB C ATV DIN 18531 einer allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassung oder einer<br />
Zustimmung im Einzelfall bedürfen.<br />
4.3.6 Wirtschaftlichkeit<br />
Trotz höherer Investitionskosten erweisen<br />
sich vorgehängte hinterlüftete Fassaden<br />
aufgrund der hohen Dauerhaftigkeit, der geringen<br />
Wartungsintensität und der Möglichkeit<br />
ggf. einzelne Elemente einfach auszutauschen,<br />
als eine langfristig wirtschaftliche<br />
Lösung. Durch die Demontierbarkeit ist zusätzlich<br />
eine einfache Trennung der Materialien<br />
im Hinblick auf eine Wiederverwertung<br />
oder -verwendung gewährleistet.<br />
Bild 68: Kindergarten und Kindertagesstätte in Dohna – Fassadenkollektoren und vorgehängte Fassade in<br />
einem Farbton<br />
36
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Tafel 15: KS-Außenwandkonstruktionen für Wirtschaftsbauten, Beispiele<br />
Konstruktion Anwendungsbereich Beschreibung<br />
●1<br />
●1<br />
●1<br />
●1<br />
●1<br />
30<br />
30<br />
Einschalige KS-Außenwand<br />
innen: KS-Sichtmauerwerk (RDK 1,8),<br />
gestrichen<br />
außen: Oberfläche hydrophobierend<br />
imprägniert<br />
Stoßfugen knirsch oder<br />
vermörtelte Stoßfugen (Regenbremse)<br />
R‘ w<br />
= 55 dB<br />
U = 2,11 W/(m 2·K)<br />
Gebäude mit niedrigen<br />
Innentemperaturen, in<br />
geschützten Lagen,<br />
mit geringer Schlagregenbeanspruchung<br />
hoher Schallschutz<br />
Einschalige Außenwände aus frostwiderstandsfähigen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en mit vermörtelten<br />
Mörteltaschen sind z.B. zu empfehlen für<br />
landwirtschaftliche Gebäude mit Außenklimabedingungen<br />
in geschützter Lage mit geringer<br />
Schlagregenbeanspruchung.<br />
<br />
●2<br />
●2<br />
●2<br />
●2<br />
●2<br />
30<br />
30<br />
30<br />
17 5<br />
17 5<br />
Einschalige KS-Außenwand<br />
mit hinterlüfteter Bekleidung<br />
innen: KS-Sichtmauerwerk (RDK 2,0), Gebäude mit niedrigen<br />
gestrichen, Fugen raumseitig winddicht Innentemperaturen<br />
verspachtelt<br />
außen: hinterlüftete Bekleidung, z.B. aus hoher Regenschutz<br />
großformatigen, profilierten Leichtmetall- hoher Schallschutz<br />
Tafeln<br />
Die Fassadenbekleidung aus Holzschindeln,<br />
Faserzementplatten, Leichtmetallplatten o.Ä.<br />
bietet Schutz vor Witterungseinflüssen sowie<br />
viele Möglichkeiten einer modernen Fassadengestaltung<br />
und ist z.B. zu empfehlen für<br />
landwirtschaftliche Gebäude mit Außenklimabedingungen.<br />
●3<br />
●3<br />
●3<br />
●3<br />
●3<br />
●4<br />
●4<br />
●4<br />
●4<br />
●4<br />
●5<br />
●5<br />
●5<br />
●5<br />
●5<br />
17 5<br />
17 5<br />
17 5<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5<br />
17 5<br />
15<br />
11 5 15<br />
11 5<br />
17 5 15<br />
11 5<br />
17 5 15<br />
11 5<br />
17 5 15<br />
11 5<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
17 5 15<br />
R‘ w<br />
= 50 dB<br />
U = 2,26 W/(m 2·K)<br />
Einschalige KS-Außenwand mit hinterlüfteter<br />
Bekleidung und Wärmedämmung<br />
Beheizte Gebäude,<br />
konstante Temperatur-<br />
und Feuchtebedingungen<br />
innen: KS-Sichtmauerwerk (RDK 2,0),<br />
gestrichen, Fugen raumseitig winddicht<br />
verspachtelt<br />
außen: hinterlüftete Bekleidung, z.B. aus<br />
Leichtmetall-Tafeln<br />
Dämmschicht: Mineralwolle-Platten<br />
R‘ w<br />
= 50 dB<br />
U = 0,21 W/(m 2·K)<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Beheizte Gebäude,<br />
konstante Temperatur-<br />
und Feuchtebedingungen<br />
innen: KS-Sichtmauerwerk,<br />
gestrichen<br />
außen: Sichtmauerwerk aus<br />
KS-Verblendern (RDK 2,0), imprägniert,<br />
Dämmschicht<br />
R‘ w<br />
= 61 dB<br />
U = 0,22 W/(m 2·K)<br />
KS-Thermohaut (Einschalige<br />
KS-Außenwand mit WDVS)<br />
hoher Wärmeschutz<br />
hoher Regenschutz<br />
hoher Schallschutz<br />
hoher Wärmeschutz<br />
hoher Regenschutz<br />
hoher Schallschutz<br />
innen: KS-Sichtmauerwerk (RDK 2,0), Beheizte Gebäude,<br />
gestrichen<br />
konstante Temperaturaußen:<br />
Thermohaut mit<br />
und Feuchtebedingungen<br />
Putzbeschichtung<br />
hoher Wärmeschutz<br />
hoher Regenschutz<br />
R‘ w<br />
= 50 dB hoher Schallschutz<br />
U = 0,22 W/(m 2·K)<br />
Einschalige Außenwände mit hinterlüfteter<br />
Bekleidung und Wärmedämmung bieten sehr<br />
hohen Wärmeschutz bei gleichzeitig hohem<br />
Schall- und Regenschutz und sind zu empfehlen<br />
für Gebäude mit hohen Innentemperaturen<br />
und/oder mit steuerbaren raumklimatischen<br />
Anforderungen.<br />
<br />
Zweischalige Außenwände bieten sehr hohen<br />
Wärmeschutz bei gleichzeitig hohem Schallund<br />
Regenschutz und sind zu empfehlen für<br />
Gebäude mit hohen Innentemperaturen, vorzugsweise<br />
Wohngebäude.<br />
Außenwände mit Wärmedämmung und Putzbeschichtung<br />
bieten sehr hohen Wärmeschutz bei<br />
gleichzeitig hohem Schall- und Regenschutz und<br />
sind zu empfehlen für Gebäude mit hohen Innentemperaturen,<br />
vorzugsweise Wohngebäude.<br />
<br />
37
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
5. EINSCHALIGES KS-MAUERWERK OHNE<br />
WÄRMEDÄMMUNG<br />
≥ 2 cm ≥ 2 cm<br />
5.1 Konstruktionsübersicht<br />
Bei Gebäuden mit niedrigen Innentemperaturen<br />
oder Bauwerken ohne Anforderungen<br />
an den Wärmeschutz – wie z.B.<br />
Wirtschafts- und Industriegebäude oder<br />
landwirtschaftliche Bauten – können einschalige<br />
KS-Außenwände ohne Wärmedämmung<br />
eingesetzt werden. Einschalige<br />
Außenwände ohne Wärmedämmung haben<br />
neben den Anforderungen an die Standsicherheit<br />
insbesondere die Funktion des<br />
Witterungsschutzes. Dabei kann zwischen<br />
folgenden Konstruktionen unterschieden<br />
werden:<br />
verputzte einschalige KS-Außenwände<br />
3 DF 2 DF 4 DF (240) 2 DF<br />
2 DF 3 DF 2 DF<br />
/ 2 / 2 / 2<br />
1 1 1<br />
31 cm 37,5 cm<br />
Bild 69: Ausführungsbeispiele für einschaliges Verblendmauerwerk<br />
2 DF<br />
4 DF<br />
(240)<br />
unverputzte einschalige KS-Außenwände<br />
(einschaliges KS-Verblendmauerwerk)<br />
5.2 Eigenschaften<br />
Bei verputzten einschaligen Außenwänden<br />
können <strong>Kalksandstein</strong>e nach DIN V 106<br />
verwendet werden, da der Witterungsschutz<br />
durch den Außenputz erfüllt wird. Der Außenputz<br />
ist bei hoher Schlagregenbeanspruchung<br />
Wasser abweisend einzustellen.<br />
Bei einschaligem KS-Verblendmauerwerk<br />
(Bild 69) wird der Witterungsschutz durch<br />
die außen liegende Steinreihe und die<br />
Schalenfuge bestimmt. Nach DIN 1053-1<br />
muss jede Mauerschicht mindestens zwei<br />
Steinreihen gleicher Höhe aufweisen, zwischen<br />
denen eine durchgehende, schichtweise<br />
versetzte, hohlraumfrei vermörtelte,<br />
20 mm dicke Längsfuge (Schalenfuge) verläuft.<br />
Die Mindestwanddicke beträgt 310<br />
mm. Alle Fugen müssen vollfugig und kraftschlüssig<br />
vermörtelt werden. Die äußere<br />
Steinreihe ist aus frostwiderstandsfähigen<br />
KS-Verblendern auszuführen.<br />
Bei einschaligem Verblendmauerwerk<br />
gehört die Verblendung zum tragenden<br />
Querschnitt. Nach DIN 1053-1 ergibt sich<br />
die zulässige Beanspruchung aus der<br />
im Querschnitt verwendeten niedrigsten<br />
Steindruckfestigkeitsklasse.<br />
Bezüglich der Ausführung der Verfugung<br />
ist auf Abschnitt 3.6.4 zu verweisen. Die<br />
Verfugung sollte als Fugenglattstrich oder<br />
als nachträgliche Verfugung kantenbündig<br />
mit der KS-Verblender-Oberfläche ausgeführt<br />
werden.<br />
5.3 Anwendungsbereiche<br />
5.3.1 Wirtschaftsbauten<br />
Für Wirtschaftsbauten wie Industriehallen,<br />
Werkstattgebäude usw. eignen sich <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
besonders gut.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sind:<br />
robust, dauerhaft beständig und widerstandsfähig<br />
auch gegen mechanische<br />
Beanspruchungen im Industriebereich<br />
Bild 70: Werkstattgebäude in Hilpolstein<br />
Bild 71: KS-Sichtmauerwerk als frei stehende Wand<br />
38
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
wegen ihrer hohen Steindruckfestigkeitsklassen<br />
von üblicherweise 12<br />
oder 20 für hochbelastbares Mauerwerk<br />
geeignet<br />
hart (widerstandsfähige Oberfläche)<br />
und wegen ihrer hohen Maßgenauigkeit<br />
und ihrer planebenen Oberflächen für<br />
sichtbar bleibendes Mauerwerk außen<br />
und innen anwendbar<br />
nicht brennbar – Baustoffklasse A nach<br />
DIN 4102 bzw. europäische Klasse A1<br />
oder A2-s 1<br />
,d 0<br />
nach DIN EN 13501-1<br />
– und erfüllen damit auch hohe Brandschutzanforderungen<br />
in wirtschaftlichen<br />
Wanddicken<br />
vorzüglich schalldämmend bei hohen<br />
Steinrohdichteklassen (z.B. RDK<br />
2,0)<br />
Eine besondere Variante des Sichtmauerwerks<br />
für den Bereich der Industrie- und<br />
Wirtschaftsgebäude sind einschalige Außenwände<br />
aus widerstandsfähigen <strong>Kalksandstein</strong>en.<br />
Für diese Außenwände können<br />
Blocksteine, Plansteine, Fasensteine<br />
sowie KS XL verwendet werden. Diese<br />
Mauerwerksfassade ist besonders bei Gebäuden<br />
mit niedrigen Innentemperaturen zu<br />
empfehlen, die in wettergeschützten Lagen<br />
mit geringer Schlagregenbeanspruchung errichtet<br />
werden und konstruktiv mit einem<br />
Witterungsschutz versehen sind, z.B. mit<br />
auskragendem Gesims, Vordach usw.<br />
Sichtmauerwerk und sichtbar bleibendes<br />
Mauerwerk sind keine Industrieprodukte.<br />
Der optische Reiz liegt in der handwerksgerechten<br />
Verarbeitung. Nicht die Beschaffenheit<br />
der einzelnen Steine entscheidet,<br />
sondern die ästhetische Gesamtwirkung<br />
der Fläche. Die Anforderungen an das Erscheinungsbild<br />
sind deshalb vom Planer<br />
eindeutig zu definieren.<br />
Diesen Anforderungen werden <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
sowie die aus diesen Steinen errichteten<br />
Wände durch ihre hohe Festigkeit in<br />
hohem Maße gerecht. Aufgrund der glatten<br />
Oberflächen der Steine sind Verletzungen<br />
der Tiere, die bei rauem Mauerwerk auftreten<br />
können, nicht zu erwarten.<br />
Verputzte <strong>Kalksandstein</strong>-Wände bieten<br />
hervorragenden Schutz vor Ankauen<br />
bzw. Befressen durch alle Tiere, insbesondere<br />
Rinder, Pferde und Schweine.<br />
Stallhygiene und Reinigung, Anstriche<br />
und Beschichtungen<br />
Von großer Bedeutung ist die Stallhygiene<br />
sowohl durch ein gutes Stallklima als auch<br />
durch Reinhaltung. Stetig wiederkehrende<br />
Reinigung und Desinfektion sind ausschlaggebend<br />
für die Gesundheit der Tiere.<br />
Hierfür sind glatte Wandflächen notwendig,<br />
die auch einer wiederholten Einwirkung von<br />
Wasser und Desinfektionsmitteln ohne<br />
Schäden widerstehen und unempfindlich<br />
sind gegen die ständige Belastung der<br />
Wände durch die in der Stallluft enthaltenen<br />
Gase (NH 3<br />
, H 2<br />
S, CO 2<br />
) in Verbindung<br />
mit Staub und Feuchtigkeit.<br />
Das KS-Mauerwerk ist ein hervorragender<br />
Untergrund für Anstriche, Beschichtungen<br />
oder Fliesen. Die Wände<br />
sind so leichter zu reinigen und zu<br />
desinfizieren. Bei Anstrichen müssen<br />
die Fugenbereiche zwischen den Steinen<br />
sauber ausgebildet und glatt gestrichen<br />
sein. Zur besseren Reinigung<br />
können die unverputzten <strong>Kalksandstein</strong>wände<br />
auch mit einem elastischen<br />
Abdichtungssystem versehen<br />
werden. Verschiedene Hersteller von<br />
bauchemischen Produkten bieten hier<br />
erprobte Lösungen an.<br />
In Schweineställen sollten die Wände stets<br />
bis zu einer Höhe von ca. 1,25 m durch<br />
Anstriche oder Beschichtungen geschützt<br />
werden. Die Stoffe müssen toxisch unbe-<br />
Bild 72: KS-Mauerwerk ist auch in Pferdeställen gut einsetzbar – die hellen robusten Oberflächen schaffen für<br />
Mensch und Tier eine freundliche Raumatmosphäre.<br />
Foto: Bauförderung Landwirtschaft (BFL)<br />
5.3.2 Landwirtschaftliche Bauten<br />
An die Baustoffe und Wände von Ställen<br />
und anderen landwirtschaftlichen Bauten<br />
werden hohe Anforderungen gestellt.<br />
Mechanische Belastbarkeit<br />
Der starke Bewegungsdrang der Tiere setzt<br />
mechanisch belastbare Baustoffe voraus,<br />
die in der Lage sind, statische und dynamische<br />
Belastungen aufzunehmen. Das<br />
betrifft zum Beispiel Schweineställe oder<br />
Pferdeställe, in denen die Wandflächen<br />
durch größere harte Stöße, z.B. durch Hufschlag,<br />
beansprucht werden.<br />
Bild 73: Beschichtetes bzw. gestrichenes KS-Mauerwerk erleichtert die Reinigung.<br />
Foto: Bauförderung Landwirtschaft (BFL)<br />
39
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
denklich sein. Das ist durch Prüfzeugnisse<br />
der Anstrichhersteller nachzuweisen. Bei<br />
der Reinigung der Wände ist darauf zu achten,<br />
dass Anstriche bzw. Beschichtungen<br />
nicht in Folge ungeeigneter Düseneinstellung<br />
oder eines zu hohen Drucks des Hochdruckreinigers<br />
abgelöst werden.<br />
Chemische Beständigkeit<br />
KS-Mauerwerk ist weitgehend beständig<br />
gegen Gülle, z.B. aus der Schweinemast.<br />
In umfangreichen praxisnahen Untersuchungen<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>-Industrie<br />
wurde die hohe Beständigkeit von <strong>Kalksandstein</strong><br />
gegenüber Düngemitteln und<br />
aggressiven Medien nachgewiesen, wie<br />
sie in der Landwirtschaft vorkommen. Die<br />
Ergebnisse stimmen mit den Erfahrungen<br />
aus dem jahrzehntelangen Praxiseinsatz<br />
von KS-Wänden in der Landwirtschaft sehr<br />
gut überein.<br />
Lagerung von landwirtschaftlichen<br />
Nebenprodukten<br />
Bei der Lagerung und dem Umschlagen<br />
von landwirtschaftlichen Nebenprodukten<br />
wie Jauche, Gülle und Silagesickersäften<br />
sind einzuhalten:<br />
das Wasserhaushaltsgesetz (WHG)<br />
[39]<br />
die Verwaltungs- und Ausführungsvorschriften<br />
zum Umgang mit Wasser gefährdenden<br />
Stoffen der Bundesländer<br />
(VawS und AV-VawS)<br />
Entsprechend §19g, Absatz (2) Wasserhaushaltsgesetz<br />
müssen Anlagen zum<br />
Lagern und Abfüllen von Jauche, Gülle<br />
und Silagesickersäften (JGS-Anlagen) so<br />
beschaffen sein, dass der bestmögliche<br />
Schutz der Gewässer vor Verunreinigung<br />
oder sonstiger nachteiliger Veränderung<br />
ihrer Eigenschaften erreicht wird. Dies gilt<br />
für den Bau und die Unterhaltung dieser<br />
Anlagen gleichermaßen.<br />
Grundsätzlich ist in Bereichen, die im<br />
Geltungsbereich des WHG liegen, die<br />
Abdichtung von <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
mit geeigneten bauchemischen<br />
Produkten erforderlich.<br />
Stallklima<br />
Das Klima in geschlossenen Ställen mit<br />
steuerbaren raumklimatischen Anforderungen<br />
– Schweineställe für Mast und Ferkelerzeugung,<br />
Geflügelställe für Mast und<br />
Eierproduktion – wird durch eine Reihe von<br />
Einflussfaktoren bestimmt, u.a. durch:<br />
Temperatur und relative Feuchte der<br />
Außen- und Innenluft<br />
Bild 74: Rohbau eines Maststalls<br />
Bild 75: Einschalige KS-Außenwand bei einem Reitstall<br />
Foto: Landwirtschaftskammer Niedersachsen<br />
Foto: Bauförderung Landwirtschaft (BFL)<br />
Wärmeleistung und Wasserdampfabgabe<br />
der Tiere<br />
Lüftung und Regelung der Lüftung<br />
Wärmeschutz der Außenwände und<br />
des Daches<br />
Die schweren KS-Wände haben stabilisierenden<br />
Einfluss auf das Raumklima<br />
und dämpfen Wärme- und Feuchteschwankungen.<br />
Das ist besonders im Sommer von<br />
Bedeutung: Die hohe Wärmespeicherfähigkeit<br />
der KS-Innenwände wirkt wie eine<br />
natürliche Klimaanlage.<br />
Für Stallgebäude mit hohen relativen Luftfeuchten<br />
im Innern sind hochgedämmte<br />
KS-Außenwandkonstruktionen (<strong>Kalksandstein</strong><br />
mit Thermohaut oder mit vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassaden sowie<br />
zweischaliges KS-Mauerwerk mit Kerndämmung)<br />
besonders geeignet.<br />
Brandschutz von Ställen<br />
Der Brandschutz spielt bei landwirtschaftlichen<br />
Bauten eine große Rolle, zumal die<br />
Tiere selbst im Brandfall ihre gewohnte<br />
Umgebung nicht verlassen. Die <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
sind nicht brennbar und sind der<br />
Baustoffklasse DIN 4102-A1 bzw. der europäischen<br />
Klasse A1 oder A2-s 1<br />
,d 0<br />
nach<br />
DIN EN 13501-1 zuzuordnen. <strong>Kalksandstein</strong>wände<br />
bieten hohen Brandschutz.<br />
40
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
Bild 76: Gliederung frei stehender KS-Wände<br />
Tafel 16: Zulässige Wandhöhen für frei stehende<br />
Wände ohne Aussteifung und ohne Auflast für KS-<br />
Mauerwerk 1) der Stein-Rohdichteklasse 2,0 2)<br />
Wanddicke<br />
d<br />
[cm]<br />
17,5<br />
24<br />
30<br />
36,5<br />
Rechenwert<br />
für Eigenlast<br />
nach<br />
DIN 1055<br />
[kN/m 3 ]<br />
20<br />
20<br />
20<br />
20<br />
Bild 77: Frei stehende KS-Wand<br />
Zulässige Wandhöhen<br />
Wandfuß über Gelände<br />
(Wandkrone bis 8 m<br />
über Gelände)<br />
3 cm<br />
5 cm<br />
[m]<br />
0,63<br />
1,18<br />
1,85<br />
2,73<br />
1)<br />
KS-Verblender für unverputzte frei stehende<br />
Wände<br />
2)<br />
Bei KS der Rohdichteklasse 1,8 sind die in der<br />
Tafel angegebenen zulässigen Wandhöhen um<br />
maximal 10 % geringer.<br />
Abtropfkante<br />
Zulässige Mauerhöhe<br />
frostfrei<br />
Tafel 17: Aussteifung frei stehender Wände aus KS<br />
mit bzw. ohne oberen Querriegel bei einer Höhe über<br />
Gelände von 0 bis 8 m<br />
d<br />
[cm]<br />
h<br />
[m]<br />
11,5 1) 1,50<br />
2,00<br />
2,50<br />
3,00<br />
17,5<br />
24<br />
Wanddicke<br />
Wandhöhe<br />
empfohlener<br />
Abstand<br />
a<br />
[cm/cm]<br />
mit oberem Querriegel<br />
2,00<br />
2,50<br />
3,00<br />
3,50<br />
2,50<br />
3,00<br />
3,50<br />
4,00<br />
11,5 1) 1,00<br />
1,50<br />
2,00<br />
17,5<br />
24<br />
5,50<br />
4,00<br />
3,50<br />
3,00<br />
5,50<br />
4,50<br />
3,50<br />
3,00<br />
8,00<br />
6,50<br />
5,50<br />
5,00<br />
Aussteifungspfeiler<br />
Stahlprofibeton-<br />
Stahl-<br />
(statisch quer-<br />
schnitt<br />
erforderlich)<br />
2) b/d 2)<br />
l 120<br />
l 120<br />
l 120<br />
l 120<br />
l 180<br />
l 180<br />
l 180<br />
l 180<br />
l 240<br />
l 240<br />
l 240<br />
l 240<br />
ohne oberen Querriegel<br />
1,50<br />
2,00<br />
2,50<br />
2,00<br />
2,50<br />
3,00<br />
4,00<br />
3,00<br />
2,00<br />
3,50<br />
2,50<br />
2,00<br />
5,00<br />
4,00<br />
3,00<br />
l 120<br />
l 120<br />
l 120<br />
l 180<br />
l 180<br />
l 180<br />
l 240<br />
l 240<br />
l 240<br />
[cm/cm]<br />
35/12<br />
40/12<br />
45/12<br />
50/12<br />
30/18<br />
35/18<br />
40/18<br />
45/18<br />
30/24<br />
35/24<br />
40/24<br />
45/24<br />
20/12<br />
30/12<br />
40/12<br />
20/18<br />
30/18<br />
40/18<br />
20/24<br />
25/24<br />
30/24<br />
1)<br />
Mindestens Stein-Festigkeitsklassen 12, KS-<br />
Verblender für unverputzte Einfriedungsmauern<br />
2)<br />
Aus konstruktiven Gründen werden größere<br />
Stahlquerschnitte empfohlen.<br />
3)<br />
Bewehrung gemäß statischem Nachweis<br />
6. FREI STEHENDE KS-WÄNDE<br />
Frei stehende Wände werden weder seitlich<br />
durch Querwände oder Stützen, noch<br />
oben durch anschließende Decken- oder<br />
Ringbalken gehalten. Dies trifft z.B. für<br />
Einfriedungen und Brüstungen zu.<br />
6.1 Standsicherheit<br />
Zur Ermittlung der Horizontal- und Eigenlasten<br />
ist DIN 1055 maßgebend. Bei den<br />
Windlastannahmen ist die Höhenlage der<br />
Bauteile über Gelände zu beachten.<br />
Zulässige Höhen frei stehender KS-Wände<br />
der Steinrohdichteklasse 2,0 ohne Aussteifung<br />
und ohne Auflast sind in Tafel<br />
16 enthalten. Bei <strong>Kalksandstein</strong>en der<br />
Steinrohdichteklasse 1,8 reduzieren sich<br />
die Höhen um 10 %.<br />
Sollen frei stehende Mauerwerkswände<br />
höher gemauert werden, sind diese Wände<br />
durch Pfeiler und ggf. zusätzlich durch<br />
biegesteife Querriegel auszusteifen. Ohne<br />
Riegel gilt die Wand als dreiseitig gehalten.<br />
Mit einem zusätzlichen biegesteifen<br />
Querriegel als Wandkrone kann von einer<br />
vierseitigen Halterung ausgegangen werden.<br />
Zur Aussteifung eignen sich Stahlprofile<br />
oder Stahlbetonpfeiler. Damit werden<br />
die in Tafel 17 angegebenen Wandhöhen<br />
ausführbar.<br />
6.2 Gebrauchstauglichkeit<br />
Zur Minimierung der Rissgefährdung aus<br />
hygrothermischer Zwangbeanspruchung<br />
sollten die Einzelwandlängen frei stehender<br />
Wände (ohne zusätzliche Aussteifung)<br />
6 bis 8 m nicht überschreiten. Möglichkeiten<br />
der architektonischen Gestaltung<br />
zeigt Bild 76.<br />
6.3 Witterungsschutz<br />
Für unverputzte frei stehende Wände sind<br />
KS-Verblender zu wählen.<br />
Frei stehende Wände müssen an der Mauerkrone<br />
gegen Regenwasser geschützt<br />
werden. Hierfür eignen sich Natursteinplatten,<br />
Mauerabdeckungen aus vorgefertigten<br />
Aluminiumprofilen, Betonfertigteile,<br />
Dachziegel etc. Dabei ist auf einen ausreichenden<br />
Überstand sowie die Ausbildung<br />
von Abtropfkanten (Bild 77) zu achten.<br />
Rollschichten aus Mauerwerk haben sich<br />
als obere Abdeckung von frei stehenden<br />
Wänden nicht bewährt, da insbesondere<br />
der Fugenmörtel durch die starke Regenbeanspruchung<br />
in der Dauerhaftigkeit gefährdet<br />
ist.<br />
41
KALKSANDSTEIN – Außenwände<br />
LITERATUR<br />
[1] Musterbauordnung (MBO) von Nov.<br />
2002, ARGEBAU (= Arbeitsgemeinschaft<br />
der für das Bau-, Wohnungsund<br />
Siedlungswesen zuständigen Minister<br />
der Bundesländer)<br />
[2] DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen<br />
und Bauteilen<br />
[3] Institut für Bautechnik: Richtlinien für<br />
die Verwendung brennbarer Baustoffe<br />
im Hochbau (RbBH), Berlin 1978<br />
[4] DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-<br />
Einsparung in Gebäuden<br />
[5] BMWi, BMVBW: Verordnung über<br />
energiesparenden Wärmeschutz und<br />
energiesparende Anlagentechnik<br />
bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung<br />
– EnEV) vom 16.11.2001.<br />
Bundesgesetzblatt Jahrgang 2001,<br />
Teil I, Nr. 59, S. 3085-3102: neu<br />
gefasst durch Bek. v. 02.12.2004<br />
BGBl I 3146, 24.07.2007 BGBI I,<br />
S. 2684<br />
[6] DIN 4109 Schallschutz im Hochbau<br />
[7] Reiß, J.: Schimmelpilze – Lebensweise,<br />
Nutzen, Schaden, Bekämpfung.<br />
2. Auflage, Springer Verlag, Berlin<br />
1998<br />
[8] Umweltbundesamt (Hrsg.): Hilfe!<br />
Schimmel im Haus. Ursachen – Wirkungen<br />
– Abhilfe, Berlin 2004<br />
[9] Deutsche Energie Agentur (Hrsg.):<br />
Gesund Wohnen durch richtiges Lüften<br />
und Heizen, Berlin 2004<br />
[10] Klaas, H.; Schulz, E.: Schäden an<br />
Außenwänden aus Ziegel- und <strong>Kalksandstein</strong>-Verblendmauerwerk.<br />
– In:<br />
Schadenfreies Bauen, Band 13, 2.,<br />
überarb. Auflage, Fraunhofer IRB Verlag,<br />
Stuttgart 2002<br />
[11] Schubert, P.: KALKSANDSTEIN – Verformung<br />
und Rissesicherheit. Auszug<br />
aus dem Fachbuch „Planung, Konstruktion,<br />
Ausführung“, 4. Auflage,<br />
2005<br />
[12] Schubert, P.: Formänderungen von<br />
Mauersteinen, Mauermörtel und<br />
Mauerwerk. – In: Mauerwerk-Kalender<br />
17, S. 623-637, Verlag Ernst &<br />
Sohn, Berlin 1992<br />
[13] Mann, W.; Zahn, J.: Murfor®; Bewehrtes<br />
Mauerwerk zur Lastabtragung<br />
und zur konstruktiven Rissesicherung<br />
– ein Leitfaden für die Praxis. N.<br />
V. Bekaert S. A., Zwevegem/Belgien<br />
1991<br />
[14] Schubert, P.: Zur rißfreien Wandlänge<br />
von nichttragenden Mauerwerkwänden.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 13,<br />
S. 473-488, Verlag Ernst & Sohn,<br />
Berlin 1988<br />
[15] Schubert, P.: Vermeiden von schädlichen<br />
Rissen in Mauerwerksbauten.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 21,<br />
S. 621-651, Verlag Ernst & Sohn,<br />
Berlin 1996<br />
[16] Kasten, D.; Schubert, P.: Verblendschalen<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>en – Beanspruchung,<br />
rißfreie Wandlänge,<br />
Hinweise zur Ausführung. – In: Bautechnik<br />
62 (1985), Nr. 3, S. 86-94<br />
[17] Richtlinie für die Planung und Ausführung<br />
von Abdichtungen mit kunststoffmodifizierten<br />
Bitumendickbeschichtungen<br />
(KMB) – erdberührte<br />
Bauteile, 2. Auflage, Deutsche Bauchemie,<br />
Frankfurt Nov. 2001<br />
[18] Cziesielski, E.; Vogdt, F. U.: Schäden<br />
am Wärmedämm-Verbundsystemen.<br />
– In: „Schadenfreies Bauen“, Band<br />
20, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart<br />
2000<br />
[19] Feldhusen, G.: Von Null auf 700 (Mio.<br />
m 2 ) Deutsches Ingenieurblatt, Special<br />
im Heft 4, 2007<br />
[20] Fraunhofer Institut für Bauphysik:<br />
Langzeitverhalten von Wärmedämmverbundsystemen.<br />
Kurzmitteilung<br />
Nr. 461, 2005, Verfasser: H. Künzel,<br />
H. M. Künzel, K. Sedlbauer<br />
[21] Bauregelliste A, Bauregelliste B und<br />
Liste C; Ausgabe 2005/1, DIBt Mitteilungen,<br />
36. Jahrgang, Sonderheft<br />
Nr. 31, 28.06.2005. Änderungen der<br />
Bauregellisten A und B und der Liste<br />
C, Ausgabe 2005/2, DIBt Mitteilungen,<br />
Heft Nr. 6/2005, 23.12.2005.<br />
Änderungen der Bauregellisten A und<br />
B und der Liste C, Ausgabe 2005/3,<br />
DIBt Mitteilungen, Heft Nr. 2/2006,<br />
5.4.2006<br />
[22] European Technical Approval Guidline,<br />
ETAG 004, Schriften des Deutschen<br />
Institut für Bautechnik, Reihe<br />
LL, Heft 004, Berlin, 2001<br />
[23] Liste der Technischen Baubestimmungen,<br />
Teil II, Anwendungsregelungen<br />
für Bauprodukte und Bausätze<br />
nach europäischen technischen Zulassungen<br />
und harmonisierten Normen<br />
nach der Bauproduktenrichtlinie,<br />
Ausgabe September 2005, DIBt Mitteilungen<br />
1/2006<br />
[24] DIN V 18559:1988-12, Wärmedämm-<br />
Verbundsysteme; Begriffe, allgemeine<br />
Angaben<br />
[25] DIN 55699:2005-06, Verarbeitung<br />
von Wärmedämm-Verbundsystemen<br />
[26] DIN EN 13499:2003-12, Außenseitige<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
(WDVS) aus expandiertem Polystyrol,<br />
Spezifikation<br />
[27] DIN EN 13500:2003-12, Außenseitige<br />
Wärmedämm-Verbundysteme<br />
(WDVS) aus Mineralwolle, Spezifikation<br />
[28] DIN EN 13163:2001-10, Werkmäßig<br />
hergestellte Produkte aus expandiertem<br />
Polystyrol (EPS), Spezifikation<br />
[29] DIN EN 13162:2001-10, Werkmäßig<br />
hergestellte Produkte aus Mineralwolle<br />
(MW), Spezifikation<br />
[30] DIN EN 13501:2002-06, Klassifizierung<br />
von Bauprodukten und Bauarten<br />
zu ihrem Brandverhalten<br />
[31] KALKSANDSTEIN – Detailsammlung.<br />
Bezug über KS-Homepage<br />
[32] DIN 18516 Außenwandbekleidungen,<br />
hinterlüftet<br />
[33] Cziesielski, E.; Schrepfer, T.: Hinterlüftete<br />
Außenwandkonstruktionen<br />
und Wärmedämmverbundsysteme,<br />
in: Betonkalender 1998, Verlag Ernst<br />
& Sohn, Berlin 1998<br />
[34] Richtlinie: Bestimmung der wärmetechnischen<br />
Einflüsse von Wärmebrücken<br />
bei vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden, Ausgabe 1998<br />
[35] Dierks, K. u.a.: Baukonstruktion. 2.<br />
Auflage, Werner Verlag, Düsseldorf<br />
1990<br />
[36] FVHF-Focus Nr. 4: Die Schalldämmung<br />
mit vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden, Fachverband Baustoffe<br />
und Bauteile für vorgehängten<br />
hinterlüftete Fassaden e.V.<br />
[37] WTA Merkblatt 2-5-97 D: Anti-Graffiti-<br />
Systeme, Ausgabe Februar 1998<br />
[38] FVHF-Focus Nr. 14: Hochwirksamer<br />
Gebäudeblitzschutz mit vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassaden (VHF),<br />
Fachverband Baustoffe und Bauteile<br />
für vorgehängten hinterlüftete Fassaden<br />
e.V.<br />
[39] Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts<br />
(Wasserhaushaltsgesetz<br />
– WHG). Neugefasst durch Bek. v.<br />
19. 8.2002 I 3245; zuletzt geändert<br />
durch Art. 2 G v. 25. 6.2005 I<br />
1746<br />
42
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 4: Sichtmauerwerk<br />
Stand: Januar 2008
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Sichtmauerwerk<br />
Stand: Januar 2008<br />
Autor:<br />
Prof. Dr.-Ing. Manfred Prepens, FH Lübeck<br />
1. Planung und Ausschreibung_ _________________________________________3<br />
2. Einflüsse auf die Gestaltung von KS-Sichtmauerwerk_____________________5<br />
2.1 Steinart und Steinformat________________________________________5<br />
2.2 Steinoberfläche________________________________________________5<br />
2.3 Mauerverband_ ________________________________________________5<br />
2.4 Verfugung_ ____________________________________________________7<br />
2.5 Oberflächenbehandlung_ ________________________________________7<br />
3. Anlieferung der Verblender_ __________________________________________8<br />
4. Mörtel und Verfugung _______________________________________________8<br />
4.1 Nachträgliche Verfugung_________________________________________8<br />
4.2 Fugenglattstrich________________________________________________9<br />
5. Abnahme und Beurteilung von KS-Sichtmauerwerk____________________ 10<br />
5.1 Eindeutige Beschreibung_ _____________________________________ 10<br />
5.2 Musterbauteile_______________________________________________ 10<br />
5.3 Abnahme und Beurteilung_ ____________________________________ 10<br />
5.4 Betrachtungsabstand_________________________________________ 10<br />
6. Elektroinstallation bei KS-Innensichtmauerwerk_ ______________________ 11<br />
7. Beschichtungen und Imprägnierungen von KS-Sichtmauerwerk_ _________ 12<br />
7.1 Optisches Erscheinungsbild____________________________________ 12<br />
7.2 Schutz des Verblendmauerwerks_______________________________ 12<br />
7.3 Geeignete Beschichtungen und Imprägnierungen_________________ 12<br />
7.4 Anforderungen_______________________________________________ 13<br />
7.5 Vorbereitung und Schutz des Untergrundes______________________ 14<br />
7.6 Verarbeitung_________________________________________________ 14<br />
8. Reinigung von KS-Verblendmauerwerk_ ______________________________ 15<br />
8.1 Leichte Verschmutzungen und kleinere Flächen___________________ 15<br />
8.2 Stärkere Verschmutzungen und größere Flächen__________________ 15<br />
8.3 Chemische Reinigungsmittel___________________________________ 15<br />
8.4 Algen- oder Moosbelag________________________________________ 17<br />
9. Erneuerung von Beschichtungen und Imprägnierungen_ ________________ 17<br />
9.1 Beschichtungen _ ____________________________________________ 17<br />
9.2 Imprägnierungen_____________________________________________ 17<br />
Literatur ____________________________________________________________ 18<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9043<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr e 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
KS-Sichtmauerwerk mit glatter oder strukturierter<br />
Oberfläche bietet eine Fülle von<br />
gestalterischen Möglichkeiten, speziell<br />
auch in Kombination mit anderen Baustoffen,<br />
wie Holz, Glas und Beton. Das feine<br />
Fugennetz gliedert die Sichtmauerwerksflächen<br />
maßstäblich und unaufdringlich.<br />
KS-Sichtmauerwerk kann unbehandelt<br />
bleiben, farblos imprägniert oder deckend<br />
gestrichen werden.<br />
Sowohl bei Außen- als auch bei Innenwänden<br />
wird KS-Sichtmauerwerk als Gestaltungselement<br />
eingesetzt.<br />
Außensichtmauerwerk<br />
Nach DIN 1053-1 [1] sind frostwiderstandsfähige<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e nach<br />
DIN V 106 [2] zu verwenden und zwar:<br />
für zweischaliges Mauerwerk mit<br />
Kerndämmung in der Verblendschale<br />
KS-Verblender (KS Vb)<br />
für zweischaliges Mauerwerk mit Wärmedämmung<br />
und Luftschicht in der<br />
Verblendschale KS-Verblender (KS Vb)<br />
oder KS-Vormauersteine (KS Vm)<br />
für einschaliges Außensichtmauerwerk<br />
KS-Verblender (KS Vb) oder KS-Vormauersteine<br />
(KS Vm)<br />
Innensichtmauerwerk<br />
Für Innensichtmauerwerk spielt die Frostwiderstandsfähigkeit<br />
der Steine im Allgemeinen<br />
keine Rolle. Spezielle Verblendsteine<br />
für Innensichtmauerwerk gibt es nicht,<br />
so dass hier im Einzelfall zu entscheiden<br />
ist, ob KS-Verblender, KS-Vormauersteine<br />
oder „normale“ <strong>Kalksandstein</strong>e – letztere<br />
bei geringeren optischen Anforderungen<br />
– zur Anwendung kommen.<br />
1. PLANUNG UND AUSSCHREIBUNG<br />
Der Begriff Sichtmauerwerk ist nicht eindeutig<br />
definiert, und es kann sehr Unterschiedliches<br />
darunter verstanden werden.<br />
Einheitliche Kriterien für das optische Erscheinungsbild<br />
von Sichtmauerwerk gibt<br />
es nicht. Um Missverständnissen zwischen<br />
Planern, Bauunternehmern und Bauherren<br />
vorzubeugen, muss daher die erwartete<br />
Leistung – das Sichtmauerwerk – in der<br />
Leistungsbeschreibung möglichst vollständig<br />
und eindeutig beschrieben werden.<br />
Die konstruktive Ausführung von Mauerwerk<br />
ist in Normen, Richtlinien und Merkblättern<br />
eindeutig beschrieben.<br />
Konstruktive Ausführung<br />
Sicht- und Verblendmauerwerk wird nach<br />
der Mauerwerksnorm DIN 1053-1 ausgeführt<br />
sowie nach VOB/C:ATV DIN 18330<br />
[3] ausgeschrieben und abgerechnet.<br />
Festgelegt sind:<br />
die Soll-Dicken der Fugen mit Stoßfugen<br />
= 1 cm und Lagerfugen = 1,2 cm,<br />
das Überbindemaß beträgt mindestens<br />
das 0,4-fache der Steinhöhe. Bei<br />
Schichthöhen unter 12,5 cm gilt ü <br />
4,5 cm,<br />
die Begrenzung der zulässigen Maßabweichungen<br />
der Steine und des Sichtmauerwerks.<br />
Tafel 1: Außen- und Innensichtmauerwerk – Unterschiede<br />
Außensichtmauerwerk<br />
Verblendmauerwerk von ein- und zweischaligen<br />
Außenwänden<br />
Verblendmauerwerk für Industriebauten<br />
und Bauten in der Landwirtschaft<br />
Innensichtmauerwerk<br />
Innensichtmauerwerk mit hohen optischen<br />
Anforderungen<br />
sichtbar belassenes Innenmauerwerk mit<br />
geringen optischen Anforderungen, z.B. in<br />
untergeordneten Räumen<br />
Diese Festlegungen sind konstruktiv begründet<br />
und betreffen sowohl Sichtmauerwerk<br />
als auch normales Mauerwerk, das<br />
verputzt wird. Sie sagen jedoch wenig über<br />
das optische Erscheinungsbild aus.<br />
Von der Tradition her gibt es weiterhin Regeln<br />
und Festlegungen bei den Mauerverbänden,<br />
z.B. bei Läuferverband, Kreuzverband<br />
oder Blockverband.<br />
Bild 1: Außensichtmauerwerk aus KS-Verblendern<br />
Bild 2: Innensichtmauerwerk aus KS-Verblendern
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Bild 3: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern im Format NF<br />
Bild 4: Sichtmauerwerk aus bruchrauen KS-Verblendern, Format NF<br />
Bild 5: Sichtmauerwerk aus bossierten KS-Verblendern, Format NF, weißer Fugenmörtel<br />
Bild 6: Sichtmauerwerk aus KS-Fasensteinen, außen in Verblenderqualität und mit<br />
vermörtelten Stoßfugen<br />
Tafel 2: Übersicht über verschiedene Anwendungsbereiche und die entsprechenden Steinarten<br />
Anforderungen an die Steine Steinart Anwendungsbereich, Beispiele<br />
hohe optische Anforderungen,<br />
Frostwiderstandsfähigkeit<br />
normale optische Anforderungen,<br />
Frostwiderstandsfähigkeit<br />
hohe optische Anforderungen,<br />
jedoch keine Anforderungen an die<br />
Frostwiderstandsfähigkeit<br />
geringe optische Anforderungen,<br />
keine Anforderungen an die Frostwiderstandsfähigkeit<br />
KS-Verblender (KS Vb);<br />
mit oder ohne Anstrich oder Imprägnierung<br />
KS-Verblender (KS Vb);<br />
KS-Vormauersteine KS Vm;<br />
jeweils mit oder ohne Anstrich oder Imprägnierung<br />
KS-Verblender (KS Vb);<br />
mit oder ohne Anstrich<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e (auch nicht frostwiderstandsfähige),<br />
vorzugsweise mit Anstrich oder Schlämme<br />
Verblendmauerwerk von ein- und zweischaligen<br />
Außenwänden<br />
Außensichtmauerwerk für Industriebauten und<br />
Bauten in der Landwirtschaft<br />
Innensichtmauerwerk in Wohnbereichen und repräsentativen<br />
Gebäuden<br />
sichtbar belassenes Innenmauerwerk in untergeordneten<br />
Räumen, Kellermauerwerk, Industriebauten<br />
und Bauten in der Landwirtschaft
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
2. EINFLÜSSE AUF DIE GESTALTUNG VON<br />
KS-SICHTMAUERWERK<br />
Einflüsse auf die Gestaltung von KS-Sichtmauerwerk<br />
sind in Tafel 3 zusammengestellt<br />
und werden nachfolgend näher<br />
erläutert.<br />
2.1 Steinart und Steinformat<br />
Für Sichtmauerwerk sind hochwertige<br />
Verblendsteine zu verwenden. Sofern das<br />
Sichtmauerwerk nicht deckend gestrichen<br />
wird, sind die Verblendsteine für ein Gebäude<br />
nur von einem Werk zu beziehen,<br />
da sonst Farbunterschiede nicht zu vermeiden<br />
sind.<br />
Tafel 3: Einflüsse auf die Gestaltung des Sichtmauerwerks<br />
Steinart und Steinformat<br />
Steinoberfläche<br />
Mauerverband<br />
Verfugung<br />
Oberflächenbehandlung<br />
Weiterhin sollten die Liefermengen so<br />
disponiert werden, dass sie für einen<br />
Bauabschnitt oder zumindest für einen<br />
Wandabschnitt ausreichen, da auch geringe<br />
Unterschiede von Produktionscharge<br />
zu Produktionscharge nicht ganz auszuschließen<br />
sind.<br />
KS-Vormauersteine und KS-Verblender<br />
haben herstellungsbedingt jeweils nur<br />
eine kantensaubere Kopf- und Läuferseite.<br />
Das ist beim Vermauern durch<br />
entsprechendes Drehen der Steine zu<br />
berücksichtigen. Bei erhöhten Anforderungen,<br />
wie z.B. beidseitigem Ein-Stein-<br />
Sichtmauerwerk, kann es erforderlich<br />
sein, auf der Baustelle eine gewisse Anzahl<br />
von Steinen auszusortieren.<br />
Verblendsteine gibt es in sehr unterschiedlichen<br />
Formaten, vom DF (Schichthöhe<br />
6,25 cm) und NF (Schichthöhe 8,3 cm)<br />
zum 2 DF (Schichthöhe 12,5 cm) und größeren<br />
Formaten, zum Beispiel 4 DF (115)<br />
(Schichthöhe 25 cm).<br />
Hierbei ist zu berücksichtigen: Je größer<br />
das Steinformat ist, desto stärker fallen<br />
Unregelmäßigkeiten bei den Steinen oder<br />
insbesondere beim Mauerverband auf. Bei<br />
großformatigen Verblendsteinen müssen<br />
daher der Mauerverband, die Eckausbildungen<br />
sowie das Einpassen der Tür- und<br />
Fensteröffnungen in den Verband geplant<br />
werden.<br />
2.2 Steinoberfläche<br />
Durch die Wahl der Steinoberfläche – glatt<br />
oder strukturiert (bruchrau, bossiert oder<br />
gefast) – lassen sich sehr unterschiedliche<br />
gestalterische Wirkungen erreichen.<br />
2.3 Mauerverband<br />
Sichtmauerwerk von Verblendschalen<br />
oder Ein-Stein-Mauerwerk mit einer Steinreihe<br />
je Schicht wird meist im Läuferverband<br />
ausgeführt. Zur Verbesserung der<br />
Rissesicherheit ist ein Mauerverband<br />
mit halbsteiniger Überdeckung einem<br />
Verband mit viertelsteiniger Überdeckung<br />
vorzuziehen.<br />
Bild 7: Innensichtmauerwerk aus KS-Fasensteinen, weiß gestrichen<br />
Bild 8: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern im Format 2 DF, farblos imprägniert,<br />
Mauerverband mit viertelsteiniger Überdeckung<br />
Bild 9: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern im Format 2 DF, farblos imprägniert,<br />
Mauerverband mit halbsteiniger Überdeckung
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Kreuzverband Blockverband Läuferverband, besonders günstig mit Halbstein-<br />
Überbindung<br />
Binderverband<br />
Holländischer Verband<br />
Wilder Verband<br />
Gotischer Verband mit Läufer-Binder-Schichten Gotischer Verband – Abwandlung Gotischer Verband – Abwandlung als Zickzack-Verband<br />
Gotischer Verband – Abwandlung mit Läufer-schichten<br />
Märkischer Verband mit Läufer-Binderschichten<br />
Märkischer Verband – Abwandlung<br />
Märkischer Verband – Abwandlung als Zickzack-<br />
Verband<br />
Märkischer Verband – Abwandlung mit Läuferschichten<br />
Jeder Grundverband kann durch<br />
Verschieben der Schichten abgewandelt<br />
werden. Jeder Verband<br />
kann mit allen Steinformaten gemauert<br />
werden. Der Läuferverband,<br />
mit der maximalen Überdeckung<br />
von 11,5 cm, ist am Sichersten.<br />
Bild 10: Mauerverbände für Sicht- und Verblendmauerwerk, Beispiele
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Bild 11: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, farblos imprägniert, abgetreppter<br />
Sockelanschluss bei einem Gebäude in Hanglage<br />
Bild 12: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern im Format 2 DF, weiß gestrichen<br />
2.4 Verfugung<br />
Die Art der Verfugung hat ebenfalls großen<br />
Einfluss auf das Erscheinungsbild.<br />
2.4.1 Nachträgliche Verfugung<br />
Die nachträgliche Verfugung führt zu glatten<br />
Fugen. Der Fugenmörtel wird nach Fertigstellung<br />
der Sichtmauerwerksfläche in<br />
einem separaten Arbeitsgang eingebracht.<br />
Dadurch kann die Mörtelfugenfarbe unabhängig<br />
vom Mauermörtel gewählt werden.<br />
Fugenfarbe: Die Farbe des Fugenmörtels<br />
bestimmt den Kontrast zwischen Steinen<br />
und Fugen. Weiße Verblendsteine mit<br />
weißen Mörtelfugen ergeben ein flächig<br />
wirkendes Sichtmauerwerk. Steine und<br />
Fugen treten in der Fläche optisch stark<br />
zurück. Bei dunklem Fugenmörtel und hellen<br />
Steinen sind die einzelnen Steine und<br />
Schichten deutlicher abzulesen.<br />
2.4.2 Fugenglattstrich<br />
Der Fugenglattstrich ergibt im Allgemeinen<br />
halbrund geformte Fugen. Der Mauermörtel<br />
wird beim Aufmauern des Sichtmauerwerks<br />
mit einem Schlauch oder<br />
einem Fugholz glattgestrichen. Die Farbe<br />
der Mörtelfuge entspricht der Farbe des<br />
Mauermörtels.<br />
Für Außensichtmauerwerk sind frostwiderstandsfähige KS-Verblender und KS-Vormauersteine<br />
nach DIN V 106 und Werk-Trockenmörtel zu verwenden.<br />
Für Innensichtmauerwerk ohne Anforderungen an die Frostwiderstandsfähigkeit ist<br />
im Einzelfall zu entscheiden, ob bei hohen optischen Anforderungen KS-Verblender,<br />
KS-Vormauersteine oder bei geringeren optischen Anforderungen „normale“ <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
nach DIN V 106 zur Anwendung kommen. Beispiel: Kellermauerwerk,<br />
Industrie- und Wirtschaftsbauten.<br />
Verblendsteine für ein Gebäude sollten nur von einem Werk bezogen werden, da<br />
sonst Farbunterschiede nicht zu vermeiden sind. Weiterhin empfiehlt es sich, die<br />
Liefermengen so zu disponieren, dass sie für einen Bauabschnitt oder zumindest<br />
für einen Wandabschnitt ausreichen.<br />
KS-Vormauersteine und KS-Verblender haben im Allgemeinen herstellungsbedingt<br />
jeweils nur eine kantensaubere Kopf- und Läuferseite. Das ist beim Vermauern durch<br />
entsprechendes Drehen der Steine zu berücksichtigen. Bei erhöhten Anforderungen,<br />
z.B. bei beidseitigem Ein-Stein-Sichtmauerwerk, kann es erforderlich sein, auf der<br />
Baustelle eine gewisse Anzahl von Verblendern auszusortieren.<br />
Eventuelle Mängel an den Steinen müssen bei der Anlieferung, in jedem Fall jedoch<br />
vor der Verarbeitung dem Lieferanten angezeigt werden. Keinesfalls sollten Steine<br />
verarbeitet und erst später reklamiert werden.<br />
Ein langfristig einwandfreies Erscheinungsbild von KS-Sichtmauerwerk setzt voraus,<br />
dass das Mauerwerk handwerksgerecht erstellt wird. Es ist auch auf eine wirksame<br />
Ableitung des Regenwassers zu achten. Horizontale und schräge Mauerwerksflächen<br />
sind mit wasserundurchlässigen Materialien abzudecken. Fensterbänke und Attikaabdeckungen<br />
sollten mit Überstand und Tropfkante ausgeführt werden.<br />
2.4.3 Geschlämmtes Mauerwerk<br />
Geschlämmtes Mauerwerk wird häufig bei<br />
Kellermauerwerk, in Nebenräumen oder<br />
bei Industriebauten als preisgünstige Form<br />
des Sichtmauerwerks (sichtbar belassenes<br />
Mauerwerk) mit Abstrichen an das<br />
optische Erscheinungsbild ausgeführt.<br />
Durch das Schlämmen mit einem Quast<br />
beim Aufmauern entsteht ein mehr oder<br />
weniger „rustikales Sichtmauerwerk“, das<br />
anschließend mit einem deckenden Anstrich<br />
versehen werden sollte.<br />
2.5 Oberflächenbehandlung<br />
Sichtmauerwerk kann aus optischen Gründen<br />
farblos imprägniert oder mit einem deckenden<br />
Anstrich versehen werden.<br />
Eine farblose Imprägnierung verändert das<br />
Erscheinungsbild des Sichtmauerwerks<br />
nicht, sie bewirkt jedoch einen gewissen<br />
Selbstreinigungseffekt und wirkt insbesondere<br />
bei Verblendsteinen mit strukturierten<br />
Oberflächen einer Verschmutzung entgegen.<br />
Nach Regen trocknet das Sichtmauerwerk<br />
an der Oberfläche gleichmäßig und<br />
schnell ab, unterschiedliche Feuchtigkeit<br />
tritt optisch nicht in Erscheinung.<br />
Bei deckenden Anstrichen wirkt das Sichtmauerwerk<br />
flächig. Der Kontrast zwischen<br />
Steinen und Fugen tritt in der Fläche deutlich<br />
zurück. Leichte Verschmutzungen beim<br />
Erstellen des Sichtmauerwerks oder Unregelmäßigkeiten<br />
der Verfugung sind weniger<br />
augenfällig.<br />
Eventuelle Mängel an den Steinen müssen<br />
bei der Anlieferung, in jedem Fall jedoch<br />
vor der Verarbeitung dem Lieferanten angezeigt<br />
werden. Keinesfalls sollten Steine<br />
verarbeitet und erst später reklamiert<br />
werden.
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
3. ANLIEFERUNG DER VERBLENDER<br />
Die Verblender werden im Allgemeinen mit<br />
Folien geschützt und auf Paletten angeliefert.<br />
Das gewährleistet eine schonende<br />
Behandlung beim Be- und Entladen und<br />
schützt die Steinpakete vor Verschmutzung.<br />
Der Transport zur Baustelle erfolgt<br />
mit Kranfahrzeugen.<br />
Die Entladestellen auf der Baustelle sind<br />
so vorzubereiten, dass die angelieferten<br />
Steine auf einem befestigten ebenen Untergrund<br />
abgesetzt werden können. Für<br />
den Weitertransport auf der Baustelle sind<br />
Krangreifer zu empfehlen.<br />
Folie<br />
KS XL-Dünnbettmörtel<br />
KS XL-Dünnbettmörtel<br />
> 60 cm<br />
Bild 13: Die Lagerung von Steinen und Mörtel erfolgt<br />
witterungsgeschützt auf tragfähigem, ebenem<br />
Untergrund.<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
35<br />
15<br />
30<br />
10<br />
25<br />
5<br />
20<br />
0<br />
15<br />
-5<br />
10<br />
-10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
4. MÖRTEL UND VERFUGUNG<br />
Die Steine entziehen dem frischen Mörtel<br />
einen Teil des Anmachwassers. Damit der<br />
Mörtel nicht aufbrennt, muss der Mörtel<br />
ein auf die Saugcharakteristik der <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
abgestimmtes Wasserrückhaltevermögen<br />
haben.<br />
Für KS-Sichtmauerwerk müssen die Mörtel<br />
frei sein von Salzen, Lehmanteilen und<br />
anderen organischen oder anorganischen<br />
Verunreinigungen, die zu Ausblühungen<br />
oder Verfärbungen des Sichtmauerwerks<br />
führen können. In der Praxis gut bewährt<br />
haben sich Werk-Trockenmörtel.<br />
Neue von der Mörtel- und der <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
gemeinsam empfohlene<br />
Mörtel für Verblendschalen sind das Ergebnis<br />
der technischen Weiterentwicklung.<br />
Die Lieferform Werk-Trockenmörtel<br />
ist dem Baustellenmörtel aus den nachfolgend<br />
genannten Gründen in jedem Falle<br />
vorzuziehen:<br />
gleich bleibend hohe Qualität und Sicherheit<br />
durch Gewährleistung ei-ner<br />
genaueren Dosierung der Mörtelausgangsstoffe<br />
und damit einfache Handhabung<br />
auf der Baustelle<br />
Abstimmung auf das Saugverhalten der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Verblender und damit<br />
höhere Sicherheit gegen Mörtelverbrennen<br />
höhere Mörtel-Festigkeit: hoher und<br />
schneller Haftverbund<br />
einfachere Logistik durch gleichzeitige<br />
Lieferung von Steinen und Mörtel<br />
4.1 Nachträgliche Verfugung<br />
Bei der nachträglichen Verfugung ist die<br />
Fuge mindestens 1,5 cm tief und flankensauber<br />
beim Aufmauern „auszukratzen".<br />
Das Auskratzen der Fugen mit dem Fugeisen<br />
ist zwar übliche Mauerwerkspraxis,<br />
empfehlenswert ist jedoch das Auskratzen<br />
der Fugen mit einem Holzbrettchen, Bild 14.<br />
So werden Beschädigungen an den Steinkanten<br />
vermieden und gleichmäßige Auskratztiefen<br />
erreicht.<br />
Der Fugenmörtel wird in einem späteren<br />
Arbeitsgang hohlraumfrei so eingebracht,<br />
dass die Fugen mit der Vorderkante der<br />
Steine bzw. des Mauerwerks bündig abschließen.<br />
4.1.1 Ausführung<br />
Die Fugen des Sichtmauerwerks werden<br />
gesäubert und gründlich vorgenässt. Danach<br />
wird der erdfeuchte bis plastische<br />
Fugenmörtel mit einer Fugenkelle hohlraumfrei<br />
eingebracht und verdichtet. Dabei<br />
werden die Lager- und Stoßfugen gut<br />
miteinander zu verbunden. Es ist auf eine<br />
gute Flankenhaftung des Mörtels an den<br />
Steinen zu achten.<br />
Das frische Sichtmauerwerk ist vor starkem<br />
Regen und starker Sonneneinstrahlung<br />
zu schützen und bei sommerlicher<br />
trockener Witterung mit Wasser zu besprühen.<br />
Es ist darauf zu achten, dass der<br />
Fugenmörtel nicht über die Verblendsteine<br />
gewischt wird.<br />
4.1.2 Nachbehandlung<br />
Um ein gleichmäßiges Fugenbild zu erzielen,<br />
sollte die nachträgliche Verfugung nur<br />
bei günstiger trockener Witterung ausgeführt<br />
werden. Bei weißem Fugenmörtel ist<br />
darauf zu achten, dass nicht durch ungeeignetes<br />
Werkzeug Stahlabrieb die weißen<br />
Fugen dunkel verfärbt. Es sollte z.B. eine<br />
Fugkelle aus nicht rostendem Stahl verwendet<br />
werden.<br />
Bild 14: Nachträgliche Verfugung<br />
Bild 15: Nachträgliche Verfugung<br />
Foto: quick-mix
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
4.2 Fugenglattstrich<br />
Das Sichtmauerwerk wird vollfugig erstellt.<br />
Beim Fugenglattstrich sind die Fugen in ihrer<br />
ganzen Tiefe „aus einem Guss“, das<br />
heißt, der Mauermörtel ist gleichzeitig<br />
auch der Fugenmörtel. Hierbei handelt es<br />
sich um eine technisch einwandfreie und<br />
sehr wirtschaftliche Technik, bei der jedoch<br />
vorauszusetzen ist, dass die Maurer die<br />
Technik des Fugenglattstrichs beherrschen<br />
und ein optisch einwandfreies Fugenbild<br />
erstellen können.<br />
Für diese Technik muss der Mauermörtel<br />
eine gute Verarbeitbarkeit und ein günstiges<br />
Wasserrückhaltevermögen besitzen.<br />
Beim Hervorquellen aus den Fugen darf<br />
der Mörtel nicht an den Steinen herunter<br />
laufen und diese verschmutzen. Gut bewährt<br />
haben sich die auf KS-Sichtmauerwerk<br />
eingestellten Werk-Trockenmörtel.<br />
4.2.1 Ausführung<br />
Beim Aufmauern wird der herausquellende<br />
Mauermörtel nach Beginn des Ansteifens<br />
mit einem Fugholz oder Schlauchstück –<br />
ggf. über ein Fugeisen gezogen – glattgestrichen<br />
und dabei verdichtet.<br />
Bedingt durch diese Technik ergibt sich<br />
eine leicht gerundete Fuge.<br />
4.2.2 Nachbehandlung<br />
Das frische Sichtmauerwerk muss vor<br />
starkem Regen und starker Sonneneinstrahlung<br />
geschützt werden und ist bei<br />
sommerlicher, trockener Witterung mit<br />
Wasser zu besprühen.<br />
Bild 17: Zertifikat für Verblendmörtel<br />
Sichtmauerwerk unterliegt rohstoffbedingt gewissen farblichen Schwankungen. Handwerksgerecht<br />
erstelltes Sichtmauerwerk lebt von diesen kleinen Unregelmäßigkelten<br />
und sollte z.B. nicht mit einer Fliesenbekleidung verglichen werden.<br />
„Abschneiden“ mit der Kelle<br />
und nach dem Ansteifen:<br />
Glattstreichen mit einem<br />
abriebfreien Schlauchstück<br />
Die konstruktive Ausführung von Mauerwerk ist in Normen, Richtlinien und Merkblättern<br />
eindeutig beschrieben. Für die gestalterische Erscheinungsform von Mauerwerks-Sichtflächen<br />
gibt es jedoch keine verbindlichen Regeln.<br />
Die Anforderungen, die an das Erscheinungsbild des Sichtmauerwerks gestellt werden,<br />
sind daher im Voraus vom Planer so eindeutig zu beschreiben, dass die ausgeschriebene<br />
Leistung sicher kalkuliert, ausgeführt und abgenommen werden kann.<br />
Zu empfehlen ist, dass in der Leistungsbeschreibung neben Mustersteinen auch eine<br />
Musterfläche vereinbart wird. Mit Hilfe einer solchen Musterfläche können Steine,<br />
Mauerverband und Verfugung festgelegt und abgestimmt werden.<br />
Bild 16: Fugenglattstrich<br />
Bei der Beurteilung von Sichtmauerwerk spielt ein angemessener Betrachtungsabstand<br />
eine Rolle, weiterhin die Größe und die gestalterische Gesamtwirkung der<br />
Sichtmauerwerksfläche.
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
5.3 Abnahme und Beurteilung<br />
Die nachfolgenden Ausführungen enthalten<br />
einige Kriterien, die für die Abnahme<br />
und Beurteilung von handwerklich erstelltem<br />
Sichtmauerwerk zu beachten sind:<br />
Sichtmauerwerk muss entsprechend<br />
DIN 1053-1 konstruktiv einwandfrei ausgeführt<br />
werden. Es unterliegt durch die<br />
wechselnden Eigenschaften der Rohstoffe<br />
(Sande), der Oberflächenstruktur, des<br />
Farbtons der Steine und des Mörtels gewissen<br />
Schwankungen. Im Allgemeinen<br />
haben diese keinen Einfluss auf die<br />
Gesamtwirkung der Wandfläche oder<br />
des Gebäudes. Handwerksgerecht erstelltes<br />
Sichtmauerwerk lebt von diesen<br />
kleinen Unregelmäßigkeiten und<br />
ist z.B. nicht mit einer Fliesenbekleidung<br />
zu vergleichen.<br />
Bild 18: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern im Format 2 DF, farblos imprägniert<br />
5. ABNAHME UND BEURTEILUNG VON<br />
KS-SICHTMAUERWERK<br />
5.1 Eindeutige Beschreibung<br />
Um Sichtmauerwerk eindeutig zu definieren,<br />
sind die Anforderungen, die an das<br />
Erscheinungsbild des Sichtmauerwerks<br />
gestellt werden, im Voraus vom Planer eindeutig<br />
zu beschreiben. So kann die ausgeschriebene<br />
Leistung vom Bauunternehmer<br />
sicher kalkuliert und ausgeführt werden.<br />
Danach kann die erbrachte Leistung nach<br />
Fertigstellung vom Planer und vom Bauherrn<br />
weitgehend objektiv beurteilt und<br />
abgenommen werden.<br />
Sichtmauerwerk ist im wahrsten Sinne des<br />
Wortes „Ansichtssache“. Ein einfacher<br />
Hinweis in der Leistungsbeschreibung auf<br />
Sichtmauerwerk reicht nicht aus, wie sich<br />
immer wieder in der Praxis herausstellt.<br />
5.2 Musterbauteile<br />
Weil Sichtmauerwerk sehr unterschiedlich<br />
ausgeführt werden kann und sich<br />
jeder unter Sichtmauerwerk etwas sehr<br />
Unterschiedliches vorstellen kann, ist<br />
grundsätzlich zu empfehlen, dass bereits<br />
in der Leistungsbeschreibung neben Mustersteinen<br />
auch eine Musterfläche vereinbart<br />
wird.<br />
Mit Mustersteinen allein kann oft nur ein<br />
unvollständiger Eindruck vom erwarteten<br />
Sichtmauerwerk wiedergegeben werden.<br />
Wenn aus wirtschaftlichen Gründen keine<br />
Musterwand errichtet wird, so ist zu<br />
empfehlen, eine zu Beginn errichtete,<br />
etwa 5 m 2 große Sichtmauerwerksfläche<br />
als Musterfläche zu verwenden und zu<br />
vereinbaren.<br />
Nur mit Hilfe einer solchen Musterfläche<br />
können Verblender, Mauerverband und<br />
Verfugung eindeutig festgelegt und abgestimmt<br />
sowie gegebenenfalls ohne großen<br />
finanziellen und zeitlichen Aufwand geändert<br />
oder korrigiert werden.<br />
Die Musterfläche sollte vom Planer, vom<br />
Bauherrn und vom Bauunternehmer gemeinsam<br />
abgenommen werden. Alle am<br />
Bau Beteiligten wissen im Voraus, was<br />
sie zu liefern bzw. zu erwarten haben. Die<br />
Musterfläche bildet den Maßstab für die<br />
Beurteilung des weiter zu errichtenden<br />
Sichtmauerwerks und ist nach allgemeiner<br />
Erfahrung eine gute – oft die einzige von<br />
allen akzeptierte – Möglichkeit, späteren<br />
Streitigkeiten bei der Beurteilung und Abnahme<br />
des Sichtmauerwerks aus dem<br />
Wege zu gehen.<br />
Bei der Beurteilung von Sichtmauerwerk<br />
spielt ein angemessener Betrachtungsabstand<br />
eine wichtige Rolle, der<br />
abhängig ist von der Größe und der<br />
gestalterischen Gesamtwirkung der<br />
Sichtmauerwerksfläche.<br />
5.4 Betrachtungsabstand<br />
Bei großflächigem Außensichtmauerwerk<br />
ist ein Betrachtungsabstand von ca. 5 m<br />
bis 10 m als angemessen anzunehmen.<br />
Das gilt insbesondere auch dann, wenn<br />
sich zwischen Betrachter und Gebäude ein<br />
Garten oder Vorgarten befindet. Kleinere<br />
Unregelmäßigkeiten an den Steinen oder<br />
an den Fugen sind in solchen Fällen aus<br />
diesem Abstand nicht zu erkennen, beeinträchtigen<br />
das Erscheinungsbild des<br />
Gebäudes nicht und sind daher nicht zu<br />
beanstanden.<br />
Bei Sichtmauerwerk im Bereich von Hauseingängen<br />
und Terrassen ist der Betrachtungsabstand<br />
geringer anzunehmen, weil<br />
der Betrachter üblicherweise dichter an<br />
das Gebäude herantritt.<br />
Gleiches gilt auch für Sichtmauerwerk in<br />
Räumen, insbesondere in Wohnräumen.<br />
Hier sollte ein Betrachtungsabstand je<br />
nach Größe der zu beurteilenden Wandfläche<br />
von 2 m bis 5 m angenommen<br />
werden.<br />
10
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
6. ELEKTROINSTALLATION BEI<br />
KS-INNENSICHTMAUERWERK<br />
Die Ausführung der Elektroinstallation<br />
erfordert bei Innensichtmauerwerk eine<br />
gewisse Vorplanung, um möglichst günstige<br />
Leitungsführungen zu erreichen; dann<br />
lässt sie sich jedoch ohne Schwierigkeiten<br />
durchführen. Bei der Verlegung sind die<br />
VDE-Bestimmungen – z.B. VDE 0100 – zu<br />
beachten.<br />
Vorzugsweise sollte bei Innensichtmauerwerk<br />
die Elektroinstallation mit Kunststoffmantelleitungen<br />
NYM erfolgen. Vor dem<br />
Verlegen der Leitungen sollten die Rohbauarbeiten<br />
abgeschlossen sein, so dass sich<br />
die Handwerker – Maurer und Elektriker<br />
– nicht gegenseitig behindern.<br />
Die Zuleitungen vom Zählerkasten bzw.<br />
vom Stromkreisverteiler werden auf der<br />
Rohbetondecke verlegt. Dabei werden die<br />
Leitungen durch Installationsrohre – z.B.<br />
Kunststoffpanzerrohr – oder etwa 2 cm<br />
hohe Kanäle aus Kunststoffen zweckmäßigerweise<br />
vor Beschädigungen geschützt.<br />
Die Kanäle und Installationsrohre werden<br />
durch geschüttete oder weich federnde<br />
Dämmungen überdeckt.<br />
Die NYM-Leitungen werden z.B. in Türleibungen<br />
bis auf die Höhe der Steckdosen<br />
oder Schalter hochgeführt und durch eine<br />
Horizontalbohrung zu den Schalterdosen<br />
geführt. Die Leitungen sind im Endzustand<br />
später durch Türfutter und Bekleidungen<br />
abgedeckt.<br />
Zuleitungen zu Schaltern oder Steckdosen,<br />
die sich nicht im Bereich einer Türöffnung<br />
befinden, erfolgen durch Einlegen der<br />
Leitungen in die Mörtelfugen im Verlauf<br />
des Mauerverbandes. Die Fugen bleiben<br />
hierfür etwa 25 mm tief ausgekratzt und<br />
werden nach dem Verlegen der Leitungen<br />
mit Fugenmörtel geschlossen.<br />
Ähnlich wird bei Wänden verfahren, die<br />
einseitig verfliest sind. Die Elt-Leitungen<br />
werden auf der später verfliesten Seite –<br />
bei geklebten Fliesen im Verlauf der Fugen<br />
– verlegt und zu den Steckdosen und<br />
Schaltern durch die Wand geführt.<br />
Bewährt haben sich außerdem bei Büro-<br />
, Verwaltungs- und Industriebauten u.a.<br />
Stahl-Türzargen mit Kabelkanal und Auslässen<br />
für Schalter und Steckdosen sowie<br />
auch sichtbare Leitungsführungen mit oder<br />
ohne Kunststoffkanäle.<br />
Eine weitere Möglichkeit ist das Einmauern<br />
von Installationsrohren (leicht oder<br />
mittelschwer) in mindestens 24 cm dicke<br />
Wände und das anschließende Einziehen<br />
der NYM-Leitungen.<br />
Bei Lampenanschlüssen an Sichtbetondecken<br />
werden Elt-Leitungen auf der<br />
Rohdecke verlegt und entweder durch<br />
ein einbetoniertes Installationsrohr oder<br />
durch ein Bohrloch – von unten gebohrt –<br />
durch die Decke zum Lampenanschluss<br />
geführt.<br />
Grundsätzlich sind für Elt-Installationen<br />
bei Sichtmauerwerk nur Schalter-Klemmdosen<br />
zu verwenden. Diese sind tiefer als<br />
übliche Klemmdosen und ermöglichen das<br />
Verklemmen der Leitungen. Das Ausbohren<br />
bzw. Ausfräsen für die Schalter- und<br />
Steckdosen erfolgt durch übliche Dosensenker.<br />
Es können aber auch spezielle KS-<br />
Steckdosen-Steine verwendet werden, die<br />
sich in den Verband harmonisch einfügen.<br />
Bild 19: Innensichtmauerwerk aus KS-Steinen im Format 2 DF, Installationen<br />
freiliegend<br />
Bild 20: Innensichtmauerwerk aus KS-Fasensteinen, Installationen verdeckt in<br />
Kanälen<br />
11
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
7. BESCHICHTUNGEN UND<br />
IMPRÄGNIERUNGEN VON<br />
KS-SICHTMAUERWERK<br />
Deckende Anstriche und farblose Imprägnierungen<br />
vermindern die Feuchtigkeitsaufnahme<br />
des KS-Sichtmauerwerks bei Regen<br />
und Schlagregen. Sie wirken dadurch einer<br />
Verschmutzung entgegen.<br />
KS-Verblendmauerwerk für witterungsbeanspruchte<br />
Bauteile wird aus frostwiderstandsfähigen<br />
Verblendern erstellt. Unter<br />
der Voraussetzung, dass das Mauerwerk<br />
entsprechend den allgemein anerkannten<br />
Regeln der Technik erstellt wird, ist das<br />
Mauerwerk ohne weitere Maßnahmen<br />
frostwiderstandsfähig. Es bedarf aus<br />
Gründen der Frostbeständigkeit keiner Beschichtung<br />
oder Imprägnierung. Es ist jedoch<br />
unbedingt darauf zu achten, dass die<br />
Bauteilanschlüsse im Dach-, Fenster- und<br />
Sockelbereich so ausgeführt werden, dass<br />
Regenwasser ordnungsgemäß abgeleitet<br />
wird und nicht in größeren Mengen in die<br />
Wandkonstruktion eindringen kann.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e haben die Eigenschaft,<br />
Feuchtigkeit kapillar zu leiten. Horizontale<br />
und gering geneigte Mauerwerksflächen<br />
sollten daher mit wasserundurchlässigen<br />
Materialien abgedeckt werden, z.B. Wandkronen<br />
frei stehender Wände, Attiken sowie<br />
außen liegende Fensterbänke.<br />
KS-Verblendmauerwerk kann wahlweise<br />
unbehandelt bleiben oder mit einer deckenden<br />
Beschichtung bzw. einer farblosen<br />
Imprägnierung versehen werden.<br />
Durch die Behandlung von KS-Sichtmauerwerk<br />
kann<br />
das optische Erscheinungsbild individuell<br />
gestaltet und gleichzeitig<br />
ein Schutz vor Verschmutzungen und<br />
Niederschlägen geschaffen werden.<br />
7.1 Optisches Erscheinungsbild<br />
Deckende Beschichtungen werden auf<br />
<strong>Kalksandstein</strong> überwiegen weiß oder in<br />
hellen Farbtönen ausgeführt. Sie lassen<br />
das Mauerwerk insgesamt heller und flächiger<br />
erscheinen, ohne die Mauerwerksstruktur<br />
zu überdecken.<br />
Die Mörtelfugen treten optisch in der Fläche<br />
zurück. Farbige Beschichtungen sind<br />
im Prinzip auch möglich, jedoch ist bei<br />
dunklen Beschichtungen zu beachten,<br />
dass sich besonnte Flächen stärker aufheizen<br />
und es dadurch zu größeren Verformungen<br />
kommt.<br />
Bild 21: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, farblos<br />
imprägniert, Gebäudetrennfuge in einem Pfeiler<br />
Farblose Imprägnierungen sind nicht filmbildend<br />
und belassen dem Mauerwerk das<br />
natürliche Aussehen der Steine und der<br />
Mörtelfugen. Nach Beregnung trocknet<br />
imprägniertes Verblendmauerwerk schnell<br />
und gleichmäßig an der Oberfläche ab und<br />
bleibt hell.<br />
7.2 Schutz des Verblendmauerwerks<br />
Durch die deckende Beschichtung oder eine<br />
farblose Imprägnierung kann, z.B. in ungünstiger<br />
Lage eines Gebäudes, einer frühzeitigen<br />
Alterung und Verschmutzung des<br />
Verblendmauerwerks entgegengewirkt werden.<br />
Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
vermindern die Feuchtigkeitsaufnahme<br />
des Verblendmauerwerks bei Regen und<br />
Schlagregen erheblich. Staubpartikel werden<br />
in deutlich geringerem Umfang in die<br />
Poren der Steine eingespült, sie werden<br />
vielmehr vom Regenwasser fortgespült.<br />
Damit ist ein gewisser Selbstreinigungseffekt<br />
verbunden.<br />
Eine Verbesserung der Frostbeständigkeit<br />
des Mauerwerks – wie zum Beispiel durch<br />
Putze – ist durch Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
nicht zu erreichen. Beide<br />
sind nicht in der Lage und haben auch<br />
nicht die Aufgabe, Konstruktions- oder Ausführungsmängel<br />
zu überdecken.<br />
Bei deckenden Beschichtungen muss<br />
der Untergrund einwandfrei sein.<br />
Die außen auf das Verblendmauerwerk<br />
aufgebrachten Imprägnierungen und Beschichtungen<br />
unterliegen hohen Witterungsbelastungen<br />
und müssen starkem<br />
Schlagregen, Frost und intensiver Sonneneinstrahlung<br />
widerstehen. Die gesamte<br />
Wandkonstruktion einschließlich<br />
Imprägnierung oder Beschichtung muss<br />
einwandfrei funktionieren. Eine langjährige<br />
Funktionsfähigkeit und optische Wirkung<br />
der Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
setzt voraus:<br />
die richtigen Baustoffe (frostwiderstandsfähige<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e)<br />
auf <strong>Kalksandstein</strong> abgestimmter Mörtel<br />
technisch und bauphysikalisch einwandfreie<br />
Konstruktionen<br />
ausreichende Dachüberstände<br />
handwerksgerechte Anschlüsse<br />
für KS-Verblendmauerwerk geeignete<br />
Beschichtungssysteme<br />
7.3 Geeignete Beschichtungen und<br />
Imprägnierungen<br />
Folgende Beschichtungssysteme und Imprägnierungen<br />
sind für KS-Verblendmauerwerk<br />
geeignet, sofern die nachfolgend<br />
aufgeführten Anforderungen erfüllt werden<br />
und die Hersteller die Eignung ausdrücklich<br />
bestätigen:<br />
farblose Imprägnierungen, außen: Kieselsäure-Imprägniermittel,<br />
Silikon-, Silan-<br />
und Siloxan-Imprägniermittel,<br />
deckende Beschichtungen, außen: Dispersions-Silikatfarben,<br />
Silikon-Emulsionsfarben,<br />
Kunststoff-Dispersionsfarben,<br />
Siloxanfarben.<br />
Andere Beschichtungssysteme z.B. für<br />
Sanierungen sollten nur verwendet werden,<br />
sofern der Hersteller die Eignung auf<br />
das Objekt bezogen bestätigt und das<br />
Austrocknungsverhalten des Mauerwerks<br />
nicht entscheidend reduziert wird.<br />
Alle als außen anwendbar genannten<br />
Systeme sind auch innen anwendbar. Bei<br />
Innenbeschichtungen können auch Dispersionsfarben<br />
nach DIN EN 13300 –<br />
Kunststoff-Dispersionsfarben für innen –<br />
verwendet werden.<br />
12
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
7.4 Anforderungen<br />
Beschichtungen und Imprägnierungen für<br />
KS-Verblendmauerwerk müssen folgende<br />
Anforderungen erfüllen:<br />
Haftfestigkeit und Kälteelastizität:<br />
Wichtig ist eine hohe Haftfestigkeit<br />
der deckenden Beschichtung auf dem<br />
Untergrund. Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
dürfen bei niedrigen<br />
Temperaturen sowie bei feuchter Witterung<br />
nicht abblättern oder reißen und<br />
auch nicht zu Spannungen auf dem<br />
Untergrund führen.<br />
Alkalibeständigkeit:<br />
Insbesondere frisches KS-Mauerwerk<br />
ist alkalisch (pH-Wert ≈ 13). Beschichtungsstoffe<br />
und Imprägniermittel müssen<br />
daher in hohem Maße alkalibeständig<br />
sein.<br />
Wasserdampfdurchlässigkeit und Austrocknungsverhalten.<br />
Bild 22: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, farblos imprägniert mit hellem Fugenmörtel<br />
Durch Schlagregenbeanspruchung sowie<br />
Undichtigkeiten im Bereich der Bauteilanschlüsse<br />
dringt Feuchtigkeit in die<br />
Wandkonstruktion ein und wird durch die<br />
Kapillarität der Baustoffe verteilt und gespeichert.<br />
Ausschlaggebend dafür, dass<br />
keine Schäden an Beschichtungen und<br />
am Mauerwerk auftreten, ist ein möglichst<br />
geringer Feuchtegehalt im Mauerwerk<br />
zum Zeitpunkt der Frostbeanspruchung.<br />
Dies gilt selbst bei hoher Frostbeanspruchung.<br />
Untersuchungen zur Frage der Frostwiderstandsfähigkeit<br />
von Beschichtungen und<br />
Mauerwerk haben gezeigt, dass es für<br />
KS-Verblendmauerwerk einen „kritischen<br />
Feuchtegehalt“ gibt. Dieser liegt bei etwa<br />
80 % der maximalen Wasseraufnahme.<br />
Wird er überschritten, ist bei gleichzeitig<br />
hoher Frostbeanspruchung mit Schäden zu<br />
rechnen. Wird er unterschritten, kommt es<br />
nicht zu Frostschäden.<br />
Beschichtungen und Imprägnierungen können<br />
die Austrocknung des einmal feucht<br />
gewordenen Mauerwerks mehr oder weniger<br />
stark behindern. Bei dichten Beschichtungen<br />
und Imprägnierungen kann<br />
sich das Verblendmauerwerk in den oft<br />
feuchten Herbstwochen nach und nach<br />
mit Feuchtigkeit anreichern, gibt diese aber<br />
nicht schnell genug wieder ab, so dass zu<br />
Beginn der Frostperiode das Mauerwerk<br />
einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt hat<br />
und damit erhöhter Frostbeanspruchung<br />
ausgesetzt ist.<br />
Bei Mauerwerk ohne Beschichtung oder<br />
mit günstiger Beschichtung oder Imprägnierung<br />
dagegen trocknet das Mauerwerk<br />
zwischenzeitlich immer wieder aus, so<br />
dass ein kritischer Feuchtegehalt nicht<br />
erreicht wird. Es ist dann nicht mit Frostschäden<br />
zu rechnen.<br />
Kennwerte für die Austrocknungsbehinderung<br />
des Mauerwerks durch Beschichtungen<br />
oder Imprägnierungen sind<br />
Wasserdampfdurchlässigkeit und<br />
Austrocknungsbehinderung.<br />
7.4.1 Wasserdampfdurchlässigkeit<br />
Ein Teil der Austrocknung des Mauerwerks<br />
erfolgt durch Wasserdampfdiffusion. Die<br />
Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit<br />
von Baustoffen erfolgt nach DIN<br />
EN ISO 12572. Zur Beurteilung von Beschichtungen<br />
auf KS-Verblendmauerwerk<br />
wird zweckmäßigerweise der s d<br />
-Wert herangezogen.<br />
Beschichtungen können anhand des s d<br />
-<br />
Werts wie folgt bewertet werden:<br />
0,1 m: sehr gut<br />
bis 0,2 m: gut<br />
bis 0,3 m: befriedigend<br />
bis 0,4 m: ausreichend<br />
> 0,4 m: unbefriedigend<br />
Bei dieser Bewertung ist berücksichtigt,<br />
dass Beschichtungen eine Lebensdauer<br />
von etwa zehn Jahren haben und dann<br />
erneuert oder aufgefrischt werden müssen.<br />
Nach einer weiteren Wiederholungsbeschichtung<br />
ist dann ggf. ein Entfernen<br />
der Altbeschichtung notwendig.<br />
Auch bei einer Wiederholungsbeschichtung<br />
sollte s d<br />
0,40 m sein.<br />
7.4.2 Austrocknungsbehinderung<br />
Für die Beurteilung der Eignung von Imprägnierungen<br />
und Beschichtungen ist die<br />
Prüfung auf Austrocknungsbehinderung<br />
sehr aussagefähig. Die Prüfung erfolgt üblicherweise<br />
an Steinproben im Format NF,<br />
die auf einer Läuferseite beschichtet oder<br />
imprägniert und nach Wasserlagerung fünfseitig<br />
mit wasserdampfundurchlässiger<br />
Folie abgedichtet sind. Die Austrocknung<br />
der Steinproben kann nur über die „Außenläuferseite“<br />
erfolgen.<br />
Der Verlauf der Austrocknung wird als<br />
Kurve aufgetragen. Verglichen werden beschichtete<br />
bzw. imprägnierte Steinproben<br />
mit Vergleichsproben ohne Beschichtung<br />
oder Imprägnierung.<br />
Für die Beurteilung von Imprägnierungen<br />
ist der s d<br />
-Wert weniger gut geeignet.<br />
Als gut geeignet ist eine Beschichtung<br />
oder Imprägnierung dann einzustufen,<br />
wenn sie die Austrocknung kaum oder nicht<br />
behindert oder sie sogar beschleunigt.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Beispiel (siehe Bild 23)<br />
Die Austrocknungskurve der Steinprobe<br />
mit der Beschichtung A4 ist nahezu deckungsgleich<br />
mit der Kurve der Steinprobe<br />
ohne Beschichtung. Diese Beschichtung<br />
behindert die Austrocknung nicht. Bei der<br />
Beschichtung A5 dagegen verläuft die<br />
Austrocknungskurve sehr flach und die<br />
Austrocknungsbehinderung ist so stark,<br />
dass der eingangs beschriebene „kritische<br />
Feuchtegehalt“ (80 %) nicht einmal bei Beendigung<br />
der Messungen nach 160 Tagen<br />
unterschritten wurde.<br />
Übertragen auf die Praxis bedeutet das,<br />
dass Sichtmauerwerk, das zum Beispiel<br />
im Herbst nach einer längeren Regenperiode<br />
durchfeuchtet wird und mit dieser<br />
Beschichtung versehen ist, in den<br />
regenfreien Zeiten nicht austrocknet. Die<br />
Beschichtung schließt die Feuchtigkeit<br />
ein. Bei wiederholter Beregnung kann<br />
sich der Feuchtegehalt „aufschaukeln“,<br />
in Extremfällen sogar bis zur vollständigen<br />
Sättigung des Verblendmauerwerks. Zu<br />
Beginn der Frostperiode ist dadurch das<br />
Mauerwerk erhöhter Frostbeanspruchung<br />
ausgesetzt.<br />
Bei günstigen Beschichtungen dagegen<br />
trocknet das Mauerwerk in den regenfreien<br />
Zeiten rasch wieder so weit aus, dass der<br />
kritische Feuchtegehalt unterschritten wird<br />
und damit die Frostbeanspruchung in der<br />
Frostperiode deutlich geringer ist.<br />
7.5 Vorbereitung und Schutz des<br />
Untergrundes<br />
Verblendmauerwerk ist grundsätzlich während<br />
der Bauphase vor Verunreinigung<br />
und übermäßiger Wasserbelastung zu<br />
schützen, z.B. durch Abdecken mit Folie.<br />
Hinweis: Der Schutz vor Niederschlagswasser<br />
– mit dem üblicherweise gerechnet<br />
werden muss – und dessen Beseitigung<br />
ist nach VOB/C:ATV DIN 18299 [4] eine<br />
Nebenleistung und damit vom Maurer<br />
durchzuführen.<br />
Eventuell vorhandene Verunreinigungen,<br />
wie Mörtelspritzer und Staub, sind vor<br />
Beginn der Malerarbeiten zu entfernen.<br />
Fehlstellen im Mauerwerk, wie Hohlstellen,<br />
Fugenabrisse über 0,2 mm Breite und<br />
vertikal oder horizontal verlaufende Risse,<br />
sind auszubessern. Zu berücksichtigen ist,<br />
dass farblose Imprägnierungen optische<br />
Mängel nicht überdecken.<br />
Bei deckenden Beschichtungen können<br />
Beschädigungen am Mauerwerk durch Verspachteln<br />
mit einem speziell dafür geeigneten<br />
Reparaturmörtel saniert werden.<br />
% Restfeuchte<br />
(bezogen auf die Anfangsfeuchte = 100 %)<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Austrocknung nach Tagen<br />
Bild 23: Austrocknung durch Beschichtungen, Klima: 4 °C/70 % rel. Feuchte (A1 = Acryl-Siloxanfarbe,<br />
A2 und A4 = Dispersions-Silikatfarbe, A5 = Polymerisatharzfarbe, A9 = Acrylat)<br />
Das Mauerwerk ist so zu erstellen, dass<br />
es nicht gereinigt werden muss. Da<br />
Säuren und andere starke chemische<br />
Reinigungsmittel die Steinoberflächen<br />
angreifen können, ist auf diese Mittel<br />
bei <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk zu verzichten.<br />
Ein „Absäuern“ mit Salzsäure<br />
führt bei <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk zu<br />
Schäden und ist nach VOB/C:ATV DIN<br />
18330 nicht zulässig.<br />
7.6 Verarbeitung<br />
7.6.1 Farblose Imprägnierungen<br />
Farblose Imprägnierungen können bereits<br />
kurz nach Fertigstellung des Gebäudes<br />
aufgebracht werden – bei trockener, niederschlagsfreier<br />
Witterung und Temperaturen<br />
über 5 °C. Der Untergrund muss<br />
„handtrocken“ (Augenschein) und genügend<br />
saugfähig sein, um die ausreichende<br />
Menge Wirkstoff aufzunehmen (ca. 500<br />
bis 800 cm 3 /m 2 Wandfläche, wobei der<br />
untere Wert für glatte Steine, der obere<br />
Wert für KS-Struktur gilt). Als besonders<br />
wirksam hat sich das Aufbringen durch<br />
Fluten mit entsprechenden Geräten erwiesen.<br />
Das Verblendmauerwerk sollte<br />
von unten nach oben imprägniert werden.<br />
Das ist insbesondere bei wässrigen Imprägnierungen<br />
notwendig, um Laufspuren<br />
zu vermeiden. Auf Imprägnierungen können<br />
zu einem späteren Zeitpunkt auch<br />
Beschichtungen aufgebracht werden.<br />
Hierbei ist jedoch auf Systemverträglichkeit<br />
zu achten.<br />
Anstrich<br />
A5<br />
A1<br />
A2<br />
ohne<br />
A9<br />
A4<br />
7.6.2 Deckende Beschichtungen<br />
Deckende Beschichtungen bestehen im<br />
Allgemeinen aus einem Grundanstrich und<br />
zwei Deckanstrichen. Grundsätzlich sollen<br />
nur geschlossene Beschichtungssysteme<br />
verwendet werden, bei denen die einzelnen<br />
Schichten stofflich aufeinander abgestimmt<br />
sind. Beschichtungen mit hydrophoben<br />
Grundierungen (Imprägnierungen)<br />
haben sich in der Praxis gut bewährt.<br />
Der Grundanstrich als vollwertige Imprägnierung<br />
kann unmittelbar nach Fertigstellung<br />
des Gebäudes aufgebracht<br />
werden. Das Gebäude ist dadurch sofort<br />
gegen Verschmutzung geschützt. Der deckende<br />
Anstrich kann dann zu einem späteren<br />
Zeitpunkt erfolgen.<br />
In den ersten drei Wochen nach Aufbringen<br />
sind Beschichtungen empfindlich gegen<br />
erhöhte Feuchtigkeit im Untergrund<br />
und gegen Frosteinwirkung. Beschichtungen<br />
sollten daher unbedingt bei trockenem,<br />
niederschlagsfreiem Wetter und<br />
bei Temperaturen über 5 °C verarbeitet<br />
werden.<br />
Außerdem sollten sie frühestens drei<br />
Monate nach Fertigstellung des Verblendmauerwerks<br />
aufgebracht werden, wenn<br />
das Mauerwerk genügend ausgetrocknet<br />
ist, nicht mehr mit Setzungen oder Verformungen<br />
zu rechnen ist und die Hersteller<br />
nicht andere, weitergehendere Angaben<br />
machen.<br />
14
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
8. REINIGUNG VON<br />
KS-VERBLENDMAUERWERK<br />
Erhärtete Mörtelspritzer lassen sich z.B.<br />
mit einem Spachtel leicht abstoßen.<br />
verschmutzt<br />
gereinigt<br />
Sichtmauerwerk aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
sollte so sauber hergestellt und anschließend<br />
geschützt werden, dass es nicht<br />
gereinigt werden muss. Ein Absäuern von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk ist nicht zulässig<br />
und kann im ungünstigen Fall sogar zu<br />
deutlichen optischen Beeinträchtigungen<br />
führen.<br />
Ein langfristig einwandfreies Erscheinungsbild<br />
von KS-Sichtmauerwerk setzt voraus,<br />
dass das Mauerwerk handwerksgerecht<br />
erstellt wird, richtige und einwandfreie<br />
Baustoffe zur Anwendung kommen und die<br />
Bauteilanschlüsse technisch und bauphysikalisch<br />
einwandfrei ausgeführt werden.<br />
Auf eine wirksame Ableitung des Regenwassers<br />
ist besonders zu achten.<br />
Horizontale und schräge Mauerwerksflächen<br />
sollten mit wasserundurchlässigen<br />
Materialien abgedeckt werden.<br />
Fensterbänke und Attikaabdeckungen<br />
sollten mit Überstand und Tropfkante<br />
ausgeführt werden.<br />
8.1 Leichte Verschmutzungen<br />
und kleinere Flächen<br />
Leichte Verschmutzungen lassen sich bei<br />
frisch erstelltem Verblendmauerwerk einfach<br />
und wirksam mechanisch wie folgt<br />
entfernen:<br />
Bild 24: Reinigung mit Hochdruckdampfreiniger<br />
Mörtelspritzer und leichte Verschmutzungen<br />
lassen sich auf kleinen bis<br />
mittleren Flächen schonend durch Abschleifen<br />
(mit einem halbierten oder<br />
geviertelten KS-Verblender, einem<br />
Stück Porenbeton oder mit Glas- oder<br />
Sandpapier mittlerer Körnung) von<br />
Hand oder mit einem Schwingschleifer<br />
entfernen.<br />
8.2 Stärkere Verschmutzungen<br />
und größere Flächen<br />
Bei stärkeren Verschmutzungen z.B. auf<br />
älterem Verblendmauerwerk ist eine Nassreinigung<br />
zu empfehlen, wobei geschlossene<br />
Flächen, also keine eng begrenzten<br />
Bereiche gereinigt werden sollten. Mit folgenden<br />
Reinigungsmethoden wurden gute<br />
Ergebnisse erzielt:<br />
Nassreinigung mit klarem Wasser unter<br />
Zusatz eines Netzmittels, das die<br />
Oberflächenspannung des Wassers<br />
herabsetzt, und mit einer Wurzelbürste.<br />
Möglich ist auch die Reinigung mit<br />
einem Hochdruckreiniger. Die Reinigungsintensität<br />
ist vorab an einer Probefläche<br />
zu testen.<br />
Dampfstrahlreinigung bzw. Heißwasser-Hochdruckreinigung,<br />
wobei ebenfalls<br />
dem Wasser ein technisches Netzmittel<br />
zugegeben werden sollte.<br />
Foto: Kärcher<br />
Bild 25: Reinigungseffekt, Beispiel Reinigung mit<br />
Schleifpapier, Körnung 140<br />
Die Dampfstrahlreinigung hat sich bei<br />
größeren Flächen sowie bei Verblendmauerwerk<br />
aus bruchrauen oder bossierten<br />
Steinen gut bewährt.<br />
Bei Verblendmauerwerk ist darauf zu<br />
achten, dass durch entsprechende<br />
Düseneinstellung und genügend große<br />
Entfernung der Düse vom Mauerwerk der<br />
Heißwasserstrahl bzw. der Dampfstrahl<br />
nicht so stark ist, dass die Steinoberflächen<br />
angegriffen werden.<br />
Anmerkung: Grundsätzlich ist die Reinigungsintensität<br />
an einer Probefläche zu<br />
testen. Bei Anwendung eines Hochdruckreinigungsgeräts<br />
mit Kaltwasser ist der<br />
Reinigungseffekt geringer.<br />
8.3 Chemische Reinigungsmittel<br />
Nur bei hartnäckigen und älteren Verschmutzungen<br />
sollten chemische Reinigungsmittel<br />
verwendet werden. Hierzu werden<br />
von der chemischen Industrie spezielle,<br />
für KS-Verblendmauerwerk geeignete<br />
Steinreiniger angeboten, die meist aus<br />
organischen Säuren bestehen. Möglich ist<br />
auch eine Reinigung mit 6%iger Essigsäure.<br />
Da die säurehaltigen, chemischen Reinigungsmittel<br />
die Oberfläche der Steine aufrauen<br />
und dadurch den Farbeindruck verändern<br />
können, sollte grunsätzlich die<br />
Reinigung an einer Probefläche ausprobiert<br />
werden.<br />
Das Mauerwerk ist vor einer Reinigung<br />
gründlich vorzunässen und nach der Reinigung<br />
gründlich nachzuspülen.<br />
Nach einer Reinigung mit chemischen Reinigungsmitteln<br />
empfiehlt es sich, das Verblendmauerwerk<br />
zu imprägnieren, sofern<br />
es nicht deckend gestrichen wird.<br />
15
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Tafel 4: Reinigungsmethoden<br />
Art der Reinigung Geeignet für Ausführung Ergebnis<br />
Reinigung mit<br />
Schleifpapier<br />
Verschmutzungen, jedoch nicht<br />
für fett- und ölhaltige Ablagerungen<br />
sowie Sprühlack<br />
Schleifen von Hand per Schleifklotz, bei größeren<br />
Flächen mit Maschineneinsatz (Schwingschleifer).<br />
Geeignet sind Schleifpapiere mit mittlerer bis<br />
grober Körnung (Körnung 120 bis 40).<br />
schonende Reinigung, gutes Ergebnis<br />
und schneller Arbeitsfortschritt, glatte<br />
Steinoberflächen<br />
Porenbetonstück<br />
Dampfstrahlreinigung<br />
Verschmutzungen auf<br />
kleineren bis mittelgroßen Flächen,<br />
jedoch nicht für fett- und<br />
ölhaltige Ablagerungen sowie<br />
Sprühlack<br />
großflächige, stärkere Verschmutzungen,<br />
Verstaubungen,<br />
Vergrünungen z.B. auf älterem<br />
Verblendmauerwerk sowie bei<br />
Verblendmauerwerk aus bruchrauen<br />
oder bossierten Steinen<br />
Beim Schleifen von Hand wird der Porenbeton<br />
zermahlen, der entstehende Staub kann anschließend<br />
abgefegt werden.<br />
Zu reinigen sind geschlossene Flächen, keine eng<br />
begrenzten Bereiche.<br />
Es ist darauf zu achten, dass durch entsprechende<br />
Düseneinstellung und genügend große<br />
Entfernung der Düse vom Mauerwerk der Wasserdampfstrahl<br />
nicht die Steinoberflächen oder die<br />
Fugen beschädigt.<br />
schonende Reinigung, gutes Ergebnis<br />
und schneller Arbeitsfortschritt, glatte<br />
Steinoberflächen<br />
gutes Ergebnis und schneller Arbeitsfortschritt<br />
Die Reinigungsintensität ist vorab an einer Probefläche<br />
zu testen.<br />
Reinigung mit<br />
Tensidlösung<br />
(z.B. Alkutex<br />
Schmutzlöser)<br />
fett- und ölhaltige Ablagerungen<br />
und Verschmutzungen<br />
Auftragen des Reinigers mit der Wurzelbürste,<br />
gründlich nachspülen mit Wasser.<br />
Bei der Reinigung großer Flächen ist das Schmutzwasser<br />
aufzufangen.<br />
schonende Reinigung, gutes Ergebnis,<br />
auch bei älteren Ablagerungen<br />
Haushaltsreiniger<br />
(Tenside, Seife,<br />
Citrat)<br />
normale Ablagerungen und<br />
Verschmutzungen<br />
Verdünnung mit Wasser ca. 1:200, bei starker<br />
Verschmutzung auch unverdünnte Anwendung.<br />
Auftragen mit der Wurzelbürste, gründlich nachspülen<br />
mit Wasser.<br />
schonende Reinigung, gutes Ergebnis,<br />
auch bei älteren Ablagerungen<br />
Schwache Säurekombination<br />
(z.B. Alkutex<br />
Combi WR)<br />
Steinreiniger auf<br />
Basis organischer<br />
Ameisensäure<br />
(z.B. ASO<br />
Steinreiniger)<br />
Anti-Graffiti-<br />
Beschichtung<br />
(z.B. Funcosil<br />
Graffiti-Schutz)<br />
kalkhaltige Ablagerungen und<br />
Verschmutzungen, jedoch nicht<br />
für fett- und ölhaltige Ablagerungen<br />
sowie Sprühlack<br />
(bedingt) die Reinigung<br />
kalkhaltiger Ablagerungen und<br />
Verschmutzungen<br />
den Schutz von Flächen, z.B.<br />
Wänden<br />
Bei der Reinigung großer Flächen ist das Schmutzwasser<br />
aufzufangen.<br />
Auftragen mit der Wurzelbürste, gründlich nachspülen<br />
mit Wasser. Bei großen Flächen kann auch<br />
mit Reinigungsgeräten gearbeitet werden.<br />
Die Reinigungsintensität ist vorab an einer Probefläche<br />
zu testen.<br />
Verdünnung mit Wasser 1:3, Auftragen mit der<br />
Wurzelbürste<br />
Die Reinigungsintensität ist vorab an einer Probefläche<br />
zu testen.<br />
Die Beschichtung kann mit einer Rolle aufgetragen<br />
werden. Es wird eine Trennschicht gebildet,<br />
die das Eindringen von Farbpigmenten in den<br />
Untergrund verhindert. Diese Schicht wird zusammen<br />
mit der aufgesprühten Farbe mit einem<br />
Heißwasser-Hochdruckreiniger bzw. mit einem<br />
Dampfstrahlgerät abgespült.<br />
gutes Ergebnis und schneller Arbeitsfortschritt<br />
Das Mittel kann den Fugenmörtel anlösen.<br />
Ein so entstehender Schleier ist<br />
durch Abspülen mit Wasser nicht mehr<br />
zu entfernen.<br />
Die aufgesprühte Farbe lässt sich im<br />
Allgemeinen vollständig entfernen.<br />
Zu beachten ist: Durch die Hochdruckreinigung<br />
können die Mörtelfugen beschädigt werden. Die<br />
Intensität der Reinigung sollte daher an einer Probefläche<br />
getestet werden. Bei einer Hochdruckreinigung<br />
mit kaltem Wasser ist das Ergebnis<br />
unbefriedigend.<br />
Nach der Reinigung ist das Sichtmauerwerk wieder<br />
mit Anti-Graffiti-Beschichtung zu schützen.<br />
16
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
Da chemische Reinigungsmittel die<br />
Oberfläche der Steine aufrauen und<br />
dadurch den Farbeindruck verändern<br />
können, sollte grundsätzlich die Reinigung<br />
an einer Probefläche ausprobiert<br />
werden, insbesondere dann, wenn das<br />
Mauerwerk nach der Reinigung nicht<br />
deckend gestrichen wird.<br />
8.4 Algen- oder Moosbelag<br />
Tritt z.B. nach langen Schlechtwetterperioden<br />
auf KS-Verblendmauerwerk ein störender<br />
grünlicher Belag aus Algen oder<br />
Moosen auf, kann dieser mit einem Algen<br />
tötenden Mittel behandelt und nach Abtrocknen<br />
bei kleineren Flächen abgebürstet<br />
oder bei größeren Flächen durch eine<br />
Dampfstrahlreinigung entfernt werden. Die<br />
gereinigten Flächen sollten anschließend<br />
mit einer farblosen Imprägnierung nachbehandelt<br />
werden, um einer erneuten Moosbildung<br />
vorzubeugen.<br />
Bild 26: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, farblos imprägniert<br />
9. ERNEUERUNG VON BESCHICHTUNGEN<br />
UND IMPRÄGNIERUNGEN<br />
Hochwertige Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
behalten ihre Funktion<br />
und optische Wirkung über einen langen<br />
Zeitraum.<br />
9.1 Beschichtungen<br />
Die Lebenserwartung von Beschichtungen<br />
beträgt etwa zehn Jahre. Danach ist oft ein<br />
Auffrischungsanstrich erforderlich.<br />
Soll bei einer Erneuerung ein anderes Beschichtungssystem<br />
verwendet werden,<br />
ist die Systemverträglichkeit zu prüfen.<br />
Stark verwitterte oder abblätternde Beschichtungen<br />
müssen vor Erneuerung<br />
mechanisch oder mit Hilfe geeigneter Abbeizpasten<br />
und anschließender Dampfstrahlreinigung<br />
entfernt werden.<br />
9.2 Imprägnierungen<br />
Die Lebenserwartung von Imprägnierungen<br />
liegt bei etwa zehn bis fünfzehn Jahren.<br />
Bei einer Erneuerung sollte das gleiche<br />
System wie für die Erstimprägnierung verwendet<br />
werden, da auf diese Weise Systemverträglichkeit<br />
gewährleistet ist.<br />
Bild 27: Innensichtmauerwerk aus KS-Steinen, weiß gestrichen<br />
Die Verarbeitung der Beschichtungen und<br />
Imprägnierungen erfolgt nach den Herstellerrichtlinien.<br />
17
KALKSANDSTEIN – Sichtmauerwerk<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk –<br />
Teil 1: Berechnung und Ausführung<br />
[2] DIN V 106:2005-10 <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit besonderen Eigenschaften (Vornorm)<br />
[3] DIN 18330:2006-10 VOB Vergabe- und<br />
Vertragsordnung für Bauleistungen<br />
– Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen<br />
für Bauleistungen<br />
(ATV) – Mauerarbeiten<br />
[4] DIN 18299:2006-10 VOB Vergabeund<br />
Vertragsordnung für Bauleistungen<br />
– Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen<br />
für Bauleistungen<br />
(ATV) – Allgemeine Regelungen für<br />
Bauarbeiten jeder Art<br />
Bild 28: Sichtmauerwerk aus KS-Verblendern, farblos imprägniert, im Industriebau<br />
18
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 5: Nicht tragende Außenwände<br />
Stand: Januar 2005
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Außenwände<br />
1. Statik_____________________________________________________________3<br />
2. Anschlüsse an angrenzende, tragende Bauteile___________________________ 4<br />
3. Fachwerk___________________________________________________________ 5<br />
Literatur______________________________________________________________6<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Nicht tragende Außenwände<br />
Stand: Januar 2005<br />
Autor:<br />
Dr.-Ing. Dieter Kasten, ö.b.u.v. Sachverständiger<br />
für Mauerwerksbau, Garbsen<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. S. Brinkmann, Durmersheim<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. O. Roschkowski, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. J. Schmertmann, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9049<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Außenwände<br />
Nicht tragende Außenwände sind scheibenartige<br />
Bauteile, die überwiegend nur durch<br />
ihr Eigengewicht beansprucht werden. Sie<br />
müssen die auf ihre Fläche wirkenden<br />
Windlasten sicher auf die angrenzenden,<br />
tragenden Bauteile, z. B. Wand- und Deckenscheiben,<br />
Stahl- oder Stahlbetonstützen<br />
und Unterzüge, abtragen.<br />
Nicht tragende KS-Außenwände können<br />
entsprechend den an sie gestellten Anforderungen<br />
einschalig oder mehrschalig,<br />
verputzt oder unverputzt, mit zusätzlicher<br />
Wärmedämmung, mit vorgehängter Fassade<br />
u.a. ausgeführt werden.<br />
1. STATIK<br />
Größtwerte der Ausfachungsflächen<br />
gemäß DIN 1053-1<br />
Bei Ausfachungswänden von Fachwerk,<br />
Skelett- und Schottensystemen darf nach<br />
DIN 1053-1, Abschnitt 8.1.3.2, auf einen<br />
statischen Nachweis verzichtet werden,<br />
wenn<br />
die Wände vierseitig gehalten sind, z.B.<br />
durch Verzahnung, Versatz oder Anker,<br />
die Bedingungen nach DIN 1053-1,<br />
Tabelle 9 (Tafel 1) erfüllt sind und<br />
Normalmörtel mindestens der Mörtelgruppe<br />
IIa oder Dünnbettmörtel oder<br />
Leichtmörtel LM 36 verwendet wird.<br />
Zulässige Wandabmessungen und -flächen<br />
für KS-Mauerwerk nach DIN 1053-1<br />
sind für verschiedene Wanddicken und<br />
Seitenverhältnisse in Tafel 1 angegeben.<br />
Hierbei ist mit das Verhältnis der größeren<br />
zur kleineren Seite der Ausfachungsfläche<br />
bezeichnet.<br />
Erhöhte Größtwerte von Ausfachungsflächen<br />
Die Größtwerte von Ausfachungsflächen<br />
nicht tragender KS-Außenwände dürfen<br />
nach Kirtschig [1] unter folgenden Vo-raussetzungen<br />
erhöht werden:<br />
Tafel 1: Zulässige Größtwerte der Ausfachungsflächen [m 2 ] von nicht tragenden Außenwänden ohne rechnerischen<br />
Nachweis (nach DIN 1053-1, Tabelle 9) mit = größere Seite/kleinere Seite der Ausfachungsfläche<br />
Tafel 2: Zulässige Größtwerte der Ausfachungsflächen [m 2 ] von nicht tragenden Außenwänden für Steinhöhen<br />
23,8 oder 24,8 cm (KS-Blocksteine, KS-Hohlblocksteine, großformatige Plansteine) mit Normalmörtel der<br />
Mörtelgruppe III oder Dünnbettmörtel [1] und für KS XL mit Dünnbettmörtel [2] und [3] mit ’ = Wandhöhe/<br />
Wandlänge der Ausfachungsfläche<br />
Wanddicke<br />
[mm]<br />
Wanddicke<br />
[mm]<br />
Zulässige Größtwerte von Ausfachungsflächen bei einer Höhe über Gelände von<br />
0 bis 8 m 8 bis 20 m 20 bis 100 m<br />
’ = 0,5 ’ = 1,0 ’ = 2,0 ’ = 0,5 ’ = 1,0 ’ = 2,0 ’ = 0,5 ’ = 1,0 ’ = 2,0<br />
1) 2)<br />
a) Vierseitig gehalten (ü ≥ 0,4 · h)<br />
Zulässige Größtwerte 1) der Ausfachungsflächen bei einer Höhe<br />
über Gelände von<br />
0 bis 8 m 8 bis 20 m 20 bis 100 m<br />
= 1,0 2,0 3) = 1,0 2,0 3) = 1,0 2,0 3)<br />
1 115/150 2) 12 8 8 5 6 4<br />
2 175/200 20 14 13 9 9 6<br />
3 240 36 25 23 16 16 12<br />
4 300 50 33 35 23 25 17<br />
1)<br />
Bei Seitenverhältnissen 1,0 < < 2,0 dürfen die<br />
zulässigen Größtwerte der Ausfachungsflächen<br />
gradlinig interpoliert werden.<br />
2)<br />
Bei Verwendung von Steinen der Festigkeitsklassen<br />
12 dürfen die Werte dieser Zeile um<br />
¹/ ³ vergrößert werden.<br />
175/200 22 20 22 13 13 13 9 9 9<br />
240 38 36 38 25 23 25 18 16 18<br />
300 60 54 60 38 35 38 28 25 28<br />
b) Dreiseitig gehalten, oberer Rand frei (ü ≥ 0,4 · h) 3)<br />
175/200 8 10 16 – – – – – –<br />
240 16 20 30 10 12 18 – – –<br />
300 25 30 45 16 20 28 12 15 20 1)<br />
Bei Überbindemaßen ü ≥ 0,2 · h beträgt die größte<br />
zulässige Ausfachungsfläche 60 % der Tabellenwerte.<br />
Bei Überbindemaßen ü ≥ 0,25 · h beträgt die<br />
größte zulässige Ausfachungsfläche 70 % der<br />
Tabellenwerte.<br />
2)<br />
Bei Seitenverhältnissen 0,5 < ’ < 1,0 bzw.<br />
1,0 < ‘ < 2,0 dürfen die zulässigen Größtwerte der<br />
Ausfachungsflächen gradlinig interpoliert werden.<br />
3)<br />
Bei Verwendung von Steinen der Festigkeitsklassen<br />
20 und einem Seitenverhältnis<br />
größere Seite<br />
= 2,0<br />
kleinere Seite<br />
dürfen die Werte verdoppelt werden.<br />
3)<br />
Bei Überbindemaßen ü ≥ 0,2 · h beträgt die größte<br />
zulässige Ausfachungsfläche 50 % der Tabellenwerte.<br />
Bei Überbindemaßen ü ≥ 0,25 · h beträgt<br />
die größte zulässige Ausfachungsfläche 60 % der<br />
Tabellenwerte.<br />
Verwendung von KS-Steinen der Höhe h<br />
= 23,8 oder 24,8 cm (Blocksteine, Hohlblocksteine,<br />
großformatige Plansteine);<br />
Verwendung von Normalmörtel der Mörtelgruppe<br />
III oder Dünnbettmörtel.<br />
Bei Verwendung der Mörtelgruppe III sind<br />
die KS-Steine vorzunässen. Unter diesen<br />
Voraussetzungen sind in einigen Fällen<br />
– siehe Tafel 2 – auch dreiseitig gehaltene<br />
Wände mit oberem freien Rand möglich.<br />
Abweichend von Tafel 1 ist mit ’ das Verhältnis<br />
der Wandhöhe h zur Wandlänge l<br />
bezeichnet.<br />
Nach gutachtlichen Stellungnahmen von<br />
Kirtschig [2] und [3] gelten die Werte in<br />
der Tafel 2 auch für KS XL-Mauerwerk mit<br />
einem Überbindemaß nach DIN 1053-1<br />
von ü 0,4 · h. Bei kleineren Überbindemaßen<br />
(ü 0,2 · h bzw. ü 0,25 · h) und<br />
dreiseitiger Halterung (oberer Rand frei)<br />
sind die Werte der Tafel auf 50 % bzw. 60 %<br />
zu reduzieren. Bei vierseitiger Halterung<br />
und verringerten Überbindemaßen von<br />
ü 0,2 · h bzw. ü 0,25 · h sind die Werte<br />
der Tafel auf 60 % bzw. 70 % zu reduzieren.<br />
Es wird empfohlen, KS XL-Mauerwerk mit<br />
einem Überbindemaß von ü 0,4 · h herzustellen.<br />
Über den Einfluss des Überbindemaßes<br />
auf die Biegetragfähigkeit von Ausfachungswänden<br />
geht Kirtschig in [4] ein.
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Außenwände<br />
Ermittlung der Wanddicke<br />
(Beispiel 1 )<br />
Ermittlung der zulässigen Ausfachungsfläche<br />
(Beispiel 2 )<br />
2,50<br />
6,50<br />
2,50<br />
4,00<br />
4,50 4,50<br />
a) gegeben:<br />
Stahlbetonskelettbau, Wände vierseitig gehalten<br />
KS-Steine der Festigkeitsklasse ≥ 12<br />
Ausfachungsflächen I = 4,50 m, h = 2,50 m<br />
Höhe der Ausfachungsfläche über Gelände < 8 m<br />
b) gesucht:<br />
geringste, konstruktiv notwendige Wanddicke<br />
c) Lösung:<br />
vorhandene Wandfläche A = 4,50 m x 2,50 m = 11,25 m 2<br />
Seitenverhältnis<br />
größere Seite 4,50<br />
= = = 1,8<br />
kleinere Seite 2,50<br />
Bei einer Wanddicke d = 11,5 cm, einem Seitenverhältnis = 1,8<br />
und einer Höhe über Gelände von H < 8 m ist eine Ausfachungsfläche<br />
zulässig bis:<br />
zul. A: interpoliert; = 1,8 (Tafel 1)<br />
8<br />
12 – (4 x ) = 8,8 m<br />
10<br />
2<br />
Festigkeitsklasse ≥ 12, deshalb Erhöhung um 1,33:<br />
8,8 x 1,33 = 11,70 m 2<br />
zul. A = 11,70 m 2 ≥ 11,25 m 2<br />
d = 11,5 cm Wanddicke ausreichend<br />
4,00 4,00<br />
a) gegeben:<br />
Stahlbetonskelettbau, Wände dreiseitig gehalten,<br />
oberer freier Rand wegen des Lichtbandes<br />
KS XL mit Überbindemaß ü = 0,4 · h<br />
Ausfachungsflächen I = 4,0 m, h = 4,0 m<br />
Höhe der Ausfachungsfläche über Gelände < 8 m<br />
b) gesucht:<br />
zulässige Wandfläche<br />
c) Lösung:<br />
vorhandene Wandfläche A = 4,0 m x 4,0 m = 16 m 2<br />
Wandhöhe zu Wandlänge ’ = h/l = 1,0<br />
gew. Wanddicke d = 24 cm<br />
bei Höhe der Wand über Gelände H < 8 m<br />
zul. A = 20 m 2 (zulässiger Größtwert in Tafel 2)<br />
zul. A ≥ vorh. A = 16 m 2<br />
Sind in nicht tragenden Außenwänden Fenster-<br />
oder Türöffnungen vorgesehen, die die<br />
Stabilität und Lastabtragung der Wand beeinträchtigen,<br />
wird ein statischer Nachweis<br />
erforderlich.<br />
Zur Errechnung der Seitenverhältnisse der<br />
Ausfachungsflächen und ’ sind die lichten<br />
Maße des Ausfachungsmauerwerks<br />
zwischen den angrenzenden tragenden<br />
Bauteilen (Stützen, Riegel usw.) zu nehmen.<br />
Die angegebenen Höhen über Gelände beziehen<br />
sich auf die Oberkante der jeweiligen<br />
Ausfachungsfläche.<br />
2. ANSCHLÜSSE AN ANGRENZENDE,<br />
TRAGENDE BAUTEILE<br />
Die nicht tragenden Außenwände müssen<br />
in den aus Tafeln 1 und 2 sich anhand<br />
der Ausfachungsflächen und Seitenverhältnisse<br />
ergebenden Abständen horizontal<br />
unverschieblich gehalten werden.<br />
Werden die Größtwerte der Ausfachungsflächen<br />
überschritten, kann die Ausstei-<br />
fung durch andere Maßnahmen erreicht<br />
werden, z.B. mit Hilfe von Stahlprofilen in<br />
C- oder I-Form. Werden die Wände nicht<br />
bis unter die Decke oder den Unterzug gemauert,<br />
so sind die Wandkronen durch Aussteifungsriegel,<br />
z.B. aus Stahl oder Stahlbeton<br />
bzw. ausbetonierte KS-U-Schalen,<br />
zu halten. (Vierseitige Halterung – oder<br />
es ist eine dreiseitige Halterung mit freiem<br />
oberen Rand anzunehmen – siehe<br />
Tafel 2.)<br />
Für den Anschluss der Wand kann auf einen<br />
statischen Nachweis an angrenzende<br />
Bauteile verzichtet werden, wenn diese Verbindungen<br />
offensichtlich unter Einhaltung<br />
der üblichen Sicherheiten ausreichen. Bei<br />
den Wandanschlüssen ist zu beachten,<br />
dass infolge der Verformungen keine Zwängungsspannungen<br />
auftreten.<br />
Die nicht tragenden Außenwände und ihre<br />
Anschlüsse müssen so ausgebildet sein,<br />
dass sie die auf sie wirkenden Windlasten<br />
auf die angrenzenden, tragenden Bauteile<br />
sicher abtragen; diese Forderung wird bei<br />
den Konstruktionsbeispielen (Bilder 1 und<br />
2) erfüllt.<br />
Die Standsicherheit der Wände muss durch<br />
geeignete Maßnahmen und Anschlüsse<br />
gewährleistet sein. Einflüsse, die die Formänderungen<br />
angrenzender Bauteile haben,<br />
z.B. durch Längenänderungen oder nachträgliches<br />
Durchbiegen weitgespannter<br />
Tragkonstruktionen sowie Formänderungen<br />
der Wände selbst infolge von Witterungsund<br />
Temperatureinflüssen, sind bei der<br />
Wahl der Anschlüsse zu berücksichtigen.<br />
Seitliche Anschlüsse<br />
Der seitliche Anschluss an angrenzende<br />
Bauteile erfolgt in der Regel gleitend und<br />
elastisch<br />
durch Einführen der Wand in eine Nut,<br />
durch übergreifende Stahlprofile<br />
oder Ankersysteme in korrosionsgeschützter<br />
Ausführung.
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Außenwände<br />
Ankerschiene<br />
senkrecht/horizontal<br />
verschiebbarer<br />
Flachstahlanker<br />
Oberer Anschluss<br />
Der obere Anschluss der nicht tragenden<br />
Außenwand an die tragenden Bauteile ist<br />
sinngemäß wie der seitliche Anschluss<br />
gleitend auszuführen.<br />
KSSichtmauerwerk<br />
Holzstiel einer<br />
Fachwerkkonstruktion<br />
Dämmschicht<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
Gleithülle<br />
Fugendichtung<br />
Alle Stahlteile sind korrosionsgeschützt<br />
auszuführen.<br />
Bild 1: Wandanschluss an eine Stahlbetonstütze mit<br />
Ankerschienen<br />
Zwischen den nicht tragenden Außenwänden<br />
und angrenzenden Bauteilen werden<br />
Streifen aus Mineralwolle o.Ä. eingelegt,<br />
äußere und innere Fugen sind elastoplastisch<br />
oder mit Fugenbändern abzudich-ten.<br />
Bei zweischaligen Wänden wird jeweils die<br />
Wandschale verankert, die für die Bestimmung<br />
der Größe der Ausfachungsfläche<br />
herangezogen wird, im Normalfall die Innenschale.<br />
Die Außenschale wird mit der<br />
Innenschale entsprechend DIN 1053-1 mit<br />
Drahtankern aus nicht rostendem Stahl<br />
mit den Werkstoffnummern 1.4401 oder<br />
1.4571 nach DIN 17440 verbunden.<br />
Die Mindestanzahl und der Durchmesser<br />
der Drahtanker je m 2 Wandfläche sind der<br />
Tabelle 11 in DIN 1053-1 zu entnehmen.<br />
Andere Verankerungsarten der Drahtanker<br />
sind zulässig, wenn durch Prüfzeugnis nachgewiesen<br />
wird, dass diese Verankerungsart<br />
eine Zug- und Druckkraft von mind. 1 KN bei<br />
1,0 mm Schlupf je Drahtanker aufnehmen<br />
kann. Bei Nichterreichen dieser Anforderung<br />
ist die Drahtanker-Anzahl im Vergleich<br />
zur Tabelle 11 entsprechend zu erhöhen.<br />
Andere Ankerformen (z.B. Flachstahlanker)<br />
sind zulässig bei entsprechendem<br />
Nachweis der Brauchbarkeit, z.B. durch eine<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.<br />
Bei nicht flächiger Verankerung der Außenschale<br />
(linienförmige oder geschossweise<br />
Verankerung) ist ihre Standsicherheit<br />
nachzuweisen.<br />
Entsprechend Art und Spannweite der tragenden<br />
Konstruktion erfolgt im Bereich des<br />
oberen Wandanschlusses ein Toleranzausgleich,<br />
im Allgemeinen von ca. 2 cm. Der<br />
Hohlraum ist mit Mineralwolle auszufüllen<br />
und gegen Schlagregenbeanspruchung abzudichten.<br />
Dadurch wird vermieden, dass<br />
die tragenden angrenzenden Bauteile<br />
durch Formänderungen und nachträgliches<br />
Durchbiegen unbeabsichtigte Lasten und<br />
Spannungen auf die nicht tragenden Außenwände<br />
übertragen.<br />
Fußpunkt<br />
Am unteren Anschluss werden die Horizontalkräfte<br />
aus Windlasten zwischen<br />
der nicht tragenden Außenwand und dem<br />
tragenden Bauteil durch Reibung auf die<br />
tragende Konstruktion abgeleitet. Dies ist<br />
bei der Auswahl von z.B. Dachpappe oder<br />
Folie zu berücksichtigen.<br />
3. FACHWERK<br />
Bei der Neubauplanung bietet sich die<br />
zweischalige Außenwand mit Luftschicht<br />
und Wärmedämmschicht bzw. mit Kerndämmung<br />
an. Bei Häusern mit nicht tragendem,<br />
vorgesetztem Fachwerk ist das<br />
Fachwerk Bestandteil der 9 cm bzw. 11,5<br />
cm dicken Verblendschale und wird nach<br />
Fertigstellung des Rohbaues montiert.<br />
Holzbauteile sollen möglichst mit einem<br />
Feuchtegehalt eingebaut werden, der für<br />
Außenfachwerk etwa 18 % (±6 %) beträgt.<br />
Holzfachwerkteile müssen vor dauernder<br />
Feuchtigkeit geschützt werden. Eingedrungene<br />
Feuchte soll kurzfristig wieder<br />
austrocknen können. Daher sollen die<br />
Anschlüsse zwischen Holz und Mauerwerk<br />
mit Kalkmörtel ausgebildet werden.<br />
Das Verblendmauerwerk der Ausfachung<br />
wird mit dem Mauerwerk der Innenschale<br />
durch nicht rostende Drahtanker nach<br />
DIN 1053-1 verankert. Für den seitlichen<br />
Anschluss der Verblendschale können jedoch<br />
auch spezielle Anker aus rostfreiem<br />
Stahl verwendet werden.<br />
Bei vorgesetztem Fachwerk hat die Innenschale<br />
statisch tragende Funktion. Im<br />
Wohnungsbau mit lichten Geschosshöhen<br />
von h s<br />
≤ 2,75 m kann die Innenschale<br />
im Allgemeinen 17,5 cm dick ausgeführt<br />
werden.<br />
Kalkmörtel<br />
Winkel aus<br />
nicht rostendem Stahl<br />
Befestigung am Holzstiel<br />
über Schrauben<br />
Dreikantleiste<br />
Bild 2: Wandanschluss von KS-Sichtmauerwerk an<br />
eine Holzfachwerkkonstruktion<br />
Bild 3: Fachwerk mit Ausfachung aus KS-Sichtmauerwerk
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Außenwände<br />
LITERATUR<br />
[1] Kirtschig, K.: Gutachtliche Stellungnahme<br />
zur Größe der Ausfachungsflächen<br />
von nichttragenden Außenwänden<br />
unter V erwendung von großformatigen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en aus 7/1993<br />
[2] Kirtschig, K.: Gutachtliche Stellungnahme<br />
zur Größe der Ausfachungsflächen<br />
von nichttragenden Außenwänden<br />
unter Verwendung von KS XL-PE aus<br />
10/1997<br />
[3] Kirtschig, K.: Gutachen zur Größe<br />
von Ausfachungsflächen von nichttragenden<br />
Außenwänden unter Verwendung<br />
von KS-Quadro Planelementen<br />
aus 11/1997<br />
[4] Kirtschig, K.: Zur Biegetragfähigkeit<br />
von Ausfachungswänden, In: Mauerwerk-Kalender<br />
23, S. 773-790, Verlag<br />
Ernst & Sohn, Berlin 1998
www.kalksandstein.de<br />
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 6: Nicht tragende Innenwände<br />
Stand: Januar 2005
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
1. Anwendungsbereich_________________________________________________3<br />
2. Anforderungen______________________________________________________ 4<br />
3. Einbaubereiche______________________________________________________ 4<br />
4. Baustoffe___________________________________________________________ 5<br />
5. Grenzmaße_ ________________________________________________________ 5<br />
6. Befestigung an angrenzende Bauteile___________________________________ 5<br />
6.1 Starre Anschlüsse______________________________________________6<br />
6.2 Gleitende Anschlüsse___________________________________________6<br />
7. Beschränkung der Deckendurchbiegung________________________________7<br />
8. Vermörtelung der Stoßfugen__________________________________________7<br />
9. Schadensfreie Ausführung___________________________________________7<br />
10. Nicht tragende Innenwände aus KS-Bauplatten__________________________8<br />
Literatur____________________________________________________________ 10<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Nicht tragende Innenwände<br />
Stand: Januar 2005<br />
Autor:<br />
Dr.-Ing. Dieter Kasten, ö.b.u.v. Sachverständiger<br />
für Mauerwerksbau, Garbsen<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. S. Brinkmann, Durmersheim<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. O. Roschkowski, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. J. Schmertmann, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9050<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
1. ANWENDUNGSBEREICH<br />
Grundlage für die Planung und Ausführung<br />
nicht tragender KS-Innenwände sind DIN<br />
4103-1 [1] sowie Fachveröffentlichungen<br />
und gutachtliche Stellungnahmen von Kirtschig<br />
und Anstötz.<br />
Nicht tragende Innenwände sind Raumtrennwände,<br />
die keine statischen Aufgaben<br />
für die Gesamtkonstruktion, insbesondere<br />
die Gebäudeaussteifung, zu erfüllen haben.<br />
Sie können entfernt werden, ohne<br />
dass die Standsicherheit des Gebäudes<br />
beeinträchtigt wird. Die Standsicherheit<br />
der nicht tragenden Innenwände selbst<br />
ist durch die Verbindung mit den an sie<br />
angrenzenden Bauteilen (Querwände oder<br />
gleichwertige Maßnahmen und Decken) gegeben,<br />
sofern die zulässigen Grenzmaße<br />
(früher: Grenzabmessungen) der Wände<br />
(siehe Tafeln 1 und 2) nicht überschritten<br />
werden.<br />
Nicht tragende KS-Innenwände werden in<br />
Wohngebäuden sowie in Stahl- und Stahlbetonskelettbauten<br />
als Zwischen- oder<br />
Ausfachungswände ausgeführt. Sie werden<br />
weiterhin eingesetzt bei Gebäuden mit<br />
großen Deckenspannweiten, wie Schulen,<br />
Verwaltungsgebäuden, Krankenhäusern,<br />
Hallen- und Wirtschaftsbauten.<br />
Nicht tragende KS-Innenwände werden<br />
aus KS-Vollsteinen oder KS-Lochsteinen<br />
oder besonders rationell aus großformatigen<br />
KS XL oder KS-Bauplatten (KS-BP)<br />
erstellt. Bei entsprechender Ausbildung<br />
erfüllen sie hohe Anforderungen an den<br />
Brand- und Schallschutz oder auch an den<br />
Wärme- und Feuchtigkeitsschutz. Ihr hohes<br />
Wärmespeichervermögen – besonders bei<br />
Steinen hoher Rohdichte – gewährleistet<br />
ein ausgeglichenes Raumklima und guten<br />
sommerlichen Wärmeschutz. Nicht tra-<br />
Tafel 1: Zulässige Wandlängen nicht tragender innerer Trennwände mit und ohne Auflast bei vierseitiger bzw.<br />
dreiseitiger Halterung, vertikaler Rand frei<br />
Vierseitige<br />
Halterung<br />
ohne<br />
Auflast<br />
Vierseitige<br />
Halterung<br />
mit Auflast 1)<br />
Dreiseitige<br />
Halterung<br />
ohne<br />
Auflast<br />
Dreiseitige<br />
Halterung<br />
mit Auflast 1)<br />
Einbau- Wandhöhe Wanddicke [cm]<br />
bereich [m]<br />
1<br />
2<br />
1<br />
2<br />
1<br />
2<br />
1<br />
2<br />
5 7 10 11,5/ 17,5/ 24<br />
15 20<br />
2,5 3 5 7<br />
3 3,5 5,5 7,5<br />
3,5 4 6 8 10 12 12<br />
4 – 6,5 8,5<br />
4,5 – 7 9<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
2,5 1,5 3 5 6<br />
3 2 3,5 5,5 6,5<br />
3,5 2,5 4 6 7 12 12<br />
4 – 4,5 6,5 7,5<br />
4,5 – 5 7 8<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
2,5 5,5 8<br />
3 6 8,5<br />
3,5 6,5 9 12 12 12 12<br />
4 – 9,5<br />
4,5 – –<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
2,5 2,5 5,5 8<br />
3 3 6 8,5<br />
3,5 3,5 6,5 9 12 12 12<br />
4 – 7 9,5<br />
4,5 – 7,5 10<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
2,5 1,5 2,5 3,5<br />
3 1,75 2,75 3,75<br />
3,5 2 3 4 5 8 12<br />
4 – 3,25 4,25<br />
4,5 – 3,5 4,5<br />
> 4,5 - 6 – – – – 8 12<br />
2,5 0,75 1,5 2,5 3<br />
3 1 1,75 2,75 3,25<br />
3,5 1,25 2 3 3,5 6 12<br />
4 – 2,25 3,25 3,75<br />
4,5 – 2,5 3,5 4<br />
> 4,5 - 6 – – – – 6 12<br />
2,5 2,75 4<br />
3 3 4,25<br />
3,5 3,25 4,5 6 8 10 12<br />
4 – 4,75<br />
4,5 – –<br />
> 4,5 - 6 – – – – 10 12<br />
2,5 1,25 2,75 4<br />
3 1,5 3 4,25<br />
3,5 1,75 3,25 4,5 6 8 12<br />
4 – 3,5 4,75<br />
4,5 – 3,75 5<br />
> 4,5 - 6 – – – – 8 12<br />
Bild 1: Nicht tragende KS-Innenwand<br />
Bei statisch zulässigen Wandlängen ≥ 12 m sowie<br />
generell bei KS-Mauerwerk unter Verwendung von<br />
Dünnbettmörtel kann auf die Stoßfugenvermörtelung<br />
verzichtet werden.<br />
Für Wanddicken von 5 und 7 cm sowie 10 cm unter<br />
Auflast im Einbaubereich 2 gelten die angegebenen<br />
Grenzmaße bei Verwendung von Normalmörtel<br />
der MG III (trockene <strong>Kalksandstein</strong>e sind<br />
vorzunässen) oder Dünnbettmörtel. Bei Wanddicken<br />
≥ 11,5 cm ist Normalmörtel mindestens<br />
der Mörtelgruppe IIa (trockene <strong>Kalksandstein</strong>e sind<br />
vorzunässen) oder Dünnbettmörtel zu verwenden<br />
(siehe auch Abschnitt 4).<br />
1)<br />
Unter Auflast wird hierbei verstanden, dass die<br />
Wände an der Deckenunterkante voll vermörtelt<br />
sind und die darüber liegenden Decken infolge<br />
Kriechens und Schwindens sich auf die nicht<br />
tragenden Wände zum Teil absetzen können.<br />
Ganz allgemein gilt, dass das Verfugen<br />
zwischen dem oberen Wandende und der Decke<br />
im Allgemeinen eher zu empfehlen ist als das<br />
Dazwischenlegen von stark nachgiebigem<br />
Material. Dies gilt insbesondere dann, wenn<br />
davon ausgegangen werden kann, dass nach<br />
dem Verfugen in die Trennwände keine Lasten<br />
mehr aus Verformung infolge Eigengewichts der<br />
darüber liegenden Bauteile eingetragen werden.<br />
Das Vermörteln der Anschlussfuge zwischen<br />
nicht tragender Wand und Stahlbetondecken<br />
soll daher möglichst spät erfolgen.
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
gende KS-Innenwände können mit Putz<br />
oder Dünnlagenputz versehen oder aber<br />
als Sichtmauerwerk erstellt werden. In<br />
Kombination mit Holz, Sichtbeton, Stahl<br />
oder anderen Baustoffen werden so gestalterische<br />
Akzente gesetzt.<br />
2. ANFORDERUNGEN<br />
Nicht tragende KS-Innenwände und ihre<br />
Anschlüsse müssen so ausgebildet sein,<br />
dass sie folgende Anforderungen der<br />
DIN 4103-1 erfüllen:<br />
Sie müssen statischen – vorwiegend ruhenden<br />
– sowie stoßartigen Belastungen,<br />
wie sie im Gebrauchszustand<br />
entstehen können, widerstehen.<br />
Sie müssen, neben ihrer Eigenlast einschließlich<br />
Putz oder Bekleidung, die<br />
auf ihre Fläche wirkenden Lasten aufnehmen<br />
und auf andere Bauteile, wie<br />
Wände, Decken und Stützen, abtragen.<br />
Sie müssen leichte Konsollasten aufnehmen,<br />
deren Wert 0,4 kN/m<br />
Wandlänge beträgt bei einer vertikalen<br />
Wirkungslinie von 0,3 m von der Wandoberfläche.<br />
Bilder, Buchregale, kleine<br />
Wandschränke u.Ä. lassen sich so an<br />
jeder Stelle der Wand unmittelbar in<br />
geeigneter Befestigungsart anbringen.<br />
P<br />
Tafel 2: Zulässige Wandlängen nicht tragender innerer Trennwände ohne Auflast bei dreiseitiger Halterung,<br />
oberer Rand frei<br />
Dreiseitige Einbau- Wandhöhe Wanddicke [cm]<br />
Halterung bereich [m] 5 7 10 11,5/ 17,5/ 24<br />
15 20<br />
2 3 7 8 8<br />
2,25 3,5 7,5 9 9<br />
2,5 4 8 10 10<br />
1<br />
3 5 9 10 10 12 12<br />
3,5 6 10 12 12<br />
4 – 10 12 12<br />
4,5 – 10 12 12<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
2 1,5 3,5 5 6 8 8<br />
2,25 2 3,5 5 6 9 9<br />
ohne<br />
2,5 2,5 4 6 7 10 10<br />
Auflast<br />
3 – 4,5 7 8 12 12<br />
2 3,5 – 5 8 9 12 12<br />
4 – 6 9 10 12 12<br />
4,5 – 7 10 10 12 12<br />
> 4,5 - 6 – – – – 12 12<br />
Die Stoßfugen sind zu vermörteln.<br />
Für Wanddicken ≤ 10 cm ist Normalmörtel der MG<br />
III (trockene <strong>Kalksandstein</strong>e sind vorzunässen) oder<br />
Dünnbettmörtel zu verwenden. Bei Wanddicken<br />
Tafel 3: Nach DIN 1055-1 anzusetzende Wandflächengewichte von KS-Innenwänden<br />
Stein- Wichte Wandflächengewicht (ohne Putz)<br />
Rohdichte-<br />
in kN/m 2 für Wanddicke d in cm<br />
klasse kN/m 3 7 10 11,5 15 17,5 20 24<br />
1,0 *) 12,0 – – – 1,80 2,10 2,40 2,88<br />
1,2 *) 14,0 – 1,40 1,61 2,10 2,45 2,80 3,36<br />
1,4 *) 16,0 – 1,60 1,73 2,25 2,63 3,00 3,60<br />
1,6 16,0 – 1,60 1,73 2,25 2,63 3,00 3,60<br />
1,8 18,0 1,26 1,80 2,07 2,70 3,15 3,60 4,32<br />
2,0 20,0 1,40 2,00 2,30 3,00 3,50 4,00 4,80<br />
Siehe auch Tafel 4<br />
≥ 11,5 cm ist Normalmörtel mindestens der<br />
Mörtelgruppe IIa (trockene <strong>Kalksandstein</strong>e sind<br />
vorzunässen) oder Dünnbettmörtel zu verwenden<br />
(siehe auch Abschnitt 4).<br />
*)<br />
Bei Verwendung von Dünnbettmörtel reduziert sich das Wandflächengewicht um 1 kN/m 3 ·<br />
0,30<br />
H<br />
≥ 0,30<br />
1,65 h – 1,65<br />
h<br />
Tafel 4: Lasten für nicht tragende innere Trennwände nach DIN 1055-3 (2002)<br />
Wandlast einschließlich Putz Zuschlag zur Verkehrslast 1) Bemerkung<br />
[kN/m 2 Wandfläche]<br />
[kN/m 2 Deckenfläche]<br />
1,00 0,75 allgemein zulässig<br />
1,50 1,25 nur zulässig bei Decken mit<br />
ausreichender Querverteilung<br />
0,90<br />
> 1,50 Linienlast aus Wandbelastung nach DIN 1055 ansetzen<br />
Horizontallast H<br />
Konsollast p<br />
p = 0,4 kN/m<br />
1)<br />
Bei einer Wandlast ≤ 1,50 kN/m 2 ist kein Zuschlag erforderlich für Verkehrslasten 5,0 kN/m 2<br />
Deckenfläche.<br />
Bild 2: Statische Belastungen nach DIN 4103-1<br />
Sie dürfen sowohl bei weichen als auch<br />
bei harten Stößen nicht zerstört oder<br />
örtlich durchstoßen werden.<br />
Sie müssen zum Nachweis ausreichender<br />
Biegegrenztragfähigkeit eine<br />
horizontale Streifenlast aufnehmen,<br />
die 0,9 m über dem Fußpunkt der<br />
Wand angreift:<br />
Einbaubereich 1: p 1<br />
= 0,5 kN/m,<br />
Einbaubereich 2: p 2<br />
= 1,0 kN/m.<br />
Sie sind in ihrem Wandgewicht auf 1,5<br />
kN/m 2 Wandfläche bzw. 1,0 kN/m 2 (bei<br />
Decken ohne ausreichende Querverteilung<br />
der Lasten) für einen vereinfachten<br />
statischen Nachweis einer unter der nicht<br />
tragenden KS-Innenwand liegenden Decke<br />
beschränkt. Hierbei darf ein gleichmäßig<br />
verteilter Zuschlag zur Verkehrslast angesetzt<br />
werden. Wandflächengewichte von<br />
nicht tragenden KS-Innenwänden enthält<br />
Tafel 3, Werte für den Zuschlag zur Verkehrslast<br />
Tafel 4. Wird der Grenzwert des<br />
zulässigen Wandgewichts überschritten,<br />
ist ein Nachweis für die Decke mit einer<br />
Linienlast aus der Wandbelastung zu<br />
führen.<br />
3. EINBAUBEREICHE<br />
Entsprechend der Nutzung der Räume, zwischen<br />
denen die nicht tragenden KS-Innenwände<br />
errichtet werden sollen, sind beim<br />
Nachweis der Biegegrenztragfähigkeit in<br />
Abhängigkeit vom Einbaubereich unter-
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
schiedlich große horizontale Streifenlasten<br />
anzusetzen. Nach DIN 4103-1 werden die<br />
Einbaubereiche wie folgt definiert:<br />
Einbaubereich 1:<br />
Bereiche mit geringer Menschenansammlung,<br />
z.B. Wohnungen, Hotel-, Büro-, Krankenräume<br />
und ähnlich genutzte Räume<br />
einschließlich der Flure.<br />
Einbaubereich 2:<br />
Bereiche mit großer Menschenansammlung,<br />
z.B. größere Versammlungsräume,<br />
Schulräume, Hörsäle, Ausstellungs- und<br />
Verkaufsräume und ähnlich genutzte Räume.<br />
Hierzu zählen auch stets Trennwände<br />
zwischen Räumen mit einem Höhenunterschied<br />
der Fußböden 1,00 m.<br />
4. BAUSTOFFE<br />
Zur Herstellung der nicht tragenden KS-<br />
Innenwände sind alle <strong>Kalksandstein</strong>e geeignet.<br />
Für nicht tragende KS-Innenwände ist<br />
Normalmörtel der Mörtelgruppe III oder<br />
Dünnbettmörtel nach DIN 1053-1 zu empfehlen.<br />
5. GRENZMASSE<br />
Im Rahmen eines öffentlich geförderten<br />
Forschungsvorhabens wurden am Institut<br />
für Baustoffkunde und Materialprüfung der<br />
Universität Hannover umfangreiche Untersuchungen<br />
an nicht tragenden Trennwänden<br />
– auch aus KS-Steinen – durchgeführt.<br />
Aus dem Vorhaben wurden die<br />
Grenzmaße für die Zahlenwerte in den<br />
Tafeln 1 und 2 abgeleitet, wobei die ursprünglichen<br />
Tafeln ergänzt wurden durch<br />
gutachtliche Stellungnahmen von Kirtschig<br />
und Anstötz zu Wandhöhen über<br />
4,5 m und unvermörtelten Stoßfugen [2]<br />
und [3].<br />
Bei nicht tragenden Innenwänden wird unterschieden<br />
in:<br />
vierseitig gehaltene Wände mit Auflast,<br />
vierseitig gehaltene Wände ohne Auflast,<br />
dreiseitig gehaltene Wände ohne Auflast,<br />
oberer Rand frei.<br />
Bei dreiseitig gehaltenen Wänden mit und<br />
ohne Auflast und einem freien vertikalen<br />
Rand sind reduzierte Wandlängen anzunehmen.<br />
In Abhängigkeit von Einbaubereich, Wanddicke,<br />
Wandhöhe und Wandgeometrie<br />
(Seitenverhältnis) sowie von den Wandanschlüssen<br />
sind in den Tafeln 1 und 2<br />
Grenzmaße für nicht tragende KS-Innenwände<br />
angegeben.<br />
Bei dem Lastfall „mit Auflast“ handelt es<br />
sich nicht um eine planmäßige Auflast, z.B.<br />
aus darüber stehenden Wänden, sondern<br />
um einen ungewollten Deckenabtrag infolge<br />
Kriechens und Schwindens der Stahlbetondecke.<br />
Werden die Trennwände an der<br />
Deckenunterkante voll vermörtelt, kann bei<br />
der Ermittlung der zulässigen Wandlängen<br />
vom Lastfall „mit Auflast“ ausgegangen<br />
werden [3].<br />
Aus bauphysikalischen Gründen und aus<br />
Gründen der Rissesicherheit wird in [3]<br />
empfohlen, die Wandlängen auf maximal<br />
12 m zu begrenzen.<br />
Insbesondere bei Wandlängen > 6 m ist<br />
die Rissesicherheit nach Schubert [4]<br />
abzuschätzen und die Verformungsverträglichkeit<br />
der nicht tragenden inneren<br />
Trennwände und der angrenzenden Bauteile<br />
zu beurteilen.<br />
Der Planer muss entscheiden, ob die in<br />
den Tafeln 1 und 2 angegebenen Grenzmaße<br />
tatsächlich ausgenutzt werden.<br />
Bei Wandhöhen > 6 m wird empfohlen,<br />
solche Wände durch horizontale Tragelemente<br />
(z.B. horizontale Riegel aus ausbetonierten<br />
KS-U-Schalen mit Bewehrung)<br />
zu unterteilen.<br />
Sollten bei Ausfachungen die zulässigen<br />
Wandlängen überschritten werden, können<br />
die Wandflächen durch Aussteifungsstützen<br />
zum Beispiel aus Holz, Stahl oder<br />
Stahlbeton unterteilt werden.<br />
Vermeintliche Unstimmigkeiten der Grenzmaße<br />
zwischen vierseitig und dreiseitig<br />
gehaltenen Wänden sind vor allem auf<br />
die Art der Belastung (Linienlast generell<br />
in 90 cm Höhe über Wandfuß) und unterschiedlich<br />
große Biegefestigkeiten des<br />
Mauerwerks senkrecht und parallel zur Lagerfuge<br />
zurückzuführen (unterschiedliche<br />
Auswirkungen).<br />
6. BEFESTIGUNG AN ANGRENZENDE<br />
BAUTEILE<br />
Die nicht tragenden Innenwände erhalten<br />
ihre Standsicherheit durch geeignete Anschlüsse<br />
an die angrenzenden Bauteile.<br />
Bild 3: Nicht tragende KS-Flurwand<br />
Die Anschlüsse müssen so ausgebildet<br />
sein, dass die Formänderungen der angrenzenden<br />
Bauteile sich nicht negativ<br />
auf die nicht tragenden Innenwände auswirken<br />
können.<br />
Werden die nicht tragenden Innenwände<br />
nicht bis unter die Decke gemauert, zum<br />
Beispiel bei durchlaufenden Fensterbändern,<br />
so ist zunächst einmal von einem<br />
freien oberen Rand (Tafel 3) auszugehen.<br />
Die KS-Innenwände können dann als<br />
ausreichend gehalten angesehen werden,<br />
wenn die Wandkronen mit durchlaufenden<br />
Aussteifungsriegeln z.B. aus<br />
Stahlbeton (ausbetonierte KS-U-Schalen)<br />
oder aus Stahlprofilen gehalten werden.<br />
In diesem Fall können die Grenzmaße aus<br />
Tafel 1 bzw. 2 bei vier- oder dreiseitiger<br />
Halterung (ein freier vertikaler Rand) entnommen<br />
werden. Ist innerhalb einer nicht<br />
tragenden KS-Innenwand eine Öffnung<br />
angeordnet, gilt die Wand im Regelfall an<br />
dieser Stelle vertikal als nicht gehalten. Es<br />
ist ein freier vertikaler Rand anzunehmen.<br />
Raumhohe Zargen oder Stahlprofile in<br />
U- oder I-Form oder auch ausbetonierte<br />
KS-U-Schalen gelten bei entsprechender<br />
Ausbildung als seitliche Halterung.<br />
Während die Wandscheiben selbst als<br />
nachgewiesen gelten, wenn die Grenzmaße<br />
nach den Tafeln 1 und 2 eingehalten sind,<br />
ist die Aufnahme der Belastungen durch<br />
die Anschlüsse nachzuweisen. Sofern es<br />
sich um bewährte Anschlüsse handelt, ist<br />
ein Nachweis in der Regel jedoch nicht erforderlich<br />
(Bilder 4 bis 6).<br />
Zusätzlich zu den statischen Gesichtspunkten<br />
sind oft bauphysikalische Belange<br />
(Schall- und Brandschutz) für die Befestigung<br />
der nicht tragenden Wände an angrenzende<br />
Bauteile maßgebend.
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
6.1 Starre Anschlüsse<br />
Starre Anschlüsse werden durch Verzahnung,<br />
durch Ausfüllen der Fuge nicht tragende<br />
Innenwand/angrenzendes Bauteil<br />
mit Mörtel oder durch gleichwertige Maßnahmen<br />
wie Anker, Dübel oder einbindende<br />
Stahleinlagen hergestellt. Sie können<br />
ausgeführt werden, wenn keine oder<br />
nur geringe Zwängungskräfte aus den<br />
angrenzenden Bauteilen auf die Wand zu<br />
erwarten sind. Starre seitliche Anschlüsse<br />
bleiben im Regelfall auf den Wohnungsbau<br />
mit Wandlängen 5,0 m und geringen<br />
Deckenspannweiten beschränkt. Die Anschlussfugen<br />
zwischen Innenwänden und<br />
angrenzenden Bauteilen sind mit Mörtel,<br />
Mineralwolle o.Ä. auszufüllen, um die<br />
schall- und brandschutztechnischen Anforderungen<br />
zu erfüllen.<br />
A<br />
Anschluss mit Verzahnung<br />
Draufsicht<br />
Mörtel<br />
A<br />
Schnitt A-A<br />
A<br />
Anschluss mit Ankern<br />
Draufsicht<br />
A<br />
Schnitt A-A<br />
Tragende Wand<br />
Nicht tragende Wand<br />
Dämmschicht<br />
oder Mörtel<br />
Anker aus<br />
nicht rostendem<br />
Flachstahl<br />
6.2 Gleitende Anschlüsse<br />
Gleitende Anschlüsse sind insbesondere<br />
dann auszuführen, wenn mit unplanmäßigen<br />
Krafteinleitungen in die nicht tragenden<br />
Innenwände durch Verformung der<br />
angrenzenden Bauteile zu rechnen ist und<br />
diese zu erhöhten Spannungen führen können.<br />
Gleitende Anschlüsse werden durch<br />
Anordnung von Stahlprofilen oder Nischen,<br />
eventuell in Verbindung mit einer Gleitfolie,<br />
hergestellt. Bei Anschlussfugen, die mit<br />
Mineralwolle ausgefüllt werden, ist der<br />
Schallschutz besonders zu beachten.<br />
Bild 5: Starre Anschlüsse (seitlich)<br />
Die Profiltiefe ist so zu wählen, dass auch<br />
bei einer Verformung der angrenzenden<br />
Bauteile die seitliche Halterung sichergestellt<br />
bleibt.<br />
Vertikalschnitt<br />
Stahlbetondecke<br />
Stahlträger<br />
Bei einem gleitenden Anschluss im Fußpunktbereich<br />
(Trennwand/Stahlbetondecke)<br />
wird empfohlen, zur Abkopplung beider<br />
Systeme zwei Lagen Pappe anstelle<br />
der Folie im Bild 4 – unabhängig von der<br />
Deckenspannweite – vorzusehen.<br />
Dämmschicht<br />
mit Lagesicherung<br />
Spezialdübel<br />
Stahlprofil<br />
Stahlbeton-Stütze<br />
Gleitschicht,<br />
z.B. Folienstreifen<br />
Fugendichtung<br />
Vertikalschnitt<br />
Stahlwinkel<br />
Mineralwolle<br />
Abgehängte<br />
Decke<br />
Mörtelfuge<br />
Stahlbetondecke<br />
Schwimmender<br />
Estrich<br />
Nicht tragende<br />
Innenwand<br />
Senkrecht/horizontal verschiebbarer<br />
Maueranschlussanker<br />
Gleithülle<br />
Bei größeren Deckenspannweiten Folie einlegen,<br />
um bei Durchbiegung der Decke Abriss der<br />
unteren Steinlagen zu verhindern.<br />
Dämmschicht<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
Dämmschicht<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
Bild 4: Starrer Anschluss (Fußpunkt)<br />
Bild 6: Anschluss an abgehängte, schalldämmende<br />
Decke<br />
Bild 7: Anschluss an Zwischenstütze (Aussteifungsstütze)
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
a) Stahlprofil außen liegend<br />
≤ 30<br />
≥ 20<br />
b) Stahlprofil innen liegend<br />
≤ 30<br />
≥ 20<br />
Dämmschicht<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Stahl<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
Blende aus Aluoder<br />
Stahlprofil<br />
Stahlwinkel<br />
65 x 6<br />
a ≤ 600<br />
Bild 8: Gleitende Deckenanschlüsse mit Stahlwinkel,<br />
oberer Rand gehalten<br />
Dämmschicht<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
Beton<br />
Dämmschicht<br />
Ankerschiene<br />
Gleithülle<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz:<br />
Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3 Einbetonierte<br />
Bild 10: Gleitender Wandanschluss<br />
Senkrecht/horizontal<br />
verschiebbarer<br />
Anschlussanker<br />
Fugendichtung<br />
Dichtstoff<br />
Bild 9: Gleitender Deckenanschluss bei dreiseitig<br />
gehaltener Wand, oberer Rand frei<br />
7. BESCHRÄNKUNG DER DECKEN-<br />
DURCHBIEGUNG<br />
Wenn durch zu große Durchbiegungen der<br />
Stahlbetondecke Schäden an nicht tragenden<br />
Innenwänden entstehen können, so<br />
ist die Größe dieser Durchbiegungen durch<br />
gezielte Maßnahmen zu beschränken, oder<br />
es sind andere bauliche Vorkehrungen zur<br />
Vermeidung derartiger Schäden zu treffen.<br />
Der Nachweis der Beschränkung der Deckendurchbiegung<br />
kann durch die Begrenzung<br />
der Biegeschlankheit geführt werden.<br />
Die Biegeschlankheit von biegebeanspruchten<br />
Bauteilen, an die normale Anforderungen<br />
nach Abschnitt 11.3.1 in<br />
DIN 1045-1 [5] gestellt werden und die mit<br />
ausreichender Überhöhung der Schalung<br />
hergestellt sind, darf nicht größer sein als<br />
l i<br />
/d 35.<br />
Bei Deckenplatten, an die höhere Anforderungen<br />
gestellt werden, weil sie beispielsweise<br />
nicht tragende Innenwände zu tragen<br />
haben, sollte die Schlankheit wie folgt<br />
gewählt werden:<br />
l i<br />
/d 150/l i<br />
bzw. d l i2<br />
/150<br />
l i<br />
d<br />
α<br />
= Ersatzstützweite l · α in m<br />
= Statische Höhe des biegebeanspruchten<br />
Bauteils in m<br />
= Beiwert, abhängig vom statischen<br />
System, nach DIN 1045-1, Abschnitt<br />
11.3.2, Tabelle 23 [5].<br />
DIN 1045-1, Abschnitt 11.3 sieht für den<br />
Fall, dass die nach dem Einbau von angrenzenden<br />
Bauteilen auftretenden Durchbiegungen<br />
einschließlich der zeitabhängigen<br />
Verformungen übermäßig groß sind, eine<br />
Durchbiegungsbegrenzung vor. Um Schäden<br />
an den angrenzenden Bauteilen (z.B.<br />
an leichten Trennwänden) zu vermeiden,<br />
darf als Richtwert für die Begrenzung der<br />
Durchbiegung 1/500 der Stützweite angenommen<br />
werden.<br />
8. VERMÖRTELUNG DER STOSSFUGEN<br />
Die in Tafel 1 und 2 aufgeführten Grenzmaße<br />
gelten grundsätzlich für Mauerwerk<br />
mit vermörtelten Stoßfugen und Überbindemaß<br />
ü 0,4 · h, da ein kreuzweiser<br />
Abtrag der auf die nicht tragende Wand<br />
wirkenden horizontalen Linienlast vorausgesetzt<br />
wird.<br />
Wenn der Lastabtrag ausschließlich über<br />
die kürzere, vertikale Richtung erfolgt,<br />
kann auf eine Vermörtelung der Stoßfugen<br />
verzichtet werden. Das ist gegeben, wenn<br />
KS-Innenwände vierseitig oder dreiseitig<br />
mit einem freien vertikalen Rand gehalten<br />
sind und die zulässigen Wandlängen 12 m<br />
betragen.<br />
Auf eine Stoßfugenvermörtelung kann in<br />
beiden Einbaubereichen verzichtet werden,<br />
wenn bei<br />
KS-Mauerwerk in Dünnbettmörtel [6]<br />
vierseitiger Halterung die Wanddicke<br />
– ohne Auflast d 17,5 cm,<br />
– mit Auflast d 11,5 cm und bei<br />
dreiseitiger Halterung (freier vertikaler<br />
Rand) die Wanddicke d 24 cm<br />
beträgt.<br />
In allen anderen Fällen sind die Stoßfugen<br />
zu vermörteln. Das gilt insbesondere auch<br />
für dreiseitig gehaltene Wände mit oberem<br />
freien Rand.<br />
9. SCHADENSFREIE AUSFÜHRUNG<br />
Zur schadensfreien Ausführung der nicht<br />
tragenden Innenwände sind folgende Konstruktions-<br />
und Ausführungshinweise zu<br />
beachten:<br />
Begrenzung der Deckendurchbiegung<br />
durch Einhalten einer Grenzschlankheit<br />
von l i<br />
/d 150/l i<br />
und 1/500 der<br />
Stützweite (siehe Abschnitt 7).<br />
Verringerung der Deckendurchbiegung<br />
aus Kriechen und Schwinden durch Beachtung<br />
der Ausschalfristen und sorgfältige<br />
Nachbehandlung des Betons nach<br />
DIN 1045. Bei kurzen Ausschalfristen<br />
sind wirksame Notstützen zu setzen.<br />
Nicht tragende Innenwände möglichst<br />
spät, d.h. nach Fertigstellung des Rohbaus,<br />
aufmauern und ggf. verputzen.<br />
Um feuchtebedingte Verformungen gering<br />
zu halten, sollten auf der Baustelle<br />
die Materialien – Mauersteine, Bauplatten<br />
– trocken gelagert bzw. vor starker<br />
Durchfeuchtung geschützt werden.<br />
Durchbiegungen der unteren Decke<br />
können bei nicht tragenden Innenwänden<br />
zu einer Lastabtragung als<br />
Gewölbe oder Biegeträger führen. Es<br />
wird empfohlen, die Innenwände als<br />
selbsttragend (z.B. als Dünnbettmauerwerk)<br />
auszubilden. Es ist abzuwägen,<br />
ob die Wandscheibe durch Einlage von
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
zwei Folien von der Geschossdecke<br />
abzutrennen ist. Die Aufnahme des<br />
Horizontalschubs an den seitlichen<br />
Wandanschlüssen muss gewährleistet<br />
sein.<br />
Bei großen Deckenstützweiten können<br />
weitere Maßnahmen, z.B. eine Bewehrung<br />
der Wand zur Erhöhung der Rissesicherheit,<br />
erforderlich werden.<br />
Die Bewehrung wird in die Lagerfugen<br />
eingelegt und hat den Zweck, die Bogentragwirkung<br />
zu stärken und Risse<br />
zu verhindern oder zumindest so zu verteilen,<br />
dass sie unschädlich sind [7].<br />
Weitere Vorteile sind:<br />
Hohe Beständigkeit, unempfindlich<br />
gegen Feuchtigkeit.<br />
Flächengewinn durch geringe Wanddicken.<br />
Glatte ebene Wandflächen mit hoher<br />
Maßgenauigkeit.<br />
Hohe Eigenstabilität der Wände bereits<br />
bei der Erstellung.<br />
Gute Tragfähigkeit für Konsollasten und<br />
für Dübel.<br />
Bild 12: Pass-Stücke werden vor Ort hergestellt.<br />
Bei der Anordnung von Schlitzen ist<br />
die Tabelle 10 der DIN 1053-1 zu<br />
beachten. Es wird empfohlen, das<br />
Schlitzen von nicht tragenden KS-Innenwänden<br />
erst ab einer Wanddicke<br />
von 7 cm (Schlitztiefe 1 cm) vorzunehmen.<br />
Die Schlitztiefe kann ab einer<br />
Wanddicke von 17,5 cm auf 3 cm<br />
erhöht werden. Bei der Ermittlung der<br />
Grenzmaße nach den Tafeln 1 und 2<br />
sollten bei geschlitzten nicht tragenden<br />
Wänden die Werte der nächstniedrigeren<br />
Wanddicke genommen werden,<br />
z.B. für eine geschlitzte 11,5-cm-Wand<br />
die Grenzmaße einer 10-cm-Wand.<br />
Schlitze für Elektroinstallationen sind<br />
mit dafür geeigneten Geräten zu sägen<br />
oder zu fräsen, damit das Gefüge des<br />
Mauerwerks nicht zerstört wird und die<br />
Standsicherheit gewährleistet bleibt.<br />
Nach Verlegen der Elektroinstallation<br />
lassen sich diese Schlitze problemlos<br />
mit Putz schließen.<br />
10. NICHT TRAGENDE INNENWÄNDE<br />
AUS KS-BAUPLATTEN<br />
Schlanke nicht tragende Innenwände aus<br />
KS-Bauplatten mit 7 und 10 cm Dicke haben<br />
sich seit vielen Jahren im Wohnungsbau,<br />
aber auch in Büro- und Wirtschaftsbauten,<br />
im Schul- und Krankenhausbau<br />
bewährt. Durch ihr günstiges Format und<br />
das Nut-Feder-System lassen sie sich<br />
äußerst rationell versetzen. Durch die<br />
Verarbeitung mit Dünnbettmörtel nach<br />
DIN 1053-1 gelangt während der Herstellungsphase<br />
wenig Baufeuchte in den<br />
Rohbau. In der Regel sind Stoß- und Lagerfugen<br />
zu vermörteln. KS-Bauplatten<br />
sind auch für den nachträglichen Einbau,<br />
für Ausbauten und Sanierungen im<br />
Baubestand sehr gut geeignet.<br />
Freie Grundrissgestaltung bei Wandflächengewicht<br />
≤ 150 kg/m 2 . (Berücksichtigung<br />
als Zuschlag zur Verkehrslast<br />
bei der Deckendimensionierung).<br />
Hohe Steinrohdichte, dadurch Schalldämm-Maß<br />
R’ W<br />
von 40 dB bei 7 cm<br />
Dicke (RDK 2,0 bzw. RDK 1,8 zzgl. 2<br />
x 10 mm Putz) für guten Schallschutz<br />
auch innerhalb der Wohnungen.<br />
Sicherer Brandschutz, nicht brennbar;<br />
F 60 ab 7 cm Dicke.<br />
Türüberdeckungen: Bei Türüberdeckungen<br />
bis etwa 1 m Breite werden die Platten ohne<br />
Sturz fortlaufend verlegt und vermörtelt.<br />
Während der Bauphase wird empfohlen,<br />
die Bauplatten im Öffnungsbereich mit<br />
einem horizontal angeordneten Kantholz<br />
zu unterstützen.<br />
Vom Arbeitsablauf rationeller ist es jedoch,<br />
raumhohe Öffnungen mit entsprechend<br />
ausgebildeten Türzargen vorzusehen.<br />
In diesem Fall kann bei der Ermittlung<br />
der Grenzmaße nach Tafeln 1<br />
und 2 von einer vertikalen Halterung der<br />
nicht tragenden Innenwand ausgegangen<br />
werden.<br />
a) b)<br />
Dämmschicht<br />
Stahlprofil<br />
Mineralwolle<br />
KS-Bauplatte<br />
Bild 13: Die erste Steinreihe wird in Normalmörtel<br />
versetzt.<br />
Bild 14: Die Stoßfugen werden vermörtelt.<br />
Fugenabdichtung<br />
Mineralwolle<br />
Bauplatten-<br />
Anker<br />
Bei Anforderungen an den Brandschutz: Baustoffklasse A, Schmelzpunkt > 1000 °C, Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
KS-Bauplatte<br />
Bild 11: Gleitende Wandanschlüsse
498<br />
(623)<br />
498<br />
(623)<br />
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
Tafel 5: Produkte für nicht tragende Wände nach<br />
DIN 4103<br />
KS-Bauplatte BP7<br />
248<br />
498<br />
Türöffnung<br />
Raumhohe Öffnung<br />
KS-Bauplatte BP10<br />
70<br />
248<br />
498<br />
100<br />
KS XL-RE 1) (100)<br />
KS XL-PE 1) (100)<br />
100<br />
498<br />
Durch raumhoch angelegte Türöffnungen in nicht tragenden Wänden kann der<br />
zusätzliche Arbeitsaufwand für die Stürze eingespart werden. Bei üblicher Ausführung<br />
erfolgt der Höhenausgleich unter der Decke durch abgelängte, hochkant stehende<br />
vermauerte Platten. Schmale Zuschnittplatten sind zu vermeiden.<br />
998<br />
Bild 16: Türöffnungen<br />
100<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
1) Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
Montageanker<br />
min. 3 mm<br />
Dünnlagenputz<br />
10<br />
min. 3 mm<br />
Dünnlagenputz<br />
10<br />
25<br />
Bild 15: Türzargenausbildung, Beispiel<br />
Zargen-<br />
Verguss<br />
Hersteller von KS-Plansteinzargen mit<br />
Maulweiten von 80 bzw. 110 mm für<br />
nicht tragende KS-Wände für Wanddicken<br />
von 70 bzw. 100 mm zzgl. beidseitigem<br />
Dünnlagenputz von je 5 mm<br />
Dicke:<br />
Max Eckstein <strong>GmbH</strong><br />
90542 Eckental/Brand<br />
Tel.: (09126) 2777-0<br />
Fax: (09126) 2777-81<br />
Tafel 6: Technische Daten von KS-Produkten für nicht tragende KS-Wände nach DIN 4103<br />
Brandschutz Schallschutz Statik<br />
Eigenschaft Einheit KS-BP7 KS-BP10 KS-BP10 KS XL (100)<br />
Steinrohdichteklasse – 2,0 1,2 1,4 1) 2,0 1)<br />
Wandflächengewicht nach DIN 1055<br />
mit<br />
- beidseitig Dünnlagenputz 150 140 160 200<br />
(d = 2 x ca. 5 mm)<br />
- einseitig Putz (d = 10 mm)<br />
kg/m 2<br />
150 140 160 210<br />
- beidseitig Putz (d = 2 x 10 mm) 160 1) 150 170 220<br />
Zuschlag 1) zur Verkehrslast der<br />
Decke nach DIN 1055-1<br />
kN/m 2 1,25 1) Ansatz als Linienlast<br />
Wandflächengewicht nach DIN 4109<br />
mit<br />
- beidseitig Dünnlagenputz<br />
133 110 130 190<br />
(d = 2 x ca. 5 mm)<br />
- beidseitig Putz (d = 2 x 10 mm)<br />
kg/m 2 153 130 150 210<br />
Bewertetes Schalldämm-Maß nach<br />
DIN 4109 mit<br />
- beidseitig Dünnlagenputz<br />
40 37 39 44<br />
(d = 2 x ca. 5 mm)<br />
dB<br />
- beidseitig Putz (d = 2 x 10 mm) 41 39 41 45<br />
Feuerwiderstandsklasse mit<br />
- beidseitig Dünnlagenputz<br />
F 60-A F 60-A F 60-A F 90-A<br />
(d = 2 x ca. 5 mm)<br />
–<br />
- beidseitig Putz (d = 2 x 10 mm) F 60-A F 90-A F 90-A F 120-A<br />
1)<br />
Bei einem Wandflächengewicht von mehr als 150 kg/m 2 ist bei der Bemessung der Stahlbetondecken<br />
eine Linienlast aus Wandgewicht nach DIN 1055 anzusetzen.
KALKSANDSTEIN – Nicht tragende Innenwände<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN 4103-1:1984-07 Nichttragende<br />
innere Trennwände, Anforderungen,<br />
Nachweise<br />
[2] Kirtschig, K.: Gutachtliche Stellungnahmen<br />
zur Tragfähigkeit von nichttragenden<br />
KS-Innenwänden aus<br />
5/1988, 10/1986, 1/1992, 1/1993<br />
und 5/1998<br />
[3] Kirtschig, K.; Anstötz, W.: Zur Tragfähigkeit<br />
von nichttragenden inneren<br />
Trennwänden in Massivbauweise.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 11, S.<br />
697-734, Verlag Ernst & Sohn, Berlin<br />
1986<br />
[4] Schubert, P.: Zur rißfreien Wandlänge<br />
von nicht tragenden Mauerwerkswänden.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 13, S.<br />
473-488, Verlag Ernst & Sohn, Berlin<br />
1988<br />
[5] DIN 1045-1:2001-07 Tragwerke aus<br />
Beton, Stahl- und Spannbeton – Bemessung<br />
und Konstruktion<br />
[6] Kirtschig, K.: Gutachten zu nichttragenden,<br />
unter Verwendung von<br />
Dünnbettmörteln hergestellten KS-<br />
Innenwänden mit nichtvermörtelten<br />
Stoßfugen, 27.4.1998<br />
[7] Mann, W.; Zahn, J.: Bewehrtes Mauerwerk<br />
zur Lastabtragung und zur<br />
konstruktiven Rissesicherung, N. V.<br />
Bekaert S. A., 1996<br />
10
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 7: Mauermörtel und Putz<br />
Stand: Januar 2008
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
1. Mauermörtel_____________________________________________________ 3<br />
1.1 Definition, Aufgaben___________________________________________ 3<br />
1.2 Technische Regelwerke_ _______________________________________ 3<br />
1.3 Lieferformen _________________________________________________ 3<br />
1.4 Mörtelarten__________________________________________________ 3<br />
1.5 Anforderungen________________________________________________ 4<br />
1.6 Allgemeine Anwendung________________________________________ 6<br />
1.7 Mörtel für Sichtmauerwerk_ ____________________________________ 7<br />
1.8 Bauseitige Lagerung, Mörtelsilos________________________________ 8<br />
1.9 Kennzeichnung des Mauermörtels_______________________________ 8<br />
2. Putz_ ___________________________________________________________ 9<br />
2.1 Definition, Aufgaben___________________________________________ 9<br />
2.2 Technische Regelwerke_ _______________________________________ 9<br />
2.3 Lieferformen _________________________________________________ 9<br />
2.4 Einteilung der Putze__________________________________________ 10<br />
2.5 Putzgrund___________________________________________________ 11<br />
2.6 Ausführung von Putz__________________________________________ 11<br />
Literatur_ _________________________________________________________ 14<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Mauermörtel und Putz<br />
Stand: Januar 2008<br />
Autor:<br />
Dr.-Ing. Peter Schubert,<br />
Sachverständiger für Mauerwerksbau, Aachen<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9045<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr e 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
1. MAUERMÖRTEL<br />
1.1 Definition, Aufgaben<br />
Mauermörtel ist ein Gemisch aus<br />
Gesteinskörnung(en) (Zuschlag, Sand),<br />
Bindemittel(n) sowie ggf. Zusatzstoffen<br />
und Zusatzmitteln.<br />
Mauermörtel werden zur Herstellung der<br />
Lager-, Stoß- und Längsfugen im Mauerwerk<br />
sowie zum nachträglichen Verfugen<br />
verwendet. Wesentliche Aufgaben des<br />
Mauermörtels sind der Ausgleich der<br />
Maßtoleranzen der Mauersteine, deren<br />
kraftschlüssige Verbindung und ein funktionsgerechter<br />
Fugenabschluss bei Sichtmauerwerk.<br />
Bild 1: Merkmale von Mauermörteln<br />
1.2 Technische Regelwerke<br />
Mauermörtel sind in DIN EN 998-2 [1]<br />
genormt. Bis 2004 war DIN 1053-1, Anhang<br />
A [2] zu beachten. Um Mauermörtel<br />
nach DIN EN 998-2 für Mauerwerk<br />
nach der Normenreihe DIN 1053 verwenden<br />
zu können, müssen bestimmte Anwendungsregeln<br />
befolgt werden. Diese<br />
enthält die deutsche Anwendungsnorm<br />
DIN V 20000-412 [3]. Die DIN EN 998-2<br />
beinhaltet jedoch nicht alle Anforderungen<br />
für die Verwendung von Mauermörteln<br />
in Deutschland. Deshalb wurde eine zusätzliche<br />
Norm – die so genannte „Restnorm“<br />
DIN V 18580 [4] – erarbeitet, um<br />
Mauermörtel wie bisher verwenden zu<br />
können. Mauermörtel kann somit entweder<br />
nach DIN EN 998-2 zusammen<br />
mit der Anwendungsnorm (CE-gekennzeichnet)<br />
oder nach DIN EN 998-2 zusammen<br />
mit der Restnorm (CE-, Ü-Kennzeichen)<br />
für Mauerwerk nach DIN 1053<br />
verwendet werden. DIN V 18580 ersetzt in<br />
Verbindung mit DIN EN 998-2 den Anhang<br />
von DIN 1053-1 mit den bisherigen Bestimmungen<br />
über Mörtelbestandteile, Mörtelzusammensetzung,<br />
Mörtelarten, Lieferformen<br />
und Anforderungen, Bild 1. Ihre<br />
Anwendung wird deshalb empfohlen und<br />
nachfolgend zugrunde gelegt.<br />
1.3 Lieferformen<br />
Zu unterscheiden sind:<br />
● Werkmörtel<br />
● Baustellenmörtel<br />
Werkmörtel sind im Mörtelwerk oder außerhalb<br />
unter werkmäßigen Bedingungen<br />
aus Ausgangsstoffen nach DIN V 18580/<br />
DIN EN 998-2 zusammengesetzte Mörtelmischungen.<br />
Der Werkmörtelanteil beträgt heute etwa<br />
80 bis 90 %. Durch die werkmäßige Herstellung<br />
ist eine hohe Gleichmäßigkeit der<br />
Eigenschaftswerte erreichbar und ist auch<br />
eine gezielte Optimierung für den jeweiligen<br />
Anwendungsfall möglich. Bei Werkmörteln<br />
gibt es folgende Lieferformen:<br />
● Werk-Trockenmörtel<br />
Ein fertiges Gemisch aller trockenen<br />
Ausgangsstoffe, dem bei der Aufbereitung<br />
auf der Baustelle nur noch Wasser<br />
zugemischt werden darf, um eine<br />
verarbeitbare Konsistenz zu erreichen.<br />
Werk-Trockenmörtel wird im Silo oder<br />
in Säcken auf die Baustelle geliefert.<br />
● Werk-Vormörtel<br />
Ein Gemisch aus Zuschlägen und Kalk<br />
sowie ggf. weiteren Zusätzen. Auf der<br />
Baustelle werden Zement (nach Herstellerangabe)<br />
und Wasser zugegeben.<br />
Werk-Vormörtel ist vor allem in Norddeutschland<br />
verbreitet.<br />
● Werk-Frischmörtel<br />
Gebrauchsfertiger Mörtel in verarbeitbarer<br />
Konsistenz, der in Fahrmischern<br />
auf die Baustelle geliefert, dort in<br />
Mörtelkübeln entladen wird und i.d.R.<br />
36 Stunden verarbeitbar ist. Eine<br />
bauseitige Wasserzugabe ist nicht zulässig!<br />
● Mehrkammer-Silomörtel<br />
In einem Silo sind in getrennten<br />
Kammern die Mörtelausgangsstoffe<br />
enthalten. Sie werden unter Wasserzugabe<br />
automatisch dosiert und gemischt,<br />
so dass am Mischerauslauf<br />
auf der Baustelle verarbeitungsfähiger<br />
Mörtel entnommen werden kann. Bei<br />
Mehrkammer-Silomörtel darf das Mischungsverhältnis<br />
baustellenseitig<br />
nicht verändert werden.<br />
Baustellenmörtel wird auf der Baustelle<br />
aus den angelieferten, trocken sowie sauber<br />
zu lagernden Ausgangsstoffen hergestellt.<br />
Er darf nur als Normalmauermörtel<br />
hergestellt werden, siehe Abschnitt 1.4.<br />
Die Ausgangsstoffe müssen mit Waagen<br />
oder Zumessbehältern abgemessen werden.<br />
Wird die Mörtelzusammensetzung<br />
nach Tafel 1 eingehalten, sind keine weiteren<br />
Nachweise erforderlich. Andernfalls<br />
und stets bei Normalmörtel der Gruppe IIIa<br />
ist eine Erstprüfung mit dem Mörtel durchzuführen<br />
und es sind die Anforderungen<br />
der DIN V 18580 einzuhalten.<br />
1.4 Mörtelarten<br />
In DIN V 18580/DIN EN 998-2 werden drei<br />
Mörtelarten unterschieden:<br />
● Normalmörtel (NM)<br />
● Dünnbettmörtel (DM)<br />
● Leichtmörtel (LM)<br />
Normalmörtel (NM) sind Baustellen- oder<br />
Werkmörtel aus Gesteinskörnungen mit<br />
i.d.R. dichtem Gefüge und einer Trockenrohdichte<br />
ρ d<br />
1500 kg/m³. Normalmörtel<br />
können als Rezeptmörtel (ohne Zusätze)<br />
nach Tafel 1 hergestellt werden. Wegen<br />
der großen, langjährigen Erfahrung mit<br />
diesen Mörteln sind weniger Eigenschaftsnachweise<br />
erforderlich. Sobald bei Rezeptmörteln<br />
Zusätze verwendet werden,<br />
müssen Eignungsprüfungen durchgeführt<br />
werden.<br />
Die Normalmörtel werden nach steigender<br />
Mindestdruckfestigkeit in die Gruppen I, II,<br />
IIa, III und IIIa eingeteilt.
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Dünnbettmörtel (DM) sind Werk-Trockenmörtel<br />
aus Gesteinskörnungen mit i.d.R.<br />
dichtem Gefüge und einem Größtkorn von<br />
1,0 mm. Sie werden der MG III zugeordnet.<br />
Die Trockenrohdichte liegt im Allgemeinen<br />
über 1500 kg/m³.<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie empfiehlt,<br />
bei der Herstellung von Plansteinmauerwerk<br />
ausschließlich Dünnbettmörtel<br />
mit Zertifikat, Bild 2, zu verwenden.<br />
Die vom Dünnbettmörtel-<br />
Hersteller empfohlene Zahnschiene,<br />
üblicherweise auf dem Mörtelsack<br />
abgebildet, ist zu verwenden.<br />
Leichtmörtel (LM) sind Werk-Trockenoder<br />
Werk-Frischmörtel mit leichten Gesteinskörnungen<br />
(Leichtzuschlägen) ggf.<br />
auch mit Anteilen von Gesteinskörnungen<br />
mit dichtem Gefüge. Die Trockenrohdichte<br />
der Leichtmörtel muss kleiner als 1500<br />
kg/m³ sein. Sie werden nach der Wärmeleitfähigkeit<br />
λ 10,tr<br />
in die Gruppen LM 21<br />
(λ 10,tr<br />
= 0,21 W/(m · K)) und LM 36 (λ 10,tr<br />
=<br />
0,36 W/(m · K)) eingeteilt. Die beiden Gruppen<br />
unterscheiden sich zudem nach Trockenrohdichte<br />
(ρ d<br />
700 bzw. 1000 kg/m³)<br />
und Querdehnungsmodul.<br />
1.5 Anforderungen<br />
Anforderungen an Mauermörtel in<br />
DIN V 18580/DIN EN 998-2 sind in Tafel<br />
2 zusammengestellt. Sie müssen zusammen<br />
mit weiteren Anforderungen im<br />
Rahmen einer Erstprüfung und der werkseigenen<br />
Produktionskontrolle (WPK) nachgewiesen<br />
werden. Dadurch werden – sachgerechte<br />
Verarbeitung vorausgesetzt – die<br />
angestrebten Mörteleigenschaften im Mauerwerk<br />
gewährleistet. Von besonderer Bedeutung<br />
für die Mauerwerksfestigkeit sind<br />
die Druck- und Haftscherfestigkeit des<br />
Mauermörtels. Die Druckfestigkeit des<br />
Mörtels im Mauerwerk kann sehr wesentlich<br />
durch den Steinkontakt (Absaugen<br />
von Mörtelwasser) beeinflusst werden.<br />
Daher muss bei NM und LM auch eine<br />
bestimmte Fugendruckfestigkeit nachgewiesen<br />
werden. Bei DM ist der Einfluss<br />
der Mörteldruckfestigkeit auf die Mauerwerksdruckfestigkeit<br />
wegen der dünnen<br />
Fuge nicht wirksam. Für den Verbund der<br />
Mauersteine und damit für die Zug-, Biegezug-<br />
und Schubbeanspruchbarkeit des<br />
Mauerwerks ist eine ausreichende Haftscherfestigkeit<br />
zwischen Mauermörtel und<br />
Mauerstein erforderlich. Sie kann derzeit<br />
sowohl mit dem bisherigen deutschen als<br />
auch mit einem europäischen Prüfverfahren<br />
nachgewiesen werden.<br />
Tafel 1: Rezeptmörtel (Normalmauermörtel); Zusammensetzung und Mischungsverhältnis in Raumteilen (aus<br />
DIN V 18580)<br />
Luftkalk<br />
Mörtelgruppe<br />
Mörtelklasse<br />
nach DIN<br />
EN 998-2<br />
Hydraulischer<br />
Kalk<br />
MG Kalkteig Kalkhydrat (HL2)<br />
I<br />
M1<br />
II M2,5<br />
IIa<br />
M5<br />
1<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1,5<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1<br />
-<br />
-<br />
-<br />
2<br />
-<br />
-<br />
1<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1<br />
-<br />
-<br />
-<br />
2<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Hochhydraulischer<br />
Kalk<br />
(HL5), Putzund<br />
Mauerbinder<br />
(MC5)<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1<br />
-<br />
2<br />
Zement<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
1<br />
1<br />
1<br />
-<br />
1<br />
1<br />
Sand 1) aus<br />
natürlichem<br />
Gestein<br />
III M10 - - - - 1 4<br />
1)<br />
Die Werte des Sandanteils beziehen sich auf den lagerfeuchten Zustand<br />
Bild 2: Beispiel-Zertifikat für regelmäßig güteüberwachte KS-Dünnbettmörtel<br />
4<br />
3<br />
3<br />
4,5<br />
8<br />
8<br />
8<br />
3<br />
6<br />
8
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Tafel 2: Anforderungen an Mauermörtel (außer Rezeptmörtel) 1) nach DIN V 18580 bzw. DIN EN 998-2<br />
Druckfestigkeit<br />
DIN EN 1015-11<br />
Prüfgröße<br />
Prüfnorm<br />
Fugendruckfestigkeit<br />
DIN 18555-9<br />
Kurzzeichen<br />
β D<br />
[N/mm²]<br />
β D,F<br />
[N/mm²]<br />
Normalmauermörtel<br />
(NM)<br />
Leichtmauermörtel<br />
(LM)<br />
Mörtelgruppe nach DIN 1053-1<br />
Dünnbettmörtel<br />
(DM)<br />
II IIa III IIIa LM21 LM36 DM<br />
Mörtelklasse nach DIN EN 998-2<br />
M2,5 M5 M10 M20 M5 M5 M10<br />
2,5 5 10 20 5 5 10<br />
Verfahren I<br />
β D,FI<br />
1,25 2,5 5,0 10,0 2,5 –<br />
Verfahren II β D,FII<br />
2,5 5,0 10,0 20,0 5,0 –<br />
Verfahren III β D,FIII<br />
1,75 3,5 7,0 14,0 3,5 –<br />
Druckfestigkeit bei Feuchtlagerung<br />
nach (DIN 18555-3)<br />
Verbundfestigkeit<br />
Charakteristische Anfangsscherfestigkeit<br />
(Haftscherfestigkeit) 2)<br />
DIN EN 1052-3<br />
Haftscherfestigkeit<br />
(Mittelwert)<br />
DIN 18555-5<br />
Trockenrohdichte 3)<br />
DIN EN 1015-10<br />
Querdehnungsmodul<br />
DIN 18555-4<br />
Längsdehnungsmodul<br />
DIN 18555-4<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
DIN EN 1745<br />
Verarbeitbarkeitszeit<br />
DIN EN 1015-9<br />
Korrigierbarkeitszeit<br />
DIN EN 1015-9<br />
β D,f<br />
[N/mm²]<br />
f vk0<br />
[N/mm²]<br />
β HS<br />
[N/mm²]<br />
ρ d<br />
[kg/m³]<br />
E q<br />
[N/mm²]<br />
E l<br />
[N/mm²]<br />
λ 10,tr<br />
[W/(m · K)]<br />
t v<br />
[h]<br />
t k<br />
[min]<br />
– – – – – 70 % vom Istwert β D<br />
0,04 0,08 0,10 0,12 0,08 0,20<br />
0,10 0,20 0,25 0,30 0,20 0,50<br />
1500 700 1000<br />
max. Abweichung<br />
–<br />
+10 % vom Istwert<br />
Prüfalter für Festmörteleigenschaften: 28 d; Festigkeiten: Mindestwerte; NM, MGI (M1): Keine Anforderungen<br />
1)<br />
Für diese gelten die Anforderungen als erfüllt<br />
2)<br />
Prüfung darf ohne Vorbelastung an 5 Prüfkörpern erfolgen; f vk0<br />
= 0,8 · f vo<br />
3)<br />
Der ρ d<br />
-Wert bei Erstprüfung ist mit ±10 % Grenzabweichung einzuhalten<br />
4)<br />
Bei Nachweis λ 10,tr<br />
nach DIN EN 1745 wenn ρ d<br />
> 700 bzw. > 1000 kg/m³<br />
– 7500 15000 –<br />
– 2000 3000 –<br />
– 0,18 4) 0,27 4) –<br />
– – – 4<br />
– – – 7<br />
–<br />
Bild 3: Mischen von Dünnbettmörtel<br />
Bild 4: Mörtelauftrag mit Mörtelschlitten<br />
Bild 5: Versetzen von Plansteinen in Dünnbettmörtel
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Mit zunehmender Verformungsfähigkeit der<br />
Mauermörtel in der Lagerfuge quer zur vertikalen<br />
Belastung des Mauerwerks verringert<br />
sich die Mauerwerksdruckfestigkeit.<br />
Deshalb wird eine gewisse „Mindeststeifigkeit“<br />
des Mörtels verlangt, die durch einen<br />
ausreichend hohen Querdehnungsmodul<br />
nachzuweisen ist.<br />
Bei Dünnbettmörtel besteht wegen der<br />
dünnen Fuge die Gefahr, dass von den<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en zuviel Mörtelwasser<br />
abgesaugt wird. Um das zu vermeiden,<br />
müssen die Dünnbettmörtel ein hohes<br />
Wasserrückhaltevermögen aufweisen. Zur<br />
Gewährleistung ausreichend langer Verarbeitbarkeitszeit<br />
eines angerührten Gebindes<br />
(Sack) und genügender Zeit, um den<br />
Mauerstein nach dem Mörtelauftrag in die<br />
richtige Position zu bringen (Korrigierbarkeitszeit),<br />
sind entsprechende Mindestzeiten<br />
für Dünnbettmörtel nachzuweisen,<br />
siehe Tafel 2 und Bilder 3 bis 5.<br />
1.6 Allgemeine Anwendung<br />
Die für Mauermörtel geltenden Anwendungsbereiche<br />
sind in Tafel 3 aufgeführt.<br />
Aufgrund der geringen Festigkeit und großen<br />
Witterungsempfindlichkeit ist die Verwendung<br />
von Normalmörtel der Gruppe I<br />
im Wesentlichen unzulässig. Die Gruppen<br />
III und IIIa weisen eine sehr hohe Festigkeit<br />
auf und dürfen daher für Außenschalen<br />
(Verblendschalen) von zweischaligem<br />
Mauerwerk nicht eingesetzt werden. Für<br />
die meisten Anwendungsfälle ist NM IIa<br />
am besten geeignet.<br />
Außer Normalmörtel darf nach DIN 1053-1<br />
auch Dünnbettmörtel in der Außenschale<br />
von zweischaligem Mauerwerk verwendet<br />
werden.<br />
Bei Anwendung von NM und LM beträgt<br />
die Sollfugendicke nach DIN 1053-1<br />
12 mm für die Lagerfuge und 10 mm für<br />
die (planmäßig vermörtelte) Stoßfuge.<br />
Die Anwendung von Dünnbettmörtel setzt<br />
eine entsprechend geringe Maßtoleranz<br />
der Mauersteine in der Steinhöhe von<br />
±1,0 mm voraus. Die Dicke der Lagerund<br />
Stoßfugen muss nach DIN 1053-1<br />
zwischen 1 und 3 mm betragen.<br />
Die von der <strong>Kalksandstein</strong>-Industrie<br />
empfohlene Lagerfugendicke von 2 mm<br />
ist vorteilhaft für Verarbeitung und Verbund.<br />
Um dies zu erreichen, muss der<br />
Dünnbettmörtel optimiert werden –<br />
z.B. durch Zuschlag mit Korngrößen<br />
> 1 mm. Hierzu sind allgemeine bauaufsichtliche<br />
Zulassungen erforderlich.<br />
Tafel 3: Anwendungen nach DIN 1053-1 von Mauermörtel<br />
Gewölbe<br />
Anwendungsbereich<br />
Kellermauerwerk<br />
> 2 Vollgeschosse<br />
Wanddicke < 240 mm 1)<br />
nicht tragende Außenschale von<br />
zweischaligen Außenwänden<br />
– Verblendschale<br />
– geputzte Vormauerschale<br />
Sichtmauerwerk, außen mit<br />
Fugenglattstrich<br />
ungünstige<br />
Witterungsbedingungen<br />
(Nässe, niedrige Temperaturen)<br />
Mauersteine mit einer<br />
Maßabweichung in der Höhe von<br />
mehr als 1,0 mm<br />
Mauerwerk nach Eignungsprüfung<br />
(EM) – DIN 1053-2 4)<br />
Normalmörtel<br />
MG<br />
I II/IIa III/IIIa<br />
nicht<br />
zulässig 2) zulässig zulässig<br />
Leichtmörtel<br />
nicht<br />
zulässig<br />
Dünnbettmörtel<br />
nicht<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig 2) zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig 3)<br />
nicht<br />
zulässig 3)<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
zulässig<br />
zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
nicht<br />
zulässig<br />
zulässig zulässig zulässig zulässig<br />
1)<br />
Bei zweischaligen Wänden mit oder ohne durchgehende Luftschicht gilt als Wanddicke die Dicke der<br />
Innenschale.<br />
2)<br />
Anwendung erlaubt für die Instandsetzung von Natursteinmauerwerk aus MG I.<br />
3)<br />
Außer nachträglichem Verfugen und für Mauerwerkbereiche mit statischer Bewehrung.<br />
4)<br />
Bisher nicht bauaufsichtlich eingeführt.<br />
Bild 6: Fugenglattstrich<br />
Bild 7: Nachträgliche Verfugung<br />
„Abschneiden“ mit der Kelle<br />
und nach dem Ansteifen:<br />
Glattstreichen mit einem<br />
abriebfreien Schlauchstück<br />
1.7 Mörtel für Sichtmauerwerk<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Sichtmauerwerk mit Normalmörtel<br />
soll mit Mörtel der Gruppe IIa<br />
in einem Arbeitsgang mit Fugenglattstrich<br />
hergestellt werden, Bild 6, da so am ehesten<br />
die vollständige Vermörtelung der Mörtelfugen<br />
sichergestellt wird.<br />
Es kann auch das nachträgliche Verfugen<br />
angewendet werden. Dazu wird der Fugenmörtel<br />
kurze Zeit nach dem Vermauern<br />
an der Außenseite ca. 15 mm tief ausgekratzt.<br />
Der Hohlraum wird nachträglich<br />
mit dem erdfeuchten bis schwach plastischen<br />
Fugenmörtel fachgerecht geschlossen,<br />
Bild 7.
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
15 bis 20 mm<br />
Fugenglattstrich<br />
Fugenglattstrich<br />
Bild 8: Fugenausbildung bei Sichtmauerwerk<br />
Die Form der Mörtelfuge darf den Abfluss<br />
von Niederschlagswasser nicht behindern,<br />
Bild 8.<br />
Bei Verblendschalen hat der Mauermörtel<br />
die Aufgabe, gemeinsam mit dem Mauerstein<br />
eine geschlossene Fläche zu bilden,<br />
die den Witterungsbeanspruchungen widersteht.<br />
Für diesen Zweck muss der Mauermörtel<br />
gut am Stein haften. Andernfalls<br />
bilden sich Spalten zwischen Stein und<br />
Fugenmörtel, so genannte Blattkapillaren,<br />
die das Eindringen von Niederschlagswasser<br />
in das Mauerwerk fördern und damit<br />
seine Dauerhaftigkeit beeinträchtigen.<br />
Bild 9: Mörtelzertifikat Verblendmörtel<br />
Neue von der Mörtel- und der <strong>Kalksandstein</strong>industrie gemeinsam empfohlene Mörtel<br />
für Verblendschalen, Bild 9, sind das Ergebnis der technischen Weiterentwicklung.<br />
Die Lieferform Werk-Trockenmörtel ist dem Baustellenmörtel aus den nachfolgend<br />
genannten Gründen in jedem Falle vorzuziehen:<br />
● gleich bleibend hohe Qualität und Sicherheit durch Gewährleistung einer genaueren<br />
Dosierung der Mörtelausgangsstoffe und damit einfache Handhabung<br />
auf der Baustelle<br />
● Abstimmung auf das Saugverhalten der <strong>Kalksandstein</strong>-Verblender und damit<br />
höhere Sicherheit gegen „Mörtelverbrennen”<br />
● höhere Mörtel-Haftscherfestigkeit: hoher und schneller Haftverbund<br />
● einfachere Logistik durch gleichzeitige Lieferung von Steinen und Mörtel<br />
Mauermörtel für Verblendschalen werden<br />
daher in ihrer Zusammensetzung auf das<br />
Saugverhalten der Steine abgestimmt.<br />
Dabei wird das Wasserrückhaltevermögen<br />
durch Zusatzstoffe und/oder Zusatzmittel,<br />
wie z.B Methylzellulose, gesteuert. Die Produktempfehlungen<br />
des Mörtelherstellers<br />
müssen beachtet werden.<br />
Für Sichtmauerwerk, vor allem für<br />
Verblendmauerwerk, sollte Werk-Trockenmörtel<br />
wegen der gleichmäßigen<br />
und ggf. besonders auf den Anwendungsfall<br />
abgestimmten Zusammensetzung<br />
gewählt werden.<br />
Der Mauermörtel in Verblendschalen muss<br />
ausreichend druckfest und gleichzeitig<br />
genügend verformungsfähig sein. Da Verblendschalen<br />
nicht vertikal belastet sind,<br />
sind Verformungen – z.B. infolge Temperaturänderung<br />
– größer als in belastetem<br />
Mauerwerk. Die Formänderungen führen in<br />
der Regel auch zu Zugdehnungen, die von<br />
Mauersteinen und Fugenmörtel aufgenommen<br />
werden müssen. Verformbare Mauermörtel<br />
mit geringem Elastizitätsmodul<br />
wirken sich günstig auf die Rissesicherheit<br />
aus. Der Mörtel muss andererseits ausreichend<br />
fest und beständig gegen Witterungsbeanspruchung<br />
sein, insbesondere<br />
gegen Frosteinwirkung. Daher werden im<br />
Allgemeinen Mauermörtel der Mörtelgruppe<br />
MG IIa empfohlen. Mauern bei Frost bedarf<br />
der Zustimmung des Bauherrn (VOB/C-ATV:<br />
DIN 18330, Absatz 3.1.2) [5].<br />
Werk-Trockenmörtel können eingefärbt<br />
werden und ermöglichen damit die gezielte<br />
Herstellung eines gewünschten Erscheinungsbildes<br />
der Verblendschale.<br />
Für besonders durch Schlagregen beanspruchtes<br />
Mauerwerk können die Mörtel,<br />
ähnlich wie Putze, hydrophobiert werden.<br />
Dazu werden den Mörteln hydrophobie-
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
seit Anfang 2004<br />
Mauermörtel nach DIN EN 998-2<br />
mit<br />
ohne<br />
Hersteller<br />
04<br />
EN 998-2<br />
0778, 1106, 0908, 1497, 1568<br />
Registrier-Nr.: Siehe EG-Konformitätserklärung<br />
Ü-Zeichen nach DIN V 18580<br />
Normalmauermörtel nach Eignungsprüfung zur Verwendung<br />
in Innen- und Außenbauteilen, die Anforderungen<br />
an die Standsicherheit unterliegen.<br />
Brandverhalten:<br />
A1<br />
Druckfestigkeit: M 5<br />
Anwendungsregeln nach<br />
DIN V 20000-412<br />
Anfangsscherfestigkeit<br />
(Haftscherfestigkeit):<br />
0,15 N/mm 2<br />
(Tabellenwert)<br />
Wasseraufnahme: 0,40 kg/(m 2 · min 0,5 )<br />
(Tabellenwert)<br />
Chloridgehalt:<br />
Wasserdampfdurchlässigkeit<br />
µ:<br />
0,10 M.-%<br />
15/35<br />
(Tabellenwert nach EN 1745)<br />
Planung und Ausführung von Mauerwerk nach DIN 1053<br />
Bild 10: Regeln für die Verwendung von Mauermörtel nach DIN EN 998-2 für die Herstellung von Mauerwerk<br />
nach DIN 1053<br />
Wärmeleitfähigkeit λ 10, dry<br />
: 0,83 W/(mK) für P = 50 %<br />
0,93 W/(mK) für P = 90 %<br />
(Tabellenwerte n. EN 1745)<br />
Dauerhaftigkeit (Frostwiderstand): Aufgrund der vorliegenden<br />
Erfahrungen bei sachgerechter Anwendung geeignet<br />
für stark angreifende Umgebung nach EN 998-2 Anhang B<br />
rende Zusätze, wie z.B. Stearine, zugemischt.<br />
Werkseitig hydrophobierte <strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Verblender sind mit hierfür geeigneten<br />
Mörteln zu verarbeiten.<br />
1.8 Bauseitige Lagerung, Mörtelsilos<br />
Mauermörtel, die als Sackware angeliefert<br />
werden, sind sicher geschützt vor Witterungseinflüssen<br />
und Bodenfeuchtigkeit<br />
trocken zu lagern, Bild 11.<br />
Bei Frischmörtel ist der Mörtel in den<br />
Mörtelkübeln wirksam vor Beregnung und<br />
Verdunstung zu schützen.<br />
Bei der Anlieferung der Mörtel im Silo<br />
sind die Hinweise des Mörtelherstellers<br />
zur Aufstellung der Silos zu beachten [6].<br />
Insbesondere muss der Stellplatz für das<br />
Transportsilo standsicher sein. In Abstimmung<br />
mit der Bau-Berufsgenossenschaft<br />
ist vereinbart, dass der Besteller des<br />
Mörtels für den sicheren Stellplatz verantwortlich<br />
ist. Wesentliche Kriterien für einen<br />
standsicheren Stellplatz sind ein tragfähiger<br />
Untergrund und ein ausreichender<br />
Sicherheitsabstand zu Böschungen. Für<br />
die Silostellung ist zudem der Mindestabstand<br />
zu Strom führenden Freileitungen<br />
zu beachten. Da das Silo auch in Zeiten<br />
angeliefert wird, in denen die Baustelle<br />
nicht besetzt ist, muss der Standplatz eindeutig<br />
markiert sein.<br />
1.9 Kennzeichnung des Mauermörtels<br />
Mauermörtel nach DIN EN 998-2 werden<br />
mit dem CE-Kennzeichen versehen,<br />
Bild 12. Entsprechen diese Mörtel außerdem<br />
der DIN V 18580, erhalten sie zusätzlich<br />
ein entsprechendes Ü-Zeichen.<br />
Ist ein Mauermörtel nicht mit einem<br />
Ü-Zeichen gekennzeichnet, so sind für die<br />
Herstellung von Mauerwerk mit diesem<br />
Mörtel zusätzlich die Anwendungsregeln<br />
der DIN V 20000-412 zu beachten.<br />
Bild 11: Der Werk-Trockenmörtel ist vor Witterungseinflüssen<br />
zu schützen.<br />
DIN V<br />
DIN<br />
18580<br />
V 18580<br />
Stempel<br />
der<br />
Überwachungsstelle<br />
NM II<br />
NM<br />
a<br />
II a<br />
Fremdüberwacht<br />
Fremdüberwacht<br />
und zertifiziert<br />
und zertifiziert<br />
durch:<br />
durch:<br />
Bild 12: CE- und Ü-Kennzeichnung<br />
Die Bezeichnung der Mörtel erfolgt nach<br />
DIN EN 998-2. Zusätzlich ist der Mörtel<br />
mit Bezug auf DIN V 18550 mit der Angabe<br />
der Mörtelart und Mörtelgruppe zu<br />
bezeichnen.<br />
Beispiele für die Bezeichnung nach DIN V<br />
18580 sind:<br />
● für Dünnbettmörtel<br />
DIN V 18580 – DM<br />
● für Normalmauermörtel<br />
DIN V 18580 – NM IIa<br />
Mauermörtel, die das CE-Zeichen nach<br />
DIN EN 998-2 und das Ü-Zeichen nach<br />
DIN V 18580 tragen, erfüllen die gleichen<br />
Anforderungen, die früher von<br />
Mauermörteln mit Ü-Zeichen nach DIN<br />
1053-1 erfüllt wurden. Die Anwendung<br />
von Mauermörteln ohne Ü-Zeichen nach<br />
DIN V 18580 ist nicht zu empfehlen.
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
2. PUTZ<br />
2.1 Definition, Aufgaben<br />
Putz ist ein an Wänden und Decken aufgetragener<br />
Belag aus Putzmörtel oder Beschichtungen<br />
mit putzartigem Aussehen.<br />
Putzmörtel ist ein Gemisch aus Bindemittel,<br />
Zuschlag, ggf. Zusätzen und Wasser.<br />
Putz wird ein- oder mehrlagig in bestimmter<br />
Dicke aufgebracht. Die Lagen eines Putzes<br />
(Unter-, Oberputze), die in ihrer Gesamtheit<br />
und in Wechselwirkung mit dem Putzgrund<br />
die Anforderungen an den Putz erfüllen,<br />
werden als Putzsystem bezeichnet. Bewährte<br />
Putzsysteme sind in DIN V 18550<br />
für Außen-, Innen- und Leichtputze (außen)<br />
tabelliert. In den Tafeln 4 und 5 sind Mörtelgruppen<br />
und zuzuordnende Druckfestigkeitskategorien<br />
aufgeführt. Putz erreicht<br />
seine endgültigen Eigenschaften erst<br />
durch Verfestigung am Bauteil.<br />
Grundsätzlich zu unterscheiden ist zwischen<br />
Innen- und Außenputz sowie zwischen<br />
Putzen (Putzarten) für verschiedene Anforderungen.<br />
Tafel 4: Putzmörtelgruppen<br />
a) Putz mit mineralischen Bindemitteln (mineralische Putze) – DIN V 18550<br />
Putzmörtelgruppe<br />
P I<br />
P II<br />
P III<br />
P IV<br />
Bindemittelart bzw. Mörtelart<br />
Luftkalkmörtel, Wasserkalkmörtel, Mörtel mit hydraulischem Kalk<br />
Kalkzementmörtel, Mörtel mit hochhydraulischem Kalk oder mit Putz- und<br />
Mauerbinder<br />
Zementmörtel mit oder ohne Zusatz von Kalkhydrat<br />
Gipsmörtel und gipshaltige Mörtel<br />
b) Putz mit organischen Bindemitteln (Kunstharzputze) – DIN 18558<br />
Putzmörtelgruppe Typ Beschichtungsstoff Anwendung<br />
P Org 1<br />
P Org 2<br />
Beschichtungen mit putzartigem Aussehen<br />
Außen- und Innenputz<br />
Innenputz<br />
Tafel 5: Klassifizierung der Eigenschaften von Fest-Putzmörtel – DIN EN 998-1<br />
Eigenschaft Kategorien Eigenschaftswerte<br />
Druckfestigkeit im Alter von 28 Tagen<br />
[N/mm²]<br />
kapillare Wasseraufnahme<br />
[kg/(m² · min 0,5 )]<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
[W/(m · K)]<br />
Putze dienen in der Regel als Untergrund<br />
für Tapeten. Soll die Wandfläche<br />
nur angestrichen werden, so sind<br />
erhöhte Anforderungen zu stellen. Die<br />
Angaben der Putzhersteller sind zu<br />
beachten. Siehe hierzu auch DIN V<br />
18550, Abschnitt 7.5.1.<br />
Aufgaben von Putzen/Putzsystemen:<br />
● Schaffung von ebenen Oberflächen<br />
als Sichtflächen oder Untergrund für<br />
Anstriche, Tapeten, Beschichtungen<br />
● Beständigkeit gegen langzeitig einwirkende<br />
Feuchtigkeit in Innenräumen<br />
(Innenwand- und Deckenputze in<br />
Feuchträumen)<br />
● ausreichende mechanische Beanspruchbarkeit<br />
bzw. Abriebfestigkeit<br />
(z.B. Sockelputz, Treppenhauswände,<br />
Außenwandputz als Träger von<br />
Beschichtungen – z.B. Kellerwandputze<br />
– oder mit erhöhter mechanischer<br />
Beanspruchung)<br />
● Witterungsschutz, vor allem Feuchteschutz<br />
(Regenschutz)<br />
● ästhetisch ansprechende Oberflächenausbildung<br />
(z.B. Struktur, Farbe)<br />
CS I<br />
CS II<br />
CS III<br />
CS IV<br />
W 0<br />
W 1<br />
W 2<br />
T 1<br />
T 2<br />
0,4 bis 2,5<br />
1,5 bis 5,0<br />
3,5 bis 7,5<br />
6<br />
nicht festgelegt<br />
c 0,40<br />
c 0,20<br />
0,1<br />
0,2<br />
2.2 Technische Regelwerke<br />
DIN V 18550 [7] ersetzt zusammen mit<br />
der europäischen Norm DIN EN 998-1<br />
[8] die bisherige deutsche Putznorm DIN<br />
18550, Teile 1 bis 4.<br />
DIN EN 998-1 gilt für im Werk hergestellte<br />
Putzmörtel aus anorganischen<br />
Bindemitteln für Außen- und Innenputz.<br />
Die Norm enthält Definitionen und Anforderungen.<br />
Die DIN V 18550 enthält die<br />
Ausführungsregeln für das Verputzen mit<br />
Putzen nach DIN EN 998-1 und DIN 1168<br />
(Baugipse).<br />
Entspricht der Putzmörtel DIN EN 998-1,<br />
so darf er mit einer CE-Kennzeichnung versehen<br />
und verwendet werden.<br />
2.3 Lieferformen<br />
Putzmörtel können z. B. wie folgt geliefert<br />
bzw. bereit gestellt werden.<br />
● Werkmörtel<br />
Der Putzmörtel wird in einem Werk<br />
zusammengesetzt und gemischt.<br />
Er kann als Trockenmörtel oder gebrauchsfertig<br />
als Nassmörtel geliefert<br />
werden.<br />
● Baustellenmörtel<br />
Putzmörtel, die auf der Baustelle zusammengesetzt<br />
und gemischt werden.<br />
Baustellenmörtel ist nicht zu empfehlen.<br />
Putzmörtel werden heute i.d.R. als Werk-<br />
Trockenmörtel hergestellt, maschinell<br />
gemischt, gefördert und verarbeitet. Die<br />
Werk-Trockenmörteltechnologie gewährleistet<br />
hohe Gleichmäßigkeit und erlaubt die<br />
gezielte Zusammensetzung der Putzmörtel<br />
auf besondere Bedingungen des Putzgrundes<br />
oder der Verarbeitung. Deshalb<br />
empfiehlt sich die vorzugsweise Anwendung<br />
von Werkputzmörteln.<br />
Die Putzmörtel werden als Sack- oder Siloware<br />
auf die Baustelle geliefert. Zur Aufstellung<br />
der Baustellensilos sind die Hinweise<br />
der Mörtelhersteller zu beachten, siehe<br />
Abschnitt 1.8.
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
2.4 Einteilung der Putze<br />
2.4.1 Eigenschaften/Verwendungszweck<br />
Nach den Eigenschaften und/oder dem<br />
Verwendungszweck lassen sich die Putzmörtel<br />
wie folgt unterscheiden:<br />
● Normalputzmörtel (GP)<br />
● Leichtputzmörtel (LW)<br />
● Edelputzmörtel (CR)<br />
● Einlagenputzmörtel für außen (OC)<br />
● Sanierputzmörtel (R)<br />
● Wärmedämmputzmörtel (T).<br />
Die Kurzzeichen beziehen sich auf die englische<br />
Bezeichnung.<br />
2.4.2 Bindemittelart<br />
Nach der Bindemittelart wird unterschieden<br />
in<br />
● Putze mit mineralischen Bindemitteln<br />
(mineralische Putze) aus Putzmörteln<br />
nach DIN EN 998-1 und DIN 1168<br />
(Baugipse). Die Putze werden in DIN<br />
V 18550 nach Mörtelart (Bindemittelart)<br />
in Putzmörtelgruppen – wie bisher<br />
– eingeteilt, jedoch ohne die bisherigen<br />
Anforderungen an die Druckfestigkeit,<br />
Tafel 4. Diese ist mit anderen<br />
Eigenschaften in DIN EN 998-1 nach<br />
Kategorien klassifiziert, Tafel 5.<br />
● Putze mit organischen Bindemitteln<br />
(Kunstharzputze). Für diese sind Beschichtungen<br />
mit putzartigem Aussehen<br />
nach DIN 18558 zu verwenden. Sie<br />
werden in die Typen<br />
– P Org 1 – Anwendung als Außen- und<br />
Innenputze<br />
– P Org 2 – Anwendung als Innenputz<br />
unterschieden.<br />
2.4.3 Anforderungen / besondere Eigenschaften<br />
Neben Putzen, die allgemeinen Anforderungen<br />
genügen, gibt es Putze mit besonderen<br />
Eigenschaften, die zusätzlichen<br />
Anforderungen genügen. Sie sind nachfolgend<br />
aufgeführt.<br />
Wasser hemmende, Wasser abweisende<br />
Putze/Putzsysteme<br />
Das Putzsystem muss nach DIN V 18550<br />
aufgebaut sein. Die den Regenschutz im<br />
Wesentlichen bewirkende(n) Putzlage(n)<br />
muss/müssen der folgenden Anforderung<br />
genügen.<br />
● Wasser hemmende Putzsysteme<br />
0,5 < w < 2,0 kg/(m² · h 0,5 )<br />
● Wasser abweisende Putzsysteme<br />
w · s d<br />
≤ 0,2 kg/(m · h 0,5 )<br />
w ≤ 0,5 kg/(m² · h 0,5 ) – siehe [7]<br />
s d<br />
≤ 2,0 m<br />
mit<br />
w<br />
s d<br />
der Wasseraufnahmekoeffizient<br />
[kg/(m² · h 0,5 )]<br />
die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke<br />
[m]<br />
Mit diesen Anforderungen wird sichergestellt,<br />
dass eingedrungenes Wasser<br />
durch Diffusion wieder entweichen kann.<br />
Die Anforderung gilt für Putzsysteme; bei<br />
zweilagigem Außenputz also für das System<br />
aus Unter- und Oberputz.<br />
Außensockelputz<br />
Außensockelputze müssen ausreichend<br />
fest, Wasser abweisend und widerstandsfähig<br />
gegen kombinierte Einwirkung<br />
von Feuchte und Frost sein, z.B.<br />
mineralische Putze Kategorie CS IV. Die<br />
Druckfestigkeit mineralischer Oberputze<br />
soll mindestens 2,5 N/mm² betragen.<br />
Organische Oberputze müssen der Mörtelgruppe<br />
P Org 1 entsprechen. Besondere<br />
Regelungen gelten für Außensockelputze<br />
auf Mauerwerk aus Steinen<br />
der Druckfestigkeitsklassen 8 [7]. Bei<br />
Außensockelputzen auf Dämmplatten sind<br />
kunstharzmodifizierte mineralische Haftmörtel<br />
zur Vorbehandlung des Putzgrundes<br />
notwendig.<br />
Kellerwandaußenputz<br />
Kellerwandaußenputze als Träger von Beschichtungen<br />
müssen aus Mörteln mit<br />
hydraulischen Bindemitteln der Kategorie<br />
CS IV nach DIN EN 998-1 hergestellt<br />
werden. Bei Mauerwerk aus Steinen der<br />
Druckfestigkeitsklassen 8 sollte jedoch<br />
die Mindestdruckfestigkeit für CS IV nicht<br />
wesentlich überschritten werden.<br />
Sockelputze sowie Kellerwandaußenputze<br />
sind im erdberührten Bereich<br />
immer abzudichten. Der Putz dient als<br />
Träger der vertikalen Abdichtung [7].<br />
Wärmedämmputz / -putzsysteme<br />
Wärmedämmputzsysteme werden zur<br />
Verbesserung der Wärmedämmung von<br />
einschaligen Außenwänden eingesetzt.<br />
Sie sind in DIN V 18550 genormt und<br />
bestehen aus einem wärmedämmenden<br />
Unterputz (Wärmedämmputz) mit leichten<br />
wärmedämmenden Zuschlägen, z.B.<br />
expandiertes Polystyrol, und einem Wasser<br />
abweisendem Oberputz. Der Wärmedämmputz<br />
muss einen Rechenwert der<br />
Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,2 W/<br />
(m · K) aufweisen. Die Putzdicke muss mindestens<br />
20 mm und soll i.d.R. höchstens<br />
100 mm betragen.<br />
Putze mit besonderen Anforderungen an<br />
Schall-, Brand- und Strahlenschutz<br />
Die Dicke dieser Putze richtet sich nach<br />
den jeweiligen Anforderungen.<br />
Akustikputz<br />
Akustikputze sind sehr hohlraumreich und<br />
absorbieren Schallenergie. Sie reduzieren<br />
die Schallreflexion und den Schallpegel<br />
und verkürzen die Nachhallzeit. Die Putze<br />
werden nach Schallabsorptionsklassen<br />
eingeteilt (siehe [7]).<br />
Brandschutzputz<br />
Übliche Gips- und Kalkzementputze verlängern<br />
die Feuerwiderstandsdauer von Mauerwerk<br />
und anderen Bauteilen. Brandschutzputze<br />
werden speziell für den Brandschutz<br />
von Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen<br />
entwickelt und enthalten Vermiculite (Blähglimmer)<br />
als Zuschlag. Zu Anforderungen<br />
an Putz als Brandschutzbekleidung siehe<br />
DIN 4102.<br />
Strahlenschutzputz<br />
Strahlenschutzputz enthält Baryt als Zuschlagkomponente<br />
und erhöht die Strahlungsabschirmung.<br />
Magnetputz<br />
Magnetputze bestehen aus acrylharzgebundenen<br />
Metallsanden und werden als<br />
Unter- oder Dekorputz in Büroräumen<br />
eingesetzt.<br />
Sanierputz<br />
Sanierputzmörtel sind Mörtel mit hoher<br />
Porosität und geringem Wasserdampfdiffusionswiderstand<br />
sowie verminderter<br />
kapillarer Leichtfähigkeit. Sie werden<br />
zur Sanierung von feuchtem, salzbelastetem<br />
Mauerwerk eingesetzt. Die im<br />
Mauerwerk gelösten Salze werden kapillar<br />
in den Sanierputz transportiert und<br />
kristallisieren dort unschädlich aus. Die<br />
hohe Wasserdampfdurchlässigkeit des<br />
Sanierputzes begünstigt die Austrocknung<br />
des Mauerwerks, bewirkt jedoch<br />
nicht eine Mauerwerkstrocknung. Ein<br />
Sanierputzmörtel nach DIN EN 998-1<br />
(Kurzzeichen R) genügt fallweise nicht höheren<br />
Belastungen feuchter, salzhaltiger<br />
Untergründe. Gegebenenfalls wird dann<br />
10
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
die Anwendung von Sanierputzsystemen,<br />
bestehend aus Sanierputz, Saniergrundputz<br />
und gegebenenfalls Spritzbewurf, erforderlich.<br />
Solche Systeme, die höheren<br />
Belastungen genügen, z.B. hinsichtlich<br />
der Salzresistenz, werden von verschiedenen<br />
Werkmörtelherstellern angeboten<br />
und sind nach den Herstellerangaben zu<br />
verarbeiten. Hinweise für bestimmte Sanierputzsysteme<br />
enthält das WTA-Merkblatt<br />
„Sanierputzsysteme“ [9].<br />
Dünnlagenputz<br />
Dünnlagenputzmörtel besteht aus mineralischen<br />
Bindemitteln, ggf. mit organischen<br />
Zusätzen zur Verbesserung der Dehnfähigkeit.<br />
Das Wasserrückhaltevermögen<br />
und die Haftungseigenschaften sind auf<br />
die jeweilige Putzdicke abgestimmt. Die<br />
Putzmörtel werden als Innenputz angewendet.<br />
Die mittlere Dicke von Dünnlagenputzen<br />
beträgt 5 mm, die Mindestdicke<br />
(an jeder Stelle!) 3 mm [10]. Im Vergleich<br />
dazu müssen einlagige Innenputze aus<br />
Werk-Trockenmörtel eine mittlere Putzdicke<br />
von 10 mm und eine zulässige Mindestdicke<br />
(nur an einzelnen Stellen) von<br />
5 mm aufweisen.<br />
Dünnlagenputze sind Bekleidungen<br />
ohne die Möglichkeit eines Ebenheitsausgleichs<br />
zwischen Untergrund und<br />
Bekleidung. Damit wird von der Annahme<br />
der fortschreitenden Genauigkeit<br />
mit dem Ausbau abgewichen, wie sie<br />
der DIN 18202 [11] zugrunde liegt.<br />
In diesem Fall reichen die üblicherweise<br />
vom Rohbauer geschuldeten<br />
Ebenheitsanforderungen (DIN 18202,<br />
Tabelle 3, Zeile 5: e ≤ 5 mm bei 10<br />
cm Messpunktabstand) nicht aus. Dies<br />
gilt sinngemäß auch für Fliesenbekleidungen<br />
im Dünnbettverfahren. Die Anforderungen<br />
an die fertige (verputzte)<br />
Wand sind dann bereits an die rohe<br />
Wand (Mauerwerk) zu stellen [12].<br />
Diese Voraussetzung erfüllt fachgerecht<br />
hergestelltes <strong>Kalksandstein</strong>-Plansteinmauerwerk.<br />
Die geringen Putzdicken müssen<br />
jedoch bereits bei der Planung berücksichtigt<br />
werden. Sonderbauteile wie Rollladenkästen,<br />
Stürze oder Türzargen, aber auch<br />
z.B. die Fensterleibung, Bild 13, müssen<br />
wie alle weiteren fertigwanddicken Einbauteile<br />
auf die dünnere geputzte Wand<br />
abgestimmt sein. Ebenso müssen bei der<br />
Planung der Elektro- und Heizungsinstallation<br />
Schächte und Hohlräume eingeplant<br />
werden, da selbst dünne Leitungen nicht<br />
mehr auf dem Mauerwerk verlegt werden<br />
dürfen. Auch Putzprofile an Bauteilanschlüssen<br />
oder an Ecken sind auf die geringen<br />
Putzdicken abzustimmen.<br />
Mit Dünnlagenputzen wird ein Beitrag zum<br />
kostengünstigen Bauen geleistet (geringe<br />
Herstellkosten für den Innenputz, Wohnflächengewinn),<br />
ohne die statischen und<br />
bauphysikalischen Eigenschaften der<br />
Wand zu beeinträchtigen. Müssen Dünnlagenputze<br />
in größeren als den planmäßigen<br />
Putzdicken aufgetragen werden, entfällt<br />
dieser Vorteil.<br />
Spachtelputze<br />
Spachtelputze mit Dicken bis zu 3 mm<br />
werden vornehmlich auf Gipsbasis hergestellt.<br />
2.5 Putzgrund<br />
Der Putzgrund <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
muss den Ausführungsregeln der<br />
DIN 1053-1 und den Anforderungen der<br />
DIN V 18550 genügen, die wichtigsten<br />
sind nachfolgend aufgeführt.<br />
DIN 1053-1 sowie zusätzliche Empfehlungen<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>-Industrie<br />
● Die Lagerfugen sind vollständig mit<br />
Mauermörtel auszufüllen.<br />
Die Solldicke beträgt bei Mauerwerk<br />
mit Normalmörtel 12 mm. Bei Planstein-Mauerwerk<br />
mit Dünnbettmörtel<br />
beträgt die Solldicke 2 mm.<br />
● Die Stoßfugen dürfen nach DIN 1053<br />
bis zu einer Breite von 5 mm unvermörtelt<br />
bleiben. Breitere Stoßfugen<br />
sind beidseitig mit geeignetem Mauermörtel<br />
beim Vermauern zu schließen.<br />
Montageanker<br />
5 mm<br />
Dünnlagenputz<br />
10<br />
KS-Mauerwerk<br />
10<br />
5 mm<br />
Dünnlagenputz 25<br />
Zargen-<br />
Verguss<br />
Maße<br />
in mm<br />
Bild 13: Dünnlagenputz; beispielhafte Ausbildung der<br />
Türzarge<br />
Bei Dünnlagenputz ist es vorteilhaft,<br />
unvermörtelte Stoßfugen vor dem<br />
Putzauftrag zu verspachteln.<br />
DIN V 18550<br />
Der Putzgrund muss ebenflächig, tragfähig,<br />
ausreichend formstabil, staubfrei und<br />
frei von Verunreinigungen sowie frostfrei<br />
sein.<br />
Diese Anforderungen werden von fachund<br />
regelgerechtem <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
erfüllt.<br />
2.6 Ausführung von Putz<br />
2.6.1 Prüfen und Vorbereiten<br />
des Putzgrundes<br />
Für eine gute und dauerhafte Haftung des<br />
Putzes auf dem Putzgrund ist dessen Beschaffenheit<br />
von wesentlichem Einfluss.<br />
Diese ist deshalb zu prüfen und zu dokumentieren,<br />
siehe DIN V 18550.<br />
Vor dem Beginn der Putzarbeiten muss<br />
der Auftragnehmer der Putzarbeiten im<br />
Zuge der Wahrnehmung der Prüf- und<br />
Hinweispflicht den Putzgrund gemäß<br />
VOB/C-ATV: DIN 18350 [13] prüfen. Bedenken<br />
müssen gegebenenfalls angemeldet<br />
werden. Die Prüfungen sind im<br />
gewerbeüblichen Rahmen vorzunehmen<br />
Der Auftragnehmer kann davon ausgehen,<br />
dass ordnungsgemäß nach DIN 1053 hergestelltes<br />
Mauerwerk den Anforderungen<br />
genügt.<br />
Der Putzgrund muss eben, staubfrei und<br />
frei von losen, die Putzhaftung beeinträchtigenden<br />
Bestandteilen sein. Die Ebenheitsanforderungen<br />
der DIN 18202, das heißt<br />
eine Ebenheit 5 mm bei 10 cm Messpunktabstand<br />
an der rohen Wand, sind<br />
ohne weitere Vereinbarung an jeder Stelle<br />
einzuhalten.<br />
Bei der Ausführung von Bekleidungen ohne<br />
die Möglichkeit eines Ebenheitsausgleichs<br />
(z.B. Dünnlagenputz, Fliesen im Dünnbettverfahren)<br />
muss bereits der Putzgrund<br />
(das Mauerwerk) erhöhte Anforderungen<br />
an die Ebenheit erfüllen [12].<br />
Erhöhte Anforderungen an die Ebenheit<br />
der Rohbauwand (z.B. wie bei<br />
einer flächenfertigen Wand nach DIN<br />
18202, Tabelle 3, Zeile 6) sind vom<br />
Planer zu beschreiben.<br />
11
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Werden Glattstriche an den Leibungen<br />
für den Einbau von Fenstern gefordert,<br />
so sind dies nach VOB/C:ATV<br />
DIN 18330 [13] besondere Leistungen<br />
und daher besonders zu beschreiben.<br />
Wichtige Prüfungen betreffen die Saugfähigkeit,<br />
den Feuchtezustand und die Putzgrundtemperatur.<br />
Auf nasse Wandflächen<br />
darf nicht geputzt werden. Auf augenscheinlich<br />
feuchtes <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
mit ausreichender Saugfähigkeit<br />
kann geputzt werden. Im Zweifelsfall ist<br />
eine Probefläche anzulegen.<br />
Zur Herstellung einer fachgerechten Putzoberfläche<br />
ist ein gleichmäßiger und nicht<br />
zu stark saugender Untergrund erforderlich.<br />
Im Regelfall ist bei <strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Mauerwerk keine besondere Putzgrundvorbereitung<br />
wie z.B. eine „Aufbrennsperre“<br />
oder Haftvermittler erforderlich. Die üblichen<br />
Putze aus Werk-Trockenmörtel haften<br />
gut am Untergrund und weisen ein<br />
erhöhtes Wasserrückhaltevermögen auf.<br />
Bei Materialwechseln im Mauerwerk oder<br />
a<br />
bei besonderen Witterungsbedingungen,<br />
z.B. bei großer Hitze oder starkem Wind,<br />
kann eine Aufbrennsperre sinnvoll sein. In<br />
jedem Fall ist die Ausführungsempfehlung<br />
des Putzmörtelherstellers zu beachten.<br />
Bei der Anwendung von Aufbrennsperren<br />
ist die Dosierungsempfehlung einzuhalten.<br />
Zu hohe Konzentrationen oder sich überlappende<br />
Auftragszonen können die Putzhaftung<br />
beeinträchtigen.<br />
Bei baustellengemischten Putzmörteln ist<br />
ein Spritzbewurf mit Zementmörtel P III<br />
erforderlich.<br />
Abweichend von der Putzgrundvorbehandlung<br />
für Innenputze nach DIN V 18550 erfordert<br />
der Putzgrund für Dünnlagenputze<br />
eine größere Sorgfalt. So müssen überstehende<br />
Fugenmörtel oder von Betondecken<br />
ablaufende Zementsteinläufer, so genannte<br />
Betonnasen, entfernt werden.<br />
Bei Dünnlagenputzen sollten Ausbrüche<br />
aus dem Stein und eingezogene Fugen<br />
vor dem Putzauftrag fachgerecht geschlossen<br />
werden [10]. Schlitze für Elektro- oder<br />
b<br />
Sanitärleitungen müssen ebenfalls vorab<br />
mit Mörtel verschlossen werden. Dabei<br />
ist auf die notwendige Trocknungszeit zu<br />
achten.<br />
Bei Materialwechsel im Putzgrund müssen<br />
Putzbewehrungen eingearbeitet werden.<br />
Die Leibungen von Fenstern und Türen<br />
sind vor dem Verputzen der Wandflächen<br />
herzustellen.<br />
2.6.2 Allgemeine Ausführungsregeln<br />
Die wichtigsten Ausführungsregeln enthält<br />
DIN V 18550, Abschnitt 9.3, siehe<br />
Bild 14:<br />
„Der Mörtel für die einzelnen Putzlagen ist<br />
von Hand oder mit einer Maschine möglichst<br />
gleichmäßig dick aufzubringen und<br />
ebenflächig zu verziehen oder zu verreiben.<br />
Die folgende Lage darf erst aufgebracht<br />
werden, wenn die vorhergehende ausreichend<br />
trocken und so fest ist, dass sie eine<br />
neue tragen oder eine neue an ihr haften<br />
kann. Die Standzeit beträgt mindestens<br />
einen Tag je mm Putzdicke. Bei feuchten<br />
und kalten Witterungsverhältnissen ist die<br />
Standzeit entsprechend zu verlängern.<br />
Auf einen Haftmörtel oder einen Spritzbewurf<br />
darf die erste Putzlage erst aufgetragen<br />
werden, wenn der Mörtel ausreichend<br />
erhärtet ist, frühestens jedoch nach<br />
einem Tag.<br />
Die Oberfläche des Unterputzes ist, soweit<br />
erforderlich, aufzurauen. Vor Aufbringen des<br />
Oberputzes ist der Unterputz gegebenenfalls<br />
je nach Mörtelart und der Witterung<br />
entsprechend anzunässen.<br />
Werden Putzlehren aus Mörtel angelegt,<br />
so müssen sie aus dem gleichen Mörtel<br />
bestehen wie der auszuführende Putz. Bei<br />
Ein-, Zu- und Beiputzarbeiten sowie bei Ausbesserungen<br />
soll die gleiche Mörtelgruppe<br />
oder Mörtel vergleichbarer Zusammensetzung<br />
verwendet werden.<br />
Mineralische Putze sind vor zu schneller<br />
Austrocknung zu schützen und nötigenfalls<br />
durch Benetzen mit Wasser feucht zu halten,<br />
damit sie nicht zu schnell austrocknen.<br />
Nach Fertigstellung von Innenputzen sind<br />
die Räume häufig kurzfristig zu lüften (Querlüftung<br />
empfehlenswert), um überschüssige<br />
Feuchte abzuführen.“<br />
c<br />
Bild 14: Arbeitsschritte beim Verputzen einer Wand; a: Rohbauwand; b: Abspachteln der Stoß- und Lagerfugen<br />
bei Dünnlagenputz; c: Auftrag des Putzmörtels; d: Glätten des Putzes<br />
d<br />
Zur Verhinderung schädlicher Risse im<br />
Putz, z.B. bei Inhomogenitäten des Putzgrundes,<br />
oder lokal begrenzter möglicher<br />
12
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Rissbildungen mit relativ geringen Rissbreiten<br />
(Fensterecken) können Putzbewehrungen,<br />
z.B. aus Streckmetall, mineralischen<br />
Fasern oder Kunststofffasern<br />
beitragen. Sie sollen alkalibeständig und<br />
ausreichend steif sein, um entstehende<br />
Zugspannungen sofort aufnehmen und<br />
verteilen zu können, so dass sich viele<br />
kleine kaum sichtbare, unschädliche Risse<br />
bilden. Die Bewehrungen sind straff und<br />
faltenfrei im Allgemeinen in der oberen<br />
Hälfte der Putzlage möglichst oberflächennah<br />
anzuordnen. Konstruktionsbedingte<br />
Rissbildungen (z.B. infolge Deckendurchbiegung)<br />
können durch Putzbewehrungen<br />
nicht verhindert werden.<br />
2.6.3 Innenputze<br />
Die Putzmörtel müssen DIN EN 998-1,<br />
DIN 1168 (Baugipse) bzw. DIN 18558<br />
(Kunstharzputze) entsprechen.<br />
Bei Innenputzen werden unterschieden:<br />
● Innenwandputz für Räume üblicher<br />
Feuchte einschließlich häuslicher Küchen<br />
und Bäder<br />
● Innenwandputz für Feuchträume (z.B.<br />
gewerbliche Küchen).<br />
Der Innenputz soll dem Mauerwerk eine<br />
ebene und abriebfeste Oberfläche geben.<br />
Er soll mit dem flächendeckenden und<br />
nahtlosen Auftrag die für den Wärme- und<br />
Schallschutz wichtige Luftdichtigkeit der<br />
Wand sicherstellen.<br />
Bei Innenwandputzen aus mineralischen<br />
Bindemitteln für übliche Anforderungen<br />
(z.B. Träger von Tapeten, Anstrichen)<br />
müssen die Putzmörtel der Kategorie CS<br />
II oder DIN 1168 entsprechen. Bevorzugt<br />
werden gips- oder anhydritgebundene Putze<br />
angewendet. Bei Putzsystemen nach<br />
DIN V 18550, Tabelle 3, ist kein Nachweis<br />
erforderlich. Innenwandputze für<br />
Feuchträume müssen langzeitig gegen<br />
Feuchte beständig sein. Deshalb dürfen<br />
Putzsysteme aus Putzmörtel mit Baugips<br />
nach DIN 1168 nicht verwendet werden.<br />
Wandbekleidungen und Beläge (z.B. keramische<br />
Fliesen) auf Putz mit direkter<br />
Wasserbelastung, wie Duschkabinen und<br />
Wannenbereiche, erfordern besondere<br />
Feuchteschutzmaßnahmen. Die Putzflächen<br />
sind vor Aufbringen der Bekleidung<br />
fachgerecht abzudichten. Wird zusätzlich<br />
eine rückseitige Durchfeuchtung des Putzes<br />
vom Putzgrund her ausgeschlossen,<br />
so ist in diesen Fällen auch Gipsputz<br />
anwendbar.<br />
Die Dicke der meist einlagigen Innenputze<br />
beträgt (mittlere Dicke/Mindestdicke in<br />
mm):<br />
● allgemein: 15/10<br />
● einlagig, Werk-Trockenmörtel: 10/5<br />
● Dünnlagenputz: 5/3<br />
Innenputze werden in einem Arbeitsgang<br />
aufgebracht. Zweischichtiges Verputzen<br />
mit Gipsputzmörteln ist nicht zu empfehlen,<br />
da durch Kristallisation der ersten<br />
Putzschicht die Haftung der Folgeschicht<br />
beeinträchtigt wird.<br />
Dünnlagenputze werden von Hand oder<br />
maschinell nach den Angaben der Putzhersteller<br />
aufgebracht.<br />
Dünnlagenputz dient in der Regel als Untergrund<br />
für eine Tapete. Soll die Wandfläche<br />
nur angestrichen werden, wird empfohlen,<br />
neben anderen Maßnahmen den dünnen<br />
Putz in zwei Schichten aufzutragen. Die<br />
Angaben der Putzhersteller sind zu beachten.<br />
Haarrisse infolge nicht völlig vermeidbarer<br />
Putzgrundverformungen können von Dünnlagenputzen<br />
wegen der geringen Putzdicke<br />
nicht ohne Weiteres überbrückt werden.<br />
Dies ist vor allem dann der Fall, wenn auf<br />
eine Tapete, die bereits in gewissem Maße<br />
rissüberbrückend wirkt, verzichtet werden<br />
soll und eine glatte, gestrichene Putzoberfläche<br />
gewünscht wird.<br />
Die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit<br />
muss bei der Planung beschrieben<br />
werden. Dazu werden in DIN V 18550,<br />
Anhang B, vier Qualitätsstufen Q1 bis Q4<br />
angegeben.<br />
2.6.4 Außenputze<br />
Außenputze müssen als „Gebäudehaut“<br />
den dauerhaften Schutz der Außenbauteile<br />
vor Witterungseinflüssen, vor allem den<br />
Feuchteschutz (Regen, Schlagregen) gewährleisten.<br />
Sie stellen gleichzeitig die sichtbare Außenfläche<br />
dar und sollen den Anforderungen<br />
des Bauherrn an Farbe und Oberflächenstruktur<br />
genügen.<br />
Außenputze bestehen in der Regel aus<br />
zwei Putzlagen: dem Unterputz und dem<br />
Oberputz, der im Allgemeinen aus Edelputzen<br />
hergestellt wird. Der Oberputz bestimmt<br />
in der Hauptsache das optische<br />
Erscheinungsbild. Der Witterungsschutz<br />
wird vom Unter- und Oberputz gemeinsam<br />
gewährleistet.<br />
Unterputze aus Werk-Trockenmörtel können<br />
in der Regel ohne besondere Putzgrundvorbehandlung<br />
aufgebracht werden.<br />
Allgemein anerkannte Regel der Technik ist<br />
es, den Unterputz in zwei Arbeitsgängen<br />
– frisch in frisch – aufzubringen.<br />
Bei farbigen Edelputzen – mit Ausnahme<br />
der Putzweise Kratzputz – muss grundsätzlich<br />
ein Egalisationsanstrich vorgesehen<br />
und in Ausschreibung und Angebot<br />
aufgenommen werden. Die Ausführung<br />
kann dann, im Einvernehmen mit dem<br />
Bauherrn, davon abhängig gemacht werden,<br />
ob der gewünschte Eindruck einen<br />
solchen Anstrich erfordert. Dies gilt auch<br />
für Oberputze von Wärmedämm-Verbundsystemen<br />
(WDVS). Diese bestehen aus<br />
Wärmedämmstoffschicht(en), Armierungsgewebe<br />
und Außenputz, Bild 15.<br />
WDVS dürfen nur verwendet werden,<br />
wenn sie bauaufsichtlich zugelassen sind.<br />
In der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
(abZ) sind die einzelnen Systemkomponenten,<br />
so auch der Putz, genau<br />
beschrieben. Von der abZ darf nicht abgewichen<br />
werden, z.B. durch Austausch<br />
des Außenputzes. Da diese Außenputze<br />
und auch ihre Verarbeitung in der abZ festgelegt<br />
sind, wird hier nicht weiter darauf<br />
eingegangen.<br />
Für den Sockelbereich gelten besondere<br />
Anforderungen, siehe 2.4.3.<br />
Beim Verputzen von zweischaligem <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk,<br />
Bild 16, sind die im<br />
Bild 15: KS-Thermohaut – Wärmedämm-Verbundsystem<br />
(WDVS) auf <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
13
KALKSANDSTEIN – Mauermörtel und Putz<br />
Vergleich zu dem üblicherweise belasteten<br />
Mauerwerk größeren Verformungen des<br />
Putzgrundes zu beachten. Verblendschalen<br />
sind nicht vertikal, z.B. durch eine<br />
Geschossdecke, belastet, so dass thermische<br />
und hygrische Beanspruchungen<br />
zu schädlichen Verformungen führen können.<br />
Der Putzmörtel muss diese Verformungen<br />
schadensfrei aufnehmen können.<br />
Besonders geeignet sind deshalb Putzmörtel<br />
bzw. Putze mit niedrigem Zug-Elastizitätsmodul,<br />
hoher Zugbruchdehnung und<br />
Zug-Relaxation (hoher Spannungsabbau).<br />
Infrage kommen dafür Leichtputze nach<br />
DIN V 18550, auch mit Faserbewehrung.<br />
Dehnungsfugen in der Vormauerschale<br />
sind im Putz fortzusetzen. Entwässerungsöffnungen<br />
sind nicht erforderlich und<br />
müssen, sofern vorhanden, vor dem Putzauftrag<br />
mit Mörtel verschlossen werden.<br />
Gesamte Wanddicke<br />
435<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN EN 998-2 Festlegungen für<br />
Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 2:<br />
Mauermörtel; Deutsche Fassung<br />
EN 998-2:2003<br />
[2] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk –<br />
Teil 1: Berechnung und Ausführung<br />
[3] DIN V 20000-412:2004-03 Anwendung<br />
von Bauprodukten in Bauwerken<br />
– Teil 412: Regeln für die Verwendung<br />
von Mauermörtel nach DIN EN<br />
998-2:2003-09 (Vornorm)<br />
[4] DIN V 18580:2007-03 Mauermörtel<br />
mit besonderen Eigenschaften (Vornorm)<br />
[5] DIN 18330:2006-10 VOB Vergabeund<br />
Vertragsordnung für Bauleistungen<br />
– Teil C: Allgemeine Technische<br />
Vertragsbedingungen für Bauleistungen<br />
(ATV); Mauerarbeiten<br />
[6] Merkblatt Aufstellbedingungen für<br />
Transportsilos. Industrieverband Werktrockenmörtel<br />
e.V., Duisburg<br />
[7] DIN V 18550:2005-04 Putz und Putzsysteme<br />
– Ausführung (Vornorm)<br />
[8] DIN EN 998-1:2003-09 Festlegungen<br />
für Mörtel im Mauerwerksbau –<br />
Teil 1: Putzmörtel; Deutsche Fassung<br />
EN 998-1:2003<br />
DIN EN 998-1 Berichtigung 1, Ausgabe:2006-05<br />
Festlegungen für<br />
Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 1:<br />
Putzmör tel; Deutsche Fassung<br />
EN 998-1:2003, Berichtigungen zu DIN<br />
EN 998-1:2003-09; Deutsche Fassung<br />
EN 998-1:2003/AC:2005<br />
[9] WTA-Merkblatt 2-9-04/D Sanierputzsysteme,<br />
Hrsg.: Wissenschaftlich-<br />
Technische Arbeitsgemeinschaft für<br />
Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege<br />
e.V., München<br />
[10] Merkblatt Dünnlagenputz im Innenbereich.<br />
Hrsg.: Deutscher Stuckgewerbebund<br />
u.a., Berlin 1999<br />
[11] DIN 18202:2005-10 Toleranzen im<br />
Hochbau – Bauwerke<br />
[12] Ertl, R.: Toleranzen im Hochbau – Kommentar<br />
zur DIN 18202. Verlag Rudolf<br />
Müller, Köln 2006<br />
[13] DIN 18350:2006-10 VOB Vergabeund<br />
Vertragsordnung für Bauleistungen<br />
– Teil C: Allgemeine Technische<br />
Vertragsbedingungen für Bauleistungen<br />
(ATV); Putz- und Stuckarbeiten<br />
Oberputz als<br />
Kratzputz<br />
Unterputz<br />
mit aufgerauter<br />
Oberfläche<br />
Spritzbewurf<br />
warzenförmig<br />
115<br />
150 150<br />
415<br />
10 10<br />
(5) (15)<br />
20<br />
Maße in mm<br />
Bild 16: Geputzte Außenschale (Vormauerschale)<br />
von zweischaligem Außenmauerwerk – empfohlener<br />
Putz: Leichtputz (DIN V 18550)<br />
Bild 17: Verputzte <strong>Kalksandstein</strong>wände bieten vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten.<br />
14
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 8: Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
1. Dübelsysteme_____________________________________________________ 3<br />
1.1 Kunststoffdübel________________________________________________ 3<br />
1.2 Injektionsdübel________________________________________________ 4<br />
2. Sicherheitsanforderungen___________________________________________ 5<br />
3. Dübel für sicherheitsrelevante Befestigungen__________________________ 6<br />
3.1 Kunststoffdübel mit deutscher Zulassung_________________________ 6<br />
3.2 Kunststoffdübel mit europäischer Zulassung (ETA)__________________ 6<br />
3.3 Injektionsdübel________________________________________________ 9<br />
4. Dübel für nicht sicherheitsrelevante Befestigungen_____________________ 10<br />
5. Mörtelankersysteme______________________________________________ 10<br />
Literatur____________________________________________________________ 10<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Stand: Januar 2009<br />
Autor:<br />
Dr. Rainer Mallée, fischerwerke, Waldachtal<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9051<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Die Bedeutung nachträglicher Befestigungen<br />
mit Dübeln nimmt im Bauwesen<br />
stetig zu. Die Anwendungen sind vielfältig:<br />
Sie reichen von der Befestigung von Fassadenunterkonstruktionen,<br />
Vordächern,<br />
Markisen, Rohrleitungen, Lüftungskanälen,<br />
Kabeltrassen oder abgehängten Decken<br />
bis hin zu Befestigungen von Einrichtungsgegenständen<br />
wie z. B. Hängeschränken,<br />
Regalen, Spiegeln, Bildern oder Lampen.<br />
20<br />
15<br />
SXS 10 x 80<br />
KS, SFK 12<br />
20<br />
15<br />
SXS 10 x 80<br />
Beton c 12/15 *)<br />
Mauerwerk aus Kalksand-Vollsteinen ist<br />
für nachträgliche Befestigungen mit Dübeln<br />
sehr gut geeignet. Die hohen Druckfestigkeiten<br />
bedingen hohe Haltewerte. So<br />
erreichen z. B. Kunststoffdübel aus Polyamid<br />
in Kalksand-Vollsteinen unter Zuglast<br />
Tragfähigkeiten in derselben Größenordnung<br />
wie in Normalbeton. Dies verdeutlicht<br />
Bild 1, in dem zum Vergleich Last-Verschiebungskurven<br />
von fischer-Langschaftdübeln<br />
SXS 10 in Kalksand-Vollsteinen (SFK 12)<br />
und Beton (C12/15) dargestellt sind.<br />
Kraft [kN]<br />
10<br />
5<br />
1 2 3 4<br />
Weg [mm]<br />
*)<br />
alte Bezeichnung B 15<br />
Kraft [kN]<br />
10<br />
5<br />
1 2 3 4<br />
Weg [mm]<br />
In Kalksand-Lochsteinen ist wegen der<br />
hohen Festigkeit der Steinstege ebenfalls<br />
mit relativ großen Traglasten zu rechnen. In<br />
diesen Fällen hängt die Tragfähigkeit von<br />
Dübeln wesentlich von der Zahl der vom<br />
Dübel aktivierten Steinstege und von der<br />
Dicke des Außensteges ab.<br />
In den folgenden Abschnitten werden die<br />
für Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong> geeigneten<br />
Dübelsysteme beschrieben und ihre<br />
Anwendungsbedingungen zusammengestellt.<br />
Ihr Wirkprinzip wird erklärt.<br />
1. Dübelsysteme<br />
Für nachträgliche Befestigungen an KS-<br />
Vollsteinen (Lochanteil 15 %) oder KS-<br />
Lochsteinen (Lochanteil > 15 %) eignen<br />
sich Kunststoffdübel und Injektionssysteme.<br />
Kunststoffdübel werden auch für Verankerungen<br />
von Vorsatzschalen bei zweischaligem<br />
Mauerwerk eingesetzt [1].<br />
Bild 1: Lastverschiebungskurven von fischer-Langschaftdübeln SXS 10 in <strong>Kalksandstein</strong>-Vollsteinen und Beton<br />
bei der Montage zu gewährleisten. Die<br />
Dübelhülse besitzt einen Kragen, der die<br />
Solleinbaulage gewährleistet und verhindert,<br />
dass der Dübel bei der Montage in<br />
das Bohrloch hineinrutscht. Bild 2 zeigt<br />
beispielhaft einen in KS-Mauerwerk gesetzten<br />
Kunststoffdübel.<br />
Für die Hülsen nicht bauaufsichtlich zugelassener<br />
Kunststoffdübel werden neben<br />
Polyamid auch andere Materialien wie<br />
z. B. Polypropylen oder Polyethylen verwendet.<br />
Als Spreizelement können – je nach<br />
Herstellerempfehlung – Holzschrauben<br />
oder Spanplattenschrauben verwendet<br />
werden.<br />
Bild 3 zeigt beispielhaft die Montage eines<br />
Kunststoffdübels. Dieser wird in der Regel<br />
in Durchsteckmontage gesetzt: Der Dübel<br />
wird durch das zu befestigende Anbauteil<br />
hindurch gesteckt und die Schraube von<br />
Hand oder mit Hilfe eines Elektroschraubers<br />
eingeschraubt, bis der Schraubenkopf<br />
auf dem Anbauteil aufliegt. Dabei<br />
wird Kunststoff der Dübelhülse verdrängt<br />
und gegen die Bohrlochwand gepresst.<br />
Der Dübel ist richtig verankert, wenn sich<br />
die Dübelhülse nach dem vollständigen<br />
Eindrehen der Schraube weder dreht noch<br />
ein leichtes Weiterdrehen der Schraube<br />
möglich ist.<br />
1.1 Kunststoffdübel<br />
Kunststoffdübel bestehen aus einer Dübelhülse<br />
und einer Stahlschraube als<br />
Spreizelement. Man unterscheidet bauaufsichtlich<br />
zugelassene und nicht zugelassene<br />
Dübel.<br />
Die Dübelhülsen bauaufsichtlich zugelassener<br />
Kunststoffdübel bestehen in der<br />
Regel aus Polyamid. Die vom Hersteller<br />
mitgelieferte Schraube bildet zusammen<br />
mit der Dübelhülse eine Befestigungseinheit.<br />
Länge und Geometrie von Schraube<br />
und Hülse sind exakt aufeinander abgestimmt,<br />
um ein optimales Spreizverhalten<br />
Bild 2: Kunststoffdübel in KS-Lochstein (Horizontalschnitt)<br />
Bild: fischerwerke
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Bild 3: Montagereihenfolge für Kunststoffdübel<br />
In Vollsteinen werden Zuglasten durch Reibung<br />
zwischen Dübelhülse und Bohrlochwand<br />
übertragen. In Lochsteinen werden<br />
Reibungskräfte nur im Bereich der angeschnittenen<br />
Stege aktiviert. Zusätzlich<br />
wird ein geringer Anteil der Zuglast durch<br />
mechanische Verzahnung zwischen der<br />
Dübelhülse und den durchbohrten Steinstegen<br />
übertragen.<br />
Bild: fischerwerke<br />
1.2 Injektionsdübel<br />
Injektionsdübel bestehen aus einem Befestigungsteil,<br />
z. B. einer Gewindestange<br />
oder einer Innengewindehülse, und Injektionsmörtel,<br />
der bei modernen Systemen<br />
vorkonfektioniert in Kartuschen geliefert<br />
wird. Als Bindemittel kommt Kunstharz<br />
oder eine Mischung aus Kunstharz und<br />
Zement (Hybridsysteme) zur Anwendung.<br />
Sieb- oder Ankerhülsen aus Kunststoff<br />
oder Metall begrenzen die erforderliche<br />
Mörtelmenge in KS-Lochsteinen. Bild 4<br />
zeigt beispielhaft die Montage eines Injektionsdübels<br />
in einem KS-Lochstein.<br />
Harz und Härter sind in getrennten Kammern<br />
der Kartusche enthalten. Der Mörtel<br />
wird mit Hilfe eines Auspressgerätes in das<br />
Bohrloch injiziert. Dabei werden Harz und<br />
Härter in einem festen Mischungsverhältnis<br />
ausgepresst und in einer Mischwendel<br />
an der Spitze der Kartusche vollständig<br />
vermischt. Die ersten Hübe beim Auspressen<br />
sind zu verwerfen, da das vorgegebene<br />
Mischungsverhältnis noch nicht eingehalten<br />
ist. Härtet das Harz in der Mischwendel<br />
aus, z. B. während einer Arbeitspause,<br />
kann die Kartusche nach Aufsetzen einer<br />
neuen Mischwendel weiterverwendet werden.<br />
Nach dem Injizieren der erforderlichen<br />
Mörtelmenge wird das Befestigungsteil in<br />
das Bohrloch eingedrückt. Am Bohrlochmund<br />
austretendes Harz zeigt dabei die<br />
vollständige Verfüllung des Bohrloches<br />
an. Die erforderliche Wartezeit bis zum<br />
Aufbringen der Last entspricht der Aushärtezeit<br />
des Injektionsmörtels und ist<br />
temperaturabhängig. Je höher die Temperatur<br />
im Verankerungsgrund, desto kürzer<br />
die Aushärtezeit.<br />
Um in Lochsteinen die Mörtelmenge zu<br />
begrenzen, werden Siebhülsen aus Kunststoff<br />
angeboten. Beim Einpressen dringt<br />
der Injektionsmörtel durch die Maschen<br />
der Siebhülse und passt sich dem Hohlraum<br />
im Mauerwerk an. Dadurch muss<br />
zum Erreichen der angestrebten Tragfähigkeit<br />
nicht der gesamte Hohlraum im Stein<br />
Bild 5: Injektionsdübel mit Siebhülse: Der Injektionsmörtel<br />
dringt durch die Maschen der Siebhülse und<br />
passt sich dem Hohlraum im Mauerwerk an.<br />
verfüllt werden. So wird die erforderliche<br />
Mörtelmenge auf ein Minimum begrenzt<br />
(Bild 5).<br />
Injektionsdübel werden in der Regel als<br />
Vorsteckdübel verwendet: Die Dübel werden<br />
gesetzt und das Anbauteil wird erst<br />
nach Ablauf der Aushärtezeit des Injektionsmörtels<br />
befestigt. Bei sperrigen<br />
Anbauteilen mit mehreren Befestigungspunkten<br />
wie z. B. Holzbalken kann dies<br />
aufgrund unvermeidlicher Toleranzen der<br />
Lage der Bohrlöcher problematisch sein.<br />
Abhilfe bietet z.B. die zugelassene fischer<br />
Injektions-Durchsteckankerhülse FIS H K,<br />
die einfach und schnell auf eine variable<br />
Nutzlänge zwischen 20 mm und 200 mm<br />
angepasst werden kann. Ein flexibler verschiebbarer<br />
Kragen zentriert die Hülse im<br />
Anbauteil und deckt das Bohrloch ab.<br />
Injektionsdübel tragen in Kalksand-Lochsteinen<br />
durch mechanische Verzahnung<br />
der Gewindestange oder Innengewindehülse<br />
mit dem erhärteten Injektionsmörtel<br />
und des Mörtels mit dem Mauerwerk.<br />
Werden beim Bohren keine Hohlräume<br />
angeschnitten, tragen die Dübel – wie in<br />
Vollsteinen – durch Verbund zwischen Mörtel<br />
und Bohrlochwand.<br />
Bild: fischerwerke<br />
Bild: fischerwerke<br />
Bild 4: Montagereihenfolge für Injektionsdübel
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
2. Sicherheitsanforderungen<br />
Bei der Beurteilung einer Befestigung<br />
spielen die Sicherheitsanforderungen eine<br />
bedeutende Rolle. Grundsätzlich unterscheidet<br />
man sicherheitsrelevante und<br />
nicht sicherheitsrelevante Anwendungen.<br />
Eine sicherheitsrelevante Anwendung liegt<br />
dann vor, wenn beim Versagen der Befestigung<br />
Gefahr für Leib und Leben besteht<br />
oder wesentliche wirtschaftliche Schäden<br />
zu erwarten sind. In solchen Fällen dürfen<br />
Dübel oder Anker nur verwendet werden,<br />
wenn ihre Brauchbarkeit durch eine Zulassung<br />
nachgewiesen ist oder ihre Anwendung<br />
durch eine Zustimmung im Einzelfall<br />
geregelt wird.<br />
Für die Beurteilung der Sicherheitsrelevanz<br />
gibt es keine Kriterien oder Faustformeln,<br />
vielmehr ist hier eine ingenieurmäßige<br />
Betrachtung gefordert.<br />
Es ist unumstritten, dass Befestigungen<br />
von Fassadenunterkonstruktionen, Verankerungen<br />
von Feuerlöschleitungen und<br />
Sprinklersystemen oder von abgehängten<br />
Decken in öffentlich zugänglichen Bereichen<br />
von Gebäuden als sicherheitsrelevant<br />
einzustufen sind. Demgegenüber<br />
werden Befestigungen von Einrichtungsgegenständen<br />
(z. B. Hängeschränke, Regale,<br />
Lampen, Bilder) oder von Installationsleitungen<br />
(Wasser, Sanitär, Heizung) in Privatgebäuden<br />
als nicht sicherheitsrelevant<br />
angesehen. In diesen Fällen werden die<br />
Dübel nach handwerklichen Regeln ausgewählt<br />
und eingesetzt.<br />
Neben den seit vielen Jahren bekannten<br />
Zulassungen des Deutschen Instituts für<br />
Bautechnik sind für Kunststoffdübel seit<br />
Mitte 2006 auch europäische technische<br />
Zulassungen (ETA) möglich. Im April 2009<br />
läuft die Koexistenzphase nationaler und<br />
europäischer Zulassungen aus. Ab diesem<br />
Zeitpunkt sind weder nationale Neuzulassungen<br />
für Kunststoffdübel möglich, noch<br />
wird die Geltungsdauer nationaler Zulassungen<br />
verlängert. Europäische Zulassungen<br />
für Injektionsdübel in Mauerwerk<br />
gibt es derzeit noch nicht. Die Beurteilungsgrundlagen<br />
hierfür sind zwar erarbeitet,<br />
müssen aber noch von der Europäischen<br />
Kommission in Kraft gesetzt werden.<br />
Deutsche Zulassungen beruhen auf dem<br />
Bemessungskonzept zulässiger Lasten,<br />
d. h., es wird nachgewiesen, dass die zu<br />
befestigende Last F nicht größer ist als<br />
der zulässige Wert zul F. Demgegenüber<br />
basiert das europäische Konzept auf Teilsicherheitsbeiwerten<br />
und es ist nachzuweisen,<br />
dass der Bemessungswert der<br />
Einwirkungen S d<br />
den Bemessungswert<br />
des Widerstandes R d<br />
nicht überschreitet.<br />
Das europäische Konzept kann auf das<br />
deutsche zurückgeführt werden. Der im europäischen<br />
Nachweis verwendete Bemessungswert<br />
der Einwirkungen S d<br />
entspricht<br />
der um den Lastteilsicherheitsbeiwert<br />
F<br />
vergrößerten zu befestigenden Last F.<br />
Der Bemessungswert des Widerstandes<br />
R d<br />
errechnet sich aus dem charakteristischen<br />
Widerstand F Rk<br />
des Dübels geteilt<br />
durch den Teilsicherheitsbeiwert M<br />
für das<br />
Material. Damit erhält man:<br />
Europa: S d<br />
R d<br />
F · F<br />
F Rk<br />
/ M<br />
F F Rk<br />
/ ( F<br />
· M<br />
)<br />
Deutschland: F F Rk<br />
/ = zul F<br />
Die Werte für F Rk<br />
und M<br />
sind in Abhängigkeit<br />
vom Verankerungsgrund in der Zulassung<br />
angegeben. Der Teilsicherheitsbeiwert<br />
F<br />
hängt von der Lastart ab und<br />
beträgt F<br />
= 1,35 für ständige Lasten bzw.<br />
F<br />
= 1,50 für veränderliche Lasten.<br />
Weiterhin unterscheiden sich deutsche und<br />
europäische Zulassungen für Kunststoffdübel<br />
in der Definition des Anwendungsbereiches.<br />
Nach deutschen Zulassungen<br />
ist die Anwendung auf Mehrfachbefestigungen<br />
von Fassadenbekleidungen beschränkt.<br />
Mehrfachbefestigungen liegen<br />
definitionsgemäß dann vor, wenn im Falle<br />
des Versagens einer Befestigung eine<br />
Lastumlagerung auf mindestens eine benachbarte<br />
Befestigung möglich ist. In europäischen<br />
Zulassungen entfällt zwar die<br />
Beschränkung auf Fassadenbekleidungen,<br />
allerdings werden ebenfalls Mehrfachbefestigungen<br />
verlangt. Im Fall von großem<br />
Schlupf oder Versagen eines Dübels muss<br />
eine Umlagerung der Last auf benachbarte<br />
Dübel sichergestellt sein. Laut europäischer<br />
Definition ist diese Lastumlagerung<br />
automatisch und ohne zusätzliche Nachweise<br />
gewährleistet, wenn ein Bauteil mit<br />
mindestens drei Befestigungspunkten<br />
befestigt wird. Dabei sollte jeder Befestigungspunkt<br />
aus mindestens einem Dübel<br />
bestehen und der Bemessungswert der<br />
Einwirkungen S d<br />
pro Befestigungspunkt auf<br />
3 kN begrenzt werden. Bei einer Vergrößerung<br />
der Anzahl der Befestigungspunkte<br />
von drei auf vier darf der Bemessungswert<br />
der Einwirkungen ebenfalls vergrößert werden<br />
und maximal 4,5 kN betragen.<br />
Der dritte wesentliche Unterschied zwischen<br />
deutschen und europäischen Zulassungen<br />
für Kunststoffdübel liegt in der<br />
Definition der Steine. Während deutsche<br />
Zulassungen für den Verankerungsgrund<br />
auf die jeweilige Norm verweisen, z. B.<br />
für KS-Vollsteine und KS-Lochsteine auf<br />
DIN V 106, ist das aus europäischer<br />
Sicht nicht mehr ohne weiteres möglich.<br />
In Europa gibt es eine sehr große Vielfalt<br />
an Mauerwerksbaustoffen. Aufgrund fehlender<br />
europäischer Normen, die z. B. bei<br />
Lochsteinen detailliert Angaben über das<br />
Lochbild machen, gelten die in der Zulassung<br />
angegebenen Werte bei Lochsteinen<br />
nur für genau die Steine, die in der Zulassung<br />
beschrieben sind. Das bezieht sich<br />
auf die Angaben hinsichtlich Format, Druckfestigkeit<br />
und insbesondere Lochbild, d. h.,<br />
Größe und Verteilung der Hohlräume.<br />
Für KS-Vollsteine gelten die Zulassungswerte<br />
für die in der Zulassung<br />
angegebenen Steine sowie für alle<br />
größeren Formate und/oder Steindruckfestigkeitsklassen.<br />
Deutsche und europäische Zulassungen<br />
für Kunststoffdübel unterscheiden sich in<br />
drei Punkten deutlich: im Bemessungskonzept,<br />
im zulässigen Anwendungsbereich<br />
sowie in der Definition der Steine.<br />
Bild 6: Hilfsbefestigung<br />
Bild: Würth<br />
Bild 7: Befestigung einer Lampe<br />
Bild: Würth
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Tafel 1: Montagekennwerte und Lasten von Kunststoffdübeln (Beispiele) in KS-Vollsteinen, SFK 12 und in KS-Lochsteinen, SFK 6 nach deutscher Zulassung<br />
Dübelbezeichnung: fischer<br />
Hilti<br />
SXR 10<br />
–<br />
SXS 10<br />
–<br />
FUR 8<br />
–<br />
FUR 10<br />
HRD-U10<br />
FUR 14<br />
HRD-U14<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 10 10 8 10 14<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 60 60 80 80 85<br />
Verankerungstiefe h v<br />
[mm] 50 50 70 70 70<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 11,5<br />
Achsabstand in KS-Vollsteinen [cm] 10 10 10 10 25<br />
Achsabstand in KS-Lochsteinen [cm]<br />
25 1) – – 25 1) 25<br />
(Steine mit h > 11,3 cm und einem Lochanteil > 15 %)<br />
Randabstand mit Auflast sowie zu nicht vermörtelten Fugen [cm] 10<br />
Randabstand mit Auflast sowie zu vermörtelten Fugen [cm] 3<br />
Randabstand ohne Auflast (ohne Kippnachweis) [cm] 25 ≥ 40<br />
Zulässige Last zul F unter beliebigem Winkel in KS-Vollsteinen [kN] 0,6 2) 0,6 2) 0,4 2) 0,6 2) 0,6 2)<br />
Zulässige Last zul F unter beliebigem Winkel in KS-Lochsteinen [kN] 0,4 – – 0,4 0,6<br />
(Bohrlöcher sind im Drehgang zu erstellen)<br />
1)<br />
Der Achsabstand darf auf 10 cm vermindert werden, wenn die zulässige Last auf 50 % abgemindert wird und der Abstand zu anderen Dübeln mindestens 25 cm<br />
beträgt. Zwischen diesen beiden Grenzwerten darf linear interpoliert werden.<br />
2)<br />
Die zulässigen Lasten dürfen für ungelochte Vollsteine ohne Grifftasche um 0,2 kN erhöht werden.<br />
3. Dübel für sicherheitsrelevante<br />
Befestigungen<br />
3.1 Kunststoffdübel mit deutscher<br />
Zulassung<br />
In Tafel 1 sind stellvertretend für die Vielzahl<br />
zugelassener Kunststoffdübel die<br />
wichtigsten Montagekennwerte und Lasten<br />
für vier zugelassene Kunststoffdübel<br />
zusammengestellt. Die Bezeichnungen<br />
sind Bild 8 zu entnehmen.<br />
d o<br />
d<br />
d o<br />
t<br />
h v<br />
t<br />
d<br />
h v<br />
Bauteildicke<br />
Bohrlochdurchmesser<br />
Bohrlochtiefe<br />
Verankerungstiefe<br />
Bild 8: Bezeichnung der Montagekennwerte<br />
Die zulässigen Lasten in KS-Lochsteinen<br />
gelten nur, wenn die Bohrlöcher im Drehgang<br />
ohne Hammerwirkung erstellt werden.<br />
Diese Einschränkung hat folgenden<br />
Grund: Beim Bohren mit Hammerwirkung<br />
können die Stege der Lochsteine auf ihrer<br />
Rückseite deutlich stärker ausbrechen<br />
als beim Bohren im Drehgang. Bedingt dadurch<br />
steht im Bereich der Stege weniger<br />
Steinmaterial zum Verankern des Dübels<br />
zur Verfügung.<br />
Der erforderliche Randabstand hängt davon<br />
ab, ob eine Auflast vorhanden ist oder<br />
nicht. Ist eine Auflast vorhanden, kann der<br />
Randabstand gegenüber einer Anwendung<br />
ohne Auflast vermindert werden, da die<br />
Auflast ein Ausbrechen des Mauerwerks<br />
zum freien Rand hin erschwert oder verhindert.<br />
Die Höhe der erforderlichen Auflast<br />
ist in der Zulassung allerdings nicht<br />
geregelt. Als Anhaltspunkt kann der Wert<br />
angenommen werden, der sich aus dem<br />
Randabstand ohne Auflast bestimmen<br />
lässt. Dieser Randabstand beträgt nach<br />
Zulassung z. B. bei Dübeln mit einem<br />
Durchmesser von 10 mm a r<br />
25 cm. Das<br />
bedeutet, dass das Gewicht von 25 cm<br />
Mauerwerk als Auflast für ausreichend<br />
angesehen wird.<br />
Neben den Angaben in Tafel 1 verlangt die<br />
Zulassung noch die Einhaltung einer Reihe<br />
weiterer Bedingungen. Die wichtigsten sind<br />
im Folgenden aufgeführt:<br />
Eine ständig wirkende Zuglast (z. B.<br />
infolge Eigenlasten) ist nur als Schrägzuglast<br />
zulässig, die mit der Dübelachse<br />
einen Winkel von mindestens<br />
10 ° bilden muss.<br />
Bei Anwendungen in Lochsteinen darf<br />
die Verankerungstiefe nur überschritten<br />
werden, wenn der Einfluss des Tiefersetzens<br />
auf die zulässige Last durch<br />
Versuche am Bauwerk überprüft wird.<br />
Der Abstand der Dübel zu Stoßfugen<br />
muss mindestens 30 mm betragen.<br />
Kann die Lage von Stoßfugen z. B.<br />
wegen eines Putzes oder einer Wärmedämmung<br />
nicht bestimmt werden,<br />
dann ist die zulässige Last der Dübel<br />
zu halbieren, sofern keine Lastumlagerung<br />
auf mindestens zwei benachbarte<br />
Befestigungspunkte möglich ist.<br />
Die zulässigen Biegemomente sowie weitere<br />
Detailinformationen zur Anwendung<br />
sind den jeweiligen Zulassungsbescheiden<br />
zu entnehmen.<br />
3.2 Kunststoffdübel mit europäischer<br />
Zulassung (ETA)<br />
In Tafel 2 sind die wichtigsten Montagekennwerte<br />
und Lasten von zwei Kunststoffdübeln<br />
mit europäischer Zulassung<br />
beispielhaft genannt.<br />
Die Lastwerte in Tafel 2 gelten auch dann,<br />
wenn die Bohrlöcher im Hammerbohrverfahren<br />
erstellt werden. Drehbohren, wie in<br />
der deutschen Zulassung verlangt, ist nicht<br />
mehr vorgeschrieben. Außerdem werden<br />
in der europäischen Zulassung erstmals<br />
Temperaturbereiche angegeben: Der untere<br />
Wert entspricht der Langzeit- und der
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Tafel 2: Montagekennwerte und Lasten von Kunststoffdübeln (Beispiele) in KS-Vollsteinen und KS-Lochsteinen nach europäischer Zulassung (ETA)<br />
Dübelbezeichnung<br />
fischer<br />
SXR 10<br />
Hilti<br />
HRD-U 8<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 10 8<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 60 60<br />
Verankerungstiefe h v<br />
[mm] 50 50<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 10 11<br />
Mindestachsabstand von Einzeldübeln sowie zwischen Einzeldübeln und Gruppen [cm] 25 25<br />
Mindestachsabstand senkrecht zum freien Rand (Dübelgruppen) [cm] 10 1) / 20 2) 20<br />
Mindestachsabstand parallel zum freien Rand (Dübelgruppen) [cm] 10 1) / 40 2) 40<br />
Mindestrandabstand [cm] 10 10<br />
Charakteristische Tragfähigkeit F Rk<br />
[kN] in KS-Vollsteinen 3)<br />
Charakteristische Tragfähigkeit F Rk<br />
[kN] in KS-Lochsteinen 3)<br />
Mindestformat<br />
(L x B x H)<br />
[mm]<br />
Mindestformat [mm]<br />
(L x B x H)<br />
Querschnitte<br />
(Maße in mm)<br />
RDK<br />
RDK<br />
Temperaturbereich<br />
Mindestdruckfestigkeit<br />
<br />
[N/mm²]<br />
Mindestdruckfestigkeit<br />
<br />
[N/mm²]<br />
fischer<br />
SXR 10<br />
fischer<br />
SXR 10<br />
300 x 240 x 113 1,4 16 4) 30 °C / 50 °C 3,5 5) –<br />
Hilti<br />
HRD-U 8<br />
30 °C / 50 °C 50 °C / 80 °C 50 °C / 80 °C<br />
240 x 115 x 71 1,8 20 4) 2,5 / 4,0 5) 2,5 / 4,0 5) –<br />
2,0 20 4) 3,5 3,0 –<br />
36 5,0 5,0 –<br />
498 x 175 x 238 2,0 20 4) 4,5 4,5 –<br />
28 5,0 5,0 –<br />
240 x 115 x 71 2,0 10 – – 2,0<br />
20 – – 2,5<br />
Hilti<br />
HRD-U 8<br />
44<br />
24<br />
240<br />
39<br />
44<br />
300<br />
50 °C / 80 °C 3,0 –<br />
495 x 98 x 248 1,2 6 30 °C / 50 °C 1,5 / 2,5 5) –<br />
98<br />
49<br />
62<br />
51<br />
495<br />
50 °C / 80 °C 1,5 / 2,0 5) –<br />
248 x 240 x H 1,4 12 50 °C / 80 °C – 0,75<br />
240<br />
20<br />
52<br />
52<br />
248<br />
1)<br />
In KS-Vollsteinen<br />
2)<br />
In KS-Lochsteinen darf der Achsabstand auf 10 cm reduziert werden, wenn die charakteristischen Tragfähigkeit halbiert wird und der Randabstand 20 cm ist.<br />
3)<br />
Diese Werte gelten unter beliebigen Winkel und auch für Gruppen mit zwei oder vier Dübeln. Bei nicht sichtbaren Mauerwerksfugen (z.B. verputztem Mauerwerk)<br />
sind die Werte der charakteristischen Tragfähigkeit F Rk<br />
zu halbieren.<br />
4)<br />
Für Druckfestigkeiten 10 < 20 (16) N/mm 2 ist die charakteristische Tragfähigkeit mit dem Faktor 0,7 abzumindern.<br />
5)<br />
Bei Randabständen 20 cm (Zwischenwerte dürfen interpoliert werden.)
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
obere der Kurzzeit-Temperatur. Weiterhin<br />
sind nach europäischer Zulassung ständig<br />
wirkende Zuglasten erlaubt. Die Forderung<br />
nach einem Winkel zwischen Last und<br />
Dübelachse von mindestens 10 °, wie sie<br />
noch in deutschen Zulassungen erhoben<br />
wird, entfällt.<br />
Neben den Angaben in Tafel 2 verlangt die<br />
Zulassung noch die Einhaltung einer Reihe<br />
weiterer Bedingungen. Die wichtigsten sind<br />
im Folgenden aufgeführt:<br />
Der Mörtel des Mauerwerks muss mindestens<br />
der Mörtelklasse M 2,5 nach<br />
DIN EN 998-2 bzw. Mörtelgruppe II<br />
nach DIN V 18580 entsprechen.<br />
Die Werte für KS-Vollsteine gelten für<br />
die in der Zulassung angegebenen Formate<br />
und Druckfestigkeiten sowie für<br />
alle größeren Formate und/oder Druckfestigkeiten.<br />
Die Werte für KS-Lochsteine<br />
gelten hinsichtlich Format, Druckfestigkeit<br />
und insbesondere Lochbild<br />
nur für die Steine, die in der Zulassung<br />
beschrieben sind. Bei abweichenden<br />
Formaten und/oder Lochbildern sowie<br />
bei geringeren Druckfestigkeiten und/<br />
oder Rohdichten dürfen Versuche am<br />
Bauwerk durchgeführt werden.<br />
Bei Anwendungen in KS-Lochsteinen<br />
muss die in Tafel 2 angegebene Verankerungstiefe<br />
eingehalten werden. Ist<br />
das nicht möglich, dürfen Versuche am<br />
Bauwerk durchgeführt werden.<br />
Bei Mauerwerk ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
ist der Bemessungswert der<br />
Tragfähigkeit F Rd<br />
= F Rk<br />
/ M<br />
auf 2,0 kN<br />
zu begrenzen, um ein Herausziehen<br />
des Steins aus dem Mauerwerksverband<br />
zu verhindern. Auf diese Begrenzung<br />
darf verzichtet werden, wenn<br />
Mauersteine mit Nut-Feder-System ver-<br />
wendet werden oder Mauerwerk mit<br />
Stoßfugenvermörtelung ausgeführt<br />
wird.<br />
Sind die Mauerwerksfugen nicht sichtbar,<br />
z. B. bei verputztem Mauerwerk,<br />
dann ist die charakteristische Tragfähigkeit<br />
F Rk<br />
nach Tafel 2 zu halbieren.<br />
Sind die Fugen zwar sichtbar, aber das<br />
Mauerwerk ist ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
erstellt, dann darf die charakteristische<br />
Tragfähigkeit F Rk<br />
nur angesetzt<br />
werden, wenn der Mindestrandabstand<br />
gemäß Tafel 2 zu Stoßfugen eingehalten<br />
wird. Ist das nicht der Fall, muss<br />
die charakteristische Tragfähigkeit halbiert<br />
werden.<br />
Die zulässigen Biegemomente sowie weitere<br />
Detailinformationen zur Anwendung<br />
sind den jeweiligen Zulassungsbescheiden<br />
zu entnehmen.<br />
Tafel 3: Montagekennwerte und Lasten von Injektionsdübeln (Beispiele) in KS-Vollsteinen, SFK 12 nach deutscher Zulassung<br />
fischer Injektions-Mörtel FIS V 360 S,<br />
FIS VW 360 S und FIS VS 360 T<br />
Ankerstange FIS A<br />
Innengewindeanker FIS E<br />
M6 M8 M10 M12 M16 M6 M8 M10 M12<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 8 10 12 14 18 14 14 18 18<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 80 90<br />
Verankerungstiefe h v<br />
[mm] 75 85<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 11 11<br />
Achsabstand Einzeldübel [cm] 25 25<br />
Achsabstand Dübelgruppe [cm] 10 1) 10 1)<br />
minimaler Achsabstand Dübelgruppe [cm] 5 1) 5 1)<br />
Randabstand [cm] 25 25<br />
Randabstand bei Auflast oder Kippnachweis,<br />
6 6<br />
Abscherlast nicht zum freien Rand gerichtet [cm]<br />
zulässige Last zul F unter beliebigem Winkel [kN] 1,0 2) 1,0 2) 1,7 1,7 1,7 1,0 2) 1,0 2) 1,7 1,7<br />
Hilti Injektionsanker System HIT-HY 70 Ankerstange HIT AC Innengewindeanker HIT IG<br />
M8 M10 M12 M8 M10 M12<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 10 12 14 14 18 18<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 85 85<br />
Verankerungstiefe h v<br />
[mm] 80 80<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 11 11<br />
Achsabstand Einzeldübel [cm] 25 25<br />
Achsabstand Dübelgruppe [cm] 10 1) 10 1)<br />
minimaler Achsabstand Dübelgruppe [cm] 5 1) 5 1)<br />
Randabstand [cm] 20 20<br />
Randabstand bei Auflast oder Kippnachweis,<br />
5 5<br />
Abscherlast nicht zum freien Rand gerichtet [cm]<br />
zulässige Last zul F unter beliebigem Winkel [kN] 1,0 2) 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7<br />
1)<br />
Die Achsabstände dürfen für Gruppen mit zwei oder vier Dübeln bis zum minimalen Achsabstand vermindert werden, wenn gleichzeitig die zulässige Last nach<br />
dem -Verfahren abgemindert wird.<br />
2)<br />
Bei Mauerwerk mit Auflast dürfen die Werte auf 1,4 kN erhöht werden.
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
3.3 Injektionsdübel<br />
Im Gegensatz zu Kunststoffdübeln dürfen<br />
Injektionsdübel in <strong>Kalksandstein</strong>en als<br />
Einzelbefestigungen verwendet werden.<br />
Das bedeutet, die gesamte Last darf mit<br />
einem Einzeldübel oder einer Dübelgruppe<br />
in den Ankergrund eingeleitet werden und<br />
es werden keine Mehrfachbefestigungen<br />
verlangt.<br />
In den Tafeln 3 bzw. 4 sind die wichtigsten<br />
Montagekennwerte und Lasten für Injektionsdübel<br />
in Kalksand-Vollsteinen bzw.<br />
Kalksand-Lochsteinen gemäß deutschen<br />
Zulassungen zusammengefasst.<br />
Wie bei Kunststoffdübeln hängt der erforderliche<br />
Randabstand auch bei Injek-<br />
Tafel 4: Montagekennwerte und Lasten von Injektionsdübeln (Beispiele) in KS-Lochsteinen nach deutscher Zulassung<br />
fischer Injektions-Mörtel FIS V 360 S,<br />
FIS VW 360 S und FIS VS 360 T<br />
Kunststoffankerhülse FIS H K<br />
12 x 50 12 x 85 16 x 85 16 x 130 20 x 85 20 x 130 20 x 200 18 x 130/200 1) 22 x 130/200 1)<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 12 12 16 16 20 20 20 18 22<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 55 90 90 135 90 135 205 135 135<br />
Verankerungstiefe h v<br />
(FIS A) [mm] 50 85 85 130 85 130 200 130 130<br />
Verankerungstiefe h v<br />
(FIS E) [mm] – – 85 85 85 85 85 – –<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 90 110 110 150 110 150 240 150 150<br />
Achsabstand Einzeldübel [cm] 25<br />
Achsabstand Dübelgruppe [cm] 10 2)<br />
min. Achsabstand Dübelgruppe [cm] 5<br />
Randabstand [cm] 20<br />
Randabstand 3) [cm] 5<br />
Ankerstange FIS A<br />
zul F bei SFK 12 4)5) [kN] M6 0,8 0,8 – – – – – – –<br />
M8 0,8 0,8 0,8 0,8 – – – – –<br />
M10 – – 0,8 0,8 – – – 0,8 –<br />
M12 – – – – 0,8 0,8 0,8 0,8 –<br />
M16 – – – – 0,8 0,8 0,8 – 0,8<br />
Innengewindeanker FIS E<br />
zul F bei SFK 12 4)5) [kN] M6 – – 0,8 – 0,8 – – – –<br />
M8 – – 0,8 – 0,8 – – – –<br />
M10 – – – – 0,8 – – – –<br />
M12 – – – – 0,8 – – – –<br />
Hilti Injektionsanker System HIT-HY 70 Ankerstange HIT AC Innengewindeanker HIT IG<br />
Bezeichnung M8 M10 M12 M8 M10 M12<br />
Siebhülse 18 x 85 16 x 85 22 x 85 16 x 85 22 x 85 22 x 85<br />
Bohrerdurchmesser d 0<br />
[mm] 16 16 22 16 22 22<br />
Bohrlochtiefe t [mm] 95<br />
Verankerungstiefe h v<br />
[mm] 80<br />
Mindestbauteildicke d [cm] 11<br />
Achsabstand Einzeldübel [cm] 25<br />
Achsabstand Dübelgruppe [cm] 10 2)<br />
min. Achsabstand Dübelgruppe [cm] 5 2)<br />
Randabstand [cm] 20<br />
Randabstand 3) [cm] 5<br />
zul F bei SFK 12 4)5) [kN] 0,8<br />
1)<br />
Durchsteckankerhülse mit variabler Nutzlänge von 20 mm bis 200 mm<br />
2)<br />
Die Achsabstände dürfen für Gruppen mit zwei oder vier Dübeln bis zum minimalen Achsabstand vermindert werden, wenn gleichzeitig die zulässige Last nach<br />
dem -Verfahren abgemindert wird.<br />
3)<br />
Randabstand bei Auflast oder Kippnachweis, Abscherlast nicht zum freien Rand gerichtet<br />
4)<br />
Zulässige Lasten unter beliebigem Winkel. Die zulässigen Lasten dürfen auf zul F = 0,8 kN ( SFK 6) bzw. zul F = 1,4 kN ( SFK 12) erhöht werden, wenn die<br />
Bohrlöcher im Drehgang erstellt werden und die Außenstege der Steine eine Dicke von mindestens 30 mm haben (alte Steine).<br />
5)<br />
In Steinen SFK 6 sind die Werte um 0,2 kN zu vermindern.
KALKSANDSTEIN – Befestigungen in <strong>Kalksandstein</strong><br />
Tafel 5: Maximale Last nach deutscher Zulassung, die bei Injektionsdübeln durch einen Einzeldübel oder eine Dübelgruppe in einen Stein eingeleitet werden darf<br />
Steinformat<br />
(Voll- und Lochsteine)<br />
maximal zulässige Last max F [kN]<br />
für Mauerwerk ohne Auflast<br />
maximal zulässige Last max F [kN]<br />
für Mauerwerk mit Auflast<br />
3 DF 1,0 1,4<br />
4 DF bis 10 DF 1,4 1,7<br />
> 10 DF 2,0 2,5<br />
tionsdübeln davon ab, ob eine Auflast<br />
vorhanden ist. Die Höhe der Auflast ist<br />
in den Zulassungsbescheiden wiederum<br />
nicht geregelt, es gelten die Ausführungen<br />
für Kunststoffdübel nach deutschen Zulassungen.<br />
Weiterhin dürfen die geringen<br />
Randabstände nur dann angesetzt werden,<br />
wenn keine Abscherlast in Richtung<br />
des freien Bauteilrandes vorhanden ist.<br />
Diese Einschränkung ist notwendig, da<br />
die Tragfähigkeit von Mauerwerksrändern<br />
unter Abscherlast in Richtung des Randes<br />
relativ gering ist. Üblicherweise versagen<br />
die Befestigungen dann durch Abheben der<br />
randnahen Steinreihen. Erst ein erhöhter<br />
Randabstand erschwert oder verhindert<br />
aufgrund des zusätzlichen Gewichts der<br />
Steine ein Randversagen.<br />
Neben den Angaben in Tafel 3 und 4 verlangt<br />
die deutsche Zulassung noch die<br />
Einhaltung einer Reihe weiterer Bedingungen.<br />
Die wichtigsten sind im Folgenden<br />
aufgeführt:<br />
Die maximale Last, die durch Einzeldübel<br />
oder eine Dübelgruppe in einen<br />
Stein eingeleitet werden darf, ist begrenzt<br />
(Tafel 5). Dadurch soll verhindert<br />
werden, dass der belastete Stein aus<br />
dem Mauerwerksverband herausgezogen<br />
wird.<br />
Die Temperatur im Bereich der Vermörtelung<br />
darf 50 °C bzw. kurzfristig 80 °C<br />
nicht überschreiten.<br />
Bis zur Lastaufbringung sind bestimmte<br />
Wartezeiten einzuhalten, die von der<br />
Temperatur im Ankergrund und vom<br />
Mörtelsystem abhängen. Detaillierte<br />
Angaben sind den jeweiligen Zulassungsbescheiden<br />
zu entnehmen.<br />
Die zulässigen Biegemomente sowie weitere<br />
Detailinformationen zur Anwendung<br />
sind den jeweiligen Zulassungsbescheiden<br />
zu entnehmen.<br />
4. Dübel für nicht sicherheitsrelevante<br />
Befestigungen<br />
In nicht sicherheitsrelevanten Anwendungsfällen<br />
wie z. B. Befestigungen von<br />
Einrichtungsgegenständen in Privathäusern<br />
(Hängeschränke, Regale, Lampen,<br />
Bilder) wird keine Zulassung verlangt. Die<br />
Dübel werden nach handwerklichen Regeln<br />
ausgewählt und eingesetzt. Für diese<br />
Anwendungen können selbstverständlich<br />
auch die im Abschnitt 3 aufgeführten<br />
Kunststoff- und Injektionsdübel verwendet<br />
werden, es stehen aber auch einfachere<br />
Dübel zur Verfügung. Die Vielfalt der auf<br />
dem Markt erhältlichen Dübel ist sehr<br />
groß. Detaillierte Informationen sind beim<br />
jeweiligen Dübelhersteller zu erfragen.<br />
5. Mörtelankersysteme<br />
Nach DIN 18516 Teil 3 dürfen bei Fassaden<br />
aus Naturwerkstein auch eingemörtelte<br />
Verankerungen verwendet werden.<br />
Die erforderliche Dicke der tragenden KS-<br />
Außenwand beträgt mindestens 24 cm<br />
oder mindestens die 1,5fache Einbindetiefe<br />
der Anker. Die Steindruckfestigkeitsklasse<br />
der Steine der Tragschale (Voll- oder<br />
Lochsteine) beträgt mindestens 12. Das<br />
Mauerwerk ist nach DIN 1053 mindestens<br />
mit Mörtelgruppe II und vermörtelten Stoßfugen<br />
auszuführen. Nach einem Gutachten<br />
von Professor Kirtschig (7/93) kann von<br />
dem in DIN 18516 Teil 3 angegebenen<br />
Format (maximal 2 DF) abgewichen werden,<br />
wenn das Mauerwerk mit Stoßfugenvermörtelung<br />
ausgeführt und nur ein<br />
Mörtelanker je Stein gesetzt wird. Dies<br />
gilt sowohl für KS-R-Blocksteine wie auch<br />
für KS-R-Hohlsteine.<br />
Die Ausführung von Fassadenbekleidungen<br />
aus Natursteinplatten setzt eine fachgerechte<br />
Planung voraus. Jede Platte wird<br />
im Regelfall an vier Punkten befestigt. Vor<br />
dem Bohren der Ankerlöcher ist die Wärmedämmung<br />
auszuschneiden, nach dem<br />
Einmörteln der Anker das ausgeschnittene<br />
Stück wieder einzukleben. Die Vermörtelung<br />
der Anker ist mit Mörtel MG III<br />
vorzunehmen.<br />
Literatur<br />
[1] Vogdt, F. U.: Außenwände. Erschienen<br />
im Fachbuch Planung, Konstruktion,<br />
Ausführung, 5. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV,<br />
Hannover, 2009<br />
Die Tragfähigkeit von Injektionsdübeln<br />
ist an jeweils 3 % der Anzahl der in ein<br />
Bauteil gesetzten Dübel – mindestens<br />
jedoch an zwei Dübeln je Größe – durch<br />
eine Probebelastung zu kontrollieren.<br />
Die Kontrolle gilt als bestanden, wenn<br />
unter der Probebelastung bis zum<br />
1,3fachen der zulässigen Last keine<br />
sichtbare Verschiebung auftritt.<br />
Bild 9: Küchenregal<br />
Bild 10: Rohrbefestigung<br />
Bild: fischerwerke<br />
10
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 9: 9: Bemessungund Ausführung<br />
Stand: Stand: Januar Januar 2007 2007
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Bemessung<br />
Stand: Januar 2007<br />
Autoren:<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner,<br />
Dipl.-Ing. Simon Glowienka,<br />
Dipl.-Ing. Thomas Kranzler,<br />
Dipl.-Ing. Lars Richter,<br />
Technische Universität Darmstadt<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. C. Landes, Durmersheim<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9044<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
1. Einführung und Stand der Normung____________________________________ 3<br />
1.1 Geschichtliche Entwicklung von <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk____________ 3<br />
1.2 Stand der Normung _____________________________________________ 3<br />
1.3 Begriffe _____________________________________________________ 6<br />
1.4 Tragverhalten von Bauteilen aus <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk___________ 8<br />
2. Sicherheitskonzept__________________________________________________ 9<br />
2.1 Grundlagen des semiprobabilistischen<br />
Teilsicherheitskonzeptes (E d<br />
≤ R d<br />
)_ ________________________________ 9<br />
2.2 Bemessungswert der Einwirkungen_______________________________ 10<br />
2.3 Charakteristische Werte der wesentlichen Einwirkungen<br />
im Mauerwerksbau_____________________________________________ 11<br />
2.4 Tragwiderstand von Mauerwerkswänden___________________________ 12<br />
3. Festigkeits- und Verformungseigenschaften_____________________________ 13<br />
3.1 Druckfestigkeit ________________________________________________ 13<br />
3.2 Zugfestigkeit und Biegezugfestigkeit______________________________ 14<br />
3.3 Schubfestigkeit _______________________________________________ 15<br />
3.4 Verformungseigenschaften _____________________________________ 17<br />
4. Schnittgrößenermittlung und Aussteifung von Gebäuden_ ________________ 17<br />
4.1 Räumliche Steifigkeit___________________________________________ 17<br />
4.2 Schnittgrößen in aussteifenden Bauteilen infolge<br />
horizontaler Einwirkungen_______________________________________ 18<br />
4.3 Schnittgrößen infolge vertikaler Lasten auf tragende Bauteile________ 20<br />
4.4 Aussteifung tragender Wände___________________________________ 20<br />
5. Bemessung nach dem vereinfachten Berechnungsverfahren______________ 22<br />
5.1 Allgemeines und Anwendungsgrenzen____________________________ 22<br />
5.2 Knicklänge von Mauerwerkswänden______________________________ 24<br />
5.3 Nachweis bei zentrischer und exzentrischer Druckbeanspruchung____ 26<br />
5.4 Nachweis bei Querkraftbeanspruchung___________________________ 28<br />
5.5 Einzellasten und Teilflächenpressung_____________________________ 30<br />
6. Bemessung von Kellerwänden, Gewölben und sonstigen Bauteilen_________ 30<br />
6.1 Kelleraußenwände_____________________________________________ 30<br />
6.2 Bögen und Gewölbe____________________________________________ 32<br />
6.3 Vorgefertigte Stürze____________________________________________ 34<br />
7. Bauliche Durchbildung_ _____________________________________________ 35<br />
7.1 Vorbemerkungen_______________________________________________ 35<br />
7.2 Schlitze und Aussparungen_____________________________________ 35<br />
7.3 Überbindemaß________________________________________________ 37<br />
7.4 Verbandsmauerwerk____________________________________________ 37<br />
7.5 Deckenauflager________________________________________________ 37<br />
7.6 Ringanker und Ringbalken_______________________________________ 38<br />
7.7 Wandanschlüsse______________________________________________ 39<br />
7.8 Stumpfstoßtechnik_____________________________________________ 39<br />
Rechenbeispiel zur Randdehnung_______________________________________ 41<br />
Formelzeichen und Variablen___________________________________________ 45<br />
Literatur_____________________________________________________________ 46<br />
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr e 5,-<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
1. EINFÜHRUNG UND STAND<br />
DER NORMUNG<br />
1.1 Geschichtliche Entwicklung von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
Mauerwerk verfügt über eine lange Tradition<br />
und war schon im Altertum eine anerkannte<br />
Bauweise. Aufgrund der relativen<br />
hohen Druckfestigkeit wird Mauerwerk<br />
seit der Antike zum Abtrag von vertikalen<br />
Lasten und somit als Wandbaustoff verwendet.<br />
Durch die Entwicklung von bogenartigen<br />
Konstruktionen und Gewölben<br />
wurde Mauerwerk im römischen Reich<br />
zur Überspannung von Öffnungen oder<br />
Räumen erfolgreich eingesetzt, wenn der<br />
resultierende Bogenschub von angrenzenden<br />
Bauteilen aufgenommen werden<br />
konnte.<br />
Mitte des vorigen Jahrhunderts wurde<br />
Mauerwerk hauptsächlich aus klein- und<br />
normalformatigen Steinen hergestellt, welche<br />
mit Normalmörtel (mittlere Schichtdicke<br />
12 mm) vermauert wurden. Aufgrund<br />
der hohen Maßhaltigkeit und der geschlossenen<br />
Steinoberseite der industriell hergestellten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sowie der Weiterentwicklung<br />
der Mauermörtel konnte<br />
bereits 1973 erstmals die Anwendung von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en in Verbindung mit Dünnbettmörtel<br />
(mittlere Schichtdicke 2 mm)<br />
an einem 10-geschossigen Wohngebäude<br />
erprobt werden. Um die Erstellung von<br />
Mauerwerkswänden zu beschleunigen,<br />
wurde damals – wie heute – auf die Stoßfugenvermörtelung<br />
weitgehend verzichtet.<br />
Zusätzlich wurde für den Anschluss von<br />
Querwänden erstmals die Stumpfstoßtechnik<br />
angewendet. Durch die Verwendung von<br />
großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en (KS XL),<br />
die mit Hilfe von Versetzgeräten vermauert<br />
werden, konnte die Bauzeit erheblich<br />
verringert werden. Damit wurde den steigenden<br />
Lohnkosten entgegengewirkt und<br />
durch die resultierende körperliche Entlastung<br />
des Maurers zur Humanisierung der<br />
Mauerarbeiten beigetragen. Heutzutage<br />
sind <strong>Kalksandstein</strong>e in einer großen Vielzahl<br />
an Formaten erhältlich.<br />
1.2 Stand der Normung<br />
Während die Sicherstellung der Tragfähigkeit<br />
von Mauerwerksgebäuden in der<br />
Antike und im Mittelalter empirisch auf<br />
dem Erfahrungsschatz des Baumeisters<br />
beruhte, stehen heutzutage verschiedene<br />
Regelwerke zur Berechnung und Ausführung<br />
von Mauerwerk zur Verfügung.<br />
1.2.1 DIN 1053<br />
Bereits in der ersten Fassung der DIN<br />
1053 aus dem Jahre 1937 waren Tabellen<br />
zur Bestimmung der Druckfestigkeit<br />
von Mauerwerk in Abhängigkeit üblicher<br />
Steindruckfestigkeiten und Mörtelgruppen<br />
enthalten, wobei die maximal zulässige<br />
Wandschlankheit (Wandhöhe h / Wanddicke<br />
d) auf 12 begrenzt war. Die zulässigen<br />
Schubspannungen wurden generell auf<br />
1/10 der Mauerwerksdruckfestigkeit bzw.<br />
maximal 0,1 N/mm² begrenzt.<br />
Der erste Schritt in Richtung einer ingenieurmäßigen<br />
Betrachtung von Mauerwerk<br />
wurde 1965 mit der Einführung der<br />
SIA 113 in der Schweiz vollzogen. Damit<br />
stand erstmals eine Norm zur Berechnung<br />
von hoch belastetem Mauerwerk auf<br />
Grundlage der technischen Biegelehre zur<br />
Verfügung. Dadurch wurde dem Trend zur<br />
Reduzierung der Wanddicke und zur effizienteren<br />
Ausnutzung der Potentiale von<br />
industriell gefertigten <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
Rechnung getragen.<br />
Der Standsicherheitsnachweis von Mauerwerk<br />
mit Hilfe von Tabellenwerken wurde<br />
in Deutschland auch nach der Überarbeitung<br />
der DIN 1053 in den Jahren<br />
1952, 1962 und 1974 beibehalten. Allerdings<br />
wurde in der Fassung von 1974<br />
die Mauerwerksdruckfestigkeit tabellarisch<br />
in Abhängigkeit von einer Ersatzwandschlankheit<br />
definiert. Die maximal<br />
zulässige Wandschlankheit betrug h/d =<br />
20, wobei ausmittig belastete Wände nur<br />
bis zu einer Schlankheit von maximal 14<br />
ausgeführt werden durften. Die maximal<br />
zulässige Schubspannung wurde 1974<br />
in DIN 1053-1 in Abhängigkeit von der<br />
Mörtelgruppe sowie der Auflast stark vereinfacht<br />
berechnet und durch eine Obergrenze<br />
von 0,3 N/mm² begrenzt. Die vorhandenen<br />
Schubspannungen wurden nach<br />
der Elastizitätstheorie berechnet.<br />
Motiviert durch den Erfolg der SIA 113<br />
in der Schweiz wurde in Deutschland die<br />
ingenieurmäßige Berechnung von tragendem<br />
Mauerwerk weiter vorangetrieben, um<br />
die Tragfähigkeit von Mauerwerk – insbesondere<br />
von <strong>Kalksandstein</strong>en – besser<br />
ausnutzen zu können. Auf Basis intensiver<br />
Forschungsarbeiten von Gremmel [1],<br />
Kirtschig [2] und Mann/Müller [3] stand<br />
mit Einführung der DIN 1053-2 im Jahre<br />
1984 erstmals eine Norm zur genaueren<br />
Bemessung von Mauerwerk zur Verfügung.<br />
DIN 1053-2 enthielt erstmals ein Berechnungsmodell<br />
zur Bestimmung der Wandtragfähigkeit<br />
unter Berücksichtigung der<br />
Wandschlankheit (h/d) sowie des nicht<br />
linearen Verhaltens von Mauerwerk. Darüber<br />
hinaus stand jetzt ein Modell zur<br />
Ermittlung der Schubfestigkeit unter Berücksichtigung<br />
der Steinzug- und Steindruckfestigkeit<br />
zur Verfügung. Allerdings<br />
erwiesen sich die in DIN 1053-2 angegebenen<br />
genaueren Berechnungsansätze<br />
für viele Praxisfälle als relativ kompliziert.<br />
Daher wurde DIN 1053-2 nur sehr eingeschränkt<br />
angewendet. Der Nachweis von<br />
Rezeptmauerwerk erfolgte in vielen Fällen<br />
nach wie vor stark vereinfacht mit Hilfe von<br />
Tabellen auf Basis von DIN 1053-1, was<br />
eine unwirtschaftliche Ausnutzung von<br />
Mauerwerk zur Folge hatte. Mit Einführung<br />
Bild 1: <strong>Kalksandstein</strong>e sind nicht nur Tragelement, sondern auch Gestaltungselement.
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
der 1990 überarbeiteten DIN 1053-1<br />
zur Berechnung und Ausführung von Rezeptmauerwerk<br />
wurde deshalb ein vereinfachtes<br />
Berechnungsverfahren auf<br />
Grundlage des Teil 2 von DIN 1053 von<br />
1984 erarbeitet und damit eine rationellere<br />
Bemessung von typischen Mauerwerksbauteilen<br />
auf Basis von zulässigen<br />
Spannungen ermöglicht. Die Ermittlung<br />
der zulässigen Spannungen erfolgte dabei<br />
mit Hilfe von Abminderungsfaktoren,<br />
die den Einfluss der Wandschlankheit und<br />
der exzentrischen Lasteinleitung in-folge<br />
einer Verdrehung von aufgelegten Stahlbetondecken<br />
berücksichtigten. 1984 erschien<br />
auch DIN 1053-3 zur Berechnung<br />
von bewehrtem Mauerwerk auf Basis der<br />
Stahlbetonnorm DIN 1045 aus dem Jahre<br />
1978.<br />
Im Jahr 1996 wurden die Teile 1 und 2 der<br />
DIN 1053 in einer gemeinsamen Norm zusammengefasst.<br />
Seither gilt DIN 1053-1<br />
[4] sowohl für Rezeptmauerwerk als auch<br />
für Mauerwerk nach Eignungsprüfung.<br />
Darüber hinaus enthält DIN 1053-1 wichtige<br />
Anforderungen für die Ausführung von<br />
Mauerwerk. DIN 1053-2 [5] regelt seither<br />
lediglich die Festlegung von Mauerwerksdruckfestigkeiten<br />
auf Basis von Eignungsprüfungen.<br />
DIN 1053-2 ist bauaufsichtlich<br />
nicht eingeführt und hat daher baupraktisch<br />
keine Bedeutung. Im Rahmen der<br />
Überarbeitung von DIN 1053-1 wurden die<br />
Bemessungsverfahren dem neuesten Erkenntnisstand<br />
angepasst. Bereits mit der<br />
Ausgabe 1990 wurde das Anwendungsgebiet<br />
auf Mauerwerk mit Dünnbettmörtel<br />
erweitert. Für die Mehrzahl der einfachen<br />
Gebäude aus Mauerwerk kann unter Beachtung<br />
gewisser Anwendungsgrenzen der<br />
statische Nachweis mit Hilfe eines vereinfachten<br />
Berechnungsverfahrens durch die<br />
Einhaltung zulässiger Spannungen erfolgen.<br />
Bei abweichenden Bedingungen oder<br />
Tafel 1: Wichtige Normen zur Berechnung von Mauerwerk (gültig ab 2007)<br />
Themengebiet<br />
Einwirkungen<br />
Mauerwerk<br />
Norm<br />
Inhalt<br />
DIN 1055-100 (2001) Grundlagen der Tragwerksplanung<br />
DIN 1055-1 (2002) Eigengewichte<br />
DIN 1055-3 (2006) Eigen- und Nutzlasten<br />
DIN 1055-4 (2006) Windlasten<br />
DIN 1055-5 (2005) Schnee- und Eislasten<br />
DIN 4149 (2005)<br />
Bauten in Erdbebengebieten<br />
DIN 1053-100 (2007) Bemessung nach dem Teilsicherheitskonzept (TSK)<br />
DIN EN 1996-1-1 (2006) Bemessung und Ausführung nach dem TSK 1)2)<br />
DIN EN 1996-3 (2006) Vereinfachte Bemessung nach dem TSK 1)2)<br />
DIN 1053-1 (1996) Bemessung 3) und Ausführung<br />
DIN 4103 (1984) Nicht tragende Wände 4)<br />
1)<br />
Die Arbeiten am NA sind derzeit noch nicht abgeschlossen.<br />
2)<br />
Bauaufsichtlich nicht eingeführt.<br />
3)<br />
Globales Sicherheitskonzept.<br />
4)<br />
Bauaufsichtlich nicht eingeführt aber Stand der Technik.<br />
zur rationelleren Bemessung von Mauerwerk<br />
ist es möglich, einzelne Bauteile mit<br />
Hilfe eines „genaueren Berechnungsverfahrens“<br />
nachzuweisen, wobei die Ausnutzung<br />
von plastischen Tragfähigkeitsreserven<br />
bei exzentrischer Druckbeanspruchung<br />
seit 1996 durch eine Erhöhung der maximal<br />
zulässigen Randspannung um den<br />
Faktor 4/3 gestattet wird. Die Sicherheit<br />
und Zuverlässigkeit von Mauerwerksgebäuden<br />
wird durch einen globalen Sicherheitsbeiwert<br />
von γ gl<br />
= 2,0 gewährleistet,<br />
der im vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
bereits in den angegebenen zulässigen<br />
Spannungen enthalten ist.<br />
1.2.2 DIN 1053-100<br />
Mit Einführung von DIN 1055-100 [6] ist<br />
auch in Deutschland für die Bemessung<br />
von Baukonstruktionen das semiprobabilistische<br />
Teilsicherheitskonzept baustoffübergreifend<br />
vorgesehen. Dieses Vorgehen<br />
soll ein möglichst gleichmäßiges Zuverlässigkeitsniveau<br />
der Baukonstruktionen<br />
gewährleisten. Der statische Nachweis wird<br />
im Grenzzustand der Tragfähigkeit (Ultimate<br />
Limit State) durch die Gegenüberstellung<br />
einwirkender und widerstehender<br />
Schnittgrößen anstelle zulässiger<br />
Spannungen geführt. Daher wird auch in<br />
Deutschland seit Jahren an einer Anpassung<br />
von DIN 1053-1 [4] an das Teilsicherheitskonzept<br />
gearbeitet. Mit DIN 1053-<br />
100 [7] liegt seit kurzem ein deutsches<br />
Normenwerk vor, welches die Berechnung<br />
von Mauerwerk unter Verwendung von Teilsicherheitsbeiwerten<br />
regelt. DIN 1053-100<br />
beinhaltet – analog zu DIN 1053-1 – ein<br />
vereinfachtes und ein genaueres Berechnungsverfahren.<br />
Hinsichtlich der konstruktiven<br />
Ausbildung sowie der Ausführung von<br />
Mauerwerk wird in DIN 1053-100 auf DIN<br />
1053-1 verwiesen.<br />
DIN 1053-1 und DIN 1053-100 gelten<br />
bislang nicht für die Bemessung von großformatigen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en (KS XL) mit<br />
Schichthöhen > 250 mm. Für die Anwendung<br />
von KS XL (Schichthöhen bis 625 mm)<br />
sind die Angaben der allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen (abZ) zu beachten:<br />
Die Bemessung erfolgt nach den<br />
Grundsätzen der DIN 1053-1 bzw. DIN<br />
1053-100, insbesondere bei Überbindemaßen<br />
ü 0,4 ∙ h.<br />
Bild 2: Darstellung der Abhängigkeit verschiedener Normen zur Berechnung von Mauerwerk<br />
Das vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
darf abweichend von DIN 1053 auch<br />
bei einschaligen Außenwänden und<br />
Tragschalen zweischaliger Außenwände<br />
bereits ab Wanddicken 15 cm angewendet<br />
werden.
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Die Mauerwerksdruckfestigkeiten sind<br />
mindestens die aus DIN 1053-100.<br />
Bei Vollelementen ohne Nut sind sie<br />
höher.<br />
Bei der Bemessung von KS XL darf ein<br />
Einfluss der Stoßfugenvermörtelung (sofern<br />
ausgeführt) nicht angesetzt werden.<br />
Drei- oder vierseitige Halterungen von<br />
Wänden dürfen nur angesetzt werden,<br />
wenn die aussteifenden Wände im Verband<br />
mit der auszusteifenden Wand<br />
aufgemauert werden.<br />
Bei verringerten Überbindemaßen<br />
(ü < 0,4 ∙ h) sind die zusätzlichen Bestimmungen<br />
der jeweiligen Zulassung<br />
einzuhalten.<br />
KS XL ist nur als Einstein-Mauerwerk<br />
(Steindicke = Wanddicke) zulässig.<br />
1.2.3 Eurocode 6<br />
Seit etwa 30 Jahren wird auch auf europäischer<br />
Ebene intensiv an einem einheitlichen<br />
Regelwerk, dem so genannten<br />
„Eurocode“, zur Berechnung von Bauwerken<br />
gearbeitet. Dieser soll für die verschiedenen<br />
Bauweisen bzw. Baustoffe<br />
eine einheitliche Normung in Europa gewährleisten<br />
und eine länderübergreifende<br />
Planung ermöglichen. Eine wesentliche<br />
Neuerung der Eurocodes besteht in der<br />
Anwendung des baustoffübergreifenden<br />
Sicherheitskonzeptes auf der Grundlage<br />
von Teilsicherheitsbeiwerten auf der Einwirkungs-<br />
und der Widerstandsseite, welches<br />
auch in DIN 1053-100 verwendet wird.<br />
2006 wurde der Weißdruck des Eurocode<br />
6 (DIN EN 1996-1-1 [8]) veröffentlicht, der<br />
die entsprechenden Regelungen für die<br />
Berechnung von Mauerwerksgebäuden<br />
enthält. Der Nachweis von Mauerwerk mit<br />
vereinfachten Methoden („vereinfachtes<br />
Berechnungsverfahren“) ist in DIN EN<br />
1996-3 [9] geregelt, welche seit 2006<br />
ebenfalls als Weißdruck vorliegt. Eine Besonderheit<br />
der Eurocodes besteht darin,<br />
dass jedes Land spezielle national festzulegende<br />
Parameter (NDP) eigenverantwortlich<br />
in einem nationalen Anhang (NA)<br />
definieren kann. Dies betrifft z.B. auch<br />
die zu verwendenden Sicherheitsbeiwerte.<br />
Der nationale Anhang zu Eurocode 6 für<br />
Deutschland wird derzeit erstellt.<br />
Langfristig sollen alle nationalen Normen,<br />
die den Eurocodes entgegenstehen, zurückgezogen<br />
werden oder durch inhaltlich<br />
entsprechende Normen ersetzt werden.<br />
Für den Mauerwerksbau soll daher zeitnah<br />
Tafel 2: Steinarten und -bezeichnungen nach DIN V 106<br />
a) Vollsteine (Lochanteil 15 % der Lagerfläche)<br />
Bezeichnung<br />
die Arbeit am nationalen Anhang abgeschlossen<br />
sein und der Wissensstand in<br />
eine – dem Eurocode 6 entsprechende –<br />
neue DIN 1053-1 eingearbeitet werden.<br />
normen. Die entsprechenden Regelungen,<br />
z.B. zur Berechnung von Wind- und Nutzlasten,<br />
werden weitestgehend im Jahre<br />
2007 bauaufsichtlich eingeführt. In Tafel<br />
1 sind die wesentlichen, ab 2007 gültigen<br />
Normen für den Standsicherheitsnachweis<br />
von Mauerwerksgebäuden zusammengestellt.<br />
Kurzzeichen<br />
Schichthöhe<br />
Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
[cm]<br />
1 KS-Vollsteine KS 12,5 Für tragendes und nicht tragendes<br />
Mauerwerk in Normalmörtel versetzt.<br />
2 KS-R-Blocksteine KS-R > 12,5<br />
25<br />
3 KS-Plansteine<br />
KS-R-Plansteine<br />
KS P<br />
KS-R P<br />
25<br />
Wie Zeile 1, zusätzlich mit Nut-Feder-System an<br />
den Stirnseiten. Stoßfugenvermörtelung kann<br />
daher im Regelfall entfallen.<br />
Wie Zeile 2, auf Grund Einhaltung geringerer<br />
Grenzabmaße der Höhe *) ( h = ± 1,0 mm) zum<br />
Versetzen in Dünnbettmörtel.<br />
4 KS-Fasensteine KS F 25 Wie Zeile 3, jedoch mit beidseitig umlaufender<br />
Fase an der Sichtseite von ca. 7 mm.<br />
5 KS XL-Rasterelemente<br />
1) KS XL-RE 50<br />
62,5<br />
6 KS XL-Planelemente<br />
1) KS XL-PE 50<br />
62,5<br />
b) Lochsteine (Lochanteil > 15 % der Lagerfläche)<br />
Bezeichnung<br />
Wie Zeile 3. Lieferung von Regelelementen der<br />
Länge 498 mm (1/1) sowie Ergänzungselementen<br />
der Längen 373 mm (3/4) und 248 mm (1/2).<br />
Wie Zeile 3. Lieferung von werkseitig vorkonfektionierten<br />
Wandbausätzen mit Regelelementen der<br />
Länge 998 mm.<br />
Kurzzeichen<br />
Schichthöhe<br />
Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
[cm]<br />
7 KS-Lochsteine KS L 12,5 Für tragendes und nicht tragendes<br />
Mauerwerk in Normalmörtel versetzt.<br />
8 KS-R-Hohlblocksteine<br />
9 KS-Plansteine<br />
KS-R-Plansteine<br />
KS L-R > 12,5<br />
25<br />
KS L P<br />
KS L-R P<br />
25<br />
c) frostwiederstandsfähige Steine (KS-Verblender) 3)<br />
Bezeichnung<br />
10 KS-Vormauersteine<br />
2)<br />
Kurzzeichen<br />
KS Vm<br />
oder<br />
KS VmL<br />
11 KS-Verblender 2)3) KS Vb<br />
oder<br />
KS VbL<br />
Wie Zeile 7, zusätzlich mit Nut-Feder-System an<br />
den Stirnseiten. Stoßfugenvermörtelung kann<br />
daher im Regelfall entfallen.<br />
Wie Zeile 8, auf Grund Einhaltung geringerer<br />
Grenzabmaße der Höhe *) ( h = ± 1,0 mm) zum<br />
Versetzen in Dünnbettmörtel.<br />
Schicht- Eigenschaften und Anwendungsbereiche<br />
höhe [cm]<br />
25<br />
≤ 25<br />
*)<br />
Maßtoleranzen<br />
1)<br />
Im Markt sind unterschiedliche Marken bekannt.<br />
2)<br />
Als Oberbegriff für frostwiderstandsfähige<br />
Steine wird im Allgemeinen nur die Bezeichnung<br />
KS-Verblender verwendet.<br />
KS-Vormauersteine sind Mauersteine<br />
mindestens der Druckfestigkeitsklasse 10, die<br />
frostwiderstandsfähig sind (25facher Frost-Tau-<br />
Wechsel).<br />
KS-Verblender sind Mauersteine<br />
mindestens der Druckfestigkeitsklasse 16 mit<br />
geringeren Grenzabmaßen der Höhe *) als Zeile 10<br />
und erhöhter Frostwiderstandsfähigkeit (50facher<br />
Frost-Tau-Wechsel), die mit ausgewählten Rohstoffen<br />
hergestellt werden.<br />
3)<br />
KS-Verblender werden regional auch als bossierte<br />
Steine oder mit bruchrauer Oberfläche angeboten.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Im Zuge der Erarbeitung der Euronormen<br />
(EN) erfolgte auch eine Überarbeitung<br />
der baustoffübergreifenden Einwirkungs
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
1.3 Begriffe<br />
1.3.1 Steinarten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e werden in verschiedenen<br />
Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungsbereiche<br />
angeboten. Die verschiedenen<br />
Steinarten lassen sich durch<br />
folgende Kriterien unterscheiden:<br />
Lochanteil gemessen an der Lagerfläche<br />
(Vollsteine/Lochsteine)<br />
Stoßfugenausbildung, z.B. R-Steine<br />
(mit Nut-Feder-System für Verarbeitung<br />
ohne Stoßfugenvermörtelung)<br />
Tafel 3: Übliche Steindruckfestigkeitsklassen (SFK) von <strong>Kalksandstein</strong><br />
Steindruckfestigkeitsklasse<br />
1) 10 2) 12 16 2) 20 28 2)<br />
Mittelwerte der<br />
Druckfestigkeit<br />
[N/mm 2 ]<br />
12,5 15,0 20,0 25,0 35,0<br />
1)<br />
Entspricht auch dem kleinsten zulässigen Einzelwert der jeweiligen SFK.<br />
2)<br />
Nur auf Anfrage regional lieferbar.<br />
Tafel 4: Übliche Steinrohdichteklassen (RDK) von <strong>Kalksandstein</strong><br />
Steinrohdichteklasse<br />
(RDK)<br />
1,2 2) 1,4 1,6 2) 1,8 2,0 2) 2,2 2)<br />
Schichthöhe<br />
Steinhöhe „Normalstein“ oder „Planstein“<br />
Kantenausbildung (Fase)<br />
in kg/dm 3<br />
1,01<br />
(Klassengrenzen) 3) bis<br />
1,20<br />
1,21<br />
bis<br />
1,40<br />
1,41<br />
bis<br />
1,60<br />
1,61<br />
bis<br />
1,80<br />
1)<br />
Steinrohdichteklassen werden jeweils ohne Bezeichnung (Einheit) angegeben.<br />
2)<br />
Nur auf Anfrage regional lieferbar.<br />
3)<br />
Einzelwerte dürfen darunter liegen.<br />
1,81<br />
bis<br />
2,00<br />
2,01<br />
bis<br />
2,20<br />
Frostwiderstand<br />
Für die statische Bemessung (Tragfähigkeit)<br />
von Mauerwerk sind die ersten beiden<br />
Punkte von großer Bedeutung.<br />
1.3.2 Formate<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie bietet für jeden<br />
Anwendungsfall das richtige Steinformat<br />
an. Alle Steinformate entsprechen der DIN<br />
4172 „Maßordnung im Hochbau“ [10]. Sie<br />
werden i.d.R. als Vielfaches vom Dünnformat<br />
(DF) angegeben.<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind<br />
zu beachten.<br />
1.3.3 Steindruckfestigkeitsklassen (SFK)<br />
Die Steindruckfestigkeit wird in N/mm² angegeben.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e sind in den SFK<br />
4 bis 60 genormt. Zu berücksichtigen sind<br />
die Anforderungen an die Steindruckfestigkeit<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>e bei<br />
KS-Vormauersteinen: 10<br />
KS-Verblendern: 16<br />
In der Praxis werden im Wesentlichen<br />
die Steindruckfestigkeitsklassen (SFK)<br />
12 und 20 verwendet.<br />
Tafel 5: Stoßfugenausbildung von KS-Mauerwerkswänden<br />
Stoßfugenausbildung – Anforderungen<br />
(1) Ebene Stoßfugenausbildung<br />
Steine knirsch verlegt<br />
gesamte Stoßfuge vollfächig vermörtelt<br />
Stoßfugenbreite: 10 mm<br />
(2) Stoßfugenausbildung mit Mörteltaschen<br />
Steine knirsch verlegt,<br />
Mörteltasche mit Mörtel gefüllt<br />
Steinflanken vermörtelt<br />
(3) Stoßfugenausbildung mit Nut-Feder-System<br />
Steine knirsch verlegt<br />
Steinrandbereiche vermörtelt<br />
1.3.4 Steinrohdichteklassen (RDK)<br />
Die Steinrohdichte wird in kg/dm³ angegeben.<br />
Das Steinvolumen wird einschließlich<br />
etwaiger Lochungen und Grifföffnungen<br />
ermittelt. Die Steinrohdichte wird auf den<br />
bis zur Massenkonstanz bei 105 °C getrockneten<br />
Stein bezogen. Die Einteilung<br />
erfolgt in RDK für <strong>Kalksandstein</strong>e nach<br />
DIN V 106 in den RDK 0,6 bis 2,2. Vollund<br />
Blocksteine sind dabei den RDK 1,6<br />
zuzuordnen, Loch- und Hohlblocksteine<br />
den RDK 1,6. Ob Steine der RDK 1,6 zu<br />
den Voll- oder Lochsteinen zu zählen sind,<br />
ist abhängig von der Querschnittsminderung<br />
durch die Lochung.<br />
In der Praxis werden im Wesentlichen<br />
die Rohdichteklassen (RDK) 1,4 – 1,8 –<br />
2,0 verwendet.<br />
Schemaskizze (Aufsicht auf Steinlage)<br />
5 mm<br />
10 mm<br />
5 mm<br />
10 (20) mm<br />
5 mm<br />
10 (20) mm<br />
1.3.5 Lager- und Stoßfugen<br />
Aufgrund der produktionsbedingten Beschränkung<br />
der Steinabmessungen ergeben<br />
sich in Mauerwerkswänden zwangsläufig<br />
Fugen. Lagerfugen stellen in diesem<br />
Zusammenhang die horizontalen Mörtelfugen<br />
zwischen zwei Steinlagen dar, während<br />
die vertikalen Fugen zwischen den<br />
Einzelsteinen als Stoßfugen bezeichnet<br />
werden. Die Fugendicke ist an das Baurichtmaß<br />
angepasst, woraus sich folgende<br />
Sollmaße ergeben:<br />
Schichtmaß<br />
= Lagerfuge + Steinmaß<br />
= n · 12,5 cm (mit n = ganzzahliger Wert)
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Die Sollmaße der Stoßfugenbreite betragen<br />
üblicherweise bei:<br />
Steinen mit Nut-Feder-System: 2 mm<br />
(i.d.R. ohne Stoßfugenvermörtelung)<br />
glatten Steinen (ohne Nut-Feder-System):<br />
10 mm (i.d.R. mit Stoßfugenvermörtelung)<br />
Stoßfugenbreiten > 5 mm sind nach DIN<br />
1053-1 beidseitig an der Wandoberfläche<br />
mit Mörtel zu schließen.<br />
Das Sollmaß der Lagerfugendicke beträgt<br />
üblicherweise bei Verwendung von:<br />
Dünnbettmörtel:<br />
Normalmörtel:<br />
2 mm<br />
12 mm<br />
Stoß- und Lagerfugen in Mauerwerkswänden<br />
dienen u.a. zum Ausgleich von herstellungsbedingten<br />
Toleranzen der Steine sowie<br />
zur gleichmäßigen Verteilung der Belastung<br />
auf die Einzelsteine. <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
als Plansteine können aufgrund der<br />
herstellbedingten, hohen Maßhaltigkeit<br />
mit Dünnbettmörtel verarbeitet werden.<br />
Aus Wirtschaftlichkeitsüberlegungen wird<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk in der Regel mit<br />
so genannten Ratio-Steinen (mit Nut-Feder-<br />
System) und unvermörtelten Stoßfugen ausgeführt.<br />
Dabei muss berücksichtigt werden,<br />
dass sich – derzeit rechnerisch – bei<br />
unvermörtelten Stoßfugen Einbußen bei der<br />
Querkrafttragfähigkeit ergeben können.<br />
Im statischen Sinne als vermörtelt gilt<br />
eine Stoßfuge nach DIN 1053 [4] und<br />
[7], wenn mindestens die halbe Wanddicke<br />
vermörtelt ist.<br />
Bei Vermauerung ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
werden die Steine stumpf oder mit<br />
Verzahnung knirsch versetzt.<br />
Neben der Art der Stoßfugenausbildung ist<br />
die Überbindung der Einzelsteine innerhalb<br />
der Wand für den Abtrag von Querlasten<br />
und Querkräften von großer Bedeutung.<br />
Reduzierte Überbindemaße (ü < 0,4 · h)<br />
sind für großformatige <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
(KS XL) in den jeweiligen Zulassungen<br />
geregelt.<br />
1.3.6 Mörtelart, Mörtelgruppe,<br />
Mörtelklasse<br />
Mörtelarten für KS-Mauerwerk werden<br />
nach ihren jeweiligen Eigenschaften und/<br />
oder dem Verwendungszweck unterschieden<br />
in:<br />
Dünnbettmörtel (DM)<br />
Normalmörtel (NM)<br />
Die Unterscheidung in Mörtelgruppen<br />
(seit 2004 nach der Anwendungsnorm<br />
DIN V 18580, bis 2004 nach DIN 1053-1)<br />
und Mörtelklassen (nach DIN EN 998-2) erfolgt<br />
in erster Linie durch ihre Festigkeit.<br />
Mörtelart und Mörtelgruppe werden für<br />
Wände entsprechend den jeweiligen Erfordernissen<br />
ausgewählt. Grundsätzlich<br />
können in einem Gebäude oder einem<br />
Geschoss verschiedene Mörtel verarbeitet<br />
werden. Aus wirtschaftlicher Sicht<br />
(einfache Disposition und keine Verwechselungsgefahr)<br />
ist die Beschränkung auf<br />
einen Mörtel sinnvoll.<br />
Dünnbettmörtel<br />
Dünnbettmörtel darf nur als Werk-Trockenmörtel<br />
nach DIN EN 998-2 hergestellt<br />
werden. Er ist aufgrund seiner Zusammensetzung<br />
für Plansteinmauerwerk mit<br />
Fugendicken von 1 bis 3 mm geeignet.<br />
Die Sollhöhe der Plansteine (123 mm, 248<br />
mm, 498 mm, 623 mm) entspricht dem<br />
Baurichtmaß (Vielfaches von 12,5 cm) abzüglich<br />
2 mm Lagerfugendicke.<br />
In DIN V 18580 werden folgende Anforderungen<br />
an Dünnbettmörtel gestellt:<br />
Größtkorn der Zuschläge 1,0 mm<br />
Charakteristische Anfangsscherfestigkeit<br />
(Haftscherfestigkeit) 0,20 N/mm²<br />
und Mindesthaftscherfestigkeit (Mittelwert)<br />
0,50 N/mm²<br />
Trockenrohdichte 1500 kg/m³<br />
Korrigierbarkeitszeit 7 Minuten<br />
Verarbeitungszeit 4 Stunden<br />
Der Festigkeitsabfall nach Feuchtlagerung<br />
darf 30 % nicht überschreiten.<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie empfiehlt,<br />
bei der Herstellung von KS-Planstein-<br />
Mauerwerk ausschließlich Dünnbettmörtel<br />
mit Zertifikat zu verwenden.<br />
Die vom Dünnbettmörtel-Hersteller<br />
empfohlene Zahnschiene, üblicherweise<br />
auf dem Mörtelsack abgebildet, ist<br />
zu verwenden.<br />
Normalmörtel<br />
Die Trockenrohdichte von Normalmörtel<br />
beträgt mindestens 1500 kg/m³. In Abhängigkeit<br />
von der Druck- und Haftscherfestigkeit<br />
werden Normalmörtel in Mörtelgruppen<br />
(nach DIN V 18580) oder Mörtelklassen<br />
(nach DIN EN 998-2) unterschieden.<br />
Normalmörtel wird aus Gründen der<br />
Wirtschaftlichkeit im Regelfall als<br />
Werkmörtel (Trocken- oder Frischmörtel)<br />
verarbeitet.<br />
Tafel 6: Bezeichnungen von Dünnbettmörtel nach DIN EN 998-2 und zusätzliche Anforderungen nach<br />
DIN V 18580<br />
Dünnbettmörtel<br />
nach DIN EN 998-2<br />
zusätzliche Anforderungen an Dünnbettmörtel (DM) nach DIN V 18580<br />
Dünnbettmörtel (T)<br />
charakteristische<br />
Anfangsscherfestigkeit<br />
(Haftscherfestigkeit) 1)<br />
[N/mm 2 ]<br />
Mindesthaftscherfestigkeit<br />
(Mittelwert) 2)<br />
[N/mm 2 ]<br />
M 10 0,20 0,50<br />
Bild 3: Werk-Trockenmörtel ist vor Witterungseinflüssen<br />
zu schützen.<br />
1)<br />
maßgebende Verbundfestigkeit = charakteristische Anfangsscherfestigkeit x 1,2, geprüft nach<br />
DIN EN 1052-3<br />
2)<br />
maßgebende Verbundfestigkeit = Haftscherfestigkeit (Mittelwert) x 1,2, geprüft nach DIN 18555-5
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
1.3.7 Tragendes und nicht tragendes<br />
Mauerwerk<br />
Tragendes Mauerwerk wird gemäß DIN<br />
1053-1 als Mauerwerk definiert, welches<br />
überwiegend auf Druck beansprucht ist<br />
und zum Abtrag von vertikalen Lasten,<br />
z.B. aus Decken, sowie von horizontalen<br />
Beanspruchungen, z.B. infolge Wind oder<br />
Erddruck, dient. Im Gegensatz dazu spricht<br />
man von nicht tragendem Mauerwerk,<br />
wenn entsprechende Wände nur durch ihr<br />
Eigengewicht und direkt auf sie wirkende<br />
Lasten beansprucht und nicht zur Aussteifung<br />
des Gebäudes oder anderer Wände<br />
herangezogen werden. Nicht tragende<br />
Wände, bei denen die Fugen zwischen Decke<br />
und Wandkopf vermörtelt wird, werden<br />
darüber hinaus als nicht tragende Wände<br />
mit Auflast bezeichnet, da die Decke sich<br />
aufgrund von Durchbiegungen auf die Wände<br />
absetzen kann.<br />
1.3.8 Aussteifende und<br />
auszusteifende Wände<br />
Aussteifende Wände sind scheibenartige,<br />
tragende Wände, die zur Aussteifung des<br />
Gebäudes oder zur Knickaussteifung anderer<br />
Bauteile dienen. Für tragende Wände<br />
aus Rezeptmauerwerk können die zur<br />
Berechung benötigten Eingangsgrößen<br />
DIN 1053-100 bzw. DIN 1053-1 entnommen<br />
werden.<br />
Auszusteifende Wände sind Wände, die als<br />
3- oder 4-seitig gehaltene Wände mit einer<br />
verminderten Knicklänge nachgewiesen<br />
werden. Ein derartiges Vorgehen ist jedoch<br />
nur zulässig, wenn die zur Aussteifung<br />
angesetzten Wände den Anforderungen<br />
gemäß DIN 1053-100 genügen.<br />
1.3.9 Einwirkungen und Lasten<br />
Als Einwirkungen werden alle Arten von auf<br />
ein Tragwerk einwirkenden Kraft- und Verformungsgrößen<br />
bezeichnet. Dies können<br />
sowohl Kräfte aus äußeren Lasten (direkte<br />
Einwirkungen) als auch induzierte Verformungen<br />
infolge Temperatur oder Stützenabsenkungen<br />
sein, die als indirekte Einwirkungen<br />
bezeichnet werden.<br />
1.3.10 Tragfähigkeit und Festigkeit<br />
Die Tragfähigkeit eines Bauteils ergibt sich<br />
aus den mechanischen und physikalischen<br />
Eigenschaften eines Baustoffes und den<br />
geometrischen bzw. statischen Randbedingungen<br />
des untersuchten Bauteils.<br />
Die Festigkeit (z.B. Druckfestigkeit) eines<br />
Baustoffes stellt dabei eine Materialeigenschaft<br />
dar, aus der die Tragfähigkeit eines<br />
Bauteils berechnet wird.<br />
Tafel 7: Bezeichnungen von Normalmörtel nach DIN EN 998-2 und zusätzliche Anforderungen nach<br />
DIN V 18580<br />
nach<br />
DIN V 18580<br />
nach<br />
DIN EN 998-2<br />
Fugendruckfestigkeit 1)<br />
nach Verfahren<br />
I II III<br />
Normalmörtel<br />
(NM)<br />
Normalmörtel<br />
(G)<br />
[N/mm 2 ]<br />
Mörtelgruppen nach nach DIN V 18580,<br />
zusätzliche Anforderungen<br />
[N/mm 2 ]<br />
[N/mm 2 ]<br />
Mörtelgruppen<br />
Mörtelklassen<br />
charakteristische<br />
Anfangsscherfestigkeit<br />
(Haftscherfestigkeit)<br />
2)<br />
[N/mm 2 ]<br />
Mindesthaftscherfestigkeit<br />
(Mittelwert) 3)<br />
[N/mm 2 ]<br />
MG II M 2,5 1,25 2,5 1,75 0,04 0,10<br />
MG IIa M 5 2,5 5,0 3,5 0,08 0,20<br />
MG III M 10 5,0 10,0 7,0 0,10 0,25<br />
MG IIIa M 20 10,0 20,0 14,0 0,12 0,30<br />
1)<br />
Prüfung der Fugendruckfestigkeit nach DIN 18555-9 mit KS-Referenzsteinen<br />
2)<br />
maßgebende Verbundfestigkeit = charakteristische Anfangsscherfestigkeit x 1,2, geprüft nach<br />
DIN EN 1052-3<br />
3)<br />
maßgebende Verbundfestigkeit = Haftscherfestigkeit (Mittelwert) x 1,2, geprüft nach DIN 18555-5<br />
1.3.11 Semiprobabilistisches und<br />
globales Sicherheitskonzept<br />
Durch die Einführung von Sicherheitsbeiwerten<br />
beim Nachweis der Standsicherheit<br />
von Konstruktionen werden statistische<br />
Streuungen der Einwirkungen und des<br />
Tragwiderstands bei der Berechnung von<br />
Gebäuden berücksichtigt. Während in der<br />
Vergangenheit diese Unsicherheiten mit<br />
einem globalen Sicherheitsbeiwert auf der<br />
Einwirkungs- oder der Widerstandsseite<br />
abgedeckt wurden, wird in den Normen der<br />
neueren Generation mit unterschiedlichen<br />
Sicherheitsfaktoren gearbeitet. Diese werden<br />
dabei auf die Einwirkungs- und Widerstandsseite<br />
verteilt. Dieses Vorgehen wird<br />
als semiprobabilistisch bezeichnet, da für<br />
die verschiedenen Materialien und Einwirkungen<br />
Teilsicherheitsbeiwerte unterschiedlicher<br />
Größe in Abhängigkeit ihrer<br />
spezifischen Streuungen definiert sind.<br />
1.3.12 Standsicherheit und<br />
Gebrauchstauglichkeit<br />
Die wichtigste Anforderung an bauliche<br />
Anlagen ist, dass sie über eine ausreichende<br />
Standsicherheit gegenüber den verschiedenen<br />
Einwirkungsszenarien verfügen,<br />
die während der geplanten Nutzungsdauer<br />
auftreten können. Diese Anforderung<br />
wird mit Hilfe von deterministischen<br />
Sicherheitsfaktoren in der praktischen<br />
Bemessung sichergestellt. Neben der<br />
Standsicherheit ist auch die Gebrauchstauglichkeit<br />
von Bauteilen und Bauwerken<br />
zu berücksichtigen. Dies betrifft bei mineralischen<br />
Baustoffen wie z.B. Mauerwerk<br />
vor allem die Vermeidung von übermäßiger<br />
Rissbildung oder klaffenden Fugen<br />
bei geringer Bauteilausnutzung (unter Gebrauchslasten).<br />
1.3.13 Definition: Charakteristischer Wert<br />
und repräsentativer Wert<br />
Der charakteristische Wert ist generell als<br />
Fraktilwert einer hypothetischen unbegrenzten<br />
Versuchsreihe definiert. Wenn<br />
die erforderlichen statistischen Grundlagen<br />
fehlen, werden charakteristische<br />
Werte auch als Nennwert definiert. Der<br />
charakteristische Wert einer Baustoffeigenschaft<br />
ist derjenige Wert, der mit<br />
einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit<br />
(bei Festigkeiten beträgt sie in der Regel<br />
5 %) nicht unterschritten wird. Der charakteristische<br />
Wert einer Einwirkung ist<br />
entweder als Mittelwert (Eigenlast) oder<br />
als Fraktilwert (oberer oder unterer) der<br />
zugrund gelegten Verteilungsfunktion definiert.<br />
Der repräsentative Wert einer Einwirkung<br />
ergibt sich durch Multiplikation<br />
des charakteristischen Wertes mit einem<br />
Kombinationsbeiwert . Genauere Angeben<br />
finden sich in DIN 1055-100.<br />
1.4 Tragverhalten von Bauteilen aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
Da Mauerwerk aufgrund seiner relativ geringen<br />
Zug- und Biegezugfestigkeit – insbe-sondere<br />
senkrecht zur Lagerfuge – Biegemomente<br />
nur unter gleichzeitiger Wirkung<br />
einer entsprechend großen Auflast<br />
aufnehmen kann, wird Mauerwerk fast<br />
ausschließlich als Wandbaustoff verwendet.<br />
Tragendes Mauerwerk kommt vorwiegend<br />
für den Abtrag von vertikalen Beanspruchungen<br />
wie z.B. Eigenlasten oder<br />
Nutzlasten zum Einsatz. Bei zentrischer<br />
bzw. nahezu zentrischer Beanspruchung<br />
können Wände aus <strong>Kalksandstein</strong> relativ<br />
hohe Normalkräfte aufnehmen, so dass<br />
der Standsicherheitsnachweis in vielen<br />
Fällen problemlos erbracht werden kann.<br />
Mit wachsender Schlankheit der Wände
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
sind zusätzlich Einflüsse nach Theorie II.<br />
Ordnung zu berücksichtigen. Kurze Wände<br />
im Sinne von DIN 1053 sind Wände mit<br />
einer Querschnittsfläche von weniger als<br />
1000 cm², wobei die minimal zulässige<br />
Querschnittsfläche bei 400 cm² liegt.<br />
Mauerwerkspfeiler sollen möglichst aus<br />
ganzen Steinen hergestellt werden und<br />
nicht durch Schlitze oder Ähnliches geschwächt<br />
sein.<br />
Giebelwand<br />
Außenwand im<br />
Obergeschoss<br />
Lastkonzentration<br />
zwischen den<br />
Fenstern<br />
Giebelwand<br />
Neben dem Abtrag von Vertikallasten<br />
dient Mauerwerk auch zur Sicherstellung<br />
der Gebäudeaussteifung und somit<br />
zur Aufnahme von horizontalen Beanspruchungen<br />
– z.B. aus Wind, Erdbeben<br />
und Belastungen infolge einer ungewollten<br />
Gebäudeschiefstellung. Zu diesem<br />
Zweck müssen Mauerwerksgebäude über<br />
eine hinreichend große Anzahl von ungeschwächten<br />
Wandscheiben ausreichender<br />
Länge zur Aufnahme der resultierenden<br />
Horizontalbeanspruchung verfügen. Die<br />
Höhe der Scheibenbeanspruchung der<br />
aussteifenden Wände wird auf Basis der<br />
technischen Biegelehre für näherungsweise<br />
ungerissene Wände bestimmt,<br />
so dass sich eine Aufteilung der Kräfte<br />
entsprechend den vorhandenen Steifigkeiten<br />
ergibt. Darüber hinaus erlaubt DIN<br />
1053-100 eine Umlagerung von maximal<br />
15 % des Kraftanteils einer Wand auf die<br />
übrigen aussteifenden Wandscheiben.<br />
Schwierig ist häufig der Nachweis der<br />
Querkrafttragfähigkeit (Schub) von kurzen<br />
Wandabschnitten oder Wänden mit geringer<br />
Auflast und gleichzeitiger hoher horizontaler<br />
Scheibenbeanspruchung. Wenn<br />
die Gesamtsteifigkeit des Gebäudes zu<br />
gering ist und die Anforderungen der DIN<br />
1053-100 nicht erfüllt werden, muss ein<br />
genauer Nachweis der Aussteifung nach<br />
Theorie II. Ordnung erfolgen.<br />
Die auf das Gebäude senkrecht zur Wandebene<br />
wirkenden horizontalen Lasten<br />
werden von der Fassade auf die Decken-<br />
bzw. Dachscheiben übertragen und<br />
von dort zu den aussteifenden Wänden<br />
transportiert. Aufgrund der meist geringen<br />
Auflast kann die Standsicherheit von<br />
Giebelwänden unter Windeinwirkung nur<br />
mit Hilfe von entsprechenden Tabellen<br />
zur Festlegung der maximal zulässigen<br />
Ausfachungsfläche nach DIN 1053-1 nachgewiesen<br />
werden.<br />
In der Regel werden Mauerwerkswände<br />
als stabförmige Bauteile modelliert und<br />
auf Basis eines normalkraftbeanspruchten<br />
Ersatzstabs nachgewiesen. Wände<br />
aus Mauerwerk mit geringer Auflast bei<br />
gleichzeitig hoher Plattenbeanspruchung<br />
Bild 4: Wichtige Bauteile und wesentliche Nachweisstellen im Mauerwerksbau<br />
(z.B. Kellerwände unter Erddruck) können<br />
darüber hinaus mit Hilfe eines Bogenmodells<br />
nachgewiesen werden. Ein anderes<br />
Anwendungsgebiet des Bogenmodells<br />
sind Mauerwerkswände, bei denen der<br />
planmäßige Lastabtrag in waagerechter<br />
Richtung erfolgt. Die Anwendung des Bogenmodells<br />
ist jedoch nur möglich, wenn<br />
der resultierende Bogenschub von einem<br />
Bauteil mit hoher Steifigkeit aufgenommen<br />
werden kann.<br />
2. SICHERHEITSKONZEPT<br />
Hoch belasteter<br />
Wandabschnitt<br />
Hoch belastete<br />
Innenwand<br />
Kelleraußenwand<br />
2.1 Grundlagen des<br />
semiprobabilistischen<br />
Teilsicherheitskonzeptes (E d<br />
R d<br />
)<br />
Die wichtigste Anforderung an bauliche<br />
Anlagen ist, dass sie eine ausreichende<br />
Sicherheit bzw. Zuverlässigkeit sowie eine<br />
hinreichende Gebrauchstauglichkeit<br />
und Dauerhaftigkeit über die geplante<br />
Nutzungsdauer aufweisen. Dieser Anforderung<br />
wird durch die Einhaltung entsprechender<br />
technischer bzw. normativer<br />
Anforderungen, z.B. an die Tragfähigkeit,<br />
entsprochen. Durch die Einführung von<br />
Sicherheitsbeiwerten beim Nachweis der<br />
Standsicherheit von Konstruktionen können<br />
die stets vorhandenen Streuungen von<br />
Einwirkungen und Tragwiderstand bei der<br />
Berechnung von Gebäuden berücksichtigt<br />
werden. Eine hinreichende Tragwerkszuverlässigkeit<br />
kann beispielsweise erreicht<br />
werden, indem die einwirkenden Schnittgrößen<br />
E aus äußeren Lasten an jeder<br />
Stelle eines Tragwerks einen bestimmten<br />
Sicherheitsabstand gegenüber dem aufnehmbaren<br />
Tragwiderstand R (z.B. Querschnittstragfähigkeit)<br />
aufweisen. Dabei<br />
Kelleraußenwand<br />
bei voller<br />
Anschüttung<br />
gilt ein Gebäude als „sicher“, wenn der<br />
Bemessungswert der Einwirkung E d<br />
den<br />
maximal aufnehmbaren Bemessungswert<br />
des Widerstandes R d<br />
zu keinem Zeitpunkt<br />
während der geplanten Nutzungsdauer<br />
überschreitet:<br />
(2.1)<br />
Da die Streuungen der Einwirkungen und<br />
des Widerstands unterschiedliche Größenordnungen<br />
aufweisen, hat man sich<br />
im Zuge der Erarbeitung der europäischen<br />
Normung darauf verständigt, die anzusetzenden<br />
Sicherheitsbeiwerte auf beide Seiten<br />
von Gleichung (2.1) zu verteilen, um<br />
eine möglichst gleichmäßige Versagenswahrscheinlichkeit<br />
unter verschiedenen<br />
Beanspruchungssituationen zu erreichen.<br />
Dieses so genannte Teilsicherheitskonzept<br />
liegt auch den Bemessungsansätzen von<br />
DIN 1053-100 im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
zu Grunde. Die benötigten Größen<br />
für die Einwirkung E d<br />
und den Widerstand<br />
R d<br />
auf Bemessungswertniveau ergeben<br />
sich aus den charakteristischen Größen<br />
von E k<br />
und R k<br />
durch Beaufschlagung mit<br />
entsprechenden Teilsicherheitsfaktoren.<br />
Definitionsgemäß kennzeichnet der Index<br />
d generell, dass es sich um einen<br />
Bemessungswert handelt, während der<br />
Index k für eine charakteristische Größe<br />
steht. Im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
lässt sich Gleichung (2.1) folgendermaßen<br />
formulieren:<br />
(2.2)<br />
Auf der Einwirkungsseite wird zwischen<br />
zeitlich veränderlichen Einwirkungen Q, wie<br />
z.B. Wind oder Nutzlasten, und ständigen
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Einwirkungen G, wie z.B. dem Konstruktionseigengewicht,<br />
unterschieden. Während<br />
das Eigengewicht eine vergleichsweise<br />
geringe Streuung aufweist, variieren veränderliche<br />
Einwirkungen sehr stark, weshalb<br />
sie mit einem deutlich höheren Teilsicherheitsbeiwert<br />
zu beaufschlagen sind. Für<br />
den Nachweis der Standsicherheit unter<br />
einer sehr selten auftretenden außergewöhnlichen<br />
Einwirkungskombination (z.B.<br />
Brand) oder unter Erdbebeneinwirkung<br />
dürfen die Teilsicherheitsbeiwerte auf der<br />
Einwirkungs- und der Widerstandsseite<br />
reduziert werden.<br />
2.2 Bemessungswert der Einwirkungen<br />
Der Bemessungswert einer Einwirkung<br />
ergibt sich aus der Multiplikation des charakteristischen<br />
Wertes der Einwirkung mit<br />
dem anzusetzenden Teilsicherheitsbeiwert<br />
in Abhängigkeit der Bemessungssituation.<br />
Wenn mehrere unabhängige zeitlich veränderliche<br />
Einwirkungen, wie z.B. Wind<br />
und Nutzlast, für die Bemessung eines<br />
Bauteils zu berücksichtigen sind, ist es<br />
unwahrscheinlich, dass alle Einwirkungen<br />
zeitgleich ihren maximalen Bemessungswert<br />
erreichen. Daher wird beim semiprobabilistischen<br />
Teilsicherheitskonzept zwischen<br />
einer so genannten Leiteinwirkung<br />
und den zugehörigen Begleiteinwirkungen<br />
differenziert. Gemäß DIN 1055-100 bzw.<br />
DIN 1053-100 dürfen bei mehreren voneinander<br />
zeitlich unabhängigen Verkehrslasten<br />
im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
die Begleiteinwirkungen mit einem Kombinationsbeiwert<br />
0<br />
abgemindert werden.<br />
Da die Größe des Kombinationsbeiwertes<br />
von der Art der Einwirkung abhängig ist,<br />
müssen verschiedene Einwirkungskombinationen<br />
(Variation von Leit- und Begleiteinwirkungen)<br />
untersucht werden. Damit<br />
ergibt sich die Einwirkungskombination<br />
für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen<br />
gemäß Gleichung (2.3).<br />
Das Symbol steht dabei für „zu kombinieren<br />
mit“, wobei günstig wirkende veränderliche<br />
Einwirkungen nicht berücksichtigt<br />
werden dürfen (γ Q<br />
= 0).<br />
(2.3)<br />
Aus ähnlichen Überlegungen dürfen die<br />
charakteristischen Werte der veränderlichen<br />
Einwirkungen für den Nachweis unter<br />
gleichzeitiger Wirkung einer außergewöhnlichen<br />
Einwirkung A d<br />
(Bemessungswert)<br />
mit entsprechenden Kombinationsbeiwerten<br />
abgemindert werden. Für die außergewöhnliche<br />
Bemessungssituation gilt:<br />
Tafel 8: Teilsicherheitsfaktoren auf der Einwirkungsseite gemäß DIN 1055-100<br />
Einwirkung<br />
ständige Einwirkung (G)<br />
z.B. Eigengewicht, Ausbaulast,<br />
Erddruck<br />
veränderliche Einwirkung (Q)<br />
z.B. Wind-, Schnee-,<br />
Nutzlasten<br />
Einwirkung<br />
ungünstige<br />
Wirkung<br />
günstige<br />
Wirkung<br />
außergewöhnliche<br />
Bemessungssituation<br />
γ G<br />
= 1,35 γ G<br />
= 1,0 γ GA<br />
= 1,0<br />
γ Q<br />
= 1,5 γ Q<br />
= 0 γ Q<br />
= 1,0<br />
Tafel 9: Kombinationsbeiwerte für Einwirkungen gemäß DIN 1053-100 Anhang A<br />
Kombinationsbeiwert<br />
ψ ψ ψ<br />
0 1<br />
Ψ<br />
2<br />
Nutzlast auf Decken<br />
Wohnräume, Büroräume 0,7 0,5 0,3<br />
Versammlungsräume,<br />
Verkaufsräume<br />
0,7 0,7 0,6<br />
Lagerräume 1,0 0,9 0,8<br />
Windlasten 0,6 0,5 0<br />
Schneelast bis 1000 m über NN 0,5 0,2 0<br />
über 1000 m über NN 0,7 0,5 0,2<br />
(2.4)<br />
Für den Nachweis unter Erdbebeneinwirkung<br />
A Ed<br />
(Bemessungswert) darf gemäß<br />
DIN 1055-100 bzw. DIN 1053-100 folgende<br />
Einwirkungskombination angewendet<br />
werden:<br />
(2.5)<br />
Im vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
der DIN 1053-100 darf auf der sicheren<br />
Seite liegend auch bei mehr als einer veränderlichen<br />
Einwirkung auf die Möglichkeit<br />
einer derartigen Abminderung der charakteristischen<br />
Einwirkungsgrößen verzichtet<br />
werden.<br />
(2.6)<br />
Mit Ausnahme des Nachweises von Aussteifungsscheiben<br />
unter horizontaler<br />
Beanspruchung gelten im vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren alle vertikalen Einwirkungen<br />
als ungünstig wirkend. Daher<br />
erlaubt Anhang 1 von DIN 1053-100 für<br />
den Nachweis der maximal aufnehmbaren<br />
Normalkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
eine vereinfachte Berechnung des<br />
Bemessungswertes der einwirkenden Normalkraft<br />
N Ed<br />
.<br />
(2.7)<br />
In Hochbauten mit Stahlbetondecken, die<br />
mit einer charakteristischen Nutzlast von<br />
q k<br />
2,5 kN/m² belastet sind, darf gemäß<br />
DIN 1053-100, Abschnitt 8.9.1.1 die im<br />
Grenzzustand der Tragfähigkeit einwirkende<br />
Normalkraft N Ed<br />
vereinfachend bestimmt<br />
werden:<br />
(2.8)<br />
Für den Nachweis von Wandscheiben unter<br />
Horizontallasten in Scheibenrichtung<br />
wird häufig die minimale Auflast bemessungsmaßgebend.<br />
Daher muss hier auch<br />
im vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
die Möglichkeit einer günstigen Wirkung<br />
der Normalkräfte beachtet werden. In diesem<br />
Fall muss zusätzlich zu den bereits<br />
beschriebenen Einwirkungskombinationen<br />
folgende Lastkombination analysiert werden:<br />
(2.9)<br />
Die anzusetzenden charakteristischen<br />
Einwirkungen, aus denen sich die benötigten<br />
Schnittgrößen ergeben, können den<br />
verschiedenen Teilen der DIN 1055 entnommen<br />
werden. Die dort angegebenen<br />
charakteristischen Werte stellen gemäß<br />
der Definition in DIN 1055-100 im Falle der<br />
ständigen Einwirkungen Mittelwerte und<br />
im Fall der veränderlichen Einwirkungen<br />
98-%-Fraktile (für einen Bezugszeitraum<br />
von einem Jahr) der zugehörigen statistischen<br />
Verteilungsfunktionen dar.<br />
10
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
2.3 Charakteristische Werte der<br />
wesentlichen Einwirkungen im<br />
Mauerwerksbau<br />
2.3.1 Konstruktionseigengewicht<br />
Ständige Einwirkungen ergeben sich für<br />
Mauerwerkswände vor allem aus dem<br />
Konstruktionseigengewicht, welches mit<br />
Hilfe von DIN 1055-1 bestimmt werden<br />
kann. Das Gewicht von Stahlbetondecken<br />
resultiert dabei aus dem Gewicht des Betons<br />
und des Deckenaufbaus. Für übliche<br />
Deckenaufbauten kann der charakteristische<br />
Wert des Deckeneigengewichtes folgendermaßen<br />
bestimmt werden:<br />
mit h Decke<br />
= Deckendicke [m]<br />
(2.10)<br />
Das Flächengewicht von Mauerwerkswänden<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>en kann in Abhängigkeit<br />
von der Steinrohdichte und der<br />
Wanddicke Tafel 10 und für das Putzgewicht<br />
Tafel 11 entnommen werden.<br />
2.3.2 Nutzlasten<br />
Nutzlasten auf Stahlbetondecken stellen<br />
im Mauerwerksbau die wichtigste Form von<br />
vertikal gerichteten veränderlichen Lasten<br />
dar. Die Größe der anzusetzenden Nutzlasten<br />
ist in DIN 1055-3 angegeben.<br />
Die Lasten nicht tragender Trennwände auf<br />
Decken dürfen vereinfachend über einen<br />
flächig anzusetzenden Zuschlag auf die<br />
charakteristische Nutzlast berücksichtigt<br />
werden. Die in Tafel 12 angegebenen Werte<br />
gelten dabei für leichte Trennwände mit<br />
einem zulässigen Gesamtgewicht von bis<br />
zu 5,0 kN/m.<br />
Schwerere Trennwände müssen gemäß<br />
DIN 1055-3 als Linienlasten in der statischen<br />
Berechnung der Decken berück<br />
Tafel 10: Wandeigenlast ohne Putz und Aufbau gemäß DIN 1055-1<br />
Steinrohdichteklasse<br />
(RDK) 1)<br />
Wichte<br />
[kN/m 3 ]<br />
Wandeigenlast (ohne Putz) [kN/m 2 ]<br />
für Wanddicke d [cm]<br />
7 10 11,5 15 17,5 20 24 30 36,5<br />
1,2 14 – 1,40 1,61 2,10 2,45 2,80 3,36 4,20 5,11<br />
1,4 16 – 1,60 1,84 2,40 2,80 3,20 3,84 4,80 5,84<br />
1,6 16 – – 1,84 2,40 2,80 3,20 3,84 4,80 5,84<br />
1,8 18 1,26 1,80 2,07 2,70 3,15 3,60 4,32 5,40 6,57<br />
2,0 20 1,40 2,00 2,30 3,00 3,50 4,00 4,80 6,00 7,30<br />
2,2 22 – – 2,53 3,30 3,85 4,40 5,28 6,60 8,03<br />
1)<br />
Bei Verwendung von Mauersteinen der RDK 1,4 in Dünnbettmörtel reduziert sich das rechnerische Wandflächengewicht<br />
um 1,0 kN/m 3 · d [m]<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Tafel 11: Flächenlasten von Putzen nach DIN 1055-1<br />
Putz<br />
Flächenlast je cm Dicke [kN/m²]<br />
Gipsputz 0,12<br />
Kalk-, Kalkgips- und Gipssandputz 0,175<br />
Kalkzementputz 0,20<br />
Leichtputz nach DIN 18550 0,15<br />
Zementputz 0,21<br />
Tafel 12: Wesentliche charakteristische Werte für Nutzlasten gemäß DIN 1055-3 für den Nachweis von Mauerwerksgebäuden<br />
Nutzung Kategorie q k<br />
[kN/m²]<br />
Wohnräume mit ausreichender Querverteilung A2 1,5<br />
Wohnräume ohne ausreichende Querverteilung A2 2,0<br />
Büroräume B1 2,0<br />
Treppen und Podeste in Kategorie A und B1 T1 3,0<br />
Balkone Z 4,0<br />
Trennwandzuschlag bei einem Gesamtwandgewicht 3,0 kN/m - 0,8<br />
Trennwandzuschlag bei einem Gesamtwandgewicht 5,0 kN/m - 1,2<br />
Kalkzementputz als Dünnlagenputz (2 x 5 mm)<br />
Kalkzementputz (2 x 10 mm)<br />
Bild 5: Grenzhöhen typischer nicht tragender KS-Wandkonstruktionen bei einem zulässigen Gesamtgewicht von max. 5 kN/m<br />
11
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
sichtigt werden. Ersatzweise wurde ein<br />
Berechnungsverfahren zur Ermittlung<br />
einer äquivalenten Gleichlast q, die in<br />
Form eines Trennwandzuschlages wirkt,<br />
entwickelt [11]. Die Berechnung dieses<br />
Zuschlags erfolgt dabei nach folgender<br />
Beziehung:<br />
(2.11)<br />
mit<br />
n Einflussfaktor für die Anzahl und Stellung<br />
der Wände gemäß Bild 6<br />
f Faktor für das statische System gemäß<br />
Tafel 13<br />
h Wandhöhe<br />
g Wandeigengewicht einschließlich Putz<br />
l Stützweite 4,00 m l 6,00 m<br />
2.3.3 Windlasten<br />
Wenn eine offensichtlich hinreichende Anzahl<br />
von Wandscheiben die Gebäudeaussteifung<br />
gewährleistet (DIN 1053-100,<br />
Abschnitt 8.4), ist kein rechnerischer<br />
Nachweis erforderlich. Anderenfalls stellen<br />
Windlasten für den Nachweis der Gebäudeaussteifung<br />
und der aussteifenden<br />
Wandscheiben aus Mauerwerk die wichtigste<br />
Form von horizontal gerichteten<br />
Einwirkungen dar. Darüber hinaus ist eine<br />
unplanmäßige Gebäudeschiefstellung zu<br />
berücksichtigen, aus der zusätzliche Horizontalbeanspruchungen<br />
resultieren. Windeinwirkungen<br />
auf Außenwände senkrecht<br />
zur Wandebene dürfen bei der Bemessung<br />
mit dem vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
gemäß DIN 1053-100 unberücksichtigt<br />
bleiben, da ihr Einfluss in den verwendeten<br />
Modellen zur Berechnung der maximal aufnehmbaren<br />
Normalkraft bereits enthalten<br />
ist. Dies gilt jedoch nicht für Windlasten<br />
in Scheibenrichtung.<br />
System<br />
A<br />
einachsig<br />
gespannt<br />
B<br />
einachsig<br />
gespannt<br />
C<br />
zweiachsig<br />
gespannt,<br />
gelenkig<br />
D<br />
zweiachsig<br />
gespannt,<br />
Endfeld<br />
Tafel 13: Faktor f für das statische System<br />
Faktor f [-] Lagerung Einspannung<br />
1,0 einachsig gespannte Platte gelenkig gelagert<br />
1,4 zweiachsig gespannte Platte<br />
l x<br />
l y<br />
= 1,0<br />
1,3 zweiachsig gespannte Platte<br />
l x<br />
l y<br />
= 1,5<br />
1,6 zweiachsig gespannte Platte<br />
l x<br />
l y<br />
= 1,0<br />
1,45 zweiachsig gespannte Platte<br />
l x<br />
l y<br />
= 1,5<br />
Wandstellung W1 Wandstellung W2 Wandstellung W3<br />
n = 1,0 n = 1,3<br />
n = 2,25<br />
Wandstellung W1 Wandstellung W2 Wandstellung W3<br />
n = 1,0 n = 1,4<br />
n = 2,35<br />
Wandstellung W1 Wandstellung W2 Wandstellung W3<br />
n = 1,0<br />
Wandstellung W1<br />
n = 1,0<br />
n = 1,3<br />
Wandstellung W2<br />
Bild 6: Einflussfaktor n für Anzahl und Stellung der Trennwände<br />
n = 1,2<br />
n = 2,45<br />
allseitig gelenkig<br />
allseitig gelenkig<br />
einseitig eingespannt<br />
einseitig eingespannt<br />
Die anzusetzende charakteristische<br />
Windeinwirkung w k<br />
nach DIN 1055-4 ergibt<br />
sich aus dem Produkt des charakteristischen<br />
Windgeschwindigkeitsdrucks q k<br />
in Abhängigkeit von der Gebäudehöhe h ges<br />
sowie der geografischen Lage und einem<br />
aerodynamischen Formbeiwert c p<br />
:<br />
(2.12)<br />
Der c p<br />
-Wert ist von der Geometrie des betrachteten<br />
Bauteils und der Position der<br />
nachzuweisenden Wand in der Gebäudehülle<br />
abhängig, da die Windwirkung auf<br />
Außenwände an verschiedenen Stellen<br />
eines Gebäudes eine unterschiedliche Intensität<br />
aufweist.<br />
Für die Berechnung der Windeinwirkung auf<br />
die aussteifenden Mauerwerkswandschei<br />
Zwischenwerte können interpoliert werden.<br />
ben können vereinfacht die in Tafel 15<br />
angegebenen c p<br />
-Werte angenommen werden,<br />
welche bereits die Summe von Windsog<br />
und Winddruck berücksichtigen.<br />
2.4 Tragwiderstand von<br />
Mauerwerkswänden<br />
Der Bemessungswert des Tragwiderstandes<br />
R d<br />
ergibt sich nach DIN 1053-100<br />
unter Verwendung von charakteristischen<br />
Werten der Festigkeiten dividiert durch den<br />
Teilsicherheitsbeiwert g M<br />
für das Material.<br />
Allgemein bezeichnet R d<br />
den Bemessungswert<br />
der aufnehmbaren Schnittgröße<br />
(2.13)<br />
Die anzusetzenden Teilsicherheitsbeiwerte<br />
zur Berechnung des Bemessungswertes<br />
des Tragwiderstandes sind in Tafel 16<br />
in Abhängigkeit von der jeweiligen Bemessungssituation<br />
aufgeführt. Der Faktor k 0<br />
in Tafel 16 berücksichtigt unter anderem<br />
den Einfluss von Fehlstellen bzw. Steinen<br />
geringerer Festigkeit, die für den Nachweis<br />
gemauerter Pfeiler (wegen des fehlenden<br />
Lastumlagerungspotentials) eine größere<br />
Auswirkung haben als bei der Bemessung<br />
von Wandquerschnitten.<br />
12
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Tafel 14: Charakteristischer Geschwindigkeitsdruck q k<br />
in Abhängigkeit von Lage und Höhe des Gebäudes<br />
4<br />
3<br />
Windzone Geschwindigkeitsdruck q k<br />
[kN/m 2 ]<br />
bei einer Gebäudehöhe h ges<br />
in den Grenzen von<br />
h ges<br />
10 m<br />
10 m < h ges<br />
18 m 18 m < h ges<br />
25 m<br />
2<br />
1 Binnenland 0,50 0,65 0,75<br />
2 Binnenland 0,65 0,80 0,90<br />
1<br />
2<br />
Windzone 4<br />
Windzone 3<br />
Windzone 2<br />
Windzone 1<br />
Küste 1) und Inseln<br />
der Ostsee<br />
0,85 1,00 1,10<br />
3 Binnenland 0,80 0,95 1,10<br />
Küste 1) und Inseln<br />
der Ostsee<br />
1,05 1,20 1,30<br />
4 Binnenland 0,95 1,15 1,30<br />
1)<br />
Zur Küste gehört ein 5 km breiter Streifen,<br />
der entlang der Küste verläuft und landwärts<br />
gerichtet ist.<br />
Küste 1) der Nord- und Ostsee<br />
und Inseln der Ostsee<br />
1,25 1,40 1,55<br />
Inseln der Nordsee 1,40 – –<br />
Tafel 15: Aerodynamischer Formbeiwert c p<br />
für Aussteifungsscheiben<br />
h ges<br />
/b<br />
c p<br />
5 1,3<br />
1 1,3<br />
0,25 1,0<br />
Wird Mauerwerk senkrecht zu den Lagerfugen<br />
durch Druckspannungen beansprucht,<br />
entstehen im Stein Querzugspannungen,<br />
welche bei Erreichen der Grenzlast zum<br />
Mauerwerksversagen führen. Diese Querzugspannungen<br />
resultieren aus dem unh<br />
ges<br />
= Gebäudehöhe über OK Fundament<br />
b = Wandabmessung parallel zum Wind<br />
Der charakteristische Wert einer Baustofffestigkeit<br />
ergibt sich in Abhängigkeit vom<br />
zu führenden Nachweis. Der Bemessungswert<br />
der Druckfestigkeit f d<br />
nach DIN 1053-<br />
100 bestimmt sich zu:<br />
Tafel 16: Teilsicherheitsbeiwert im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
M<br />
Teilsicherheitsbeiwert γ M<br />
normale Einwirkungen außergewöhnliche<br />
Einwirkungen<br />
Mauerwerk 1,5 ∙ k 0<br />
1,3 ∙ k 0<br />
Verbund-, Zug- und Druckwiderstand<br />
2,5 2,5<br />
von Wandankern und Bändern<br />
k 0<br />
Faktor zur Berücksichtigung von kurzen Wänden<br />
k 0<br />
= 1,0 für Wände<br />
k 0<br />
= 1,0 für „kurze Wände“ (400 cm² A < 1000 cm²), die aus einem oder mehreren ungetrennten<br />
Steinen oder aus getrennten Steinen mit einem Lochanteil von weniger als 35 % bestehen<br />
und nicht durch Schlitze oder Aussparrungen getrennt sind<br />
k 0<br />
= 1,25 für alle anderen „kurze Wände“ (400 cm² A < 1000 cm²)<br />
(2.14)<br />
Der Beiwert η berücksichtigt festigkeitsmindernde<br />
Langzeiteinflüsse auf das Mauerwerk<br />
und wird im Allgemeinen zu 0,85<br />
gesetzt. Für den Nachweis außergewöhnlicher<br />
Einwirkungen gilt η = 1,0.<br />
Der Bemessungswert der Schubfestigkeit<br />
f vd<br />
wird nach DIN 1053-100 folgendermaßen<br />
ermittelt:<br />
(2.15)<br />
Der charakteristische Wert der Schubfestigkeit<br />
f vk<br />
ist abhängig von der Beanspruchungsart<br />
(Platten- oder Scheibenbeanspruchung).<br />
Der Bemessungswert der zentrischen Zugfestigkeit<br />
f xd<br />
parallel zur Lagerfuge nach<br />
DIN 1053-100 lautet:<br />
(2.16)<br />
Mit Gleichung (2.16) ergibt sich der Bemessungswert<br />
der Zugkraft n Rd<br />
pro lfm<br />
zu:<br />
(2.17)<br />
Der Bemessungswert der Biegezugfestigkeit<br />
parallel zur Lagerfuge darf gemäß<br />
DIN 1053-100 vereinfachend mit der zentrischen<br />
Zugfestigkeit angesetzt werden.<br />
Der Bemessungswert des zugehörigen<br />
Biegemomentes m Rd<br />
parallel zur Lagerfuge<br />
pro lfm nach DIN 1053-100 lautet:<br />
(2.18)<br />
Die rechnerische Berücksichtigung einer<br />
Zugfestigkeit bzw. Biegezugfestigkeit senkrecht<br />
zur Lagerfuge ist nach DIN 1053-100<br />
generell nicht zulässig.<br />
3. FESTIGKEITS- UND<br />
VERFORMUNGSEIGENSCHAFTEN<br />
3.1 Druckfestigkeit<br />
Die Druckfestigkeit von Mauerwerk ist von<br />
zentraler Bedeutung für die Charakterisierung<br />
der Materialeigenschaften sowie der<br />
Tragfähigkeit von gemauerten Bauteilen.<br />
Andere bemessungsrelevante Parameter,<br />
wie z.B. der E-Modul, werden in DIN 1053-<br />
100 auf die Druckfestigkeit bezogen. Die<br />
Druckfestigkeit von Mauerwerk ergibt sich<br />
allgemein aus der Festigkeit der Ausgangsstoffe<br />
Stein und Mörtel.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
terschiedlichen Verformungsverhalten von<br />
Stein und Mörtel. Während sich der Mörtel<br />
aufgrund seines im Allgemeinen geringeren<br />
E-Moduls und der höheren Querdehnzahl<br />
unter Druckbeanspruchung stärker<br />
quer verformen will als der Stein, wird<br />
diese Verformung durch den Stein behindert.<br />
Aus dieser Tatsache resultiert eine<br />
dreidimensionale Druckbeanspruchung im<br />
Mörtel, während der Stein auf Druck und<br />
Zug beansprucht wird.<br />
Die Dicke der Mörtelfuge hat einen signifikanten<br />
Einfluss auf die erzielbare Mauerwerksdruckfestigkeit.<br />
Daher ist gemäß<br />
DIN 1053-100 bei gleicher Steindruckfestigkeitsklasse<br />
die charakteristische<br />
Druckfestigkeit von Mauerwerk mit Dünnbettmörtel<br />
höher als die von Mauerwerk<br />
mit Normalmörtel. Die in DIN 1053-100<br />
angegebenen charakteristischen Druckfestigkeiten<br />
für Rezeptmauerwerk sind<br />
nur gültig, wenn die in DIN 1053-1 festgelegten<br />
Mörtelschichtdicken eingehalten<br />
sind.<br />
Für Rezeptmauerwerk kann der benötigte<br />
charakteristische Wert der Druckfestigkeit<br />
direkt DIN 1053-100 entnommen werden.<br />
In der Norm finden sich jedoch keine<br />
Angaben über die Druckfestigkeit von<br />
großformatigem Mauerwerk. Diese Werte<br />
sind in der jeweiligen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
festgelegt. Im Allgemeinen verfügt<br />
großformatiges Mauerwerk jedoch über eine<br />
vergleichsweise hohe Druckfestigkeit,<br />
weshalb es sich auch für die Realisierung<br />
von mehrgeschossigen Gebäuden sehr gut<br />
eignet. In Tafel 17 sind für Mauerwerk aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en (einschließlich großformatigen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en, KS XL) übliche<br />
Werte der charakteristischen Druckfestigkeit<br />
f k<br />
zusammengefasst.<br />
3.2 Zugfestigkeit und Biegezugfestigkeit<br />
Unter bestimmten Beanspruchungen erfährt<br />
Mauerwerk Zug- und Biegezugbeanspruchungen<br />
senkrecht und/oder parallel<br />
zur Lagerfuge. Zugspannungen parallel zur<br />
Lagerfuge treten beispielsweise bei der<br />
Berechnung von Silos oder bei Zwangsbeanspruchungen<br />
infolge Verformungsbehinderung<br />
im Mauerwerk auf. Eine Zug- und<br />
Biegezugfestigkeit von Mauerwerk senkrecht<br />
zur Lagerfuge darf bei der Bemessung<br />
nach DIN 1053-100 rechnerisch nicht<br />
angesetzt werden. Die Biegezugfestigkeit<br />
parallel zu den Lagerfugen wird häufig für<br />
den Nachweis von horizontal abtragenden<br />
Kellerwänden in Rechnung gestellt. Die genannten<br />
Festigkeiten dürfen rechnerisch<br />
jedoch nur berücksichtigt werden, wenn<br />
das Mauerwerk im Verband mit einem aus-<br />
Bild 7: Zweidimensionale Darstellung des Versagensmechanismus von Mauerwerk unter Druckbeanspruchung<br />
Tafel 17: Charakteristische Mauerwerksdruckfestigkeiten f k<br />
[N/mm 2 ] gemäß DIN 1053-100 und Zulassungen<br />
Stein-<br />
KS-Voll-, KS-Loch-,<br />
KS-Plansteine KS XL nach abZ<br />
festig-<br />
KS-Block- und<br />
Voll-<br />
Loch-<br />
ohne mit mit durchgehendekeitsklassnne<br />
Lochung<br />
KS-Hohlblocksteine<br />
stei-<br />
stei-<br />
Nut Nut<br />
(SFK)<br />
MG II MG IIa MG III MG IIIa DM DM DM DM DM<br />
10 3,4 4,4 5,0 – 6,6 5,0 – – –<br />
12 3,7 5,0 5,6 6,0 6,9 5,6 9,4 6,9 6,9<br />
16 4,4 5,5 6,6 7,7 8,5 6,6 11,0 8,5 8,5<br />
20 5,0 6,0 7,5 9,4 10,0 7,5 12,6 10,7 10,0<br />
28 5,6 7,2 9,4 11,0 11,6 7,5 12,6 11,6 11,6<br />
Bild 8: Mögliche Versagensmechanismen von unbewehrtem Mauerwerk unter Zugbeanspruchung und zugehöriges<br />
Berechnungsmodell<br />
reichendem Überbindemaß (ü 0,4 ∙ h)<br />
gemäß DIN 1053-1 ausgeführt ist. Der<br />
Maximalwert der Zugfestigkeit parallel zur<br />
Lagerfuge wird durch zwei Versagensmechanismen<br />
begrenzt: dem Steinversagen<br />
und dem Versagen der Lagerfuge, wie<br />
Bild 8 verdeutlicht.<br />
Die Zugfestigkeit parallel zur Lagerfuge<br />
wird von der vorhandenen Druckspannung<br />
σ D<br />
senkrecht zur Lagerfuge und der<br />
vorhandenen Haftscherfestigkeit f vk0<br />
des<br />
verwendeten Mörtels beeinflusst, d.h.<br />
der Maximalwert der in der Lagerfuge aufnehmbaren<br />
Schubfestigkeit f vk<br />
ergibt sich<br />
aus der Überlagerung von Reibung und<br />
Haftscherfestigkeit. Dabei kann eine Übertragung<br />
von Spannungen zwischen den Einzelsteinen<br />
nur erfolgen, wenn diese über<br />
eine ausreichende Überbindung verfügen.<br />
Die Schubfestigkeit in der Lagerfuge kann<br />
wie folgt ermittelt werden:<br />
(3.1)<br />
Darüber hinaus können Spannungen zwischen<br />
den Steinen nur übertragen werden,<br />
wenn diese nicht zuvor auf Zug versagen,<br />
weshalb die maximale Zugfestigkeit durch<br />
die Steinzugfestigkeit begrenzt ist (siehe<br />
Bild 8).<br />
14
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Aus dem dargestellten Modell ergibt sich<br />
mit ü = 0,4 · h und µ = 0,6 der charakteristische<br />
Wert der Zugfestigkeit f x2<br />
parallel zur<br />
Lagerfuge gemäß DIN 1053-100, welcher<br />
auch näherungsweise für die Berechnung<br />
der Biegezugfestigkeit verwendet wird:<br />
(3.2)<br />
σ Dd<br />
bezeichnet dabei den Bemessungswert<br />
der vorhandenen Druckspannung senkrecht<br />
zur Lagerfuge in der jeweiligen Bemessungssituation.<br />
Tafel 18 und Tafel 19<br />
enthalten die benötigten Eingangsgrößen<br />
zur Berechnung von f x2<br />
gemäß DIN 1053-<br />
100.<br />
Bei Verwendung von großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
(KS XL) mit reduziertem Überbindemaß<br />
(ü < 0,4 ∙ h) dürfen nach der<br />
jeweiligen Zulassung keine Zug- und Biegezugfestigkeiten<br />
angesetzt werden.<br />
3.3 Schubfestigkeit<br />
Die Schubfestigkeit f vk<br />
ist eine wichtige<br />
Einflussgröße zur Beurteilung der maximalen<br />
Querkrafttragfähigkeit von Mauerwerk,<br />
die vor allem für den Standsicherheitsnachweis<br />
von Aussteifungswänden<br />
und Kellerwänden von großer Bedeutung<br />
ist. Generell ist dabei zwischen Scheibenschub-<br />
und Plattenschubbeanspruchung<br />
zu unterscheiden.<br />
3.3.1 Scheibenschub<br />
Die Schubfestigkeit von Mauerwerk unter<br />
Scheibenbeanspruchung ergibt sich aus<br />
der maximalen Tragfähigkeit der Steine<br />
oder der Lagerfuge, wobei unterschiedliche<br />
Versagensmechanismen (Reibungsversagen,<br />
Steinzugversagen, Steindruckversagen)<br />
zu berücksichtigen sind.<br />
Tafel 18: Abgeminderte Haftscherfestigkeit f vk0<br />
[N/mm 2 ]<br />
Mörtelgruppe,<br />
Mörtelart<br />
NM II NM IIa NM III / DM MG IIIa<br />
f vk0<br />
1)<br />
0,08 0,18 0,22 0,26<br />
1)<br />
Für Mauerwerk mit unvermörtelten Stoßfugen sind die Werte f vk0<br />
zu halbieren. Als vermörtelt in<br />
diesem Sinne gilt eine Stoßfuge, bei der etwa die halbe Wanddicke oder mehr vermörtelt ist.<br />
Tafel 19: Höchstwert der Zugfestigkeit max f x2<br />
parallel zur Lagerfuge [N/mm 2 ]<br />
Steindruckfestigkeitsklasse<br />
10 12 16 20 28<br />
max f x2<br />
0,15 0,20 0,25 0,30 0,40<br />
Die Schubfestigkeit unter Scheibenbeanspruchung<br />
bestimmt sich nach dem von<br />
Mann/Müller [3] entwickelten Versagensmodell<br />
aus dem Gleichgewicht an einem<br />
aus der Wand herausgelösten (kleinen)<br />
Einzelstein. Dabei wird eine Übertragung<br />
von Schubspannungen über die Stoßfuge<br />
generell ausgeschlossen, da diese entweder<br />
unvermörtelt ausgeführt wird oder<br />
der Mörtel infolge Schwinden vom Stein<br />
abreißen kann. Aufgrund der fehlenden<br />
Spannungen an den Stoßfugen müssen zur<br />
Einhaltung des Momentengleichgewichtes<br />
am Einzelstein an der Steinober- und der<br />
Steinunterseite unterschiedlich gerichtete<br />
Normalspannungen wirken.<br />
Der Reibungsbeiwert zwischen Stein<br />
und Mörtel liegt bei µ = 0,6. Für die Bestimmung<br />
der Schubfestigkeit von Mauerwerkswänden<br />
nach Gleichung (3.3)<br />
wird grundsätzlich von einer über die<br />
überdrückte Querschnittsfläche gemittelten<br />
vorhandenen Normalspannung σ Dd<br />
ausgegangen. Zur Berücksichtigung der<br />
ungleichmäßigen Spannungsverteilung<br />
in den Lagerfugen wird in DIN 1053-100<br />
bei Scheibenbeanspruchung ersatzweise<br />
ein abgeminderter Reibungsbeiwert von<br />
µ = 0,4 und eine abgeminderte Haftscherfestigkeit<br />
f vk0<br />
angesetzt. Bei größeren<br />
Normalspannungen ist zusätzlich ein Versagen<br />
der Steine auf Zug oder auch auf<br />
Druck möglich. Letzteres wird nur in sehr<br />
seltenen Fällen maßgebend und daher im<br />
vereinfachten Berechnungsverfahren von<br />
DIN 1053-100 durch eine Begrenzung<br />
der maximalen Schubfestigkeit berücksichtigt.<br />
Bild 9: Versagensarten von Mauerwerk unter Querkraftbeanspruchung<br />
(Scheibenschub)<br />
Bild 10: Modell zur Berechnung der Schubfestigkeit unter Scheibenschubbeanspruchung nach Mann/Müller [3]<br />
15
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Die Schubfestigkeit unter Scheibenbeanspruchung<br />
gemäß DIN 1053-100, Abschnitt<br />
8.9.5.2 ergibt sich im vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren unter Verwendung<br />
von Gleichung (3.3) und (3.4) in Verbindung<br />
mit den Materialparametern gemäß<br />
Tafel 18 und Tafel 20, wobei der jeweils<br />
kleinere Wert maßgebend ist.<br />
(3.3)<br />
(3.4)<br />
Das vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
von DIN 1053-100 beinhaltet hinsichtlich<br />
der Festlegung der Schubfestigkeit<br />
im Falle des Steinzugversagens stark auf<br />
der sicheren Seite liegende Ansätze. Bei<br />
Anwendung des genaueren Berechnungsverfahrens<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt<br />
9.9.5 können bei Steinzugversagen signifikant<br />
höhere Schubfestigkeiten für den<br />
Nachweis der maximalen Querkraft ohne<br />
nennenswerten Mehraufwand ausgenutzt<br />
werden (siehe Bild 11).<br />
Die entsprechenden Gleichungen des genaueren<br />
Berechnungsverfahrens basieren<br />
ebenfalls auf dem zuvor beschriebenen<br />
Modell und ermöglichen eine wirtschaftlichere<br />
Bemessung für das Steinzugversagen<br />
(Gleichung (3.6)).<br />
(3.5)<br />
(3.6)<br />
(3.7)<br />
Mit f bk<br />
wird der charakteristische Wert<br />
der Steindruckfestigkeit (Steindruckfestigkeitsklasse)<br />
bezeichnet, während f bz<br />
die Steinzugfestigkeit gemäß Tafel 20<br />
kennzeichnet. Der jeweils kleinste Wert<br />
von Gleichung (3.5) bis (3.7) ist maßgebend.<br />
Es ist zu beachten, dass diese Beziehungen<br />
nur für das nach DIN 1053-1<br />
zulässige Überbindemaß von ü ≥ 0,4 ∙ h<br />
gültig sind. Bei reduzierten Überbindemaßen<br />
(ü < 0,4 · h) müssen die ermittelten<br />
Schubfestigkeiten abgemindert werden.<br />
Entsprechende Angaben finden sich in der<br />
jeweiligen Zulassung.<br />
Tafel 20: Höchstwert der Schubfestigkeit max f vk<br />
im vereinfachten Berechnungsverfahren und zugehörige<br />
Steinzugfestigkeit<br />
max f vk<br />
KS-Lochsteine 0,012 · f bk<br />
0,025 · f bk<br />
KS-Loch- oder KS-Vollsteine mit Grifflöchern oder<br />
Grifföffnungen<br />
f bz<br />
0,016 · f bk<br />
0,033 · f bk<br />
KS-Vollsteine ohne Grifflöcher oder Grifföffnungen 0,020 · f bk<br />
0,040 · f bk<br />
f vk<br />
f bk<br />
f bz<br />
Schubfestigkeit<br />
charakteristischer Wert der Steindruckfestigkeit (Steindruckfestigkeitsklasse)<br />
Steinzugfestigkeit<br />
3.3.2 Plattenschub<br />
Bei Plattenschubbeanspruchung ist im<br />
Allgemeinen nicht mit einem Versagen der<br />
Steine infolge Überschreitung der Steinzug-<br />
oder Steindruckfestigkeit zu rechnen,<br />
weshalb diese Versagensarten für den<br />
Nachweis unter Plattenschubbeanspruchung<br />
unberücksichtigt bleiben können.<br />
Zur Ermittlung der Schubfestigkeit findet<br />
daher lediglich das Kriterium Reibungsversagen<br />
Berücksichtigung. Des Weiteren treten<br />
bei Plattenschub ungleichmäßige Normalspannungen<br />
in der Lagerfuge nicht auf,<br />
so dass mit dem tatsächlichen Reibungs<br />
Genaueres Berechnungsverfahren<br />
Vereinfachtes Berechnungsverfahren<br />
[N/mm 2 ]<br />
Bild 11: Vergleich der Schubfestigkeit zwischen dem vereinfachten Verfahren und dem genaueren Berechnungsverfahren<br />
gemäß DIN 1053-100<br />
Tafel 21: Verformungskennwerte für <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk gemäß DIN 1053-100<br />
Material<br />
Wertebereich<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Endwert der Feuchtdehnung<br />
ε<br />
Wärmedehnungskoeffizient<br />
a<br />
2)<br />
1) Endkriechzahl<br />
∞<br />
f∞ T<br />
Elastizitätsmodul<br />
E 3)<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
Rechenwert<br />
[mm/m] [mm/m] [–] [–] [10 -6 /K] [10 -6 /K] [MN/m²] [MN/m²]<br />
-0,2 -0,1 ÷ -0,3 1,5 1,0 ÷ 2,0 8 7 ÷ 9 950 · f k<br />
4) 800 · f k<br />
÷<br />
1300 · f k<br />
4)<br />
1)<br />
Verkürzung (Schwinden): Vorzeichen minus; Verlängerung (chem. Quellen): Vorzeichen plus<br />
2) = ε /ε ; ε Endkriechdehnung; ε = σ/E<br />
∞ k∞ el k∞ el<br />
3)<br />
E Sekantenmodul aus Gesamtdehnung bei etwa 1/3 der Mauerwerksdruckfestigkeit<br />
4)<br />
f k<br />
charakteristische Mauerwerksdruckfestigkeit<br />
beiwert zwischen Stein und Mörtel von µ =<br />
0,6 gerechnet werden kann. Basierend auf<br />
dieser Grundlage ermittelt sich der Maximalwert<br />
der charakteristischen Schubfestigkeit<br />
bei Plattenbeanspruchung gemäß<br />
DIN 1053-100 folgendermaßen:<br />
(3.8)<br />
Diese Schubfestigkeit gilt einheitlich für<br />
die Nachweise im vereinfachten und im<br />
genaueren Berechnungsverfahren nach<br />
DIN 1053-100.<br />
16
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
3.4 Verformungseigenschaften<br />
Zur Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit<br />
von Gebäuden aus Mauerwerk werden die<br />
zugehörigen Verformungseigenschaften<br />
benötigt. Aufgrund unterschiedlicher Last-,<br />
Feuchte-, und Temperatureigenschaften<br />
kann es bei bestimmten Wänden zu unerwünschten<br />
Rissen infolge Zwangbeanspruchung<br />
kommen, welche in der Regel<br />
für die Standsicherheit des Gebäudes als<br />
unkritisch angesehen werden können, jedoch<br />
die Gebrauchstauglichkeit und das<br />
optische Erscheinungsbild von Mauerwerk<br />
negativ beeinflussen können.<br />
Die zur Berechnung von KS-Wandkonstruktionen<br />
benötigten Eingangsgrößen<br />
gemäß DIN 1053-100 zur Berechnung<br />
von Verformungen infolge von Schwindoder<br />
Temperaturbeanspruchung oder auch<br />
Lasteinwirkung sind in Tafel 21 zusammengefasst.<br />
4. SCHNITTGRÖSSENERMITTLUNG UND<br />
AUSSTEIFUNG VON GEBÄUDEN<br />
4.1 Räumliche Steifigkeit<br />
Nach DIN 1053-100, Abschnitt 8.4 müssen<br />
alle horizontalen Einwirkungen sicher<br />
in den Baugrund weitergeleitet werden.<br />
Dabei kann auf einen rechnerischen<br />
Nachweis verzichtet werden, wenn die Geschossdecken<br />
als steife Scheiben ausgebildet<br />
sind bzw. statisch nachgewiesene,<br />
ausreichend steife Ringbalken vorliegen<br />
und wenn in Längs- und Querrichtung<br />
des Gebäudes eine offensichtlich ausreichende<br />
Anzahl von genügend langen<br />
Wänden vorhanden ist, die ohne größere<br />
Schwächungen und Versprünge bis auf die<br />
Fundamente geführt werden. Ist bei einem<br />
Bauwerk nicht von vornherein erkennbar,<br />
dass Steifigkeit und Stabilität gesichert<br />
sind, ist ein rechnerischer Nachweis der<br />
Gesamtaussteifung erforderlich.<br />
Bild 13: Günstige und ungünstige Anordnung von Wandscheiben im Grundriss (nach [12])<br />
Die räumliche Steifigkeit von Bauwerken<br />
und deren Stabilität ist hinsichtlich der<br />
Standsicherheit von besonderer Bedeutung.<br />
Dies gilt insbesondere für die Aufnahme<br />
und Weiterleitung der horizontalen<br />
Einwirkungen durch das Bauwerk. Dabei<br />
muss nicht nur die Standsicherheit der<br />
einzelnen Wände, sondern auch die Stabilität<br />
des Gesamtbauwerkes gewährleistet<br />
sein. Ist ein Bauwerk durch Fugen unterteilt,<br />
muss jeder Gebäudeabschnitt für sich<br />
ausgesteift sein.<br />
Die wesentlichen horizontalen Einwirkungen<br />
auf Mauerwerksgebäude sind:<br />
Winddruck und Windsog<br />
Erddruck<br />
Seismizität/Erdbeben (je nach geographischer<br />
Lage)<br />
Imperfektionen<br />
Hierunter versteht man eine ungewollte<br />
Abweichung vom planmäßigen Zustand,<br />
z.B. durch Lotabweichungen von<br />
vertikalen Bauteilen, Vorkrümmungen<br />
von Stabachsen, Eigenspannungen<br />
und strukturellen Imperfektionen durch<br />
Toleranzen der Querschnittsabmessungen.<br />
Ihr Einfluss darf nach DIN<br />
1053-100, Abschnitt 8.4 näherungsweise<br />
durch den Ansatz geometrischer<br />
Ersatzimperfektionen in Form einer<br />
Schiefstellung aller lotrechten Bauteile<br />
erfasst werden. Gegenüber der<br />
Sollachse ist hierfür eine Schiefstellung<br />
um den Winkel in Abhängigkeit<br />
der Gebäudehöhe anzusetzen, aus der<br />
zusätzliche Horizontallasten auf die<br />
aussteifenden Bauteile resultieren.<br />
Für die Aussteifung eines Gebäudes sind<br />
stets mindestens drei Wandscheiben,<br />
deren Wirkungslinien sich nicht in einem<br />
Punkt schneiden und die nicht alle parallel<br />
angeordnet sind, sowie eine schubsteife<br />
Deckenscheibe (oder ein statisch nachgewiesener<br />
Ringbalken) erforderlich. Lage<br />
und Richtung der Wandscheiben sollten<br />
zudem so gewählt werden, dass die Verdrehung<br />
des Gebäudes um seine vertikale<br />
Achse gering bleibt. Ferner sollten Wandscheiben<br />
derart angeordnet werden, dass<br />
Zwangbeanspruchungen der Geschossdecken<br />
vermieden werden. Bild 13 zeigt einige<br />
Beispiele für günstige und ungünstige<br />
Anordnungen von Wandscheiben. Vereinbarungsgemäß<br />
nehmen dabei Wandscheiben<br />
nur Lasten in Richtung ihrer starken<br />
Achse auf, da ihre Biegesteifigkeit bei der<br />
Bemessung um die schwache Achse vernachlässigt<br />
wird. Ferner wird angenommen,<br />
dass Stützen aufgrund ihrer geringen<br />
Biegesteifigkeit ebenfalls nicht zur Aussteifung<br />
beitragen.<br />
Bild 12: Lotabweichung für den Nachweis der Gebäudeaussteifung<br />
Werden mehrere Wandscheiben schubfest<br />
miteinander verbunden (z.B. durch<br />
Aufmauerung im Verband), so entstehen<br />
17
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
L- oder U-förmige Aussteifungselemente,<br />
die sich durch höhere Steifigkeiten auszeichnen.<br />
Der Nachweis dieser Aussteifungselemente<br />
muss nach dem genaueren<br />
Berechnungsverfahren gemäß DIN 1053-<br />
100, Abschnitt 9 erfolgen. Mit dem vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren dürfen nur<br />
rechteckförmige Mauerwerksquerschnitte<br />
bemessen werden. Zusammengesetzte<br />
torsionssteife Querschnitte aus Wänden<br />
bezeichnet man als Aussteifungskerne.<br />
Bei großer Nachgiebigkeit der aussteifenden<br />
Bauteile müssen deren Formänderungen<br />
bei der Schnittgrößenermittlung<br />
berücksichtigt werden. Für vertikale Tragglieder<br />
ist nach DIN 1053-100, Abschnitt<br />
8.4 ein Nachweis nach Theorie II. Ordnung<br />
(Knicksicherheitsnachweis) erforderlich,<br />
wenn der Schnittgrößenzuwachs infolge<br />
der Tragwerksverformungen größer ist als<br />
10 % der Schnittgrößen nach Theorie I.<br />
Ordnung. Dieser Nachweis darf entfallen,<br />
wenn die lotrechten aussteifenden Bauteile<br />
in der betrachteten Richtung die folgenden<br />
Bedingungen erfüllen:<br />
(4.1)<br />
mit<br />
h ges<br />
Gebäudehöhe ab der rechnerischen<br />
Einspannebene<br />
N k<br />
Summe aller charakteristischen Vertikallasten<br />
(g k<br />
+ q k<br />
) des Gebäudes<br />
in Höhe der rechnerischen Einspannebene<br />
(γ F<br />
= 1,0)<br />
EI<br />
n<br />
Summe der Biegesteifigkeit aller lotrechten<br />
aussteifenden Bauteile im<br />
Zustand I, nach der Elastizitätstheorie,<br />
die in der betrachteten Richtung wirken<br />
Anzahl der Geschosse ab der rechnerischen<br />
Einspannebene<br />
Bei der räumlichen Steifigkeit ist darauf zu<br />
achten, dass alle tragenden und aussteifenden<br />
Wände mit den Decken kraftschlüssig<br />
verbunden sind. Nach DIN 1053-1, die<br />
für Ausführung und Konstruktionsdetails<br />
von Mauerwerk weiterhin gilt, müssen die<br />
Wandscheiben entweder durch Reibung<br />
(Stahlbetondecken) oder Zuganker (z.B.<br />
bei Holzbalkendecken) an die Deckenscheibe<br />
angeschlossen sein.<br />
Der Einsatz von Pappen und Folien ist im<br />
Allgemeinen bei KS-Mauerwerk (am Wandkopf<br />
unter den Decken) nicht erforderlich.<br />
Ausnahmen können sein: das Deckenauflager<br />
in Eckbereichen (Aufschüsseln)<br />
und/oder unter der obersten Geschossdecke.<br />
Verformungsunterschiede sind<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt 8.5 zu berücksichtigen.<br />
Mauerwerksbauten üblicher Abmessungen<br />
besitzen im Allgemeinen eine Vielzahl von<br />
aussteifenden Wandscheiben. Bei einer<br />
kraftschlüssigen Verbindung der Wände<br />
mit einer schubsteifen Deckenscheibe<br />
bildet sich gegenüber einer horizontalen<br />
Einwirkung ein formstabiles System. Ist<br />
die Scheibenwirkung der Geschossdecke<br />
nicht gewährleistet (z.B. bei Holzbalkendecken<br />
oder nicht verbundenen Fertigteildecken),<br />
verschieben sich die Wandscheiben<br />
infolge der horizontalen Einwirkungen. Da<br />
dann die erforderliche räumliche Steifigkeit<br />
nicht gegeben ist, müssen Ringanker bzw.<br />
-balken vorgesehen werden, die sich zum<br />
Beispiel mit ausbetonierten KS-U-Schalen<br />
herstellen lassen.<br />
4.2 Schnittgrößen in aussteifenden<br />
Bauteilen infolge horizontaler<br />
Einwirkungen<br />
Erfolgt die Gebäudeaussteifung durch<br />
Wandscheiben, L- oder U-Querschnitte<br />
und/oder Kerne, werden für die Schnittgrößenermittlung<br />
generell folgende idealisierenden<br />
Annahmen getroffen:<br />
Die Decken werden in Horizontalrichtung<br />
als starre Scheiben aufgefasst<br />
und übertragen die horizontalen Lasten<br />
ohne wesentliche Formänderung<br />
auf die lotrechten aussteifenden Bauteile.<br />
Verformungen der Wandscheiben infolge<br />
Querkraftbeanspruchung können in<br />
der Regel unberücksichtigt bleiben.<br />
Die auf das Gebäude einwirkenden Horizontallasten<br />
werden zunächst über die Fassade<br />
in die steifen Deckenscheiben eingeleitet<br />
und von dort auf die aussteifenden<br />
Wände abgetragen, welche die Lastweiterleitung<br />
in die Fundamente sicherstellen<br />
müssen (siehe Bild 15). Experimentelle<br />
und theoretische Forschungsergebnisse<br />
sowohl an Versuchswänden als auch mit<br />
Hilfe der Finite-Elemente-Methode weisen<br />
darauf hin, dass eine gewisse Einspannwir-<br />
Bild 14: Formstabilität durch Anordnung von Ringbalken (nach [13])<br />
18
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
kung zwischen den Decken und den Wandscheiben<br />
vorhanden ist, welche sich erheblich<br />
günstiger auf die Tragfähigkeit der aussteifenden<br />
Wandscheiben auswirken kann.<br />
In der Praxis werden dagegen stark vereinfachende<br />
Annahmen getroffen (siehe<br />
Bild 16), die zwar sehr auf der sicheren<br />
Seite liegen können, den Rechenaufwand<br />
allerdings erheblich reduzieren:<br />
gelenkige Kopplung der Deckenscheiben<br />
an die aussteifenden Bauteile<br />
Modellierung der Wandscheiben als im<br />
Fundament eingespannte Kragarme<br />
Bild 15: Lastabtrag von Horizontallasten<br />
Stützen und Wände quer zur Beanspruchungsrichtung<br />
wirken wegen ihrer im<br />
Vergleich zu den Wandscheiben geringen<br />
Biegesteifigkeit bei der Aussteifung<br />
nicht mit.<br />
Die Torsionssteifigkeit der einzelnen<br />
Wandscheiben und die Biegesteifigkeit<br />
um die schwache Achse der Wandscheiben<br />
werden vernachlässigt.<br />
Bei der Aufteilung der Horizontallasten<br />
auf die Wandscheiben unterscheidet<br />
man hinsichtlich der Anzahl der anzusetzenden<br />
Wandscheiben zwischen statisch<br />
bestimmten und statisch unbestimmten<br />
Systemen.<br />
Bild 16: Vereinfachte Modellierung der Wandscheibe als Kragarm<br />
4.2.1 Statisch bestimmte<br />
Aussteifungssysteme<br />
Bei statisch bestimmten Aussteifungssystemen<br />
mit 3 Wandscheiben und einer<br />
Deckenscheibe kann die Aufteilung der<br />
Kräfte allein über die Gleichgewichtsbedingungen<br />
erfolgen:<br />
(4.2)<br />
(4.3)<br />
(4.4)<br />
Bild 17 verdeutlicht das Vorgehen an<br />
einem einfachen Beispiel.<br />
Bild 17: Lastaufteilung bei statisch bestimmten Aussteifungssystemen<br />
4.2.2 Statisch unbestimmte<br />
Aussteifungssysteme<br />
Wenn mehr als drei Wandscheiben vorhanden<br />
sind, müssen wegen der statischen<br />
Unbestimmtheit zusätzlich die Verträglichkeitsbedingungen<br />
berücksichtigt werden,<br />
um die Lastverteilung auf die einzelnen<br />
Scheiben bestimmen zu können. Bei im<br />
Grundriss symmetrisch angeordneten<br />
Aussteifungselementen gleicher Biegesteifigkeit<br />
treten bei gleichzeitig symmet<br />
rischer Belastung nur Verschiebungen des<br />
Systems in der jeweils betrachteten Richtung<br />
auf (Translation). Die resultierende<br />
Beanspruchung infolge Translation wird<br />
dann entsprechend der Biegesteifigkeit<br />
der Einzelelemente verteilt.<br />
In vielen Fällen ist es ausreichend, die<br />
gesamten Horizontalkräfte unter Berücksichtigung<br />
der Gleichgewichtsbedingungen<br />
den Bauteilen mit großer Steifigkeit zuzuweisen.<br />
Falls erforderlich, dürfen nach DIN 1053-<br />
100, Abschnitt 8.4 bis zu 15 % des jeweils<br />
ermittelten horizontalen Kraftanteiles einer<br />
Wand auf andere Wände umverteilt<br />
werden, wodurch der Steifigkeitsverlust<br />
infolge von Rissbildung berücksichtigt<br />
wird.<br />
19
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
4.3 Schnittgrößen infolge vertikaler<br />
Lasten auf tragende Bauteile<br />
Generell sind die Schnittgrößen für die<br />
maßgebenden Lastfälle, die während des<br />
Errichtens und der Nutzung auftreten, unter<br />
Berücksichtigung der Teilsicherheitsund<br />
Kombinationsbeiwerte sowie der<br />
ungünstigsten Anordnung der Nutzlasten<br />
zu berechnen. Die Bestimmung der auf<br />
die Wand wirkenden Normalkräfte und<br />
Biegemomente infolge Eigenlasten und<br />
Nutzlasten und erfolgt dabei auf der Grundlage<br />
der technischen Biegelehre, wobei<br />
DIN 1053-100 im vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
starke Vereinfachungen<br />
bei der Schnittgrößenermittlung zulässt,<br />
wenn gewisse Randbedingungen eingehalten<br />
werden. Der wesentliche Vorteil<br />
des vereinfachten Berechnungsverfahrens<br />
besteht darin, dass die Einspannung der<br />
Decken in die Wände und die daraus resultierenden<br />
Knotenmomente nicht explizit<br />
berechnet werden müssen. Bei Anwendung<br />
des genaueren Berechnungsverfahrens<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt 9 ist demgegenüber<br />
eine aufwendige wirklichkeitsnähere<br />
Bestimmung der einwirkenden<br />
Schnittgrößen erforderlich, um die höheren<br />
Querschnittstragfähigkeiten ausnutzen zu<br />
können. Gewisse Vereinfachungen sind<br />
auch im genaueren Berechnungsverfahren<br />
bei bestimmten Randbedingungen zulässig<br />
(z.B. die so genannte 5-%-Regel).<br />
1 2 3 4 5<br />
Auflager Lage im System Berücksichtigung der Durchlaufwirkung<br />
1 und 5 Außenwand NEIN<br />
2 und 4 Erste Innenwand JA<br />
3 Innenwand JA, wenn l 2<br />
< 0,7 · l 3<br />
Bild 18: Ermittlung der Deckenauflagerkräfte bei einachsig gespannten Decken nach DIN 1053-100, Abschnitt<br />
8.2.1<br />
Bei der Ermittlung der Stützkräfte, die<br />
von einachsig gespannten Platten- und<br />
Rippendecken sowie von Balken und Plattenbalken<br />
auf das Mauerwerk übertragen<br />
werden, ist die Durchlaufwirkung bei der<br />
ersten Innenstütze stets und bei den übrigen<br />
Innenstützen dann zu berücksichtigen,<br />
wenn das Verhältnis benachbarter<br />
Stützweiten kleiner als 0,7 ist. Alle übrigen<br />
Stützkräfte dürfen ohne Berücksichtigung<br />
einer Durchlaufwirkung unter der Annahme<br />
berechnet werden, dass die Tragstrukturen<br />
über allen Innenstützen gelenkig verbunden<br />
sind.<br />
Tragende Wände unter einachsig gespannten<br />
Decken, die parallel zur Deckenspannrichtung<br />
verlaufen, sind mit einem<br />
Deckenstreifen angemessener Breite zu<br />
belasten, um einen möglichen Lastabtrag<br />
in Querrichtung zu berücksichtigen (siehe<br />
Bild 19).<br />
Die Auflagerkräfte aus zweiachsig gespannten<br />
Decken sind der Deckenberechnung<br />
zu entnehmen, oder können überschlägig<br />
aus den Einflussflächen nach<br />
Bild 20 ermittelt werden. Zweiachsig ge<br />
Bild 19: Lastermittlung für eine Wand, die parallel zu<br />
einachsig gespannten Decken verläuft – a) Grundriss<br />
mit Einflussflächen, b) Breite des Ersatzstreifens für<br />
die Wandbelastung<br />
spannte Decken tragen den Hauptteil ihre<br />
Belastung über die kurze Spannweite ab.<br />
4.4 Aussteifung tragender Wände<br />
Bei schlanken Mauerwerkswänden kann<br />
neben dem Überschreiten der Querschnittstragfähigkeit<br />
ein Spannungsversagen<br />
nach Theorie II. Ordnung (Knicken) für die<br />
Bemessung maßgebend sein. Die bezogene<br />
Wandschlankheit (Knicklänge h k<br />
/ Wanddicke<br />
d) einer Mauerwerkswand ist ein<br />
Maß für ihre Knickgefahr und neben der<br />
Geschosshöhe auch davon abhängig, ob<br />
und wie die Wand an ihren Rändern durch<br />
Deckenscheiben und/oder Querwände gehalten<br />
ist. Je nach Anzahl der rechtwinklig<br />
zur Wandebene unverschieblich gehaltenen<br />
Ränder unterscheidet man zwischen<br />
zwei-, drei-, und vierseitig gehaltenen sowie<br />
frei stehenden Wänden.<br />
Bild 20: Lastermittlung für Wände bei zweiachsig<br />
gespannten Decken – a) Grundriss mit Einfluss-flächen,<br />
b) Belastung der Wand in Achse A<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Wände werden im Regelfall<br />
zweiseitig gehalten bemessen.<br />
Nur bei sehr ungünstigen Lastfällen<br />
ist ggf. der Ansatz weiterer (seitlicher)<br />
Halterungen erforderlich.<br />
Überschreiten die Abstände der aussteifenden<br />
Querwände ein gewisses Maß, so<br />
geht ihre aussteifende Wirkung verloren.<br />
Daher ist eine Begrenzung dieser Abstände<br />
zur Sicherstellung einer zweiachsigen<br />
Tragwirkung erforderlich (siehe Bild 21):<br />
b‘ 15 · d bei dreiseitig gehaltenen<br />
Wänden<br />
b 30 · d bei vierseitig gehaltenen<br />
Wänden<br />
20
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
beidseitig angeordnete Querwand einseitig angeordnete Querwand<br />
Bild 21: Einfluss der Wandbreite auf die Halterung<br />
Die aussteifenden Wände müssen darüber<br />
hinaus folgende Anforderungen erfüllen:<br />
Wandlänge l w<br />
1/5 · h s<br />
(h s<br />
= lichte<br />
Geschosshöhe)<br />
Mindestdicke der aussteifenden Wände<br />
1/3 der Dicke der auszusteifenden<br />
Wand, mindestens aber 11,5 cm<br />
Im Bereich von Tür- und Fensteröffnungen<br />
gelten für die Länge der aussteifenden<br />
Wände die Bedingungen<br />
nach Bild 22 c, d<br />
Sollen Wände durch Querwände ausgesteift<br />
werden, so darf nach DIN 1053-<br />
100, Abschnitt 8.7.1 eine unverschiebliche<br />
Halterung nur dann angenommen<br />
werden, wenn:<br />
die Wände aus Baustoffen gleichen<br />
Verformungsverhaltens bestehen und<br />
gleichzeitig im Verband hochgeführt<br />
werden oder<br />
die zug- und druckfeste Verbindung<br />
durch andere Maßnahmen gesichert<br />
ist. Unter diesen anderen Maßnahmen<br />
ist z.B. der Wandanschluss in Stumpfstoßtechnik<br />
zu verstehen.<br />
Querwand mit einer Öffnung<br />
Bild 22: Bedingungen für aussteifende Wände<br />
Querwand mit zwei Öffnungen<br />
Stumpf gestoßene Wände sind als zweiseitig<br />
gehalten zu bemessen. Falls in<br />
Ausnahmefällen die auszusteifende Wand<br />
Bild 23: KS-Stumpfstoßtechnik, Regelausführung bei Annahme einer drei- oder vierseitigen Halterung der<br />
tragenden Wand (Schichthöhe 25 cm)<br />
21
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
drei- oder vierseitig gehalten bemessen<br />
werden soll, ist die in Bild 23 angegebene<br />
Regelausführung zu beachten. Ein genauer<br />
Nachweis ist möglich [14]. KS XL-Mauerwerk<br />
ist jedoch grundsätzlich als zweiseitig<br />
gehalten zu bemessen. Dies stellt aufgrund<br />
der höheren Druckfestigkeiten von<br />
KS XL kein Problem dar. Beim Bauen in<br />
erdbebengefährdeten Gebieten ist örtlich<br />
zu klären, ob ein Stumpfstoß ohne rechnerischen<br />
Nachweis zulässig ist.<br />
Grundsätzlich können alle Wandanschlüsse<br />
stumpf gestoßen werden. Es wird jedoch<br />
empfohlen, die Außenecken von<br />
Kelleraußenwänden – auch unter Annahme<br />
zweiseitiger Halterung – aus konstruktiven<br />
Gründen immer miteinander zu verzahnen.<br />
Alle übrigen Wandanschlüsse (auch Außenecken<br />
von Wänden ohne Erddruck) können<br />
stumpf gestoßen werden.<br />
5. BEMESSUNG NACH DEM VEREINFACH-<br />
TEN BERECHNUNGSVERFAHREN<br />
5.1 Allgemeines und<br />
Anwendungsgrenzen<br />
Grundlage jeder Tragwerksbemessung ist<br />
es, die Einwirkungen, die auf ein Bauwerk<br />
und seine Bauteile wirken, wirklichkeitsnah<br />
zu erfassen und deren sicheren Abtrag in<br />
den Baugrund nachzuweisen. Dabei ist<br />
je nach Beanspruchungsart der Wände<br />
zwischen Platten- und Scheibenbeanspruchung<br />
zu unterscheiden. Einwirkungen in<br />
Richtung der Wandebene erzeugen eine<br />
Scheibenbeanspruchung, wohingegen Einwirkungen<br />
quer zur Mittelfläche zu einer<br />
Plattenbeanspruchung führen.<br />
Für die Bemessung von Mauerwerkswänden<br />
stehen innerhalb von DIN 1053-100<br />
zwei Berechnungsverfahren zur Verfügung:<br />
das vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt 8<br />
das genauere Berechnungsverfahren<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt 9<br />
Die Grundlagen beider Berechnungsverfahren<br />
sind identisch. Die gleichzeitige<br />
Verwendung beider Berechnungsverfahren<br />
in einem Bauteil ist zulässig. Zum Beispiel<br />
kann der Nachweis für eine zentrische<br />
Druckbeanspruchung einer Wand nach<br />
dem vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
erfolgen, während der Nachweis der<br />
Querkrafttragfähigkeit derselben Wand unter<br />
Zuhilfenahme des genaueren Berechnungsverfahrens<br />
durchgeführt wird.<br />
Bild 24: Beanspruchung von Mauerwerkswänden<br />
Das genauere Berechnungsverfahren nach<br />
DIN 1053-100, Abschnitt 9 hat gegenüber<br />
dem vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
zwei wesentliche Vorteile. Zum einen kann<br />
es auch angewendet werden, wenn die<br />
Randbedingungen zur Anwendung des vereinfachten<br />
Berechnungsverfahrens nicht<br />
eingehalten sind, zum anderen können<br />
teilweise erheblich höhere rechnerische<br />
Tragfähigkeiten bei Biegebeanspruchung<br />
(hier insbesondere bei schlanken Wänden,<br />
z.B. [15]) und Querkraftbeanspruchung<br />
[16] erzielt werden. Demgegenüber<br />
steht allerdings eine ggf. recht aufwändige<br />
Schnittgrößenermittlung, da sowohl die Berechnung<br />
der Knotenmomente als auch die<br />
rechnerische Berücksichtigung von Windlasten<br />
erforderlich ist. Allerdings dürfen<br />
Momente aus Windlasten rechtwinklig zur<br />
Wandebene im Regelfall bis zu einer Höhe<br />
von 20 m über Gelände vernachlässigt<br />
werden, wenn die Wanddicke 24 cm und<br />
die lichte Geschosshöhe 3,0 m sind. In<br />
Wandebene sind die Windlasten jedoch<br />
stets zu berücksichtigen.<br />
Das vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt 8 ermöglicht<br />
den statischen Nachweis eines Großteils<br />
aller im Mauerwerksbau auftretenden<br />
Problemstellungen innerhalb kürzester Zeit<br />
und ohne großen Aufwand. Wesentlicher<br />
Vorteil des vereinfachten Berechnungsverfahrens<br />
ist, dass die auf die Wand einwirkenden<br />
Biegebeanspruchungen aus<br />
Lastexzentrizität und Windeinwirkungen in<br />
stark vereinfachter Form bei der Bemessung<br />
Berücksichtigung finden, so dass auf<br />
die Ermittlung dieser Einwirkungen verzichtet<br />
werden kann.<br />
Bei der Bemessung nach dem vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren werden folgende<br />
Vereinfachungen getroffen:<br />
Die Einspannung zwischen Wand und<br />
Decke wird nicht gesondert ermittelt;<br />
die hieraus entstehenden Momente<br />
und Lastexzentrizitäten werden pauschal<br />
über Abminderungsfaktoren der<br />
zulässigen Traglast und den Sicherheitsbeiwert<br />
erfasst.<br />
Für die Bestimmung der Tragfähigkeit<br />
unter zentrischer oder exzentrischer<br />
Normalkraftbeanspruchung wird zunächst<br />
von der Querschnittstragfähigkeit<br />
(h k<br />
/d = 0) ausgegangen. Die<br />
Traglastabminderungen infolge des<br />
Einflusses der Verformung (Theorie II.<br />
Ordnung) werden näherungsweise über<br />
eine Abminderung der Querschnittstragfähigkeit<br />
berücksichtigt.<br />
Unplanmäßige Lastexzentrizitäten<br />
(Imperfektionen) sowie Windlasten<br />
auf Außenwände brauchen nicht betrachtet<br />
werden, da die entstehenden<br />
Zusatzbeanspruchungen bereits über<br />
das Berechnungsmodell und den Sicherheitsbeiwert<br />
abgedeckt sind. Bei<br />
größeren planmäßigen Lastexzentrizitäten<br />
muss der Tragfähigkeitsnachweis<br />
unbedingt mit dem genaueren Berechnungsverfahren<br />
geführt werden.<br />
22
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Aufgrund der genannten Vereinfachungen<br />
ist die Anwendung des vereinfachten Berechnungsverfahrens<br />
nur unter bestimmten<br />
Randbedingungen zulässig. Ist eine<br />
dieser Bedingungen nicht erfüllt, so ist<br />
eine genauere Berechnung nach DIN<br />
1053-100, Abschnitt 9 zwingend erforderlich.<br />
Die zur Anwendung des vereinfachten<br />
Berechnungsverfahrens notwendigen<br />
Randbedingungen lauten:<br />
Die Nutzlast auf den Decken darf höchstens<br />
q k<br />
= 5,0 kN/m² betragen.<br />
Diese Begrenzung erfolgt, um zu große<br />
Lastexzentrizitäten mit entsprechend<br />
hoher Kantenpressung bei feldweise<br />
wechselnden Laststellungen zu vermeiden.<br />
Die Deckenstützweite darf höchstens<br />
l = 6,0 m betragen.<br />
Bei größeren Stützweiten treten infolge<br />
der Einspannungen der Decken in den<br />
Wänden erhöhte Kantenpressungen<br />
gegenüber einer zentrischen Belastung<br />
auf, die über die im vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren beinhalteten<br />
Traglastminderungen nicht mehr abgedeckt<br />
sind. Bei zweiachsig gespannten<br />
Decken darf für die Länge l die kürzere<br />
der beiden Stützweiten angesetzt werden.<br />
Begrenzung der maximalen Geschosshöhe.<br />
Diese Bedingung begrenzt mögliche Zusatzmomente<br />
aus Windeinwirkungen<br />
und infolge der Theorie II. Ordnung.<br />
Tafel 22: Voraussetzungen für die Anwendung des vereinfachten Berechnungsverfahrens gemäß DIN 1053-100,<br />
Abschnitt 8<br />
Bauteil<br />
Innenwände<br />
einschalige<br />
Außenwände<br />
Tragschale<br />
zweischaliger<br />
Außenwände und<br />
zweischalige<br />
Haustrennwände<br />
Wanddicke<br />
d<br />
[cm]<br />
11,5<br />
< 24<br />
24<br />
lichte Geschosshöhe<br />
h s<br />
[m]<br />
2,75<br />
keine<br />
Einschränkung<br />
Nutzlast<br />
der Decke 3)<br />
q k<br />
[kN/m 2 ]<br />
5,0<br />
Gebäudehöhe<br />
/<br />
Geschosszahl<br />
1)<br />
20 m 1)<br />
11,5<br />
2)<br />
< 17,5 4) 2,75<br />
17,5 4)<br />
< 24 20 m 1)<br />
24<br />
12 · d<br />
11,5<br />
< 17,5 4) 2,75<br />
3,0<br />
inkl. Trennwandzuschlag<br />
aussteifende<br />
Querwände<br />
Abstand e q<br />
[m]<br />
keine<br />
Einschränkung<br />
e q<br />
4,5<br />
Randabstand<br />
von einer<br />
Öffnung<br />
e 2,0<br />
2 Vollgeschosse<br />
+ ausgebautes<br />
Dachgeschoss<br />
17,5 4)<br />
< 24 5,0 20 m 1) keine<br />
Einschränkung<br />
24 12 · d<br />
1)<br />
Bei geneigten Dächern Mittel zwischen First- und Traufhöhe.<br />
2)<br />
Nur für eingeschossige Garagen und vergleichbare Bauwerke, die nicht dem dauernden Aufenthalt von<br />
Menschen dienen.<br />
3)<br />
Deckenstützweite l 6,0 m, sofern nicht die Biegemomente aus Deckendrehwinkel durch konstruktive<br />
Maßnahmen begrenzt werden.<br />
4)<br />
15 cm entsprechend [17] und allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für Mauerwerk aus großformatigen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en (KS XL)<br />
Die Gebäudehöhe über Gelände darf<br />
höchstens 20 m betragen. Bei geneigten<br />
Dächern gilt als Gebäudehöhe<br />
das Mittel von First- und Traufhöhe.<br />
Bei Gebäudehöhen 20 m darf die<br />
senkrecht zur Wandebene wirkende<br />
Windlast bei der Bemessung der Außenwände<br />
vernachlässigt werden.<br />
Festlegung der Mindestwanddicke<br />
nach Tafel 22 in Abhängigkeit von der<br />
Wandart, der Geschosshöhe sowie der<br />
Verkehrslast.<br />
Durch diese Forderung werden die Auswirkungen<br />
nicht berücksichtigter Biegemomente<br />
aus Wind, Lastexzentrizität<br />
und Theorie II. Ordnung begrenzt.<br />
Bild 25: Vorraussetzungen für die Anwendung des vereinfachten Berechnungsverfahrens gemäß DIN 1053-100,<br />
Abschnitt 8 ‐ a) Innenwände, b) Tragschale von zweischaligen Außenwänden, c) einschalige Außenwände, d)<br />
zweischalige Haustrennwände<br />
Bild 25: Voraussetzungen für die Anwendung des vereinfachten Berechnungsverfahrens gemäß DIN 1053-100, Abschnitt 8<br />
23
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
5.2 Knicklänge von Mauerwerkswänden<br />
Für den Knicksicherheitsnachweis von<br />
Druckstäben ist es im Allgemeinen üblich,<br />
die Lagerungsbedingungen an den<br />
Stabenden über die Knicklänge h k<br />
zu erfassen<br />
und damit das Knickproblem auf<br />
den so genannten Eulerfall II des gelenkig<br />
gelagerten Ersatzstabes zurückzuführen.<br />
Dieses Prinzip lässt sich auch auf mehrseitig<br />
gehaltene Wände übertragen. Da<br />
im Mauerwerksbau das Ausknicken der<br />
Wände im Allgemeinen nur zwischen den<br />
Geschossdecken erfolgen kann, genügt es,<br />
dem Knicksicherheitsnachweis die lichte<br />
Geschosshöhe h s<br />
zwischen den Decken<br />
zugrunde zu legen.<br />
Bei zweiseitig gehaltenen Wänden beträgt<br />
die Knicklänge im Regelfall:<br />
Tafel 23: Knicklängenbeiwert für zweiseitig gehaltene Mauerwerkswände im vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren<br />
Wanddicke d<br />
[cm]<br />
β<br />
[–]<br />
Mindestauflagertiefe a<br />
[cm]<br />
d 17,5 0,75 d<br />
17,5 < d 25 0,90 d<br />
d > 25 1,00 17,5<br />
in den entsprechenden bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen.<br />
Für dreiseitig gehaltene Wände gilt:<br />
(5.1)<br />
Ist die Wand in flächig aufgelagerte Massivdecken<br />
eingespannt, so kann bei Anwendung<br />
des vereinfachten Berechnungsverfahrens<br />
die Einspannwirkung der Decke in<br />
Abhängigkeit von der Auflagertiefe und der<br />
Wanddicke nach Tafel 23 durch die Abminderung<br />
der Knicklänge erfasst werden:<br />
(5.2)<br />
Als flächig aufgelagerte Massivdecken in<br />
diesem Sinn gelten auch Stahlbetonbalken-<br />
und Rippendecken nach DIN 1045-1<br />
mit Zwischenbauteilen, bei denen die Auflagerung<br />
durch Randbalken erfolgt (siehe<br />
Bild 26).<br />
Die Berechnung der Knicklänge von dreiund<br />
vierseitig gehaltenen Wänden kann mit<br />
Hilfe der Gleichungen (5.3) und (5.4) er<br />
Bild 27: Abstände der aussteifenden Wände bei dreiund<br />
vierseitig gehaltenen Wänden<br />
folgen. In Tafel 24 sind diese Gleichungen<br />
für verschiedene lichte Geschosshöhen<br />
ausgewertet. Überschreitet der Abstand<br />
der aussteifenden Wände den zulässigen<br />
Grenzwert (b bzw. b‘), muss die Wand als<br />
rechnerisch zweiseitig gehalten nachgewiesen<br />
werden. Für großformatige <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
mit reduzierten Überbindemaßen<br />
(ü < 0,4 ∙ h) sollte auf den Ansatz<br />
einer mehrseitigen Halterung verzichtet<br />
werden. Die von DIN 1053-100 abweichenden<br />
Regelungen zur Berechnung der<br />
Knicklänge in solchen Fällen finden sich<br />
Für vierseitig gehaltene Wände gilt:<br />
(5.3)<br />
(5.4)<br />
b, b‘ Abstand des freien Randes von der<br />
Mitte der aussteifenden Wand bzw.<br />
Mittenabstand der aussteifenden<br />
Wand nach Bild 27<br />
β Abminderungsfaktor der Knicklänge<br />
wie bei zweiseitig gehaltenen Wänden<br />
Bild 26: Einspannwirkung von Geschossdecken und deren Auswirkung auf die Knicklänge<br />
24
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Tafel 24: Knicklängen h k<br />
für dreiseitig und vierseitig gehaltene Wände mit flächig aufgelagerten Massivdecken (a ≥ d bzw. a ≥ 17,5 cm) in Abhängigkeit vom Abstand b<br />
der aussteifenden Wände bzw. vom Randabstand b‘ und der Dicke d der auszusteifenden Wand<br />
Lichte Geschosshöhe h s<br />
= 2,25 m<br />
Dreiseitig gehaltene Wand<br />
Vierseitig gehaltene Wand<br />
Wanddicke [mm] b’ b<br />
Wanddicke [mm]<br />
240 175 150 115 [m] [m] 115 150 175 240<br />
0,97 0,97 0,96 0,96 0,65 2,00 1,00 1,00 1,00 1,00<br />
1,13 1,12 1,08 1,08 0,75 2,25 1,08 1,08 1,12 1,13<br />
1,27 1,24 1,17 1,17 0,85 2,50 1,16 1,16 1,22 1,24<br />
1,39 1,35 1,25 1,25 0,95 2,75 1,23 1,23 1,31 1,35<br />
1,49 1,43 1,31 1,31 1,05 3,00 1,28 1,28 1,39 1,44<br />
1,58 1,51 1,36 1,36 1,15 3,25 1,33 1,33 1,46 1,52<br />
1,65 1,57 1,40 1,40 1,25 3,45 1,36 1,36 1,51 1,58<br />
1,75 1,64 1,45 1,45 1,40 3,60 1,38 1,54 1,62<br />
1,84 1,72 1,50 1,50 1,60 3,80 1,41 1,58 1,67<br />
1,89 1,76 1,53 1,53 1,725 4,00 1,43 1,61 1,71<br />
1,92 1,78 1,54 1,80 4,25 1,46 1,65 1,76<br />
1,97 1,82 1,56 2,00 4,50 1,48 1,68 1,80<br />
2,03 1,86 1,59 2,25 4,75 1,71 1,84<br />
2,05 1,88 2,40 5,00 1,74 1,87<br />
2,06 1,89 2,50 5,25 1,76 1,90<br />
2,08 1,90 2,625 5,50<br />
1,93<br />
2,10<br />
2,80 6,00 1,97<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
2,12 3,00 6,50<br />
gehalten<br />
gehalten<br />
2,01<br />
2,16 3,60 7,20 2,05<br />
> 3,60 > 7,20<br />
Lichte Geschosshöhe h s<br />
= 2,50 m<br />
Dreiseitig gehaltene Wand<br />
Vierseitig gehaltene Wand<br />
Wanddicke [mm] b’ b<br />
Wanddicke [mm]<br />
240 175 150 115 [m] [m] 115 150 175 240<br />
0,95 0,97 0,97 0,97 0,65 2,00 1,00 1,00 1,00 1,00<br />
1,12 1,13 1,11 1,11 0,75 2,25 1,13 1,13 1,13 1,13<br />
1,27 1,27 1,22 1,22 0,85 2,50 1,20 1,20 1,24 1,25<br />
1,41 1,39 1,31 1,31 0,95 2,75 1,28 1,28 1,35 1,37<br />
1,53 1,49 1,38 1,38 1,05 3,00 1,35 1,35 1,44 1,48<br />
1,64 1,58 1,45 1,45 1,15 3,25 1,41 1,41 1,52 1,57<br />
1,73 1,65 1,50 1,50 1,25 3,45 1,45 1,45 1,58 1,64<br />
1,85 1,75 1,56 1,56 1,40 3,60 1,47 1,62 1,69<br />
1,97 1,84 1,63 1,63 1,60 3,80 1,51 1,67 1,74<br />
2,03 1,89 1,66 1,66 1,725 4,00 1,54 1,71 1,80<br />
2,06 1,92 1,67 1,80 4,25 1,57 1,76 1,86<br />
2,13 1,97 1,71 2,00 4,50 1,60 1,80 1,91<br />
2,20 2,03 1,74 2,25 4,75 1,84 1,96<br />
2,23 2,05 2,40 5,00 1,87 2,00<br />
2,25 2,06 2,50 5,25 1,90 2,04<br />
2,27 2,08 2,625 5,50<br />
2,07<br />
2,30<br />
2,80 6,00 2,13<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
2,32 3,00 6,50<br />
gehalten<br />
gehalten<br />
2,18<br />
2,37 3,60 7,20 2,23<br />
> 3,60 > 7,20<br />
Lichte Geschosshöhe h s<br />
= 2,75 m<br />
Dreiseitig gehaltene Wand<br />
Vierseitig gehaltene Wand<br />
Wanddicke [mm] b’ b<br />
Wanddicke [mm]<br />
240 175 150 115 [m] [m] 115 150 175 240<br />
0,92 0,95 0,97 0,97 0,65 2,00 1,00 1,00 1,00 1,00<br />
1,10 1,12 1,12 1,12 0,75 2,25 1,13 1,13 1,13 1,13<br />
1,27 1,27 1,25 1,25 0,85 2,50 1,25 1,25 1,25 1,25<br />
1,42 1,41 1,35 1,35 0,95 2,75 1,32 1,32 1,37 1,38<br />
1,56 1,53 1,44 1,44 1,05 3,00 1,40 1,40 1,47 1,49<br />
1,68 1,63 1,52 1,52 1,15 3,25 1,47 1,47 1,57 1,60<br />
1,79 1,72 1,58 1,58 1,25 3,45 1,52 1,52 1,63 1,68<br />
1,92 1,84 1,66 1,66 1,40 3,60 1,55 1,68 1,74<br />
2,07 1,96 1,74 1,74 1,60 3,80 1,59 1,74 1,80<br />
2,14 2,01 1,78 1,78 1,725 4,00 1,63 1,79 1,87<br />
2,18 2,05 1,80 1,80 4,25 1,67 1,85 1,94<br />
2,27 2,12 1,84 2,00 4,50 1,70 1,90 2,00<br />
2,36 2,18 1,89 2,25 4,75 1,95 2,06<br />
2,40 2,21 2,40 5,00 1,99 2,11<br />
2,42 2,23 2,50 5,25 2,02 2,16<br />
2,45 2,25 2,625 5,50<br />
2,20<br />
2,48<br />
2,80 6,00 2,27<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
2,52 3,00 6,50<br />
gehalten<br />
gehalten<br />
2,33<br />
2,58 3,60 7,20 2,40<br />
> 3,60 > 7,20<br />
Lichte Geschosshöhe h s<br />
= 2,88 m<br />
Dreiseitig gehaltene Wand<br />
Vierseitig gehaltene Wand<br />
Wanddicke [mm] b’ b<br />
Wanddicke [mm]<br />
240 175 150 115 [m] [m] 115 150 175 240<br />
0,91 0,94 0,97 0,97 0,65 2,00 1,00 1,00 1,00 1,00<br />
1,09 1,11 1,12 1,12 0,75 2,25 1,13 1,13 1,13 1,13<br />
1,27 1,27 1,26 1,26 0,85 2,50 1,25 1,25 1,25 1,25<br />
1,42 1,42 1,37 1,37 0,95 2,75 1,38 1,38 1,38 1,38<br />
1,57 1,55 1,47 1,47 1,05 3,00 1,42 1,42 1,48 1,50<br />
1,70 1,66 1,55 1,55 1,15 3,25 1,50 1,50 1,58 1,61<br />
1,81 1,75 1,62 1,62 1,25 3,45 1,55 1,55 1,66 1,70<br />
1,96 1,88 1,71 1,71 1,40 3,60 1,59 1,71 1,76<br />
2,12 2,01 1,80 1,80 1,60 3,80 1,63 1,77 1,83<br />
2,20 2,07 1,84 1,84 1,725 4,00 1,67 1,83 1,90<br />
2,24 2,11 1,86 1,80 4,25 1,72 1,89 1,97<br />
2,34 2,18 1,91 2,00 4,50 1,76 1,95 2,04<br />
2,44 2,26 1,96 2,25 4,75 2,00 2,11<br />
2,48 2,29 2,40 5,00 2,04 2,16<br />
2,51 2,32 2,50 5,25 2,08 2,21<br />
2,54 2,34 2,625 5,50<br />
2,26<br />
2,58<br />
2,80 6,00 2,34<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
rechnerisch zweiseitig<br />
2,61 3,00 6,50<br />
gehalten<br />
gehalten<br />
2,41<br />
2,69 3,60 7,20 2,48<br />
> 3,60 > 7,20<br />
25
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
5.3 Nachweis bei zentrischer und exzentrischer<br />
Druckbeanspruchung<br />
5.3.1 Grundlagen der Bemessung<br />
Die Tragfähigkeit von Wänden und Pfeilern<br />
bei zentrischer und exzentrischer<br />
(vertikaler) Druckbeanspruchung gilt nach<br />
DIN 1053-100, Abschnitt 8.9.1 als nachgewiesen,<br />
wenn die einwirkende Bemessungsnormalkraft<br />
N Ed<br />
den Bemessungswert<br />
der aufnehmbaren Normalkraft N Rd<br />
nicht überschreitet:<br />
Tafel 25: Bemessungswerte der Druckfestigkeit f d<br />
= η · f k<br />
/γ M<br />
für Wände (η = 0,85; γ M<br />
= 1,5)<br />
Steinfestig- Mörtelgruppe (Normalmörtel) Dünnbettmörtel für Plansteine<br />
keitsklasse II IIa III IIIa Vollsteine Lochsteine<br />
[N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ]<br />
[N/mm 2 ]<br />
10 1,93 2,49 2,83 - 3,74 2,83<br />
12 2,10 2,83 3,17 3,40 3,91 3,17<br />
16 2,49 3,12 3,74 4,36 4,82 3,74<br />
20 2,83 3,40 4,25 5,33 5,67 4,25<br />
28 3,17 4,08 5,33 6,23 6,57 4,25<br />
(5.5)<br />
Der Ermittlung der Bemessungsnormalkraft<br />
N Ed<br />
erfolgt unter Berücksichtigung<br />
der Einwirkungen und des Sicherheitskonzeptes.<br />
Im Allgemeinen genügt der<br />
Ansatz:<br />
(5.6)<br />
Vereinfachend darf in Hochbauten mit<br />
Decken aus Stahlbeton, die mit charakteristischen<br />
Nutzlasten von maximal<br />
2,5 kN/m 2 belastet sind, angesetzt werden:<br />
(5.7)<br />
Abminderungsfaktor<br />
Bild 28: Ansatz des Spannungsblocks und Abminderungsfaktor Φ 1<br />
bei Scheibenbeanspruchung<br />
Für den Fall, dass eine exzentrische Normalkraftbeanspruchung<br />
nachgewiesen<br />
werden muss, z.B. bei Aussteifungsscheiben,<br />
ist zusätzlich die Lastfallkombination<br />
M Ed,max<br />
N Ed,min<br />
zu untersuchen. N Ed,min<br />
ergibt<br />
sich in diesem Fall aus:<br />
(5.8)<br />
Der Bemessungswert der aufnehmbaren<br />
Normalkraft N Rd<br />
wird auf Grundlage eines<br />
rechteckigen Spannungsblocks ermittelt,<br />
dessen Schwerpunkt mit dem Angriffspunkt<br />
der Lastresultierenden übereinstimmt. Die<br />
Abminderung der Traglast infolge Knicken<br />
und/oder Lastexzentrizitäten erfolgt dabei<br />
über den Abminderungsfaktor Φ:<br />
(5.9)<br />
Φ: Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung<br />
der Wandschlankheit oder von<br />
Lastexzentrizitäten in Abhängigkeit von<br />
der Beanspruchungsart und der Nachweisstelle<br />
Φ = Φ (Φ 1<br />
, Φ 2<br />
, Φ 3<br />
), siehe<br />
Bild 31.<br />
A: Gesamtfläche des Querschnitts. Mindestquerschnittsfläche<br />
A min<br />
= 400 cm²<br />
f d<br />
: Bemessungswert der Druckfestigkeit<br />
des Mauerwerks. Für Wände unter<br />
üblichen Einwirkungen kann f d<br />
nach<br />
Tafel 25 verwendet werden.<br />
5.3.2 Abminderungsfaktor Φ 1<br />
für<br />
überwiegende Biegebeanspruchung<br />
Der Abminderungsfaktor Φ 1<br />
berücksichtigt<br />
die Traglastabminderung infolge der auf<br />
die Querschnittslänge l bezogenen Exzentrizität<br />
e der resultierenden Einwirkung in<br />
Wandscheibenrichtung (z.B. bei Einwirkungen<br />
infolge Wind oder Erdbeben) unter<br />
Zugrundelegung eines Spannungsblocks<br />
(siehe Bild 28). Einflüsse nach Theorie II.<br />
Ordnung (Knicken) werden durch Φ 1<br />
nicht<br />
erfasst. Mit zunehmender Exzentrizität<br />
e = M Ed<br />
/N Ed<br />
reduziert sich die überdrückte<br />
Querschnittsfläche und dementsprechend<br />
die aufnehmbare Normalkraft, wie Bild 28<br />
darstellt.<br />
(5.10)<br />
5.3.3 Abminderungsfaktor Φ 2<br />
zur<br />
Berücksichtigung des Einflusses der<br />
Wandschlankheit<br />
Der Abminderungsfaktor Φ 2<br />
dient zur Berücksichtigung<br />
des Schlankheitseinflusses<br />
(Momente nach Theorie II. Ordnung). Er<br />
entspricht in seiner Wirkung dem Abminderungsfaktor<br />
k 2<br />
nach DIN 1053-1. Schlankheiten<br />
h k<br />
/d > 25 sind unzulässig:<br />
(5.11)<br />
Bild 29 zeigt den Verlauf der Traglastminderung<br />
von Mauerwerkswänden in Abhängigkeit<br />
der Schlankheit.<br />
Eine sehr wichtige Vorraussetzung bei<br />
Anwendung des Abminderungsfaktors<br />
Φ 2<br />
ist, dass in halber Geschosshöhe nur<br />
geringe Biegemomente aus Knotenmomenten<br />
infolge Deckeneinspannung und<br />
aus Windlasten vorhanden sind. Greifen<br />
größere horizontale Lasten (z.B. infolge<br />
Fahrzeuganprall oder Menschengedränge)<br />
an oder werden vertikale Lasten am Wandkopf<br />
mit größerer planmäßiger Exzentrizität<br />
(um die schwache Achse) eingeleitet, ist<br />
der Knicksicherheitsnachweis stets mit<br />
dem genaueren Berechnungsverfahren<br />
zu führen.<br />
5.3.4 Abminderungsfaktor Φ 3<br />
zur<br />
Berücksichtigung des Einflusses der<br />
Deckenverdrehung<br />
Bei der Bestimmung der aufnehmbaren<br />
Normalkraft wird im vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
von einem annähernd<br />
zentrischen Lastangriff am Wandkopf<br />
ausgegangen. Der Abminderungsfaktor<br />
Φ 3<br />
berücksichtigt eine exzentrische Lasteinleitung<br />
infolge einer Deckenverformung<br />
bei Endauflagern auf Außen- oder Innenwänden<br />
und wird in Abhängigkeit von der<br />
Deckenstützweite l und der charakteristischen<br />
Mauerwerksdruckfestigkeit f k<br />
be<br />
26
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Abminderungsfaktor<br />
nach Theorie II. Ordnung, werden – solange<br />
man die Anwendungsgrenzen des vereinfachten<br />
Berechnungsverfahrens einhält<br />
– durch die Abminderungsfaktoren Φ 2<br />
und<br />
Φ 3<br />
erfasst. Daher ergibt sich für die Wandbemessung<br />
der maßgebende Wert für den<br />
Abminderungsfaktor Φ bei annähernd gleicher<br />
Normalkraftbeanspruchung über die<br />
Wandhöhe aus dem kleineren der beiden<br />
Abminderungsfaktoren Φ 2<br />
und Φ 3<br />
:<br />
(5.15)<br />
Bild 29: Abminderungsfaktor Φ 2<br />
in Abhängigkeit von der Schlankheit (h k<br />
/d)<br />
Abminderungsfaktor<br />
Bild 30: Abminderungsfaktor Φ 3<br />
für Zwischendecken (ZD) und Dachdecken (DD) in Abhängigkeit von der<br />
Deckenstützweite<br />
Eine gleichzeitige Berücksichtigung von Φ 2<br />
und Φ 3<br />
ist aufgrund der unterschiedlichen<br />
Nachweisstellen (Wandmitte, Wandkopf/-<br />
fuß) nicht erforderlich.<br />
Gemäß DIN 1053-100, Abschnitt 8.9.1.4<br />
ist bei zweiseitig gehaltenen Wänden mit<br />
Wanddicken d < 17,5 cm, einer Schlankheit<br />
von h k<br />
/d > 12 und einer Wandbreite<br />
l < 2,0 m zu beachten, dass zusätzlich<br />
ein Nachweis infolge einer ungewollten<br />
horizontalen Einzellast H = 0,5 kN (außergewöhnliche<br />
Einwirkung A d<br />
in halber<br />
Geschosshöhe) erforderlich ist. Diese<br />
darf als Linienlast über die Wandbreite<br />
gleichmäßig verteilt werden. Der Bemessungswert<br />
der Einwirkung für diese außergewöhnliche<br />
Bemessungssituation ist<br />
nach Gleichung (2.4) zu ermitteln. Der<br />
Nachweis darf jedoch entfallen, wenn Gleichung<br />
(5.16) eingehalten ist:<br />
(5.16)<br />
rechnet. Er entspricht dem Abminderungsfaktor<br />
k 3<br />
nach DIN 1053-1.<br />
Für Deckenstützweiten<br />
l 4,20 m gilt:<br />
Für Deckenstützweiten<br />
4,20 m < l 6,0 m gilt:<br />
(5.12)<br />
(5.13)<br />
Für Decken über dem obersten Geschoss,<br />
insbesondere Dachdecken, gilt unabhängig<br />
von der Deckenstützweite:<br />
(5.14)<br />
Den Verlauf der Traglastminderung von<br />
Mauerwerkswänden in Abhängigkeit der<br />
Deckenstützweite für Decken in einem<br />
Zwischengeschoss zeigt Bild 30.<br />
Wird die Deckenverdrehung durch konstruktive<br />
Maßnahmen verhindert (z.B.<br />
durch eine Zentrierung), so kann unabhängig<br />
von der Deckenstützweite Φ 3<br />
= 1,0<br />
gesetzt werden.<br />
5.3.5 Nachweisführung bei zentrisch<br />
belasteten Wänden und Pfeilern<br />
Bei zentrisch belasteten Wänden und<br />
Pfeilern liegt im Regelfall keine planmäßige<br />
Exzentrizität infolge von Beanspruchungen<br />
um die starke Achse vor, wie<br />
dies zum Beispiel bei Windscheiben und/<br />
oder Wänden der Fall ist, die als Auflager<br />
von Unterzügen dienen (siehe Bild 31a).<br />
Die vorhandenen Exzentrizitäten um die<br />
schwache Achse, zum Beispiel durch Deckeneinspannungen<br />
und Verformungen<br />
H<br />
A<br />
0,5 kN, die horizontale Einzellast<br />
Wandquerschnitt l · d für Wände mit<br />
einer Wandbreite l < 2,0 m<br />
5.3.6 Nachweisführung bei exzentrisch<br />
belasteten Wandscheiben<br />
Im Gegensatz zu zentrisch belasteten<br />
Wandscheiben liegen bei exzentrischer Belastung<br />
per Definition planmäßige Exzentrizitäten<br />
infolge von Beanspruchungen um<br />
die starke Achse des Bauteils vor (siehe<br />
Bild 31b), deren Einfluss auf die Traglast<br />
durch den Abminderungsfaktor Φ 1<br />
(siehe<br />
Gleichung (5.17)) zu berücksichtigen ist. In<br />
der Regel wird dabei der Nachweis am Wandfuß<br />
maßgebend. Dieser Nachweis ist für<br />
unterschiedliche Lastfallkombinationen<br />
ggf. unter Berücksichtigung von Kombinationsbeiwerten<br />
zu führen (z.B. N min<br />
, N max<br />
).<br />
(5.17)<br />
Des Weiteren ist auch eine kombinierte<br />
Beanspruchung aus Biegung um die starke<br />
Achse (Abminderungsfaktor Φ 1<br />
) und<br />
27
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Knicken um die schwache Achse (Abminderungsfaktor<br />
Φ 2<br />
) für die maßgebende<br />
Bemessungssituation zu untersuchen. In<br />
diesem Fall darf der Abminderungsfaktor<br />
Φ in Wandhöhenmitte mit Hilfe von Gleichung<br />
(5.18) bestimmt werden.<br />
V Ed<br />
(5.18)<br />
Eine gleichzeitige Berücksichtigung von Φ 1<br />
und Φ 3<br />
ist dagegen nicht notwendig.<br />
Bei exzentrischer Belastung ist nach DIN<br />
1053-100, Abschnitt 5.4 zusätzlich nachzuweisen,<br />
dass die Exzentrizität der resultierenden<br />
vertikalen Normalkraft am<br />
Wandfuß unter charakteristischen Einwirkungen<br />
rechnerisch höchstens 1/3 der<br />
Wandlänge beträgt:<br />
(5.19)<br />
Auf die Überprüfung dieser Bedingung<br />
kann bei Windscheiben und zentrisch angreifender<br />
Vertikallast (e Kopf<br />
= 0) verzichtet<br />
werden, da bei exzentrischer Druckbeanspruchung<br />
stets auch der Nachweis am<br />
Wandfuß mit dem Abminderungsfaktor<br />
Φ = Φ 1,Fuß<br />
unter Berücksichtigung der Lastfallkombination<br />
M Max<br />
N Min<br />
zu führen ist,<br />
welcher dann maßgebend wird.<br />
Zusätzlich ist bei Scheibenbeanspruchung<br />
und klaffender Fuge (e l/6) der<br />
Nachweis der zulässigen rechnerischen<br />
Randdehnung gemäß DIN 1053-100, Abschnitt<br />
8.9.1.2 zu erbringen. In diesem<br />
Fall ist nachzuweisen, dass unter Annahme<br />
eines linear-elastischen Materialverhaltens<br />
(siehe Bild 32) die maximale Randdehnung<br />
am Wandende ε Z,R<br />
den zulässigen<br />
Grenzwert von 10 -4 nicht überschreitet:<br />
(5.20)<br />
mit A c<br />
= überdrückte Querschnittsfläche<br />
nach Gleichung (5.26)<br />
Dieser Nachweis ist im Grenzzustand der<br />
Gebrauchstauglichkeit zu führen. Dabei<br />
darf die häufige Bemessungskombination<br />
nach DIN 1055-100, Abschnitt 10.4 verwendet<br />
werden (Gleichung (5.21)), wenn<br />
Bild 31: Abminderungsfaktoren in Abhängigkeit von der Beanspruchungsart und Nachweisstelle<br />
V k<br />
Bild 32: Zulässige rechnerische Randdehnung bei<br />
Scheibenbeanspruchung und klaffender Fuge<br />
N k<br />
auf die Berücksichtigung einer Haftscherfestigkeit<br />
f vk0<br />
beim Nachweis der Schubtragfähigkeit<br />
verzichtet wird.<br />
Die häufige Bemessungskombination im<br />
Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />
ist wie folgt definiert:<br />
(5.21)<br />
Wird die Haftscherfestigkeit beim Nachweis<br />
der Schubtragfähigkeit in Ansatz gebracht,<br />
so ist der Nachweis der Randdehnung unter<br />
der seltenen Einwirkungskombination<br />
zu führen (Gleichung (5.22)):<br />
(5.22)<br />
5.4 Nachweis bei<br />
Querkraftbeanspruchung<br />
Grundsätzlich wird beim Nachweis der<br />
Querkraftbeanspruchung zwischen Scheibenschub<br />
infolge von Kräften, die parallel<br />
zur Wandebene wirken, und Plattenschub<br />
infolge von Kräften, die senkrecht dazu<br />
wirken, unterschieden (siehe Bild 24). Ist<br />
eine hinreichende Aussteifung des Gebäudes<br />
durch Scheiben in Längs- und Querrichtung<br />
nicht sichergestellt, ist die Verteilung<br />
der Horizontallasten auf die aussteifenden<br />
Wände zu bestimmen und deren Aufnahme<br />
nachzuweisen (Scheibenschub). Der<br />
Nachweis des Plattenschubes quer zur<br />
Wandebene kann dagegen bei Einhaltung<br />
der Randbedingungen des vereinfachten<br />
Berechnungsverfahrens im Allgemeinen<br />
entfallen.<br />
Unabhängig von der Beanspruchungsart<br />
dürfen mit dem vereinfachten Berechnungsverfahren<br />
nur Rechteckquerschnitte<br />
nachgewiesen werden, d.h. die günstige<br />
Wirkung von zusammengesetzten Querschnitten<br />
(zum Beispiel bei im Verband<br />
gemauerten Längs- und Querwänden) auf<br />
die Abtragung von Horizontallasten und<br />
die zugehörige Querkraftbeanspruchung<br />
muss unberücksichtigt bleiben. Für die Ermittlung<br />
der aufnehmbaren Querkraft V Rd<br />
bei kombinierter Beanspruchung aus Querkraft<br />
und Biegung um die starke Achse darf<br />
nur die überdrückte Querschnittsfläche A c<br />
angesetzt werden. Soll die günstige Wirkung<br />
zusammengesetzter Querschnitte berücksichtigt<br />
werden, so ist dies nur durch<br />
Anwendung des genaueren Berechnungsverfahrens<br />
nach DIN 1053-100, Abschnitt<br />
9.9.5 möglich.<br />
Analog zum Nachweis bei zentrischer und<br />
exzentrischer Druckbeanspruchung ist<br />
28
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
auch für den Nachweis der Querkrafttragfähigkeit<br />
der Bemessungswert der einwirkenden<br />
Querkraft V Ed<br />
dem aufnehmbaren Wert<br />
der Querkraft V Rd<br />
gegenüberzustellen:<br />
(5.23)<br />
Resultiert die Bemessungsquerkraft in<br />
Scheibenrichtung aus Windbeanspruchung,<br />
so ergibt sich für V Ed<br />
:<br />
(5.24)<br />
Zusätzlich sind ggf. Horizontallasten infolge<br />
Schiefstellung des Gebäudes sowie<br />
evtl. vorhandene Exzentrizitäten der<br />
Normalkraft in Kombination zu berücksichtigen.<br />
Der Bemessungswert der aufnehmbaren<br />
Querkraft V Rd<br />
ergibt sich im Allgemeinen zu:<br />
c<br />
(5.25)<br />
Bei Wänden mit einer großer Schubschlankheit<br />
(Wandhöhe/Wandlänge<br />
2) ist der Beiwert c entsprechend<br />
einer parabolischen Verteilung der<br />
Schubspannungen mit c = 1,5 anzusetzen,<br />
während bei gedrungenen Wänden<br />
(Wandhöhe/Wandlänge 1) von einer<br />
annähernd rechteckigen Spannungsverteilung<br />
mit c = 1,0 ausgegangen<br />
wird (siehe Bild 33). Zwischenwerte<br />
dürfen linear interpoliert werden. Bei<br />
Plattenschub gilt stets c = 1,5<br />
Bild 33: Nachweis bei Querkraftbeanspruchung<br />
Tafel 26: Abgeminderte Haftscherfestigkeit f vk0<br />
[N/mm 2 ]<br />
KS-Lochsteine<br />
KS-Loch- oder KS-Vollsteine mit Grifflöchern oder Grifföffnungen<br />
KS-Vollsteine ohne Grifflöcher oder Grifföffnungen<br />
f bk<br />
Mörtelgruppe,<br />
Mörtelart<br />
Tafel 27: Steinzugfestigkeit f bz<br />
von <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
NM II NM IIa NM III / DM NM IIIa<br />
f vk0<br />
1)<br />
0,08 0,18 0,22 0,26<br />
1)<br />
Für Mauerwerk mit unvermörtelten Stoßfugen sind die Werte f vk0<br />
zu halbieren. Als vermörtelt in<br />
diesem Sinne gilt eine Stoßfuge, bei der etwa die halbe Wanddicke oder mehr vermörtelt ist.<br />
charakteristischer Wert der Steindruckfestigkeit (Steindruckfestigkeitsklasse)<br />
Es ist zu beachten, dass diese Beziehung<br />
nur für das nach DIN 1053-1 zulässige<br />
Überbindemaß von ü ≥ 0,4 · h<br />
gültig ist. Gleichung (5.31) wird bei der<br />
Verwendung von normalformatigem<br />
Mauerwerk in der Regel nicht maßf<br />
bz<br />
0,025 · f bk<br />
0,033 · f bk<br />
0,040 · f bk<br />
A c<br />
überdrückte Querschnittsfläche unter<br />
Ansatz einer linear-elastischen Spannungs-Dehnungs-Beziehung,<br />
vgl. Bild<br />
33:<br />
A Gesamtquerschnittsfläche<br />
(5.26)<br />
(5.27)<br />
f vd<br />
Bemessungswert der Schubfestigkeit<br />
für normale Einwirkungen<br />
(5.28)<br />
f vk<br />
Charakteristische Schubfestigkeit als<br />
Minimum der Gleichungen (3.3) und<br />
(3.4). Da sich das genauere und das<br />
vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
nach DIN 1053-100 ausschließlich in<br />
der Berechnung der charakteristischen<br />
Schubfestigkeit unterscheiden, sollten<br />
zur Ausnutzung höherer rechnerischer<br />
Querkrafttragfähigkeiten stets die<br />
Gleichungen (5.29) und (5.30) bzw.<br />
deren Minimum in Verbindung mit den<br />
Festigkeitswerten aus den Tafeln 27<br />
und 28 verwendet werden. Hinsichtlich<br />
der Haftscherfestigkeit f vk0<br />
ist dabei<br />
der Nachweis der zulässigen rechnerischen<br />
Randdehnung (Gleichung<br />
(5.20)) zu beachten.<br />
(5.29)<br />
(5.30)<br />
(5.31)<br />
gebend. Bei reduzierten Überbindemaßen<br />
(ü < 0,4 · h) müssen die rechnerisch<br />
ermittelten Schubfestigkeiten<br />
abgemindert werden. Entsprechende<br />
Angaben finden sich in der jeweiligen<br />
Zulassung.<br />
σ Dd<br />
Bemessungswert der zugehörigen minimalen<br />
Druckspannung. Für Rechteckquerschnitte<br />
gilt im Regelfall:<br />
(5.32)<br />
Für den Nachweis von Windscheiben (ohne<br />
Einwirkung infolge Erddrucks) darf wegen<br />
der kurzen Einwirkungsdauer des Windes<br />
der Bemessungswert der Querkrafttragfähigkeit<br />
anstelle von Gleichung (5.25) wie<br />
folgt erhöht werden:<br />
(5.33)<br />
29
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
5.5 Einzellasten und Teilflächenpressung<br />
5.5.1 Teilflächenpressung in der<br />
Wandebene<br />
Werden Wände und Pfeiler vertikal auf<br />
Druck beansprucht und erfolgt dabei die<br />
Einleitung der Belastung punktuell und<br />
nicht über den gesamten Wandquerschnitt<br />
verteilt, so kann man bei der Bemessung<br />
den günstigen Effekt des mehrachsigen<br />
Spannungszustands über eine Erhöhung<br />
der zulässigen Teilflächenpressung in<br />
Rechnung stellen. Die Erhöhung der Tragfähigkeit<br />
ist bei Mauerwerk mit reduziertem<br />
Überbindemaß (ü < 0,4 · h) unzulässig.<br />
Die rechnerische Vergrößerung der zulässigen<br />
Teilflächenpressung ist nur gestattet,<br />
wenn sichergestellt ist, dass die<br />
auftretenden Spaltzugkräfte innerhalb<br />
der Wand aufgenommen werden können.<br />
In der Regel kann davon bei einem Überbindemaß<br />
von ü 0,4 · h ausgegangen<br />
werden. Falls erforderlich, darf der höher<br />
beanspruchte Wandbereich mit Mauerwerk<br />
höherer Druckfestigkeit ausgeführt<br />
werden.<br />
Wird nur die Teilfläche A 1<br />
(siehe Bild 34)<br />
eines Mauerwerksquerschnittes durch eine<br />
Einzellast F d<br />
(z.B. unter Balken, Unterzügen,<br />
Stützen usw.) mittig belastet, so darf<br />
die zulässige Teilflächenpressung in A 1<br />
mit<br />
einem um 30 % erhöhten Bemessungswert<br />
der Druckfestigkeit nach Gleichung (2.14)<br />
oder Tafel 25 (für Wände) berechnet werden,<br />
wenn die in Bild 34 formulierten Bedingungen<br />
eingehalten sind.<br />
Dieser Nachweis ersetzt nicht den Nachweis<br />
der gesamten Wand, weshalb zusätzlich<br />
noch der Nachweis der Knicksicherheit<br />
in der Wandmitte zu führen ist.<br />
Bei Mauerwerk mit Überbindemaß nach<br />
DIN 1053-1 (ü 0,4 · h) darf ein Lastausbreitwinkel<br />
unter α = 60° angesetzt<br />
werden. Wird Mauerwerk mit reduziertem<br />
Überbindemaß (ü < 0,4 · h) ausgeführt,<br />
sind nach der jeweiligen Zulassung geringere<br />
Lastausbreitungswinkel in Abhängigkeit<br />
von Steinhöhe und Überbindemaß<br />
anzusetzen, vgl. Tafel 28.<br />
Tafel 28: Lastausbreitung in Abhängigkeit vom Überbindemaß<br />
Bild 34: Lastausbreitung unter Einzellasten<br />
(Teilflächenpressung)<br />
5.5.2 Teilflächenpressung rechtwinklig<br />
zur Wandebene<br />
Für die Teilflächenpressung rechtwinklig zur<br />
Wandebene gelten gemäß DIN 1053-100,<br />
Abschnitt 8.9.3.3 folgende Bedingungen:<br />
σ 1d<br />
1,3 · f d<br />
Bei horizontalen Einzellasten F d<br />
> 4,0<br />
kN ist zusätzlich die Schubspannung in<br />
den Lagerfugen der belasteten Steine<br />
nach Gleichung (3.4) nachzuweisen.<br />
Bei Loch- und Kammersteinen ist z.B.<br />
durch Verteilungsplatten sicherzustellen,<br />
dass die Druckkraft auf mindestens<br />
2 Stege übertragen wird.<br />
Bei <strong>Kalksandstein</strong>en nach DIN V 106,<br />
auch Lochsteinen, sind die Anforderungen<br />
hinsichtlich Verteilungsplatten<br />
und Stegen immer eingehalten.<br />
Überbindemaß Steinhöhe Lastausbreitwinkel α<br />
ü 0,4 · h (nach DIN 1053-1) alle Höhen 60°<br />
ü 0,25 · h (nach abZ) 498 mm / 623 mm 76°<br />
ü 0,2 · h (nach abZ) 498 mm / 623 mm 79°<br />
Der Tangens des Lastausbreitungswinkels ist als das Verhältnis von Steinhöhe zu Überbindemaß definiert.<br />
6. BEMESSUNG VON KELLERWÄNDEN,<br />
GEWÖLBEN UND SONSTIGEN BAUTEILEN<br />
6.1 Kelleraußenwände<br />
6.1.1 Beanspruchung und Tragverhalten<br />
von Kellerwänden<br />
Kellerwände tragen die vertikalen Lasten<br />
aus den Geschossdecken und den aufgehenden<br />
Wänden über die Fundamente in<br />
den Baugrund ab. Durch die Erdanschüttung<br />
ergibt sich zusätzlich eine horizontale<br />
Beanspruchung der Kelleraußenwände.<br />
Eine ungünstige Einwirkungskombination<br />
mit hohen Horizontallasten und geringen<br />
Vertikallasten tritt z.B. bei Einfamilienhäusern<br />
(wenn im Wohnzimmer des Erdgeschosses<br />
zur Terrasse hin große Fensterflächen<br />
angeordnet sind) oder bei<br />
leichten Fertighäusern auf. Ungünstige<br />
Verhältnisse entstehen vor allem im Bauzustand,<br />
wenn nach dem Betonieren der<br />
Geschossdecke bereits mit der Bodenverfüllung<br />
des Arbeitsraumes begonnen<br />
wird.<br />
Aufgrund der vielfach zu geringen Auflast<br />
und der kleinen Biegezugfestigkeit von<br />
Mauerwerk senkrecht zur Lagerfuge ist ein<br />
einachsiger Lastabtrag über Biegung mit<br />
Normalkraft bei Kellerwänden rechnerisch<br />
häufig nicht möglich. Das Tragverhalten von<br />
erddruckbelasteten Kellerwänden muss<br />
daher über eine Bogenwirkung modelliert<br />
werden. Zur Ausbildung eines in der Wand<br />
liegenden Druckbogens zwischen dem Fundament<br />
und der aufliegenden Geschossdecke<br />
muss dem Bogenschub eine hinreichende<br />
Auflast entgegenwirken. Gerade<br />
bei Kellerwänden mit geringen Auflasten<br />
und hoher Erdanschüttung kann diese<br />
Forderung maßgebend werden.<br />
Um die zur Sicherstellung der Bogentragwirkung<br />
erforderliche Auflast am Wandkopf<br />
zu reduzieren, kann z.B. die Dicke der Kellerwand<br />
erhöht und somit der Bogenstich<br />
vergrößert werden. Weitere konstruktive<br />
Maßnahmen zur Änderung des Lastabtragungssystems<br />
für Kelleraußenwände können<br />
Tafel 29 entnommen werden.<br />
Das Verfüllen des Erdreiches an die<br />
Kelleraußenwand darf erst nach Fertigstellung<br />
der Kellerdecke und bei<br />
dem durch den Planer vorgegebenen<br />
Baufortschritt zur Gewährleistung der<br />
minimal erforderlichen Auflast auf die<br />
Kellerwand erfolgen. Beim Verfüllen<br />
sind Verdichtungsgeräte mit geringer<br />
Verdichtungsenergie zu verwenden. Es<br />
ist lagenweise zu verdichten oder es<br />
sind zusätzliche Abstützungen der Wand<br />
für den Bauzustand auszuführen.<br />
30
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Zum Schutz der Mauerwerkswände gegen<br />
aufsteigende Feuchtigkeit sind waagerechte<br />
Abdichtungen unter den Wänden<br />
(Querschnittsabdichtungen) erforderlich.<br />
Neben den bahnförmigen Querschnittsabdichtungen<br />
mit z.B. Bitumendachdichtungsbahnen<br />
können auch durch Zementschlämmen<br />
Abdichtungen hergestellt<br />
werden. Beide Abdichtungsarten müssen<br />
insbesondere bei Anordnung am Wandfuß<br />
die auftretenden Horizontalkräfte aus Erddruckbeanspruchung<br />
in der Wand sicher<br />
weiterleiten. Bei höheren seitlich belasteten<br />
Wänden empfiehlt sich aufgrund des<br />
guten Haftscherverbundes die Anwendung<br />
von Dichtschlämmen.<br />
6.1.2 Bemessung von<br />
Kelleraußenwänden<br />
Grundsätzlich ist für Wände ein Nachweis<br />
im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
für exzentrische Druckbeanspruchung<br />
und für Querkraftbeanspruchung unter<br />
den gegebenen Einwirkungen zu führen.<br />
Bei Kelleraußenwänden kann gemäß<br />
DIN 1053-100 auf einen Nachweis unter<br />
Berücksichtigung des Erddruckes verzichtet<br />
werden, wenn folgende Bedingungen<br />
erfüllt sind:<br />
Wanddicke d 240 mm<br />
lichte Höhe der Kellerwand h s<br />
2,60 m<br />
Die Kellerdecke wirkt als Scheibe und<br />
kann die aus dem Erddruck entstehenden<br />
Kräfte aufnehmen.<br />
Im Einflussbereich des Erddrucks auf<br />
Kellerwände beträgt die charakteristische<br />
Nutzlast q k<br />
auf der Geländeoberfläche<br />
nicht mehr als 5 kN/m².<br />
Die Geländeoberfläche steigt nicht an.<br />
Die Anschütthöhe h e<br />
ist nicht größer<br />
als die lichte Wandhöhe h s<br />
.<br />
Der jeweils maßgebende Bemessungswert<br />
der Wandnormalkraft N Ed<br />
je lfdm<br />
der Wand innerhalb der zulässigen<br />
Grenzen.<br />
Der untere Grenzwert N lim,d<br />
dient zur Gewährleistung<br />
der Aufnahme des Bogenschubs.<br />
Der obere Grenzwert N R,d<br />
entspricht<br />
dem Nachweis im Grenzzustand<br />
der Tragfähigkeit für eine exzentrisch angreifende<br />
Normalkraft.<br />
Zur Bestimmung der Grenzwerte der Auflast<br />
können gemäß DIN 1053-100 die<br />
Tafel 29: Lastabtragungssysteme bei Kellerwänden<br />
Statisches System<br />
1)<br />
1)<br />
1)<br />
2)<br />
2)<br />
1)<br />
2)<br />
3)<br />
3) 2)<br />
3)<br />
4)<br />
4) 3)<br />
4)<br />
5)<br />
5)<br />
4)<br />
5)<br />
5)<br />
hoch<br />
mittel<br />
keine<br />
keine<br />
beiden folgenden Berechnungsverfahren<br />
angewendet werden:<br />
Berechnungsverfahren 1<br />
Überprüfung der Wandnormalkraft N 1,Ed<br />
in halber Höhe der Anschüttung mit Hilfe<br />
folgender Gleichungen (Druckkraft ist<br />
positiv):<br />
(6.1)<br />
(6.2)<br />
mit<br />
N 1,Ed,inf<br />
unterer Bemessungswert der Wandnormalkraft<br />
N 1,Ed,sup<br />
oberer Bemessungswert der Wandnormalkraft<br />
N 1,Rd<br />
Bemessungswert des Tragwiderstandes<br />
des Querschnitts<br />
N 1,lim,d<br />
Grenzwert der Normalkraft als Voraussetzung<br />
für die Gültigkeit des<br />
Bogenmodells<br />
h s<br />
h e<br />
d<br />
γ e<br />
f d<br />
Erforderliche<br />
Auflast am<br />
Wandkopf<br />
lichte Höhe der Kellerwand<br />
Höhe der Anschüttung<br />
Wanddicke<br />
Wichte der Anschüttung<br />
Bemessungswert der Druckfestigkeit<br />
in Lastrichtung<br />
Bemerkungen<br />
Einachsige, lotrechte Lastabtragung<br />
Zweiachsige Lastabtragung<br />
(nur bei ü ≥ 0,4 · h)<br />
Lotrechte Lastabtragung über Gewölbewirkung<br />
in Zugglieder<br />
Horizontale Lastabtragung über Gewölbewirkung;<br />
Gewölbeschub an Endstützen beachten;<br />
die um ca. 1/ 3 reduzierte Druckfestigkeit<br />
von Loch- und Hohlblocksteinen<br />
in Richtung der Steinlänge bzw. -breite ist<br />
zu beachten;<br />
Stoßfugenvermörtelung erforderlich.<br />
N 0,Ed<br />
Bild 35: Bedingungen für das Entfallen des<br />
Nachweises von Kellerwänden auf Erddruck nach<br />
DIN 1053-100, Abschnitt 10<br />
31
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Berechnungsverfahren 2<br />
Überprüfung der Wandnormalkraft N 0,Ed<br />
am<br />
Wandkopf mit Hilfe folgender Gleichungen<br />
(Druckkraft ist positiv):<br />
Tafel 30: Werte für die erforderliche minimale Auflast der Kellerwand nach DIN 1053-100, Tabelle 10<br />
Wanddicke<br />
d<br />
N 0,lim,d<br />
[kN/m]<br />
bei einer Höhe der Anschüttung h e<br />
von<br />
mit N 0,lim,d<br />
nach Tafel 30<br />
(6.3)<br />
(6.4)<br />
[mm]<br />
1,0 m 1,5 m 2,0 m 2,5 m<br />
240 6 20 45 75<br />
300 3 15 30 50<br />
365 0 10 25 40<br />
Für den unteren Grenzwert N 0,lim,d<br />
wurde die<br />
Gleichung (6.1) für übliche Abmessungen<br />
und Randbedingungen ausgewertet und<br />
die Ergebnisse in Tafel 30 zusammengestellt.<br />
Ein wesentlicher Unterschied der beiden<br />
Berechnungsverfahren besteht in den verschiedenen<br />
Nachweisstellen der anzusetzenden<br />
Normalkraft N 1,Ed<br />
bzw. N 0,Ed<br />
. Verwendet<br />
man Gleichung (6.1), kann zusätzlich<br />
die Eigenlast der Wand mit berücksichtigt<br />
werden. Beim Nachweis von Kellerwänden<br />
mit geringen Auflasten kann dieser günstig<br />
wirkende Lastanteil von großer Bedeutung<br />
sein, so dass ein Nachweis mit Berechnungsverfahren<br />
1 zu empfehlen ist.<br />
490 0 5 15 30<br />
Zwischenwerte sind geradlinig zu interpolieren.<br />
Bild 36: Abminderung von N lim,d<br />
bei zweiachsig gespannten Kelleraußenwänden<br />
6.1.3 Zweiachsige Lastabtragung in der<br />
Kelleraußenwand<br />
Ist die dem Erddruck ausgesetzte Kellerwand<br />
durch Querwände oder statisch nachgewiesene<br />
Bauteile, z.B. Aussteifungsstützen<br />
aus ausbetonierten KS-U-Schalen,<br />
im Abstand b ausgesteift, so dass eine<br />
zweiachsige Lastabtragung (vertikal und<br />
horizontal) in der Wand stattfinden kann,<br />
dürfen die unteren Grenzwerte N 0,lim,d<br />
und<br />
N 1,lim,d<br />
wie folgt abgemindert werden:<br />
für b ≤ h s<br />
(6.5)<br />
(6.6)<br />
für b ≥ 2 ∙ h s<br />
(6.7)<br />
Bild 37: Aussteifende Stahlbetonstützen in 24 cm dicken Kelleraußenwänden unter Verwendung von<br />
KS-U-Schalen<br />
(6.8)<br />
Zwischenwerte sind geradlinig zu interpolieren.<br />
6.2 Bögen und Gewölbe<br />
6.2.1 Tragverhalten<br />
Bögen und Gewölbe kommen bei der Planung<br />
neuer Bauwerke relativ selten vor,<br />
jedoch trifft man auf derartige Konstruktionen<br />
bei der Sicherung und Sanierung historischer<br />
Bauten. Von den Beanspruchungsarten<br />
Druck, Zug, Biegung und Schub kann<br />
Mauerwerk Druckbeanspruchungen am<br />
besten aufnehmen. Will man daher mit<br />
Mauerwerk Öffnungen oder Räume überspannen,<br />
so muss das abfangende Bauteil<br />
derart geformt sein, dass überwiegend<br />
Druckbeanspruchungen auftreten. Dies<br />
gelingt, wenn sich innerhalb von Stab- und<br />
Flächentragwerken die von der Einwirkung<br />
abhängige Stützlinie ausbilden kann. Als<br />
Stützlinie wird die Form eines statischen<br />
Systems bezeichnet, für die eine bestimmte<br />
Belastung nur Längskräfte im Bogen<br />
hervorruft (M = 0 und V = 0). Die Stützlinie<br />
entspricht einer umgedrehten Kettenlinie<br />
32
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Bild 39: Tragverhalten eines Gewölbes<br />
Bild 38: Bestandteile eines Gewölbes<br />
(Katenoide) und kann bei einer gleichmäßig<br />
verteilten Belastung näherungsweise<br />
als eine quadratische Parabel (genaue<br />
Form: Cosinus Hyperbolicus) angenommen<br />
werden.<br />
6.2.2 Konstruktive Ausbildung<br />
Da die Form der Stützlinie abhängig von<br />
der Einwirkung ist, sollten Bögen und<br />
Gewölbe nach der Stützlinie für ständige<br />
Lasten geformt werden. Dies ist allerdings<br />
nur möglich, wenn der Anteil der ständigen<br />
Lasten erheblich größer ist als der Anteil<br />
der Nutzlasten. Die auf Druck beanspruchten<br />
Fugen müssen dann rechtwinklig zu<br />
dieser Stützlinie angeordnet sein.<br />
Für Bögen und Gewölbe ist die Aufnahme<br />
des Gewölbeschubes eine notwendige<br />
Voraussetzung. Hierbei dürfen keine horizontalen<br />
Verschiebungen auftreten, da bereits<br />
bei geringen Auflagerverschiebungen<br />
(wegen Verminderung des Stiches) eine erhebliche<br />
Vergrößerung der Beanspruchung<br />
des Mauerwerks resultiert.<br />
6.2.3 Bemessung<br />
Bögen und Gewölbe mit günstigen Stichverhältnissen<br />
(f/l > 1/10) und voller Übermauerung<br />
oder großer Überschüttungshöhe<br />
können bei kleineren Stützweiten nach<br />
dem Stützlinienverfahren berechnet werden.<br />
Bei größeren Stützweiten und stark<br />
wechselnden Lasten ist eine Berechnung<br />
nach der Elastizitätstheorie unter Berücksichtigung<br />
der Verformungen und der Stabilität<br />
des Bogens durchzuführen.<br />
Bei Verwendung der Bezeichnungen aus<br />
Bild 39 ergeben sich für ein Gewölbe folgende<br />
Zusammenhänge:<br />
(6.9)<br />
(6.10)<br />
(6.11)<br />
Bei horizontal abtragenden Kellerwänden<br />
kann sich ebenfalls zwischen zwei Stahlbetonstützen<br />
(starres Widerlager) ein Bogen<br />
ausbilden. Die sich in der Wand einstellende<br />
Bogenform wird hier im Gegensatz<br />
zu einem gemauerten Gewölbe durch die<br />
Dicke und die Länge der Wand sowie durch<br />
die Einwirkung bestimmt. Bild 40 zeigt für<br />
unterschiedliche Stichmaße unter Annahme<br />
eines linear-elastischen Materialverhaltens<br />
die Bogenform und die entstehenden<br />
Beanspruchungen.<br />
Alternativ ist in DIN 1053-100 der Ansatz<br />
eines Spannungsblocks beim Nachweis<br />
der maximalen Druckspannungen im<br />
Grenzzustand der Tragfähigkeit gestattet.<br />
Durch die horizontale Gewölbewirkung wird<br />
das Mauerwerk auf Druck parallel zu den<br />
Lagerfugen beansprucht. Bei der Verwendung<br />
von Vollsteinen können 60 % der in<br />
der DIN 1053-100 angegebenen Druckfestigkeiten<br />
auch für die Festigkeit parallel<br />
zur Lagerfuge angesetzt werden. Demgegenüber<br />
sollten die Druckfestigkeiten von<br />
Hohlblocksteinen in Steinlängsrichtung nur<br />
zu 1/3 der Werte aus DIN 1053-100 angenommen<br />
werden. Bei horizontalem Lastabtrag<br />
ist das Mauerwerk mit Stoßfugenvermörtelung<br />
auszuführen.<br />
Zur Sicherstellung der Ausbildung des<br />
Gewölbes ist die Aufnahme des Gewölbeschubes<br />
durch die angrenzenden Bauteile<br />
nachzuweisen. Die konstruktive Ausbildung<br />
kann z.B. nach Bild 41 oder Bild 42<br />
erfolgen.<br />
a) b)<br />
Bild 40: Bogen bei einem Stich von a) f = 2/3 · d und b) f = 1/2 · d<br />
33
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Bild 41: Aussteifende Stahlbetonstützen unter Verwendung von KS-U-Schalen<br />
Bild 42: Aussteifende Stahlstützen<br />
6.3 Vorgefertigte Stürze<br />
6.3.1 KS-Flachstürze nach Zulassung<br />
Flachstürze dienen zur Überspannung von<br />
kleinen Öffnungen (z.B. Fenster etc.) in<br />
Wänden und bestehen aus einem vorgefertigten<br />
Zuggurt und einer örtlich hergestellten<br />
Druckzone aus Mauerwerk oder<br />
Beton. Oberhalb des Flachsturzes bildet<br />
sich ein Druckbogen aus (siehe Bild 43).<br />
Der Bogenschub wird durch die im Flachsturz<br />
liegende Bewehrung (Zuggurt) aufgenommen.<br />
Konstruktive Hinweise<br />
Flachstürze dürfen nur als Einfeldträger<br />
mit einer Stützweite l 3 m und nur bei<br />
vorwiegend ruhender Belastung verwendet<br />
werden. Eine unmittelbare Belastung des<br />
Zuggurtes mit Einzellasten ist nicht zulässig.<br />
Die auf den Flachsturz maximal wirkende<br />
Belastung unter Berücksichtigung<br />
einer Gewölbewirkung im Mauerwerk zeigt<br />
Bild 44. Falls oberhalb des Flachsturzes<br />
eine Stahlbetondecke aufliegt, so ist die<br />
Auflagerkraft der Decke im dargestellten<br />
Einzugsbereich zu berücksichtigen. Entsprechendes<br />
gilt für Einwirkungen aus<br />
Einzellasten.<br />
Flachstürze (h 12,5 cm) bestehen aus<br />
KS-U-Schalen mit Stahlbetonkern. Die Zuggurte<br />
müssen mindestens 11,5 cm breit<br />
und 6 cm hoch sein. Es dürfen mehrere<br />
Flachstürze nebeneinander angeordnet<br />
werden, wenn die Druckzone in ihrer Breite<br />
sämtliche Zugglieder erfasst. Je Zugglied<br />
Bild 43: Tragwirkung eines Flachsturzes<br />
ist eine Bewehrung von mindestens 1 Stab<br />
∅ 8 mm erforderlich. Der maximale Stabdurchmesser<br />
ist auf 12 mm begrenzt. Für<br />
die Betondeckung der Bewehrung gelten<br />
die Regelungen in der DIN 1045-1. Auf eine<br />
Schubbewehrung darf in Flachstürzen<br />
verzichtet werden.<br />
34
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Die Auflagertiefe von Flachstürzen auf dem<br />
Mauerwerk muss mindestens 11,5 cm<br />
betragen. Die Auflagerpressungen sind<br />
nachzuweisen. Die Oberseite von Flachstürzen<br />
ist rau auszubilden und vor dem<br />
Aufmauern sorgfältig von Schmutz zu reinigen.<br />
Die Druckzone aus Mauerwerk ist<br />
im Verband mit vermörtelten Stoß- und<br />
Lagerfugen, mit Steinen mindestens der<br />
Festigkeitsklasse 12 sowie mindestens<br />
mit Mörtelgruppe II herzustellen.<br />
Nachweis mit Bemessungstafeln<br />
Die Bemessung des Flachsturzes erfolgt<br />
aufgrund von Typenstatiken der Hersteller.<br />
Die Bemessung erfolgt durch einen<br />
Vergleich zwischen der vorhandenen<br />
Einwirkung und der in Abhängigkeit der<br />
Sturzgeometrie (Stützweite und der Sturzhöhe)<br />
angegebenen zulässigen Gleichstreckenlast:<br />
Bild 44: Ermittlung der Belastung von Flachstürzen für ü 0,4 ∙ h<br />
(6.12)<br />
Streng genommen ist die Anwendung der<br />
Bemessungstafeln für Flachstürze nur für<br />
eine Gleichstreckenlast zulässig. Sie kann<br />
jedoch auch für eine dreieckförmige Belastung<br />
bei Ausbildung eines Druckbogens gemäß<br />
Bild 43 herangezogen werden, wenn<br />
man q v<br />
ersatzweise aus der tatsächlichen<br />
Auflagerkraft A zurückgerechnet:<br />
(6.13)<br />
Bemessung von vor Ort hergestellten<br />
Stürzen<br />
Werden Stürze vor Ort aus KS-U-Schalen<br />
bewehrt und mit Ortbeton verfüllt hergestellt,<br />
z.B. bei Sichtmauerwerk mit Sturzhöhe<br />
24 cm, so erfolgt die Bemessung<br />
nach DIN 1045-1.<br />
6.3.2 KS-Fertigteilstürze nach Zulassung<br />
Als Alternative zu Flachstürzen kommen im<br />
Hintermauerbereich KS-Fertigteilstürze zur<br />
Anwendung, deren Nennlängen zwischen<br />
1 m und 2 m liegen. Bei diesen Stürzen<br />
ist im Vergleich zu den Flachstürzen die<br />
Übermauerung aus KS XL (Druckzone mit<br />
vermörtelter Stoßfuge) Bestandteil des<br />
Sturzes.<br />
Die KS-Fertigteilstürze werden im Herstellwerk<br />
so gefertigt, dass der gesamte<br />
Zwischenraum zwischen der Oberkante<br />
der Wandöffnung und der Decke bereits<br />
ausgefüllt ist. Eine Anpassung der Sturzhöhe<br />
an die örtlichen Gegebenheiten auf<br />
der Baustelle, beispielsweise durch eine<br />
weitere Übermauerung, ist nicht mehr erforderlich.<br />
Die Montage der Stürze erfolgt<br />
Bild 45: Bezeichnung bei Flachstürzen<br />
im Zuge des Versetzens der KS XL mit<br />
einem Versetzgerät gleich mit, so dass es<br />
zu keiner Unterbrechung des Arbeitsablaufes<br />
kommt. Hierdurch kann auch im Wandöffnungsbereich<br />
die rationelle Herstellung<br />
von KS XL-Mauerwerk erreicht werden.<br />
7. BAULICHE DURCHBILDUNG<br />
7.1 Vorbemerkungen<br />
DIN 1053-100 regelt ausschließlich die<br />
Berechnung von Mauerwerk unter Verwendung<br />
des semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzeptes.<br />
Für alle konstruktiven<br />
Regelungen zur baulichen Durchbildung<br />
sowie zur Bauausführung ist weiterhin<br />
DIN 1053-1 zu beachten. Dies bedeutet,<br />
dass bis auf weiteres DIN 1053-1 und<br />
DIN 1053-100 parallel gelten und auch<br />
bauaufsichtlich eingeführt bleiben.<br />
7.2 Schlitze und Aussparungen<br />
Als Schlitze werden längliche Einschnitte<br />
in flächigen Bauteilen verstanden. Handelt<br />
es sich dabei um kleine gedrungene Einschnitte,<br />
spricht man von Aussparungen.<br />
Schlitze und Aussparungen können während<br />
der Herstellung des Bauteils oder<br />
nachträglich hergestellt werden.<br />
Grundsätzlich ist bei Schlitzen und Aussparungen<br />
zu unterscheiden, ob ein maßgebender<br />
Einfluss auf das Tragverhalten des<br />
Bauteils vorliegt, der in der Bemessung der<br />
Tragkonstruktion gesondert zu berücksichtigen<br />
ist. Ohne zusätzlichen Nachweis dürfen<br />
Schlitze und Aussparungen nur ausgeführt<br />
werden, wenn die Bedingungen nach<br />
DIN 1053-1 eingehalten werden.<br />
Vertikale Schlitze und Aussparungen sind<br />
auch dann ohne Nachweis zulässig, wenn<br />
35
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Tafel 31: Zulässige Schlitze und Aussparungen in tragenden Wänden ohne rechnerischen Nachweis (siehe DIN 1053-1, Tab. 10)<br />
1 2 4 5 6 7 8 9 10<br />
Wanddicke<br />
Horizontale und schräge<br />
Schlitze 1)<br />
nachträglich hergestellt<br />
Schlitzlänge<br />
unbeschränkt<br />
Tiefe 3) 1,25 m lang 2)<br />
Tiefe<br />
Vertikale Schlitze und Aussparungen<br />
nachträglich hergestellt<br />
Tiefe 4)<br />
Abstand der<br />
Schlitze und<br />
Aussparungen<br />
von Öffnungen<br />
Einzelschlitzbreite<br />
5)<br />
Breite 5)<br />
von<br />
Öffnungen<br />
Vertikale Schlitze und Aussparungen in<br />
gemauertem Verband<br />
Mindestabstand der<br />
Schlitze und Aussparungen<br />
Restwanddicke<br />
untereinander<br />
115 – – 10 100 – –<br />
175 0 25 30 100 260 115<br />
240 15 25 30 150 115 385 115<br />
300 20 30 30 200 385 175<br />
365 20 30 30 200 385 240<br />
zweifache<br />
Schlitzbreite<br />
bzw. 240<br />
Schlitzbreite<br />
1) <br />
Horizontale und schräge Schlitze sind nur zulässig in einem Bereich<br />
< 0,4 m ober- oder unterhalb der Rohdecke sowie jeweils an einer<br />
Wandseite. Sie sind nicht zulässig bei Langlochziegeln.<br />
2)<br />
Mindestabstand in Längsrichtung von Öffnungen 490 mm, vom<br />
nächsten Horizontalschlitz zweifache Schlitzlänge<br />
3)<br />
Die Tiefe darf um 10 mm erhöht werden, wenn Werkzeuge verwendet<br />
werden, mit denen die Tiefe genau eingehalten werden kann. Bei<br />
Verwendung solcher Werkzeuge dürfen auch in Wänden 240 mm<br />
gegenüber liegende Schlitze mit jeweils 10 mm Tiefe ausgeführt werden.<br />
4)<br />
Schlitze, die bis maximal 1 m über den Fußboden reichen, dürfen bei Wanddicken<br />
240 mm bis 80 mm Tiefe und 120 mm Breite ausgeführt werden.<br />
5)<br />
Die Gesamtbreite von Schlitzen nach Spalte 5 und Spalte 7 darf je 2 m<br />
Wandlänge die Maße in Spalte 7 nicht überschreiten. Bei geringeren<br />
Wandlängen als 2 m sind die Werte in Spalte 7 proportional zur Wandlänge zu<br />
verringern.<br />
die Querschnittsschwächung (bezogen auf<br />
1 m Wandlänge) weniger als 6 % beträgt<br />
und die Wand nur in vertikaler Richtung<br />
zweiseitig gehalten nachgewiesen wird.<br />
Hierbei müssen eine Restwanddicke nach<br />
Tafel 31, Spalte 8 und ein Mindestabstand<br />
von Öffnungen von mindestens der<br />
doppelten Schlitzbreite bzw. 240 mm<br />
eingehalten werden. Die Festlegungen gelten<br />
nur für tragende Wände. Schlitze und<br />
Aussparungen in Schornsteinwangen sind<br />
unzulässig. Längere horizontale Schlitze<br />
am Wandkopf sollten zur Vermeidung von<br />
Rissbildung und Abplatzungen nicht unmittelbar<br />
unter dem Deckenauflager angeordnet<br />
werden, dürfen aber nur 40 cm<br />
unterhalb Wandkopf und 40 cm oberhalb<br />
Wandfuß angeordnet werden. Alle übrigen<br />
Schlitze und Aussparungen sind bei der<br />
Bemessung des Mauerwerks zu berücksichtigen.<br />
Wenn die Restwanddicke bei vertikalen<br />
Schlitzen und Aussparungen kleiner als<br />
die halbe Wanddicke oder kleiner als<br />
11,5 cm ist, so ist in der statischen Berechnung<br />
an dieser Stelle ein freier Rand<br />
anzunehmen.<br />
Bei horizontalen Schlitzen ist zur Einschätzung<br />
der Größe der Tragfähigkeitsminderung<br />
die Lage der Schlitze über die<br />
Wandhöhe zu beachten. Bei Schlitzen am<br />
Wandkopf bzw. Wandfuß tritt im Allgemeinen<br />
ein proportionaler Zusammenhang<br />
Tafel 32: Nachträglich hergestellte horizontale und<br />
schräge Schlitze nach DIN 1053-1, Tab. 10 (Fußnoten<br />
siehe Tafel 31)<br />
Schlitz mit unbegrenzter<br />
Länge<br />
400<br />
keine Horizontal- oder<br />
Schrägschlitze<br />
400<br />
d<br />
1250<br />
Schlitzlänge<br />
unbeschränkt<br />
Tiefe 3)<br />
≥ 490<br />
Schlitzlänge<br />
Abstand zur<br />
Öffnung<br />
Öffnung<br />
1,25 m lang 2)<br />
Tiefe<br />
Tafel 33: Nachträglich hergestellte vertikale Schlitze<br />
und Aussparungen nach DIN 1053-1, Tab. 10 (Fußnoten<br />
siehe Tafel 31)<br />
Schlitzende maximal 1 m über Fußboden 3)<br />
d<br />
bei d 240<br />
B 1 120<br />
T 2 80<br />
Wanddicke<br />
Tiefe 4)<br />
[mm] [mm]<br />
[mm]<br />
[mm] [mm]<br />
115<br />
175<br />
240<br />
300<br />
365<br />
–<br />
0<br />
15<br />
20<br />
20<br />
–<br />
25<br />
25<br />
30<br />
30<br />
115<br />
175<br />
240<br />
300<br />
365<br />
10<br />
30<br />
30<br />
30<br />
30<br />
2)<br />
und 3) : Fußnoten siehe Tafel 31<br />
4)<br />
Fußnote siehe Tafel 31<br />
Schlitztiefe<br />
Schlitztiefe<br />
Schlitztiefe<br />
T 2<br />
Schlitzbreite<br />
B 1<br />
Wanddicke<br />
Einzelschlitzbreite<br />
[mm]<br />
100<br />
100<br />
150<br />
200<br />
200<br />
Öffnung<br />
Abstand<br />
115<br />
Abstand der<br />
Schlitze und<br />
Aussparungen<br />
von Öffnungen<br />
[mm]<br />
115<br />
36
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
zwischen Querschnittsschwächung und<br />
Tragfähigkeitsminderung auf, da hier der<br />
Grenzzustand der Tragfähigkeit durch das<br />
Materialversagen definiert wird. In Wandhöhenmitte<br />
wird bei horizontalen Schlitzen<br />
meistens Stabilitätsversagen maßgebend.<br />
Hier steigt die Abminderung der Tragfähigkeit<br />
quadratisch mit der Schwächung<br />
des Querschnitts an. Daher sind nach<br />
DIN 1053-1 ohne genauen Nachweis<br />
keine horizontalen Schlitze in Wandmitte<br />
gestattet.<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie bietet für jede<br />
Wanddicke geeignete Steinformate<br />
für die Verarbeitung als Einsteinmauerwerk<br />
(Wanddicke = Steindicke) an. Mit<br />
der Ausweitung der Produktpalette hat<br />
die Bedeutung des Verbandsmauerwerks<br />
im Bereich des Neubaus nahezu keine<br />
Bedeutung mehr.<br />
Lediglich im Bereich von kleinteiligem<br />
Sichtmauerwerk oder bei der Sanierungen<br />
im Altgebäudebestand kommt diese Art<br />
des Mauerns weiterhin zur Anwendung.<br />
Bei Verbandsmauerwerk ist das Überbindemaß<br />
nicht nur in Wandlängsrichtung,<br />
sondern auch im Wandquerschnitt<br />
einzuhalten. In der Praxis sind<br />
hier oftmals Fehler festzustellen.<br />
Mauerwerk aus KS-XL ist nur als Einsteinmauerwerk<br />
(Wanddicke = Steindicke) zulässig.<br />
7.3 Überbindemaß<br />
Die Forderung nach der Einhaltung des<br />
Überbindemaßes gemäß DIN 1053-1 wird<br />
durch die Ausführung des Mauerwerks im<br />
Verband gewährleistet, wenn die Stoß- und<br />
Längsfugen übereinander liegender Schichten<br />
mindestens mit dem Überbindemaß<br />
ü 0,4 ∙ h bzw. ü 45 mm (der größere<br />
Wert ist maßgebend) angeordnet werden<br />
(siehe Bild 46). Gerade in Bereichen von<br />
Fensterbrüstungen, Öffnungen und dem<br />
Eintrag von Einzellasten in das Mauerwerk<br />
ist auf die Einhaltung des Überbindemaßes<br />
zu achten. Bei großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
sind nach Zulassung reduzierte<br />
Überbindemaße (ü < 0,4 ∙ h) zulässig. Bei<br />
reduzierten Überbindemaßen ergeben sich<br />
Auswirkungen auf die Querkrafttragfähigkeit<br />
in Scheibenrichtung:<br />
Unter Einzellasten dürfen keine erhöhten<br />
Teilflächenpressungen angesetzt<br />
werden.<br />
Die Lastausbreitwinkel ergeben sich<br />
aus dem Tangens von Überbindemaß<br />
und Steinhöhe.<br />
Bei der Ermittlung der Knicklänge darf<br />
keine drei- bzw. vierseitige Halterung<br />
der Wand angenommen werden.<br />
Auch bei großformatigen <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
(KS XL) ist das Überbindemaß<br />
nach DIN 1053-1 (ü 0,4 ∙ h) der Regelfall.<br />
Da dies aber nicht an allen Stellen<br />
baupraktisch ausführbar ist, sind<br />
in den bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
für die Anwendung von KS XL auch<br />
reduzierte Überbindemaße zulässig,<br />
siehe Tafel 34.<br />
Tafel 34: Überbindemaße in Abhängigkeit von der Steinhöhe<br />
Regelfall<br />
Steinhöhe ü = 0,4 x Steinhöhe Mindestüberbindemaß<br />
< 11,3 cm 5 cm ü 4,5 cm<br />
11,3 cm / 12,3 cm 5 cm ü 0,4 x Steinhöhe = 5,0 cm<br />
23,8 cm / 24,8 cm 10 cm ü 0,4 x Steinhöhe = 10,0 cm<br />
49,8 cm 20 cm ü 0,25 x Steinhöhe = 12,5 cm<br />
62,3 cm 25 cm ü 0,20 x Steinhöhe = 12,5 cm<br />
7.5 Deckenauflager<br />
Bei großen Deckenspannweiten kommt es<br />
insbesondere im Bereich von Endauflagern<br />
bei Decken zu großen Verdrehungen der<br />
horizontalen Tragglieder. Daraus ergibt<br />
sich eine exzentrische Lasteinleitung in<br />
die Mauerwerkswand, die nicht nur zu einer<br />
Traglastminderung führt, sondern auch<br />
Rissbildungen und Abplatzungen verursachen<br />
kann.<br />
Sind die Randbedingungen für die Anwendung<br />
des vereinfachten Berechnungsverfahrens<br />
nach DIN 1053-100 nicht eingehalten<br />
(z.B. Stützweite l > 6 m) oder<br />
führen die Lastexzentrizitäten zu großen<br />
Traglastminderungen (z.B. bei der obersten<br />
Geschossdecke), können entsprechend<br />
Bild 47 oder Bild 50 konstruktive Maßnahmen<br />
zur Zentrierung des Deckenauflagers<br />
genutzt werden, wobei entsprechende<br />
Einflüsse auf die Konstruktion zu beachten<br />
sind (z.B. Knicklänge, Übertragung<br />
horizontaler Lasten zur Gebäudeaussteifung<br />
etc.).<br />
7.4 Verbandsmauerwerk<br />
Verbandsmauerwerk ist Mauerwerk mit<br />
zwei oder mehr Steinreihen in jeder oder<br />
in jeder zweiten Schicht. In der Vergangenheit<br />
wurden vornehmlich die Formate 2 DF<br />
und 3 DF dafür verwendet.<br />
Bild 46: Überbindemaß ü nach DIN 1053 (oben) und<br />
Mindestüberbindemaße von KS XL (unten)<br />
Bild 47: Zentrierung mit weicher Platte<br />
Polystyrol<br />
37
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Bild 48: Kriterien für die Anordnung von Ringankern in tragenden und aussteifenden Wänden mit Öffnungen<br />
Bild 49: Ausbildung von Ringankern<br />
Bild 50: Konstruktive Maßnahmen zur Zentrierung der Deckenauflagerkraft am Beispiel der Außenwand unter einer Dachdecke –<br />
a) mit eingelegtem Styropor-Randstreifen an der Wandinnenseite, b) mit Zentrierstreifen zwischen Wand und Decke<br />
38
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
7.6 Ringanker und Ringbalken<br />
Bei Ringankern und Ringbalken handelt es<br />
sich um stabförmige Bauglieder, die der<br />
Aufnahme von Aussteifungskräften und<br />
Horizontallasten dienen. Sie werden z.B.<br />
mit ausbetonierten und bewehrten KS-U-<br />
Schalen hergestellt.<br />
Ringanker werden bei Massivdecken im<br />
Regelfall innerhalb der Decken oder kurz<br />
darunter angeordnet und halten die tragenden<br />
Wände zusammen. Sie übernehmen<br />
die in der Deckenscheibe auftretenden<br />
Randzugkräfte und leiten die<br />
angreifenden Aussteifungskräfte auf die<br />
Wandscheiben weiter. Gleichzeitig erhöhen<br />
sie die Stabilität von auf Scheibenschub<br />
beanspruchten Wänden mit großen Öffnungen.<br />
Ringanker sind also im Wesentlichen<br />
Zugglieder.<br />
Ringbalken sind stets anzuordnen, wenn<br />
Horizontallasten senkrecht zur Wandebene<br />
(z.B. aus Wind) einwirken und eine kontinuierliche<br />
Lagerung am Wandkopf (z.B.<br />
durch Deckenscheiben) nicht vorhanden<br />
ist. Gleichzeitig können Ringbalken auch<br />
die Funktion von Ringankern zur Ableitung<br />
von Aussteifungskräften übernehmen.<br />
Ringbalken sind überwiegend auf Biegung<br />
und weniger auf Zug beansprucht.<br />
7.6.1 Ringanker<br />
Nach DIN 1053-1 müssen alle Außenwände<br />
und Innenwände, die der Abtragung der<br />
Aussteifungskräfte dienen, Ringanker erhalten,<br />
wenn folgende Randbedingungen<br />
vorliegen:<br />
Bauten mit mehr als 2 Vollgeschossen<br />
Bauten mit Längen > 18 m<br />
Wände mit großen Öffnungen<br />
Bauwerke mit ungünstigen Baugrundverhältnissen<br />
Ringanker sind für eine aufzunehmende<br />
Zugkraft von mindestens F k<br />
= 30 kN zu<br />
dimensionieren bzw. mit mindestens 2 Bewehrungseisen<br />
∅ 10 mm zu bewehren.<br />
Die in einer Stahlbetondecke vorhandene<br />
Bewehrung darf dabei in bestimmten Grenzen<br />
angerechnet werden.<br />
Unterschiedliche Verformungen zwischen<br />
tragenden Wänden und der Dachdecke<br />
können nach DIN 18530:1987-03<br />
[18] abgeschätzt werden. Ist danach<br />
mit Rissen zu rechnen, so ist die Dachdecke<br />
möglichst reibungsfrei auf den<br />
Wänden zu lagern. In diesem Fall ist<br />
auch ein Ringbalken unter der Dachdecke<br />
erforderlich.<br />
7.6.2 Ringbalken<br />
Ringbalken dienen im Wesentlichen der<br />
Aufnahme von Horizontallasten und der horizontalen<br />
Halterung der Wände am Wandkopf,<br />
wenn eine entsprechende Lagerung<br />
statisch erforderlich ist (z.B. Ausfachungsflächen).<br />
Dies ist z.B. der Fall bei:<br />
Decken ohne Scheibenwirkung (Holzbalkendecken)<br />
Anordnung von Gleitschichten unter<br />
Deckenauflagern von Decken<br />
Ringbalken sind für die auf sie entfallenden<br />
Windlastanteile sowie zur Berücksichtigung<br />
von Lotabweichungen auf eine<br />
Horizontallast von 1/100 der Vertikallast<br />
zu bemessen. Bei Ringbalken unter<br />
Gleitschichten sind die verbleibenden<br />
Reibungskräfte aus der Decke zusätzlich<br />
als Zugkräfte zu berücksichtigen. Ringbalken<br />
müssen derart biegesteif ausgeführt<br />
werden, dass im auszusteifenden Mauerwerk<br />
keine unzulässigen Durchbiegungen<br />
und Rissbildungen auftreten. Die Weiterleitung<br />
der Auflagerkräfte der Ringbalken<br />
in die aussteifenden Wände ist statisch<br />
nachzuweisen.<br />
7.6.3 Zentrierung<br />
Bei größeren planmäßigen Ausmitten, z.B.<br />
Dachdecke mit wenig Auflast oder Decken<br />
mit großer Spannweite, sollten Stahlbetondecken<br />
zur Verringerung der exzentrischen<br />
Lasteinleitung durch konstruktive Maßnahmen<br />
zentriert werden.<br />
Werden konstruktive Maßnahmen zur Zentrierung<br />
der Lasteinleitung von Decken<br />
vorgesehen, darf auch bei Stützweiten von<br />
mehr als 6 m das vereinfachte Berechnungsverfahren<br />
angewendet werden.<br />
7.7 Wandanschlüsse<br />
Die Ausbildung der Verbindungen von<br />
Wänden und Decken oder von Wänden<br />
untereinander hängt von statischen und<br />
bauphysikalischen Gesichtspunkten ab.<br />
Zur Erzielung der räumlichen Steifigkeit<br />
müssen alle tragenden und aussteifenden<br />
Wände kraftschlüssig mit den Decken<br />
verbunden sein. Bei der Verwendung von<br />
Stahlbetondecken wird ein ausreichender<br />
Verbund über die Reibung in den Lagerfugen<br />
hergestellt. Weitere Konstruktionselemente<br />
zur Sicherstellung einer genügenden<br />
Standsicherheit können Ringanker<br />
und Ringbalken sein. Werden die Wände<br />
nicht durch einen Mauerwerksverband<br />
zug- und druckfest miteinander verbunden,<br />
können alternative Anschlusselemente,<br />
wie z.B. die Stumpfstoßtechnik, verwendet<br />
werden. Bei Ausfachungswänden oder<br />
nicht tragenden Wänden richten sich die<br />
Anschlüsse auch nach den Schall- und<br />
Brandschutzanforderungen.<br />
Es wird empfohlen, die Außenecken<br />
von Kelleraußenwänden – auch unter<br />
Annahme zweiseitiger Halterung<br />
– aus konstruktiven Gründen immer<br />
miteinander zu verzahnen. Alle übrigen<br />
Wandanschlüsse können stumpf<br />
gestoßen werden, soweit in der Statik<br />
nichts anderes gesagt wird.<br />
Die Kimmschicht am Wandfuß in Mörtel<br />
mindestens der Mörtelgruppe III dient<br />
primär zum Ausgleich von Unebenheiten<br />
der Rohdecke, zur Höhenanpassung der<br />
aufzumauernden Wandscheibe an das<br />
Baurichtmaß sowie zur Erstellung eines<br />
planebenen Niveaus in Wandlängs- und<br />
-querrichtung. Sie gewährleistet aber auch<br />
einen kraftschlüssigen Verbund zwischen<br />
Decke und Wand.<br />
Tafel 35: Maximale Höhe der Kimmschicht bei KS XL<br />
in DM [19]<br />
KS XL nach<br />
Zulassung,<br />
Druckfestigkeitsklasse<br />
maximale<br />
Höhe des<br />
Kimmschichtmörtels<br />
12 2 cm<br />
20 5 cm<br />
28 6 cm<br />
39
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Bei Verwendung von KS XL im Dünnbettmörtelverfahren<br />
ist die Kimmschicht in<br />
Normalmörtel der Gruppe III und bis zu einer<br />
maximalen Höhe nach Tafel 35 auszuführen,<br />
um die entsprechende Druckfestigkeit<br />
nach der jeweiligen bauaufsichtlichen<br />
Zulassung ansetzen zu dürfen.<br />
Bild 51: Anwendung von Edelstahl-Flachankern bei der KS-Stumpfstoßtechnik<br />
7.8 Stumpfstoßtechnik<br />
Der KS-Stumpfstoß, ohne den Bauablauf<br />
störende Verzahnung der Wände, eröffnet<br />
für Planung und Ausführung Freiräume<br />
– auch bei Anwendung von mechanischen<br />
Versetzgeräten. Diese Bauweise hat sich<br />
seit mehr als 30 Jahren bewährt. Aus<br />
baupraktischen Gründen wird empfohlen,<br />
Edelstahl-Flachanker in die Lagerfugen<br />
einzulegen. Die Anschlussfugen sind aus<br />
schalltechnischen Gründen zu vermörteln.<br />
7.8.1 Anwendungsbereich<br />
Grundsätzlich können alle Wandanschlüsse<br />
stumpf gestoßen werden. Es wird jedoch<br />
empfohlen, die Außenecken von<br />
Kelleraußenwänden – auch unter Annahme<br />
zweiseitiger Halterung – aus konstruktiven<br />
Gründen immer miteinander zu verzahnen.<br />
Alle übrigen Wandanschlüsse (auch Außenecken<br />
von Wänden ohne Erddruck) können<br />
stumpf gestoßen werden.<br />
7.8.2 Vorteile der Stumpfstoßtechnik:<br />
Stumpfstoß ist zwischen allen Wänden<br />
möglich (einfacher Bauablauf).<br />
Bild 52: KS-Stumpfstoßtechnik, Regelausführung bei Annahme einer drei- oder vierseitigen Halterung der<br />
tragenden Wand (Schichthöhe 25 cm) [3]<br />
Mehr Bewegungsspielraum und Lagerfläche<br />
auf der Geschossdecke.<br />
Vereinfachter Einsatz von mechanischen<br />
Versetzhilfen und Gerüsten.<br />
Die liegende Verzahnung bedeutet in vielen<br />
Fällen eine Behinderung beim Aufmauern<br />
der Wände, bei der Bereitstellung der Materialien<br />
und beim Aufstellen der Gerüste.<br />
Stumpf gestoßene Wände vermeiden diese<br />
Nachteile.<br />
Bild 53: Stumpfstoßtechnik mit durchlaufender<br />
Trennwand<br />
Bild 54: Prinzipielle Anordnung von aussteifender<br />
und auszusteifender Wand bei Anwendung des<br />
Stumpfstoßes<br />
40
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Rechenbeispiel zur Randdehnung<br />
Aussteifungswand im Erdgeschoss (Bauwerksaussteifung)<br />
Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren nach DIN 1053-100, Abschnitt 8.<br />
Pos.:<br />
q k<br />
q k<br />
EG<br />
d<br />
EG<br />
h s<br />
d b<br />
h<br />
N k,fuß<br />
l 2=l y<br />
Lastabtrag<br />
parallel zur<br />
Wand<br />
Abmessungen:<br />
Wanddicke d = 24,00 cm<br />
gesamte Wandbreite b = 2,500 m<br />
Abstand der Querwand b‘ = 2,50 m<br />
Geschosshöhe h = 2,75 m<br />
lichte Geschosshöhe h s = 2,59 m<br />
Geschosszahl der aussteifenden Wand n = 2<br />
vorhandene Halterung der Wand Art max<br />
= 3 -seitig<br />
Stoßfugen vermörtelt (Ja/Nein ) Sv = Nein<br />
Hohlblockstein = HB; Hochlochsteine und Steine mit Grifföffnungen oder Löchern = HL;<br />
Vollsteine = VL<br />
Steinart SA = HL<br />
Einwirkungen (charakteristische Werte):<br />
Decke:<br />
Belastung Decke q k<br />
= 2,75 kN/m²<br />
Wand:<br />
Normalkraft Wandfuß N Gk,Fuß<br />
= 750,00 kN<br />
Normalkraft Wandfuß N Qk,Fuß<br />
= 270,00 kN<br />
Ausmitte der Normalkraft e N<br />
= 0,50 m<br />
Die Ausmitte kann z.B. aus einer außermittigen Deckenauflagerung resultieren. Bei einer positiven Ausmitte wirkt<br />
das entstehende Moment um die starke Achse entsprechend dem Moment aus Windbeanspruchung.<br />
Horizontale Lasten aus Wind+Schiefstellung am Wandfuß<br />
V Wk<br />
= 22,00 kN<br />
M Wk<br />
= 120,00 kNm<br />
Baustoffe:<br />
Steinfestigkeitsklasse SFK = 20<br />
Mörtelgruppe M = DBM<br />
f k<br />
= TAB(„KS-100/fk-100“;fk; M g<br />
=M; Sfk=SFK) = 10,00 MN/m²<br />
η = 0,85<br />
γ M<br />
= 1,50<br />
41
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
a) Bemessungswerte der Einwirkung<br />
Für die Bildung der Lastfallkombination wird vereinfachend die Horizontalkraft aus Wind (W) und Schiefstellung<br />
(St) als ein Lastfall betrachtet! Normalerweise müsste unter Berücksichtigung der Anteile aus Eigen- und Nutzlast<br />
bei der Schiefstellung folgende Kombination gebildet werden:<br />
E D<br />
(W+St)= γ Q,1<br />
*E Wind + γ G,1<br />
*E Schief<br />
(G) + γ Q,2<br />
*ψ 0<br />
*E Schief<br />
(Q)<br />
Die Ermittlung der Momente erfolgt jeweils für den Wandfuß und für die Wandmitte. Die Änderung der Normalkraft<br />
wird vernachlässigt.<br />
Lastfallkombination 1 (min N):<br />
G+W<br />
N Ed,1<br />
= N Gk,Fuß<br />
= 750 kN<br />
M Ed,1<br />
= e N<br />
*N Gk,Fuß<br />
+1,50*M Wk<br />
= 555 kN/m<br />
V Ed,1<br />
= M Ed,1<br />
/N Ed,1<br />
= 0,74 m<br />
M Ed,1,Mitte<br />
= e N<br />
*N Gk,Fuß<br />
+1,50*(M Wk<br />
-V Wk<br />
*h/2) = 510 kN/m<br />
e 1,Mitte<br />
= M Ed,1,Mitte<br />
/N Ed,1<br />
= 0,68 m<br />
Lastfallkombination 2 (max N + zug M):<br />
1,35*G+1,5*Q+1,5*0,6*W<br />
(Nutzlast wirkt als Leiteinwirkung, Wind als Begleiteinwirkung)<br />
N Ed,2<br />
= 1,35*N Gk,Fuß<br />
+1,5*N Qk,Fuß<br />
= 1418 kN<br />
M Ed,2<br />
= e N<br />
*N Ed,2<br />
+1,50*0,6*M Wk<br />
= 817 kN/m<br />
V Ed,2<br />
= 1,50*0,6*V Wk<br />
= 20 kN/m<br />
e 2<br />
= M Ed,2<br />
/N Ed,2<br />
= 0,58 m<br />
M Ed,2,Mitte<br />
= e N<br />
*N Ed,2<br />
+1,50*0,6*(M Wk<br />
-V Wk<br />
*h/2) = 790 kN/m<br />
e 2,Mitte<br />
= M Ed,2,Mitte<br />
/N Ed,2<br />
= 0,56 m<br />
Lastfallkombination 3 (max M + zug N):<br />
1,35*G+1,5*W+1,5*0,7*Q<br />
(Wind wirkt als Leiteinwirkung, Nutzlast als Begleiteinwirkung)<br />
N Ed,3<br />
= 1,35*N Gk,Fuß<br />
+1,5*0,7*N Qk,Fuß<br />
= 1296 kN<br />
M Ed,3<br />
= e N<br />
*N Ed,3<br />
+1,50*M Wk<br />
= 828 kN/m<br />
V Ed,3<br />
= 1,50*V Wk<br />
= 33 kN/m<br />
e 3<br />
= M Ed,3<br />
/N Ed,3<br />
= 0,64 m<br />
M Ed,3,Mitte<br />
= e N<br />
*N Ed,3<br />
+1,50*(M Wk<br />
-V Wk<br />
*h/2) = 783 kN/m<br />
e 3,Mitte<br />
= M Ed,3,Mitte<br />
/N Ed,3<br />
= 0,60 m<br />
b) Bemessungswerte des Widerstandes für Querkraftbeanspruchung<br />
f vk0<br />
= TAB(„KS-100/f vk0<br />
-100“; f vk0<br />
; MG = M) = 0,22 N/mm²<br />
f vk0<br />
= WENN( S v<br />
=“Ja“ ; 1 ; 0,5 ) * f vk0<br />
= 0,110 N/mm²<br />
max.f vk<br />
= (TAB(„KS-100/max fvk<br />
-100“; v f<br />
; SA = SA))*SFK = 0,32 N/mm²<br />
f bz<br />
= (TAB("KS-100/max fvk<br />
-100"; v fgv<br />
; SA = SA))*SFK = 0,66 N/mm²<br />
Formfaktor c:<br />
c = WENN(n*h/b ≥2; 1,5;WENN(n*h/b >1;n*h/b*0,5+0,5;1)) = 1,5<br />
42
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
b1) Überprüfung der Randdehnung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit:<br />
Bei Exzentrizitäten > b/6 ist zusätzlich ein Nachweis der Randdehnung zu führen ε R<br />
≤ 10 -4 .<br />
Seltene Lastfallkombination: G+W<br />
N d,rare<br />
= N Gk,Fuß<br />
= 750 kN<br />
M d,rare<br />
= e N<br />
*N Gk,Fuß<br />
+M Wk<br />
= 495,0 kNm<br />
e d,rare<br />
= M d,rare<br />
/N d,rare<br />
= 0,66 m<br />
e grenz<br />
= b/6 = 0,417 m<br />
Nachweis = TAB(„KS-100/ErgTxt-100“; Erg; v≥e d,rare<br />
/e grenz<br />
) = nicht erfüllt<br />
ε Rk<br />
=<br />
σ R · ( b – 3 · ( b – e k<br />
))<br />
2<br />
3 ·( b<br />
2<br />
– e k<br />
) · E<br />
σ R<br />
=<br />
4 · N<br />
( e ) k<br />
b · d · 3 – 6 ·<br />
b<br />
σ R<br />
= 4*N d,rare<br />
/1000/(b*d/100*(3-6*e d,rare<br />
/b)) = 3,53 N/mm²<br />
E = 1000*fk = 10000 N/mm²<br />
ε R,rare<br />
= (σ R<br />
*(b-3*(b/2-e d,rare<br />
)))/(3*(b/2-e d,rare<br />
)*E) = 1,5*10 -4<br />
Nachweis = TAB(“KS-100/ErgTxt-100”; Erg; v≥ε R,rare<br />
/0,0001 ) = nicht erfüllt<br />
f vk0<br />
= WENN(ε R,rare<br />
>0,0001;0;f vk0<br />
) = 0,00 N/mm²<br />
Ist der Nachweis erfüllt, kann die Haftscherfestigkeit f vk0<br />
für die Schubfestigkeit vollständig in Rechnung gestellt<br />
werden!<br />
Ist der Nachweis nicht erfüllt, darf die Haftscherfestigkeit f vk0<br />
für die Schubfestigkeit nicht angesetzt werden und<br />
der Randdehnungsnachweis ist unter der häufigen Einwirkungskombination zu führen!<br />
Häufige Lastfallkombination: G+0,5*W<br />
N d,frequ<br />
= N Gk,Fuß<br />
= 750 kN<br />
M d,frequ<br />
= e N *N Gk,Fuß<br />
+0,5*M Wk<br />
= 435,0 kNm<br />
e d,frequ<br />
= M d,frequ<br />
/N d,frequ<br />
= 0,58 m<br />
σ R,frequ<br />
= 4*N d,frequ<br />
/1000/(b*d/100*(3-6*e d,frequ<br />
/b)) = 3,11 N/mm²<br />
ε R,frequ<br />
= (σ R,frequ<br />
*(b-3*(b/2-e d,frequ<br />
)))/(3*(b/2-e d,frequ<br />
)*E) = 0,8* 10 -4<br />
Nachweis = TAB(„KS-100/ErgTxt-100“; Erg; v≥ε R,frequ<br />
/0,0001 ) = erfüllt<br />
b2) Bemessungswerte des Widerstandes im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
Lastfallkombination 1 (siehe Punkt b):<br />
e 1<br />
= e 1<br />
= 0,74 m<br />
Ermittlung der mittleren Spannung:<br />
überdrückte Fläche A 1<br />
= MIN(1,5*d/100*(b-2*e 1<br />
);d/100*b) = 0,37 m²<br />
σ D1<br />
= N Ed,1<br />
/1000/A 1<br />
= 2,03 N/mm²<br />
Versagen der Lagerfuge infolge Reibung:<br />
f vk1,a<br />
= f vk0<br />
+ 0,4*σ D1<br />
= 0,81 N/mm²<br />
Versagen der Steine infolge schräger Hauptzugspannungen:<br />
(Nach dem genaueren Berechnungsverfahren)<br />
f vk1,b<br />
= 0,45*f bz<br />
*√(1+σ D1<br />
/f bz<br />
) = 0,60 N/mm²<br />
43
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
Versagen der Steine infolge schräger Hauptdruckspannungen:<br />
f vk1,c<br />
= η*f k<br />
/γ M<br />
- σ D1<br />
= 3,64 N/mm²<br />
charakteristische Schubfestigkeit:<br />
f vk1<br />
= MIN(f vk1,a<br />
;f vk1,b<br />
;f vk1,c<br />
) = 0,60 N/mm²<br />
Bemessungswert der Schubfestigkeit:<br />
f vd1<br />
= f vk1<br />
/γ M<br />
= 0,40 N/mm²<br />
Schubtragfähigkeit:<br />
α s,1<br />
MIN(1,333*1,5*(b-2*e 1<br />
);1,125*b) = 2,039 m<br />
V Rd,1<br />
= f vd1<br />
*d/100*α s,1<br />
/c*1000 = 130 kN<br />
Lastfallkombination 2:<br />
e 2<br />
= e 2<br />
= 0,58 m<br />
überdrückte Fläche A 2<br />
= MIN(1,5*d/100*(b-2*e 2<br />
);d/100*b) = 0,48 m²<br />
σ D2<br />
= N Ed,2<br />
/1000/A 2<br />
= 2,95 N/mm²<br />
f vk2,a<br />
= f vk0<br />
+ 0,4*σ D2<br />
= 1,18 N/mm²<br />
f vk2,b<br />
= 0,45*f bz<br />
*√(1+σ D2<br />
/f bz<br />
) = 0,69 N/mm²<br />
f vk2,c<br />
= η*f k<br />
/γ - σ M D2<br />
= 2,72 N/mm²<br />
f vk2<br />
= MIN(f vk2,a<br />
;f vk2,b<br />
;f vk2,c<br />
) = 0,69 N/mm²<br />
f vd2<br />
= f vk2<br />
/γ M<br />
= 0,46 N/mm²<br />
α s,2<br />
= MIN(1,333*1,5*(b-2*e 2<br />
);1,125*b) = 2,679 m<br />
V Rd,2<br />
= f vd2<br />
*d/100*α s,2<br />
/c*1000 = 197 kN<br />
Lastfallkombination 3:<br />
e 3<br />
= e 3<br />
= 0,64 m<br />
überdrückte Fläche A 3<br />
= MIN(1,5*d/100*(b-2*e 3<br />
);d/100*b) = 0,44 m²<br />
σ D3<br />
= N Ed,3<br />
/1000/A 3<br />
= 2,95 N/mm²<br />
f vk3,a<br />
= f vk0<br />
+ 0,4*σ D3<br />
= 1,18 N/mm²<br />
f vk3,b<br />
= 0,45*f bz<br />
*√(1+σ D3<br />
/f bz<br />
) = 0,69 N/mm²<br />
f vk3,c<br />
= η*f k<br />
/γ - σ M D3<br />
= 2,72 N/mm²<br />
f vk3<br />
= MIN(f vk3,a<br />
;f vk3,b<br />
;f vk3,c<br />
) = 0,69 N/mm²<br />
f vd3<br />
= f vk3<br />
/γ M<br />
= 0,46 N/mm²<br />
α s,3<br />
= MIN(1,333*1,5*(b-2*e 3<br />
);1,125*b) = 2,439 m<br />
V Rd,3<br />
= f vd2<br />
*d/100*α s,3<br />
/c*1000 = 180 kN<br />
c3) Nachweis auf Querkraft<br />
V Ed<br />
= V Ed,1<br />
= 33 kN/m<br />
V Rd,1<br />
= V Rd,1<br />
= 130 kN/m<br />
Nachweis = TAB(„KS-100/ErgTxt-100“; Erg; v≥V Ed<br />
/V Rd,1<br />
) = erfüllt<br />
V Ed<br />
= V Ed,2<br />
= 20 kN/m<br />
V Rd,2<br />
= V Rd,2<br />
= 197 kN/m<br />
Nachweis = TAB(“KS-100/ErgTxt-100”; Erg; v≥V Ed<br />
/V Rd,2<br />
) = erfüllt<br />
V Ed<br />
= V Ed,3<br />
= 33 kN/m<br />
V Rd,3<br />
= V Rd,3<br />
= 180 kN/m<br />
Nachweis = TAB(“KS-100/ErgTxt-100”; Erg; v≥V Ed<br />
/V Rd,3<br />
) = erfüllt<br />
44
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
FORMELZEICHEN UND VARIABLEN<br />
Lateinische Buchstaben:<br />
A Querschnittsfläche, Auflagerkraft<br />
A c<br />
überdrückte Querschnittsfläche<br />
b Wandbreite<br />
c Beiwert zur Berücksichtigung der<br />
Schubschlankheit<br />
d Wanddicke<br />
e Exzentrizität der einwirkenden<br />
Druckkraft bzw. Lastausmitte<br />
l Stützweite<br />
E Elastizitätsmodul<br />
f d<br />
; f k<br />
Bemessungswert und charakteristischer<br />
Wert der Druckfestigkeit<br />
f bk<br />
Charakteristische Steindruckfestigkeit<br />
(Steindruckfestigkeitsklasse)<br />
f bz<br />
Steinzugfestigkeit<br />
f x2d<br />
; f x2k<br />
Bemessungswert und charakteristischer<br />
Wert der Zug- und<br />
Biegezugfestigkeit parallel zur<br />
Lagerfuge<br />
f vd<br />
; f vk<br />
Bemessungswert und charakteristische<br />
Schubfestigkeit<br />
f vk0<br />
abgeminderte Haftscherfestigkeit<br />
g k<br />
; G k<br />
charakteristischer Wert der ständigen<br />
Einwirkung<br />
g d<br />
; G d<br />
Bemessungswert der ständigen<br />
Einwirkung<br />
H Horizontalkraft, Bogenschub<br />
h Steinhöhe, Wandhöhe<br />
h s<br />
lichte Wandhöhe<br />
h e<br />
Anschütthöhe des Bodens<br />
h k<br />
Ersatzlänge bzw. Knicklänge einer<br />
Wand<br />
I Flächenträgheitsmoment 2. Grades<br />
in Wandquerrichtung<br />
l a<br />
Auflagerlänge<br />
l ; l Wandlänge, Deckenstützweite<br />
st<br />
l c<br />
überdrückte Querschnittslänge<br />
l w<br />
lichte Weite<br />
M Biegemoment<br />
M Ed<br />
Bemessungswert des einwirkenden<br />
Biegemomentes<br />
M I<br />
Biegemoment nach Theorie I.<br />
Ordnung<br />
M Rd<br />
Bemessungswert des aufnehmbaren<br />
Biegemomentes<br />
N Druckkraft bzw. Normalkraft<br />
(Druck positiv)<br />
N Gk<br />
charakteristischer Wert der ständigen<br />
Einwirkung<br />
N Qk<br />
charakteristischer Wert der veränderlichen<br />
Einwirkung<br />
N Ed<br />
Bemessungswert der einwirkenden<br />
Normalkraft<br />
N Rd<br />
Bemessungswert der aufnehmbaren<br />
Normalkraft<br />
q k, Qk<br />
q d, Qd<br />
Q k,1<br />
Q k,i<br />
q v<br />
ü<br />
V<br />
V Ed<br />
V Rd<br />
w<br />
charakteristischer Wert der veränderlichen<br />
Einwirkung<br />
Bemessungswert der veränderlichen<br />
Einwirkung<br />
charakteristischer Wert der Leiteinwirkung<br />
charakteristischer Wert der veränderlichen<br />
Begleiteinwirkung<br />
Gleichstreckenlast<br />
Überbindemaß der Mauersteine<br />
Querkraft<br />
Bemessungswert der einwirkenden<br />
Querkraft<br />
Bemessungswert der aufnehmbaren<br />
Querkraft<br />
horizontale Wandverformung bzw.<br />
Durchbiegung der Wand<br />
Griechische Buchstaben:<br />
β Ersatz- bzw. Knicklängenbeiwert<br />
einer zweiseitig gehaltenen Wand<br />
γ Teilsicherheitsbeiwert<br />
γ e<br />
Wichte des Bodens<br />
γ F<br />
Teilsicherheitsbeiwert für Einwirkungen<br />
unter Berücksichtigung<br />
von Modellunsicherheiten<br />
und Maßabweichungen<br />
γ G<br />
; γ Q<br />
Teilsicherheitsbeiwert für ständige<br />
und veränderliche Einwirkungen<br />
γ Q1<br />
Teilsicherheitsbeiwert der veränderlichen<br />
Leiteinwirkungen<br />
γ Qi<br />
Teilsicherheitsbeiwert der veränderlichen<br />
Begleiteinwirkungen<br />
γ M<br />
Teilsicherheitsbeiwert für eine<br />
Bauteileigenschaft unter Berücksichtigung<br />
von Modellunsicherheiten<br />
und Maßabweichungen<br />
bzw. Materialsicherheitsbeiwert<br />
ε Dehnung (Stauchung positiv)<br />
ε Z,R<br />
Randdehnung am gezogenen<br />
Rand<br />
ε D,R<br />
Randdehnung am gedrückten<br />
Rand<br />
Φ Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung<br />
der Wandschlankheit<br />
und/oder von Lastexzentrizitäten<br />
Φ 1<br />
Abminderungsfaktor für Aussteifungsscheiben<br />
Φ 2<br />
Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung<br />
des Einflusses der<br />
Wandschlankheit<br />
Φ 3<br />
Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung<br />
des Einflusses der<br />
Deckenverdrehung<br />
η Abminderungsbeiwert für Langzeiteinflüsse<br />
σ Normalspannung (Druck positiv)<br />
σ Dd<br />
Bemessungswert der Normalspannung<br />
(Druck positiv)<br />
σ D,R<br />
maximale Randdruckspannung<br />
eines klaffenden Querschnitts<br />
τ Schubspannung<br />
ψ 0<br />
;ψ 1<br />
;ψ 2<br />
Kombinationsbeiwert zur Berücksichtigung<br />
der Auftretenswahrscheinlichkeit<br />
von veränderlichen<br />
Einwirkungen<br />
Sonstiges:<br />
„zu kombinieren mit”: Die einwirkenden<br />
Lasten müssen ungünstigst<br />
miteinander kombiniert<br />
werden; günstig wirkende<br />
veränderliche Lasten sind z.B.<br />
zu vernachlässigen<br />
45
KALKSANDSTEIN – Bemessung<br />
LITERATUR<br />
[1] Gremmel, M.: Zur Ermittlung der Tragfähigkeit<br />
schlanker Mauerwerkswände<br />
an Bauteilen in wirklicher Größe,<br />
Dissertation Technische Universität<br />
Braunschweig, Braunschweig 1978<br />
[2] Kirtschig, K.: Zur Tragfähigkeit von<br />
Mauerwerk bei mittiger Druckbeanspruchung,<br />
Mitteilungen aus dem<br />
Institut für Baustoffkunde und Materialprüfung<br />
der Technischen Universität<br />
Hannover, Heft 31, Hannover 1975<br />
[3] Mann, W.; Müller, H.: Bruchkriterien für<br />
querkraftbeanspruchtes Mauerwerk<br />
und ihre Anwendung auf gemauerte<br />
Windscheiben, Die Bautechnik, Heft<br />
12, Berlin 1973<br />
[4] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk. Teil<br />
1: Berechnung und Ausführung<br />
[5] DIN 1053-2:1996-11 Mauerwerk. Teil<br />
2: Mauerwerksfestigkeitsklassen aufgrund<br />
von Eignungsprüfungen<br />
[6] DIN 1055-100:2001-03 Einwirkungen<br />
auf Tragwerke. Teil 100: Grundlagen<br />
der Tragwerksplanung – Sicherheitskonzept<br />
und Bemessungsregeln<br />
[7] DIN 1053-100:2007-09 Mauerwerk.<br />
Teil 100: Berechnung auf der Grundlage<br />
des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts<br />
[8] DIN EN 1996-1-1:2006-01 Eurocode<br />
6: Bemessung und Konstruktion von<br />
Mauerwerksbauten. Teil 1-1: Allgemeine<br />
Regeln für bewehrtes und unbewehrtes<br />
Mauerwerk; Deutsche Fassung<br />
EN 1996-1-1:2005<br />
[9] DIN EN 1996-3:2006-04 Eurocode 6:<br />
Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten.<br />
Teil 3: Vereinfachte<br />
Berechnunsmethoden für unbewehrte<br />
Mauerwerksbauten; Deutsche Fassung<br />
EN 1996-3:2006<br />
[10] DIN 4172:1955-07 Maßordnung im<br />
Hochbau<br />
[11] Roeser, W.; Gusia, W.: Gutachten Deckenzuschläge<br />
für nicht tragende Wände<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>, Aachen 2005<br />
[12] Steinle, A.; Hahn, V.: Bauen mit Betonfertigteilen<br />
im Hochbau, Fachvereinigung<br />
Deutscher Betonfertigkeilbau<br />
e.V., Verlag Ernst & Sohn, Berlin<br />
1995<br />
[13] Leicher, G. W.: Tragwerkslehre in Beispielen<br />
und Zeichnungen, Werner Verlag,<br />
Düsseldorf 2002<br />
[14] Graubner, C.-A.: Gutachten Bemessung<br />
der Stumpfstoßverankerung. Darmstadt<br />
2006<br />
[15] Graubner, C.-A.; Glock, C.: Effiziente<br />
Bemessung von schlanken Wänden<br />
aus Beton und Mauerwerk nach neuer<br />
Normengeneration. Mauerwerk, Heft 3,<br />
Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2005<br />
[16] Graubner, C.-A.; Kranzler, T.; Schubert,<br />
P.; Simon, E.: Schubfestigkeit von Mauerwerksscheiben.<br />
Mauerwerk-Kalender,<br />
Ausgabe 30, Verlag Ernst & Sohn,<br />
Berlin 2005<br />
[17] Reeh, H.: Gutachten zur Änderung der<br />
Mindestwanddicken beim vereinfachten<br />
Berechnungsverfahren der DIN<br />
1053-5, 15.04.2003<br />
[18] DIN 18530:1987-03 Massive Deckenkonstruktionen<br />
für Dächer; Planung<br />
und Ausführung<br />
[19] Kirtschig, K.: Gutachten zur Dicke von<br />
Ausgleichsschichten bei <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
mit Dünnbettmörtel,<br />
14.10.1996<br />
[20] Mathias, B.; Reeh, H.; Reeh, S.: <strong>Kalksandstein</strong>.<br />
DIN 1053-1 Mauerwerk. Teil<br />
1: Berechnung und Ausführung. 2. überarbeitete<br />
Auflage, Verlag Bau+Technik<br />
<strong>GmbH</strong>, Düsseldorf 2004.<br />
46
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 10: Verformung und Rissesicherheit<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
1. Das Entstehen von Spannungen und Rissen_____________________________3<br />
2. Formänderungen____________________________________________________ 3<br />
2.1 Allgemeines____________________________________________________ 3<br />
2.2 Feuchtedehnung_ _______________________________________________ 4<br />
2.3 Wärmedehnung_________________________________________________ 5<br />
2.4 Elastische Dehnung_____________________________________________ 5<br />
2.5 Kriechen_______________________________________________________ 5<br />
3. Verformungsfälle, Rissesicherheit_______________________________________ 6<br />
3.1 Allgemeines____________________________________________________ 6<br />
3.2 Grundsätzliche Beurteilungskriterien für Rissesicherheit_____________ 6<br />
3.3 Miteinander verbundene Außen- und Innenwände____________________ 6<br />
3.4 Nicht tragende Trennwände_______________________________________ 9<br />
3.5 Zweischalige Außenwände mit Verblendschale_____________________11<br />
3.6 Gebäudetrennfugen____________________________________________15<br />
3.7 Verformung der Dachdecke______________________________________15<br />
Literatur____________________________________________________________ 16<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Verformung und Rissesicherheit<br />
Stand: Januar 2009<br />
Autor:<br />
Dr.-Ing. Peter Schubert,<br />
Sachverständiger für Mauerwerksbau, Aachen<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9052<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Architekt und Tragwerksplaner sind gehalten,<br />
auf ausreichende Rissesicherheit von<br />
Bauteilen und Bauwerken zu achten. Risse<br />
lassen sich in vielen Fällen vermeiden,<br />
wenn das unterschiedliche Verformungsverhalten<br />
von verschiedenem Mauerwerk<br />
und die daraus möglicherweise entstehende<br />
Rissgefahr bereits in der Planungsphase<br />
beurteilt und berücksichtigt werden.<br />
Zur Beurteilung der Rissesicherheit stehen<br />
heute geeignete Näherungsverfahren zur<br />
Verfügung, siehe auch [1]. Sie lassen<br />
sich für bestimmte Fälle ohne besondere<br />
Schwierigkeiten anwenden. Gegebenenfalls<br />
empfiehlt sich eine spezielle Fachbeurteilung.<br />
1. DAS ENTSTEHEN VON SPANNUNGEN<br />
UND RISSEN<br />
Formänderungen, die sich ohne Behinderung<br />
einstellen können, rufen keine Spannung<br />
hervor. Ein homogener, reibungsfrei<br />
gelagerter Körper, der einer gleichmäßigen<br />
Dehnung unterworfen ist, kann sich völlig<br />
spannungsfrei verformen. In der Praxis<br />
wird sich ein Bauteil in der Regel nicht<br />
behinderungsfrei verformen können, weil<br />
es mit Nachbarbauteilen verbunden ist.<br />
Verformen sich die beiden miteinander<br />
verbundenen Bauteile unterschiedlich,<br />
so entstehen Spannungen. Wenn die Verformungen<br />
durch äußere Kräfte (Zwang)<br />
behindert werden, wird die dadurch verursachte<br />
Spannung als äußere bzw. Zwangspannung<br />
bezeichnet. Spannungen in einem<br />
Bauteil können jedoch auch ohne Einwirkung<br />
äußerer Kräfte entstehen, z.B. wenn<br />
sich das Bauteil unterschiedlich erwärmt<br />
oder wenn es ungleichmäßig austrocknet –<br />
außen stärker als im Kern. Die dadurch<br />
entstehenden Spannungen werden dann<br />
als Eigenspannung bezeichnet (Bild 1).<br />
Beim Mauerwerk tritt dieser Fall vor allem<br />
bei dickeren Wänden (Pfeilern) ein, wenn<br />
Steine mit hoher Einbaufeuchte vermauert<br />
werden und anschließend austrocknen.<br />
Durch die ungleiche Austrocknung über<br />
den Querschnitt entstehen Eigenspannungen,<br />
und zwar Zugspannungen in den äußeren,<br />
stärker austrocknenden Bereichen<br />
und Druckspannungen im Kernbereich.<br />
Die Größe der entstehenden Spannung<br />
wird im Wesentlichen beeinflusst durch<br />
die Größe der Formänderungen, den Behinderungs-,<br />
Einspannungsgrad bzw. die Steifigkeitsverhältnisse<br />
der miteinander verbundenen<br />
Bauteile, den Elastizitäts- oder<br />
Schubmodul und den Spannungsabbau<br />
infolge Relaxation. Relaxation ist der zeitabhängige<br />
Spannungsabbau bei konstanter<br />
Dehnung. Beispielsweise wird in einem<br />
Eigenspannungen<br />
frei beweglich, Abkühlung der Außenflächen<br />
Bauteillängsschnitt<br />
Zwangspannungen<br />
beidseitig eingespannt, gleichmäßige Abkühlung<br />
Bauteillängsschnitt<br />
Bild 1: Eigen- und Zwangspannungen<br />
Bauteil eine Ausgangsspannung durch<br />
konstante Temperaturdehnung hervorgerufen.<br />
Diese Ausgangsspannung verringert<br />
sich infolge Relaxation (innerer Spannungsabbau)<br />
nach einer gewissen Zeit auf<br />
eine wesentlich geringere Endspannung.<br />
Kritisch und besonders rissgefährlich sind<br />
Zugspannungen oder Scher- bzw. Schubspannungen,<br />
weil die Zugfestigkeit und die<br />
Schubbeanspruchbarkeit von Mauerwerk<br />
vergleichsweise gering sind.<br />
Risse entstehen dann, wenn die Spannung<br />
die entsprechende Festigkeit überschreitet<br />
bzw. die vorhandene Dehnung größer als<br />
die Bruchdehnung wird.<br />
lastabhängig<br />
Dehnung<br />
2. FORMÄNDERUNGEN<br />
+<br />
+<br />
+<br />
-<br />
Zugspannung<br />
Druckspannung<br />
Zugspannung<br />
Zugspannung<br />
2.1 Allgemeines<br />
Eine Übersicht über die Formänderungen,<br />
die bei Mauerwerk auftreten können, gibt<br />
Bild 2.<br />
Der Oberbegriff Dehnung umfasst Verkürzungen<br />
und Verlängerungen als bezogene<br />
Längenänderung – Einheit: mm/m –<br />
das heißt z.B. 0,3 mm Längenänderung je<br />
Meter Bauteillänge.<br />
Rechenwerte, d.h. im Allgemeinen zutreffende<br />
Formänderungswerte, sowie<br />
Angaben zum Bereich möglicher Kleinst-<br />
lastunabhängig<br />
kurzzeitig langzeitig Wärmedehnung Feuchtedehnung<br />
elastisch<br />
+<br />
sofort<br />
bleibend<br />
vorh <br />
E<br />
Bild 2: Formänderungen von Mauerwerk<br />
bleibend<br />
+<br />
verzögert<br />
elastisch<br />
• Schwinden<br />
• Quellen<br />
• irreversibles<br />
Quellen
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
0<br />
[mm/m]<br />
Tafel 1: Feuchtedehnung von Mauerwerk: rechnerische Endwerte in mm/m (Schwinden ε s∞<br />
, Vorzeichen: Minus;<br />
Irreversibles Quellen ε cq∞<br />
, Quellen ε q∞<br />
, Vorzeichen: Plus)<br />
Mauersteine Rechenwert Wertebereich Mittelwert Quantilen [mm/m]<br />
Steinsorte DIN [mm/m] [mm/m] [mm/m] 10 % 90 %<br />
(Mz), HLz 105 0 -0,2 bis +0,4 – – –<br />
KS, KS L 106 -0,2<br />
Hbl 18151<br />
V, Vbl 18152<br />
Schwindklima 20 ϒC / 65% rel. Feuchte<br />
20 40 60 80 100 120<br />
Zeit [d]<br />
Bild 3: Zeitlicher Verlauf von Schwind- ( s<br />
) und Kriechdehnung ( k<br />
) bei Mauerwerk, konstantes Lagerungsklima<br />
-0,01 bis -0,29 1) -0,16 – -0,42<br />
-0,13 bis -0,42 2) -0,26 -0,07 -0,46<br />
-0,4 -0,23 bis -0,57 -0,41 -0,24 -0,58<br />
(Hbn) 18153 -0,2 -0,1 bis -0,3 – – –<br />
PP 4165 -0,2 +0,2 bis -0,2 – – –<br />
1)<br />
herstellfeuchte Steine<br />
2)<br />
in Wasser vorgelagerte Steine<br />
Luftbewegung) und die Bauteilgröße. Das<br />
Schwinden beschleunigt sich mit abneh- k,s [mm/m]<br />
mender relativer Luftfeuchte und mit zunehmender<br />
Luftbewegung. Es verläuft bei<br />
Mauerwerk aus Leichtbeton- und Porenbetonsteinen<br />
langsamer als bei KS-Mauer-<br />
k<br />
werk. Durch schnelles oberflächennahes<br />
Austrocknen im Stein- und im Fugenbereich<br />
kann es im Extremfall zu Anrissen zwischen<br />
Mauerstein und Fugenmörtel (Aufreißen<br />
der Fuge, Bild 4) kommen.<br />
s<br />
( ) wenige Versuchswerte<br />
Das Schwinden ist bei annähernd konstantem<br />
Schwindklima nach etwa drei Jahren<br />
weitgehend beendet. Anhaltskurven<br />
zum Schwindverlauf sind in [4] angegeben.<br />
Die Tafel 1 enthält aktualisierte Endwerte<br />
für verschiedenes Mauerwerk als Rechenwerte<br />
sowie zusätzlich Mittelwerte, Wertebereich<br />
und soweit möglich 10-%- und<br />
90-%-Quantile. Diese bedeuten, dass mit<br />
90%iger Aussagesicherheit nur 10 % bzw.<br />
90 % aller denkbaren Endschwindwerte<br />
unter bzw. über dem Quantilwert liegen.<br />
Mit den Quantilwerten können somit statistisch<br />
abgesicherte Grenzwertbetrachtungen<br />
angestellt werden.<br />
Die Endschwindwerte gelten für Mauerwerk<br />
mit Normalmörtel, näherungsweise<br />
auch für Mauerwerk mit Leicht- oder Dünnbettmörtel.<br />
Der beim Wertebereich für Mauerziegel<br />
angegebene Quelldehnungswert entspricht<br />
dem in der Regel möglichen irreversiblen<br />
Quellen.<br />
oder Größtwerte finden sich in DIN 1053-1,<br />
Tabelle 2 [2] und einem ständigen, jährlich<br />
aktualisierten Beitrag im Mauerwerk-Kalender<br />
[3]. Die Formänderungswerte für<br />
Schwinden, Quellen und Kriechen sind<br />
Endwerte. Im Mauerwerk-Kalender 2002<br />
[4] werden die Formänderungen von Mauerwerk<br />
sowie entsprechende Prüfverfahren<br />
ausführlich behandelt.<br />
2.2 Feuchtedehnung<br />
Als Schwinden und Quellen werden Volumen-<br />
bzw. Längenänderungen bzw. Dehnungen<br />
von Mauerwerk und Mauerwerkbaustoffen<br />
infolge Feuchtigkeitsabgabe<br />
bzw. -aufnahme bezeichnet. Dabei wird<br />
vom erhärteten Zustand (Mauersteine)<br />
bzw. einer gewissen Anfangserhärtung<br />
(Mauermörtel) ausgegangen. Schwinden<br />
und Quellen sind physikalische Vorgänge<br />
und teilweise umkehrbar. Das Schwinden<br />
von <strong>Kalksandstein</strong> ist nahezu vollständig<br />
umkehrbar. Das Schwinden ist wesentlich<br />
bedeutungsvoller als das Quellen, weil es<br />
im Allgemeinen mit rissgefährlichen Zugspannungen<br />
verbunden ist. Hygrisches<br />
Schwinden und hygrisches Quellen, also<br />
durch Wasserabgabe bzw. -aufnahme,<br />
treten bei allen Mauersteinen – bei Mauerziegeln<br />
nur in sehr geringem Maße – sowie<br />
bei Mauermörteln auf. Bei Mauerziegeln<br />
kann eine Volumenvergrößerung infolge<br />
molekularer Wasserbindung eintreten,<br />
die als irreversibles Quellen bezeichnet<br />
wird und die bei üblichen Klimabedingungen<br />
nicht umkehrbar ist. Das irreversible<br />
Quellen hängt vor allem von der<br />
Rohstoffzusammensetzung und von den<br />
Brennbedingungen ab und kommt deshalb<br />
nicht bei allen Mauerziegeln vor.<br />
Der zeitliche Verlauf des Schwindens<br />
(Bild 3) wird beeinflusst durch die Mauerwerkart,<br />
den Anfangsfeuchtegehalt<br />
der Mauersteine beim Vermauern, das<br />
Schwindklima (relative Luftfeuchte (RF),<br />
Formänderungswerte sind auch in DIN<br />
1053-1, Tabelle 2 angegeben. Die für die<br />
Neuausgabe der DIN 1053-1 vorgesehene<br />
aktualisierte Tabelle ist hier als Tafel 2<br />
wiedergegeben.<br />
Mauerstein<br />
Mörtelfuge<br />
Mauerstein<br />
Bild 4: Rissbildung durch Randschwinden von Stein<br />
und Mörtel
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Tafel 2: Formänderungswerte von Mauerwerk; Endwert der Feuchtedehnung f∞<br />
, Endkriechzahl w ∞<br />
, Wärmedehnungskoeffizient (aktualisierte Tabelle 2, DIN 1053-1)<br />
Mauersteine<br />
Mauermörtelart<br />
Endwert der Feuchtedehnung<br />
(Schwinden, irreversibles<br />
Quellen)<br />
Endkriechzahl<br />
Wärmedehnungskoeffizient<br />
Sorte DIN 1)<br />
f∞<br />
2)<br />
w ∞<br />
a T<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
Rechenwert<br />
Wertebereich<br />
– – – mm/m – 10 -6 /K<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />
NM<br />
1,0 0,5 bis 1,5<br />
V 105-100<br />
+0,3 bis -0,1 4)<br />
Mauerziegel<br />
LM 0<br />
2,0 1,0 bis 3,0 6 5 bis 7<br />
V 105-6 DM +0,1 bis -0,1 0,5 –<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e 3) V 106<br />
NM<br />
-0,2 -0,1 bis -0,3 1,5 1,0 bis 2,0<br />
DM<br />
8 7 bis 9<br />
Porenbetonsteine V 4165-100 DM -0,1 +0,1 bis -0,2 0,5 0,2 bis 0,7<br />
V 18 151-100<br />
V 18 152-100<br />
NM<br />
DM<br />
-0,4 -0,2 bis -0,6<br />
Leichtbetonsteine<br />
2,0 1,5 bis 2,5 10; 8 5) 8 bis 12<br />
LM -0,5 -0,3 bis -0,6<br />
Betonsteine V 18 153-100 NM -0,2 -0,1 bis -0,3 1,0 – 10<br />
1)<br />
Verkürzung (Schwinden): Vorzeichen Minus; Verlängerung (irreversibles Quellen): Vorzeichen Plus<br />
2)<br />
w ∞<br />
= k∞<br />
/ el<br />
k∞<br />
Endkriechdehnung; el<br />
= / E<br />
3)<br />
Gilt auch für Hüttensteine<br />
4)<br />
Für Mauersteine < 2 DF bis -0,2 mm/m<br />
5)<br />
Für Leichtbeton mit überwiegend Blähton als Zuschlag<br />
2.3 Wärmedehnung<br />
Maßänderungen durch Wärmeeinwirkung<br />
bzw. Temperaturänderung werden als Wärmedehnung<br />
bezeichnet. Die Wärmedehnung<br />
ε T<br />
ergibt sich aus der jeweiligen Temperaturänderung<br />
ΔT in K und dem stoffspezifischen<br />
Wärmedehnungskoeffizienten α T<br />
in 10 -6 /K:<br />
ε T<br />
= ΔT · α T<br />
Der Koeffizient α T<br />
muss versuchsmäßig<br />
bestimmt werden und kann näherungsweise<br />
im Temperaturbereich von -20 °C bis<br />
+80 °C als konstant angenommen werden.<br />
Tafel 3: Kriechdehnung von Mauerwerk; rechnerische Endwerte der Kriechzahl ϕ ∞<br />
[3, 4]<br />
Mauersteine Mörtel Rechen- Wertebereich Mittel- Quantil<br />
wert<br />
wert<br />
Steinsorte DIN 10 % 90 %<br />
Mauerziegel<br />
V 105-100<br />
NM<br />
LM<br />
1,0<br />
2,0<br />
V 105-6 DM 0,5 –<br />
0,5 bis 1,5<br />
1,0 bis 3,0 – – –<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e V 106 NM, DM 1,5 0,8 bis 2,0 1,2 0,6 1,8<br />
Porenbeton V 4165-100 DM 0,5 0,2 bis 2,7 – – –<br />
Leichtbetonsteine V 18151-100<br />
V 18152-100<br />
NM, LM,<br />
DM<br />
2,0 0,8 bis 2,8<br />
1,8 bis 3,2<br />
Betonsteine V 18153-100 NM, DM 1,0 – – – –<br />
1,9<br />
2,5<br />
0,9<br />
–<br />
2,8<br />
–<br />
Rechenwerte und Wertebereiche für den<br />
Wärmedehnungskoeffizienten α T<br />
sind in<br />
Tafel 2 angegeben. Die zur Berechnung<br />
der Wärmedehnung erforderliche Temperaturdifferenz<br />
ΔT muss für den jeweiligen Anwendungs-<br />
bzw. Betrachtungsfall festgelegt<br />
werden. Als Bezugstemperatur wird zumeist<br />
die geschätzte Herstelltemperatur des Bauteils<br />
bzw. der Bauteile gewählt.<br />
2.4 Elastische Dehnung<br />
Die bei kurzzeitiger Lasteinwirkung auftretende<br />
Dehnung wird beim Mauerwerk, wie<br />
auch bei Beton, mit elastischer Dehnung<br />
ε el<br />
bezeichnet. Dies trifft bei Mauerwerk nur<br />
näherungsweise zu, da die Dehnung bei<br />
der ersten Belastung ermittelt wird und sie<br />
somit auch geringe bleibende Dehnungsanteile<br />
enthält, also etwas größer als die<br />
rein elastische Dehnung ist.<br />
2.5 Kriechen<br />
Die Formänderung durch langzeitige Lasteinwirkung<br />
wird als Kriechen bezeichnet.<br />
Im Allgemeinen wird unter Kriechen die<br />
Formänderung – Verkürzung – in Lastrichtung<br />
verstanden. Die Kriechzahl ϕ ist der<br />
Verhältniswert von Kriechdehnung ε k,t<br />
zur<br />
elastischen Dehnung ε el<br />
. Die Kriechzahl<br />
ist im Gebrauchsspannungsbereich näherungsweise<br />
konstant und damit spannungsunabhängig.<br />
Das Kriechen ist überwiegend<br />
irreversibel.<br />
Wesentliche Einflüsse auf den zeitlichen<br />
Verlauf des Kriechens sind die Mauerwerkart,<br />
der Anfangsfeuchtegehalt der Mauersteine,<br />
der Mörtel- bzw. Steinanteil, das<br />
Belastungsalter und ggf. die Höhe der<br />
Kriechspannung, wenn diese über der Gebrauchsspannung<br />
liegt. Die Einflüsse auf<br />
den zeitlichen Verlauf des Kriechens können<br />
bislang nicht ausreichend quantifiziert<br />
werden. Bei näherungsweise konstanten<br />
Klimabedingungen und konstanter Belastung<br />
ist das Kriechen nach etwa drei Jahren<br />
weitgehend beendet.<br />
Endkriechzahlen ϕ ∞<br />
von Mauerwerk enthält<br />
die Tafel 3. In der Tafel sind analog zur<br />
Endschwinddehnung Rechenwert, Mittelwert,<br />
Wertebereich und Quantilwerte angegeben.<br />
Die Endkriechzahlen gelten für<br />
Mauerwerk mit Normalmörtel. Näherungsweise<br />
können sie für Dünnbett-Mauerwerk<br />
und – wenn der Mörtelanteil im Mauerwerk<br />
nicht hoch ist – auch für Mauerwerk mit<br />
Leichtmörtel angenommen werden, siehe<br />
aber auch Tafel 2.
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
3. VERFORMUNGSFÄLLE,<br />
RISSESICHERHEIT<br />
3.1 Allgemeines<br />
Aufgrund des derzeitigen Kenntnisstandes<br />
über das Verformungsverhalten von Mauerwerk<br />
und die aus den behinderten Formänderungen<br />
entstehenden Spannungen<br />
lassen sich verschiedene Fälle von Bauteilkombinationen<br />
hinsichtlich ihrer Rissesicherheit<br />
beurteilen. Es muss jedoch besonders<br />
darauf hingewiesen werden, dass<br />
die verfügbaren und nachfolgend beschriebenen<br />
quantitativen Beurteilungsverfahren<br />
nur näherungsweise zutreffende Aussagen<br />
liefern können. Dies ist schon allein dadurch<br />
begründet, dass die bauseitigen Bedingungen<br />
nicht bzw. nicht genau bekannt und<br />
erfassbar sind. Das betrifft z.B. die Eigenschaften<br />
des Mörtels im Mauerwerk, den<br />
Einfluss der Witterungsbedingungen auf Festigkeits-<br />
und Formänderungseigenschaften<br />
aber auch den Einspannungsgrad bzw. die<br />
Größe der Formänderungsbehinderung<br />
durch die Verbindung mit benachbarten Bauteilen.<br />
Die Betrachtung der Rissesicherheit<br />
mit den verfügbaren Rechenverfahren führt<br />
jedoch zweifelsfrei zu realistischeren und<br />
sichereren Ergebnissen als eine rein gefühlsmäßige<br />
Betrachtung. Empfehlenswert<br />
ist vor Anwendung der Rechenverfahren eine<br />
gründliche qualitative Vorabbeurteilung<br />
des Gesamtbauwerks hinsichtlich möglicher<br />
Problemfälle. Dies bedarf entsprechender<br />
Kenntnisse und Erfahrungen. Nach dieser<br />
Vorabbeurteilung sollten wahrscheinliche<br />
Problemfälle hinsichtlich der Rissesicherheit<br />
mit den angegebenen Rechenverfahren<br />
beurteilt werden, soweit diese auf den<br />
jeweiligen Fall anwendbar sind.<br />
Am bedeutungsvollsten für die Rissesicherheit<br />
ist die Feuchtedehnung und von<br />
dieser wiederum Schwinden und irreversibles<br />
Quellen. Kriechen und Wärmedehnung<br />
beeinflussen die Rissesicherheit in vielen<br />
Fällen nur wenig.<br />
Es ist ausdrücklich darauf hinzuweisen,<br />
dass <strong>Kalksandstein</strong>e nach dem<br />
Härtevorgang im Autoklaven und Abkühlen<br />
an Luft ohne besondere Vorlagerung<br />
und Vorbehandlung verarbeitet<br />
werden können.<br />
3.2 Grundsätzliche Beurteilungskriterien<br />
für Rissesicherheit<br />
Das wichtigste Kriterium für Rissesicherheit<br />
ist der Unterschied der Formänderungen<br />
zwischen zwei miteinander<br />
verbundenen Bauteilen oder innerhalb<br />
eines Bauteilquerschnitts. Dieser Form-<br />
GD<br />
IW<br />
änderungs- bzw. Dehnungsunterschied Δε<br />
wird aus der Formänderungsdifferenz der<br />
gedanklich getrennten Bauteile ermittelt.<br />
Beispiel: KS-Verblendschale auf Kelleraußenmauerwerk;<br />
Annahme Schwinden<br />
Verblendschale ε s,V<br />
= -0,3 mm/m, Kelleraußenwand<br />
ε s,K<br />
= -0,1 mm/m → Δε = -0,3<br />
mm/m – (-0,1 mm/m) = -0,2 mm/m.<br />
Mit Hilfe von Δε zwischen miteinander<br />
verbundenen Bauteilen kann die Rissesicherheit<br />
nach Tafel 4 grob beurteilt<br />
werden.<br />
Die Aussagesicherheit wird wesentlich<br />
davon bestimmt, wie zutreffend die Formänderungswerte<br />
(Schwinden, irreversibles<br />
Quellen) für das jeweilige Bauobjekt sind.<br />
Genauere Beurteilungsverfahren existieren<br />
für die nachfolgenden Verformungsfälle.<br />
3.3 Miteinander verbundene Außen- und<br />
Innenwände<br />
Richtung Zugspannung<br />
GD<br />
(1) Verformungsfall, Rissgefahr<br />
Zwischen miteinander verbundenen Innenund<br />
Außenwänden können Verformungsunterschiede<br />
in vertikaler Richtung durch<br />
unterschiedliche Belastung und/oder unterschiedliche<br />
Formänderungseigenschaften<br />
des jeweiligen Mauerwerks entstehen.<br />
Eine unabhängige und unbehinderte Verformung<br />
von Außen- und Innenwand ist im<br />
Regelfall, vor allem dann, wenn aussteifende<br />
Querwände und die auszusteifende<br />
Wand im Verband hergestellt werden, nicht<br />
Tafel 4: Beurteilung der Rissesicherheit von miteinander<br />
verbundenen Bauteilen<br />
Δε<br />
AW<br />
AW: Außenwand<br />
IW: Tragende Innenwand<br />
GD: Geschossdecke<br />
Bild 5: Risse durch Formänderungsunterschiede in vertikaler Richtung; Verformungsfall V1: Innenwand verkürzt<br />
sich gegenüber Außenwand<br />
Riss<br />
[mm/m]<br />
Riss<br />
IW<br />
Rissesicherheit<br />
AW<br />
0,2 ja; bei Verformungsfall V2:<br />
Δε 0,1 – siehe 3.3<br />
0,2 bis 0,4 fraglich, → rechnerische<br />
Beurteilung<br />
> 0,4 nein; ggf. rechnerische<br />
Beurteilung<br />
möglich. Die Formänderungsunterschiede<br />
zwischen Außen- und Innenwand führen<br />
deshalb zu Spannungen, in der Regel<br />
zu Zug- bzw. Schubspannungen. Diese<br />
entstehen in derjenigen Wand, die sich<br />
gegenüber der angebundenen Wand verkürzen<br />
will (Bilder 5 und 6). Die relative<br />
Verkürzung kann durch Belastungsunterschiede<br />
(Kriechverformungen), vor allem<br />
aber durch Schwinden bzw. irreversibles<br />
Quellen verursacht werden. Kriechen und<br />
Wärmedehnung sind in der Regel ohne<br />
wesentlichen Einfluss auf die Rissesicherheit.<br />
Große Temperaturunterschiede<br />
im – maßgebenden – Kernbereich der Außenwände<br />
treten wegen der heute erforderlichen<br />
hohen Wärmedämmung nicht mehr<br />
auf. Die Größe der entstehenden Spannungen<br />
bzw. die Rissgefahr hängen im<br />
Wesentlichen ab von der Größe des Verformungsunterschiedes<br />
zwischen Innen- und<br />
Außenwand und der Art der Verbindung der<br />
beiden Wände, d.h. vom Behinderungsgrad<br />
sowie den Steifigkeitsverhältnissen.
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Ansicht<br />
Fenster<br />
Grundriss<br />
Riss<br />
Riss<br />
Fenster<br />
Innenwand<br />
Riss<br />
IW<br />
Es erscheint durchaus akzeptabel, Risse<br />
geringer Breite bis zu etwa 0,2 mm zuzulassen.<br />
Dann gelten allerdings nicht mehr<br />
die Voraussetzungen des Rechenverfahrens:<br />
Zustand I und linear elastisches Verhalten.<br />
Die sich daraus ergebenden Auswirkungen<br />
lassen sich derzeit noch nicht ausreichend<br />
genau quantifizieren. Zu beachten ist auch,<br />
dass die Werte für den E-Modul (Tafeln 2,<br />
4 und 6) und ϕ ∞<br />
sehr stark streuen können<br />
(Streubereich etwa ± 50 %). cq<br />
Für die praktische Anwendung wird ( el, folgende<br />
Verfahrensweise<br />
k )<br />
empfohlen:<br />
Außenwand<br />
AW<br />
Verformungsfall V1<br />
s , ( )<br />
Grobe Abschätzung der Rissesicherheit<br />
ohne Berechnung (siehe auch 3.2).<br />
Bild 6: Risse durch Formänderungsunterschiede in vertikaler Richtung; Verformungsfall V2: Außenwand verkürzt<br />
sich gegenüber Innenwand<br />
Im Allgemeinen ergibt sich keine Rissgefahr,<br />
wenn der Unterschied der Verformungen<br />
von Innen- und Außenwand aus<br />
Schwinden und irreversiblem Quellen<br />
(Werte aus Tafel 1 bzw. 2) nicht größer als<br />
0,2 mm/m ist.<br />
Grundsätzlich sind zwei verschiedene Verformungsfälle<br />
(V) zu unterscheiden:<br />
V1: Die Innenwand verkürzt sich stärker als<br />
die Außenwand<br />
Dies ist der Fall bei stark schwindenden<br />
Innenwänden sowie Außenwänden, die wenig<br />
schwinden ggf. sogar quellen (Mauerziegel).<br />
Wird der Verformungsunterschied<br />
zwischen Innen- und Außenwand zu groß,<br />
so entstehen Risse in der Innenwand, die<br />
von der Außenwand schräg ansteigend<br />
nach innen verlaufen (Bild 5).<br />
Problematische, rissgefährdete Mauerwerk-Kombinationen<br />
können sein: Außenwände<br />
in Leichtziegelmauerwerk, Innenwände<br />
in <strong>Kalksandstein</strong>- bzw. Leichtbetonsteinmauerwerk<br />
(Leichtbetonvollsteine).<br />
V2: Die Außenwand verkürzt sich gegenüber<br />
der Innenwand<br />
Dies ist der Fall, wenn die Innenwand nur<br />
wenig schwindet, ggf. sogar quillt (Mauerziegel)<br />
und die Außenwand dagegen sehr<br />
stark schwindet (Bild 6).<br />
Durch das starke Schwinden bzw. Verkürzen<br />
der Außenwand kommt es zu einer Lastumlagerung<br />
auf die Innenwand. Die Außenwand<br />
„hängt“ sich an der Innenwand auf. Wird die<br />
Haftzugfestigkeit zwischen Stein und Mörtel<br />
in der Lagerfuge bzw. in Einzelfällen auch die<br />
Zugfestigkeit der Mauersteine überschritten,<br />
so entstehen annähernd horizontal verlaufende<br />
Risse in der Außenwand. Diese werden<br />
im Allgemeinen im Anbindungsbereich zur<br />
Innenwand relativ fein verteilt, in größerem<br />
Abstand davon als wenige größere Risse<br />
auftreten. Die Risse finden sich vorzugsweise<br />
in vorgegebenen Schwachstellen, vor allem<br />
im Bereich von Öffnungen. Das Entstehen<br />
der Risse kann zusätzlich gefördert werden<br />
durch Deckendurchbiegung und andere exzentrische<br />
Lasteinwirkungen.<br />
Problematische, rissgefährliche Mauerwerk-Kombinationen<br />
können sein: Außenwände<br />
in Leichtbetonsteinmauerwerk,<br />
Innenwände in Ziegelmauerwerk.<br />
(2) Rechnerische Beurteilung<br />
Die rechnerische Beurteilung der Rissesicherheit<br />
erfolgt nach einem Verfahren,<br />
das unter Anwendung der Finite-Elemente-<br />
Methode entwickelt wurde. Es ist in [5]<br />
beschrieben. Bei diesem wird die Querwand<br />
(Innenwand) über alle Geschosse als<br />
isotrope Scheibe betrachtet. Der Einfluss<br />
der Stahlbetondecken wird vernachlässigt<br />
und es wird linear elastisches Materialverhalten<br />
vorausgesetzt (Zustand I, ungerissenes<br />
Mauerwerk).<br />
Erwartungsgemäß ergibt sich als für die<br />
Rissgefahr wesentliche Formänderung die<br />
Feuchtedehnung (Schwinden, irreversibles<br />
Quellen). Der Einfluss von unterschiedlichen<br />
Kriechdehnungen in Innen- und Außenwänden<br />
kann vernachlässigt werden. Wesentliche<br />
temperaturbedingte Verformungsunterschiede<br />
sind – wie bereits zuvor erwähnt<br />
– wegen der hohen Wärmedämmung der<br />
Außenwände nicht zu erwarten.<br />
Bei Verbindung von Innen- und Außenwand<br />
mittels Stumpfstoßtechnik ist ein größerer<br />
rissfreier Verformungsunterschied zu erwarten.<br />
Genauere Untersuchungen dazu<br />
liegen bisher nicht vor. Anhaltswert ist<br />
0,3 mm/m.<br />
Verformungsfall V2<br />
Grobe Abschätzung der Rissesicherheit<br />
ohne Berechnung.<br />
Im Allgemeinen ergibt sich keine Rissgefahr,<br />
wenn Δε 0<br />
aus Schwinden und irreversiblem<br />
Quellen nicht größer als 0,1 mm/m ist.<br />
Der rechnerische Nachweis der Rissesicherheit<br />
erfolgt analog wie im Verformungsfall<br />
V1, jedoch ist zul Δε = 0,1<br />
mm/m zu wählen.<br />
(3) Rechnerischer Nachweis der Rissesicherheit<br />
Der Nachweis erfolgt durch Beurteilung<br />
der Rissesicherheit im Stadium Zustand<br />
I mit dem Ansatz<br />
Δε w<br />
= Δε 0<br />
· α k<br />
· α R<br />
≤ Δε zul<br />
Δε zul<br />
: 0,2 mm/m (V1) bzw. 0,1 mm/m (V2)<br />
im Einzelnen wie folgt:<br />
1<br />
2<br />
Ermittlung von Δε 0<br />
für Schwinden<br />
und irreversibles Quellen (Tafeln<br />
1 und 2; [2, 3])<br />
Bestimmung des Steifigkeitsverhältniswertes<br />
Innenwand–<br />
Außenwand
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
k = k 1<br />
· k 2<br />
· k 3<br />
(1)<br />
mit<br />
k 1<br />
= E I<br />
/E A<br />
(E-Modul Mauerwerk Innenund<br />
Außenwand)<br />
k 2<br />
= A I<br />
/A A<br />
= (d l<br />
· l I<br />
) /(d A<br />
· l A<br />
) (1a)<br />
k 3<br />
=<br />
Wandquerschnittsflächen A I<br />
, A A<br />
bzw. Wanddicken d und Wandlängen<br />
l; die wirksame Wandlänge<br />
l l<br />
kann näherungsweise<br />
maximal zu 3 m angenommen<br />
werden.<br />
(1 + 0,8 · ϕ ∞,A<br />
) /(1 + 0,8 · ϕ ∞,I<br />
) (1b)<br />
Einfluss der Relaxation, Endkriechzahlen<br />
ϕ ∞,A<br />
, ϕ ∞,I<br />
von Außenund<br />
Innenwand.<br />
Die k 1<br />
- und k 3<br />
-Werte wurden für verschiedene<br />
Kombinationen von KS-Mauerwerk<br />
mit anderem Mauerwerk unter Bezug auf<br />
eigene Auswertungen [3] ermittelt. Sie sind<br />
in den Tafeln 5 und 6 zusammengestellt.<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Ermittlung des Abminderungsbeiwertes<br />
α k<br />
(Tafel 7)<br />
Ansatz der Spannungsminderung<br />
durch Relaxation (α R<br />
)<br />
Der α R<br />
-Wert ist derzeit noch nicht<br />
ausreichend genau und sicher<br />
durch Untersuchungen belegt.<br />
Unter Bezug auf bisherige Untersuchungsergebnisse<br />
wird α R<br />
=<br />
0,7 angesetzt.<br />
Vergleich maßgebender (wirksamer)<br />
Formänderungsunterschied<br />
Δε w<br />
mit dem jeweils<br />
zulässigen Δε zul<br />
.<br />
(4) Rechenbeispiel<br />
Innenwand:<br />
KS XL 12, DM, l I<br />
= 7,0 m (wirksame Länge:<br />
3,0 m), d I<br />
= 0,175 m<br />
Außenwand:<br />
HLz 6, DM, l A<br />
= 1,0 m (Pfeiler),<br />
d A<br />
= 0,365 m<br />
Feuchtedehnung:<br />
Innenwand ε s∞<br />
= - 0,2 mm/m<br />
Außenwand ε cq<br />
= + 0,1 mm/m<br />
(irreversibles Quellen)<br />
1<br />
→<br />
Δε 0<br />
= ε cq<br />
- ε s∞<br />
Δε 0<br />
= 0,3 mm/m<br />
Tafel 5: Verhältniswert E I<br />
/E A<br />
; Bezug: Tabelle 9a aus [3]<br />
Innenwand<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
(Anhaltswerte)<br />
Tafel 6: Verhältniswert k 3<br />
= (1 + 0,8 · ϕ ∞,A<br />
) / (1 + 0,8 · ϕ ∞,I<br />
)<br />
Außenwand<br />
HLz-DM PP-DM LB(Vbl, Hbl)-NM, LM, DM<br />
b N,st<br />
Mörtel 6 8 12 2 4 6 2 4 6<br />
12<br />
16<br />
20<br />
28<br />
Kennwerte<br />
IIa 1,2 1,0 0,7 4,5 2,5 1,7 2,5 1,4 1,0<br />
DM 2,0 1,6 1,1 7,3 4,0 2,8 4,0 2,3 1,6<br />
IIa 1,5 1,2 0,8 5,4 3,0 2,1 3,0 1,7 1,2<br />
DM 2,2 1,8 1,2 8,2 4,5 3,1 4,5 2,6 1,8<br />
IIa 1,8 1,4 1,0 6,5 3,6 2,5 3,6 2,0 1,4<br />
DM 2,5 2,0 1,3 9,1 5,0 3,4 5,0 2,8 2,0<br />
IIa 2,3 1,9 1,2 8,4 4,6 3,2 4,6 2,6 1,9<br />
DM 3,0 2,4 1,6 10,9 6,0 4,1 6,0 3,4 2,4<br />
Innenwand<br />
KS-NM/DM<br />
b N,st<br />
Außenwand<br />
HLz-DM PP-DM LB (Vbl, Hbl)-NM, LM, DM<br />
ϕ ∞<br />
(Rechenwert) 1,5 0,5 0,5 2,0<br />
ϕ ∞<br />
(Wertebereich) 0,8 bis 2,0 – 0,5 bis 2,5 0,8 bis 3,2<br />
k 3<br />
(Bezug Rechenwerte ϕ ∞<br />
) – 0,6 0,6 1,2<br />
2<br />
Steifigkeitsverhältniswert k<br />
k 1<br />
= E I<br />
/E A<br />
= 2,0 (Tafel 5)<br />
k 2 =<br />
d I<br />
· l I<br />
0,175 · 3,0<br />
d A<br />
· l =<br />
A 0,365 · 1,0 = 1,44<br />
k 3<br />
= 1 + 0,8 · ϕ ∞,A<br />
= 0,6 (Tafel 6,<br />
1 + 0,8 · ϕ ∞,I letzte Zeile)<br />
k = 2,0 · 1,44 · 0,6 = 1,73<br />
3<br />
Abminderungsbeiwert<br />
α k<br />
= 0,59 (aus Tafel 7, für k = 1,73 interpoliert)<br />
4 Berechnung des wirksamen Dehnungsunterschiedes<br />
Δε w<br />
= Δε 0<br />
· α k<br />
· α R<br />
Δε w<br />
= 0,3 · 0,59 · 0,7 = 0,12<br />
5 Vergleich wirksamer Dehnungsunterschied<br />
Δε w<br />
mit zulässigem<br />
Dehnungsunterschied Δε zul<br />
Δε w<br />
= 0,12 mm/m < Δε zul<br />
= 0,2 mm/m<br />
Danach ist nicht mit Rissen zu rechnen.<br />
Bei Feuchtedehnungswerten von ε s<br />
= -0,3<br />
mm/m und ε cq<br />
= +0,3 mm/m und einer<br />
Innenwanddicke d I<br />
= 115 mm ergibt sich<br />
bei ansonsten unveränderten Werten des<br />
Rechenbeispiels:<br />
Δε w<br />
= 0,28 mm/m > Δε zul<br />
= 0,2 mm/m.<br />
D. h. in diesem Fall ist mit Rissen zu<br />
rechnen.<br />
(5) Maßnahmen zur Erhöhung der Rissesicherheit<br />
Wahl von Mauerwerk-Kombinationen mit<br />
ausreichend geringem Formänderungsunterschied<br />
Δε 0<br />
.<br />
Wahl – soweit möglich – günstiger Steifigkeitsverhältnisse<br />
von Innen- und Außenwand.<br />
Im Fall V1 sollen die Innenwand<br />
möglichst steif (hoher E-Modul, großer<br />
wirksamer Wandquerschnitt) und die<br />
Außenwand möglichst weich sein → die<br />
Innenwand zwingt der Außenwand rissunwirksam<br />
einen hohen Anteil ihrer<br />
Verformung (Verkürzung) auf. Für den<br />
Fall V2 gilt das Umgekehrte.<br />
Tafel 7: Abminderungsfaktor α k<br />
in Abhängigkeit vom<br />
Steifigkeitsverhältniswert k<br />
k<br />
0,45<br />
0,50<br />
0,55<br />
0,70<br />
0,80<br />
0,5<br />
Zwischenwerte dürfen geradlinig interpoliert<br />
werden.<br />
k<br />
4,0<br />
3,0<br />
2,0<br />
1,0
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Gleiche Setzungen des Baugrundes<br />
unter dem Baukörper. Dies kann erreicht<br />
werden, indem die Fundamentflächen<br />
unter dem Gesichtspunkt des<br />
Setzungsverhaltens und nicht für eine<br />
konstante Bodenpressung festgelegt<br />
werden; ggf. ist ein Baugrundsachverständiger<br />
einzuschalten.<br />
Eingelegte<br />
Trennschichten<br />
1,50<br />
6<br />
Auflast<br />
Rissbreiten beschränkende, Risse verteilende<br />
Bewehrung im obersten Geschoss<br />
im außenwandnahen Bereich<br />
der Innenwand [6].<br />
Stumpfstoßtechnik; durch die in vertikaler<br />
Richtung relativ weiche Verankerung<br />
wird eine weniger behinderte<br />
Verformung von Innen- und Außenwand<br />
erreicht. Dies kann durch Papplagen<br />
zwischen Unterseite Geschossdecke<br />
und Innenwand noch weiter begünstigt<br />
werden (Bild 7). Allerdings wird<br />
durch solche Maßnahmen auch der<br />
Einfluss des Steifigkeitsverhältnisses<br />
verringert, das zuvor beschriebene<br />
Rechenverfahren lässt sich deshalb<br />
nicht ohne weiteres anwenden. Eine<br />
quantitative zutreffende und versuchsmäßig<br />
abgesicherte Bewertung dieser<br />
unterschiedlichen Einflüsse in<br />
ihrer Auswirkung auf die Rissesicherheit<br />
ist derzeit noch nicht möglich.<br />
Die Stumpfstoßtechnik ist aber zweifellos<br />
empfehlenswert, um die Rissgefahr<br />
zu verringern. Näherungsweise<br />
kann davon ausgegangen werden,<br />
dass Verformungsunterschiede Δε 0<br />
zwischen Innen- und Außenwand (aus<br />
Schwinden, irreversiblem Quellen) von<br />
0,3 bis 0,4 mm/m ohne schädliche<br />
Risse im Mauerwerk aufgenommen<br />
werden können.<br />
Dies gilt prinzipiell auch für die in<br />
schallschutztechnischer Hinsicht optimierte<br />
Stumpfstoßausführung zwischen<br />
Gebäudetrennwand und Außenwänden:<br />
Die Gebäudetrennwand wird<br />
bis zur Außenfläche der Außenwand<br />
durchgeführt, die Außenwand wird<br />
an die Gebäudetrennwand mittels<br />
Stumpfstoßverbindung angeschlossen.<br />
Allerdings werden die Verbindungsanker<br />
infolge möglichem Schwinden<br />
der Gebäudelängswand in Horizontalrichtung<br />
durch entsprechende Querkräfte<br />
senkrecht zur Längsachse der<br />
Anker beansprucht. Dies kann u.U. zu<br />
Rissbildungen im Bereich der Stumpfstoßfuge<br />
führen. Da die Außenwand<br />
i.d.R. als Wärmedämm-Verbundsystem<br />
Ziegel<br />
Schnitt A-A<br />
1,0<br />
KS<br />
Trennschicht<br />
A<br />
A<br />
1,0<br />
0,9<br />
1,50<br />
1,0<br />
Bild 7: Stumpfstoßtechnik; eingelegte Trennschichten in der Innenwand<br />
oder zweischaliges Mauerwerk ausgeführt<br />
wird, ist eine eventuelle Rissbildung<br />
im Außenbereich der Stumpfstoßfuge<br />
bedeutungslos. Beim Stoß<br />
der verputzten Wände ist ein Kellenschnitt<br />
zu empfehlen.<br />
3.4 Nicht tragende Trennwände<br />
(1) Verformungsfall, Rissgefahr<br />
Die Durchbiegung von Geschossdecken<br />
kann in nicht tragenden Trennwänden<br />
Schub- und Zugspannungen hervorrufen.<br />
Dabei kann die Durchbiegung der oberen<br />
Decke zu einer zusätzlichen Belastung<br />
der Trennwand führen, wenn deren oberer<br />
Wandrand nicht ausreichend von der Decke<br />
getrennt ist. Bedingt durch die Zugspannungen<br />
können horizontale Risse<br />
zwischen Wand und Decke im unteren<br />
Auflagerbereich (Abreißen der Wand von<br />
der Decke) sowie vertikale und schräg<br />
verlaufende Risse in der Mauerwerkwand<br />
auftreten (Bild 8). Derartige Risse werden<br />
nicht durch fehlerhaftes Mauerwerk verursacht,<br />
sondern entstehen meist aufgrund<br />
fehlender bzw. unzureichender Durchbiegungsbemessung<br />
der Decken.<br />
Entsprechend DIN 1045-1, Abschnitt<br />
11.3.1 ist der Nachweis zu führen, dass<br />
die Deckendurchbiegung I/500 nicht überschreitet<br />
– siehe hierzu [11, 12 und 13].<br />
Rissbildungen können in längeren nicht<br />
tragenden Trennwänden auch durch Schwinden<br />
in Wandlängsrichtung entstehen.<br />
(2) Rechnerische Beurteilung<br />
Die rechnerische Abschätzung der Biegezugbeanspruchung<br />
der Mauerwerkwand<br />
ohne und mit zusätzlicher Auflast aus der<br />
oberen Decke ist möglich [6]. Da aber<br />
in der Regel die Beanspruchbarkeit des<br />
Mauerwerks für diesen Fall bislang nicht<br />
bekannt ist, lässt sich die Rissesicherheit<br />
quantitativ nicht beurteilen.<br />
Die Rissesicherheit bzw. rissfreie Wandlänge<br />
infolge Schwinden in Wandlängsrichtung<br />
kann wie in Abschnitt 3.5 (2)<br />
beurteilt werden. Da es sich um innere<br />
Trennwände handelt, entfällt – zumindest<br />
bei Wohngebäuden – im Allgemeinen eine<br />
zusätzliche temperaturbedingte Verformung.<br />
Ein Rechenbeispiel dazu ist unter<br />
(3) aufgeführt.<br />
(3) Rechenbeispiel<br />
Nicht tragende innere Trennwand aus<br />
KS XL, Dünnbettmörtel;<br />
Wandhöhe h w<br />
: 3,50 m;<br />
Wand seitlich horizontal verschiebbar gehalten,<br />
oben verformbar gehalten, unten<br />
auf Zwischenfolie.<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Wegen der vergleichsweise hohen Rissgefahr<br />
sollten die Trennwände seitlich so<br />
gehalten werden, dass sie sich horizontal<br />
unbehindert verformen können.<br />
Diagonalrisse<br />
Stützgewölbe<br />
(4) Maßnahmen zur Erhöhung der Rissesicherheit<br />
Folgende rissesicherheitserhöhende Maßnahmen<br />
werden empfohlen:<br />
Deckendurchbiegung begrenzen<br />
Deckenbiegungsbemessung nach DIN<br />
1045-1 führen (l/500)<br />
Horizontalrisse<br />
(Abriss zwischen Trennwand und Decke)<br />
Spätes Errichten der nicht tragenden<br />
Trennwand<br />
Damit ein möglichst hoher Anteil der<br />
Deckendurchbiegung bereits aufgetreten<br />
ist und somit nicht risserzeugend<br />
wirkt.<br />
Trennung der Mauerwerkwand im Auflagerbereich<br />
von der unteren Geschossdecke<br />
Durch Anordnung von geeigneten Trennschichten,<br />
z.B. Folien, wird erreicht,<br />
dass der horizontale Abriss zwischen<br />
Wand und Decke an einer unsichtbaren<br />
Stelle fixiert wird.<br />
Bild 8: Risse in nicht tragenden Trennwänden infolge Durchbiegung der Geschossdecke<br />
Annahme: Schwinddehnung ε s<br />
= 0,2 mm/m<br />
Behinderungsgrad (unten) R = 0,6<br />
Rissfreie Wandlänge (siehe auch Abschnitt<br />
3.5 (3)):<br />
1<br />
3,50<br />
l r<br />
≤ -ln( 1 -<br />
20 · 10 3 · 0,2 · 10 -3 · 0,6<br />
)·<br />
0,23<br />
l r<br />
≤ 8,20 m<br />
Für eine 2,50 m hohe Wand ergibt sich<br />
l r<br />
≤ 5,85 m.<br />
Bei einer seitlich kraftschlüssig angebundenen<br />
Trennwand auf Trennschicht gilt<br />
unabhängig von der Wandlänge in guter<br />
Näherung<br />
σ z<br />
= E Z<br />
· ε · Ψ<br />
Ψ: Relaxationszahl, Annahme: Ψ = 0,7<br />
E Z,mw<br />
: Zugelastizitätsmodul Richtung<br />
Wandlänge<br />
Die Zugspannung σ z<br />
muss kleiner als die<br />
Zugfestigkeit des Mauerwerks β Z,mw<br />
sein,<br />
um Risse zu vermeiden. Mit β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
= 1/20.000 (siehe Tafel 9) und ε s<br />
= 0,2<br />
mm/m ergibt sich<br />
σ Z<br />
/E Z<br />
= ε · 0,7 < β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
= 1/20.000<br />
= 0,05 · 10 -3<br />
ε ∙ 0,7 = 0,2 ∙ 10 -3 ∙ 0,7 = 0,14 ∙ 10 -3<br />
0,14 ∙ 10 -3 > 0,05 ∙ 10 -3<br />
→ D. h. es entstehen Risse.<br />
Tafel 8: Behinderungsgrad R<br />
R Bereich Wand–Auflager<br />
(Fundament, Decke)<br />
0,4 bis 0,6 2 Trennlagen übereinander<br />
(z.B. Bitumenpappe)<br />
> 0,6 bis 0,8 1 Trennlage<br />
> 0,8 bis 1,0 keine Trennlage;<br />
Mörtelschicht /<br />
Dichtschlämme<br />
Ausreichende Verformungsmöglichkeit<br />
der Wand im oberen Wandbereich<br />
Dazu sind zwischen oberer Geschossdecke<br />
und oberem Wandrand ausreichend<br />
verformungsfähige Zwischenschichten<br />
in genügender Dicke anzuordnen, vor<br />
allem bei Wandlängen über etwa 5 m.<br />
Möglichst geringes Schwinden; Vermauern<br />
lufttrockener <strong>Kalksandstein</strong>e,<br />
Vermeiden bauseitiger Durchfeuchtung.<br />
Bewehrung der Lagerfugen<br />
Durch eine sinnvoll über die Wandhöhe<br />
gestaffelte Bewehrung – im unteren,<br />
zugbeanspruchten Wandbereich geringerer<br />
vertikaler Abstand der Bewehrung<br />
–, lässt sich eine ausreichende<br />
Rissverteilung mit genügend kleinen<br />
Rissbreiten erreichen [6].<br />
Tafel 9: Gerundete Verhältniswerte β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
für<br />
Mauerwerk aus Normalmauermörtel nach [3]<br />
Mauerstein<br />
Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e 1/20.000<br />
Mauerziegel 1/8.500<br />
Leichtbetonsteine 1/10.500<br />
Porenbetonsteine 1/13.000<br />
10
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
h st<br />
h mö<br />
Ansicht<br />
l<br />
Riss durch Überschreiten der Mauerwerkzugfestigkeit<br />
Riss durch Stein<br />
Maßgebend ist<br />
Steinzugfestigkeit<br />
β Z,st<br />
Spannungsverlauf im<br />
Wandbereich bei I/2<br />
h<br />
-<br />
Versagensfälle<br />
Riss<br />
Mauerwerkzugfestigkeit<br />
Riss durch Fugen<br />
Maßgebend ist<br />
Scherfestigkeit<br />
Mörtel/Stein<br />
ü<br />
β Z,mw<br />
0,5 · β<br />
ü<br />
Z,st<br />
β Z,mw<br />
β A·<br />
h st + h mö<br />
(keine bzw. vernachlässigbare Verbundfestigkeit im Stoßfugenbereich)<br />
+<br />
ü<br />
Kennzeichnendes<br />
Rissbild<br />
β Z,mw<br />
β a<br />
(Überbindemaß)<br />
tung Wandhöhe und -länge so weich, dass<br />
sie nicht zu wesentlichen Verformungsbehinderungen<br />
führt. Die Verformungen der<br />
Verblendschale werden jedoch durch die<br />
notwendige Auflagerung und ggf. auch durch<br />
das seitliche Anbinden an Nachbarbauteile<br />
(weiterführende Verblendschalen oder z.B.<br />
Stützen) behindert. Durch diese Verformungsbehinderungen<br />
entstehen Zugspannungen<br />
(Bild 9) in der Verblendschale, die<br />
ab einer bestimmten Wandlänge bzw. einem<br />
gewissen Verhältniswert Wandlänge/Wandhöhe<br />
im mittleren Bereich der Wandlänge<br />
nahezu horizontal verlaufen. Die Höhe dieser<br />
Zugspannungen hängt ab von der Größe<br />
der Formänderungen (Schwinden, Wärmedehnung<br />
– Abkühlung), dem Zug-E-Modul<br />
des Mauerwerks parallel zu den Lagerfugen,<br />
dem Behinderungsgrad (im Auflagerbereich,<br />
im Bereich der Wandränder) sowie dem<br />
Spannungsabbau durch Relaxation.<br />
Durch ein einfaches Berechnungsverfahren,<br />
das theoretisch und versuchsmäßig<br />
ausreichend begründet ist, können die<br />
rissfreie Wandlänge bzw. der Dehnungsfugenabstand<br />
von Verblendschalen mit<br />
guter Genauigkeit berechnet werden. Die<br />
Rechenergebnisse stimmen mit den Praxiserfahrungen<br />
zufrieden stellend überein.<br />
Die Anordnung vertikaler Dehnungsfugen<br />
zeigt Bild 10. Die vertikalen Dehnungsfugen<br />
sollten in der Regel an den Gebäudeecken<br />
angeordnet werden. Ist dies<br />
aus ästhetischen Gründen unerwünscht<br />
(Eckverband als wesentliches Stilelement<br />
im Mauerwerkbau), so können auch statt<br />
einer Dehnungsfuge in der Außenecke<br />
zwei Dehnungsfugen im Abstand von<br />
jeweils etwa maximal 2 m bzw. halbem<br />
Dehnungsfugenabstand von der Ecke<br />
angeordnet werden. Bei Ausbildung der<br />
Dehnungsfugen ist auf deren ausreichende<br />
Breite ( 10 mm) zu achten,<br />
da nur etwa ein Viertel der Fugenbreite<br />
dauernd wirksam ist.<br />
Bild 9: Verformungsfall H, Wand unten aufgelagert<br />
3.5 Zweischalige Außenwände mit<br />
Verblendschale<br />
(1) Verformungsfall, Rissgefahr<br />
Bei zweischaligen Außenwänden mit Luftschicht<br />
ohne und mit Wärmedämmung sowie<br />
mit Kerndämmung treten in der Regel<br />
sehr unterschiedliche Verformungen der<br />
beiden Mauerwerksschalen auf.<br />
Die Innenschale verformt sich im Wesentlichen<br />
durch Kriechen und Schwinden;<br />
nennenswerte temperaturbedingte Verformungen<br />
sind wegen der weitgehend<br />
konstanten Raumtemperatur nicht zu erwarten.<br />
Die Außenschale (Verblendschale)<br />
ist unmittelbar den klimatischen Einflüssen,<br />
d.h. Temperatur- und Feuchteänderungen<br />
ausgesetzt. Die Verblendschale sollte<br />
sich deshalb weitgehend unbehindert von<br />
der Innenschale bewegen können. Die aus<br />
Standsicherheitsgründen notwendige Verankerung<br />
zwischen den beiden Schalen<br />
mit Draht- oder Dübelankern ist in Rich-<br />
Unabhängig davon ist jedoch unbedingt<br />
dafür zu sorgen, dass sich die Verblendschalen<br />
auch in vertikaler Richtung zwängungsfrei<br />
verformen können. Dazu sind<br />
entsprechende horizontale Dehnungsfugen<br />
anzuordnen, die bei mehrgeschossigen<br />
Bauten unterhalb der notwendigen Abfangkonstruktion<br />
für die Verblendschale vorzusehen<br />
sind (Bild 11).<br />
Das nachfolgend beschriebene Berechnungsverfahren<br />
für die Rissesicherheit<br />
bzw. für die rissfreie Wandlänge kann auch<br />
für leichte Trennwände und Ausfachungen<br />
angewendet werden.<br />
11
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
●1<br />
3 Zusatzanker je m Wandhöhe beidseits<br />
von Dehnungsfugen (DF) und an Gebäudeecken<br />
●1<br />
●1<br />
DF<br />
< 2,0 m<br />
DF<br />
●1<br />
●1<br />
DF<br />
< 2,0 m<br />
(2) Rechnerische Beurteilung<br />
Die rissfreie Wandlänge l r<br />
bzw. der Dehnungsfugenabstand<br />
können wie folgt errechnet<br />
werden [5, 7]:<br />
β<br />
(<br />
Z,mw<br />
)<br />
h mw<br />
l r<br />
≤ -In 1 - · (2)<br />
Ε Z,mw<br />
· ges ε · R 0,23<br />
mit<br />
β Z,mw<br />
Ε Z,mw<br />
ges ε<br />
R<br />
h mw<br />
Mauerwerkzugfestigkeit Richtung<br />
Wandlänge<br />
Zug-Elastizitätsmodul Richtung<br />
Wandlänge<br />
gesamte Verformungen (Dehnungen)<br />
infolge Schwinden ε S<br />
und Temperaturänderung ε T<br />
Behinderungsgrad (am Wandfuß;<br />
vollständige Behinderung bei R =<br />
1,0)<br />
Wandhöhe<br />
Die Gleichung (2) gilt bis zu einem Verhältniswert<br />
l r<br />
/h mw<br />
5. Über diesem Verhältniswert<br />
wirkt sich eine zunehmende Wandlänge<br />
unter sonst gleichen Bedingungen<br />
nicht mehr spannungserhöhend aus.<br />
40 - 50<br />
12 - 20<br />
20<br />
(mind. 15)<br />
Fuge gestaucht<br />
Fuge gedehnt<br />
geschlossenzelliges Schaumstoffrundprofil<br />
(Hinterfüllmaterial)<br />
Haftgrundierung<br />
Fugendichtstoff<br />
Bild 10: Verblendschalen; vertikale Dehnungsfugen (DF) an den Gebäudeecken<br />
Fugendichtstoff<br />
Detail A<br />
Auflagerwinkel<br />
Maße in mm<br />
Geht man, wie in [7] von einer „zulässigen“<br />
Zugspannung max σ Z<br />
≈ 0,7 · max σ Z<br />
(β Z<br />
)<br />
aus – was für die Beurteilung der Gebrauchsfähigkeit<br />
zulässig erscheint –, so<br />
ergeben sich unter Berücksichtigung der<br />
vorliegenden Versuchsergebnisse, siehe<br />
auch [3], näherungsweise die Verhältniswerte<br />
β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
in Tafel 9. Wird β Z,mw<br />
/E Z,mw<br />
für <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk in die Gleichung<br />
eingesetzt, so erhält man:<br />
h<br />
( )<br />
mw<br />
0,23<br />
1<br />
l r<br />
≤ -In 1- · (2a)<br />
20.000 · ges ε · R<br />
bzw.<br />
l r<br />
≤ -In (1 - α) · h mw<br />
0,23<br />
(2b)<br />
Ist in der Gleichung α 1, so ist in der<br />
betrachteten Wand nicht mit Rissen zu<br />
rechnen. Bei α-Werten < 1 ergibt sich die<br />
rissfreie Wandlänge aus der Gleichung.<br />
Wie ersichtlich, nimmt die rissfreie Wandlänge<br />
zu, wenn die Gesamtdehnung infolge<br />
Schwinden und Temperaturabnahme sowie<br />
der Behinderungsgrad kleiner werden und<br />
sich die Wandhöhe vergrößert.<br />
Hinterfüllmaterial<br />
Detail A<br />
Bei üblicher Wandlagerung der Verblendschale<br />
im Fußpunktbereich auf<br />
einer Papplage kann der Behinderungsgrad<br />
R in etwa zu 0,6 angenommen<br />
werden.<br />
Bild 11: Verblendschalen; horizontale Dehnungsfugen<br />
12
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
lr1 [m]<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1,54<br />
R = 0,6<br />
R = 0,8<br />
R = 0,4<br />
Er lässt sich verringern durch Anordnung<br />
von Zwischenschichten mit geringer<br />
Gleitreibung (z.B. zwei Papplagen mit<br />
geringem Reibungsbeiwert auf ebener<br />
Auflagerfläche), siehe Tafel 8. Zu beachten<br />
ist dabei, dass die Standsicherheit der<br />
Verblendschale nicht beeinträchtigt wird<br />
(„Abrutschgefahr“).<br />
Die rissfreie Wandlänge bzw. der Dehnungsfugenabstand<br />
können auch unter<br />
Bezug auf Gleichung (2a) als Diagramm<br />
dargestellt werden (Bild 12). Aus dem Diagramm<br />
lässt sich in einfacher Weise mit<br />
der vorhandenen Gesamtdehnung und<br />
dem angenommenen Behinderungsgrad<br />
die rissfreie Wandlänge für eine Standardwandhöhe<br />
von 1 m entnehmen. Diese<br />
muss dann mit der tatsächlichen Wandhöhe<br />
multipliziert werden, um die rissfreie<br />
Wandlänge zu erhalten.<br />
Im Allgemeinen wird ein Dehnungsfugenabstand<br />
bei Verblendschalen aus<br />
KS-Mauerwerk von 6 bis 8 m empfohlen<br />
[5, 8], wobei der untere Wert für ungünstig<br />
exponierte Bauwerke und kerngedämmtes<br />
Mauerwerk (größere Temperaturunter-<br />
l r1 : l r für Wandhöhe 1 m<br />
l r = l r1 · h mw<br />
0,28<br />
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6<br />
ges [mm/m]<br />
Bild 12: Rissfreie Wandlänge für eine 1 m hohe Wand I r1<br />
in Abhängigkeit von der Gesamtdehnung ges ε und<br />
dem Behinderungsgrad R<br />
R<br />
h mw<br />
schiede in der Verblendschale) angesetzt<br />
werden sollte.<br />
(3) Rechenbeispiel (siehe Bild 12)<br />
Verblendschale aus KS Vb 20, MG IIa;<br />
Wandhöhe h mw<br />
= 5,50 m.<br />
Annahmen: Schwinddehnung<br />
ε s<br />
= 0,2 mm/m,<br />
Abkühlen (gegenüber Herstelltemperatur)<br />
ΔT = 10 K<br />
ε T<br />
= ΔT · α T<br />
ε T<br />
= 10 · 8 · 10 -6 = 10 · 8 · 10 -3 (mm/m)<br />
= 0,08 mm/m<br />
ε ges<br />
= 0,2 + 0,08 = 0,28 mm/m<br />
R = 0,6<br />
Rissfreie Wandlänge:<br />
( )<br />
1<br />
l r<br />
≤ -ln 1 - ·<br />
20 · 10 3 · 0,28 · 10 -3 · 0,6<br />
l r<br />
≤ 8,45 m<br />
Behinderungsgrad<br />
tatsächliche Wandhöhe<br />
BEISPIEL:<br />
ges = 0,28 mm/m, R = 0,6<br />
l r = 1,54 · 5,50 = 8,47 m<br />
5,50<br />
0,23<br />
verringert werden, dass der Feuchtegehalt<br />
der Steine beim Herstellen des<br />
Mauerwerks niedrig ist. Die Steine sollen<br />
deshalb auch besonders während<br />
der Lagerung gegen Feuchteaufnahme<br />
(Niederschlag) geschützt werden,<br />
Bild 13.<br />
Der Schutz vor Niederschlagswasser<br />
(z.B. durch Folien) – mit dem üblicherweise<br />
gerechnet werden muss – und<br />
dessen Beseitigung ist nach VOB-C:<br />
ATV DIN 15299, Abschnitt 4.1 eine<br />
Nebenleistung und damit vom Maurer<br />
auszuführen.<br />
Stark Wasser saugende Mauersteine<br />
sind ggf. vor dem Vermauern vorzunässen<br />
(Bild 14). Das Vornässen soll<br />
nur kurzzeitig und oberflächig unmittelbar<br />
vor dem Vermörteln erfolgen.<br />
Vollfugiges, hohlraumfreies<br />
Vermörteln<br />
Dadurch werden der Haftverbund<br />
zwischen Stein und Mörtel und die<br />
Haftscherfestigkeit verbessert. Um<br />
dies zu erreichen, soll der Mörtel gut<br />
verarbeitbar sein („sämig“, kein zu<br />
schnelles Ansteifen) und auch wenig<br />
schwinden. Gleichzeitig soll eine möglichst<br />
hohe Verformbarkeit im Fugenbereich<br />
angestrebt werden. Dies lässt<br />
sich am ehesten durch Verwendung<br />
von Mörteln der Gruppen II und IIa nach<br />
DIN 1053-1 bzw. DIN V 18580 gewährleisten.<br />
Mörtel der Gruppen III und lIla<br />
lassen sich in der Regel schlechter<br />
verarbeiten und ergeben auf Grund<br />
ihrer hohen Festigkeiten einen steifen<br />
und spröden Mauermörtel in der Fuge<br />
(Fugenmörtel). Sie sind deshalb nach<br />
DIN 1053-1 als Fugenmörtel für Verblendmauerwerk<br />
nicht zulässig. Als<br />
Verfugmörtel zum nachträglichen Verfugen<br />
dürfen sie verwendet werden.<br />
Folie<br />
KS-Dünnbettmörtel<br />
Bild 13: Lagern von Stein und Mörtel<br />
0<br />
(4) Maßnahmen zur Erhöhung der Rissesicherheit<br />
von nicht tragendem Mauerwerk,<br />
insbesondere Verblendmauerwerk<br />
Möglichkeiten zur Erhöhung der Rissesicherheit<br />
bzw. zur Vergrößerung des Dehnungsfugenabstandes<br />
sind:<br />
Geringe Schwinddehnung der<br />
Mauersteine nach dem Einbau<br />
Das Schwinden der Steine nach dem<br />
Vermauern kann z.B. auch dadurch<br />
Bild 14: Bei sehr trockenen Steinen sind diese<br />
vorzunässen.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Bild 15: Läuferverband, besonders günstig mit<br />
halbsteiniger Überbindung<br />
Große Überbindelängen<br />
Von Bedeutung für die Zugbeanspruchbarkeit<br />
und damit auch für die Rissesicherheit<br />
der Verblendschale ist der<br />
Mauerwerkverband. Eine halbsteinige<br />
Überbindung (Bild 15) ist stets<br />
zu empfehlen, weil sie die größtmögliche<br />
Scherkraft übertragende Fläche<br />
zwischen Stein und Lagerfugenmörtel<br />
ergibt. Kürzere Überbindemaße sind<br />
meist rissempfindlicher.<br />
Geringe Verformungsbehinderung am<br />
Wandfuß, ausreichende Verformungsmöglichkeiten<br />
am Wandkopf und den<br />
seitlichen Bauteilrändern. Die Verformungsbehinderung<br />
am Wandfuß kann<br />
durch Anordnung von Trennschichten<br />
mit geringem Reibungsbeiwert verkleinert<br />
werden (Tafel 8).<br />
Herstellen der Verblendschalen bei<br />
günstiger Außentemperatur<br />
Soweit möglich, sollen die Verblendschalen<br />
bei niedriger Außentemperatur hergestellt<br />
werden. Dadurch werden die<br />
jahreszeitlich bedingte Abkühlung unter<br />
die Herstelltemperatur und damit die<br />
zugspannungserzeugenden Temperaturverformungen<br />
klein gehalten. Gleichzeitig<br />
verringert sich im Allgemeinen<br />
auch die Gefahr einer zu schnellen und<br />
zu starken Austrocknung. Durch diese<br />
kann ein zu hohes Anfangsschwinden<br />
im äußeren Mörtel-Stein-Bereich hervorgerufen<br />
werden, was den Haftverbund<br />
zwischen Mörtel und Stein und<br />
damit auch die Zugbeanspruchbarkeit<br />
des Mauerwerks beeinträchtigt.<br />
Schutz vor ungünstigen Witterungseinflüssen<br />
Nach dem Herstellen sollen die<br />
Verblendschalen zumindest bis zum<br />
Alter von einer Woche vor Regen<br />
(Schlagregen), zu schnellem und zu<br />
starkem Austrocknen ausreichend geschützt<br />
werden. Dies kann z.B. durch<br />
Abdecken mit Folien erfolgen, Bild 16.<br />
Frühzeitiges starkes Durchfeuchten der<br />
Mauerwerkwände vergrößert das spätere<br />
Schwinden bei Austrocknung.<br />
Bewehrung der Lagerfugen<br />
Durch eine in den Lagerfugen angeordnete<br />
konstruktive Bewehrung (z.B.<br />
Bewehrungselemente) können schädliche,<br />
größere Risse vermieden und dadurch<br />
längere Wände ohne Dehnungsfugen<br />
ausgeführt werden (Bild 17). Die<br />
Bewehrung wirkt Risse verteilend bzw.<br />
Rissbreiten beschränkend.<br />
Die ohne Dehnungsfugen ausführbare<br />
Wandlänge hängt im Wesentlichen von<br />
der Zugfestigkeit und Geometrie der<br />
Mauerwerkwand sowie von Anordnung<br />
und Gehalt der Bewehrung ab. Der erforderliche<br />
Bewehrungsanteil für eine<br />
angestrebte maximale Rissbreite kann<br />
rechnerisch ermittelt werden [9, 10].<br />
Anordnung von Bewehrung in den Lagerfugen<br />
besonders rissgefährdeter<br />
Bereiche, z.B. Brüstungen (Bild 18).<br />
Großer Verhältniswert Wandhöhe zu<br />
Wandlänge<br />
Soweit möglich, sollten lange Wände<br />
mit geringer Wandhöhe vermieden werden,<br />
weil in diesem Falle die größten<br />
Zugspannungen auftreten.<br />
Anordnung von Dehnungsfugen<br />
(Bild 10)<br />
Die notwendigen Abstände für Dehnungsfugen<br />
ergeben sich aus der<br />
Berechnung der rissfreien Wandlänge<br />
bzw. den empfohlenen Wandlängen.<br />
Dehnungsfugen sollten ggf. auch in<br />
besonders rissgefährdeten Bereichen,<br />
z.B. im Bereich von Öffnungen,<br />
einseitig oder zweiseitig angeordnet<br />
werden (Bild 18).<br />
Durch den Einbau von geschosshohen<br />
Fenster- und Türelementen, die konsequent<br />
durch senkrechte Anschlussfugen<br />
von der Außenschale getrennt<br />
sind, lassen sich konstruktive Mehrarbeiten<br />
vermeiden.<br />
Nach DIN 1053-1 (1996-11) Abschnitt<br />
8.4.3.1 e) sind zusätzliche Anker an<br />
beiden Rändern der Dehnungsfugen<br />
anzuordnen. Durch diese Anordnung<br />
der Dehnungsfugen entfällt möglicherweise<br />
eine sonst erforderliche Dehnungsfuge<br />
im dazwischen liegenden<br />
Wandbereich.<br />
Bild 17: Lagerfugenbewehrung zur konstruktiven<br />
Rissesicherung<br />
≥ 0,6 m<br />
DF<br />
halbsteinige<br />
Überbindung<br />
konstruktive<br />
Bewehrung<br />
Dehnungsfugen<br />
DF<br />
(einseitig oder<br />
zweiseitig)<br />
* * *<br />
* * ** * * * * *<br />
* * *<br />
* *<br />
* *<br />
* *<br />
*<br />
Bild 16: Frisches KS-Mauerwerk ist vor Regen und<br />
Frost zu schützen.<br />
≥ 0,6 m<br />
DF<br />
Bild 18: Brüstungsbereiche; Rissvermeidung<br />
0<br />
14
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
Außenwand<br />
Verformungsruhepunkt<br />
der Dachdecke<br />
Bild 19: Ausbildung einer Gleitschicht zwischen<br />
Wand und Decke<br />
Bild 20: Maßgebliche Verschiebelänge; Dach-Draufsicht<br />
L<br />
3.6 Gebäudetrennfugen<br />
Bei langen Gebäuden – ab etwa 20 m<br />
– oder sehr unterschiedlichen Gebäudeteilen<br />
kann Rissgefahr durch Zwangspannungen<br />
infolge unterschiedlicher behinderter<br />
Formänderungen, z.B. Schwinden<br />
ggf. Temperaturänderung, entstehen. Dies<br />
ist im Einzelfall zu beurteilen. Besteht<br />
Rissgefahr, sollten Gebäudetrennfugen<br />
angeordnet werden, um die Verformungen<br />
möglichst spannungsfrei aufnehmen zu<br />
können. Die Fugenabstände sind im Bauwerk<br />
so zu wählen, dass in den einzelnen<br />
Bauteilen keine Schäden durch Zwangspannungen<br />
entstehen können.<br />
MW<br />
Du<br />
MW<br />
Du<br />
Da<br />
Da<br />
-<br />
-<br />
+<br />
+<br />
Die Gebäudetrennfugen sind konsequent<br />
durch Baukörper und Wandbekleidungen<br />
bis zur Oberkante des Fundamentes zu<br />
führen.<br />
3.7 Verformungen der Dachdecke<br />
Unterschiedliche Verformungen zwischen<br />
den tragenden Wänden und der Dachdecke<br />
bewirken Zwängungen, die oft zu Rissen<br />
in den Wänden, selten aber zu Schäden<br />
in der Decke selbst führen. Diese Verformungsunterschiede<br />
entstehen durch unterschiedliche<br />
Temperaturen und unterschiedliches<br />
Schwinden von Dachdecke und der<br />
darunter liegenden Decke sowie zwischen<br />
Dachdecke und Mauerwerkswänden. Nach<br />
DIN 18530:1987-03 und [14] kann rechnerisch<br />
abgeschätzt werden, in welchen<br />
Fällen (Dachmaße, Baustoffeigenschaften,<br />
Formänderungen) Rissgefahr besteht. Ist<br />
mit Rissen zu rechnen, so sind Dehnungsfugen<br />
anzuordnen, oder die Dachdecke ist<br />
möglichst reibungsfrei auf den Wänden zu<br />
lagern, damit nur geringe Schubkräfte auf<br />
diese übertragen werden. Eine solche Funktion<br />
kann eine Gleitfuge übernehmen, bei<br />
der zwei Bauteile durch eine Gleitschicht<br />
voneinander getrennt sind, welche eine<br />
steifer<br />
Kern<br />
Bild 21: Verformung bei unterschiedlicher Temperatur von Dachdecke und Unterkonstruktion (Ansicht Außenwand).<br />
Da = Dachdecke, Du = Decke unter Da, MW = Mauerwerkswand.<br />
gegenseitige Verschiebung ohne große Reibung<br />
ermöglicht.<br />
Bei Flachdachkonstruktionen mit Gleitfugen<br />
kann die Stahlbetondecke nicht<br />
die Funktion der oberen Wandhalterung<br />
übernehmen, weil zwischen der Decke und<br />
den Wänden durch die Anordnung einer<br />
Gleitschicht (Bild 19) bewusst auf eine<br />
Schubübertragung verzichtet wird. Aus diesem<br />
Grunde sind die oberen Wandenden<br />
unterhalb der Gleitfuge durch Ringbalken<br />
zu halten. Ringbalken können auch als<br />
bewehrtes Mauerwerk bemessen werden.<br />
Dafür ist DIN 1053-3 zu beachten.<br />
Diese Wandkopfhalterungen nehmen die<br />
noch verbleibenden Reibungskräfte aus<br />
der Dachdecke und die Wandlasten, die<br />
auf die Außenwände des Gebäudes wirken,<br />
auf. Sie sind statisch nachzuweisen.<br />
Im Fall einer starren Verbindung zwischen<br />
Wänden und Dachdecke (Kalt- oder Warm-<br />
15
KALKSANDSTEIN – Verformung und Rissesicherheit<br />
dach) können unterschiedliche Temperatur-<br />
und Feuchtedehnungen der Baustoffe<br />
rissgefährliche Spannungen in der<br />
Wand hervorrufen.<br />
Zur Beurteilung, ob Wände Verformungen<br />
ohne Schaden aufnehmen können, sind vor<br />
allem die Bewegungen der Dachdecke in<br />
Richtung der Wandebene von Bedeutung.<br />
Bewegungen senkrecht zur Wandebene<br />
führen in den Wänden selten zu Schäden,<br />
weil Mauerwerkwände in vertikaler Richtung<br />
(senkrecht zur Wandebene) nur eine<br />
geringe Biegesteifigkeit besitzen.<br />
Nach DIN 18530 darf die Dachdecke<br />
auf Mauerwerk bei mehrgeschossigen<br />
Gebäuden mit einer maßgeblichen Verschiebelänge<br />
l 6 m ohne Nachweis unverschieblich<br />
gelagert werden (Bild 20).<br />
Bei mehrgeschossigen Gebäuden mit<br />
l > 6 m und bei eingeschossigen Gebäuden<br />
muss, falls keine verschiebliche Lagerung<br />
vorgesehen ist, ein Nachweis der Unschädlichkeit<br />
der Verformung geführt werden.<br />
Bei dieser Untersuchung sind die zu erwartenden<br />
unbehinderten Verformungen<br />
mit den ohne Schaden aufnehmbaren<br />
Verformungen zu vergleichen. Maßgebend<br />
sind die Dehnungsdifferenz δ ε<br />
zwischen<br />
Wand und Decke in mm/m und der Verschiebewinkel<br />
γ der Wand im Bogenmaß,<br />
der am Wandende durch unterschiedliche<br />
Längenänderung der Dachdecke und<br />
der darunter liegenden Geschossdecke<br />
hervorgerufen wird (Bild 21). DIN 18530<br />
begrenzt die zulässigen Werte für δ ε<br />
und<br />
γ. Bei fester Auflagerung der Dachdecke<br />
dürfen folgende Werte nicht überschritten<br />
werden:<br />
LITERATUR<br />
[1] Schubert, P.: Mauerwerk – Risse vermeiden<br />
und instandsetzen. Fraunhofer<br />
IRB Verlag, 2004<br />
[2] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk;<br />
Teil 1: Berechnung und Ausführung<br />
[3] Schubert, P.: Eigenschaftswerte von<br />
Mauerwerk, Mauersteinen, Mauermörtel<br />
und Putzen. – In: Mauerwerk-Kalender<br />
34 (2009), S: 3-27, Verlag Ernst &<br />
Sohn, Berlin.<br />
[4] Schubert, P.: Schadensfreies Konstruieren<br />
mit Mauerwerk, Teil 1: Formänderungen.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender<br />
27 (2002), S. 313-331, Verlag Ernst<br />
& Sohn, Berlin<br />
[5] Schubert, P.: Vermeiden von schädlichen<br />
Rissen in Mauerwerksbauten.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 21 (1996),<br />
S. 621-651, Verlag Ernst & Sohn,<br />
Berlin<br />
[6] Mann, W.; Zahn, J.: Murfor ® ; Bewehrtes<br />
Mauerwerk zur Lastabtragung und zur<br />
konstruktiven Rissesicherung – ein<br />
Leitfaden für die Praxis. N. V. BEKAERT<br />
S. A., Zwevegem/Belgien 1991<br />
[7] Schubert, P.: Zur rißfreien Wandlänge<br />
von nichttragenden Mauerwerkwänden.<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 13<br />
(1988), S. 473-488, Verlag Ernst &<br />
Sohn, Berlin<br />
[8] Kasten, D.; Schubert, P.: Verblendschalen<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>en – Beanspruchung,<br />
rißfreie Wandlänge, Hinweise<br />
zur Ausführung. – In: Bautechnik 62<br />
(1985), Nr. 3, S. 86-94<br />
[9] Meyer, U.: Zur Rißbreitenbeschränkung<br />
durch Lagerfugenbewehrung in Mauerwerkbauteilen.<br />
– In: Aachener Beiträge<br />
zur Bauforschung des ibac, Band 6,<br />
Verlag der Augustinus Buchhandlung,<br />
Aachen 1996 (D 81/Diss. RWTH Aachen)<br />
[10] Schubert, P.: Vermeiden von schädlichen<br />
Rissen. – In: Mauerwerksbau-<br />
Praxis, Bauwerk-Verlag, Berlin 2007,<br />
S. 213-237<br />
[11] Ingenieurbüro Hegger: Deckenzuschlag<br />
für schwere nicht tragende Wände<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>, Gutachten vom<br />
25.11.2005<br />
[12] Hegger, J.; Roeser, W.; Gusia, W.: Ansonsten<br />
blieb sie ungerissen, Deutsches Ingenieurblatt,<br />
Heft 1-2/2005<br />
[13] Hegger, J.; Roeser, W.; Gusia, W.: Pauschaler<br />
Zuschlag – Ein neues Bemessungskonzept<br />
für schwere unbelastete<br />
Trennwände<br />
[14] Pfefferkorn, W.; Klaas, H.: Rißschäden<br />
an Mauerwerk. – In: Schadenfreies<br />
Bauen, Band 7, 3., überarb. Auflage,<br />
Fraunhofer IRB-Verlag, Stuttgart<br />
1996<br />
Dehnungsdifferenz δ ε<br />
–0,4 mm/m Verkürzung bzw.<br />
+0,2 mm/m Verlängerung<br />
Verschiebewinkel γ = Δl/h<br />
1 1<br />
– bis +<br />
2.500 2.500<br />
Die Thematik wird ausführlich mit Rechenbeispielen<br />
in [14] behandelt.<br />
16
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 11: Abdichtung<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
1. Abdichtung erdberührter Bauteile______________________________________ 4<br />
1.1 Beanspruchungsarten___________________________________________ 4<br />
1.2 Dränmaßnahmen_______________________________________________ 5<br />
1.3 Abdichtungen gegen Bodenfeuchtigkeit<br />
und nicht stauendes Sickerwasser_________________________________ 6<br />
1.4 Abdichtung gegen aufstauendes Sickerwasser_____________________10<br />
1.5 Abdichtung gegen drückendes Wasser____________________________12<br />
2. Abdichtung von Badezimmern________________________________________13<br />
2.1 Beanspruchungssituationen_ ____________________________________13<br />
2.2 Abdichtung direkt beanspruchter Flächen_ ________________________13<br />
Literatur____________________________________________________________ 15<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Abdichtung<br />
Stand: Januar 2009<br />
Autor:<br />
Prof. Dr. Rainer Oswald, ö.b.u.v. Sachverständiger<br />
für Schäden an Gebäuden, Bauphysik und Bautenschutz,<br />
Aachen<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9053<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
Notwendigkeit der Abdichtung<br />
<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk ist grundsätzlich<br />
feuchtebeständig. Es benötigt daher<br />
nicht zwingend in allen Beanspruchungssituationen<br />
durch flüssiges Wasser eine<br />
schützende, wasserdichte Schicht – d.h.<br />
eine Abdichtung.<br />
So kann der Schlagregenschutz von Außenwänden<br />
durch das Mauerwerk selbst erbracht<br />
werden, z.B. bei zweischaligem<br />
Verblendmauerwerk.<br />
Auch im Hinblick auf die erdberührten<br />
Wände ist hervorzuheben, dass grundsätzlich<br />
nicht alle Mauerwerksbauteile durch<br />
Abdichtungen geschützt werden müssen.<br />
So bleiben ständig durchfeuchtete, von<br />
Erdreich umgebene Grundmauern in der<br />
Regel voll funktionsfähig.<br />
Auch die durch Sickerwasser beanspruchten<br />
Wandflächen von Feucht- und Nassräumen<br />
benötigen nicht zwingend eine<br />
hautförmige Abdichtung, solange neben<br />
dem KS-Mauerwerk auch die übrigen Materialien<br />
des Wandquerschnitts, z.B. ein<br />
Unterputz, feuchtebeständig sind und die<br />
Wasserbelastung so gering ist, dass ggf.<br />
vom Querschnitt aufgenommenes Wasser<br />
wieder austrocknen kann.<br />
Die allgemeine Entwicklung im modernen<br />
Hochbau läuft aber auf eine hochwertige<br />
Nutzung von Kellerräumen mit erhöhten<br />
Anforderungen an die Trockenheit der Bauteiloberflächen<br />
und der Raumluft hinaus.<br />
Solche Nutzungen benötigen Bauwerksabdichtungen<br />
an den erdberührten Bauteilen.<br />
Ebenso werden in Wohnungsbadezimmern<br />
immer häufiger niveaugleiche Duschen<br />
eingebaut. Damit wird die Feuchtebeanspruchung<br />
der Bodenfläche erheblich<br />
größer: Abdichtungsmaßnahmen werden<br />
erforderlich.<br />
Bauwerksabdichtungen sind demnach notwendig,<br />
wenn:<br />
● nur durch die Abdichtung die beabsichtigte<br />
Nutzung der Räume im Gebäudeinneren<br />
ermöglicht wird oder<br />
● die Bauteile selbst durch Abdichtung vor<br />
Schäden geschützt werden müssen.<br />
Im Folgenden wird die Abdichtung von erdberührten<br />
Bauteilen und Nassräumen im<br />
KS-Mauerwerksbau abgehandelt.<br />
Regelwerke<br />
Diese Abdichtungsaufgaben sind im Wesentlichen<br />
in DIN 18195 – Bauwerksabdichtungen<br />
– genormt. In den Teilen 1 bis<br />
3 dieses Regelwerks werden die für alle<br />
Abdichtungsaufgaben gemeinsam geltenden<br />
Festlegungen getroffen: Grundsätze,<br />
Definitionen, Zuordnung der Abdichtungsarten<br />
in Teil 1 [1]; Stoffe in Teil 2 [2] sowie<br />
Anforderungen an den Untergrund und<br />
Verarbeitung der Stoffe in Teil 3 [3]. Die<br />
Stoffnorm muss dabei gemeinsam mit<br />
DIN V 20000‐202 [4] gelesen werden, da<br />
dort zusätzliche Anforderungen an die europäisch<br />
geregelten Abdichtungsprodukte<br />
zur nationalen Anwendung festgelegt werden.<br />
Dies gilt auch für die in eigenen europäischen<br />
Stoffnormen geregelten Mauersperrbahnen.<br />
Teil 4 [5] beschreibt die Ausführungsregeln<br />
für Abdichtungen gegen Bodenfeuchtigkeit<br />
(Kapillarwasser, Haftwasser) und nicht<br />
stauendes Sickerwasser an Bodenplatten<br />
und Wänden, Teil 5 [6] die Ausführungsregeln<br />
für Abdichtungen gegen nicht drückendes<br />
Wasser in Nassräumen, Teil 6 [7] die<br />
Regeln für Abdichtungen gegen von außen<br />
drückendes Wasser und aufstauendes<br />
Sickerwasser. Für alle Abdichtungssituationen<br />
sind gemeinsam Detaillösungen<br />
für Bewegungsfugen im Teil 8 [8] und für<br />
Durchdringungen und Anschlüsse im Teil 9<br />
[9] beschrieben und in einem Bleiblatt<br />
[10] skizzenhaft dargestellt. Schutzmaßnahmen<br />
sind schließlich in Teil 10 [11]<br />
genauer angesprochen.<br />
DIN 18195 enthält aber nicht alle gebräuchlichen<br />
Abdichtungsverfahren. So<br />
erstreckt sich der Geltungsbereich dieser<br />
Norm z.B. nicht auf wasserundurchlässige<br />
Bauteile aus Beton mit hohem Wassereindringwiderstand,<br />
die im Mauerwerksbau<br />
z.B. meist für die erdberührten Bodenplatten<br />
verwendet werden.<br />
Für die Betonbauteile ist die WU-Richtlinie<br />
[12, 13] als maßgebliches Regelwerk zu<br />
verwenden.<br />
In DIN 18195 sind die verschiedenen<br />
flüssigen Abdichtungssysteme noch nicht<br />
durchgängig geregelt. Teil 2, Stoffe, legt<br />
zwar Stoffanforderungen für mineralische<br />
Dichtungsschlämmen (MDS), Flüssigkunststoffe<br />
(FLK) und flüssig zu verarbeitende<br />
Abdichtungsstoffe im Verbund mit Fliesen<br />
und Platten (AIV) fest, die Verarbeitungsregeln<br />
und Konstruktionsregeln für die hier<br />
besprochenen Anwendungsfälle sind aber<br />
noch nicht abschließend in die Teile 3 bis<br />
6 und 8 bis 10 eingearbeitet. Zur Planung<br />
Bild 1: Kellerwände aus KS-Mauerwerk mit kunststoffmodifizierter Bitumendickbeschichtung (KMB)
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
und Ausführung von flexiblen Dichtungsschlämmen<br />
liegt eine Richtlinie [14] vor.<br />
Für die mäßig beanspruchten Nassräume<br />
des Wohnungsbaus haben sich zur Abdichtung<br />
unmittelbar unter dem Fliesenbelag<br />
flüssig zu verarbeitende Abdichtungsstoffe<br />
(AIV) durchgesetzt, die nach den Leitlinien<br />
für Europäische Technische Zulassungen<br />
(ETAG 022) [15] geprüft sein müssen<br />
und deren Verarbeitung in einem Merkblatt<br />
[16] des Zentralverbands des Deutschen<br />
Baugewerbes festgelegt wird.<br />
Bauwerksabdichtungen sind häufig nach<br />
ihrem Einbau für eine Wartung oder Erneuerung<br />
nur schwer zugänglich. Die gesamten<br />
Regeln der Abdichtungstechnik zielen<br />
daher insbesondere für den erdberührten<br />
Bereich auf eine hohe Zuverlässigkeit und<br />
die langfristige Gebrauchstauglichkeit ab.<br />
Dies erklärt die erhöhten Anforderungen<br />
z.B. an die Materialien im Hinblick auf<br />
Rissüberbrückungseigenschaften, die erhöhten<br />
Anforderungen an Schichtdicken<br />
und Lagenzahl, die Sicherheitszuschläge<br />
an Randaufkantungen, den relativ hohen<br />
Aufwand im Bereich von Verwahrungen und<br />
weitere erhöhte Anforderungen an die Qualität<br />
des Untergrundes, die Kontrolle und<br />
den Schutz der Abdichtungen.<br />
Planung der Abdichtung<br />
Schadensuntersuchungen an Bauwerksabdichtungen<br />
zeigen, dass Mängel bei<br />
der Ausführung der Abdichtungen zwar<br />
eine häufige Schadensursache darstellen<br />
– fast ebenso bedeutsam sind aber Mängel<br />
bei der Planung des abzudichtenden<br />
Bauwerks. Stark verwinkelte Untergründe,<br />
häufige Materialwechsel, die ungünstige<br />
Lage von Dehnfugen und Durchdringungen<br />
sind eine wesentliche Ursache für nicht<br />
dauerhaft funktionsfähige Abdichtungen.<br />
DIN 18195 stellt daher allen weiteren Regelungen<br />
folgenden Grundsatz voran:<br />
„Wirkung und Bestand einer Bauwerksabdichtung<br />
hängen nicht nur von ihrer fachgerechten<br />
Planung und Ausführung ab, sondern<br />
auch von der abdichtungstechnisch<br />
zweckmäßigen Planung, Dimensionierung<br />
und Ausführung des Bauwerks und seiner<br />
Teile, auf die die Abdichtung aufgebracht<br />
wird. Die Normen der Reihe DIN 18195<br />
wenden sich daher nicht nur an den Abdichtungsfachmann,<br />
sondern auch an all<br />
diejenigen, die für die Gesamtplanung und<br />
Ausführung des Bauwerks verantwortlich<br />
sind, denn Wirkung und Bestand der Bauwerksabdichtung<br />
hängen von der gemeinsamen<br />
Arbeit aller Beteiligten ab.“<br />
1. Abdichtung erdberührter<br />
Bauteile<br />
Voruntersuchungen<br />
Grundsätzlich kann auf eine Untersuchung<br />
der Wasserbeanspruchung der erdberührten<br />
Bauteile einer konkreten Bauaufgabe ganz<br />
verzichtet werden, wenn von vornherein<br />
gegen die höchste denkbare Wasserbeanspruchung<br />
– also Druckwasser – abgedichtet<br />
wird. Da Baugrundsituationen ohne<br />
Druckwasserbeanspruchung in Deutschland<br />
vorherrschen, würde dies meist zu unwirtschaftlichen<br />
Ergebnissen führen, da bei<br />
Eintauchtiefen über ca. 1 m und bei geringer<br />
Bauwerksauflast nicht nur der erhöhte<br />
Abdichtungsaufwand, sondern vor allem der<br />
aufzunehmende hydrostatische Druck des<br />
ungünstigstenfalls bis zur Geländeoberfläche<br />
anstehenden Wassers aufwändige<br />
Konstruktionen zur Folge hat. Zur Bestimmung<br />
der angemessenen Abdichtungsart<br />
und auch zur Klärung der Frage, ob die Boden-<br />
und Wandbauteile gegen Wasserdruck<br />
bemessen werden müssen, ist daher die<br />
Feststellung der Bodenart, der Geländeform<br />
und des Bemessungswasserstandes am geplanten<br />
Bauwerksstandort unerlässlich.<br />
In der Regel sollte die Klärung dieser Frage<br />
einem Baugrundfachmann überlassen<br />
werden. Nur bei einfachen Bauaufgaben in<br />
gut bekannten Baugebieten kann darauf<br />
verzichtet werden. DIN 4020 [17] spricht<br />
in solchen Fällen von der „geotechnischen<br />
Kategorie 1“ und gibt genauere Hinweise.<br />
Architekten und Ingenieure sollten sich<br />
klar machen, dass Schäden in Folge von<br />
unterlassenen Baugrunderkundungen haftungsrechtlich<br />
meist als Planungsmangel<br />
gewertet werden.<br />
1.1 Beanspruchungsarten<br />
Zur Auslegung des Bauwerks und der<br />
Bauwerksabdichtung ist als erstes zu klären,<br />
ob mit Druckwasser aus Grund- oder<br />
Hochwasser zu rechnen sein wird, ob die<br />
erdberührten Bauteile also unter oder über<br />
dem Bemessungswasserstand liegen.<br />
Einmalige kurzzeitige Beobachtungen aus<br />
Baugrunderkundungen geben nur bei sehr<br />
eindeutigen Situationen eine verlässliche<br />
Beurteilungsgrundlage, z.B. bei einem sehr<br />
weit unter der Gebäudesohle liegenden<br />
Grundwasserspiegel. Je nach geologischer<br />
Situation und Dichte der Pegelmessstellen<br />
und ihrer Lage zum Bauplatz können die<br />
häufig langfristigen Messungen der Wasser-<br />
und Abfallwirtschaftsämter brauchbare<br />
Informationen liefern. In Gebieten<br />
mit langjährigem Baubestand können die<br />
Erfahrungen an der Nachbarbebauung sehr<br />
hilfreich sein.<br />
1.1.1 Bodenfeuchtigkeit und nicht stauendes<br />
Sickerwasser<br />
Die geringste Wassereinwirkung auf erdberührte<br />
Bauteile aus Bodenfeuchtigkeit<br />
und nicht stauendem Sickerwasser liegt<br />
nur vor, wenn das Gelände über dem Bemessungswasserstand<br />
liegt und der Baugrund<br />
– und auch das Verfüllmaterial des<br />
Arbeitsraumes – aus stark durchlässigem<br />
Boden (DIN 18195 gibt einen Durchlässigkeitsbeiwert<br />
> 10 -4 m/s an) besteht. Davon<br />
kann bei Sand und Kies ausgegangen<br />
werden. Weiterhin ist von dieser geringen<br />
Wasserbeanspruchung der erdberührten<br />
Bauteile auszugehen, wenn bei wenig<br />
durchlässigen Böden (z.B. Lehm, Schluff,<br />
Ton) durch eine funktionsfähige Dränung<br />
für die Ableitung des sonst möglichen<br />
Stauwassers gesorgt wird.<br />
Auf eine genauere Untersuchung der<br />
Wasserdurchlässigkeit des anstehenden<br />
Bodens kann verzichtet werden, wenn<br />
grundsätzlich eine Dränung vorgesehen<br />
wird. Wirtschaftlicher ist meist jedoch auch<br />
hier, zunächst die Bodenart genauer zu<br />
bestimmen, um dann über die Notwendigkeit<br />
von Dränmaßnahmen zu entscheiden.<br />
Dauerhaft funktionsfähige Dränanlagen<br />
sind nämlich mit relativ großem Aufwand<br />
verbunden.<br />
1.1.2 Druckwasser aus Stauwasser<br />
Ermittelt bei einem über dem Bemessungswasserstand<br />
zu errichtenden Gebäude<br />
die Baugrunderkundung einen gering<br />
durchlässigen Boden (Wasserdurchlässigkeitsbeiwert<br />
< 10 -4 m/s) und soll trotzdem<br />
auf eine Dränung verzichtet werden, da z.B.<br />
eine behördlich zugelassene Vorflut nicht<br />
verfügbar ist, so ist vor den erdberührten<br />
Bauteilen mit Stauwasser zu rechnen. Es<br />
ist nämlich nicht sicher möglich, die Baugrubenverfüllung<br />
so verdichtet einzubringen,<br />
dass sie die Lagerungsdichte des<br />
ungestört anstehenden Bodens erreicht.<br />
Es muss mit Hohlräumen gerechnet werden,<br />
in denen sich z.B. nach intensiven<br />
Regenfällen Stauwasser im Arbeitsraum<br />
bildet, das die erdberührten Bauteile als<br />
Druckwasser beansprucht. Die Abdichtungsmaßnahmen<br />
gegen diese Beanspruchungsform<br />
sind daher – ebenso wie die<br />
Druckwasserbelastung aus Grundwasser<br />
– in DIN 18195‐6 geregelt.<br />
Bei Gebäuden, deren Sohle mindestens<br />
30 cm über dem höchsten Bemessungswasserstand<br />
liegt, und bei Gründungstiefen<br />
bis 3 m unter Geländeroberkante<br />
können nach DIN 18195, Teil 1 und 6,<br />
aber einfachere Druckwasser haltende<br />
Abdichtungen verwendet werden, als bei
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
Beanspruchungen aus Grundwasser. Dieser<br />
Regelung liegt die Erfahrung zugrunde,<br />
dass Stauwasserbeanspruchungen in der<br />
Regel nur kurzfristig auftreten und daher<br />
hier eher mit einem geringeren Sicherheitsgrad<br />
konstruiert werden kann.<br />
1.1.3 Druckwasser aus Grund- oder<br />
Hochwasser<br />
Wegen der meist nur ungenauen Abschätzungsmöglichkeiten<br />
des höchsten Bemessungswasserstandes<br />
sieht DIN 18195<br />
grundsätzlich einen Sicherheitszuschlag von<br />
30 cm zum ermittelten Bemessungswasserstand<br />
vor, bis zu dem mindestens druckwasserhaltend<br />
abgedichtet werden muss.<br />
Auf hoch beanspruchte, wasserdruckhaltende,<br />
mit Bahnen abgedichtete Wannenkonstruktionen,<br />
wie sie in Teil 6 von<br />
DIN 18195 genauer beschrieben werden,<br />
soll im Weiteren nur kurz eingegangen<br />
werden. In solchen Situationen werden zur<br />
Aufnahme des Wasserdrucks in der Regel<br />
wasserundurchlässige Wannen aus Beton<br />
mit hohem Wassereindringwiderstand realisiert<br />
(Tafel 1).<br />
Tafel 1: Zuordnung von Beanspruchungsarten und Abdichtungssystemen<br />
1 Bauteilart, Wasserart, Einbausituation Art der<br />
Wassereinwirkung<br />
stark durchlässiger<br />
Boden (k > 10 -4 m/s)<br />
2 erdberührte<br />
Wände und<br />
Bodenplatten<br />
oberhalb des<br />
Bemessungs-<br />
3 wenig mit Dränung<br />
durchlässiger<br />
1)<br />
4<br />
Boden<br />
wasserstandes,<br />
Kapillarwasser, (k 10 -4 m/s) ohne<br />
Haftwasser,<br />
Dränung<br />
Sickerwasser<br />
5 erdberührte Wände und Bodenplatten<br />
unterhalb des Bemessungswasserstandes<br />
Bodenfeuchtigkeit<br />
und nichtstauendes<br />
Sickerwasser<br />
aufstauendes<br />
Sickerwasser<br />
drückendes<br />
Wasser<br />
1)<br />
Dränung nach DIN 4095<br />
2)<br />
Ausführung gemäß Richtlinie, mit Besteller vereinbaren!<br />
3)<br />
bis zu Tiefen von 3 m unter Geländeoberkante, sonst Zeile 5<br />
Abdichtungssystem<br />
KMB; einlagige Dichtungsbahnen<br />
nach DIN 18195-4;<br />
flexible Dichtungsschlämmen<br />
2)<br />
KMB, ein-/zweilagige<br />
Dichtungsbahnen nach<br />
DIN 18195-6, Abschnitt 9 3)<br />
ein-/mehrlagige Dichtungsbahnen<br />
nach DIN 18195‐6,<br />
Abschnitt 8<br />
1.2 Dränmaßnahmen<br />
1.2.1 Wasserbeanspruchung bei<br />
Dränmaßnahmen<br />
Im Gegensatz zu früheren Fassungen der<br />
Teile 4 und 5 von DIN 18195 sieht die<br />
Norm seit 2000 bei der Ausführung von<br />
Dränmaßnahmen im wenig durchlässigen<br />
Baugrund den gleichen Abdichtungsaufwand<br />
wie bei stark wasserdurchlässigem<br />
Baugrund vor – die Beanspruchung ist<br />
nämlich in beiden Fällen gleich (Bild 2).<br />
Dies setzt allerdings voraus, dass die<br />
Dränmaßnahmen mit hoher Zuverlässigkeit<br />
arbeiten und in allen Teilen den Anforderungen<br />
von DIN 4095 [18] entsprechen<br />
(Bild 3).<br />
Dränmaßnahmen bestehen grundsätzlich<br />
aus Flächendränmaßnahmen vor den zu<br />
schützenden Wand- und ggf. Bodenplattenbauteilen,<br />
aus Dränleitungen, die das in<br />
die Flächendränschichten sickernde Wasser<br />
sammeln, aus Kontrollvorrichtungen<br />
und einer Vorflut, die das anfallende Wasser<br />
ableitet.<br />
Bevor eine Dränung im Detail geplant<br />
wird, sollte zunächst geklärt werden,<br />
ob überhaupt eine Vorflut zur Verfügung<br />
steht. In den meisten Gemeinden ist es<br />
unzulässig, Dränwasser in das öffentliche<br />
Abwassersystem einzuleiten. Daher sind<br />
Dränungen in vielen Bausituationen nicht<br />
realisierbar.<br />
stark durchlässiger Boden<br />
Bild 2: Die Wasserbeanspruchung durch Sickerwasser ist bei stark durchlässigen Böden (links) und bei wenig<br />
durchlässigen Böden mit Dränage (rechts) gleich<br />
drückendes<br />
Stauwasser<br />
wenig durchlässiger Boden<br />
wenig durchlässiger Boden<br />
Bemessungswasserstand<br />
drückendes<br />
Grundwasser<br />
Bild 3: Situationen mit Druckwasserbeanspruchung der erdberührten Bauteile: Baugrund gering wasserdurchlässig<br />
(links); Gebäudesohle liegt unterhalb des Bemessungswasserstandes (rechts).
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
1.2.2 Flächendränmaßnahmen<br />
Eine Flächendränung unter der Bodenplatte<br />
kann in der Praxis sehr häufig<br />
entfallen, wenn die Streifenfundamente<br />
der Außenwände unmittelbar im gewachsenen<br />
bindigen Bodenmaterial gegründet<br />
werden und wenn nicht mit von unten zudringendem<br />
Schichtenwasser gerechnet<br />
werden muss.<br />
Dränmaßnahmen vor Kelleraußenwänden<br />
müssen daher nicht zwingend<br />
mit Dränmaßnahmen unter der Bodenplatte<br />
kombiniert werden.<br />
Die Dränschicht vor den erdberührten Kelleraußenwänden<br />
muss folgende Anforderungen<br />
erfüllen:<br />
● Sie muss in der Lage sein, das anfallende<br />
Wasser aufzunehmen;<br />
● sie darf sich durch Bodenfeinteile nicht<br />
zusetzen;<br />
● sie darf unter der Last des seitlichen<br />
Erddrucks und auch üblicher Verkehrslasten<br />
auf der Geländeoberfläche nicht<br />
soweit deformiert werden, dass ihre<br />
Funktionsfähigkeit nicht mehr gegeben<br />
ist.<br />
Grundsätzlich können als Dränschichten<br />
Schüttungen verwendet werden (üblich<br />
sind Mischfilterschüttungen, z.B. aus<br />
Kiessand (Körnung 0-32, Sieblinie B32)<br />
nach DIN 1045). DIN 18195 fordert allerdings<br />
kategorisch Schutzschichten vor<br />
der Abdichtung. Bei der Verwendung von<br />
Schüttungen als Dränschicht sind daher<br />
unmittelbar vor der Abdichtung zunächst<br />
Schutzschichten aufzustellen. Baupraktisch<br />
werden diese dann meist aus Perimeterdämmplatten<br />
bestehen.<br />
Da Dränschichten in der Regel zugleich<br />
die Funktion einer Schutzschicht für die<br />
Abdichtung der Kelleraußenwand übernehmen<br />
sollen und daher unmittelbar vor der<br />
Abdichtung angeordnet werden, müssen<br />
sie weiterhin so beschaffen sein, dass sie<br />
die Abdichtung nicht beschädigen. Die Flächendränschichten<br />
bestehen in der Regel<br />
aus matten- oder plattenförmigen Bauteilen<br />
(Bild 4), ggf. aber auch aus Dränsteinen.<br />
Bei letzteren ist das Beschädigungsrisiko<br />
für die Abdichtung zu beachten<br />
und ggf. eine Schutzlage, z.B. ein Vlies,<br />
zwischenzuschalten. Häufig sind die Dränschichten<br />
selbst nicht filterfest – sie sind<br />
dann mit Geotextilbahnen abzudecken.<br />
300<br />
(min 150)<br />
KMB min<br />
3 mm<br />
Raum mit<br />
geringen<br />
Anforderungen<br />
an Trockenheit<br />
Bild 4: Schnitt durch die Kelleraußenwand eines<br />
gedränten Gebäudes; Abdichtung mit KMB<br />
150<br />
Bei <strong>Kalksandstein</strong>-Kelleraußenwänden mit<br />
Wärmeschutzanforderungen werden in der<br />
Regel Perimeterdämmschichten eingebaut,<br />
die die Funktion der Dämmschicht,<br />
der Schutzschicht und – bei besonderer<br />
Profilierung und Abdeckung – der Dränschicht<br />
und Filterschicht übernehmen<br />
können.<br />
1.2.3 Dränleitungen<br />
Als Ringdränleitung werden im Regelfall<br />
rundum gelochte Rohre ( 100 mm) verwendet.<br />
Es sollten nicht die für die landwirtschaftliche<br />
Dränung vorgesehenen<br />
Endlosdränschläuche eingebaut werden,<br />
da diese nicht mit einem kontinuierlichen<br />
Gefälle verlegt werden können, sondern<br />
in der Regel in Teilabschnitten ein deutliches<br />
Gegengefälle aufweisen. DIN 4095<br />
sieht ein Mindestgefälle von nur 0,5 %<br />
vor [18].<br />
Das Dränrohr kann seine Schutzfunktion<br />
nur erfüllen, wenn es tiefer als die zu schützenden<br />
Kellerbauteile liegt. Die Rohrsohle<br />
sollte am Hochpunkt mindestens 0,2 m<br />
unter der Oberfläche der Rohbodenplatte<br />
liegen. Um Setzungsschäden zu vermeiden,<br />
darf der Rohrgraben andererseits<br />
nicht tiefer als die Fundamentsohle liegen,<br />
es sei denn, der Rohrgraben liegt außerhalb<br />
des Druckausbreitungsbereichs der<br />
Fundamente.<br />
Das Ringdränrohr wird meist in Grobkies<br />
(z.B. 8/16) verlegt. Auch diese Kiespackung<br />
ist gegen den anstehenden Boden<br />
filterfest auszubilden. Dazu wird ein<br />
Filtervlies verwendet, das an die Filtervliesschichten<br />
der Flächendränung anschließt.<br />
Es ist falsch, das Dränrohr unmittelbar<br />
in Vliese einzuwickeln, da diese sich mit<br />
der Zeit zusetzen können. Dann kann<br />
das Dränwasser nicht mehr aus der Dränschicht<br />
in das Dränrohr gelangen.<br />
1.2.4 Kontrollschächte und Vorflut<br />
Bei Richtungswechseln – also in der Regel<br />
an den Gebäudeecken – und bei Dränlängen<br />
über 50 m, sind Kontroll- und Spülmöglichkeiten<br />
vorzusehen, die in der Regel aus<br />
PVC-Standrohren bestehen (der geringe<br />
Platzbedarf moderner Kontroll- und Spülgeräte<br />
macht es nicht mehr erforderlich,<br />
Standrohre von 30 cm einzubauen – es<br />
reichen auch 10 cm ).<br />
Die Übergabestelle zur Vorflut ist in der Regel<br />
als Schacht ( 100 cm) auszubilden,<br />
der zugleich als Zugangsstelle zur Wartung<br />
des Dränsystems dient. In Bezug auf den<br />
Feuchtigkeitsschutz ist es am günstigsten,<br />
wenn dieser Schacht außerhalb des Gebäudes<br />
liegt, da dann Funktionsstörungen<br />
nicht sofort zu Kellerüberflutungen führen.<br />
Baupraktisch wird der Schacht aber häufig<br />
als Revisionsschacht innerhalb des Gebäudes<br />
angeordnet. Grundsätzlich ist auf<br />
die Rückstausicherheit des Dränsystems<br />
zu achten. Dies gilt erst recht bei innenliegenden<br />
Revisionsschächten. Dazu sind<br />
Rückstauklappen und ggf. Pumpensümpfe<br />
mit Hebeanlagen vorzusehen.<br />
1.3 Abdichtungen gegen Bodenfeuchtigkeit<br />
und nicht stauendes Sickerwasser<br />
1.3.1 Abdichtung der Bodenplatten<br />
Mauerwerkswandkonstruktionen werden<br />
in der Regel entweder auf einer Fundamentplatte<br />
aus Stahlbeton oder Streifenfundamenten<br />
mit darüber durchlaufender<br />
„nicht statisch bewehrter“ Bodenplatte<br />
aufgemauert. Wird die Bodenplatte gemäß<br />
WU-Richtlinie als wasserundurchlässiges<br />
Bauteil konzipiert und ausgeführt, so sind<br />
grundsätzlich keine weiteren Abdichtungsmaßnahmen<br />
auf der Bodenfläche erforderlich.<br />
Auch bei Bodenplatten, die nicht aus<br />
Beton mit hohem Wassereindringwiderstand<br />
bestehen und auch sonst nicht nach<br />
der WU-Richtlinie bemessen sind, reicht<br />
nach DIN 18195‐4 bei derartigen Nutzungssituationen<br />
eine kapillar brechende<br />
Schüttung (k > 10 ‐4 m/sec.) mit einer<br />
Dicke von mindestens 150 mm aus.
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
Bei wasserundurchlässigen Bodenplatten<br />
nach WU-Richtlinie ist eine<br />
Querschnittsabdichtung der aufgehenden<br />
Innen- und Außenwände aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk nicht grundsätzlich<br />
erforderlich.<br />
In Aufenthaltsräumen und auch in Lagerräumen<br />
für feuchtigkeitsempfindliche Güter<br />
sieht die Abdichtungsnorm auf Bodenplatten,<br />
die nicht die Eigenschaften eines wasserdurchlässigen<br />
Betonbauteils besitzen,<br />
grundsätzlich bahnenförmige Abdichtungen<br />
als einlagige Bitumenbahnen, Selbstklebebitumendichtungsbahnen,<br />
Kunststoff-<br />
und Elastomerdichtungsbahnen oder<br />
auch spachtelbare Stoffe wie kunststoffmodifizierte<br />
Bitumendickbeschichtungen<br />
(KMB) oder Asphaltmastix vor. Auch Bitumenbahnen<br />
dürfen in dieser Situation lose<br />
oder nur punktweise verklebt eingebaut<br />
werden. Die Mindesttrockenschichtdicke<br />
von KMB muss 3 mm betragen, die Dicke<br />
von Asphaltmastix im Mittel 10 mm.<br />
Nach dem in der WU-Richtlinie dargestellten<br />
und durch Untersuchung älterer Praxisbeispiele<br />
[19] belegten Kenntnisstand findet in<br />
WU-Betonbauteilen kein bis zur Innenseite<br />
reichender Kapillartransport statt. Bei nicht<br />
oberseitig abgedichteten Betonbodenplatten<br />
mit oder ohne WU-Eigenschaften können<br />
besonders in den ersten Jahren der<br />
Standzeit nur noch Probleme aufgrund der<br />
Baufeuchte des Betons bei feuchteempfindlichen<br />
Oberbelägen – insbesondere Holzfußböden,<br />
z. B. Parkett – auftreten, wenn<br />
diese vom Nutzer oberseitig mit dampfdichten<br />
Schichten abgedeckt werden. Es kommt<br />
dann durch Wasserdampfdiffusion zu hohen<br />
Luftfeuchten unter dem dampfdichten Oberbelag,<br />
dies hat eine hohe Sorptionsfeuchte<br />
im Holz, Quellerscheinungen und sogar Zerstörungen<br />
des Fußbodens wie das Hochgehen<br />
des Parketts zur Folge.<br />
Sollen auch derartige, selten vorkommende<br />
Nutzungssituationen mit Sicherheit<br />
schadensfrei möglich sein, so sind auf der<br />
Bodenplatte wasserdampfdiffusionshemmende<br />
Schichten aufzubringen. In der Regel<br />
reichen PE-Folien, lose mit überlappten<br />
Stößen verlegt, aus.<br />
Da bei Immobilien die zukünftigen Bodenbeläge<br />
nicht sicher bekannt sind, sollte<br />
zum Schutz der Oberbeläge vor Baufeuchte<br />
und zur Reduzierung eines möglichen<br />
Schimmelrisikos im Bodenquerschnitt<br />
daher grundsätzlich eine ausreichend<br />
dampfsperrende Schicht oberhalb der Bodenplatte<br />
eingebaut werden.<br />
1.3.2 Querschnittsabdichtungen<br />
Um eine Verbindung zwischen Bodenplatten-<br />
und Kelleraußenwandabdichtung<br />
herzustellen, und um die aufgehenden<br />
Mauerwerkswände gegen aufsteigende<br />
Feuchtigkeit zu schützen, werden waagerechte<br />
Abdichtungen in oder unter den<br />
Wänden (Querschnittsabdichtungen) erforderlich.<br />
Im Gegensatz zu älteren Abdichtungsregeln<br />
ist seit 2000 in DIN 18195‐4<br />
in Mauerwerkswänden nur eine funktionstüchtige<br />
Querschnittsabdichtung<br />
vorzusehen, die in der Regel unmittelbar<br />
auf der bis zur Fundamentaußenkante<br />
durchlaufenden Bodenplatte<br />
verlegt wird.<br />
Grundsätzlich ist die Höhenlage der Querschnittsabdichtung<br />
aber nicht mehr genormt,<br />
wichtig ist nur, dass aufsteigende<br />
Feuchtigkeit nicht auftreten kann und die<br />
äußere Wandabdichtung sowie – falls vorhanden<br />
– die Fußbodenabdichtung an die<br />
Querschnittsabdichtung herangeführt bzw.<br />
mit ihr verklebt werden kann.<br />
Bahnenförmige<br />
Querschnittsabdichtungen<br />
Außenwände, insbesondere Erddruck<br />
belastete Kellerwände, müssen senkrechte,<br />
zur Wandfläche einwirkende Kräfte<br />
aufnehmen können. Daher dürfen<br />
Querschnittsabdichtungen keine Gleitschichten<br />
darstellen. Es sind deshalb<br />
nicht alle bahnenförmigen Abdichtungen<br />
nach DIN 18195 geeignet. DIN 1053-100:<br />
2006-08 fordert aus diesem Grund für<br />
Wände, die Erddruck ausgesetzt sind,<br />
eine „besandete Pappe“ (damit ist eine<br />
R 500 nach DIN 52128 gemeint) oder<br />
„Materialien mit entsprechendem Reibungsverhalten“.<br />
Für die meisten Bahnen<br />
liegen aber keine Prüfwerte zur Haftscherfestigkeit<br />
vor.<br />
Bitumen-Dachdichtungsbahnen sowie die<br />
genormten Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen<br />
(auch hier nur solche ohne<br />
Selbstklebeschicht) sind daher zurzeit nur<br />
mit gewissen Unsicherheiten verwendbar.<br />
Schweißbahnen sind nicht geeignet. Um<br />
beim Fehlen genauerer Angaben im Leistungsverzeichnis<br />
eine einheitliche Kalkulationsbasis<br />
vorzugeben, sieht DIN 18335<br />
[20] grundsätzlich eine Bitumen-Dachdichtungsbahn<br />
G 200 DD vor. Es sind aber<br />
auch die anderen in DIN 18195-4 für diesen<br />
Zweck aufgeführten Bahnen uneingeschränkt<br />
geeignet, soweit sie auch die<br />
Anforderungen an die Haftscherfestigkeit<br />
erfüllen.<br />
Die Auflagerfläche der Bahnen ist so abzugleichen,<br />
dass eine waagerechte Fläche<br />
ohne für die Bahnen schädliche Unebenheiten<br />
entsteht. Die Bahnen dürfen nicht<br />
flächig auf Stoß aufgeklebt werden. Die Lagen<br />
müssen sich mindestens 20 cm überdecken<br />
und können an den Überdeckungen<br />
verklebt werden. Bei zweischaligem<br />
Mauerwerk und Entwässerung unterhalb<br />
der Geländeoberfläche müssen die Stöße<br />
der Bahnen verklebt werden, weil hier mit<br />
einer Sickerwasserbeanspruchung gerechnet<br />
werden muss.<br />
In den europäischen Nachbarländern<br />
und vermehrt auch in Deutschland werden<br />
seit Jahren Mauersperrbahnen als<br />
Querschnittsabdichtung verwendet, die<br />
hinsichtlich des Werkstoffs und der Bahnendicke<br />
erheblich von den in DIN 18195<br />
genormten Bahnen abweichen. Die Prüfkriterien<br />
sind in den europäischen Stoffnormen<br />
DIN EN 14909 [21] und 14967<br />
[22] festgelegt. Die Anwendungsnorm<br />
DIN V 20000-202 stellt schärfere Anforderungen<br />
und behält z. B. hinsichtlich<br />
der Mindestdicke die bisherigen Anforderungen<br />
aus DIN 18195 bei. Querschnittsabdichtungen<br />
müssen ihre Dichtigkeit<br />
und ihr Perforationsverhalten über die<br />
gesamte Standzeit des Gebäudes gewährleisten.<br />
Außerdem ist vor allem die<br />
Machbarkeit eines dichten Anschlusses<br />
an die Flächenabdichtung von Boden und<br />
Wand ein entscheidendes Auswahlkriterium.<br />
Zurzeit sollten von DIN 18195 und<br />
DIN V 20000-202 abweichende Mauersperrbahnen<br />
daher nur mit abP und nach<br />
sorgfältiger Prüfung der deklarierten Eigenschaften<br />
und mit ausdrücklicher Zustimmung<br />
des Auftraggebers eingebaut<br />
werden.<br />
Schlämmen als Querschnittsabdichtung<br />
Ebenfalls seit Jahrzehnten verwendete, ab<br />
2008 für die Behälterabdichtung in Teil 2<br />
und 7 von DIN 18195 genormte flüssige<br />
Abdichtungsstoffe stellen mineralische<br />
Dichtungsschlämmen (MDS) dar. Durch<br />
die Entwicklung der so genannten „rissüberbrückenden<br />
Dichtungsschlämmen“<br />
hat ein Hauptproblem dieser Stoffe – die<br />
Rissanfälligkeit – an Bedeutung verloren.<br />
Allerdings ist die Rissüberbrückung nur<br />
bis zu Rissweitenänderungen von 0,2 bis<br />
0,4 mm gegeben. Der Untergrund ist also<br />
so zu bemessen, dass nach dem Auftrag<br />
keine Riss- oder Fugenaufklaffung über<br />
0,2 mm mehr erfolgt.
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
Querschnittsabdichtungen aus Schlämmen<br />
sichern die volle Haftscherfestigkeit<br />
der Lagerfugen von Mauerwerkskonstruktionen.<br />
Wie bei allen anderen flüssigen<br />
Dichtungsmaterialien ist ihre Wirksamkeit<br />
jedoch in höherem Maß von der handwerklichen<br />
Ausführungssorgfalt abhängig als<br />
bei Dichtungsbahnen. Auch eine Kontrolle<br />
der Vollständigkeit ist schwieriger als bei<br />
Bahnen. Die Verwendung von Querschnittsabdichtungen<br />
aus rissüberbrückenden<br />
MDS ist zusammenfassend in zwei Fällen<br />
sinnvoll:<br />
● Wenn der Haftscherfestigkeit der Lagerfugen<br />
eine große Bedeutung zukommt<br />
– also bei Kellerwänden mit<br />
geringer vertikaler Auflast,<br />
● wenn die senkrechte Wandabdichtung<br />
zumindest als Untergrundvorbehandlung<br />
auch mit mineralischen Dichtungsschlämmen<br />
hergestellt wurde und so<br />
eine homogenere Verbindung zwischen<br />
Querschnitts- und Wandabdichtung<br />
möglich ist.<br />
Zur Reduzierung der Fehlstellengefahr sind<br />
ein mindestens zweilagiger Auftrag und<br />
eine Mindestdicke von 2 mm erforderlich.<br />
Die Verwendung zweifarbiger Gebinde erleichtert<br />
dabei die Kontrolle.<br />
MDS sollten nur unmittelbar auf der Bodenplatte<br />
aufgebracht werden, also unter<br />
dem Mauerwerk liegen. In einer Lagerfuge<br />
kann nämlich eine ausreichend gleichmäßig<br />
Schichtdicke nicht sicher erreicht werden.<br />
Weitere Einzelheiten zur Verarbeitung<br />
können der Richtlinie [14] entnommen<br />
werden.<br />
Detailausbildung<br />
Soll die Querschnittsabdichtung an bahnenförmige<br />
Boden- bzw. Wandabdichtungen<br />
anschließen, so ist es sinnvoll,<br />
die Abdichtung jeweils ca. 10 cm über die<br />
Wandoberfläche hinausragen zu lassen<br />
und den Abdichtungsrand überlappend<br />
mit den flächigen Bahnenabdichtungen<br />
zu verkleben.<br />
Liegt die Querschnittsabdichtung nicht in<br />
der Ebene des Fundamentabsatzes, sondern<br />
in einer Lagerfuge der Wandfläche,<br />
so ist es bei der in diesem Abschnitt behandelten<br />
geringen Wasserbeanspruchung<br />
ausreichend, wenn die Querschnittsabdichtung<br />
so wandoberflächenbündig verlegt<br />
bzw. besser abgeschnitten wird, dass die<br />
Wandabdichtung an den Rand der Querschnittsabdichtung<br />
„herangeführt“ werden<br />
kann. Bei Putzoberflächen ist darauf zu<br />
achten, dass die Querschnittsabdichtung<br />
bis zur Außenoberfläche des Putzes reicht,<br />
da es sonst zu Feuchtebrücken im Bereich<br />
des Putzes kommen kann.<br />
Querschnittsabdichtung bei Innenwänden<br />
Innenwände stehen meist auf durchbetonierten<br />
Bodenplatten. Der Abdichtungsaufwand<br />
an der Aufstandsfläche ist wesentlich<br />
von den Eigenschaften der Bodenplatte<br />
und der Feuchtigkeitsempfindlichkeit der<br />
aufstehenden und aufliegenden Bauteile<br />
abhängig. Bei Bodenplatten ohne WU-<br />
Eigenschaften sowie bei feuchteempfindlichen<br />
aufgehenden Bauteilen ist eine einlagige<br />
Bahnenabdichtung erforderlich, die<br />
auch unter den Innenwänden durchläuft.<br />
Bei WU-Bodenplatten sind nach neueren<br />
Erkenntnissen und der WU-Richtlinie nur<br />
die aufgehenden Bauteile gegen Baufeuchte<br />
aus der Bodenplatte zu schützen. Bei<br />
nicht feuchteempfindlichen Wandbaustoffen<br />
wie <strong>Kalksandstein</strong> kann dann eine<br />
Querschnittsabdichtung entfallen.<br />
1.3.3 Abdichtung von Außenwandflächen<br />
mit Bitumenheißaufstrichen<br />
Für den Grundmauerschutz nicht unterkellerter<br />
Gebäude können Heißbitumenaufstriche<br />
verwendet werden, die aus einem<br />
kaltflüssigen Voranstrich und mindestens<br />
zwei heißflüssigen Deckaufstrichen herzustellen<br />
sind. Die Endschichtdicke muss im<br />
Mittel 2,5 mm betragen, an der ungünstigsten<br />
Stelle darf sie nicht geringer als<br />
1,5 mm sein (Bild 5).<br />
300<br />
(min 150)<br />
frostfrei<br />
Bild 5: Sockel eines nicht unterkellerten Gebäudes;<br />
Abdichtung mit Heißaufstrich oder KMB<br />
1.3.4 Abdichtung von Außenwandflächen<br />
mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen<br />
(KMB)<br />
Stoffe<br />
Bei kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen<br />
(Kurzbezeichnung: KMB)<br />
handelt es sich um kunststoffmodifizierte,<br />
ein- oder zweikomponentige Massen auf<br />
der Basis von Bitumenemulsionen, die<br />
einen Bindemittelgehalt von mindestens<br />
35 M.-% aufweisen müssen. Die Materialeigenschaften<br />
müssen den Anforderungsprofilen<br />
von DIN 18195‐2 entsprechen.<br />
Aus der Bitumenemulsion (einem System<br />
aus den beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten<br />
Wasser und Bitumen, bei dem<br />
das Bitumen mit Hilfe von Emulgatoren<br />
in Form kleiner Tröpfchen im Wasser verteilt<br />
schwimmt) entsteht ein wasserundurchlässiger<br />
Bitumenfilm auf der Bauteiloberfläche,<br />
nachdem u.a. das Wasser der<br />
Emulsion an den Untergrund abgegeben<br />
wird bzw. verdunstet. Wichtig für den Anwender<br />
ist die Erkenntnis, dass das Abbinden<br />
(Brechen) der Emulsion deutlich vom<br />
Feuchtegehalt des Untergrundes und den<br />
Austrocknungsbedingungen abhängig ist,<br />
die Durchtrocknungsdauer je nach Art des<br />
Untergrundes und den Klimabedingungen<br />
also deutlich variieren kann.<br />
Untergrund<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk ist als Untergrund<br />
für KMB sehr gut geeignet.<br />
Unterputze und egalisierende Kratzspachtelungen<br />
sind in der Regel nicht<br />
erforderlich.<br />
Die allgemeinen Anforderungen an die Untergründe<br />
von Abdichtungen wie Frostfreiheit<br />
und Oberflächentrockenheit müssen<br />
erfüllt werden.<br />
Selbstverständlich ist es, dass nicht verschlossene<br />
Vertiefungen über 5 mm Tiefe<br />
(z.B. Mörteltaschen) sowie über 5 mm<br />
breit aufklaffende Stoß- und Lagerfugen<br />
sowie Ausbrüche mit Mörtel zu schließen<br />
sind.<br />
Kanten müssen vor dem Auftrag gefast<br />
werden, Kehlen sollten gerundet sein.<br />
Dies kann jedoch auch – insbesondere bei<br />
zweikomponentigen Bitumendickbeschichtungen<br />
– durch die Dickbeschichtung<br />
selbst erfolgen. In der Regel sind KMB<br />
auf einem durch Voranstrich vorbereiteten<br />
Untergrund aufzubringen.<br />
Die lückenlos das zu schützende Bauwerk<br />
umschließende Abdichtungswanne
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
wird am unteren Wandanschluss durch<br />
die Querschnittsabdichtung und die anschließende,<br />
senkrechte Wandabdichtung<br />
gebildet. Der horizontal über den<br />
Bodenplattenabsatz bis auf die Stirnseite<br />
weitergeführten Abdichtungszone kommt<br />
daher nur noch eine untergeordnete Abdichtungsfunktion<br />
zu. Angesichts des damit<br />
verbundenen, relativ großen Aufwands<br />
ist es daher nicht unbedingt erforderlich,<br />
die Bodenplattenaußenkante zu brechen,<br />
wenn die KMB auf der Absatzoberfläche<br />
vollflächig haftend ausgeführt wurde. Bei<br />
Bahnenabdichtungen und selbstverständlich<br />
bei Beanspruchungen aus stauendem<br />
Sickerwasser sollte allerdings auf die gebrochenen<br />
Kante auch an dieser Stelle<br />
nicht verzichtet werden.<br />
Verarbeitung<br />
Die KMB ist in mindestens zwei Arbeitsgängen<br />
aufzubringen. Der Auftrag kann<br />
beim Lastfall Bodenfeuchtigkeit frisch auf<br />
frisch erfolgen, die Trockenschichtdicke<br />
muss mindestens 3 mm betragen. Die dazu<br />
erforderliche Nass-Schichtdicke muss<br />
vom Hersteller angegeben werden. Diese<br />
sollte an keiner Stelle um mehr als 100 %<br />
überschritten werden, da sonst Durchtrocknungsprobleme<br />
entstehen.<br />
Die durchgetrocknete Schicht ist grundsätzlich<br />
durch eine Schutzschicht gegen<br />
mechanische Beschädigung zu schützen.<br />
Diese kann z.B. aus den Dämmplatten<br />
einer Perimeterdämmung bestehen<br />
(Bild 6).<br />
1.3.5 Bahnenförmige Wandabdichtungen<br />
Insbesondere wenn die Wartezeiten bis<br />
zur Durchtrocknung von KMB oder die<br />
Frost- und Niederschlagsempfindlichkeit<br />
des frisch verarbeiteten Materials im Bauablauf<br />
Schwierigkeiten erzeugen könnten,<br />
sind bahnenförmige Abdichtungen auch<br />
bei der geringen Belastungsklasse aus Bodenfeuchtigkeit<br />
sinnvoll. DIN 18195 führt<br />
dazu auch Kaltselbstklebebahnen auf.<br />
1.3.6 Details<br />
Anschluss Kellerwand – Kellerboden<br />
Wird die Querschnittsabdichtung unmittelbar<br />
auf der Bodenplatte angeordnet und<br />
weist diese einen außenseitigen Absatz<br />
auf, so sollte bei bahnenförmigen Wandabdichtungen<br />
die Querschnittsabdichtung<br />
ca. 10 cm weit auf den Absatz reichen und<br />
mit der Wandabdichtung überlappend verklebt<br />
werden. Wegen des Beschädigungsrisikos<br />
hohl liegender Bahnenkehlen ist die<br />
Bahn in der Kehle z.B. über einen Dreieckskeil<br />
(Dämmstoff) zu führen [24].<br />
Wandabdichtungen sollen grundsätzlich<br />
bis ca. 10 cm auf die Stirnfläche der Bodenplatte<br />
heruntergeführt werden, um<br />
einer Unterläufigkeit der Querschnittsabdichtung<br />
entgegenzuwirken.<br />
Bei zweikomponentigen kunststoffmodifizierten<br />
Bitumendickbeschichtungen ist es<br />
sinnvoll, die Querschnittsabdichtung etwa<br />
an der außenseitigen Wandoberfläche abzuschneiden<br />
und die Dickbeschichtung mit<br />
einer aus dem Dickbeschichtungsmaterial<br />
bestehenden Hohlkehle bis auf die Bodenplattenvorderkante<br />
zu führen (Bild 7).<br />
Hersteller von einkomponentigen KMB<br />
empfehlen folgende Lösung: Nach einer<br />
Grundierung (Verkieselung) der Bodenplatte<br />
werden als Querschnittsabdichtung<br />
bis zur Fundamentvorderkante ausgeführt<br />
(Bild 8). Ebenso wird der Wanduntergrund<br />
im Kehlbereich nach einer Grundierung mit<br />
einer Schlämme vorbehandelt. Anschließend<br />
kann dann eine Hohlkehle, z.B. aus<br />
Sperrmörtel, aufgetragen werden. Darüber<br />
wird die Wandabdichtung aus KMB<br />
in gleichbleibender Schichtdicke und da-<br />
Die Schichtdickenkontrolle hat im frischen<br />
Zustand durch Messung der Nass-<br />
Schichtdicke (mindestens 20 Messungen<br />
je Ausführungsobjekt bzw. mindestens<br />
20 Messungen je 100 m²) zu erfolgen. Die<br />
Hersteller bieten dazu einfache Messlehren<br />
an. Einzelheiten und Protokoll-Muster<br />
enthält die KMB-Richtlinie [23].<br />
Bis zum Erreichen der Regenfestigkeit muss<br />
die Fläche vor Regeneinwirkung geschützt<br />
werden. Wasserbelastung und Frosteinwirkung<br />
sind bis zur Durchtrocknung der Beschichtung<br />
möglichst anzuschließen.<br />
WDVS<br />
Wasser<br />
abweisender<br />
Sockelputz<br />
300<br />
(min 150)<br />
z.B.<br />
Wohnraum<br />
Perimeter-<br />
Dämmung<br />
> 100<br />
Falls erforderlich:<br />
Egalisationsmörtelschicht<br />
Bild 7: Anschluss einer zweikomponentigen KMB-<br />
Abdichtung am Bodenplattenabsatz; bahnenförmige<br />
Querschnittsabdichtung<br />
Da Schutzschichten erst aufgestellt werden<br />
dürfen, wenn die KMB ausreichend<br />
durchgetrocknet ist, muss die Durchtrocknung<br />
überprüft werden. Aus den o.a.<br />
Gründen kann dazu kein fester Zeitraum<br />
vorgegeben werden, deshalb geschieht<br />
dies am besten an einer Referenzprobe mit<br />
Hilfe des Keilschnittverfahrens. Als Referenzprobe<br />
am Objekt sollte ein unverbauter<br />
Mauerstein verwendet werden, der möglichst<br />
unter gleichen Klimabedingungen,<br />
z.B. in der Baugrube, gelagert wurde.<br />
stark<br />
wasserdurchlässiger<br />
Boden<br />
> 100<br />
Bild 6: Unterkellertes Gebäude mit Wohnraum im Untergeschoss;<br />
Wärmeschutz mit Perimeterdämmung;<br />
Abdichtung durch KMB<br />
Bild 8: Anschluss einer einkomponentigen KMB-<br />
Abdichtung am Bodenplattenabsatz, Querschnittsabdichtung<br />
und Untergrundvorbehandlung mit<br />
rissüberbrückender MDS
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
mit ohne Durchtrocknungsprobleme bis<br />
auf die Bodenplattenstirnseite geführt.<br />
Positiv sind an dieser Variante folgende<br />
Aspekte: Man erreicht durch die verschiedenen<br />
Arbeitsgänge vor dem Aufbringen<br />
der KMB einen gesäuberten, verfestigten,<br />
geebneten und tragfähigen Untergrund.<br />
Viele Fehlerquellen bei der sonst häufig<br />
vernachlässigten Untergrundvorbehandlung<br />
werden dadurch klein gehalten. Die<br />
dichtenden mineralischen Untergründe im<br />
Kehlenbereich machen im Übrigen diese<br />
Ausführungsform besonders unempfindlich<br />
gegen Hinterfeuchten durch Tagwasser,<br />
das während der Bauzeit vom Kellerinnenraum<br />
her eindringen kann.<br />
Innenseitig sollte die auf der Bodenplatte<br />
angeordnete Querschnittsabdichtung<br />
grundsätzlich bei hochwertiger Innenraumnutzung<br />
über die Wandoberfläche,<br />
ca. 10 cm vorstehen (ggf. während der<br />
Bauzeit durch Bohlen gegen Beschädigung<br />
schützen), um eine verklebbare Überlappung<br />
zur Abdichtung der Bodenplatte zu erreichen.<br />
Die gleiche Anschlussausbildung<br />
ist auch bei aufstehenden Innenwänden<br />
zu empfehlen. Solange sichergestellt ist,<br />
dass lediglich eine Bemessung aus Bodenfeuchte<br />
und nicht stauendem Sickerwasser<br />
zu erwarten ist, kommt diesem<br />
Überlappungsanschluss allerdings keine<br />
wesentliche Schutzfunktion zu.<br />
Sockel<br />
Zur leichteren Anpassung an die Geländeungenauigkeiten<br />
im Sockelbereich sollte<br />
die Wandabdichtung so geplant werden,<br />
dass der obere Rand ca. 30 cm über Gelände<br />
liegt (Nennmaß), im ausgeführten<br />
Zustand können aber auch noch 15 cm als<br />
mangelfrei gelten. Hinter Verblendschalen,<br />
Fassadenbekleidungen oder Wärmedämmverbundsystem-Fassaden<br />
ist eine solche<br />
Aufkantungshöhe in der Regel auch unproblematisch<br />
ausführbar.<br />
An Hauseingängen und an Gartenterrassentüren<br />
und -fenstern können Sonderlösungen<br />
mit besonderen Maßnahmen<br />
erforderlich werden, da hier häufig eine<br />
15 cm hohe Sockelabdichtung (z.B. bei<br />
behindertengerechten Türen) nicht realisierbar<br />
oder nicht erwünscht ist. Die ganz<br />
allgemeine Forderung, dass das anschließende<br />
Gelände kein unmittelbar bis zum<br />
Sockel reichendes Gefälle zum Haus hin<br />
aufweisen sollte, gilt natürlich bei niedrigen<br />
Sockelhöhen an den Bauwerksöffnungen<br />
in verstärktem Maße.<br />
Sonderlösungen sind der besondere Schutz<br />
der Schwelle vor Spritz- und Oberflächenwasser<br />
durch Gitterroste und der Schutz<br />
vor unmittelbarer, starker Schlagregenbeanspruchung<br />
z.B. durch Vordächer oder die<br />
Ausführung dichter Anflanschkonstruktionen<br />
für den Abdichtungsrand oder die Führung<br />
der Kellerwandabdichtung bis hinter<br />
die Schwellenkonstruktion. DIN 18195-9<br />
und die Beispiellösungen im Beiblatt machen<br />
dazu detaillierte Angaben.<br />
Bei der Ausführung von verputzten Sockeln<br />
sind im sichtbaren Bereich über der<br />
Geländeoberfläche die für die erdberührte<br />
Kellerwand üblichen Abdichtungsstoffe<br />
weder technisch praktikabel noch optisch<br />
erwünscht. Nach DIN 18195-4 darf die<br />
Abdichtung bei Sockelputz daher etwa in<br />
Höhe Oberkante Gelände enden, wenn im<br />
weiter aufgehenden Bereich „ausreichend<br />
wasserabweisende“ Bauteile verwendet<br />
werden. Damit sind wasserabweisende,<br />
spezielle Sockelputze, MDS oder Beschichtungen<br />
gemeint. Dabei sind zwei Problemstellen<br />
zu beachten:<br />
● Zwischen dem verputzten Sockel und<br />
dem oberen Rand der erdberührten<br />
Wandabdichtung darf keine Lücke<br />
entstehen. Als bewährt kann hier die<br />
Anordnung eines 20 bis 30 cm breiten<br />
Dichtungsschlämmenstreifens gelten,<br />
der zur besseren Haftung des Putzes in<br />
frischem Zustand mit Quarzsand abgesandet<br />
wird. Darüber werden dann der<br />
Sockelputz und die Wandabdichtung<br />
aufgebracht.<br />
● Auch wasserabweisende Putze können<br />
in der Haftzone zum Unterputz bzw.<br />
zum Untergrund Wasser saugen und<br />
störende, eingedunkelte Kränze bilden.<br />
Daher sollte der Putz bis unmittelbar<br />
zur Geländeoberfläche durch einen weiteren<br />
Schlämmen- oder KMB-Auftrag<br />
abdichtend beschichtet und durch eine<br />
Schutzlage (Noppenbahn) vor dem unmittelbaren<br />
Kontakt mit feuchtem Verfüllmaterial<br />
geschützt werden. Handelt es<br />
sich um einen Leichtputz, so wird diese<br />
zusätzliche Abdichtung des Putzes im<br />
erdberührten Bereich nach DIN V 18550<br />
[25], Tabelle 5, ausdrücklich gefordert.<br />
Um Schäden im Sockelsichtmauerwerk<br />
von Verblendmauerwerk zu vermeiden,<br />
müssen Steinmaterial und Mörtelfugen<br />
in der Sockelzone nicht saugfähig ausgeführt<br />
werden – gleichgültig, ob die Querschnittsabdichtung<br />
nun 30 cm hoch oder<br />
auf Geländeniveau liegt. Bei KS-Mauerwerk<br />
empfiehlt sich daher auch bei zweischaligem<br />
Verblendmauerwerk ein verputzter<br />
Sockel (s. Bild 4).<br />
Bild 9: Herstellen der Hohlkehle, Querschnittsabdichtung<br />
mit Dichtschlämme<br />
Foto: quick-mix<br />
Bild 10: Aufziehen der kunststoffmodifizierten<br />
Bitumendickbeschichtung mit der Glättkelle<br />
Foto: quick-mix<br />
Bild 11: Glattziehen der Hohlkehle mit der<br />
Zungenkelle<br />
Foto: quick-mix<br />
10
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
Durchdringungen und Bewegungsfugen<br />
bei der Abdichtung mit KMB<br />
Bei den üblicherweise bei Bodenfeuchtigkeit<br />
ausgeführten Abdichtungen aus kunststoffmodifizierten<br />
Bitumendickbeschichtungen<br />
kann die KMB hohlkehlenartig an die<br />
Durchdringung herangearbeitet werden.<br />
● Als Schutzschichten sollen vorzugsweise<br />
Perimeterdämmplatten oder<br />
Dränplatten mit abdichtungsseitiger<br />
Gleitfolie verwendet werden.<br />
Ergänzend ist folgendes zu beachten:<br />
Bei Druckwasserbelastungen muss deutlich<br />
sorgfältiger gearbeitet werden als bei<br />
der geringeren Beanspruchung durch Bodenfeuchtigkeit<br />
und nicht stauendes Sickerwasser,<br />
da selbst kleine Fehlstellen<br />
bei Druckwasser erhebliche Durchfeuchtungsfolgen<br />
haben können. Da gerade im<br />
Falle der meist nur selten auftretenden<br />
Die Abdichtung von Bewegungsfugen (z.B.<br />
Haustrennfugen) erfolgt mit bitumenverträglichen<br />
Streifen aus Kunststoff-Dichtungsbahnen,<br />
die eine Vlies- oder Gewebekaschierung<br />
zum Einbetten in die kunststoffmodifizierte<br />
Bitumendickbeschichtung<br />
besitzen (Bilder 9 bis 11). Die Abdichtung<br />
der Überlappungen dieser Bahnenstreifen<br />
muss entsprechend der jeweiligen Fügetechnik<br />
des verwendeten Kunststoff-Dichtungsmaterials<br />
ausgeführt werden.<br />
1.4 Abdichtungen gegen aufstauendes<br />
Sickerwasser<br />
Bei sorgfältiger Ausführung sind wannenförmig<br />
die Bodenplatte und die erdberührten<br />
Wandflächen umschließende einlagige<br />
Bahnenabdichtungen und kunststoffmodifizierte<br />
Bitumendickbeschichtungen auch<br />
bei Druckwasserbeanspruchung dicht. Sie<br />
können durch ihre Rissüberbrückungseigenschaft<br />
von 5 mm (Bahnen) bzw. 2 mm<br />
(KMB) auch die bei mangelfrei konstruierten<br />
Bauwerken noch zu erwartenden<br />
Rissbildungen des Untergrundes aufnehmen.<br />
DIN 18195‐6 sieht seit 2000 für<br />
den Druckwasserlastfall „aufstauendes<br />
Sickerwasser“ vereinfachte wannenförmige<br />
Abdichtungen vor. Deren Anwendung<br />
ist auf Sohltiefen von maximal 3 m unter<br />
Gelände und einem Mindestabstand des<br />
Bemessungswasserstandes von 30 cm<br />
unter der Gebäudesohle beschränkt.<br />
1.4.1 Abdichtungen mit KMB<br />
Sollen KMB als Druckwasser haltende Abdichtung<br />
bei Stauwasser angewendet werden<br />
(Bilder 12 und 13), so sind folgende<br />
zusätzliche Anforderungen zu erfüllen:<br />
● Der Auftrag muss zweilagig sein. Die<br />
zweite Lage darf erst aufgebracht werden,<br />
wenn die erste so weit durchgetrocknet<br />
ist, dass sie durch den zweiten Arbeitsgang<br />
nicht mehr beschädigt wird.<br />
300<br />
(min 150)<br />
Perimeterdämmung<br />
mit Zulassung für<br />
Anwendung bei<br />
drückendem Wasser<br />
vollflächig verklebt<br />
min. 150<br />
Durchtrocknung<br />
und Haftung<br />
zerstörend geprüft<br />
und dokumentiert<br />
wenig<br />
wasserdurchlässiger<br />
Boden<br />
max 3000<br />
Garage<br />
unbeheizt<br />
Mörtelkehle<br />
Untergrund abtragend<br />
vorbehandelt<br />
KMB 4 mm mit Einlage<br />
2-lagig aufgetragen<br />
mit Schichtdickenkontrolle<br />
WU-Bodenplatten<br />
bemessen für Lastfall 1<br />
Perimeterdämmung mit Zulassung für die<br />
Anwendung unter lastabtragenden<br />
Bodenplatten bei drückendem Wasser<br />
300<br />
(min 150)<br />
wenig<br />
wasserdurchlässiger<br />
Boden<br />
max 3000<br />
min. 250<br />
Bild 12: Übergang zwischen Wandabdichtung aus KMB und WU-Beton-Bodenplatte bei stauendem Sickerwasser<br />
z.B.<br />
Wohnraum<br />
● In die KMB ist eine Verstärkungseinlage<br />
einzuarbeiten.<br />
● Die Mindesttrockenschichtdicke muss<br />
4 mm betragen.<br />
● Nass-Schichtdickenkontrollen (Anzahl,<br />
Lage, Ergebnis) sowie die Durchtrocknungsprüfung<br />
sind zu dokumentieren.<br />
KMB, 4 mm,<br />
zweilagig,<br />
mit Einlage<br />
min 300<br />
HHW<br />
Bild 13: Abdichtung gegen stauendes Sickerwasser<br />
mit KMB<br />
min 300<br />
HHW<br />
Bild 14: Abdichtung gegen stauendes Sickerwasser<br />
mit einlagiger Bahnenabdichtung<br />
11
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
vorübergehenden Stauwasserbelastung<br />
Fehlstellen häufig erst lange nach Fertigstellung<br />
und Bezug des Gebäudes bemerkbar<br />
werden, ist die Zuverlässigkeit<br />
und Sorgfalt der ausführenden Handwerker<br />
von großer Bedeutung. Es sollte daher<br />
darauf Wert gelegt werden, dass die<br />
ausführenden Firmen spezielle Fachkenntnisse<br />
über die Druckwasser haltende Abdichtung<br />
mit KMB besitzen. Es sollte also<br />
bei der Ausschreibung gefordert werden,<br />
dass die Verarbeiter entsprechende Lehrgänge<br />
besucht haben und über Erfahrung<br />
verfügen.<br />
Wenn auch die o.a. <strong>Dokument</strong>ationspflichten<br />
beim Ausführenden liegen, so<br />
sollte bei der Bauleitung doch besonders<br />
auf die Einhaltung dieser Prüfvorschriften<br />
geachtet werden.<br />
Durchdringungen sind mit Los- und Festflanschkonstruktionen<br />
auszuführen. Dabei<br />
sind vorgefertigte Einbauteile, z.B.<br />
aus bitumenverträglichen Kunststoffdichtungsbahnen,<br />
zu verwenden, die im<br />
Anschlussbereich zur kunststoffmodifizierten<br />
Dickbeschichtung eine Vlies- oder<br />
Gewebekaschierung zum Einbetten in die<br />
KMB besitzen, im Klemmbereich aber<br />
unkaschiert sind.<br />
DIN 18195 sieht grundsätzlich bei Druckwasser<br />
haltenden Wannen vor, dass die<br />
Abdichtung unter der Bodenplatte und an<br />
den erdberührten Wänden materialgleich<br />
erfolgt. Wand- und Bodenabdichtungen<br />
sollen also eine homogene Wanne bilden.<br />
Bei Wandabdichtungen aus 4 mm dicken,<br />
gewebearmierten KMB ist daher auch die<br />
Bodenabdichtung aus dem gleichen Material<br />
herzustellen (Bild 13). Besonders<br />
aufgrund der Wetterabhängigkeit beim<br />
Einbau werden Bodenplatten aber selten<br />
mit KMB abgedichtet, so dass eine normgerechte<br />
Wannenausbildung wohl nur selten<br />
realisiert wird.<br />
Weit verbreitet und bewährt ist es vielmehr,<br />
die mit KMB oder einlagiger Bahn<br />
abgedichtete Mauerwerkswand an eine<br />
Druckwasser haltende Stahlbetonbodenplatte<br />
anzuschließen, die nach den Regeln<br />
der WU-Richtlinie geplant und ausgeführt<br />
wurde (Bild 12).<br />
Auch bei wasserundurchlässigen Bauwerken<br />
aus Beton müssen Fugen bzw. Risse<br />
mit Bahnenstreifen oder Beschichtungen<br />
nachträglich abgedichtet werden. Das Problem<br />
eines dauerhaft dichten Anschlusses<br />
zwischen hautförmiger Abdichtung und<br />
der WU-Betonoberfläche besteht hier gleichermaßen<br />
und ist daher im WU-Bereich<br />
geregelt.<br />
Die zu diesem Zweck vorgesehenen Abdichtungsstoffe<br />
benötigen ein allgemein<br />
bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP). Die<br />
dem Prüfzeugnis beigefügten Verarbeitungsregeln<br />
des Abdichtungsherstellers<br />
sind zu beachten.<br />
Eine voraussichtlich 2009 erscheinende<br />
Neufassung von DIN 18195 Teil 6 und 9<br />
wird aufgrund der positiven Praxiserfahrungen<br />
den Übergang zwischen Wandabdichtungen<br />
und WU-Bodenplatte regeln. Es<br />
dürfen nur Abdichtungsstoffe verwendet<br />
werden, die für diesen Anwendungsfall ein<br />
abP besitzen.<br />
Folgende Vorgehensweise ist notwendig:<br />
● Der Arbeitsraum vor dem Bodenplattenabsatz<br />
muss durchgängig frei zugänglich<br />
sein.<br />
● Die Betonoberfläche des Absatzes<br />
muss abtragend (z.B. Sandstrahlen)<br />
völlig von losen Bestandteilen befreit<br />
werden.<br />
● Die Kehle am Plattenabsatz ist grundsätzlich<br />
mit Mörtel (nicht mit KMB) zu<br />
runden, die Bodenplattenkante ist zu<br />
brechen.<br />
● Vor dem Grundieren ist der so vorbereitete<br />
Bodenplattenabsatz abzunehmen<br />
und die Abnahme zu protokollieren.<br />
● Die KMB ist zweilagig mit Verstärkungslage<br />
auszuführen, die erste Lage ist<br />
ca. 10 cm, die zweite Lage ca. 15 cm<br />
tief auf die Bodenplattenstirnseite zu<br />
führen.<br />
● Nach positiver Durchtrocknungsprüfung<br />
ist auf allen Gebäudeseiten die<br />
Haftung der Beschichtung am Untergrund<br />
der Bodenplattenstirnseite zu<br />
prüfen und das Ergebnis zu protokollieren.<br />
● Auf den Schutz der fertiggestellten<br />
Abdichtung ist im Fundamentabsatzbereich<br />
besonders zu achten.<br />
Solange der Normungsprozess noch nicht<br />
völlig abgeschlossen ist, sollten Abdichtungskonzepte<br />
mit Übergängen zwischen<br />
hautförmiger Abdichtung und WU-Betonbauteilen<br />
ausdrücklich vertraglich vereinbart<br />
werden.<br />
1.4.2 Bahnenförmige Abdichtungen<br />
Einlagige Bahnenabdichtungen sind bei<br />
aufstauendem Sickerwasser wie folgt anzuwenden:<br />
● Polymerbitumenschweißbahnen sind<br />
auf dem mit Voranstrich versehenen<br />
Mauerwerksuntergrund im Schweißverfahren<br />
einzubauen;<br />
● Kunststoff- und Elastomerdichtungsbahnen<br />
(bitumenverträglich) sind nach<br />
Voranstrich auf den Untergrund vollflächig<br />
aufzukleben;<br />
● die Längs- und Quernähte sind – je<br />
nach Werkstoffart – mit Quellschweißmittel<br />
oder Warmgas zu verschweißen.<br />
Die übrigen in DIN 18195 aufgeführten<br />
Bitumen- und Polymerbitumenbahnen sind<br />
zweilagig auszubilden und bei oberen Lagen<br />
aus Bitumendichtungs- und Dachdichtungsbahnen<br />
mit einem Deckaufstrich zu<br />
versehen.<br />
Selbstklebebahnen sind für diesen Beanspruchungsfall<br />
nicht vorgesehen.<br />
Auch die bahnenförmigen Abdichtungen<br />
sind mit Schutzschichten, vorzugsweise<br />
Perimeterdämmplatten oder Dränplatten<br />
mit abdichtungsseitiger Gleitfolie zu versehen.<br />
1.4.3 Anordnung der Abdichtung auf der<br />
Bodenplatte<br />
Grundsätzlich sind Abdichtungen gegen<br />
drückendes Wasser auf der wasserzugewandten<br />
Seite der Bodenplatte, d.h. unterseitig<br />
anzuordnen, damit der auf die Abdichtung<br />
einwirkende Wasserdruck von der<br />
Bodenplatte aufgenommen werden kann.<br />
Dies macht die Herstellung der Bodenabdichtung<br />
aufwendig, da ein geeigneter Unterbeton<br />
vor der Verlegung der Abdichtung<br />
und eine Schutzschicht auf der Abdichtung<br />
vor dem Betonieren der eigentlichen Bodenplatte<br />
erforderlich werden. Da Bodenplatten<br />
mit einfacher Geometrie und reibungsarmer<br />
Lagerung auf dem Untergrund auch mit geringem<br />
Bewehrungsaufwand weitgehend<br />
rissefrei realisierbar sind und daher nicht<br />
mit durch Risse dringendem Druckwasser<br />
unmittelbar unter der Abdichtung gerechnet<br />
werden muss, ist eine vollflächige<br />
Verklebung der Bahnenabdichtung auf der<br />
Bodenplatte vertretbar und insbesondere<br />
dann wirtschaftlich, wenn zum Schutz vor<br />
Baufeuchte ohnehin als oberseitige diffusionshemmende<br />
Abdeckung eine Dichtungsbahn<br />
verwendet werden soll.<br />
12
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
1.5 Abdichtung gegen drückendes Wasser<br />
Zur Abdichtung gegen drückendes Wasser<br />
sind unabhängig von Gründungstiefe,<br />
Eintauchtiefe und Bodenart grundsätzlich<br />
mehrlagige Bahnenabdichtungen vorzusehen.<br />
Die Randbedingungen, unter denen<br />
bei aufstauendem Sickerwasser mit geringerem<br />
Aufwand abgedichtet werden kann,<br />
wurden bereits beschrieben.<br />
Über die Einzelheiten zur von der jeweiligen<br />
Bahnenart abhängigen Lagenzahl – insbesondere<br />
bei nackten Bitumenbahnen<br />
und nackten Bitumenbahnen und Metallbändern<br />
– soll hier nicht im Detail eingegangen<br />
werden. Die Regelungen sind in<br />
DIN 18195‐6 zu finden.<br />
Im Mauerwerksbau ist diese Abdichtungsform<br />
aufgrund der aufzunehmenden Wasserdrücke<br />
und des sonstigen Aufwands<br />
zur Herstellung einer „schwarzen“ Wanne<br />
baupraktisch auf Fälle mit geringer Eintauchtiefe<br />
des Gebäudes unter dem Bemessungswasserstand<br />
beschränkt (Bild<br />
15). Im Regelfall werden bei solchen Beanspruchungssituationen<br />
sonst wasserundurchlässige<br />
Wannen aus Beton mit hohem<br />
Wassereindringwiderstand realisiert.<br />
300<br />
(min 150)<br />
wenig<br />
wasserdurchlässiger<br />
Boden<br />
min<br />
300<br />
HHW<br />
z.B.<br />
Wohnraum<br />
Aufnahme<br />
des<br />
Wasserdrucks<br />
nachweisen!<br />
2 Abdichtung von Badezimmern<br />
2.1 Beanspruchungssituationen<br />
DIN 18195‐1 definiert einen Nassraum<br />
wie folgt:<br />
„Innenraum, in dem nutzungsbedingt Wasser<br />
in solchen Mengen anfällt, dass zu seiner<br />
Ableitung eine Fußbodenentwässerung<br />
erforderlich ist. Bäder im Wohnungsbau<br />
ohne Bodenablauf zählen nicht zu den<br />
Nassräumen.“<br />
Wohnungsbadezimmer mit niveaugleichen<br />
Duschen zählen damit zu den Nassräumen,<br />
Wohnungsbadezimmer mit Badewannen<br />
und normalen Duschtassen nur<br />
dann, wenn zusätzlich ein Fußbodenablauf<br />
eingebaut wird. Damit wird der Erfahrung<br />
Rechnung getragen, dass Fußbodeneinläufe<br />
als Ausguss benutzt werden und damit<br />
die Beanspruchung erzeugen, gegen die<br />
man dann auch abdichten muss.<br />
DIN 18195‐5 zählt Nassräume des Wohnungsbaus<br />
zu den „mäßig beanspruchten<br />
Flächen“. Als „hoch beanspruchte Flächen“<br />
gelten u.a. „die durch Brauch- oder<br />
Reinigungswasser stark beanspruchten<br />
Fußboden- und Wandflächen in Nassräumen,<br />
wie Umgänge in Schwimmbädern,<br />
öffentliche Duschen, gewerbliche Küchen<br />
u.a. gewerbliche Nutzungen“. Auf hoch<br />
beanspruchte Nassräume wird hier nicht<br />
weiter eingegangen.<br />
DIN 18195 übergeht Wohnungsbadezimmer<br />
ohne Bodeneinlauf nicht völlig, sondern<br />
weist darauf hin, dass bei „feuchtigkeitsempfindlichen<br />
Umfassungsbauteilen“<br />
(z.B. Holzbau, Trockenbau, Gipsbaustoffen)<br />
auf einen „Schutz gegen Feuchtigkeit“<br />
Tafel 2: Feuchteschutzsituationen bei Wohnungsbadezimmern nach DIN 18195‐1: 2000‐08<br />
Situation<br />
Wohnungsbad<br />
mit Bodeneinlauf 1)<br />
Kategorie nach<br />
DIN 18195-5:2000-08<br />
Nassraum, mäßig<br />
beansprucht<br />
besonders geachtet werden muss. Damit<br />
ergaben sich bei Wohnungsbadezimmern<br />
drei Situationen, die hinsichtlich der Abdichtungstechnik<br />
bzw. des Feuchtigkeitsschutzes<br />
unterschiedlich zu behandeln<br />
sind (Tafel 2).<br />
● mäßig beanspruchte Nassräume = Badezimmer<br />
mit Bodenablauf,<br />
● feuchtebelastete Wand- und Bodenflächen<br />
mit feuchteempfindlichen Untergründen<br />
in Badezimmern ohne Bodenablauf,<br />
● sonstige Badezimmer ohne Bodenablauf.<br />
Im Zuge der Erarbeitung europäischer<br />
Prüfregeln für Verbundabdichtungen<br />
in der ETAG 022 wurden die<br />
in DIN 18195 vorgenommenen Klassifizierungen<br />
der Nassraumbeanspruchungen<br />
nicht übernommen.<br />
Da die neue Stoffnorm DIN 18195-2<br />
bereits flüssig aufzubringende Abdichtungen<br />
im Verbund mit Fliesen (AIV) regelt,<br />
ist absehbar, dass eine Neufassung<br />
der Konstruktionsnorm für die Abdichtung<br />
von Nassräumen (DIN 18195-5) die europäische<br />
Beanspruchungsklassifizierung<br />
übernehmen wird, die auch bereits in den<br />
Ausführungsregeln des Fliesenlegerhandwerks<br />
enthalten sind. Für die hier behandelten<br />
Wohnungsbadezimmer bedeutet<br />
dies folgendes:<br />
● Badezimmer zählen unabhängig vom<br />
Vorhandensein eines Ablaufs zu den<br />
Nassräumen.<br />
Abdichtungssystem<br />
Einlagige Bahnenabdichtung,<br />
spachtelbare Verbundabdichtung 2)<br />
Wohnungsbad ohne Einlauf,<br />
feuchteempfindliche<br />
Untergründe 3)<br />
Wohnungsbad ohne Einlauf,<br />
keine feuchteempfindlichen<br />
Untergründe<br />
kein Nassraum, aber<br />
„Schutz gegen Feuchtigkeit“<br />
erforderlich<br />
kein Nassraum,<br />
keine Anforderung<br />
spachtelbare Verbundabdichtung<br />
keine Abdichtung 4)<br />
Bild 15: Grundwasserwannen eines gemauerten<br />
Kellers mit geringer Eintauchtiefe unter dem<br />
Bemessungswasserstand<br />
1)<br />
Z.B. mit niveaugleicher Dusche; Holzwerkstoffe<br />
und Fließestriche auf Calciumsulfatbasis als<br />
Untergrund ungeeignet<br />
2) <br />
Mit Eignungsnachweis<br />
3)<br />
Z.B. Gipsputz, -karton oder Fließestriche auf<br />
Calciumsulfatbasis. Holzwerkstoffe sind als<br />
Fliesenuntergrund in Feuchträumen ungeeignet<br />
4)<br />
Setzt funktionsfähige Dichtstoffanschlussfugen<br />
voraus – bei Dreiecksfugen: spachtelbare Verbundabdichtung,<br />
Fugenfolienstreifen zumindest<br />
im Bereich der Anschlüsse erforderlich<br />
13
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
● Es sind „direkt beanspruchte“ und<br />
„indirekt beanspruchte“ Fläche zu unterscheiden.<br />
● Als direkt beansprucht gelten Wandflächen,<br />
die im unmittelbaren Spritzbereich<br />
der Badewanne und Dusche<br />
liegen.<br />
● Als direkt beansprucht gelten Bodenflächen,<br />
soweit sie unmittelbar vor der<br />
Dusch- bzw. Badewanne liegen – es<br />
sei denn, dass durch einen wirksamen<br />
Spritzwasserschutz im geschlossenen<br />
Zustand keine nennenswerte Wassermenge<br />
auf den Boden gelangt. Vorhänge<br />
zählen nicht zu den zuverlässig<br />
wirksamen Spritzwasserschutzmaßnahmen.<br />
● Bei Fußböden mit Bodenablauf gilt die<br />
gesamte Bodenfläche, die durch den<br />
Bodenablauf erfasst wird, als direkt<br />
beanspruchte Fläche.<br />
Tafel 3: Feuchteschutzsituationen bei Wohnungsbadezimmern nach [16]<br />
Badezimmer = mäßig wasserbeanspruchter Nassraum<br />
Bauteil Kategorie Feuchteempfindlichkeit<br />
des<br />
Untergrundes<br />
Wandfläche im<br />
Bereich von Dusche<br />
oder Badewanne 2)<br />
Bodenflächen 3) mit<br />
Ablauf; Bodenflächen<br />
3) vor Duschen/<br />
Wannen ohne wirksamen<br />
Spritzwasserschutz<br />
4)<br />
sonstige Wand- und<br />
Bodenflächen<br />
direkt wasserbeanspruchte<br />
Wandfläche<br />
direkt wasserbeanspruchte<br />
Fußbodenfläche<br />
indirekt<br />
wasserbeanspruchte<br />
Fläche<br />
hoch 1)<br />
gering<br />
hoch 1) / gering<br />
hoch 1) / gering<br />
Abdichtungssystem<br />
Flüssigabdichtung im Verbund<br />
(AIV) (einlagige Bahnenabdichtung)<br />
kann bei speicherfähigem Untergrund<br />
und sorgfältiger Anschlussabdichtung<br />
entfallen; sonst AIV<br />
einlagige Bahnenabdichtung;<br />
Flüssigabdichtung im Verbund<br />
(AIV)<br />
keine Abdichtung<br />
1)<br />
Gipsputz, Gipskarton; Fließestrich auf Calciumsulfatbasis; Holzwerkstoffe sind als Untergründe ungeeignet<br />
2)<br />
Bei fehlendem Spritzwasserschutz: Bereich 30 cm breiter als die Wanne/Dusche<br />
3)<br />
einschließlich der Wandanschlüsse<br />
4)<br />
Vorhänge sind kein „wirksamer Spritzwasserschutz“<br />
● Direkt beanspruchte Flächen in Badezimmern<br />
sind als „mäßig beansprucht“<br />
(Beanspruchungsklasse A0)<br />
einzustufen. Sie können mit einlagigen<br />
Bahnenabdichtungen oder durch die<br />
europäische geregelten Flüssigabdichtungen<br />
mit oder ohne Fliesenverbund<br />
geschützt werden.<br />
● Bei nicht feuchtigkeitsempfindlichen<br />
Wanduntergründen kann auch im direkt<br />
beanspruchten Bereich die Abdichtung<br />
ganz entfallen oder es können Anstriche<br />
ausgeführt werden, wenn sichergestellt<br />
ist, dass gegebenenfalls in<br />
kleineren Mengen eindringende Feuchtigkeit<br />
nicht zu Schäden führen kann.<br />
● Alle übrigen Flächen des Badezimmers<br />
gelten als indirekt beansprucht.<br />
Sie sind der Beanspruchungsklasse 0<br />
(geringe Beanspruchung) zuzuordnen<br />
und benötigen grundsätzlich keine<br />
Abdichtung. Sie können selbstverständlich<br />
optional abgedichtet werden<br />
(Tafel 3).<br />
5 mm<br />
Der Vergleich der derzeitigen und zukünftigen<br />
Regeln zeigt, dass lediglich hinsichtlich<br />
der Abdichtung direkt beanspruchter<br />
Fußbodenflächen ohne Ablauf eine Änderung<br />
zu beachten ist: Diese sind nach der<br />
Neuregelung auch bei nicht feuchteempfindlichem<br />
Untergrund durch AIV zu schützen.<br />
Kritische Anmerkungen zum Sinn dieser<br />
Änderung finden sich in [26].<br />
vollflächig verklebt<br />
Bilder 16 bis 18: Bahnenförmige Abdichtung eines Wohnungsbades mit niveaugleicher Dusche<br />
14
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
2.2 Abdichtung direkt beanspruchter<br />
Flächen<br />
2.2.1 Abdichtung des Fußbodens<br />
Im Fußbodenbereich sind unter schwimmenden<br />
Estrichen einlagige Bahnenabdichtungen<br />
in der Fläche gut ausführbar.<br />
So ist auch der Anschluss an den Ablauf<br />
einfach zu realisieren. Die bahnenförmige<br />
Abdichtung des Fußbodens, wie sie in den<br />
Bildern 16 bis 18 dargestellt ist, weist allerdings<br />
zwei Schwierigkeiten auf:<br />
● Nach DIN 18195 Teil 5 und Teil 9<br />
müsste die Aufkantung des Abdichtungsrandes<br />
15 cm über Oberkante<br />
Belag geführt werden. Da die Wandverfliesungen<br />
im Dünnbett unmittelbar auf<br />
dem Wanduntergrund üblich ist, muss<br />
dann bereits im Rohbau ein Rücksprung<br />
im Wanduntergrund eingeplant<br />
werden, um die Abdichtung aufkanten<br />
zu können. Dieser ist insbesondere bei<br />
dünneren Trennwänden nur schwer realisierbar<br />
und insgesamt aufwendig.<br />
Mauerwerk<br />
Gipsputz<br />
Spachtelabdichtung,<br />
unter Wanne<br />
durchlaufend<br />
Folienstreifen<br />
● Der zweite Nachteil betrifft den Sachverhalt,<br />
dass die Abdichtung erst<br />
wirksam wird, wenn das Spritz- und<br />
Nutzwasser bereits durch die Belagschichten<br />
gedrungen ist und sich im<br />
Estrichuntergrund sammelt. Insbesondere<br />
bei mangelhafter Gefällegebung<br />
der Abdichtungsoberfläche kann dies<br />
zu sehr unhygienischen Ansammlungen<br />
von Schmutzwasser im schwimmenden<br />
Estrich führen.<br />
Daher werden meist bei bahnenförmigen<br />
Abdichtungen unter den Estrichen zusätzlich<br />
dann doch noch Abdichtungen im Verbund<br />
mit Belägen (AIV) ausgeführt, um<br />
das Schmutzwasser am Eindringen in den<br />
Untergrund zu hindern. Dann ist der Schritt<br />
nicht mehr weit, die Abdichtungslage im<br />
Fliesenverbund so sorgfältig zu planen und<br />
auszuführen, dass man auf die Bahnen<br />
ganz verzichten kann.<br />
2.2.2 Abdichtung der Wandflächen<br />
Grundsätzlich ist es sehr aufwendig, an<br />
senkrechten Flächen bahnenförmige Abdichtungen<br />
unter Fliesenbelägen anzuordnen.<br />
Dies war wohl der wesentliche<br />
Grund, warum vor der gebrauchstauglichen<br />
Entwicklung von spachtelbaren Verbundabdichtungen<br />
im Duschbereich von Wohnungsbädern<br />
allgemein keinerlei Schutzmaßnahmen<br />
üblich waren. Ggf. über die<br />
Fliesenfugen eindringendes Spritzwasser<br />
wurde nach dem Prinzip der Wasserspeicherung<br />
und Verdunstung in der Regel<br />
schadlos aufgenommen.<br />
Anhydritestrich<br />
Bilder 19 bis 21: Verbundabdichtung im Wohnungsbad im direkt beanspruchten Bereich, hier mit feuchteempfindlichen<br />
Untergründen (Gipsputz; Calciumsulfatestrich)<br />
Bei feuchtigkeitsempfindlichen Untergründen,<br />
wie Gipsputzen oder Calciumsulfatestrichen,<br />
ist in Wohnungsbadezimmern<br />
eine Abdichtung im Verbund mit dem Belag<br />
als Minimalmaßnahme auszuführen. Die<br />
Putznorm DIN 18550 [25] deutet schon<br />
seit 1985 diese Notwendigkeit an, wenn<br />
sie im Zusammenhang der Anwendung von<br />
Gipsputzen schreibt: „Wandbekleidungen<br />
und Beläge auf dem Putz, wie keramische<br />
Fliesen, die einer direkten Wasserbelastung,<br />
z.B. in Duschkabinen und im Wannenbereich,<br />
ausgesetzt sind, können besondere<br />
Maßnahmen erforderlich machen.“<br />
Während DIN 18195 als flüssig zu verarbeitende<br />
Abdichtungsstoffe im Verbund<br />
mit Fliesen und Platten (AIV) lediglich<br />
rissüberbrückende mineralische Dichtschlämme<br />
(MDS) und Reaktionsharze<br />
regelt, sieht das Merkblatt für die hier<br />
näher behandelten, direkt mäßig beanspruchten<br />
Wand- und Bodenflächen auch<br />
Polymerdispersionen vor. Hinsichtlich der<br />
Verarbeitungsdetails wird auf dieses Merkblatt<br />
verwiesen.<br />
Solange die Untergründe der Wände<br />
nicht feuchtigkeitsempfindlich sind,<br />
z.B. aus KS-Mauerwerk oder Kalkzementputz<br />
bestehen, ist prinzipiell keine<br />
Abdichtung erforderlich.<br />
Aufgrund von Estrichverwölbungen und der<br />
üblicherweise nur sehr geringen Dichtstofffugenbreiten<br />
am Fußbodenrand können<br />
besonders die Randfugen von Zementestrichen<br />
aufreißen. Deshalb ist es empfehlenswert,<br />
zumindest die Randfugenbereiche<br />
des Estrichs und die Eckfugen im<br />
Duschbereich unter den Dichtstofffasen<br />
mit Folienstreifen und spachtelbaren Abdichtungen<br />
abzudichten. Dann ist es aber<br />
nur noch ein kleiner Schritt, auch bei feuchtigkeitsunempfindlichen<br />
Untergründen die<br />
Fußbodenfläche und die wenigen Quadratmeter<br />
Wandflächen des unmittelbar<br />
spritzwasserbelasteten Duschbereichs mit<br />
spachtelbaren Abdichtungen zu schützen.<br />
Angesichts des geringen Mehraufwands<br />
wird sich diese Ausführungsform als übliche<br />
Lösung für das Wohnungsbad in Zukunft<br />
durchsetzen (Bilder 19 bis 21).<br />
15
KALKSANDSTEIN – Abdichtung<br />
2.2.3 Detailausbildung<br />
Nur wenn der Wannenanschluss an die<br />
aufgehenden Bauteile eine dauerhafte<br />
Dichtfunktion erwarten lässt – davon ist<br />
am ehesten bei aufgekanteten Wannenrändern<br />
auszugehen, die leider nur in sehr geringem<br />
Umfang in Deutschland angeboten<br />
und angewendet werden – kann man auf<br />
einen Feuchtigkeitsschutz unter der Wanne<br />
verzichten. Besser ist es jedoch auch hier,<br />
grundsätzlich die spachtelbare Abdichtung<br />
unter dem Wannenbereich durchzuziehen.<br />
Selbst wenn eine solche Abdichtung unter<br />
der Wanne ausgeführt ist, kann man die<br />
Abdichtung des Wannenrandes aber nicht<br />
völlig vernachlässigen. Hier sollte mindestens<br />
ein vorkomprimiertes Dichtband<br />
zusätzlich zur Dichtstoffphase angebracht<br />
werden.<br />
Neben den Wannendetails kommt selbstverständlich<br />
der Abdichtung der Rohrdurchführungen<br />
der Duschen eine wesentliche<br />
Aufgabe zu, da diese unmittelbar spritzwasserbelastet<br />
sind.<br />
An allen Fugen des Untergrundes, bei<br />
denen mit Bewegungen zu rechnen ist,<br />
müssen nicht nur die Belagsfugen, sondern<br />
auch die Verbundabdichtung dehnfähig<br />
ausgebildet werden. Dies betrifft<br />
vor allem die Randfugen schwimmender<br />
Estriche sowie die senkrechten Eckfugen<br />
aufgehender Wände – soweit dort (z.B.<br />
durch Wechsel des Wandmaterials) Bewegungen<br />
zu erwarten sind. Eckfugen im<br />
Verband gemauerter Wände benötigen also<br />
keine Dehnfugengestaltung im Belag.<br />
Im Bewegungsfugenbereich werden unter<br />
der Dichtstofffuge im Belag Folienstreifen<br />
mit Vliesrändern in die spachtelbare Abdichtung<br />
eingearbeitet.<br />
Literatur<br />
[1] DIN 18195-1: 2000-08: Bauwerksabdichtungen,<br />
Grundsätze, Definitionen,<br />
Zuordnung der Abdichtungsarten<br />
[2] DIN 18195-2: 2008-11 Bauwerksabdichtungen,<br />
Stoffe<br />
[3] DIN 18195-3: 2000-08: Bauwerksabdichtungen,<br />
Anforderungen an den Untergrund<br />
und Verarbeitung der Stoffe<br />
[4] DIN V 20000-202: 2007-12 Anwendung<br />
von Produkten in Bauwerken – Anwendungsnorm<br />
für Abdichtungsbahnen<br />
nach Europäischen Produktnormen<br />
zur Verwendung in Bauwerksabdichtungen<br />
[5] DIN 18195-4: 2000-08: Abdichtungen<br />
gegen Bodenfeuchtigkeit (Kapillarwasser,<br />
Haftwasser) und nicht stauendes<br />
Sickerwasser an Bodenplatten und<br />
Wänden; Bemessung und Ausführung<br />
[6] DIN 18195-5: 2000-08 Abdichtungen<br />
gegen nicht drückendes Wasser auf<br />
Deckenflächen und in Nassräumen;<br />
Bemessung und Ausführung<br />
[7] DIN 18195-6: 2000-08: Abdichtungen<br />
gegen von außen drückendes Wasser<br />
und aufstauendes Sickerwasser; Bemessung<br />
und Ausführung<br />
[8] DIN 18195-8: 2004-03 Abdichtungen<br />
über Bewegungsfugen<br />
[9] DIN 18195-9: 2004-03 Durchdringungen,<br />
Übergänge, An- und Abschlüsse<br />
[10] DIN 18195 Beiblatt 1: 2006-01 Beispiele<br />
für die Anordnung der Abdichtung<br />
[11] DIN 18195-10: 2004-03 Schutzschichten<br />
und Schutzmaßnahmen<br />
[12] DAfStb–Richtlinie: 2003-11 Wasserundurchlässige<br />
Bauwerke aus Beton,<br />
Hrsg.: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton<br />
[13] Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie:<br />
2006-07; Heft 555 Wasserundurchlässige<br />
Bauwerke aus Beton<br />
[14] Richtlinie für die Planung und Ausführung<br />
von Abdichtungen erdberührter<br />
Bauteile mit flexiblen Dichtschlämmen;<br />
Hrsg.: Deutsche Bauchemie, 2. Auflage,<br />
Frankfurt 2004<br />
[15] ETAG 022 Leitlinie für die europäische<br />
technische Zulassung für Abdichtungen<br />
für Wände und Böden in Nassräumen,<br />
Teil 1: Flüssig aufzubringende Abdichtungen<br />
mit oder ohne Nutzschicht,<br />
2007<br />
[16] Merkblatt Hinweise für die Ausführung<br />
von Verbundabdichtungen mit<br />
Bekleidungen und Belägen aus Fliesen<br />
und Platten für den Innen- und<br />
Außenbereich. Fachverband Deutsche<br />
Fliesengewerbe im Zentralverband<br />
des Deutschen Baugewerbes, Berlin<br />
2005<br />
[17] DIN 4020: 2003-09 Geotechnische<br />
Untersuchungen für bautechnische<br />
Zwecke<br />
[18] DIN 4095: 1990-06 Baugrund; Dränung<br />
zum Schutz baulicher Anlagen,<br />
Planung, Bemessung und Ausführung<br />
[19] Oswald, R.; Wilmes, K.; Kottjé, J.:<br />
Weiße Wannen – hochwertig genutzt,<br />
Stuttgart 2007<br />
[20] DIN 18336:2002-12 VOB Teil C Abdichtungsarbeiten<br />
[21] DIN EN 14909: 2006-06 Abdichtungsbahnen<br />
– Kunststoff- und Elastomer-<br />
Mauersperrbahnen – Definition und<br />
Eigenschaften<br />
[22] DIN EN 14967 2006-08 Abdichtungsbahnen<br />
– Bitumen-Mauersperrbahnen<br />
– Definition und Eigenschaften<br />
[23] Richtlinie für die Planung und Ausführung<br />
von Abdichtungen mit kunststoffmodifizierten<br />
Bitumendickbeschichtungen<br />
(KMB), Hrsg.: Deutsche<br />
Bauchemie, 2. Ausgabe, Frankfurt<br />
2001<br />
[24] Oswald, R.: Schwachstellen – Hohlkehlen<br />
bei der Kellerabdichtung, in db,<br />
Heft 11/1999<br />
[25] DIN V 18550: 2005-04 Putze und<br />
Putzsysteme – Ausführungen<br />
[26] Oswald, R.: Flüssig gegen Nass - Flüssigabdichtungen<br />
in Nassräumen, in db,<br />
Heft 11/2007<br />
16
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 12: Wärmeschutz<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Wärmeschutz<br />
Stand: Januar 2009<br />
Autoren:<br />
Dr.-Ing. Martin H. Spitzner<br />
Dipl.-Ing. Christoph Sprengard<br />
Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München<br />
FIW München<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9054<br />
Alle Angaben nach bestem Wissen und Gewissen,<br />
jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 5,00<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf<br />
1. Überblick___________________________________________________________3<br />
2. Normenwerk zum baulichen Wärmeschutz______________________________3<br />
3. Von der Wärmeleitfähigkeit zum U-Wert_________________________________4<br />
3.1 Wärmestrom, Widerstand, U-Wert__________________________________4<br />
3.2 Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit___________________________7<br />
3.3 Deklaration der Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk nach<br />
harmonisierten europäischen Normen______________________________9<br />
3.4 Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen nach den harmonisierten<br />
europäischen Normen DIN EN 13162 bis DIN EN 13171______________9<br />
3.5 Perimeterdämmung____________________________________________ 10<br />
3.6 Wärmedurchlasswiderstand von Luftschichten_ ____________________ 10<br />
3.6.1 Ruhende Luftschicht______________________________________ 10<br />
3.6.2 Schwach belüftete Luftschicht______________________________ 11<br />
3.6.3 Stark belüftete Luftschicht_________________________________ 11<br />
3.7 Wärmeübergangswiderstände____________________________________ 12<br />
3.8 U-Wert von Bauteilen aus homogenen und inhomogenen Schichten_ __ 12<br />
3.9 U-Wert-Korrekturen_____________________________________________ 13<br />
3.9.1 Vorsprünge_ _____________________________________________ 13<br />
3.9.2 Luftspalte in der Dämmebene; Umkehrdächer_ _______________ 13<br />
4. Hygienischer Mindestwärmeschutz___________________________________ 14<br />
4.1 Vermeiden von Schimmelpilzwachstum____________________________ 14<br />
4.2 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile bei normal beheizten Gebäuden 14<br />
4.3 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile bei niedrig beheizten Gebäuden 15<br />
5. Wärmeschutz und Schimmelvermeidung bei Wärmebrücken_____________ 16<br />
5.1 Energetische Charakterisierung von Wärmebrücken_________________ 16<br />
5.2 Verminderung des Wärmebrückenverlusts nach DIN 4108 Beiblatt 2__ 16<br />
5.3 Gleichwertigkeitsnachweis______________________________________ 18<br />
5.4 Hygienische Mindestanforderung an die Oberflächentemperatur<br />
bei Wärmebrücken_____________________________________________ 19<br />
5.5 Vermeidung von Schimmelpilzwachstum im Bereich von Wärmebrücken 19<br />
5.6 Rollladenkästen_______________________________________________ 20<br />
5.7 Einbaulage von Fenstern________________________________________ 21<br />
6. Wärmebrückenvermeidung in <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk_________________ 22<br />
6.1 Wärmebrückenvermeidung mit KS-Wärmedämmsteinen_____________ 22<br />
6.2 Einfluss von mechanischen Befestigungsmitteln und Mauerwerksankern 23<br />
6.3 Wärmebrückenwirkung von Konsolen und Ankern bei<br />
vorgehängten hinterlüfteten Fassaden____________________________ 23<br />
6.4 Vergleich der Wärmebrückenwirkung der Befestigung bei<br />
typischen Wandaufbauten_______________________________________ 24<br />
7. Klimabedingter Feuchteschutz_______________________________________ 26<br />
7.1 Diffusion von Wasserdampf_____________________________________ 26<br />
7.2 Bauteile, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist 26<br />
7.3 Kennwerte für die Wasserdampfdiffusion__________________________ 27<br />
7.4 Konstruktive Hinweise__________________________________________ 27<br />
7.5 Austrocknungsverhalten von Mauerwerkwerkswänden_______________ 28<br />
8. Luftdichtheit______________________________________________________ 29<br />
9. Wärmeübertragung über das Erdreich_________________________________ 30<br />
10. Sommerlicher Wärmeschutz / Hitzeschutz_____________________________ 32<br />
10.1 Sommerlicher Wärmeschutz von Aufenthaltsräumen_ ______________ 32<br />
10.2 Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2_ ____ 32<br />
10.3 Beispiel: Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes_____________ 34<br />
Anhang _____________________________________________________________ 40<br />
Literatur_____________________________________________________________ 42
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
1. ÜBERBLICK<br />
Der Wärmeschutz von Gebäuden verdient<br />
aufgrund des Komfortbedürfnisses der Bewohner<br />
und aufgrund des Bestrebens, den<br />
Energieverbrauch im Allgemeinen und die<br />
CO 2 - und sonstigen Schadstoffemissionen<br />
im Besonderen zu vermindern, eine besondere<br />
Beachtung. Die Haushalte tragen etwa<br />
mit einem Drittel zum Gesamtenergieverbrauch<br />
der Bundesrepublik bei (Bild 1).<br />
Er ist damit ein wichtiger Sektor hinsichtlich<br />
Energieeinsparung und Emissionsverminderung.<br />
Dabei gilt es, gleichzeitig mit<br />
der Verbesserung des Wärmeschutzes und<br />
der Energieeffizienz auch die Behaglichkeit<br />
und den Nutzwert für die Bewohner zu steigern.<br />
Außerdem ist sicherzustellen, dass<br />
die Gebäude auch in Zukunft energie- und<br />
kostensparend sowie umweltschonend genutzt<br />
werden können.<br />
Eine Anzahl von Normen, die teilweise<br />
bauaufsichtlich eingeführt sind, sowie<br />
die Energieeinsparverordnung stellen ein<br />
einzuhaltendes Mindestniveau des baulichen<br />
Wärmeschutzes und der Energieeinsparung<br />
in Gebäuden sicher. Empfehlenswert<br />
ist es aber, deutlich über diese<br />
Mindestanforderungen hinauszugehen, um<br />
„zukunftstaugliche“ Gebäude auf hohem<br />
Umweltschutzniveau zu realisieren.<br />
Die energiesparrechtlichen Mindestanforderungen<br />
an den Wärmeschutz und die<br />
Energieeinsparung in Gebäuden, die in der<br />
Energieeinsparverordnung verankert sind,<br />
beziehen sich auf das Gebäude als Ganzes<br />
(Gebäudehülle + Anlagentechnik). Nur bei<br />
der Sanierung einzelner Bauteile werden<br />
noch bauteilbezogene Anforderungen gestellt.<br />
Die Mindestanforderungen der Energieeinsparverordnung<br />
werden von Hauser/<br />
Maas dargestellt [2].<br />
Gewerbe, Handel,<br />
Dienstleistungen (GHD)<br />
14 %<br />
Haushalte<br />
29 %<br />
Industrie<br />
28 %<br />
Verkehr<br />
29 %<br />
Bild 1: Struktur des Energieverbrauchs in Deutschland,<br />
2006 [1]<br />
Demgegenüber sind die baurechtlichen<br />
Mindestanforderungen an den baulichen<br />
Wärmeschutz bauteilbezogen und vor allem<br />
hygienisch begründet. Hier geht es in erster<br />
Linie um die Vermeidung von Tauwasser<br />
und Schimmelpilzwachstum. Der geforderte<br />
bauliche Mindestwärmeschutz wird, zumindest<br />
bei den flächigen Außenbauteilen,<br />
meist deutlich übertroffen, weil die Bauteile<br />
sonst nicht den heutigen Ansprüchen an<br />
die Energieeinsparung, dem modernen<br />
Komfortbedürfnis und der aktuell üblichen<br />
Bauqualität genügen würden.<br />
2. NORMENWERK ZUM BAULICHEN<br />
WÄRMESCHUTZ<br />
Die wichtigste deutsche Normenreihe zum<br />
baulichen Wärme- und Feuchteschutz ist<br />
die Normenreihe DIN 4108 „Wärmeschutz<br />
und Energieeinsparung in Gebäuden“. Für<br />
den energetischen Nachweis von Wohngebäuden<br />
stehen von dieser Normenreihe<br />
der Teil 6 für die Bewertung der Gebäudehülle<br />
und von der Normenreihe DIN 4701<br />
„Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen“ der Teil 10 und<br />
dessen Beiblatt für die Bewertung der<br />
Anlagentechnik zur Verfügung. Die energetische<br />
Bewertung von Nichtwohngebäuden<br />
erfolgt nach der noch recht jungen Normenreihe<br />
DIN V 18599, die eigens dafür<br />
geschaffen wurde. Ihr Anwendungsbereich<br />
soll auch auf Wohngebäude ausgedehnt<br />
werden. Grundlegende Berechnungsverfahren<br />
sowie etliche wärme- und feuchteschutztechnische<br />
Kennwerte sind inzwischen<br />
überwiegend in europäischen oder<br />
internationalen Normen verankert, die als<br />
deutsche Normen vom DIN übernommen<br />
sind. Tafel A1 im Anhang gibt einen Überblick<br />
über die wichtigsten Normen rund<br />
um den baulichen Wärmeschutz und den<br />
klimabedingten Feuchteschutz.<br />
Die frühere inhaltliche und begriffliche<br />
Konzentration im Normenwerk auf den<br />
Wärmeverlust im Winter wird zunehmend<br />
ersetzt durch den allgemeinen Bezug auf<br />
Wärmetransport oder Wärmetransfer, um<br />
die Normen auch auf den sommerlichen<br />
Wärmeeintrag ausdehnen zu können. Damit<br />
können Formulierungen, Formelzeichen<br />
und viele Gleichungen sowohl für<br />
winterliche Wärmeausträge als auch für<br />
sommerliche Wärmeeinträge stehen. In<br />
der Normenreihe DIN V 18599 werden<br />
(erwünschte und unerwünschte) Wärmeeinträge<br />
in den Raum als Wärmequellen,<br />
(erwünschte und unerwünschte) Wärmeausträge<br />
aus dem Raum als Wärmesenken<br />
bezeichnet, um eine wertungsfreie,<br />
durchgehend logische Begrifflichkeit zu<br />
gewährleisten. Erwünschte Wärmequellen<br />
sind z.B. im Winter Heizung, Sonnenschein<br />
durch Fenster, innere Abwärme.<br />
Unerwünschte Wärmequellen können z.B.<br />
sein: Wärmeverlust von Warmwasser- und<br />
Heizungsleitungen, im Sommer Sonnenschein<br />
durch Fenster, innere Abwärme,<br />
Wärmeeintrag durch Bauteile und Lüftung,<br />
wenn es außen wärmer ist als im Raum.<br />
Erwünschte Wärmesenken sind z.B.: im<br />
Sommer Wärmeabfuhr durch Kühldecke<br />
und Klimaanlage, Wärmeaustrag durch<br />
Bauteile und Lüftung, wenn es im Raum<br />
wärmer ist als außen. Unerwünschte Wärmesenken<br />
sind z.B.: im Winter Wärmeverlust<br />
durch Bauteile und Lüftung, Aufwärmen<br />
von Kaltwasserleitungen.<br />
Bild 2: Kompakte Gebäudeformen sind energetisch vorteilhaft.<br />
Die wichtigsten Normen und physikalischen<br />
Größen rund um bauliche Wärmedämmung<br />
und klimabedingten Feuchteschutz in Gebäuden<br />
mit ihren Formelzeichen und Einheiten<br />
sind in den Tafeln A1 und A2 im<br />
Anhang zusammengestellt.
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
3. VON DER WÄRMELEITFÄHIGKEIT ZUM<br />
U-WERT<br />
Im Folgenden werden die relevanten Größen<br />
rund um die Wärmedämmung von Bauteilen<br />
beschrieben. Ein Beispiel erläutert<br />
die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
(U-Wert), die international<br />
in ISO 6946 normiert ist. Die Energieeinsparverordnung<br />
nimmt die deutsche<br />
Ausgabe DIN EN ISO 6946 dieser Norm<br />
als Berechnungsvorschrift in Bezug. Somit<br />
sind U-Werte generell hiernach zu<br />
ermitteln, sofern nicht genauere Berechnungsverfahren,<br />
z.B. DIN EN ISO 10211 für<br />
2- und 3-dimensionale Wärmebrückenberechnungen,<br />
DIN EN ISO 10077-1 und -2<br />
für Fensterberechnungen, oder DIN EN ISO<br />
13974 für Vorhangfassaden verwendet<br />
werden. Abweichungen von den Rechenvorschriften<br />
der Norm stellen einen Planungsfehler<br />
dar.<br />
Betrachtet werden generell nur die Bauteile<br />
der thermischen Gebäudehülle. Zur<br />
thermischen Gebäudehülle gehören all<br />
jene Innen- und Außenbauteile, die das<br />
beheizte Gebäudevolumen gegen die<br />
Außenluft oder gegen unbeheizte Dachböden<br />
und Keller, Garagen, unbeheizte<br />
Anbauten etc. abgrenzen. Die thermische<br />
Gebäudehülle umgibt das beheizte Gebäudevolumen<br />
lückenlos (Ausnahme:<br />
Haustrennwände und -decken zwischen<br />
gleichartig beheizten Bereichen werden<br />
nicht berücksichtigt). Alle beheizbaren<br />
Räume, auch wenn sie nur gelegentlich<br />
beheizt werden, wie Gästezimmer, Hobbyraum<br />
etc., zählen zum beheizten Bereich.<br />
Indirekt über Raumverbund beheizte Räume<br />
wie z.B. der innen liegende Treppenabgang<br />
in den unbeheizten Keller zählen<br />
ebenfalls zum beheizten Bereich. Ein zum<br />
Wohnbereich abgeschlossenes Treppenhaus<br />
ohne Heizkörper kann wahlweise als<br />
indirekt beheizt (über die Wohnungstüren;<br />
innen Feststoff außen<br />
dann gehört es zum beheizten Bereich)<br />
oder als tatsächlich unbeheizt (dann liegt<br />
es außerhalb der thermischen Hülle) eingestuft<br />
werden. Die Überlegungen zur thermischen<br />
Gebäudehülle gelten in gleicher<br />
Weise für die Hüllfläche, die im Sommer<br />
einen gekühlten Bereich gegen Außenluft<br />
bzw. gegen angrenzende, nicht gekühlte<br />
Bereiche abgrenzt.<br />
3.1 Wärmestrom, Widerstand, U-Wert<br />
Der stationäre Wärmedurchgang (Transmission)<br />
durch ein einschichtiges Bauteil<br />
besteht aus drei Phasen:<br />
● Wärmeübergang von der Raumluft mittels<br />
Luftströmung (Konvektion) und<br />
Wärmeleitung von den Raumoberflächen<br />
mittels Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung)<br />
auf die raumseitige Wandoberfläche;<br />
● Wärmetransport durch die Baustoffschicht<br />
selbst (mittels Wärmeleitung),<br />
und<br />
● Wärmeübergang (Wärmeabgabe) von<br />
der Außenoberfläche an die Außenluft<br />
mittels Konvektion und Wärmeleitung<br />
und an jene Oberflächen, die die Außenseite<br />
der Wand „sieht“, mittels<br />
Wärmestrahlung.<br />
In allen Phasen wird der Wärme, also der<br />
Energie, ein gewisser Widerstand entgegengesetzt,<br />
den sie überwinden muss: den<br />
Wärmeübergangswiderstand auf der Innenseite<br />
(R si ), den Wärmedurchlasswiderstand<br />
der Baustoffschicht (R i ), den Wärmeübergangswiderstand<br />
auf der Außenseite (R se ).<br />
Es handelt sich um eine Reihenschaltung<br />
von Widerständen. Wie beim elektrischen<br />
Strom ist der Gesamtwiderstand die Summe<br />
der Einzelwiderstände (in der Wärmelehre<br />
bezeichnet als Wärmedurchgangswiderstand,<br />
mit dem Formelzeichen R T ).<br />
Wärme<br />
Bauteile bestehen häufig aus mehreren<br />
Schichten (i = 1, 2, 3… n), deren individuelle<br />
Wärmedurchlasswiderstände R i alle in<br />
Reihe geschaltet sind; ihre Summe nennt<br />
man den Wärmedurchlasswiderstand R<br />
des Bauteils (von Oberfläche zu Oberfläche).<br />
Sind die Schichten in sich jeweils<br />
homogen (d.h., innerhalb einer Schicht ändern<br />
sich die thermischen Eigenschaften<br />
nicht), dann errechnet sich der Wärmedurchlasswiderstand<br />
jeder Baustoffschicht<br />
als Quotient ihrer Schichtdicke (in Metern)<br />
und der Wärmeleitfähigkeit des Materials<br />
(in W/(m·K)), aus dem sie besteht:<br />
R i = d i<br />
l i<br />
R =<br />
i<br />
d i<br />
l i<br />
für die i-te Schicht und<br />
für die Summe aller<br />
Schichten von Oberfläche<br />
zu Oberfläche.<br />
R ist flächenspezifisch, mit der Einheit<br />
m²·K/W. Die Wärmeübergangswiderstände<br />
R si und R se sind in Normen tabelliert. Der<br />
gesamte Wärmedurchgangswiderstand R T<br />
eines Bauteils ergibt sich damit zu:<br />
R T = R si +<br />
i<br />
R i + R se = R si +<br />
i<br />
d i<br />
l i<br />
+ R se<br />
[m²·K/W]<br />
Je größer der Wärmedurchlasswiderstand<br />
bzw. der Wärmedurchgangswiderstand sind,<br />
desto größer ist die Dämmwirkung der Baustoffschicht<br />
bzw. des Bauteils. Die Vorgänge<br />
beim Wärmetransport lassen sich gut<br />
mit der Analogie zum elektrischen Strom<br />
verdeutlichen. Dabei entspricht der elektrische<br />
Strom dem Wärmestrom, der elektrische<br />
Widerstand dem Wärmedurchlasswiderstand<br />
einer einzelnen Baustoffschicht,<br />
oder dem Wärmedurchgangswiderstand<br />
des ganzen Bauteils als Reihenschaltung<br />
von Widerständen. Die elektrische Spannung<br />
entspricht der Temperaturdifferenz<br />
zwischen der warmen und der kalten Seite.<br />
Sie stellt das treibende Potenzial dar,<br />
aufgrund dessen es überhaupt zum Wärmetransport<br />
kommt: Herrscht auf beiden<br />
Seiten des Bauteils die gleiche Temperatur,<br />
findet kein Wärmetransport statt.<br />
Üblich ist im Bauwesen die Verwendung<br />
des Wärmedurchgangskoeffizienten U (U-<br />
Wert) des Bauteils, welcher der Kehrwert<br />
des Wärmedurchgangswiderstands ist<br />
(Tafel 1).<br />
Bild 3: Wärmedurchgang durch ein Bauteil<br />
U = 1 R T<br />
=<br />
R si +<br />
i<br />
1<br />
d i<br />
l i<br />
+ R se<br />
[m²·K/W]
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Dicke des<br />
Dicke der<br />
Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Beschreibung<br />
Dicke Systems des<br />
tragenden Dicke der<br />
schicht-<br />
dicke<br />
λ R [W/(m·K)]<br />
(Aufbau)<br />
Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
System<br />
Systems tragenden<br />
Wand schicht-<br />
System<br />
Wand dicke<br />
λ<br />
Dicke [cm] des Dicke [cm] der Dämm-<br />
[cm]<br />
0,025 2) R [W/(m·K)]<br />
U [W/(m 0,035 2·K)]<br />
0,040<br />
Beschreibung<br />
Systems tragenden schicht-<br />
ʺ<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) 0,035 0,040<br />
27<br />
System<br />
Wand<br />
15<br />
dicke<br />
10 – 0,31 0,35<br />
(Aufbau)<br />
λ R [W/(m·K)]<br />
KS-Thermohaut<br />
ʺ 29,5 27 17,5 15 10 – 0,31 0,35<br />
Tafel 1: U-Werte von KS-Außenwänden<br />
Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m 2·K)]<br />
(KS KS-Thermohaut<br />
mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
ʺ<br />
[cm]<br />
32 29,5<br />
[cm]<br />
20 17,5<br />
[cm] 0,025 – 2) 0,035 0,31<br />
0,040<br />
0,35<br />
allgemeiner (KS mit Wärmedämm-Verbundsystem bauaufsichtlicher Beschreibung<br />
Zulassung) nach<br />
Systems<br />
ʺ 29 32 tragenden<br />
15 20 Dicke der schicht-<br />
12 – 0,27 0,31 0,30 0,35<br />
Dicke des<br />
U [W/(m²·K)]<br />
allgemeiner (Aufbau)<br />
System<br />
27 Wand<br />
Dämmschicht<br />
Beschreibung (Aufbau)<br />
dicke 10 λ 0,31 0,35<br />
Aufbau: bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
ʺ 31,5 29 17,5 15 12 –<br />
Systems<br />
[W/(m·K)] R [W/(m·K)]<br />
0,26 0,27 0,30 KS-Thermohaut<br />
Aufbau:<br />
29,5 0,31 0,35<br />
Innenputz 1 cm (λ<br />
[cm] [cm] [cm] 0,025 2) (KS mit Wärmedämm-Verbundsystem R = 0,70)<br />
ʺ 34 31,5 20 17,5 –<br />
0,035 0,26<br />
0,040<br />
0,29 0,30<br />
nach<br />
32 0,31 0,35<br />
KS-Außenwand Innenputz 1 cm mit (λ R der = 0,70)<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 33 34 15 20 16 – 0,20 0,26 0,23 0,29 allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
27 29 [cm] [cm] 10 120,022 1) 0,032 0,31 0,27 0,035 0,35 0,30<br />
Wärmedämmstoff<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 35,5 33 17,5 15 16 – 0,20 0,23<br />
KS-Thermohaut<br />
Aufbau:<br />
29,5 31,5 0,31 0,26<br />
29,5 10 0,20 2) 0,29 0,31 einschalige<br />
0,35 0,30<br />
Außenputz Wärmedämmstoff<br />
ʺ 1 cm<br />
ʺ 38 35,5 20 17,5 – 0,20 0,23<br />
(KS KS-Außenwand Innenputz Außenputz mit Wärmedämm-Verbundsystem 1 ʺ cm 1 mit cm (λThermohaut<br />
R<br />
= 0,70) nach<br />
32 34 0,31 0,26<br />
(Wärmedämm-Verbundsystem)<br />
0,35 0,29<br />
ʺ 37 38 15 20 20 – 0,17 0,20 0,19 0,23<br />
allgemeiner KS-Außenwand bauaufsichtlicher mit 3) der Rohdichteklasse Zulassung) 1,8<br />
29<br />
33 12<br />
16 0,27<br />
0,20<br />
34,5 15 0,14 2) 0,20 0,22 1 cm 0,30<br />
0,23<br />
ʺ 39,5 37 17,5 15 20 –<br />
0,16 0,17 0,19Innenputz Aufbau: Wärmedämmstoff<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
31,5<br />
35,5 0,26<br />
0,20<br />
17,5 0,30<br />
0,23<br />
ʺ 42 39,5 20 17,5 –<br />
0,16 0,19cm KS-Außenwand, Innenputz Außenputz 1 ʺ RDK cm 1 cm (λ 1,8 4)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
34<br />
38 0,26<br />
0,20<br />
39,5 20 0,11 2) 0,15 0,16<br />
Wärmedämmstoff 0,29<br />
0,23<br />
ʺ 35 42 11,5 20 10 0,22 –<br />
0,29 0,16 0,33 0,19 KS-Außenwand nach Zulassung mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
33 37 15 16 20 –<br />
0,20 0,17<br />
~ 10,23<br />
0,19<br />
ʺ 38,5 35 15 11,5 10 0,22 0,29 0,32 0,33<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
cm Außenputz Wärmedämmstoff<br />
( = 0,70 W/(m·K))<br />
35,5 39,5 17,5 –<br />
0,20 0,16 0,23 0,19<br />
mit Zweischalige Kerndämmung KS-Außenwand<br />
ʺ 41 38,5 17,5 15 0,22 0,29 0,32 Außenputz ʺ 1 cm<br />
38 4244,5 20 25 0,09 2) –<br />
0,12 0,20 0,16 0,13 0,23 0,19 mit Aufbau: Kerndämmung<br />
ʺ 43,5 41 20 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
35 15 11,5 20 10 – 0,17 0,19 0,33<br />
Innenputz Aufbau:<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
ʺ 37 43,5 11,5 20 12 0,22 0,19 0,25 0,29 0,28 0,32<br />
1 cm (λ R<br />
= 0,70)<br />
39,5 38,5 49,5 17,5 15 30 0,07 2) 0,22 – 0,10 0,16 0,29 0,11 0,19 0,32<br />
KS-Innenschale Innenputz 1 cm (λ (tragende Wand) mit der<br />
ʺ 40,5 37 15 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
R<br />
= 0,70)<br />
mit Kerndämmung<br />
42 41 20 17,5 0,22 – 0,16 0,29 0,19 0,32<br />
Rohdichteklasse KS-Innenschale (tragende 1,8 Wand) mit der<br />
ʺ 43 40,5 17,5 15 0,18 0,19 0,25 0,28 Aufbau:<br />
35<br />
43,541 11,5<br />
20 10 10 0,19 0,22<br />
0,22 0,27 0,29<br />
0,29 zweischalige 0,33<br />
0,32 KS-Außenwand Kerndämmplatten Rohdichteklasse mit 1,8<br />
Kerndämmung<br />
ʺ 45,5 20 17,5 0,18 0,25 0,27 0,28<br />
4)<br />
38,5 15 0,22 0,29 1 cm 0,32Innenputz Zweischalige Innenputz<br />
( = 0,70 KS-Außenwand<br />
1 cm (λ 37 11,5 12 0,19 0,28<br />
W/(m·K)) R<br />
= 0,70)<br />
Fingerspalt Kerndämmplatten 1 cm nach 4)<br />
ʺ 39 45,5<br />
43 11,5 20<br />
12 14 0,16 0,16 0,18<br />
0,23 0,22 0,25<br />
0,25<br />
0,25 0,27<br />
DIN 1053-1<br />
41 17,5 0,22 0,29 17,5 0,32cm KS-Tragschale, mit KS-Innenschale Kerndämmung (tragende Wand) mit der<br />
40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
KS-Verblendschale Fingerspalt RDK 1 cm 1,8 nach 4)<br />
(KS DIN Vb 1,8 1053-1<br />
- 2,0),<br />
ʺ 42,5 39 15 11,5 14 0,16 0,22 0,24 0,25 Rohdichteklasse 43,5 KerndämmungAufbau:<br />
1,8<br />
3) Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
45 20 17,5<br />
14 0,14 0,22 0,18<br />
0,20 0,29 0,25 0,32 0,28<br />
d KS-Verblendschale = 11,5 cm 5) (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
ʺ 45 42,5 17,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
37<br />
45,5<br />
11,5<br />
20<br />
12 0,19<br />
0,18<br />
0,25<br />
0,25 1 cm<br />
0,28<br />
0,27Fingerspalt, Innenputz Kerndämmplatten d = 11,5 R = 0,15 cm 1 5) cm (λ 4)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
ʺ 47,5 20 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
40,5 39 47 15 11,516 5) 14 0,13 0,19 0,18 0,25 0,19 11,5<br />
0,28 0,25cm 5) KS-Verblender, KS-Innenschale Fingerspalt 1 cm<br />
RDK (tragende nach DIN<br />
2,0 4) Wand) 1053-1 mit der<br />
ʺ 41 47,5 11,5 20 16 Rohdichteklasse 1,8<br />
43 42,5 17,5 15 3) 0,14 0,16 0,20 0,22 0,22 0,24 KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
0,18 0,16 0,25 0,22 0,28 0,24<br />
ʺ 44,5 41 15 11,5 16 3) 45,5 49 20 17,518 5) 0,14 0,19 0,20 0,22<br />
0,11 0,18 0,16 0,16 0,25 0,22 0,17<br />
Kerndämmplatten d = 11,5 cm 5) 4)<br />
0,27 0,24<br />
ʺ 47 44,5 17,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
39<br />
47,5<br />
11,5<br />
20<br />
51 20 5) 14 0,16<br />
0,16<br />
0,22<br />
0,22<br />
0,25<br />
0,24<br />
ʺ 49,5 20 17,5<br />
0,10 0,14<br />
0,15 0,19<br />
0,16<br />
0,22<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
42,5 41 15 11,5 16 3) 0,16 0,22 0,20 0,24<br />
ʺ 38 49,5 11,5 20 10 0,23 0,14 0,31 0,19 0,35 0,22<br />
d = 11,5 cm 5)<br />
45 44,5 17,5 15 0,16 0,14 0,22 0,19<br />
zweischalige 0,24 0,22<br />
ʺ 41,5 38 15 11,5 10 0,23 0,30 0,31 0,34 0,35<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
KS-Außenwand mit Wärmedämmung und<br />
47,5 20 17,5 0,16 0,14 0,22 0,19<br />
Luftschicht 0,24 0,22<br />
mit Zweischalige Wärmedämmung KS-Außenwand<br />
ʺ 44 41,5 17,5 15 0,22 0,23 0,30 0,34<br />
und Luftschicht<br />
41<br />
49,544 11,5<br />
20 10 16 3) 0,20 0,14<br />
0,14 0,28 0,20<br />
0,19 1 cm 0,22<br />
0,22 mit<br />
Innenputz Aufbau: Wärmedämmung und Luftschicht<br />
ʺ 46,5 44 20 17,5 0,22 0,30 0,34 ( = 0,70 W/(m·K))<br />
44,5 38 15 11,5 10 0,14 0,23 0,19 0,31<br />
17,5 0,22 0,35<br />
cm KS-Innenschale Innenputz Aufbau:<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
(tragende Wand), RDK 1,8 4)<br />
47 41,5 17,5 15 0,14 0,23 0,19 0,30 Wärmedämmstoff 0,22 0,34<br />
ʺ<br />
40<br />
46,5<br />
11,5<br />
20<br />
12 3) 0,19<br />
0,22<br />
0,26<br />
0,30<br />
0,29<br />
0,34<br />
1 cm (λ R<br />
= 0,70)<br />
KS-Innenschale Innenputz 1 cm (λ<br />
mit Wärmedämmung Typ WZ nach (tragende<br />
DIN und V Luftschicht 4108-10<br />
Wand) mit der<br />
ʺ<br />
49,5 44 43,5 40<br />
20 17,5 15 11,5 12 3) 0,14 0,22 0,19<br />
0,19 0,30 0,26<br />
Luftschicht 0,22 0,34<br />
0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
≥ 4 Rohdichteklasse KS-Innenschale (tragende<br />
Aufbau: cm nach DIN 1053-1<br />
1,8 Wand) mit der<br />
ʺ<br />
38<br />
46,5 46 43,5<br />
11,5<br />
20 17,5 15<br />
10 0,23<br />
0,22 0,19<br />
0,31<br />
0,30 0,26<br />
11,5 0,35<br />
0,34<br />
0,29<br />
cm 6) KS-Verblendschale Dämmplatten<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 48,5 46 20 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
(KS Vb 2,0)<br />
Zweischalige Innenputz KS-Außenwand<br />
1 cm (λ 41,5 40 46 15 11,512 5) 12 3) 0,17 0,23 0,24 0,30 0,34<br />
R<br />
= 0,70)<br />
Luftschicht Dämmplatten<br />
≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
mit KS-Innenschale Wärmedämmung (tragende und Luftschicht Wand) mit der<br />
ʺ 44 43,5 17,5 15 0,22 0,19 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
KS-Verblendschale Luftschicht ≥ 4 cm (KS nach Vb DIN 1,81053-1<br />
- 2,0),<br />
Aufbau: Rohdichteklasse 1,8<br />
ʺ 46,5 20 17,5 0,22 0,19 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
d KS-Verblendschale = 11,5 cm 5) (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
Innenputz Dämmplatten<br />
d = 11,5 cm 1 cm (λ ʺ<br />
40<br />
48,5<br />
11,5<br />
20<br />
12<br />
31,5 10 3) 0,19<br />
0,19<br />
0,26<br />
0,26<br />
0,29<br />
0,29<br />
5)<br />
R<br />
= 0,70)<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
– – 0,30 Einschalige Einschalige KS-Außenwand KS-Innenschale Luftschicht KS-Außenwand ≥ 4 cm<br />
mit (tragende nach DIN<br />
hinterlüfteter<br />
mit Wand) 1053-1 mit der<br />
ʺ 43,5 17,5 15 10 0,19 – 0,26 0,30 0,29<br />
0,34<br />
Außenwandbekleidung<br />
außen Einschalige Rohdichteklasse KS-Verblendschale liegender KS-Außenwand Wärmedämmschicht<br />
1,8 (KS Vb mit1,8 - 2,0),<br />
ʺ 4633,5 20 17,5<br />
12 – 0,19 –<br />
– 0,26 0,30 0,29<br />
0,34<br />
1 cm Innenputz und außen Dämmplatten<br />
d hinterlüfteter = 11,5 cm<br />
(<br />
liegender<br />
= 0,70 W/(m·K))<br />
5) Wärmedämmschicht<br />
Bekleidung<br />
ʺ 48,5 15 20 12 0,19 – 0,26 0,30 0,29 0,34<br />
10 0,30 17,5 0,34cm KS-Außenwand,<br />
und Luftschicht Aufbau: hinterlüfteter<br />
RDK ≥ 4 Bekleidung cm 1,8nach 37,5 16 – – 0,20<br />
4) DIN 1053-1<br />
17,5 15 12 – 0,26 0,29 Einschalige KS-Außenwand mit<br />
0,30 Wärmedämmstoff 0,34 KS-Verblendschale Innenputz Aufbau: 7) Typ WAB 1 cm nach (λ (KS DIN Vb V 4108-10 1,8 - 2,0),<br />
außen liegender<br />
41,5 20 – – 0,30 0,16 2 cm 0,34Hinterlüftung<br />
d = 11,5 cm 5) Wärmedämmschicht<br />
20 R<br />
= 0,70)<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
KS-Außenwand Innenputz 1 cm mit (λ der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 20 15 – 0,21 0,26 0,24 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
10 12 0,30 0,26 Fassadenbekleidung 0,34 0,29<br />
Wärmedämmstoff<br />
KS-Außenwand<br />
(Dicke nach<br />
mit der<br />
Art der<br />
Rohdichteklasse<br />
Bekleidung)<br />
1,8<br />
17,5 15 15 – 0,21 0,24<br />
46,5 25 – – 0,30 0,26 0,13<br />
Einschalige Aufbau: KS-Außenwand mit<br />
0,34 0,29<br />
Hinterlüftung Wärmedämmstoff<br />
≥ 4 cm<br />
20 17,5 – 0,21 0,24 außen Innenputz liegender 1 cm Wärmedämmschicht<br />
(λ 0,30 0,26 0,34 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
Fassadenbekleidung Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
(Dicke nach Art der<br />
20 – 0,21 0,24<br />
51,5 30 – – 0,11<br />
und KS-Außenwand hinterlüfteter Bekleidung mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
15 12 15 – 0,26 0,21 0,29 0,24<br />
Bekleidung)<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Aufbau: Wärmedämmstoff<br />
29<br />
47,5 17,5 24 5<br />
5 – –<br />
– 0,26 0,21 0,55<br />
0,56 Einschaliges 0,29 0,24<br />
0,61 Bekleidung)<br />
Einschaliges<br />
KS-Kellermauerwerk Innenputz Hinterlüftung KS-Kellermauerwerk<br />
1 cm ≥ 4 (λcm<br />
mit außen mit<br />
35 29 liegender<br />
0,26 Wärmedämmung 0,29<br />
R<br />
= 0,70)<br />
20 30 24 5 –<br />
0,21 0,53 0,55<br />
0,24<br />
0,59 0,61<br />
außen Einschaliges<br />
KS-Außenwand Fassadenbekleidung liegender KS-Kellermauerwerk<br />
(Perimeterdämmung)<br />
Wärmedämmung<br />
mit der (Dicke Rohdichteklasse nach<br />
mit<br />
Art der<br />
41,5 35 36,5 30 – 0,52 0,53 0,57 0,59<br />
1,8<br />
50,5 15 8 15 – – 0,21 0,40 36,5 0,24cm KS-Außenwand, (Perimeterdämmung) außen<br />
Wärmedämmstoff<br />
Bekleidung)<br />
liegender Wärmedämmung<br />
RDK 1,8 32 41,5 24 36,5 8 – 0,37 0,52 0,42 0,57<br />
6) 4)<br />
29 17,5 5 0,21 0,55 Perimeterdämmplatten 0,24 0,61<br />
(Perimeterdämmung) Aufbau:<br />
38 3)8) nach Zulassung 6)<br />
32 oder Typ PW nach<br />
52,5 30 24<br />
20 10<br />
8<br />
– – – 0,37<br />
0,21 0,34<br />
0,41 0,42 Einschaliges Hinterlüftung KS-Kellermauerwerk ≥ 4 cm mit<br />
35 0,53 DIN 0,24 0,59<br />
V 4108-10<br />
KS-Außenwand Aufbau:<br />
mit der<br />
44,5 38 36,5 30 – 0,36 0,37 0,40 0,41 außen Fassadenbekleidung liegender Wärmedämmung (Dicke nach Art der<br />
41,5 0,52<br />
57,5 15 – – 0,25 Abdichtung 0,57<br />
Rohdichteklasse KS-Außenwand mit 1,8der<br />
36<br />
44,5 24<br />
36,5 12 – 0,26<br />
0,36 0,30<br />
0,40 (Perimeterdämmung) Bekleidung) 6)<br />
29 32 24 58 0,55 0,37 0,61 0,42<br />
Perimeterdämmplatten Rohdichteklasse 1,8<br />
4)<br />
42 36 30 24 12 – 0,26 0,29 0,30 Einschaliges Aufbau: Perimeterdämmplatten KS-Kellermauerwerk mit<br />
35 38 62,5 30 20 – – 0,53 0,37 0,20 0,59 0,41<br />
4)<br />
48,5 42 36,5 30 – 0,25 0,26 0,28 0,29 außen KS-Außenwand liegender Wärmedämmung<br />
mit der<br />
41,5 44,5<br />
48,5 36,5<br />
36,5 – 0,52 0,36<br />
0,25 0,57 0,40<br />
0,28<br />
67,5 25 – – 0,17<br />
(Perimeterdämmung) Rohdichteklasse 1,8<br />
4) 6)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung<br />
32 36 der stofflichen 24 Eigenschaften 12 und in Abhängigkeit<br />
8 – 0,37 0,26 durch Zulassungen<br />
0,42 0,30<br />
geregelt<br />
5) 4) Aufbau: Perimeterdämmplatten 4)<br />
von Als Dämmung der Konstruktion können alle unter genormten Berücksichtigung oder bauaufsichtlich der stofflichen zugelassenen Eigenschaften Dämmstoffe und in Abhängigkeit<br />
verwendet<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung<br />
38 42 30<br />
der stofflichen Eigenschaften –<br />
und in<br />
0,37 0,26 9 durch cm möglich, Zulassungen<br />
Abhängigkeit<br />
0,41 0,29<br />
nach geregelt<br />
DIN 1053-1<br />
6) 5) werden, von der Konstruktion z.B. Hartschaumplatten, alle genormten Mineralwolleplatten.<br />
oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet<br />
Die 9 cm aufgeführten möglich, von nach U-Werte der DIN Konstruktion 1053-1<br />
erdberührter KS-Außenwand Bauteile alle genormten gelten mit nur der oder in Verbindung bauaufsichtlich<br />
mit den<br />
1) bisher zugelassenen k-Wert Dämmstoffe verwendet 44,5 48,5<br />
werden, 36,5<br />
z.B. Hartschaumplatten, – 6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Mineralwolleplatten. 0,36 0,25 0,40 0,28<br />
Reduktionsfaktoren Die aufgeführten U-Werte nach Tabelle erdberührter Rohdichteklasse 3 aus Bauteile DIN V 4108-6: gelten 1,8<br />
2000-11. nur in Verbindung U-Werte mit erdberührter den<br />
2) 1)<br />
Als Phenolharz-Hartschaum, bisher<br />
Dämmung k-Wert<br />
können unter Zulassungsnummer<br />
Berücksichtigung 36 der Z-23.12-1389<br />
stofflichen 24 Eigenschaften 12 und in Abhängigkeit –<br />
4)<br />
0,26 Bauteile Reduktionsfaktoren durch Zulassungen sind sonst 0,30 geregelt<br />
nach DIN Tabelle ISO 3 13370: aus DIN 1998-12 V 4108-6: zu ermitteln. 2000-11. 3) Perimeterdämmplatten 4) U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
von bei Phenolharz-Hartschaum,<br />
der 1) Verwendung 5)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Konstruktion von<br />
alle bauaufsichtlich<br />
genormten Zulassungsnummer<br />
Zulassungsnummer oder zugelassenen<br />
42bauaufsichtlich Z-23.12-1389<br />
Ankern<br />
30 zugelassenen Z-23.12-1465<br />
mit Schalenabstand<br />
Dämmstoffe von<br />
verwendet<br />
≥ 17<br />
– cm Bauteile<br />
0,26 9 cm möglich,<br />
sind sonst<br />
0,29 nach<br />
nach DIN 1053-1<br />
DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
6)<br />
werden, bei 2) Verwendung<br />
Nach z.B. Hartschaumplatten, von bauaufsichtlich<br />
Zulassung Z-33.84-1055 Mineralwolleplatten.<br />
zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
48,5 36,5 – 0,25 Die aufgeführten 0,28 U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1) bisher 3)<br />
Durch k-Wert Zulassungen geregelt.<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
4)<br />
Als 2) Phenolharz-Hartschaum, Dämmung 4) können unter Zulassungsnummer Berücksichtigung der Z-23.12-1389<br />
stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit Bauteile durch Zulassungen sind sonst geregelt nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
Bei anderen Dicken oder RDK ergeben sich nur geringfügig andere U-Werte. 5)<br />
von 3) bei der Konstruktion alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet<br />
5) Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
Bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand ≤ 6) 20 cm.<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1) 6) bisher 9 k-Wert cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2) 7) Phenolharz-Hartschaum, Nach DIN 18351 Zulassungsnummer dürfen nur Mineralwolle-Dämmstoffplatten Z-23.12-1389<br />
eingesetzt werden. Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3) bei<br />
8) Verwendung Der Zuschlag von bauaufsichtlich DU = 0,04 W/(m·K) zugelassenen nach Ankern allgemeinen mit Schalenabstand bauaufsichtlichen von ≥ 17 Zulassungen cm ist bereits berücksichtigt.
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 2: Berechung des U-Werts von Außenwänden aus homogenen Schichten (Beispiele).<br />
a) KS-Thermohaut (einschaliges KS-Mauerwerk mit WDVS) b) monolithische Außenwand<br />
KS-Thermohaut KS-Thermohaut (einschaliges (einschaliges KS-Mauerwerk KS-Mauerwerk mit WDVS) mit WDVS)<br />
20 C 20 C<br />
19,2 C 19,2 C<br />
i si<br />
i si<br />
19,3 C 19,3 C<br />
Innenputz Innenputz<br />
18,3 C 18,3 C<br />
= 0,70 W/(m·K) = 0,70 W/(m·K)<br />
Mauerwerk Mauerwerk aus aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong> <strong>Kalksandstein</strong><br />
RDK 1,8 RDK 1,8<br />
= 0,99 W/(m·K) = 0,99 W/(m·K)<br />
Außenputz Außenputz<br />
= 0,7 W/(m·K) = 0,7 W/(m·K)<br />
0 C 0 C<br />
i = 20 C i = 20 C<br />
<br />
19,1<br />
<br />
C 19,1 C<br />
si si<br />
19,2 C 19,2 C<br />
Innenputz Innenputz<br />
= 0,51 W/(m·K) = 0,51 W/(m·K)<br />
Mauerwerk Mauerwerk aus aus<br />
Wärmedämmstein Wärmedämmstein<br />
= 0,09 W/(m·K) = 0,09 W/(m·K)<br />
Außenputz Außenputz<br />
(Leichtputz) (Leichtputz)<br />
= 0,25 W/(m·K) = 0,25 W/(m·K)<br />
0 C 0 C<br />
Wärmedämmung Wärmedämmung<br />
= 0,035 W/(m·K) = 0,035 W/(m·K)<br />
- 4,7 C<br />
<br />
- 4,7 C se - 5 C se - 5 C<br />
- 4,8 C - 4,8 e C e<br />
- 4,3 C<br />
- 4,3 C<br />
se - 5 C se - 5 C<br />
- 4,8 C - 4,8 e C e<br />
0,5 0,5 15 15 14 14 1 1<br />
30,5 30,5<br />
d = 0,335 d = m0,335 m<br />
U = 0,23 U W/(m = 0,23 · K) W/(m 2 · K)<br />
1 1 36,5 36,5 2 2<br />
39,5 39,5<br />
d = 0,395 d = m0,395 m<br />
U = 0,23 U W/(m = 0,23 · K) W/(m 2 · K)<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
0,5 cm Dünnlagenputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
15 cm <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk der RDK 1,8 (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit 0,99 W/(m·K))<br />
14 cm KS-Thermohaut (Polystyrol EPS 035) (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit 0,035 W/(m·K))<br />
1 cm Kunstharzputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
1 cm Gipsputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,51 W/(m·K))<br />
36,5 cm Mauerwerk aus wärmedämmenden Steinen mit<br />
Leicht- oder Dünnbettmörtel (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
laut abZ 0,09 W/(m·K))<br />
2 cm Faserleichtputz 700 kg/m³ (Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit 0,25 W/(m·K))<br />
Berechnung des U-Wert durch Einsetzen in die Formel:<br />
1<br />
Wand a) U =<br />
0,13 m 2 K<br />
W + 0,005 m 0,15 m 0,14 m 0,01 m<br />
+<br />
+<br />
+<br />
W<br />
W<br />
W<br />
W<br />
0,70 0,99 0,035 0,70<br />
m ·K<br />
m ·K<br />
m ·K m ·K<br />
+ 0,04 m 2 K<br />
W<br />
= 0,230<br />
W<br />
W<br />
≈ 0,23<br />
m 2·K m 2·K<br />
Wand b)<br />
U =<br />
0,13 m 2 K<br />
W + 0,01 m<br />
W<br />
0,51<br />
m ·K<br />
1<br />
0,365 m 0,02 m<br />
+<br />
+<br />
W<br />
W<br />
0,09 0,25<br />
m ·K m ·K<br />
+ 0,04 m 2 K<br />
W<br />
= 0,231<br />
W<br />
W<br />
≈ 0,23<br />
m 2·K m 2·K<br />
Berechnung des U-Werts mit Hilfe der Arbeitshilfe U-Wert-Berechnung [3]<br />
einschalige KS-Außenwand mit Thermohaut<br />
monolithische Außenwand<br />
RDK<br />
[-]<br />
d<br />
[cm]<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
d/l<br />
[W/(m²·K)]<br />
u<br />
20,0<br />
Wärmeübergangswiderstand R si = 0,130 19,3<br />
Innenputz 0,5 0,70 0,007 19,2<br />
<strong>Kalksandstein</strong> 1,8 15 0,99 0,152 18,3<br />
Wärmedämmung 14 0,035 4,000 -4,7<br />
Außenputz 1 0,70 0,014 -4,8<br />
Wärmeübergangswiderstand R se = 0,040 -5,0<br />
R = 4,343<br />
U = 0,230<br />
RDK<br />
[-]<br />
d<br />
[cm]<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
d/l<br />
[W/(m²·K)]<br />
u<br />
20,0<br />
Wärmeübergangswiderstand R si = 0,130 19,2<br />
Innenputz 1 0,51 0,020 19,1<br />
Mauerwerk 0,6 36,5 0,09 4,056 -4,3<br />
Außenputz 2 0,25 0,080 -4,8<br />
Wärmeübergangswiderstand R se = 0,040 -5,0<br />
R = 4,326<br />
U = 0,231<br />
Endergebnis: U = 0,23 W/(m²K)<br />
Endergebnis: U = 0,23 W/(m²K)
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Um den U-Wert zu ermitteln, werden die<br />
Wärmedurchlasswiderstände der einzelnen<br />
Schichten ermittelt (jeweils Dicke<br />
durch Lambda) und aufsummiert. Zur<br />
Summe addiert man die Wärmeübergangswiderstände<br />
für die betrachtete Wärmestromrichtung<br />
auf beiden Seiten des Bauteils<br />
und nimmt vom Ergebnis den Kehrwert<br />
(Tafel 2). Der U-Wert gibt an, wie groß<br />
der Wärmedurchgang in Wattstunden pro<br />
Stunde und pro 1 m 3 des Bauteils ist, wenn<br />
sich die Lufttemperaturen zu beiden Seiten<br />
im 1 Kelvin (= 1 ˚Celsius) unterscheiden.<br />
Je kleiner der U-Wert ist, umso besser ist<br />
die Dämmwirkung des Bauteils.<br />
Als Endergebnis ist der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
(U-Wert) auf zwei wertanzeigende<br />
Stellen zu runden, meistens die<br />
zwei Nachkommastellen (0,23 W/(m²·K)).<br />
Dies entspricht der Genauigkeit der Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit.<br />
Zwischenergebnisse, mit denen weitergerechnet<br />
wird, etwa für die Berechnung<br />
eines -Werts, können mit drei wertanzeigenden<br />
Stellen weiterverwendet werden<br />
(0,230 W/(m²·K) bzw. 0,231 W/(m²·K)).<br />
Das Produkt aus dem U-Wert und der Fläche<br />
ergibt den spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten<br />
H für die<br />
Fläche (ohne Wärmebrücken) in der Einheit<br />
W/K. Um den stationären Wärmestrom F<br />
durch ein Bauteil zu berechnen, wird H mit<br />
der Temperaturdifferenz zwischen der Lufttemperatur<br />
innen u i und der Lufttemperatur<br />
außen u e multipliziert. Der Bezug des Wärmestroms<br />
auf die durchströmte Bauteilfläche<br />
ist die Wärmestromdichte q. Sie ist bei<br />
stationären Verhältnissen in jeder Schicht<br />
des Bauteils gleich. Damit gilt:<br />
q = U · (u i – u e ) [W/m²]<br />
Will man vor Ort beim Beratungstermin<br />
vereinfacht die Endenergiemenge abschätzen,<br />
die durch eine energetische Sanierung<br />
eines Bauteils gegen Außenluft pro Jahr<br />
eingespart werden kann, kann man die<br />
folgende Faustformel benutzen:<br />
Brennstoffeinsparung ≈ ∆U · A · F Gt / (H i · h)<br />
in Liefereinheiten pro Jahr (z.B. Liter Öl/a<br />
bzw. m³ Erdgas/a)<br />
mit ∆U = U vorher – U nachher<br />
A = zu sanierende Bauteilfläche.<br />
F Gt = Gradtagzahlfaktor; hängt vom<br />
Dämmniveau des Gebäudes ab,<br />
weil in schlechter gedämmten<br />
Gebäuden länger geheizt werden<br />
muss. Für Gebäude mit heute<br />
üblichem Dämmniveau ist F Gt<br />
66 kKh/a. Für ältere Gebäude, deren<br />
Dämmniveau in etwa der WSVO<br />
95 entspricht, kann ein F Gt -Wert<br />
von etwa 75 kKh/a angesetzt werden;<br />
für Gebäude, die dem Dämmniveau<br />
der WSVO 82 oder etwas<br />
schlechter entsprechen, ein F Gt von<br />
etwa 84 kKh/a.<br />
H i = Heizwert (Energieinhalt; frühere<br />
Bezeichnung: unterer Heizwert H u )<br />
des Energieträgers: z.B. für leichtes<br />
Erdöl EL ca. 10 kWh/l, für Erdgas<br />
H ca. 10 kWh/m 3 ; für Holzpellets<br />
ca. 5 kWh/kg.<br />
h = Jahreswirkungsgrad der Heizanlage,<br />
wobei mit folgenden Werten<br />
gerechnet werden kann: Öl- oder<br />
Gasheizung 0,9; Fernwärme 1,0;<br />
Holzpelletsheizung 0,8.<br />
Beispiel: Nachträgliche Wärmedämmung<br />
von 48 m² Außenwand (36,5 cm Kalksand-<br />
steine der RDK 1,4; l = 0,70 W/(m·K))<br />
mit 14 cm WDVS. U-Wert der Altwand im<br />
Ausgangszustand: U vorher = 1,4 W/(m²K)<br />
(1,38 W/(m²K)). U-Wert mit zusätzlich<br />
14 cm WDVS und 1 cm Kunstharzputz:<br />
U nachher = 0,21 W/(m²K). Dämmniveau<br />
WSVO 82, Heizung Erdöl bzw. Erdgas.<br />
Die mögliche Brennstoffeinsparung durch<br />
diese energetische Sanierung ergibt sich<br />
überschlägig zu<br />
Brennstoffeinsparung<br />
≈ (1,38 - 0,21) · 48 · 84/(10 · 0,9)<br />
≈ 520 Liter Öl bzw. m 3 Gas pro Jahr<br />
3.2 Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
Die Wärmeleitfähigkeit l eines Stoffs gibt<br />
an, wie viel Wärme pro Zeiteinheit durch<br />
1 m² einer 1 m dicken Schicht des Stoffs<br />
strömt, wenn der Temperaturunterschied<br />
zwischen den Oberflächentemperaturen<br />
zu beiden Seiten 1 K beträgt. Sie ist abhängig<br />
von Temperatur, Dichte, Feuchte<br />
und Struktur des untersuchten Stoffs. Im<br />
Bauwesen wird die Wärmeleitfähigkeit für<br />
definierte Bedingungen als Stoffkonstante<br />
angegeben. Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit,<br />
umso besser dämmt das Material<br />
(Bild 4).<br />
Zur Berechnung des U-Werts werden für<br />
die Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe nicht<br />
Messwerte oder Nennwerte verwendet,<br />
sondern so genannte Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit. Sie gelten für<br />
den langfristigen Gebrauchszustand des<br />
Baustoffs. Der Messwert wird an fabrikfrischem<br />
und trockenem Material ermittelt.<br />
Das Produkt aus U-Wert, Bauteilfläche,<br />
Lufttemperaturdifferenz und Zeitdauer t (in<br />
h) ergibt die Wärme- oder Energiemenge Q<br />
mit der Einheit Wh, die in dieser Zeit durch<br />
das Bauteil transportiert wird:<br />
Q = U · A (u i – u e ) · t [Wh]<br />
Den Ausdruck (u i – u e ) · t kann man für<br />
alle Tage der Heizperiode, an denen die<br />
mittlere Außentemperatur so niedrig liegt,<br />
dass geheizt werden muss, aufsummieren<br />
und in einem so genannten Gradtagzahlfaktor<br />
F Gt ausdrücken. Für Gebäude nach<br />
Energieeinsparverordnung (EnEV) beträgt<br />
F Gt 66.300 Kh/a > 66 kKh/a.<br />
1 m<br />
Q<br />
mit<br />
u si = q si : Temperatur der wärmeren Oberfläche<br />
u se = q se : Temperatur der kälteren Oberfläche<br />
∆u s = ∆q s : Temperaturdifferenz zwischen den beiden Oberflächen<br />
Q: Wärmestrom<br />
Bild 4: Wärmeleitfähigkeit<br />
1 m<br />
si<br />
1 m<br />
se<br />
s = 1K<br />
Die Wärmeleitfähigkeit l eines<br />
Stoffes gibt an, wie viel Wärme<br />
pro Zeiteinheit durch 1 m 2 einer<br />
1 m dicken Schicht des Stoffes<br />
strömt, wenn der Unterschied<br />
zwischen den Oberflächentemperaturen<br />
zu beiden Seiten 1 K<br />
beträgt. Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit,<br />
umso besser<br />
dämmt das Material.
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 3: Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und Richtwerte der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl von ausgewählten Stoffen, aus DIN V 4108-4 und DIN EN 12524<br />
Stoff Rohdichte 1)<br />
1. <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk und <strong>Kalksandstein</strong>-Produkte<br />
1.1. Mauerwerk aus <strong>Kalksandstein</strong>en nach DIN V 106 und Mauerwerk aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en nach EN 771-2 in Verbindung mit DIN V 20000-402<br />
1.2 wärmetechnisch optimierte <strong>Kalksandstein</strong>e (KS-Wärmedämmsteine)<br />
nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />
r<br />
[kg/m³]<br />
1.200<br />
1.400<br />
1.600<br />
1.800<br />
2.000<br />
2.200<br />
1.000<br />
1.200<br />
Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit l<br />
[W/(m·K)]<br />
0,56<br />
0,70<br />
0,79<br />
0,99<br />
1,10<br />
1,30<br />
0,27<br />
0,33<br />
Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
2) µ<br />
2. Putze, Mörtel und Estriche aus DIN V 4108-4 und Beton aus DIN EN 12524<br />
2.1 Putzmörtel aus Kalk, Kalkzement und hydraulischem Kalk 1.800 1,0 15/35<br />
2.2 Putzmörtel aus Kalkgips, Gips, Anhydrit und Kalkanhydrit 1.400 0,70 10<br />
2.3 Leichtputz 700<br />
1.000<br />
1.300<br />
2.4 Gipsputz ohne Zuschlag 1.200 0,51 10<br />
2.5 Normalmauermörtel NM 1.800 1,20 15/35<br />
2.6 Leichtmauermörtel nach DIN 1053-1 700<br />
1.000<br />
2.7 Dünnbettmauermörtel DM 1.600 1,00 15/35<br />
2.8 Zementestrich 2.000 1,40 15/35<br />
2.9 Anhydritestrich 2.100 1,20 15/35<br />
2.10 Beton mittlerer Rohdichte<br />
Beton hoher Rohdichte<br />
mit 1 % Armierung aus Stahl<br />
1.800<br />
2.000<br />
2.200<br />
2.400<br />
2.300<br />
0,25<br />
0,38<br />
0,56<br />
0,21<br />
0,36<br />
1,15<br />
1,35<br />
1,65<br />
2,00<br />
2,3<br />
5/10<br />
15/25<br />
5/10<br />
15/20<br />
15/35<br />
60/100<br />
60/100<br />
70/120<br />
80/130<br />
80/130<br />
3. sonstige Stoffe<br />
3.1 trockene, ruhende Luft 1,23 0,025 1<br />
3.2 Bauglas (Natronglas einschließlich Floatglas) 2.500 1,00 dampfdicht<br />
3.3 Aluminium und Aluminiumlegierungen 2.800 160 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.4 Stahl 7.800 50 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.5 Edelstahl 7.900 17 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.6 Konstruktionsholz 500<br />
700<br />
0,13<br />
0,18<br />
20/50<br />
50/200<br />
3.7 OSB Platten 650 0,13 30/50<br />
3.8 Spanplatten 600 0,14 15/50<br />
4. Wärmedämmstoffe<br />
typischer Rohdichtebereich<br />
5) r<br />
[W/(m·K)]<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit l<br />
[kg/m³]<br />
Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
2) µ<br />
Kategorie 1 3) Kategorie 2 4)<br />
4.1 Mineralwolle (MW) nach DIN EN 13162 20-200 0,036 bis 0,060 0,030 bis 0,050 1<br />
4.2 Expandiertes Polystyrol (EPS) n. DIN EN 13163 15-30 0,036 bis 0,060 0,030 bis 0,050 20/100<br />
4.3 Extrudiertes Polystyrol (XPS) nach DIN EN 13164 20-45 0,031 bis 0,048 0,026 bis 0,040 80/250<br />
4.4. Polyurethan-Hartschaum (PUR) nach DIN EN 13165 5) 30-100 0,024 bis 0,048 0,020 bis 0,045 40/200<br />
4.5 Phenolharz-Hartschaum (PF) nach DIN EN 13166 40 0,024 bis 0,042 0,020 bis 0,035 10/60<br />
4.6 Schaumglas (CG) nach DIN EN 13167 90-220 0,046 bis 0,066 0,038 bis 0,055 dampfdicht<br />
4.7 Holzwolle-Leichtbauplatten (WW) nach DIN EN 13168 350-600 0,072 bis 0,12 0,060 bis 0,10 2/5<br />
4.8 Blähperlit (EPB) nach DIN EN 13169 90-490 0,054 bis 0,078 0,045 bis 0,065 5<br />
4.9 Expandierter Kork (ICB) nach DIN EN 13170 10-220 0,049 bis 0,067 0,040 bis 0,055 5/10<br />
4.10 Holzfaserdämmstoff (WF) nach DIN EN 13171 30-230 0,043 bis 0,072 0,032 bis 0,060 5<br />
1)<br />
Die bei den Steinen genannten Rohdichten sind die oberen Grenzwerte aus den Produktnormen.<br />
2)<br />
Beim Nachweis des klimabedingten Feuchteschutzes ist jeweils der für die Baukonstruktion ungünstigere Wert einzusetzen. Anwendung der µ-Werte und Berechnungsverfahren<br />
siehe DIN 4108-3.<br />
3)<br />
Die angegebenen Wärmeleitfähigkeiten l berechnen sich für europäisch genormte Dämmstoffe mit bestandener Erstprüfung (ITT) aus den deklarierten Werten l D<br />
mittels l = l D ∙ 1,2 (außer für Zeilen 4.9 und 4.10, dort ist zusätzlich der Einfluss der Feuchte eingerechnet)<br />
4)<br />
Die angegebenen Wärmeleitfähigkeiten l berechnen sich für für Dämmstoffe mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung und nationaler Überwachung aus den<br />
Grenzwerten l Grenz mittels l = l grenz ∙ 1,05.<br />
5)<br />
Werte marktabhängiger Produkte [4].
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
beinhaltet einen Zuschlag zur Berücksichtigung<br />
des baupraktischen Feuchtegehalts<br />
des Materials, sowie den Einfluss<br />
aus Alterung etc. Bemessungswerte werden<br />
offiziell festgelegt und veröffentlicht.<br />
Die Bemessungswerte für die Anwendung<br />
in Deutschland (Tafel 3) finden<br />
sich tabelliert in DIN V 4108-4 und<br />
in DIN EN 12524 sowie in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
(abZ).<br />
Die Verwendung von Mess- oder Nennwerten<br />
stellt einen Planungsfehler dar.<br />
Tafel 3 listet eine Auswahl von Bemessungswerten<br />
der Wärmeleitfähigkeit verschiedener<br />
Stoffe auf, zusammen mit<br />
Richtwerten der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
der Stoffe.<br />
3.3 Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk<br />
nach harmonisierten europäischen<br />
Normen<br />
Seit Frühjahr 2006 werden Mauersteine<br />
zum Handel in Europa mit dem CE-Zeichen<br />
und einem Nennwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
versehen. Der Nennwert wird entweder<br />
für einen einzelnen Stein oder für Mauerwerk<br />
aus diesen Steinen inklusive Mörtelfugen<br />
angegeben. Für die Anwendung in<br />
Deutschland regelt DIN V 4108-4:2007-06<br />
erstmalig die Umrechnung des im CE-Zeichen<br />
deklarierten Nennwerts der Wärmeleitfähigkeit<br />
in einen Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit. Sobald DIN 4108-4<br />
in die Liste der eingeführten technischen<br />
Baubestimmungen (ETB-Liste) aufgenommen<br />
ist, muss das im Anhang A der Norm<br />
angegebene Verfahren angewendet werden,<br />
um den Nenn- in einen Bemessungswert<br />
umzurechnen, wenn der Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit nicht nach<br />
Tabelle 1 der Norm vereinfacht anhand der<br />
Rohdichte ermittelt werden kann.<br />
Die Deklaration der Nennwerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
von Mauerwerk für das CE-<br />
Zeichen erfolgt nach DIN EN 771 in Verbindung<br />
mit DIN EN 1745. Die deklarierten<br />
Werte gelten für den trockenen Zustand<br />
des Materials und enthalten meistens den<br />
Einfluss des Fugenmörtels. Ist kein Fugenmaterial<br />
aus der Deklaration ersichtlich, ist<br />
davon auszugehen, dass es sich um den<br />
Nennwert des Steins ohne Mörteleinfluss<br />
handelt. Die Umrechnung vom Nennwert<br />
des Steins auf den Nennwert des Mauerwerks<br />
mit einem konkreten Fugenmaterial<br />
und weiter zum Bemessungswert ist in Anhang<br />
A.3 von DIN V 4108-4 geregelt.<br />
Alle in Deutschland verwendeten Mauersteine<br />
müssen nach den europäischen Verfahren<br />
gekennzeichnet sein. Sie entsprechen<br />
entweder den jeweiligen deutschen<br />
Mauersteinnormen (bei diesen Steinen<br />
kann der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des Mauerwerks direkt aus<br />
Tabelle 1 der DIN V 4108-4 entnommen<br />
werden, je nach Rohdichteklasse des Mauerwerks)<br />
oder sind allgemein bauaufsichtlich<br />
zugelassen (in diesem Fall legt die allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassung den<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des Mauerwerks fest). Diese Bemessungswerte<br />
können ohne weitere Umrechnung<br />
verwendet werden.<br />
3.4 Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen<br />
nach den harmonisierten europäischen<br />
Normen DIN EN 13162 bis DIN EN<br />
13171<br />
In DIN V 4108-4 ab der Ausgabe 2002-03<br />
ist beschrieben, wie bei Dämmstoffen<br />
für den Hochbau nach den harmonisierten<br />
europäischen Normen DIN EN 13162<br />
bis 13171 der Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit für die Anwendung in<br />
Deutschland festgelegt wird. Dies betrifft<br />
praktisch alle „klassischen“ werksgefertigten<br />
Dämmstoffe (Mineralwolle MW,<br />
expandiertes Polystyrol EPS, extrudiertes<br />
Polystyrol XPS, Polyurethan-Hartschaum<br />
PUR, Phenolharzschaum PF, Schaumglas<br />
CG, Holzwolle WW, Blähperlit EPB, expandierter<br />
Kork ICB, Holzfasern WF). Die Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
für andere Dämmstoffe, für nicht genormte<br />
Einsatzbereiche (zu denen z.B. WDVS<br />
und Perimeterdämmung im Grundwasser<br />
gehören) oder für Eigenschaftsprofile von<br />
Dämmstoffen außerhalb der Normen (z.B.<br />
erhöhte Druckfestigkeit) werden in einer eigenen<br />
Tabelle in DIN V 4108-4, in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ)<br />
oder in bauaufsichtlichen Zustimmungen<br />
im Einzelfall (ZiE) geregelt. Dämmstoffe<br />
mit einer Europäischen Technischen Zulassung<br />
(ETA) brauchen noch eine (deutsche)<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung,<br />
weil nicht alle Anforderungen in der ETA<br />
abgedeckt sind.<br />
Bei Dämmstoffen, die den harmonisierten<br />
europäischen Normen entsprechen, deklariert<br />
der Hersteller diese Übereinstimmung<br />
und kennzeichnet seine Produkte<br />
mit dem CE-Zeichen. Das CE-Zeichen ist<br />
kein Qualitätssiegel, sondern Zeichen der<br />
Übereinstimmung mit den harmonisierten<br />
europäischen Normen. Produkte mit dem<br />
CE-Zeichen dürfen in Europa gehandelt<br />
werden; die Verwendung wird national<br />
geregelt.<br />
Da die europäischen Dämmstoffnormen<br />
keine Fremdüberwachung durch eine unabhängige,<br />
dritte Stelle vorschreiben,<br />
unterscheidet die DIN V 4108-4 bei den<br />
Dämmstoffen nach harmonisierten Normen<br />
zwei Kategorien:<br />
Kategorie 1<br />
Dämmstoffe, die nicht fremdüberwacht<br />
sind, und nur mit einem (europäischen)<br />
Nennwert der Wärmeleitfähigkeit deklariert<br />
sind. Dieser Nennwert l D („declared<br />
value“, zu erkennen am Index D) ist der<br />
für den Handel mit harmonisierten Bauprodukten<br />
in Europa maßgebende Wert<br />
der Wärmeleitfähigkeit. Er wird aus den<br />
Ergebnissen einer Erstprüfung („initial<br />
type test“, ITT) durch eine unabhängige,<br />
dritte Stelle ermittelt und vom Hersteller<br />
deklariert. Der Nennwert enthält einen<br />
statistischen Zuschlag entsprechend der<br />
Streubreite der Ergebnisse der Erstprüfung<br />
und der werkseigenen Produktionskontrolle.<br />
Er berücksichtigt jedoch nicht<br />
den Einfluss des baupraktischen Feuchtegehalts<br />
und zum Teil auch keine Alterung.<br />
Der Nennwert wird durch die Multiplikation<br />
mit dem Faktor 1,2 (d.h., Zuschlag 20 %)<br />
zu einem Bemessungswert umgerechnet,<br />
der dann in Deutschland angewendet werden<br />
darf.<br />
Kategorie 2<br />
Dämmstoffe, die zusätzlich eine (deutsche)<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />
haben, in der immer eine regelmäßige<br />
Fremdüberwachung durch eine<br />
unabhängige, dritte Stelle vorgeschrieben<br />
wird. Hier wird statt auf den deklarierten<br />
Nennwert auf einen oberen Grenzwert<br />
l grenz der Wärmeleitfähigkeit abgestellt.<br />
Alle Messwerte der Wärmeleitfähigkeit in<br />
der Eigen- und Fremdüberwachung müssen<br />
unter diesem Grenzwert liegen (Grenzwertkonzept).<br />
Die regelmäßige Fremdüberwachung<br />
wird durch eine bauaufsichtlich<br />
anerkannte Stelle durchgeführt, die auch<br />
den einzuhaltenen Grenzwert festlegt. Der<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
berechnet sich aus dem Grenzwert, multipliziert<br />
mit einem Zuschlagsfaktor von<br />
1,05 (d.h., nur 5 % Zuschlag). Vorteil für<br />
den Hersteller ist der signifikant niedrigere<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit,<br />
der für sein so zugelassenes Produkt angesetzt<br />
werden darf.<br />
Praktisch alle in Deutschland in nennenswertem<br />
Umfang verkauften Dämmstoffe<br />
fallen in die Kategorie 2. Produkte mit einer<br />
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
erkennt man am aufgedruckten oder<br />
auf dem beigelegten Etikett angebrachten
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Überwachungszeichen (Ü-Zeichen) zusätzlich<br />
zum CE-Zeichen (Bild 5). Auf dem Etikett<br />
sind häufig sowohl der Nennwert (für<br />
den Handel in Europa) sowie der Grenzwert<br />
und/oder der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
nach Zulassung (für die<br />
Anwendung in Deutschland) angegeben.<br />
Wichtig für den Anwender ist, dass er für<br />
eine wärmeschutztechnische Berechnung<br />
immer vom Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
ausgeht.<br />
Für Produkte, die ausschließlich ein<br />
CE-Zeichen tragen, muss der auf dem<br />
Etikett deklarierte Nennwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
mit 1,2 multipliziert<br />
werden, um den Bemessungswert zu<br />
erhalten.<br />
Außerdem ist auf dem Etikett der Bezeichnungsschlüssel<br />
des Dämmstoffs angegeben,<br />
der die nach der Produktnorm deklarierten<br />
Eigenschaften in Kurzform enthält.<br />
Ebenfalls vermerkt ist der Anwendungstyp<br />
des Dämmstoffs nach DIN V 4108-10. Der<br />
Dämmstoff darf nur für diese Anwendungsfälle<br />
eingesetzt werden.<br />
3.5 Perimeterdämmung<br />
Als Perimeterdämmung bezeichnet man<br />
die außenseitige Wärmedämmung von<br />
erdberührten Bauteilen. Beispiele sind<br />
die Wärmedämmung von Kellerwänden<br />
und Kellerböden. Dabei wird der Wärmedämmstoff<br />
auf der Außenseite des Kellers<br />
außerhalb der Bauwerksabdichtung<br />
angebracht. Der Wärmedämmstoff ist bei<br />
der Perimeterdämmung ständig in Kontakt<br />
mit dem anstehenden Erdreich, mit<br />
Niederschlagswasser, dem Erddruck und<br />
bei manchen Anwendungsfällen auch mit<br />
dem Grundwasser. Deshalb werden an die<br />
Dämmstoffe für diese Anwendung hohe<br />
Anforderungen gestellt. Der Vorteil der Perimeterdämmung<br />
ist, dass Tauwasserausfall<br />
auf der Innenseite der Kellerwand und<br />
des Kellerbodens verhindert wird, die Bauwerksabdichtung<br />
mechanisch geschützt<br />
wird, Wärmebrücken vermieden und die<br />
Energieverluste gesenkt werden.<br />
Perimeterdämmungen sind unter bestimmten<br />
Randbedingungen genormte Ausführungen<br />
oder in allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen geregelt. Schaumglas<br />
(bis 12 m Tiefe) und XPS (bis 3,7 bzw. 7<br />
m Tiefe) dürfen nach Zulassung in ständig<br />
drückendem Wasser (Grundwasser) verwendet<br />
werden. Je nach Material muss der<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
für Perimeterdämmung korrigiert werden,<br />
um den Feuchteeinfluss zu berücksichtigen<br />
(bei Schaumglas nicht; bei XPS nur<br />
im Grundwasser; bei EPS und PUR immer,<br />
wobei EPS und PUR nicht im Grundwasser<br />
verlegt werden dürfen). Näheres regeln die<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen.<br />
Unter der tragenden Gründungsplatte dürfen<br />
nur spezielle Qualitäten von Schaumglas,<br />
XPS-Hartschaum und EPS-Hartschaum<br />
eingesetzt werden, die dafür bauaufsichtlich<br />
zugelassen sind (Zulassung<br />
vorlegen lassen). Vor dem Einbau neuer,<br />
noch nicht zugelassener Produkte ist von<br />
der Bauaufsicht eine Zustimmung im Einzelfall<br />
einzuholen. Unter Streifenfundamenten<br />
darf keine Dämmung angeordnet<br />
werden, da die Dämmstoffe dafür nicht<br />
ausreichend tragfähig sind.<br />
Die senkrechte Perimeterdämmung der<br />
erdberührten Außenwand und die waagerechte<br />
Perimeterdämmung unter einer lastabtragenden<br />
Bodenplatte/Sohlplatte können<br />
lückenlos ineinander übergehen, d.h.,<br />
das Prinzip „durchgehende Dämmebene“<br />
zur Verminderung von Wärmebrücken kann<br />
gut eingehalten werden. Die Wärmeverluste<br />
an so wärmetechnisch „lückenlosen“<br />
Anschlüssen sind deutlich geringer als<br />
bei perimetergedämmten Bodenplatten<br />
auf Streifenfundamenten, bei denen das<br />
Streifenfundament ja eine durchgehende<br />
Dämmhülle verhindert.<br />
3.6 Wärmedurchlasswiderstand von<br />
Luftschichten<br />
Nicht nur der Wärmedurchlasswiderstand<br />
von Materialschichten, sondern natürlich<br />
auch der von Lufträumen innerhalb eines<br />
Bauteils geht in den U-Wert mit ein. Tabellen<br />
und Formeln dazu finden sich in<br />
DIN EN ISO 6946. Die Norm unterscheidet<br />
Lufträume nach ihren Abmessungen<br />
in Luftschichten (deren Breite und Länge<br />
jeweils mehr als das 10fache der in<br />
Wärmestromrichtung gemessenen Dicke<br />
beträgt) und in Luftspalte (deren Breite<br />
oder Länge mit der Dicke vergleichbar ist).<br />
Schmale Luftspalte (Breite oder Länge<br />
deutlich kleiner als die Dicke) werden von<br />
DIN EN ISO 6946 nicht erfasst; hier seien<br />
die Berechnungsgleichungen in DIN EN<br />
ISO 10077-2 empfohlen. DIN EN ISO 6946<br />
unterscheidet Luftschichten (bis 300 mm<br />
Dicke) weiter nach der Art ihrer Belüftung<br />
nach den folgenden Kriterien:<br />
Bild 5: Beispiel eines Etiketts eines EPS-Dämmstoffs für die Anwendung als Kerndämmung (Anwendungstyp<br />
WZ) einer fiktiven Firma „Super Dämmung“ mit Überwachung durch das FIW München<br />
3.6.1 Ruhende Luftschicht, z.B. Fingerspalt<br />
in zweischaligem Mauerwerk mit<br />
Kerndämmung<br />
Eine ruhende Luftschicht ist von der Umgebung<br />
so abgeschlossen, dass der Querschnitt<br />
eventuell vorhandener Öffnungen<br />
0,5 cm² pro Meter Länge nicht überschreitet<br />
und kein Luftstrom durch die Schicht<br />
10
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
möglich ist. Einzelne unvermörtelte Stoßfugen<br />
als Entwässerungsöffnungen in Vormauerschalen<br />
zählen nicht als Öffnungen.<br />
Sind sie die einzigen Öffnungen in der<br />
Vormauerschale, gilt die Luftschicht dahinter<br />
als ruhend. Der Fingerspalt bei der<br />
Kerndämmung ist üblicherweise als ruhende<br />
Luftschicht ausgebildet und trägt<br />
einen Wärmedurchlasswiderstand von<br />
R = 0,15 m²·K/W (bei 10 mm Dicke) zum<br />
U-Wert der kerngedämmten Wand bei.<br />
Der Wärmedurchlasswiderstand ruhender<br />
Luftschichten ist je nach Dicke, Neigung<br />
und Wärmestromrichtung unterschiedlich.<br />
Neigungen von über 60° gegenüber<br />
der Waagerechten zählen als senkrechte,<br />
geringere Neigungen als waagerechte<br />
Luftschicht. Die in der Norm tabellierten<br />
Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
von Luftschichten berücksichtigen neben<br />
dem Wärmetransport in der stehenden<br />
Luft selbst auch den Wärmetransport<br />
durch Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung)<br />
und durch Luftbewegung (Konvektion) innerhalb<br />
des Hohlraums. Der Wärmedurchlasswiderstand<br />
einer ruhenden Luftschicht<br />
geht analog zum Wärmedurchlasswiderstand<br />
von Feststoffschichten in die Aufsummation<br />
aller Wärmedurchlass- und<br />
Wärmeübergangswiderstände zum Wärmedurchgangswiderstand<br />
ein.<br />
Wenn in einem Berechnungsprogramm<br />
für den U-Wert nur die Wärmeleitfähigkeit<br />
der Schichten eingegeben werden kann,<br />
kann diese „rückwärts“ als Quotient aus<br />
ihrer Dicke d und ihrem Wärmedurchlasswiderstand<br />
R berechnet werden. Bereits<br />
ausgerechnete Werte sind in Tafel 4 mit<br />
angegeben:<br />
l eq = d R<br />
[W/m·K]<br />
3.6.2 Schwach belüftete Luftschicht<br />
Schwach belüftete Luftschichten haben<br />
Öffnungen zwischen 0,5 und 1,5 cm² je<br />
Meter Länge. Der Wärmedurchlasswiderstand<br />
wird als halb so groß (bzw. die<br />
äquivalente Wärmeleitfähigkeit als doppelt<br />
so hoch) angesetzt wie bei einer gleich dicken,<br />
ruhenden Luftschicht nach Tafel 4.<br />
Schwach belüftete Luftschichten treten bei<br />
den in Deutschland üblichen Bauweisen<br />
nur selten auf.<br />
Tafel 4: Bemessungswerte des Wärmedurchlasswiderstands R und der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit l eq von<br />
ruhenden Luftschichten nach DIN EN ISO 6946, für angrenzende Oberflächen aus üblichen Baustoffen (Emissionskoeffizienten<br />
= 0,9 beider angrenzenden Oberflächen)<br />
Dicke der Luftschicht<br />
[mm]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
Richtung des Wärmestroms<br />
aufwärts horizontal abwärts<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
0 0,00 – 0,00 – 0,00 –<br />
5 0,11 0,045 0,11 0,045 0,11 0,045<br />
7 0,13 0,054 0,13 0,054 0,13 0,054<br />
10 0,15 0,067 0,15 0,067 0,15 0,067<br />
15 0,16 0,094 0,17 0,082 0,17 0,082<br />
25 0,16 0,16 0,18 0,14 0,19 0,13<br />
50 0,16 0,31 0,18 0,28 0,21 0,24<br />
100 0,16 0,63 0,18 0,56 0,22 0,45<br />
300 0,16 1,88 0,18 1,67 0,23 1,30<br />
Für Luftschichtdicken zwischen den angegebenen Werten darf linear interpoliert werden.<br />
3.6.3 Stark belüftete Luftschicht, z.B. in<br />
zweischaligen Wänden mit Wärmedämmung,<br />
Luftschicht hinter einer vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassade<br />
Wenn der Querschnitt der Öffnungen<br />
1,5 cm² je Meter Länge überschreitet,<br />
gelten Luftschichten als stark belüftet.<br />
Beispiele hierfür sind Luftschichten hinter<br />
VHF, Luftschichten in zweischaligen<br />
Wänden mit Wärmedämmung oder Hinterlüftungsebenen<br />
im Dach. Solche Luftschichten<br />
sowie alle Bauteilschichten, die<br />
außerhalb dieser Schicht angeordnet sind,<br />
werden bei der Berechnung des U-Werts<br />
nicht weiter berücksichtigt. Stattdessen<br />
wird für den äußeren Wärmeübergangswiderstand<br />
– an der Innenseite der Hinterlüftungsebene<br />
– der Wert für ruhende Luft<br />
verwendet, also der Wert des raumseitigen<br />
Wärmeübergangswiderstands (Tafel 5).<br />
Tafel 5: Thermisch wirksame Schichten und Wärmeübergangswiderstände verschiedener Außenwandkonstruktionen<br />
Bauteil Systemskizze Thermisch<br />
wirksame<br />
Schichten<br />
Wärmeübergangswiderstand<br />
außen<br />
R se<br />
innen<br />
R si<br />
Luftschicht<br />
KS-Thermohaut<br />
(KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämm-<br />
Verbundsystem) 0,04 0,13 –<br />
Zweischalige<br />
KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
nach DIN 1053-1 0,04 0,13 ruhend<br />
Hinterlüftete<br />
KS-Außenwand<br />
nach DIN 18516-1<br />
0,13 0,13 stark belüftet<br />
Zweischalige<br />
KS-Außenwand mit<br />
Hinterlüftung nach<br />
DIN 1053-1 0,13 0,13 stark belüftet<br />
11
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
3.7 Wärmeübergangswiderstände<br />
Für die Wärmeübergangswiderstände an<br />
der inneren (R si ) und äußeren (R se ) Bauteiloberfläche<br />
bei der U-Wert-Berechnung<br />
werden die tabellierten Bemessungswerte<br />
aus DIN EN ISO 6946 verwendet. Dabei<br />
wird nach der Richtung des Wärmestroms<br />
unterschieden. Geneigte Bauteile und<br />
Dächer mit einer Neigung kleiner als 60°<br />
gegenüber der Waagerechten werden wie<br />
waagerechte Bauteile behandelt, bei Neigungen<br />
von 60° oder mehr wie senkrechte<br />
Bauteile. Tafel 6 sowie Bild 6 zeigen die Zuordnung<br />
der jeweils zu verwendenden Werte<br />
für einzelne Bauteile abhängig von der baulichen<br />
Situation für den Winterfall (Wärmestromrichtung<br />
von innen nach außen).<br />
Für Bauteile im Inneren des Gebäudes,<br />
die Teil der thermischen Gebäudehülle<br />
sind, wird auf beiden Seiten der gleiche<br />
Wärmeübergangswiderstand R si angesetzt.<br />
Für Flächen gegen Erdreich und andere Flächen<br />
mit direktem Kontakt zu Feststoffen<br />
beträgt der Wärmeübergangswiderstand<br />
0 (Null). Für wechselnde Wärmestromrichtungen<br />
(z.B. bei einer dynamischen<br />
Gebäudesimulation für den Sommerfall)<br />
oder für den U-Wert von Bauteilen, deren<br />
Einbaulage nicht vorab bekannt ist, wird<br />
empfohlen, die Werte wie für senkrechte<br />
Wände zu verwenden. Für die Überprüfung<br />
eines Bauteils auf Kondensat- oder<br />
Tauwasserausfall nach DIN 4108-3 (klimabedingter<br />
Feuchteschutz) bzw. DIN 4108-2<br />
Abschnitt 6 (Wärmebrücken) gelten jeweils<br />
die dort angegebenen Wärmeübergangswiderstände.<br />
Zum direkten Vergleich der<br />
Dämmleistung von Bauteilen in verschiedenen<br />
Einbausituationen empfiehlt es<br />
sich, statt des U-Werts den Wärmedurchlasswiderstand<br />
der Bauteile zu verwenden,<br />
da er unabhängig von den je nach Einbausituation<br />
unterschiedlichen Wärmeübergangswiderständen<br />
ist.<br />
3.8 U-Wert von Bauteilen aus homogenen<br />
und inhomogenen Schichten<br />
Besteht das Bauteil aus homogenen und<br />
inhomogenen Schichten, bzw. hat es unterschiedliche<br />
nebeneinanderliegende<br />
Bereiche (z.B. Sparren und Gefach bei<br />
Holzdächern; Betonstütze in einer Mauerwerkswand),<br />
muss man zur Berechnung<br />
des U-Wertes ein anderes Verfahren anwenden,<br />
das so genannte „vereinfachte<br />
Verfahren“ nach DIN EN ISO 6946. Die<br />
früher übliche, flächenanteilige Mittelung<br />
„normal“ berechneter U-Werte nebeneinander<br />
liegender Bereiche ist nicht mehr<br />
zulässig und stellt einen Planungsfehler<br />
dar, weil diese Vorgehensweise zu niedrige<br />
und damit zu günstige U-Werte ergibt. Die<br />
Berechnung des U-Werts eines zusammengesetzten<br />
Bauteils bzw. eines Bauteils aus<br />
homogenen und inhomogenen Schichten<br />
erfolgt sinnvollerweise mit einem Berechnungsprogramm<br />
[5].<br />
Das Verfahren der DIN EN ISO 6946 ist<br />
vereinfacht im Vergleich zu genauen, zweioder<br />
dreidimensionalen numerischen Computerverfahren,<br />
die ansonsten zur Berechnung<br />
des U-Werts eines solchen Bauteils<br />
verwendet werden müssten. Nicht anwend-<br />
Tafel 6: Bemessungswerte der Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung des U-Werts nach DIN EN ISO 6946 für verschiedene Bauteile, für den Winterfall<br />
(Wärmestromrichtung von innen nach außen)<br />
Zeile Bauteil Wärmeübergangswiderstand<br />
innen R si<br />
[m²·K/W]<br />
außen R se<br />
[m²·K/W]<br />
1 Außenwände (ausgenommen Außenwände aus Zeile 2); nicht hinterlüftete geneigte Dächer mit Neigung $ 60° 0,13 0,04<br />
2<br />
3<br />
Außenwände mit einer hinterlüfteten Bekleidung, Abseitenwände zum ungedämmten Dachraum; hinterlüftete<br />
geneigte Dächer mit Neigung $ 60°<br />
Wohnungstrennwände, Treppenhauswände, Wände zwischen unabhängigen Räumen, Trennwände zu dauernd<br />
unbeheizten Räumen, Abseitenwände zu gedämmten Dachräumen<br />
0,13 0,13<br />
0,13 0,13<br />
4 Außenwände, die an das Erdreich grenzen 0,13 0<br />
5<br />
Decken oder geneigte Dächer mit einer Neigung < 60°, die Aufenthaltsräume gegen Außenluft abgrenzen;<br />
unbelüftete Flachdächer<br />
0,10 0,04<br />
6 Decken unter Spitzböden und nicht ausgebauten Dachräumen; Decken unter belüfteten Räumen 0,10 0,10<br />
7<br />
Wohnungstrenndecken und Decken zwischen unabhängigen Räumen<br />
Wärmestromrichtung nach oben<br />
Wärmestromrichtung nach unten<br />
0,10<br />
0,17<br />
0,10<br />
0,17<br />
8 Kellerdecken 0,17 0,17<br />
9 Decken, die Räume nach unten gegen Außenluft abgrenzen 0,17 0,04<br />
10 An das Erdreich grenzender unterer Abschluss eines Aufenthaltsraums 0,17 0<br />
Für die Überprüfung eines Bauteils hinsichtlich Kondensat- oder Tauwasserausfall nach DIN 4108-3 (klimabedingter Feuchteschutz) bzw. DIN 4108-2 Abschnitt 6<br />
(Wärmebrücken) gelten jeweils die dort angegebenen Wärmeübergangswiderstände.<br />
Für Bauteile mit wechselnder Wärmestromrichtung (z.B. bei einer dynamischen Gebäudesimulation für den Sommerfall) oder für Bauteile, deren Einbaulage nicht<br />
vorab bekannt ist, wird empfohlen, die Wärmeübergangswiderstände wie für Wände zu verwenden.<br />
12
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
> 30<br />
0,13<br />
2<br />
0,13<br />
2<br />
0,13 0,13<br />
4<br />
0,00 0,13<br />
< 30<br />
0,10<br />
6<br />
0,10<br />
0,13<br />
0,17 0,10<br />
8 7<br />
0,17 0,10<br />
0,13<br />
0,17<br />
10<br />
0,00<br />
3<br />
1<br />
0,04<br />
5<br />
0,10<br />
0,13 0,13<br />
0,17<br />
9<br />
0,04<br />
0,04<br />
1<br />
0,04<br />
meist in unterschiedlichen Bauteilsituationen<br />
zum Tragen. Ist die Gesamtkorrektur<br />
für alle drei Aspekte zusammen geringer<br />
als 3 % des U-Wertes im ungestörten<br />
Bereich, so braucht nicht korrigiert zu<br />
werden.<br />
U c = U + ∆U g + ∆U f + ∆U r<br />
[W/(m 2·K)]<br />
Die Korrektur für Luftspalte in der Dämmebene<br />
kommt nicht zum Tragen, wenn keine<br />
oder nur kleine, vereinzelte Luftspalte<br />
zwischen den Dämmplatten oder zwischen<br />
den Dämmplatten und den angrenzenden<br />
Baustoffen vorhanden sind. Dies ist u.a.<br />
dann anzunehmen, wenn<br />
a) einlagig verlegte Dämmplatten mit<br />
Stufenfalzen oder Nut-und-Feder-Verbindungen<br />
oder abgedichteten Fugen<br />
versehen sind, oder wenn<br />
b) einlagig verlegte Dämmplatten mit<br />
stumpfen Stößen so verlegt sind, dass<br />
nur Spalte von weniger als 5 mm Breite<br />
zwischen den Dämmplatten auftreten<br />
(oder eventuell auftretende, breitere<br />
Spalte mit Dämmstoff verfüllt werden),<br />
oder wenn<br />
Bild 6: Bemessungswerte der Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung des U-Werts nach DIN EN ISO<br />
6946 für verschiedene Bauteile, für den Winterfall (Wärmestromrichtung von innen nach außen). Die Zahlen in<br />
den Kästchen verweisen auf die Zeilennummern aus Tafel 6.<br />
c) die Dämmung mehrlagig mit versetzten<br />
Fugen verlegt ist,<br />
bar ist das vereinfachte Verfahren, wenn<br />
die Dämmschichten eine Wärmebrücke<br />
aus Metall enthalten oder nebeneinander<br />
liegende Bereiche sehr unterschiedliche<br />
Wärmeleitfähigkeiten besitzen. Genauere<br />
Werte des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
erhält man durch Berechnungen mit numerischen<br />
Verfahren nach DIN EN ISO 10211.<br />
Solche computergestützten Berechnungen<br />
sind auch zur Ermittlung der Oberflächentemperaturen<br />
an Wärmebrücken und somit<br />
zur Bewertung des Kondensatrisikos<br />
erforderlich.<br />
3.9 U-Wert-Korrekturen<br />
3.9.1 Vorsprünge<br />
Die bauaufsichtlich eingeführte Norm DIN<br />
EN ISO 6946 enthält weitergehende Festlegungen<br />
zur Behandlung von Vorsprüngen<br />
in Bauteilen. Vorsprünge, z.B. an Pfeilern,<br />
in ansonsten ebenen Oberflächen, sind<br />
bei der Berechnung des Wärmedurchgangswiderstands<br />
zu vernachlässigen,<br />
wenn sie aus einem Material mit einer<br />
Wärmeleitfähigkeit von höchstens 2,5<br />
W/(m·K) bestehen. Wenn der Vorsprung<br />
aus Material mit einer Wärmeleitfähigkeit<br />
größer als 2,5 W/(m·K) besteht und nicht<br />
wärmegedämmt ist, wird der Vorsprung<br />
übermessen und an der betroffenen Fläche<br />
der Wärmeübergangswiderstand mit<br />
dem Verhältnis aus Projektionsfläche und<br />
abgewickelter Oberfläche des herausstehenden<br />
Teils multipliziert.<br />
3.9.2 Luftspalte in der Dämmebene;<br />
Umkehrdächer<br />
Der berechnete Wärmedurchgangskoeffizient<br />
U ist entsprechend der nachfolgenden<br />
Formel aus DIN EN ISO 6946 zu<br />
erhöhen, um die Einflüsse von Luftspalten<br />
in der Dämmebene (Index g für gaps), mechanischen<br />
Befestigungselementen (Index<br />
f für fasteners) und Unterlaufen von<br />
Umkehrdämmungen durch Regen (Index r<br />
für rain). Für die Berechung des Energiebedarfs<br />
wird der U-Wert U c inklusive der<br />
Korrekturen verwendet. Die Korrekturen<br />
treten in der Regel nicht gleichzeitig für<br />
dasselbe Bauteil auf, sondern kommen<br />
und in allen Fällen die Dämmung guten<br />
Kontakt zum Bauwerk aufweist. Nachdem<br />
im Planungszustand davon auszugehen ist,<br />
dass die spätere Ausführung fachgerecht<br />
erfolgt, und bei fachgerechter Ausführung<br />
von Dämmarbeiten üblicherweise die vorgenannten<br />
Bedingungen eingehalten werden,<br />
wird eine Korrektur für Luftspalte innerhalb<br />
der Dämmebene üblicherweise nur<br />
bei ausgeführten Bauten vorgenommen,<br />
bei denen z.B. die handwerkliche Ausführung<br />
nicht fachgerecht erfolgte.<br />
Die Korrektur für das Unterlaufen der Umkehrdämmung<br />
durch Regen erfolgt nur<br />
dann, wenn der Effekt nicht schon im Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit des<br />
Dämmstoffs enthalten ist, und nur, wenn<br />
das Gebäude beheizt wird, nicht jedoch<br />
im Kühlfall. Abweichend vom Korrekturverfahren<br />
der DIN EN ISO 6946 erfolgt<br />
in Deutschland die Bestimmung des Bemessungswerts<br />
des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
für Umkehrdächer nach den<br />
Festlegungen in den technischen Spezifikationen<br />
des betreffenden Dämmstoffs,<br />
z.B. in seiner allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassung, bzw. nach DIN 4108-2<br />
Abschnitt 5.3.3.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
4. HYGIENISCHER MINDESTWÄRMESCHUTZ<br />
Generell sind Gebäude so zu planen und<br />
zu bauen, dass ein ausreichender Mindestwärmeschutz<br />
flächiger Bauteile und an<br />
Wärmebrücken gegeben ist. Die einzuhaltenden<br />
Anforderungen sind in der bauaufsichtlich<br />
eingeführten DIN 4108-2 fixiert.<br />
Der bauliche Mindestwärmeschutz soll die<br />
Gesundheit der Bewohner bzw. Gebäudenutzer<br />
durch ein hygienisches Raumklima<br />
schützen und die Baukonstruktion vor<br />
Feuchteschäden bewahren. Dafür ist eine<br />
ausreichende Beheizung und ein hygienisch<br />
definierter Mindestluftwechsel zum<br />
Abtransport der im Innenraum freigesetzten<br />
Feuchte sicherzustellen. Angesichts<br />
heutiger Ansprüche an Wohnkomfort,<br />
Hygiene, Schimmelfreiheit und Energieeinsparung<br />
ist aber ein deutlich besserer<br />
baulicher Wärmeschutz anzustreben. Dieser<br />
wird bei funktionsgetrennter Bauweise<br />
durch dickere Dämmschichten erreicht.<br />
4.1 Vermeiden von Schimmelpilzwachstum<br />
Zur Vermeidung von Schimmelpilzwachstum<br />
auf Innenoberflächen von Bauteilen<br />
ist es vor allem wichtig, dass die Kondensatfreiheit<br />
der Konstruktion gegeben ist<br />
und kritische Oberflächenfeuchten vermieden<br />
werden. Schon ab einer relativen<br />
Wassergehalt der Luft [g/m 3 ]<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Luftfeuchte von 80 % in der Luftschicht unmittelbar<br />
an der Bauteiloberfläche kann es<br />
zur Kondensation von Wasser in den feinen<br />
Kapillaren des Baustoffs kommen. Diese<br />
Kapillarkondensation liefert bereits eine<br />
für Schimmelpilzwachstum ausreichende<br />
Menge Feuchtigkeit. Ausgehend von vereinfachenden<br />
bauphysikalischen Modellbetrachtungen<br />
kann Schimmelpilzwachstum<br />
bereits auftreten, wenn an mindestens<br />
fünf aufeinander folgenden Tagen die relative<br />
Luftfeuchte an der Bauteiloberfläche<br />
einen Wert von mehr als 80 % aufweist<br />
und dieser Zustand mindestens 12 Stunden<br />
am Tag gegeben ist.<br />
Bei höheren Luftfeuchten sind kürzere<br />
Zeiträume ausreichend. Das Vorliegen von<br />
flüssigem Wasser auf der Bauteiloberfläche<br />
ist nicht erforderlich. Schimmel benötigt<br />
für sein Wachstum einen Nährboden,<br />
das so genannte Substrat, mit passendem<br />
pH-Wert, moderate Temperaturen und genügend<br />
Feuchte, wobei sich die genauen<br />
Wachstumsgrenzen bei den Schimmelarten<br />
etwas unterscheiden. Da eine geeignete<br />
Temperatur und ein passendes<br />
Substrat in der Regel in beheizten Gebäuden<br />
immer vorhanden sind, bleibt als<br />
Maßnahme zur Schimmelvermeidung nur<br />
die Vermeidung von (Oberflächen-)Feuchte<br />
und Kapillarkondensation (Bild 7).<br />
Wassergehalt der Luft bei unterschiedlichen relativen Luftfeuchten und Temperaturen<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 100 %<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 80 %<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 50 %<br />
0<br />
-10 -5 0 5 10 15 20 25 30<br />
Temperatur [ C]<br />
4.2 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile<br />
bei normal beheizten Gebäuden<br />
DIN 4108-2 fordert die in Tafel 7 angegebenen<br />
Mindest-Wärmedurchlasswiderstände<br />
für wärmeübertragende flächige<br />
Massivbauteile mit einer flächenbezogenen<br />
Gesamtmasse von $ 100 kg/m²,<br />
zusammen mit einer ausreichenden Beheizung<br />
und Belüftung des Gebäudes bzw.<br />
der Bauteile.<br />
Einige der weiteren Festlegungen der DIN<br />
4108-2 zum einzuhaltenden Mindestwärmeschutz<br />
der Wärme übertragenden Bauteile<br />
sind:<br />
● Der Mindestwärmeschutz muss überall<br />
eingehalten werden. Das gilt besonders<br />
auch für wärmeschutztechnisch<br />
geschwächte Querschnitte wie Heizkörpernischen<br />
und Fensterstürze.<br />
● Leichte Bauteile müssen einen erhöhten<br />
Wärmeschutz aufweisen. Aufgrund<br />
ihrer geringen Masse können sie im<br />
Sommer nur wenig Speichermasse<br />
zur Verfügung stellen, um rasch ansteigende<br />
Innenraumtemperaturen in<br />
ihren Spitzenwerten zu dämpfen. Aus<br />
diesem Grund muss der Wärmeeintrag<br />
durch diese Bauteile stärker reduziert<br />
werden als bei speicherfähigeren<br />
Bauteilen. Als Unterscheidungskriterium<br />
zwischen leichten und schweren<br />
Bauteilen wird eine flächenbezogene<br />
Masse von 100 kg/m² herangezogen.<br />
Der Mindestwert des Wärmedurchlasswiderstands<br />
leichter Bauteile muss R<br />
$ 1,75 m²·K/W betragen. Bei Rahmenund<br />
Skelettbauten gilt dieser Wert nur<br />
für den Bereich der Gefache, jedoch<br />
muss das gesamte Bauteil zusätzlich<br />
einen mittleren Wärmedurchlasswiderstand<br />
von 1,0 m²·K/W einhalten.<br />
● Die tabellierte Mindestanforderung für<br />
den unteren Gebäudeabschluss gilt<br />
nur für die äußeren 5 m der Bodenplatte,<br />
da sich weiter innen ein so genannter<br />
Wärmesee unter dem Gebäude<br />
ausbildet und der Wärmeverlust über<br />
das Erdreich an die Außenluft auch bei<br />
einem ungedämmten Mittelbereich der<br />
Bodenplatte gering ist. Trotzdem wird<br />
bei normal beheizten Gebäuden häufig<br />
die gesamte Bodenplatte durchgehend<br />
gedämmt, weil die Verlegung einfacher<br />
ist.<br />
Bild 7: Zusammenhang zwischen Lufttemperatur, relativer Luftfeuchte (r.F.) und absoluter Luftfeuchte (Wassergehalt<br />
der Luft in g Wasser pro m³ Luft). Blaue Pfeile: bei Abkühlung von Luft mit 20 °C und 50 % r.F. auf<br />
12,6 °C (z.B. an der Wandoberfläche) steigt die relative Luftfeuchte auf 80 %.<br />
14
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 7: Mindestwerte der Wärmedurchlasswiderstände von Bauteilen, aus DIN 4108-2<br />
Zeile Bauteile Wärmedurchlasswiderstand<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
1 Außenwände, Wände von Aufenthaltsräumen gegen Bodenräume, Durchfahrten, offene Hausflure, Garagen,<br />
Erdreich<br />
2 Wände zwischen fremd genutzten Räumen, Wohnungstrennwände 0,07<br />
3<br />
zu Treppenräumen mit wesentlich niedrigeren Innentemperaturen<br />
(z. B. indirekt beheizte Treppenräume), Innentemperatur<br />
u 10° C, aber Treppenraum mindestens frostfrei<br />
Treppenraumwände<br />
4 zu Treppenräumen mit Innentemperaturen u 1 > 10° C ( z. B. in<br />
Verwaltungsgebäuden, Geschäftshäusern, Unterrichtsgebäuden,<br />
Hotels, Gaststätten und Wohngebäuden)<br />
5 Wohnungstrenndecken, Decken zwischen allgemein<br />
fremden Arbeitsräumen, Decken unter Räumen<br />
0,35<br />
6<br />
zwischen gedämmten Dachschrägen und Abseitenwänden<br />
bei ausgebauten Dachräumen in zentral geheizten Bürogebäuden 0,17<br />
7 Unterer Abschluss nicht unterkellerter Aufenthaltsräume<br />
Unmittelbar an das Erdreich bis zu einer Raumtiefe von 5 m<br />
8 Über einen nicht belüfteten Hohlraum an das Erdreich<br />
grenzend<br />
9 Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen, Decken unter bekriechbaren oder noch niedrigeren Räumen,<br />
Decken unter belüfteten Räumen zwischen Dachschrägen und Abseitenwänden bei ausgebauten Dachräumen,<br />
wärmegedämmte Dachschrägen<br />
10 Kellerdecken, Decken gegen abgeschlossene, unbeheizte Hausflure u.ä.<br />
11<br />
11.1<br />
Nach unten, gegen Garagen (auch beheizte), Durchfahrten (auch<br />
verschließbare) und belüftete Kriechkeller 1)<br />
11.2 Decken (auch Dächer), die Aufenthaltsräume Nach oben, z. B. Dächer nach DIN 18530, Dächer und Decken<br />
gegen die Außenluft abgrenzen<br />
unter Terrassen, Umkehrdächer.<br />
Für Umkehrdächer ist der Wärmedurchgangskoeffizient U nach<br />
der abZ des Dämmstoffs bzw. nach DIN 4108-2 zu korrigieren.<br />
1)<br />
erhöhter Wärmedurchlasswiderstand wegen Fußkälte<br />
1,2<br />
0,25<br />
0,07<br />
0,90<br />
1,75<br />
1,2<br />
4.3 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile<br />
bei niedrig beheizten Gebäuden<br />
Für Gebäude mit Innentemperatur kleiner<br />
als 19 °C, aber mindestens 12 °C gelten<br />
ebenfalls die Anforderungen aus DIN<br />
4108-2 Tabelle 1 (siehe Tafel 7), also die<br />
gleichen Anforderungen wie für normal beheizte<br />
Gebäude. Hiervon ausgenommen<br />
sind die Außenwände von Aufenthaltsräumen<br />
(Bauteile nach Zeile 1), für die in niedrig<br />
beheizten Gebäuden ein Mindest-Wärmedurchlasswiderstand<br />
von 0,55 m²·K/W<br />
ausreichend ist. Die Anforderungen an den<br />
sommerlichen Wärmeschutz sollen sinngemäß<br />
angewendet werden.<br />
Bei großen, niedrig beheizten Gebäuden<br />
wie z.B. Industrie- und Lagerhallen ist<br />
es häufig ausreichend und genügt den<br />
Mindestanforderungen an den baulichen<br />
Wärmeschutz, wenn nur die äußeren 5 m<br />
der Bodenplatte wärmegedämmt sind. Der<br />
Wärmeverlust über das Erdreich an die<br />
Außenluft ist gering, auch bei einem ungedämmten<br />
Mittelbereich der Bodenplatte.<br />
Bild 8: Vollbiologisches Klärwerk in Frankfurt am Main als Beispiel für ein niedrig beheiztes Gebäude<br />
15
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
5. WÄRMESCHUTZ UND SCHIMMEL-<br />
VERMEIDUNG BEI WÄRMEBRÜCKEN<br />
Wärmebrücken sind Stellen in der Umhüllung<br />
eines Gebäudes, an denen es zu<br />
einem örtlich erhöhten Wärmedurchgang<br />
durch die Konstruktion kommt. Daraus<br />
resultieren örtliche Unterschiede in der<br />
Temperatur der Innen- und der Außenoberflächen<br />
der Konstruktion. Im Winter<br />
kommt es an Wärmebrücken zu einem<br />
erhöhten Wärmeverlust. Zusätzlich kann<br />
es zu deutlich verringerten Innenoberflächentemperaturen<br />
kommen, und in der<br />
Folge zu Kondensatanfall und Schimmelbildung.<br />
Deshalb sind Wärmebrücken aus<br />
energetischer Sicht, vor allem aber aus<br />
Bauqualitäts- und Hygienegesichtspunkten<br />
zu vermeiden oder möglichst in ihrem<br />
Einfluss zu begrenzen. Mit steigendem<br />
Dämmstandard kommt den Wärmebrücken<br />
im Planungsprozess und bei der Bewertung<br />
eines Gebäudes eine zunehmende Bedeutung<br />
zu. Die Hinweise zur Vermeidung von<br />
Schimmelpilzwachstum gelten in gleicher<br />
Weise für Wärmebrücken.<br />
Wärmebrücken können sehr unterschiedliche<br />
Ursachen haben, die auch in Kombination<br />
miteinander auftreten können:<br />
● Stoffbedingte Wärmebrücken ergeben<br />
sich aus einem Wechsel der Baustoffe<br />
nebeneinander liegender Bereiche,<br />
z.B. Betonpfeiler in einer Mauerwerkswand.<br />
● Geometriebedingte Wärmebrücken<br />
finden sich beispielsweise an jeder<br />
Gebäudekante und Fensterleibung.<br />
● Eine Wärmebrückenwirkung ist durch<br />
Einbauteile gegeben (Rollladenkästen,<br />
Fassadendübel).<br />
Oft findet sich auch eine Kombination<br />
mehrerer Ursachen (Traufanschluss,<br />
Deckeneinbindung). Üblich ist deswegen<br />
die Unterteilung entsprechend ihrer Geometrie<br />
in punkt-, linien- und flächenförmige<br />
Wärmebrücken.<br />
Zur Vermeidung von Wärmebrücken gilt<br />
generell die Empfehlung, die dämmende<br />
Schicht so vollständig und lückenlos wie<br />
möglich um das beheizte Gebäudevolumen<br />
zu legen. Die dämmenden Schichten<br />
benachbarter Bauteile sollten lückenlos<br />
und ohne Dickenverminderung ineinander<br />
übergehen. Das Konstruktionsprinzip<br />
der durchgehenden Dämmebene kann<br />
bei Neubauten und vorausschauender<br />
Planung gut eingehalten werden. Bei der<br />
Bestandssanierung ist dies häufig nur<br />
mit erhöhtem Aufwand oder mitunter gar<br />
nicht mehr nachträglich möglich. Hier<br />
sind entsprechend angepasste Lösungen<br />
erforderlich.<br />
5.1 Energetische Charakterisierung von<br />
Wärmebrücken<br />
In energetischer Hinsicht werden linienförmige<br />
Wärmebrücken durch den linearen<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
( -Wert) charakterisiert (früher: Wärmebrückenverlustkoeffizient).<br />
Er gibt<br />
den Wärmedurchgang pro Meter Länge<br />
der Wärmebrücke und pro Kelvin Temperaturdifferenz<br />
an, der zusätzlich zum<br />
Wärmedurchgang durch die benachbarten<br />
flächigen Bauteile auftritt. Der<br />
-Wert ist das längenbezogene Pendant<br />
zum U-Wert für flächige Bauteile. Für punktförmige<br />
Wärmebrücken wird der -Wert<br />
verwendet.<br />
Mit zunehmender Wärmedämmung<br />
müssen auch die Bauteilanschlüsse<br />
wärmetechnisch verbessert werden.<br />
wird bestimmt, indem der gesamte stationäre<br />
Wärmedurchgang durch den Bereich<br />
der Wärmebrücke zweidimensional<br />
mit numerischen Methoden berechnet und<br />
durch die angesetzte Temperaturdifferenz<br />
geteilt wird. Vom Ergebnis zieht man den<br />
Wärmedurchgang ab, der sich aus Fläche<br />
(Außenmaß) mal U-Wert der beiden angrenzenden<br />
flächigen Bauteile pro Grad Temperaturunterschied<br />
ergibt (Bild 9).<br />
U 1<br />
U 1<br />
a i<br />
<br />
U 2<br />
<br />
U 2<br />
A 2<br />
a<br />
A 2<br />
L =<br />
Q<br />
a<br />
L =<br />
Q = L - U 1 · A 1 - U 2 · A 2<br />
<br />
A 1<br />
a<br />
A 1<br />
= L - U 1 · A 1 - U 2 · A 2<br />
L: Thermischer Leitwert<br />
U: U-Wert<br />
A: Fläche<br />
Q: Wärmestrom<br />
D = Dq: Lufttemperaturdifferenz zwischen<br />
außen und innen<br />
Bild 9: Skizze zur Berechnung des längenbezogenen<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten <br />
i<br />
Längenbezogene Wärmebrücken treten an<br />
den Anschlussstellen zwischen benachbarten<br />
Bauteilen auf. Je nach Bauweise<br />
können sie sich deutlich bemerkbar machen,<br />
vor allem wenn auf die Vermeidung<br />
von Wärmebrücken nicht besonders geachtet<br />
wird. Die Bilder 10 und 11 vergleichen<br />
den Wärmedurchgang im Bereich<br />
einer einbindenden Decke zwischen der<br />
KS-Funktionswand mit Wärmedämmverbundsystem<br />
und einer monolithischen<br />
Bauweise. Deutlich erkennbar ist die Verringerung<br />
der Wärmebrückenwirkung bei<br />
der KS-Funktionswand.<br />
5.2 Verminderung des Wärmebrückenverlusts<br />
nach DIN 4108 Beiblatt 2<br />
Im Gegensatz zu flächigen Bauteilen werden<br />
an Wärmebrücken keine allgemeingültigen<br />
energetischen Mindestanforderungen<br />
gestellt. So gibt es auch keine<br />
verbindlichen Höchstgrenzen für -Werte.<br />
Dennoch ergeben sich in der Regel „freiwillige<br />
eingegangene Mindestanforderungen“<br />
daraus, dass im EnEV-Nachweis und/oder<br />
in der Baubeschreibung bestätigt wird, die<br />
relevanten Wärmebrücken würden dem<br />
„Wärmebrückenbeiblatt“ DIN 4108 Beiblatt<br />
2 entsprechen. Dieses nicht-normative<br />
Beiblatt gibt in Prinzipskizzen Planungsund<br />
Ausführungsempfehlungen, wie der<br />
Einfluss von Wärmebrücken energetisch<br />
und thermisch vermindert werden kann.<br />
Bezieht sich der Planer im EnEV-Nachweis<br />
oder in der Baubeschreibung darauf, wird<br />
das dort definierte Niveau der Wärmebrückenverminderung<br />
verbindlich. Hintergrund<br />
für das Erstellen des Beiblatts war, dass<br />
der Wärmeschutz in der Fläche ausreichend<br />
gut funktioniert, aber bei Wärmebrücken<br />
Wissens- oder Aufmerksamkeitslücken<br />
bestehen.<br />
Generell muss ein Planer gemäß EnEV<br />
den Einfluss konstruktiver Wärmebrücken<br />
auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach<br />
den Regeln der Technik und den im jeweiligen<br />
Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren<br />
Maßnahmen so gering wie möglich halten.<br />
Den zusätzlichen Wärmedurchgang durch<br />
alle relevanten Wärmebrücken eines Gebäudes<br />
(∆U WB ) kann er im EnEV-Nachweis<br />
wahlweise detailliert oder pauschalisiert<br />
berücksichtigen:<br />
● Die - bzw. - Werte der linien- bzw.<br />
punktförmigen Wärmebrücken werden<br />
detailliert ermittelt und im Transmissionswärmedurchgang<br />
mittels -Wert<br />
mal abgemessener Länge der Wärmebrücken<br />
bzw. mittels -Wert mal Anzahl<br />
der punktförmigen Wärmebrücken berücksichtigt.<br />
Zahlenwerte für C können<br />
16
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Wärmestromdichte an der Außenoberfläche<br />
[W/m 2 ]<br />
12 10 8 6 4 2 0<br />
Bild 10: Wärmestromdichten (nach links abgetragen) an der Außenoberfläche bei KS-Funktionswand mit WDVS<br />
im Bereich der einbindenden Decke.<br />
Wärmestromdichte an der Außenoberfläche<br />
[W/m 2 ]<br />
12 10 8 6 4 2 0<br />
Material<br />
Material<br />
Putz<br />
none<br />
Wärmedämmung<br />
Außenputz<br />
KS-Mauerwerk<br />
Thermohaut Betondecke<br />
KS-Mauerwerk<br />
Estrich<br />
Innenputz<br />
Betondecke<br />
Trittschalldämmung<br />
Estrich<br />
Material<br />
Material<br />
Putz<br />
none<br />
monolithisches<br />
Mauerwerk Außenputz<br />
Deckenabmauerung<br />
Mauerwerk<br />
Wärmedämmung<br />
Innenputz<br />
Betondecke<br />
Vormauerwerk<br />
Estrich<br />
Dämmstreifen<br />
Betondecke<br />
Trittschalldämmung<br />
Estrich<br />
Bild 11: Wärmestromdichten (nach links abgetragen) an der Außenoberfläche bei monolithischer Bauweise im<br />
Bereich der einbindenden Decke.<br />
auch der Literatur oder Wärmebrückenkatalogen<br />
[6] entnommen werden.<br />
Einzelne punktförmige Wärmebrücken,<br />
z.B. durch Befestigungspunkte von Vorbauten<br />
etc., dürfen (und können in aller<br />
Regel) vernachlässigt werden. Immer<br />
wiederkehrende bauteilinterne punktförmige<br />
Wärmebrücken, z.B. Verankerungen<br />
bei VHF oder Dübel in WDVS,<br />
müssen im U-Wert der betreffenden<br />
Bauteilfläche berücksichtigt werden,<br />
sofern sie nicht, wie z.B. die Gitterträger<br />
bei Beton-Mehrfachwänden, in den<br />
Bemessungswerten laut Zulassung bereits<br />
enthalten sind.<br />
● Man geht von einem pauschalen Zuschlag<br />
aus, der einer Erhöhung der<br />
U-Werte aller Hüllflächenbauteile um<br />
∆U WB = 0,10 W/(m²·K) entspricht. Diese<br />
Variante überbetont den Wärmebrückeneinfluss.<br />
Wenn im Bestand mehr<br />
als 50 % der Außenwand mit einer innen<br />
liegenden Dämmschicht versehen<br />
ist und einbindende Massivdecken vorliegen,<br />
so ist für die gesamte wärmeübertragende<br />
Umfassungsfläche ein<br />
Zuschlag von ∆U WB = 0,15 W/(m²·K)<br />
zu berücksichtigen.<br />
● Ein reduzierter pauschaler Zuschlag<br />
von ∆U WB = 0,05 W/(m²·K) zu den U-<br />
Werten aller Hüllflächenbauteile ist zu<br />
wählen, wenn die relevanten Wärmebrücken<br />
dem vorgenannten Beiblatt<br />
2 der DIN 4108 Beiblatt 2 entsprechen.<br />
Wählt der Planer diese Variante,<br />
werden die Hinweise im eigentlich<br />
unverbindlichen Beiblatt 2 verbindlich.<br />
Mindestens für die Wärmebrücken Gebäudekanten,<br />
Leibungen (umlaufend)<br />
von Fenstern und Türen, Decken- und<br />
Wandeinbindungen und Deckenauflager<br />
muss die Gleichwertigkeit der<br />
individuellen Lösung mit der Beispiellösung<br />
im Beiblatt gegeben sein. Die<br />
Gleichwertigkeit ist einzuhalten, eine<br />
Pflicht, dies nachzuweisen, gibt es aber<br />
nicht. Balkonplatten dürfen nur noch<br />
wärmetechnisch entkoppelt ausgeführt<br />
werden. Andere linienförmige sowie<br />
einzelne punktförmige Wärmebrücken<br />
brauchen im Wärmebrückennachweis<br />
im Rahmen der EnEV nicht berücksichtigt<br />
zu werden.<br />
Für Neubauten wird überwiegend die letztgenannte<br />
Variante genutzt. Damit wird<br />
durch das Beiblatt eine energetische Mindestqualität<br />
der Wärmebrücken ausgelöst,<br />
die über dem bis dahin durchschnittlichen<br />
Niveau liegt. Die Beispiele des Beiblatts<br />
sind – wie ausgeführt − nicht als normative<br />
Mindestanforderungen zu verstehen,<br />
sondern zeigen, wie Wärmebrücken energetisch<br />
verbessert werden können. Wer<br />
im Rahmen des EnEV-Nachweises den<br />
reduzierten pauschalen Wärmebrückenzuschlag<br />
nicht nutzen möchte, kann bei der<br />
Detailplanung beliebig von den dargestellten<br />
Beispielen abweichen. Natürlich dürfen<br />
dabei andere Forderungen des Baurechts<br />
(Hygienische Mindestanforderungen an flächige<br />
Bauteile und an Wärmebrücken nach<br />
DIN 4108-2, klimabedingter Feuchteschutz<br />
nach DIN 4108-3, Standfestigkeit etc.)<br />
nicht unterschritten werden. Die Konstruktionsbeispiele<br />
im Beiblatt 2 sind als Empfehlungen<br />
sowie als Arbeitserleichterung für<br />
den bildlichen Gleichwertigkeitsnachweis<br />
gedacht und stellen keine Festlegungen im<br />
Sinne des Baurechts dar. Auch wenn die<br />
Beispiele in erster Linie auf den Neubau<br />
abzielen, geben die dargestellten Prinzipien<br />
wertvolle Hinweise für die Wärmebrückenverminderung<br />
bei der Bestandssanierung.<br />
17
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
5.3 Gleichwertigkeitsnachweis<br />
Für den Nachweis, dass eine konkret geplante<br />
oder ausgeführte Anschlussausbildung<br />
zwischen zwei Bauteilen gleichwertig<br />
ist zu den Planungs- und Ausführungsempfehlungen<br />
in DIN 4108 Beiblatt 2, gibt es<br />
zwei prinzipielle Vorgehensweisen: den<br />
bildlichen und den rechnerischen Nachweis.<br />
Beim bildlichen Nachweis vergleicht<br />
der Planer seine Detailplanung visuell<br />
mit den Beispielzeichnungen im Beiblatt<br />
und prüft, ob das konstruktive Grundprinzip<br />
der Wärmebrückenvermeidung und<br />
die Schichtdicken bzw. Wärmedurchlasswiderstände<br />
der dafür wichtigen Baustoffschichten<br />
(Dämmstoffe, Massivbaustoffe)<br />
eingehalten sind. Dabei geht man gedanklich<br />
die möglichen Wege der Wärme von<br />
innen nach außen ab und prüft, ob die<br />
Wärme auf diesen Wegen mindestens soviel<br />
Wärmedurchlasswiderstand in Form<br />
von Dämmschichten oder dämmenden<br />
Baustoffen überwinden muss, wie in der<br />
Beispielzeichnung dargestellt, und es keine<br />
„Abkürzungen“ für die Wärme gibt. Ist<br />
dies gegeben, ist der Gleichwertigkeitsnachweis<br />
für diesen Anschlusspunkt erbracht.<br />
Sind das konstruktive Grundprinzip<br />
und/oder die Wärmedurchlasswiderstände<br />
der Schichten nicht eingehalten, oder sieht<br />
die Detailplanung völlig anders aus als das<br />
Beispielbild, muss ein rechnerischer Nachweis<br />
erfolgen. Dafür wird die individuelle<br />
Wärmebrücke zweidimensional berechnet,<br />
oder ihr -Wert aus Wärmebrückenkatalogen<br />
[6] entnommen. Der individuelle -<br />
Wert darf nicht größer sein als der Referenzwert<br />
für diese Anschluss-Situation, wie<br />
er in DIN 4108 Beiblatt 2 angegeben ist.<br />
Beide Nachweisvarianten sind gleichberechtigt<br />
und können vom Planer für jede<br />
Wärmebrücke frei gewählt werden. Solange<br />
eines der beiden Nachweisverfahren<br />
eingehalten ist, ist die Gleichwertigkeit<br />
gegeben. Eine Verpflichtung, dass beide<br />
Nachweiswege eingehalten sein müssen,<br />
besteht nicht. Lässt sich weder bildlich<br />
noch rechnerisch die Gleichwertigkeit einer<br />
Anschlusslösung darstellen, ist das<br />
geplante Anschlussdetail wärmetechnisch<br />
zu verbessern, oder es ist im EnEV-Nachweis<br />
der nicht-reduzierte pauschale Wärmebrückenzuschlag<br />
∆U WB = 0,10 W/(m²·K)<br />
bzw. 0,15 W/(m²·K) zu verwenden.<br />
Beispiel: Rechnerische Überprüfung der<br />
Gleichwertigkeit mit DIN 4108 Beiblatt 2<br />
für den Sockelanschluss an den unbeheizten<br />
Keller bei der KS-Funktionswand<br />
mit KS-Wärmedämmstein, mit Hilfe des<br />
Wärmebrückenkatalog <strong>Kalksandstein</strong>:<br />
Kellerdecke innen (d.h. oben) mit 120 mm<br />
Wärmedämmung gedämmt. Der Referenzwert<br />
der DIN 4108 Beiblatt 2 für den<br />
rechnerischen Gleichwertigkeitsnachweis<br />
beträgt 0,20 W/K, siehe Tafel 8.<br />
Darstellung für den bildlichen Nachweis der<br />
Gleichwertigkeit; Maße [mm]<br />
Aus dem Wärmebrückenkatalog <strong>Kalksandstein</strong><br />
ergibt sich für den Anschluss in<br />
Bild 12 ein vorhandener -Wert von etwa<br />
0,08 W/K mit KS-Wärmedämmstein (l =<br />
0,33 W/(m·K)) und von etwa 0,14 W/K bei<br />
„normalem Kimmstein“ (RDK = 1,8 mit<br />
l = 0,99 W/(m·K)), bei einer Kellertemperatur<br />
von 10 °C, siehe Bild 11. Bei beiden<br />
Ausführungen liegen die vorhandenen<br />
-Werte unter dem Referenzwert für ;<br />
beide Ausführungen entsprechen damit<br />
der DIN 4108 Beiblatt 2.<br />
Tafel 8: Kellerdeckenanschluss gemäß Bild 31 aus DIN 4108 Beiblatt 2, für außengedämmtes Mauerwerk und<br />
innengedämmte Kellerdecke<br />
> 500<br />
< 40<br />
100 150<br />
160 240<br />
<br />
<br />
unbeheizter<br />
Keller<br />
60<br />
100<br />
Referenzwert für für den rechnerischen<br />
Nachweis der Gleichwertigkeit<br />
0,20 W/(m·K)<br />
Bemerkung: Gilt analog auch dann, wenn eine wärmetechnisch verbesserte Kimmschicht (z.B. Kimmstein,<br />
Wärmeleitfähigkeit geringer als die der Wand, höchstens jedoch 0,033 W/(m·K)) in der ersten Steinschicht<br />
auf der Kellerdecke angeordnet wird, und die Wärmedämmschicht der Außenwand in derselben Dicke bis<br />
zur Unterkante der Kimmschicht fortgeführt wird, auch dann, wenn auf die weitere Fortführung der Wärmedämmschicht<br />
in das Kellermauerwerk verzichtet wird.<br />
Referenzwert und Zeichnung beziehen sich<br />
zwar auf den gleichen Bauteilanschluss,<br />
sind jedoch nicht eins zu eins ineinander<br />
übertragbar, da der Referenzwert eine Vergleichsgröße<br />
für unterschiedliche Ausführungsvarianten<br />
des Anschlussdetails darstellen<br />
muss. Die Referenzwerte sind nicht<br />
die -Werte der Beispieldarstellungen,<br />
sondern eigenständige Vergleichswerte<br />
für den rechnerischen Nachweis.<br />
Bild 12: Gleichwertigkeitsnachweis mit dem Wärmebrückenkatalog <strong>Kalksandstein</strong> [6]: Wärmedämmung bis<br />
Unterkante Kellerdecke herabgezogen.<br />
18
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
5.4 Hygienische Mindestanforderung an<br />
die Oberflächentemperatur bei Wärmebrücken<br />
Bei Anschlussdetails zwischen Bauteilen<br />
muss der Oberflächentemperaturfaktor<br />
f Rsi im Bereich der Wärmebrücke beim<br />
zweidimensionalen rechnerischen Nachweis<br />
mindestens 0,70 betragen. Bei den<br />
in DIN 4108-2 angegebenen Standard-<br />
Randbedingungen (innen 20 °C und 50 %<br />
relative Luftfeuchte (r.F.); außen -5° C,<br />
Wärmeübergangswiderstand innen 0,25<br />
m²·K/W und außen 0,04 m²·K/W) entspricht<br />
dies einer kritischen Oberflächentemperatur<br />
von 12,6 °C. Diese Temperatur<br />
wird für die ungünstigste Stelle berechnet<br />
und darf dort nicht unterschritten werden.<br />
Unter stationären Verhältnissen hat die<br />
Raumluft überall den gleichen absoluten<br />
Feuchtegehalt und die Luft unmittelbar an<br />
der Wandoberfläche nimmt die Temperatur<br />
der Wandoberfläche an. Wenn aber Raumluft<br />
von 20 °C und 50 % r.F. an der kältesten<br />
Stelle der Innenoberfläche auf 12,6 °C<br />
abgekühlt wird, stellt sich dort eine relative<br />
Luftfeuchte von 80 % ein (Bild 7). Dieser<br />
Wert gilt gerade noch als unkritisch hinsichtlich<br />
Schimmelpilzwachstum. Der dimensionslose<br />
Temperaturfaktor f Rsi stellt<br />
die einzuhaltende Anforderungsgröße der<br />
DIN 4108-2 für den Mindestwärmeschutz<br />
im Bereich von linienförmigen Wärmebrücken<br />
dar. Er gilt nur für den rechnerischen<br />
Wärmebrückennachweis unter den<br />
vorgenannten, stationären Annahmen.<br />
Auch wenn dies im Normentext nicht<br />
eindeutig formuliert ist, bezieht sich<br />
die f Rsi -Anforderung auf linienförmige,<br />
nicht aber auf punktförmige (dreidimensionale)<br />
Wärmebrücken.<br />
f Rsi wird aus den angesetzten Lufttemperaturen<br />
innen und außen und der berechneten<br />
Oberflächentemperatur an der betrachteten<br />
Stelle berechnet mit der Formel:<br />
f Rsi = (u si – u e )<br />
(u i – u e )<br />
$ 0,70<br />
Bei einem Oberflächentemperaturfaktor von<br />
0,70 entfallen 70 % des Temperaturabfalls<br />
zwischen Innen- und Außenluft auf den<br />
Temperaturunterschied zwischen Innenoberfläche<br />
und Außenluft. Dabei wird sicherheitshalber<br />
mit einem erhöhten Wärmeübergangswiderstand<br />
von 0,25 m²·K/W<br />
statt des üblichen Werts von 0,13 m²·K/W<br />
an der Innenoberfläche gerechnet, um den in<br />
der Nähe der Raumkante oder hinter leichten<br />
Gardinen behinderten Wärmeübergang auf<br />
die Wandoberfläche abzubilden (Tafel 9).<br />
Tafel 9: Zweidimensionale Berechnung der Temperaturverteilung in der Raumecke bei KS-Funktionswand (Neubau)<br />
und monolithischer Bauweise (Altbau im unsanierten Zustand); Berechnung von f Rsi<br />
Temperaturverteilung in der Raumecke<br />
bei KS-Funktionswand (Neubau)<br />
Außenputz<br />
= 0,7<br />
W/(m·K)<br />
0,5 14 15<br />
30<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
0,5 cm Kalkzementputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
15 cm <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk der<br />
RDK 1,8 (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,99 W/(m·K))<br />
14 cm KS-Thermohaut (Polystyrol<br />
EPS 035) (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,035 W/(m·K))<br />
1 cm Kunstharzputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
Temperaturverteilung in der Raumecke<br />
bei monolithischer Bauweise<br />
(Altbau im unsanierten Zustand)<br />
e = -5 C<br />
Wärmedämmung<br />
= 0,035<br />
W/(m·K)<br />
= 20 C<br />
i<br />
si =<br />
<br />
R i = 20 C<br />
18,6 C si = 0,25<br />
m 2 · K/W Außenputz<br />
si = R si = 0,25<br />
= 1,0<br />
16 C m 2 · K/W<br />
<br />
Innenputz e = -5 C<br />
Innenputz<br />
= 0,70<br />
= 0,51<br />
W/(m·K) Mauerwerk<br />
W/(m·K)<br />
f Rsi = 0,90<br />
si = 17,4 C<br />
W/(m·K)<br />
f Rsi = 0,62<br />
si = 10,6 C<br />
- alt -<br />
Mauerwerk<br />
aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en<br />
= 0,4<br />
W/(m·K)<br />
0,5<br />
RDK 1,8<br />
= 0,99<br />
W/(m·K)<br />
2 30<br />
33,5<br />
1,5<br />
Raumseite<br />
q min = 17,4 °C<br />
f Rsi = 0,90<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
1,5 cm Gipsputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,51 W/(m·K))<br />
30 cm „altes“ Mauerwerk (angenommener<br />
Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
0,4 W/(m·K))<br />
2 cm Kalk-Zementputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
1,0 W/(m·K))<br />
Randbedingungen nach DIN 4108-2 (q i = 20 °C, q e = -5 °C; R si = 0,25 m²·K/W).<br />
An Fenstern und Pfosten-Riegel-Konstruktionen<br />
ist Tauwasser in geringen Mengen<br />
und kurzzeitig zulässig. Dies gilt, falls die<br />
Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert<br />
und verhindert werden kann, dass<br />
angrenzende Bereiche durchfeuchtet<br />
werden. D.h., die Mindestforderung f Rsi $<br />
0,70 gilt nicht innerhalb der Fenster, wohl<br />
aber an der Einbaufuge des Fensters und<br />
in der Fensterleibung. Der für die Fläche<br />
von Fenstern, Fenstertüren und Türen<br />
nach DIN EN ISO 13788 zu verwendende<br />
raumseitige Wärmeübergangswiderstand<br />
von 0,13 m²∙K/W geht von ungehinderter<br />
Luftzirkulation aus.<br />
Raumseite<br />
q min = 10,6 °C<br />
f Rsi = 0,62<br />
Temperatur<br />
[ºC]<br />
20<br />
18,75<br />
17,5<br />
16,25<br />
15<br />
13,75<br />
12,5<br />
11,25<br />
10<br />
8,75<br />
7,5<br />
6,25<br />
5.5 Vermeidung von Schimmelpilzwachstum<br />
im Bereich von Wärmebrücken<br />
Bei Einhalten der Empfehlungen der DIN<br />
4108 Beiblatt 2 für die linienförmigen<br />
Wärmebrücken kann man davon ausgehen,<br />
dass diese thermisch optimierten<br />
Wärmebrücken bei sachgemäßer Nutzung<br />
des Gebäudes schimmelfrei bleiben. Ein<br />
gesonderter Nachweis muss nicht erfolgen.<br />
Gleiches gilt für Kanten zwischen Außenbauteilen<br />
mit gleichartigem Aufbau, die<br />
den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-<br />
2 einhalten. Bei allen davon abweichenden<br />
Anschlussdetails zwischen Bauteilen<br />
muss der Oberflächentemperaturfaktor<br />
5<br />
3,75<br />
2,5<br />
1,25<br />
0<br />
-1,25<br />
-2,5<br />
-3,75<br />
-5<br />
19
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
f Rsi im Bereich der Wärmebrücke im zweidimensionalen<br />
rechnerischen Nachweis<br />
mindestens 0,70 betragen. Zusätzlich zu<br />
den konstruktiven Maßnahmen ist zur Vermeidung<br />
von Schimmelpilzwachstum für<br />
eine gleichmäßige Beheizung zu sorgen<br />
und eine ausreichenden Belüftung der<br />
Räume sowie eine ausreichende Belüftung<br />
der Innenoberfläche der Außenbauteile sicherzustellen.<br />
Grundsätzlich gilt: Das Schimmelrisiko<br />
an Wärmebrücken ist umso geringer,<br />
je besser die flächigen Bauteile wärmegedämmt<br />
sind. Dies gilt auch für<br />
die Sanierung bestehender Gebäude.<br />
Bei Innendämmungen ist eine gründliche<br />
Vorab-Analyse der Feuchtesituation<br />
Pflicht.<br />
Durch schwere Vorhänge, Möblierung, Einbauschränke<br />
etc. wird der Wärmeübergang<br />
über Luftzirkulation und/oder Strahlungsaustausch<br />
zwischen der raumseitigen Außenwandoberfläche<br />
und (wärmeren) Innenbauteilen<br />
reduziert. Es kommt zu einem<br />
größeren Wärmeübergangswiderstand R si<br />
und einer niedrigeren Innenoberflächentemperatur.<br />
Die Gefahr der Tauwasserbildung<br />
steigt. Dies ist bei der Planung zu beachten.<br />
Der Einfluss von Schränken kann<br />
in einem äquivalenten Wärmeübergangswiderstand<br />
R si,äq berücksichtigt werden.<br />
R si,äq kann für thermische Berechnungen<br />
anstelle des üblichen Wärmeübergangswiderstands<br />
R si nach DIN 4108-2 verwendet<br />
werden und beinhaltet bereits den<br />
Wärmedurchlasswiderstand des Schranks.<br />
Für die Berechnung der raumseitigen<br />
Oberflächentemperatur können folgende<br />
äquivalente Wärmeübergangswiderstände<br />
verwendet werden [7]:<br />
Bereiche hinter Einbauschränken:<br />
R si,äq = 1 m²·K/W<br />
Bereiche hinter freistehenden Schränken:<br />
R si,äq = 0,5 m²·K/W<br />
Beispiel:<br />
Für eine Wand mit Mindestwärmeschutz<br />
nach DIN 4108-2 reduziert sich die innere<br />
Oberflächentemperatur, bei Ansatz der Klimabedingungen<br />
nach DIN 4108-2 Abschnitt 6,<br />
durch einen Einbauschrank von 15,8 °C<br />
(R si = 0,25 m²·K/W) auf 8,8 °C (R si,äq =<br />
1 m²∙K/W) [7].<br />
Sollen Oberflächen- und Lufttemperaturen<br />
im konkreten Gebäude gemessen werden,<br />
um den Wärmeschutz an einer Wärmebrücke<br />
zu beurteilen, sind Langzeitmessungen<br />
erforderlich. Die Temperaturen werden maßgeblich<br />
durch die thermische Geschichte<br />
des Gebäudes, Wetter und Beheizung<br />
der vergangenen Tage, zufällige Luftströmungen<br />
etc. bestimmt. Kurzzeitmessungen<br />
und Infrarotthermografie werden für die<br />
Beurteilung von Wärmebrücken als nicht<br />
geeignet angesehen. Langzeitmessung<br />
der Oberflächentemperatur bedeutet hier<br />
die kontinuierliche Messung und Mittelung<br />
über in der Regel mindestens zwei Wochen<br />
bei einer Außentemperatur von 5 °C (im<br />
Mittel über die Messperiode). Dabei sind<br />
gleichzeitig jeweils die innere und äußere<br />
Oberflächentemperatur in einem nicht besonnten<br />
Bereich, die Lufttemperatur und<br />
möglichst die Luftfeuchte zu erfassen und<br />
auszuwerten. Bei besonnten Bereichen<br />
sind nur die Nachtzeiträume oder bewölkte<br />
Tage zur Auswertung heranzuziehen.<br />
Messergebnisse über kürzere Zeit, gar nur<br />
über einige Minuten oder Sekunden als Momentanwerte<br />
können signifikant von den<br />
Langzeitmitteln abweichen, ohne dass dies<br />
in den Messergebnissen erkennbar wäre.<br />
Sie haben deshalb keine beweiskräftige<br />
Aussagekraft hinsichtlich der Einhaltung<br />
des Temperaturkriteriums. Langzeitmessungen<br />
der Raumluftfeuchte sollten über<br />
einen noch längeren Zeitraum erfolgen. Untersuchungen<br />
mittels Infrarotthermografie<br />
können Hinweise auf mögliche Wärmebrücken<br />
liefern und eignen sich zur Ortung von<br />
Fehlstellen in der Wärmedämmung.<br />
5.6 Rollladenkästen<br />
Einbau- und Aufsatz-Rollladenkästen weisen<br />
einen örtlich etwas erhöhten Wärmeverlust<br />
gegenüber einer Bauweise ohne Rollladenkasten<br />
auf. Ähnliches gilt für Vorsatzkästen,<br />
wenn dafür ein breiteres oberes Fensterprofil<br />
oder eine Rahmenaufdopplung eingesetzt<br />
wird, sowie für Mini-Aufsatzkästen. Dafür<br />
bieten Rollläden Vorteile wie Sichtschutz,<br />
Einbruchschutz, temporären Wärmeschutz<br />
nachts im Winter und Verschattung im Sommer,<br />
die ansonsten anderweitig erbracht<br />
werden müssen. Eine Alternative sind<br />
Klapp- oder Schiebeläden, da sie die Wärmedämmung<br />
nicht beeinträchtigen.<br />
Werden Rollladenkästen eingesetzt, werden<br />
sie beim wärmeschutztechnischen<br />
Nachweis in der Regel übermessen und<br />
ihre Fläche, je nach Kastenart, der Wand<br />
(Einbaukasten, Aufsatzkasten) oder dem<br />
Fenster (Mini-Aufsatzkasten, Vorsatzkasten)<br />
zugeschlagen. Diese Vorgehensweise<br />
stimmt mit der Behandlung in DIN 4108<br />
Beiblatt 2 überein. Eine Rahmenverbreiterung<br />
bei Vorsatzkästen sowie der Einfluss<br />
von Mini-Aufsatzkästen ist im U-Wert des<br />
Fensters zu berücksichtigen, der dann entsprechend<br />
anzupassen ist.<br />
Rollladenkästen − außer Vorsatzkästen −<br />
müssen nach der „Rollladenkastenrichtlinie“<br />
der Bauregelliste (BRL) 2008/1<br />
einen Wärmedurchlasswiderstand R $<br />
1,0 m²·K/W aufweisen, was einem U-Wert<br />
des Kastens von U 0,85 W/(m²·K) entspricht.<br />
Zusammen mit dem Blendrahmen<br />
bzw. dem Sturzanschluss muss an jeder<br />
Stelle der Oberflächentemperaturfaktor<br />
f Rsi $ 0,70 eingehalten sein. Außerdem<br />
ist die Verwendung von mindestens normal<br />
entflammbaren Baustoffen (B2) vorgeschrieben.<br />
Rollladenkästen müssen<br />
auf dem Kasten, den Lieferpapieren oder<br />
in den technischen Unterlagen ein Ü-Zeichen<br />
tragen, mit dem der Hersteller −<br />
nach einer Überprüfung durch eine vom<br />
DIBt zugelassene Stelle − die Übereinstimmung<br />
mit der Rollladenkastenrichtlinie<br />
bestätigt. Aus DIN 4108-2 ergibt sich,<br />
dass zusätzlich an der schwächsten Stelle<br />
(normalerweise der Kastendeckel bzw.<br />
der Bereich über dem Blendrahmen) ein<br />
Wärmedurchlasswiderstand von R $ 0,55<br />
m²·K/W gegeben sein muss. Wenn im<br />
Rahmen eines EnEV-Nachweises mit dem<br />
verminderten pauschalen Wärmebrückenzuschlag<br />
∆U WB = 0,05 W/(m²·K) gerechnet<br />
werden soll, dann muss zusätzlich − neben<br />
allen anderen relevanten Wärmebrücken<br />
am Gebäude – der Rollladenkasten inklusive<br />
seiner Einbausituation der DIN 4108<br />
Beiblatt 2 entsprechen. Dafür darf der längenbezogene<br />
Wärmedurchgangskoeffizient<br />
( -Wert), der für den jeweiligen Kasten<br />
in der Referenz-Einbausituation ermittelt<br />
wird, den im Beiblatt angegebenen Referenzwert<br />
nicht überschreiten.<br />
Wärmetechnisch gute Rollladenkästen<br />
haben eine den Rollraum gleichmäßig<br />
umlaufende Dämmung, die nicht zu dünn<br />
sein darf. Wärmetechnisch verbesserte<br />
Kästen beinhalten häufig abgeschrägte<br />
Rollraumecken und einen Dämmkeil auf<br />
dem Deckel. Günstig sind auch Kunststoffstatt<br />
Aluminiumschienen. Rollladenkästen<br />
für die Panzermontage von außen haben<br />
keinen Revisionsdeckel. Sie sind wärmetechnisch<br />
und hinsichtlich der Luftdichtheit<br />
günstiger zu bewerten als Kästen mit innen<br />
liegendem Revisionsdeckel. Kästen aus<br />
massiven Materialien sowie Kästen mit<br />
Verstärkungen aus Stahlblech weisen ein<br />
erhöhtes Schalldämmmaß auf.<br />
Die Einbausituation von Rollladenkästen<br />
im Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) ist<br />
als wärmetechnisch günstig zu bewerten.<br />
Meistens ist aufgrund der Dämmdicke des<br />
WDVS eine außenseitige Überdämmung<br />
des Kastens gewährleistet. Die Wärmebrückenwirkung<br />
der einbindenden Decke wird<br />
20
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
durch das WDVS stark vermindert. Auf eine<br />
ausreichende Dämmdicke des Kastens<br />
nach oben zur Betondecke ist zu achten,<br />
um die Wärmeverluste an dieser Stelle zu<br />
minimieren. Analoges gilt für Rollladenkästen<br />
in zweischaligem Mauerwerk, wobei hier<br />
die Dämmschicht in der Regel nicht über die<br />
Außenseite des Kastens geführt wird. Bei<br />
schlanker tragender Innenschale und kleiner<br />
Dämmdicke steht für den Kasten nur wenig<br />
Platz zur Verfügung – entsprechend dünn ist<br />
häufig die Dämmdicke am Innenschenkel.<br />
Wärmetechnisch günstiger ist in diesem Fall<br />
die Verwendung eines Vorsatzkastens, der<br />
als so genannter Linksroller eingebaut wird.<br />
Der Vorsatzkasten tritt als gestalterisches<br />
Element in der Fassade auf.<br />
5.7 Einbaulage von Fenstern<br />
Generell ist es wärmetechnisch vorteilhaft,<br />
wenn das Prinzip der durchgehenden Dämmebene<br />
gleichmäßig überall eingehalten<br />
wird. Für den Fenstereinbau bedeutet dies<br />
bei KS-Funktionswänden mit Wärmedämmverbundsystem<br />
bzw. Kerndämmung, dass<br />
das Fenster außen vor der tragenden Wand<br />
– d.h., in der Dämmebene – montiert wird<br />
(Bild 13). Dabei ist es ausreichend, wenn<br />
die Innenseite des Fensters flächenbündig<br />
mit der Außenseite der tragenden Wand ist.<br />
Als Befestigung am tragenden Mauerwerk<br />
kommen Laschen und/oder Winkel zum<br />
Einsatz. Außenseitig wird der Blendrahmen<br />
überdämmt. Diese Einbaulage reduziert<br />
die Wärmebrücken in der Fensterleibung<br />
erheblich.<br />
An der KS-Tragschale kann die Befestigung<br />
der Winkel oder Konsolanker einfach, sicher<br />
und wärmetechnisch optimiert erfolgen.<br />
Hierfür gibt es auch justierbare Lösungen,<br />
siehe Bild 14, bei dem das Ausrichten der<br />
Fenster in allen Raumrichtungen erfolgen<br />
kann. Die Einbauebene ist frei wählbar.<br />
Auskragungen bis 150 mm sind möglich.<br />
Die nachfolgenden Dichtungsmaßnahmen<br />
zwischen Blendrahmen und Mauerwerk<br />
werden durch die Montageschienen nicht<br />
behindert.<br />
Bild 13: Montage des Fensters in der Dämmebene (Innenseite des Fensters flächenbündig mit der Außenseite<br />
der tragenden Wand ist ausreichend) bei funktionsgetrennter Bauweise und Überdämmung des Blendrahmens<br />
Energetisch etwas ungünstiger als die<br />
Montage des Fensters in der Dämmebene<br />
ist die Montage des Fensters innerhalb<br />
der Rohbauöffnung, siehe Bild 15. Diese<br />
Fensterlage lässt aber eine einfache, sichere<br />
und dauerhafte Befestigung in der<br />
Rohbauöffnung mittels handelsüblicher<br />
Rahmendübel zu. Zu beachten ist hier,<br />
dass das Aussehen der Fassade durch<br />
die nur teilweise sichtbaren Blendrahmen<br />
beeinflusst wird. Der Einbau mit der Außenseite<br />
des Fensters flächenbündig mit der<br />
Innenseite der Verblendschale ist hinsichtlich<br />
der Wärmebrückenwirkung ungünstig<br />
und sollte vermieden werden.<br />
Die früher übliche Befestigung der Fenster<br />
mittels Rahmendübel in der Rohbauöffnung<br />
ist bei sehr leichten Hochlochziegeln<br />
mit dünnen Querstegen und großen<br />
Kammern unter Umständen nur mit langen<br />
Spezialschrauben möglich.<br />
Bild 14: Justierbare Fenstermontage in der Dämmebene.<br />
Bild 15: Montage des Fensters in der Mauerwerksebene (z.B. Außenseite des Fensters flächenbündig mit der<br />
Außenseite der tragenden Wand) bei funktionsgetrennter Bauweise und Überdämmung des Blendrahmens<br />
Bild: SFS intec<br />
21
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
6. WÄRMEBRÜCKENVERMEIDUNG IN<br />
KALKSANDSTEIN-MAUERWERK<br />
6.1 Wärmebrückenvermeidung mit<br />
KS-Wärmedämmsteinen<br />
Über 100 Detaillösungen mit zahlreichen<br />
Varianten für die Vermeidung bzw. Verminderung<br />
von Wärmebrücken in <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
finden sich im Wärmebrückenkatalog<br />
<strong>Kalksandstein</strong> in den<br />
KS-Internetseiten [6]. Hier sei exemplarisch<br />
die Wärmebrückenverminderung am<br />
Kellerdeckenanschluss mit Hilfe von KS-<br />
Wärmedämmsteinen dargestellt:<br />
Der Kellerdeckenanschluss bei funktionsgetrennter<br />
Bauweise (<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
mit Wärmedämmverbundsystem)<br />
wird mit und ohne wärmetechnisch<br />
optimiertem <strong>Kalksandstein</strong> (KS-Wärmedämmstein)<br />
als erster Steinlage auf der<br />
Kellerdecke untersucht. Damit wird die<br />
Verringerung der Wärmeverluste bei Anwendung<br />
des Prinzips der umlaufenden<br />
Dämmebene dargestellt. Die Außenwand<br />
wird mit einem Wärmedämmverbundsystem<br />
der Dicke 16 cm gedämmt, im Erdreich<br />
beträgt die Dämmdicke der Perimeterdämmung<br />
noch 6 bzw. 12 cm und die<br />
Dämmdicke auf der Kellerdecke 12 cm.<br />
Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des KS-Wärmedämmsteins beträgt<br />
0,33 W/(m·K). Die verwendeten Materialien<br />
und die Abmessungen der Bauteile<br />
sind in Bild 16 dargestellt. Bild 17 zeigt<br />
den Temperaturverlauf an der Anschlussstelle.<br />
In Bild 18 sind die vorhandenen<br />
längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
für den untersuchten Bauteilanschluss<br />
aufgelistet.<br />
Durch die Verwendung des wärmetechnisch<br />
optimierten <strong>Kalksandstein</strong>s (KS-<br />
Wärmedämmsteins), der gleichzeitig<br />
sehr druckfest ist, kann das Prinzip der<br />
umlaufenden Dämmebene am Keller-<br />
Bild 16 (oben): Schnittzeichnung des Anschlussdetails<br />
Sockel-Kellerdecke (unbeheizter Keller), KS-<br />
Funktionswand mit WDVS und KS-Wärmedämmstein;<br />
Kellerdecke innengedämmt (oben gedämmt).<br />
Bild 17 (Mitte): Temperaturverlauf am Anschlussdetail<br />
Sockel-Kellerdecke, mit KS-Wärmedämmstein.<br />
Rote Farben entsprechen hohen Temperaturen, blaue<br />
und violette Farben niedrigen.<br />
Bild 18 (unten): Längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
am Anschlussdetail Sockel-Kellerdecke,<br />
mit KS-Wärmedämmstein als erster Steinlage<br />
auf der Kellerdecke. Die vorhandenen -Werte<br />
können für verschiedene Kombinationen (z.B. mit<br />
KS-Wärmedämmstein (l = 0,30 bzw. 0,33 W/(m·K))<br />
und ohne KS-Wärmedämmstein (l = 0,99 W/(m·K))<br />
direkt abgelesen werden (Temperaturfaktor f x = 0,5).<br />
22
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
deckenanschluss auch bei großen Gebäuden<br />
annähernd eingehalten werden.<br />
Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung<br />
der Wärmebrückensituation. Im<br />
betrachteten Beispiel wird der längenbezogene<br />
Wärmedurchgangskoeffizient <br />
des Anschlussdetails Sockel-Kellerdecke<br />
von 0,15 W/(m·K) ohne KS-Wärmedämmstein<br />
um gut 40 % auf 0,085 W/(m·K) mit<br />
KS-Wärmedämmstein verbessert.<br />
6.2 Einfluss von mechanischen Befestigungsmitteln<br />
und Mauerwerksankern<br />
Werden mechanische Befestigungselemente<br />
verwendet, z.B. Anker zwischen<br />
Mauerwerksschalen (Bild 19), ist ggf. eine<br />
Korrektur des U-Werts erforderlich. Dies ist<br />
vor allem bei gut gedämmten Konstruktionen<br />
der Fall, Tafel 10. Im Anhang D.3 der<br />
DIN EN ISO 6946 findet sich ein einfaches<br />
Näherungsverfahren für diese Korrektur.<br />
Bei Befestigungselementen, die an beiden<br />
Enden an Metallteile angrenzen, kann<br />
dieses Verfahren jedoch nicht eingesetzt<br />
werden. In solchen Fällen muss der Einfluss<br />
der Befestigungsteile mittels dreidimensionaler<br />
Wärmebrückenberechnungen<br />
nach DIN EN ISO 10211 untersucht werden.<br />
Numerische Verfahren werden auch<br />
empfohlen, wenn höhere Anforderungen an<br />
die Genauigkeit bestehen. Keine Korrektur<br />
ist erforderlich für<br />
● Mauerwerksanker, die eine leere Luftschicht<br />
überbrücken,<br />
● Mauerwerksanker zwischen einer Mauerwerkschale<br />
und einem Holzständer,<br />
Innenputz<br />
tragende KS-Innenschale<br />
Dämmplatten<br />
Anker aus nicht rostendem Stahl<br />
DIN 17440 mit Klemm- und<br />
Abtropfscheibe<br />
KS-Verblender<br />
Bild 19: Systemaufbau zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung und Mauerwerksanker<br />
Tafel 10: Ankerdichte 1) , die ohne U-Wert-Korrektur für den Ankereinfluss möglich ist, für verschiedene U-Werte<br />
der ungestörten Wand. Bei einer höheren Ankerdichte oder bei Ankern mit höherem -Wert ist der Einfluss der<br />
Anker im U-Wert zu berücksichtigen.<br />
U-Wert der Wand<br />
(ungestörter Bereich)<br />
Wärmebrückeneinfluss durch die Luftschichtanker<br />
ohne U-Wert-Korrektur bis zu (max.<br />
3 % des U-Werts der ungestörten Wand)<br />
Ankerdichte 1) ohne<br />
U-Wert-Korrektur bis zu<br />
[W/(m²·K)] [W/(m²·K)] [Stück/m²]<br />
≥ 0,125 0,0038 5<br />
≥ 0,150 0,0045 6<br />
≥ 0,175 0,0053 7<br />
≥ 0,200 0,0060 8<br />
≥ 0,225 0,0068 9<br />
1)<br />
Anzahl an Luftschichtankern pro m² bei zweischaligem Mauerwerk (Edelstahlanker, d = 4 mm mit -Wert<br />
0,00075 W/K).<br />
● oder wenn die Wärmeleitfähigkeit eines<br />
Teils oder des ganzen Befestigungsteils<br />
kleiner als 1 W/(m·K) ist.<br />
Das bedeutet, dass sowohl bei Kerndämmung<br />
als auch bei zweischaligem<br />
Mauerwerk mit Hinterlüftungsebene bzw.<br />
vorgehängter hinterlüfteter Fassade (VHF)<br />
der U-Wert um den Verankerungseinfluss<br />
korrigiert werden muss. Die Luftschichten<br />
(Fingerspalt bzw. Hinterlüftungsebene)<br />
werden nicht zur Dicke der Dämmschicht<br />
hinzugezählt.<br />
Vor allem bei großen Dämmdicken bei<br />
zweischaligem Mauerwerk steigt die<br />
Ankeranzahl pro m 2 und damit der Wärmeverlust<br />
durch die Summe der Anker<br />
an. Tafel 10 listet am Beispiel von Ankern<br />
mit einem punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizient<br />
= 0,00075 W/K auf,<br />
bis zu welcher Anzahl an Luftschichtankern<br />
pro m² Wandfläche keine Korrektur des<br />
U-Werts erforderlich ist.<br />
6.3 Wärmebrückenwirkung von Konsolen<br />
und Ankern bei vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden<br />
Bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden<br />
(VHF) wird die Dämmschicht in regelmäßigen<br />
Abständen von den Befestigungsteilen<br />
der vorgehängten Fassade durchstoßen.<br />
Je nach Art der Fassade und Ausbildung<br />
der Befestigungsteile können dadurch<br />
nennenswerte Wärmebrückeneffekte entstehen.<br />
Bereits wenige Anker pro m² können<br />
eine Erhöhung des U-Werts um 0,1 bis<br />
0,2 W/(m²·K) oder mehr zur Folge haben.<br />
Generell ist zu empfehlen, thermisch getrennte<br />
Befestigungsteile einzusetzen oder<br />
beim Anbringen der Befestigungsteile dafür<br />
zugelassene thermische Trennlagen zwischen<br />
Konsole und Wand einzulegen.<br />
Bei der Beurteilung der Wärmebrücken<br />
von VHF ist zu unterscheiden zwischen<br />
den regelmäßig wiederkehrenden, systembedingten<br />
Wärmebrücken durch Verankerungselemente<br />
und den linienförmigen<br />
Wärmebrücken an den Anschlüssen an<br />
benachbarte Bauteile (z.B. bei Fensterleibungen<br />
und an den Rändern der VHF).<br />
Die Wärmebrücken durch Konsolen und Anker<br />
sind in den U-Wert der Wandfläche mit<br />
der vorgehängten hinterlüfteten Fassade<br />
einzurechnen, damit der Wärmebedarf des<br />
Gebäudes zutreffend berechnet werden<br />
kann. Die Berücksichtigung im U-Wert der<br />
Wand mit VHF kann explizit mittels der Anzahl<br />
der Verankerungen und deren - bzw.<br />
-Werten erfolgen, sofern die linien- bzw.<br />
punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
der Befestigungsteile bekannt sind<br />
oder vom Hersteller angegeben werden.<br />
Die Richtlinie „Bestimmung der wärmetechnischen<br />
Einflüsse von Wärmebrücken<br />
bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden“<br />
[8] stellt entsprechende Werte für typische<br />
Verankerungssysteme zur Verfügung und<br />
bietet Bemessungsdiagramme zur Berücksichtigung<br />
verschiedener Verankerungssysteme.<br />
23
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
6.4 Vergleich der Wärmebrückenwirkung<br />
der Befestigung bei typischen Wandaufbauten<br />
Dieser Abschnitt vergleicht verschiedene<br />
sehr gut gedämmte Außenwandkonstruktionen<br />
mit typischen punktförmigen Wärmebrücken<br />
miteinander. Ausgangspunkt<br />
ist jeweils eine sehr gut wärmegedämmte<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Konstruktion, die aus einer<br />
tragende Innenschale aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
hoher Rohdichte (Dicke 17,5 cm/RDK<br />
= 2,0/l = 1,1 W/(m·K)) und einer 20 cm<br />
dicken Wärmedämmung mit einem Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit von<br />
0,032 W/(m·K) besteht. Die Konstruktionen<br />
unterscheiden sich in ihrem äußeren<br />
Aufbau und in den Befestigungsteilen.<br />
a) Zweischaliges Mauerwerk<br />
Betrachtet wird ein Aufbau mit <strong>Kalksandstein</strong>-Verblendmauerwerk<br />
der Dicke<br />
11,5 cm als Kerndämmung (ohne Hinterlüftung<br />
der Außenschale). Pro m 2 werden<br />
9 Drahtanker aus Edelstahl in die tragende<br />
Wand gesetzt. Die Anker haben den Durchmesser<br />
4 mm und werden in beiden Mauerwerksschalen<br />
mit einer Einbindetiefe von<br />
jeweils 50 mm verankert.<br />
b) Geklebtes Wärmedämm-Verbundsystem<br />
Bei tragfähigem, ebenen Untergrund (Ebenheitsabweichung<br />
bis 1 cm) ist der Einsatz<br />
verklebter Systeme möglich. Dies ist nicht<br />
nur besonders wirtschaftlich, sondern vermeidet<br />
auch Wärmebrücken durch Befestigungselemente.<br />
d) + e) Vorgehängte hinterlüftete Fassade<br />
(VHF)<br />
Es werden zwei Systeme betrachtet – eines<br />
mit einer Tragkonstruktion aus verzinktem<br />
Stahl (d) und eines mit einer Aluminium-<br />
Tragkonstruktion (e). Beide Systeme werden<br />
für das Rastermaß 0,75 x 0,75 m<br />
berechnet, das entspricht einer mittleren<br />
Befestigeranzahl von 1,78 Stück pro m 2 .<br />
Die Konsole wird durch ein L-Profil gebildet<br />
und ist 60 mm lang. Die Schenkellänge beträgt<br />
50 mm an der Wandoberfläche und<br />
190 mm in der Dämmebene. Außenseitig<br />
befindet sich ein Winkelprofil zur Befestigung<br />
der Fassadenplatten. Die Schenkellänge<br />
beträgt beidseitig 45 mm. Dieses<br />
Profil wird als durchgehendes Profil betrachtet,<br />
was bedeutet, dass sich an der<br />
Fassade alle 75 cm ein Winkelprofil befindet,<br />
das horizontal verläuft. Außenseitig<br />
wird auf diesem Profil eine Natursteinfassade<br />
der Dicke 4 cm angebracht. Zwischen<br />
dem an der tragenden Wand anliegenden<br />
Schenkel der Konsole und der Wandoberfläche<br />
wird eine thermische Trennung der<br />
Dicke 6 mm angeordnet. Die thermische<br />
Trennung besteht aus einem geschlossenzelligen<br />
PVC-Hartschaum und wird nur<br />
durch die zur Befestigung der Konsole<br />
notwendige Schraube unterbrochen. Eingesetzt<br />
werden Schrauben M8 aus Edelstahl<br />
mit der Verankerungslänge 50 mm. Die<br />
beiden Systeme unterscheiden sich nicht<br />
nur in ihrem konstruktiven Material, sondern<br />
auch in der Dicke der eingesetzten<br />
Profile. Die Aluminiumkonsole ist 4 mm<br />
dick, die Stahlkonsole hingegen nur 2 mm.<br />
An den Winkelprofilen ist der Unterschied<br />
mit 1,5 mm bei Stahl gegenüber 2 mm bei<br />
Aluminium nicht sehr groß. Zu beachten ist<br />
jedoch die bei Aluminium mit 160 W/(m·K)<br />
gegenüber Stahl mit 50 W/(m·K) deutlich<br />
größere Wärmeleitfähigkeit.<br />
In Tafel 11 sind für die Dämmdicke 20 cm<br />
die U-Werte der verschiedenen Konstruktionen<br />
mit und ohne punktförmige Wärmebrücken<br />
aufgetragen. Der angegebene<br />
Unterschied ∆U ist die aufgrund der Wärmebrückeneffekte<br />
der Befestigungsmittel<br />
zusätzlich auftretende Erhöhung des (ungestörten)<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
U. Diese Erhöhung ist im U-Wert zu berücksichtigen,<br />
wenn sie größer als 3 % des<br />
U-Werts ohne Befestigungsmittel ist.<br />
Bild 20 zeigt die Wärmestromdichten an<br />
der Profilen bei der berechneten VHF-Konstruktion<br />
mit Aluminiumprofilen.<br />
Das ausschließlich geklebte Wärmedämm-<br />
Verbundsystem weist keine punktförmigen<br />
Wärmebrücken auf, daher ist keine Kor-<br />
Ein ausschließlich geklebtes Wärmedämm-Verbundsystem,<br />
wie es üblicherweise<br />
auf KS-Mauerwerk ausgeführt<br />
wird, weist keine punktförmigen<br />
Wärmebrücken auf.<br />
c) Gedübeltes Wärmedämm-Verbundsystem<br />
Das berechnete Wärmedämm-Verbundsystem<br />
ist ein gedübeltes System mit handelsüblichen<br />
Kunststoffdübeln mit einem<br />
Einstufungswert für von 0,002 W/K. Da<br />
für die Einstufung von Dübeln der höchste<br />
-Wert bei verschiedenen WDVS-Dicken<br />
herangezogen wird, kann der tatsächlich<br />
für eine Dämmdicke von 20 cm vorliegende<br />
Wärmeverlust eines Dübels geringer<br />
sein als der Einstufungswert. Die mit dem<br />
Einstufungswert berechneten, zusätzlichen<br />
Wärmeverluste liegen demnach auf der sicheren<br />
Seite. Angenommen wird eine mittlere<br />
Dübelanzahl von 4,5 Dübeln pro m 2 .<br />
Rote und gelbe Farben zeigen eine hohe örtliche Wärmestromdichte an, blaue und violette Farben eine niedrige.<br />
Nicht dargestellt sind die Dämmschicht und die Fassadenplatten aus Naturstein. Trotz der Hinterlüftung<br />
fließt auch durch die Natursteinfassade ein nennenswerter Wärmestrom ab. Deutlich sichtbar werden die<br />
sehr hohen Wärmestromdichten in der Metallkonstruktion, z. B. dort, wo sie die Konstruktion verlassen (vor<br />
allem am Winkelprofil). Die Fassade wirkt somit als Kühlkörper für die punktförmige Wärmebrücken durch<br />
die Befestiger und verstärkt deren Wirkung.<br />
Bild 20: Vorgehängte hinterlüftete Fassade mit Aluminiumschienen: Wärmestromdichten an der Aluminiumschiene<br />
und an der tragenden Innenschale aus <strong>Kalksandstein</strong>en.<br />
24
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
rektur für Befestigungsteile erforderlich.<br />
Wie zu erwarten, ergibt sich bei den Konstruktionen<br />
mit Befestigungselementen für<br />
die Luftschichtanker der geringste Einfluss<br />
auf den U-Wert (hier: +4,7 %). Doch<br />
auch hier ist bereits das 3 %-Kriterium<br />
der DIN EN ISO 6946 überschritten, bis<br />
zu dem der Ankereinfluss vernachlässigt<br />
werden darf. Ursache dafür ist der niedrige<br />
U-Wert der Ausgangswand sowie die<br />
hohe Dübelanzahl. Die U-Wert-Erhöhung<br />
ist mit 0,007 W/(m²·K) allerdings so gering,<br />
dass sie in einigen Fällen − je nach<br />
U-Wert der Ausgangswand, aber nicht im<br />
gezeigten Beispiel − innerhalb der Rundungsgenauigkeit<br />
liegt. Damit würde sich<br />
selbst bei Berücksichtigung des Wärmebrückeneinflusses<br />
kein anderer U-Wert<br />
ergeben. Beim gedübelten WDVS mit 4,5<br />
Dübeln pro m 2 beträgt die U-Wert-Erhöhung<br />
mit hier 6 % etwas mehr als bei den Luftschichtankern.<br />
Besser eingestufte Dübel<br />
für WDVS würden zu einem geringeren<br />
Wärmebrückeneinfluss führen.<br />
Sehr deutlich erhöhen die beiden Tragkonstruktionen<br />
für die vorgehängte hinterlüftete<br />
Natursteinfassade den U-Wert der<br />
ungestörten Bauteilfläche: Die Stahl-Tragkonstruktion<br />
erhöht den U-Wert hier um gut<br />
20 % von 0,15 auf 0,18 W/(m²·K). Aluminium<br />
als Material für die Tragkonstruktion<br />
erhöht den U-Wert hier um gut 45 % auf<br />
0,22 W/(m²·K).<br />
Die Beispiele dokumentieren klar, welchen<br />
Einfluss die konstruktionsbedingten Wärmebrücken<br />
haben. Bereits kleine -Werte<br />
punktueller Wärmebrücken und niedrige<br />
Anker- bzw. Dübeldichten können zu einem<br />
nennenswerten Anstieg des Wärmetransports<br />
führen. Vor allem bei vorgehängten<br />
hinterlüftenden Fassaden ist der Wärmebrückeneinfluss<br />
der Befestigungen im<br />
U-Wert der Wandfläche zu berücksichtigen,<br />
um den Wärmebedarf des Gebäudes mit<br />
zutreffenden U-Werten richtig berechnen<br />
zu können.<br />
Tafel 11: Vergleich von Konstruktionen mit punktförmigen Wärmebrücken: Einfluss auf den U-Wert 1) .<br />
Konstruktion<br />
Dämmdicke<br />
(l = 0,032<br />
W/(m·K))<br />
U-Wert ohne<br />
Wärmebrücken<br />
Ankeranzahl<br />
n<br />
-Wert<br />
eines<br />
Ankers/<br />
Dübels<br />
Wärmebrückeneinfluss<br />
∆U (= n·)<br />
U-Wert mit<br />
Wärmebrücken<br />
[cm] [W/(m²·K)] [1/m 2 ] [W/K] [W/K] [%] [W/(m²·K)]<br />
Zweischaliges Mauerwerk mit<br />
Edelstahl-Dübelankern, d = 4 mm<br />
(außenseitig 11,5 cm KS-Verblender<br />
mit l = 1,1 W/(m·K))<br />
20 0,15<br />
(0,149)<br />
9 0,00075 0,007 4,7 0,16<br />
(0,156)<br />
Geklebtes Wärmedämm-<br />
Verbundsystem<br />
(außenseitig 0,5 cm Kunstharzputz<br />
mit l = 0,70 W/(m·K))<br />
20 0,15<br />
(0,151)<br />
0 --- --- --- 0,15<br />
(0,151)<br />
Gedübeltes Wärmedämm-<br />
Verbundsystem mit Kunststoffdübeln<br />
= 0,002 W/K<br />
(außenseitig 0,5 cm Außenputz<br />
mit l =0,70 W/(m·K))<br />
20 0,15<br />
(0,151)<br />
4,5 0,002 0,009 6,0 0,16<br />
(0,160)<br />
Vorgehängte hinterlüftete<br />
Fassade – verzinkter Stahl<br />
(außenseitig 2 cm Hinterlüftung<br />
und 4 cm Naturstein mit<br />
l = 3,5 W/(m·K))<br />
20 0,15<br />
(0,150)<br />
1,78 0,018 0,032 21 0,18<br />
(0,182)<br />
Vorgehängte hinterlüftete<br />
Fassade – Aluminium<br />
(außenseitig 2 cm Hinterlüftung<br />
und 4 cm Naturstein mit<br />
l = 3,5 W/(m·K))<br />
20 0,15<br />
(0,150)<br />
1,78 0,040 0,071 47 0,22<br />
(0,221)<br />
Wandaufbau: 1 cm Innenputz mit l = 0,51 W/(m·K); 17,5 cm KS-Tragschale RDK 2,0 mit l = 1,1 W/(m·K); 20 cm Wärmedämmung mit<br />
l = 0,032 W/(m·K); außenseitig KS-Verblender bzw. Putz bzw. hinterlüftete Natursteinfassade<br />
1)<br />
U-Werte werden als Endergebnis auf zwei wertanzeigende Stellen gerundet. Als Zwischenergebnis (z.B. für die Berechnung von -Werten) erfolgt zusätzlich die<br />
Angabe der U-Werte mit drei wertanzeigenden Stellen in Klammern.<br />
25
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
7. KLIMABEDINGTER FEUCHTESCHUTZ<br />
Aus hygienischen Gründen und aus Komfortgründen<br />
sind behagliche, trockene<br />
Räume anzustreben. Feuchte Wände und<br />
Decken können zu Schimmelpilzwachstum<br />
führen, was nicht nur unschön, sondern<br />
auch aufgrund der möglichen toxischen<br />
Wirkungen und Allergien zu vermeiden ist.<br />
In Räumen mit feuchten Bauteilen ist ein<br />
behagliches Raumklima kaum erreichbar.<br />
Deshalb ist der Schutz der Außenbauteile<br />
gegen Feuchtigkeit eine wichtige bauphysikalische<br />
Aufgabe:<br />
● Die Baukonstruktion muss über einen<br />
ausreichenden konstruktiven Schutz<br />
vor Regen- oder Schlagregen und vor<br />
aufsteigender Feuchte verfügen.<br />
● Der Schutz gegen Oberflächenkondensat<br />
auf der Raumseite erfolgt durch<br />
einen ausreichenden Wärmeschutz in<br />
der Fläche und im Bereich von Wärmebrücken.<br />
● Der Schutz gegen eine dampfförmige<br />
Feuchtebeanspruchung und unzulässige<br />
Tauwasserbildung im Inneren des<br />
Bauteils erfolgt konstruktiv z.B. durch<br />
eine angepasste Schichtenfolge oder<br />
durch raumseitig diffusionshemmende<br />
Schichten.<br />
● Die luftdichte Ausführung der Bauteile<br />
und Anschlusspunkte stellt sicher,<br />
dass es nicht zu einer Durchströmung<br />
der Konstruktion mit warmer, feuchter<br />
Raumluft und zu Kondensatbildung im<br />
Bauteilinneren kommt.<br />
● Bei Neubauten muss eventuell vorhandene<br />
Baufeuchte in der Anfangsphase<br />
durch erhöhtes Heizen und Lüften abgeführt<br />
werden, um Tauwasser- oder Schimmelpilzbildung<br />
zu vermeiden. Üblicherweise<br />
rechnet man mit einer Zeitdauer von<br />
etwa zwei Jahren, bis die Baufeuchte aus<br />
massiven Bauteilen ausgetrocknet ist.<br />
7.1 Diffusion von Wasserdampf<br />
In bewohnten Räumen wird der Luft ständig<br />
Feuchte zugeführt. Die Raumluftfeuchte<br />
hängt wesentlich von der Zahl der<br />
Bewohner, von der Wohnungsgröße und<br />
von der Wohnungsnutzung ab. Hohe Belegungsdichte,<br />
freies Wäschetrocknen, viele<br />
Pflanzen, viele Haustiere etc. führen zu einer<br />
hohen Raumluftfeuchte. Bei üblichem<br />
Wohnverhalten können in Abhängigkeit<br />
von der Haushaltsgröße und der Nutzung<br />
täglich zwischen etwa zwei und neun Liter<br />
Wasser als Wasserdampf pro Wohnung<br />
freigesetzt werden (Bild 22).<br />
Außenwände, die atmen, gibt es nicht.<br />
Die anfallende nutzungsbedingte<br />
Feuchte muss durch Lüftung abgeführt<br />
werden. Im Vergleich zur Lüftung<br />
ist ein Feuchtetransport durch<br />
die Außenwände infolge Diffusion<br />
verschwindend gering und trägt zur<br />
Feuchteabfuhr nur unwesentlich bei<br />
(einige wenige Prozent selbst bei sehr<br />
diffusionsoffener Bauweise).<br />
Unter Wasserdampfdiffusion ist der Transport<br />
gasförmigen Wassers durch den<br />
Feststoff von Bauteilen zu verstehen.<br />
Antreibendes Potential sind die unterschiedlichen<br />
Wasserdampfteildrücke zu<br />
beiden Seiten der Bauteile, die durch die<br />
verschiedenen klimatischen Bedingungen<br />
innen und außen entstehen. Wasserdampfdiffusion<br />
erfolgt in der Regel vom<br />
beheizten Bereich nach außen. Obwohl<br />
die Massenströme klein sind, kann es bei<br />
ungünstiger Schichtenfolge oder fehlenden<br />
diffusionshemmenden Schichten auf der<br />
Warmseite der Dämmebene zu einem Tauwasserausfall<br />
innerhalb der Konstruktion<br />
kommen, der sich über die Winterperiode<br />
zu unzulässiger Größe aufsummiert. Der<br />
Nachweis des ausreichenden Schutzes<br />
gegen Tauwasserbildung im Bauteilinneren<br />
erfolgt nach dem so genannten Glaserverfahren<br />
der DIN 4108-3 bzw. nach<br />
dem vergleichbaren Verfahren der DIN<br />
EN 13788. Diese Verfahren beruhen auf<br />
Dampfdiffusionsberechnungen mit speziell<br />
fixierten Randbedingungen für Tauund<br />
Verdunstungsperioden. Vor allem das<br />
Glaserverfahren hat sich als einfaches,<br />
„auf der sicheren Seite“ liegendes Bewertungsverfahren<br />
bewährt, insbesondere bei<br />
Bauteilen und Baustoffen, bei denen Sorptions-<br />
und Kapillareffekte keine besondere<br />
Rolle spielen. Beide Verfahren sind auf<br />
eindimensionale Problemstellungen beschränkt.<br />
Die Standardrandbedingungen<br />
sind der DIN 4108-3 zu entnehmen bzw.<br />
nach DIN EN 13788 festzulegen.<br />
7.2 Bauteile, für die kein rechnerischer<br />
Tauwassernachweis erforderlich ist<br />
In DIN 4108-3 sind Wand- und Dachbauteilen<br />
angegeben, deren feuchtetechnische<br />
Funktionsfähigkeit aus der Erfahrung bekannt<br />
ist und für die kein weiterer Nachweis<br />
des ausreichend niedrigen Tauwasserausfalls<br />
erforderlich ist.<br />
Einschalige KS-Außenwände, zweischalige<br />
KS-Außenwände mit außen<br />
liegender Wärmedämmung, KS-Außenwände<br />
mit WDVS und KS-Kellerwände<br />
mit Perimeterdämmung sind<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion<br />
unkritisch und bedürfen keines Nachweises<br />
für den Tauwasserausfall im<br />
Inneren des Bauteils (DIN 4108-3).<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Außenwände, deren feuchtetechnische<br />
Funktionsfähigkeit aus der<br />
Erfahrung bekannt ist und für die hin-<br />
Zweischaliges KS-Mauerwerk mit<br />
Wärmedämmung (Luftschicht + Wärmedämmung;<br />
Kerndämmung) und<br />
einschaliges KS-Mauerwerk mit WDVS<br />
oder hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
sind ohne weiteren Nachweis für<br />
alle Schlagregenbeanspruchungsgruppen<br />
der DIN 4108-3 geeignet.<br />
Bild 21: Feuchtetransport aus Räumen findet zu 98 % über Lüftung und nur zu 2 % durch Diffusion statt.<br />
26
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
sichtlich der Wasserdampfdiffusion kein<br />
weiterer rechnerischer Tauwassernachweis<br />
erforderlich ist, nach DIN 4108-3<br />
(Auswahl):<br />
● Außenwände aus einschaligem Mauerwerk,<br />
verputzt<br />
● Außenwände aus zweischaligem Mauerwerk,<br />
verputzt, mit Kerndämmung<br />
oder Wärmedämmung und Luftschicht<br />
oder nur mit Luftschicht<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, raumseitig<br />
verputzt, mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, verputzt,<br />
mit WDVS<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, verputzt,<br />
außenseitig mit angemörtelten Bekleidungen<br />
mit mindestens 5 % Fugenanteil<br />
● perimetergedämmte Kelleraußenwände<br />
aus einschaligem Mauerwerk<br />
● Wände in Holzbauart mit Mauerwerk-<br />
Vorsatzschale und raumseitiger Schicht<br />
mit s d $ 2 m<br />
Dächer (Auswahl):<br />
● Nicht belüftete Dächer mit einer belüfteten<br />
Dachdeckung und einer Wärmedämmung<br />
zwischen, unter und/oder<br />
über den Sparren bedürfen keines<br />
rechnerischen Tauwassernachweises,<br />
wenn die s d -Werte der Schichten auf<br />
der Innen- und der Außenseite der Wärmedämmung<br />
in folgenden Verhältnissen<br />
zueinander stehen:<br />
s d,e 0,1 m und s d,i $ 1,0 m<br />
s d,e 0,3 m und s d,i $ 2,0 m<br />
s d,e 0,3 m und s d,i $ 6 · s d,e<br />
Dabei bezeichnet s d,e die Summe der<br />
wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken<br />
aller Schichten zwischen<br />
der Kaltseite der Wärmedämmung und<br />
der äußeren Hinterlüftung und s d,i die<br />
Summe der wasserdampfdiffusionsäquivalenten<br />
Luftschichtdicken aller<br />
Schichten zwischen der Warmseite der<br />
Wärmedämmung und der Raumluft.<br />
7.3 Kennwerte für die Wasserdampf-<br />
Diffusion<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ:<br />
Der Widerstand, den ein Baustoff der Diffusion<br />
von Wasserdampf entgegensetzt,<br />
Atemluft Atemluft und Atemluft Pflanzen und Pflanzen und Pflanzen<br />
1 bis 21 Liter/Tag bis 2 1 bis Liter/Tag<br />
32 Liter/Tag<br />
Kochen Kochen<br />
Kochen<br />
ca. 2 ca. Liter/Tag ca. 22 Liter/Tag<br />
ca. 2 Liter/Tag<br />
Bild 22: Entstehung von Wasserdampf in einem 4-Personen-Haushalt<br />
wird durch die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
µ beschrieben. Sie gibt<br />
an, um wieviel höher der Widerstand eines<br />
Stoffes gegenüber Wasserdampfdiffusion<br />
ist als der Widerstand einer gleich dicken,<br />
ruhenden Luftschicht. Die Wasserdampf-<br />
Diffusionswiderstandszahl µ ist bei definierten<br />
Bedingungen eine Stoffkonstante.<br />
Richtwerte für µ finden sich in DIN V 4108-4<br />
und in DIN EN 12524 (die zukünftig in<br />
DIN EN ISO 10456 aufgehen soll). Es<br />
sind die für die Tauperiode ungünstigeren<br />
µ-Werte anzuwenden, welche dann<br />
auch für die Verdunstungsperiode beizubehalten<br />
sind (Bild 23). Für außenseitig<br />
auf Bauteilen bzw. außenseitig<br />
von Wärmedämmungen vorhandene<br />
Schichten mit meßtechnisch ermittelten<br />
s d -Werten kleiner als 0,1 m ist in der Berechnung<br />
als s d -Wert 0,1 m anzusetzen,<br />
um eine mögliche Messunsicherheit bei<br />
kleinen s d -Werten aufzufangen.<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke<br />
s d : Das Verhalten von<br />
Baustoffschichten hinsichtlich Wasserdampfdiffusion<br />
wird durch die wasserdampfdiffusionsäquivalente<br />
Luftschichtdicke<br />
s d charakterisiert. Sie drückt aus,<br />
wie dick eine ruhende Luftschicht sein<br />
müsste, um den gleichen Widerstand gegen<br />
Wasserdampfdurchgang zu haben wie<br />
die betrachtete Bauteilschicht (Bild 24).<br />
Der s d -Wert ist das Produkt aus der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
µ<br />
des Materials und der Dicke d der betrachteten<br />
Schicht. Als diffusionsoffene<br />
Schicht bezeichnet man eine Bauteilschicht<br />
mit einem s d -Wert von weniger<br />
als 0,5 m; s d -Werte zwischen 0,5 und<br />
1.500 m kennzeichnen eine diffusionshemmende<br />
Schicht, und bei s d -Werten<br />
oberhalb von 1.500 m spricht man von<br />
einer diffusionsdichten Schicht. Die früher<br />
üblichen Bezeichnungen „Dampfbremse“<br />
und „Dampfsperre“ sind nicht mehr<br />
normkonform. Für mehrschichtige, ebene<br />
Baden/Waschen<br />
Baden/Waschen<br />
bis 4 bis Liter/Tag 4 Liter/Tag bis 4 Liter/Tag bis 4 Liter/Tag<br />
Bauteile können die s d -Werte der einzelnen<br />
Schichten addiert werden, um den<br />
s d -Wert des ganzen Bauteils zu bestimmen.<br />
Die Wasserdampf-Übergangswiderstände<br />
an den Bauteiloberflächen sind so<br />
klein, dass sie vernachlässigt werden.<br />
Aus Bild 24 ist erkennbar, dass die wasserdampfdiffusionsäquivalente<br />
Luftschichtdicke<br />
einer Wärmedämmschicht in der<br />
Größenordnung wie die einer massiven<br />
Holzwand liegt.<br />
7.4 Konstruktive Hinweise<br />
Überschlägig orientiert man sich an der<br />
Grundregel, dass der s d -Wert der Baustoffschichten<br />
eines Bauteils von innen nach<br />
außen abnehmen soll, um die Diffusion<br />
von Wasserdampf nicht im Bauteilquerschnitt<br />
zu behindern. Wärmedämmverbundsysteme<br />
weichen von dieser Grundregel<br />
ab. Die Systemkomponenten von<br />
Wärmedämmverbundsystemen sind allerdings<br />
so aufeinander angestimmt, dass<br />
die Diffusion im Bauteilquerschnitt nur<br />
geringfügig und unbedenklich behindert<br />
wird. Die feuchtetechnische Funktionsfähigkeit<br />
von verputztem <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
mit Wärmedämmverbundsystem<br />
ist aus mehr als 40-jähriger Erfahrung<br />
hinreichend bekannt. Dementsprechend<br />
ist diese Bauweise in DIN 4108-3 in die<br />
Liste der Bauteile aufgenommen, für die<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion kein<br />
weiterer rechnerischer Tauwassernachweis<br />
erforderlich ist.<br />
Werden diffusionshemmende Bahnen oder<br />
Schichten verwendet, z.B. im Dach, sollte<br />
der s d -Wert der raumseitigen Bahn 6 bis<br />
10 mal so groß sein wie der s d -Wert der<br />
außenseitigen Bahn.<br />
Wird statt der Außen- eine Innendämmung<br />
verwendet, befindet sich die Innenseite der<br />
tragenden Wandschale bereits fast auf Außentemperaturniveau.<br />
Es besteht ein ho-<br />
27
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK 1,6<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK 1,8<br />
Polystyrol<br />
Hartschaum<br />
Nadelholz<br />
(Weichholz)<br />
Laubholz<br />
(Hartholz)<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK 1,8<br />
d = 17,5 cm<br />
Polystyrol<br />
Hartschaum<br />
d = 14 cm<br />
Nadelholz<br />
(Weichholz)<br />
d = 20 cm<br />
PE-Folie<br />
0 50 100 150 200 250<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl <br />
Bild 23: Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahlen ausgewählter Materialien,<br />
Angegeben sind jeweils Kleinst- und Größtwert nach DIN V 4108-4 bzw. nach<br />
DIN EN 12524.<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschicktdicke [ s d<br />
in m]<br />
Bild 24: Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d ausgewählter<br />
Baustoffschichten, jeweils für den Kleinst- und den Größtwert des µ -Werts nach<br />
DIN V 4108-4 bzw. nach DIN EN 12524.<br />
hes Risiko, dass Wasserdampf, der auf dem<br />
Wege der Diffusion (oder gar der Konvektion<br />
durch eine Luftundichtheit) durch die Konstruktion<br />
zur tragenden Wand gelangt, dort<br />
als Tauwasser innerhalb der Konstruktion<br />
ausfällt. Als Abhilfe sind ausreichend diffusionshemmende<br />
Dämmstoffe oder raumseitige<br />
diffusionshemmende Bekleidungen<br />
erforderlich. Vor allem an durchdringenden<br />
Bauteilen sind letztere oft nur mit Aufwand<br />
luft- und diffusionsdicht anzuschließen.<br />
Alternativ können auch spezielle, kapillarleitende<br />
Dämmstoffe in dünnen Schichtdicken<br />
verwendet werden. In energetischer<br />
Hinsicht wirken sich die zahlreichen Wärmebrücken<br />
an den Durchdringungen der raumseitigen<br />
Innendämmung durch einbindende<br />
Massivbauteile ungünstig aus.<br />
Sowohl aus Gründen der Wasserdampfdiffusion<br />
als auch für die Wärmebrückenvermeidung<br />
ist es deshalb unbedingt empfehlenswert,<br />
zusätzliche Wärmedämmschichten<br />
soweit möglich nicht auf der Innenseite,<br />
sondern auf der Außenoberfläche von<br />
Massivbauteilen oder als Kerndämmung<br />
im äußeren Teil des Wandquerschnitts<br />
anzubringen. Diese Schichtenfolge ist<br />
bei Verwendung eines angepassten diffusionsoffenen<br />
Außenputzsystems unkritisch<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion. Die<br />
tragende Konstruktion wird vor Temperaturwechselbeanspruchungen<br />
von außen<br />
geschützt. Die außenseitige Dämmung<br />
bildet eine durchgehende Dämmschicht,<br />
die Wärmebrücken durch innenseitig einbindende<br />
Bauteile vermeidet.<br />
7.5 Austrocknungsverhalten von<br />
Mauerwerkswänden<br />
Das Austrocknungsverhalten von Baustoffschichten<br />
und Bauteilen ist insbesondere<br />
dann wichtig, wenn die betreffende Baustoffschicht<br />
für die Wärmedämmung des<br />
Bauteils von Bedeutung ist. Bei monolithischem<br />
Mauerwerk ist der Wärmeschutz<br />
der Außenwand überwiegend von den Mauersteinen<br />
abhängig. Wird ein solches Mauerwerk<br />
in der Bauphase durchnässt oder<br />
durchfeuchtet, wird der geplante Wärmeschutz<br />
erst dann erreicht, wenn die Wände<br />
bis zur Ausgleichsfeuchte ausgetrocknet<br />
sind. Rechnerische Untersuchungen zeigen,<br />
dass dies bis zu zwei bis drei Jahre<br />
dauern kann. Der Heizwärmebedarf eines<br />
Raums kann in dieser Zeit, je nach Durchfeuchtung<br />
des Mauerwerks und Austrocknungsverhalten,<br />
um bis zu 30 % höher sein<br />
als im ausgetrockneten Zustand [9].<br />
Bei <strong>Kalksandstein</strong>-Außenwandkonstruktionen<br />
wird der wesentliche Teil der Wärmedämmung<br />
von den zusätzlichen Wärmedämmschichten<br />
auf der Außenseite der<br />
Tragschale erbracht. Die dafür empfohlenen<br />
Dämmstoffe (z.B: EPS-Hartschaum<br />
oder hydrophobierte Mineralwolleplatten)<br />
nehmen praktisch kein Wasser auf.<br />
Der Wärmeschutz von KS-Funktionswänden<br />
ist von Anfang an gewährleistet.<br />
Künzel untersucht in [10] die Austrocknungszeit<br />
verschiedener Wandkonstruktionen<br />
mit WDVS. Dabei kommt er zu folgenden<br />
Ergebnissen:<br />
● Die Austrocknungszeit von wenig dämmenden<br />
Wandbildnern wie <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
liegt mit EPS-Dämmung im<br />
Bereich von monolithischen Wänden.<br />
Bei Verwendung von Mineralwolle liegt<br />
sie noch darunter.<br />
● Da das <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
selbst nur wenig zur Wärmedämmung<br />
der Wand beiträgt, stellt eine lang anhaltende<br />
Baufeuchte im <strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Mauerwerk in der Regel kein Problem<br />
dar, solange sie nicht über Anschlüsse<br />
oder Einbindungen in feuchteempfindliche<br />
Bereiche eindringt.<br />
● Bei dämmenden Wandbildnern wie<br />
z.B. Porenbeton (ähnliches gilt auch<br />
für porosierte Ziegel oder Leichtbetone)<br />
sind WDVS mit wasserdampfdiffusionshemmender<br />
Wirkung, wie z.B.<br />
mit EPS-Hartschaum, ungünstig. Die<br />
geringe Trocknungsmöglichkeit nach<br />
außen kann zu länger erhöhter Baufeuchte<br />
im Mauerwerk führen, was den<br />
Wärmedurchlasswiderstand der Wand<br />
reduziert. Ein WDVS auf Mineralwollebasis<br />
führt zu Austrocknungszeiten,<br />
wie sie bei Wänden ohne Außendämmung<br />
erreicht werden.<br />
Generell ist in der Austrocknungsphase<br />
zu beachten, dass ein erheblicher Teil der<br />
Baufeuchte nicht an die Außenluft, sondern<br />
an den Innenraum abgegeben wird.<br />
In dieser Zeit ist es deshalb erforderlich,<br />
verstärkt zu lüften (und im Winter gegebenenfalls<br />
verstärkt zu heizen), um die Baufeuchte<br />
nach außen abzuführen.<br />
Für die Austrocknung von KS-Innenwänden<br />
können aus Versuchen näherungsweise<br />
folgende Anhaltswerten für die Austrocknungszeit<br />
abgeleitet werden: Wände der<br />
Dicke 11,5 cm: etwa 3 bis 6 Monate;<br />
Wände der Dicke 24 cm: bis etwa 12 Monate.<br />
Die Versuche wurden unter ungünstigen<br />
Klimarandbedingungen durchgeführt<br />
(20 °C, 65 % r.F.). Bei Lochsteinen sowie<br />
bei praxisgerechten Klimarandbedingungen<br />
sind deutlich kürzere Austrocknungszeiten<br />
zu erwarten [11].<br />
28
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
8. LUFTDICHTHEIT<br />
Eine möglichst luftdichte Ausführung der<br />
Gebäudehülle ist vor allem aus Feuchteschutzgründen<br />
wichtig. Anderenfalls kann<br />
warme, feuchte Raumluft durch Undichtheiten<br />
der Gebäudehülle nach außen<br />
strömen. Dabei kann es an kalten Stellen<br />
innerhalb der Konstruktion zu Kondensatbildung<br />
und Schimmelpilzwachstum kommen.<br />
Dies kann letztlich zur Schädigung<br />
oder gar Zerstörung von Konstruktionsteilen<br />
führen.<br />
Aber auch unter dem Aspekt der Energieeinsparung<br />
ist die Luftdichtheit der Gebäudehülle<br />
zu sehen. Bei freier Lüftung<br />
beträgt der Lüftungswärmeverlust bei gut<br />
gedämmten Neubauten zwischen 30 und<br />
etwa 50 % der gesamten Wärmeverluste.<br />
Ähnlich wie bei den Wärmebrücken gilt<br />
auch hier, dass der prozentuale Anteil der<br />
Lüftungswärmeverluste mit zunehmender<br />
energetischer Qualität der Gebäudehüllfläche<br />
ansteigt. Dementsprechend ist<br />
darauf zu achten, dass die Gebäudehülle<br />
möglichst wenig ungeplante Undichtheiten<br />
enthält, durch die ein unkontrollierbarer<br />
Luftwechsel stattfindet. Lüftungsanlagen<br />
(ohne, vor allem aber mit Wärmerückgewinnung)<br />
können die Lüftungswärmeverluste<br />
reduzieren bei gleichzeitiger Sicherstellung<br />
einer guten Raumluftqualität.<br />
Sparren<br />
Hinsichtlich der Luftdichtheit ist der Mauerwerksbau<br />
mit <strong>Kalksandstein</strong> aufgrund<br />
seiner einfacheren und weniger fehleranfälligen<br />
Details im Vorteil gegenüber<br />
Leichtbauweisen. Besonders hinzuweisen<br />
ist im Zusammenhang mit der Luftdichtheit<br />
auf folgende Detailpunkte: alle Bauteilanschlüsse<br />
im Dach- und Fensterbereich, alle<br />
Durchdringungen im Dach, Abschlüsse von<br />
Mauerkronen (Abdeckelung von Lochsteinen<br />
durch Mörtelauflage oder Verwendung<br />
gedeckelter Steine). Alle offen zutage tretenden<br />
Kanäle (z.B. an Mauerkronen und<br />
unter Fensterbrettern) sind durch eine<br />
Mörtelauflage abzudeckeln.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e – auch als Lochsteine<br />
– werden grundsätzlich mit geschlossenem<br />
Deckel hergestellt. Dies ist vorteilhaft<br />
hinsichtlich der Verarbeitung<br />
(vollflächiger Mörtelauftrag) und Luftdichtheit<br />
(keine durchgehenden Kanäle).<br />
Werden so genannte KS-E-Steine<br />
mit durchgehenden Lochungen für die<br />
Elektroinstallation verwendet, so sind<br />
die Kanäle am Wandkopf zu schließen<br />
und die eingesetzten Steckdosen luftdicht<br />
anzuschließen, z.B. durch Einsetzen<br />
in einen Gipsbatzen oder Verwenden<br />
spezieller Steckdoseneinsätze.<br />
Mauerwerksbereiche hinter abgehängten<br />
Decken, Spülkästen, Fußbodenleisten,<br />
Estrichaufbauten etc. sind vor Anbringen<br />
der Einbauten vollflächig zu verputzen, um<br />
die Luftdichtheit zu gewährleisten. Steckdosen<br />
in Mauerwerk mit durchgehenden<br />
Elektrokanälen sind luftdicht einzusetzen,<br />
z.B. durch Setzen der Steckdosen in einen<br />
Gipsbatzen oder Verwenden von speziellen<br />
Steckdoseneinsätzen. Es empfiehlt sich,<br />
die Anschlüsse von Luftdichtheitsfolien an<br />
aufgehende Wandbereiche mechanisch zu<br />
sichern, z.B. durch eine Anpressleiste mit<br />
untergelegtem Kompriband, oder die Folie<br />
mit Rippenstreckmetall auf der Wand zu<br />
fixieren und einzuputzen.<br />
KS-Mauerwerk selbst ist luftdicht.<br />
Dies gilt bereits bei Verwendung von<br />
einseitigem Dünnlagenputz (mittlere<br />
Dicke 5 mm) oder bei Vermörtelung<br />
der Stoß- und Lagerfugen. Sichtmauerwerk<br />
ist luftdicht, wenn die Fugen<br />
vollständig mit Mörtel ausgefüllt und<br />
nicht abgerissen sind.<br />
Wärmedämmung<br />
Ausführungsempfehlungen und -hinweise<br />
für Bauteile und Bauteilanschlüsse<br />
werden exemplarisch in DIN 4108-7 gegeben,<br />
was den Planer jedoch nicht von<br />
eigenverantwortlichem Nachdenken und<br />
Entscheiden entbindet. Es ist wichtig,<br />
dass der Planer die Luftdichtheit als eigenständige<br />
Planungsleistung begreift und<br />
entsprechend sorgfältig plant. Selbstverständlich<br />
ist auch auf eine handwerklich<br />
gute Ausführung zu achten. Diese sollte<br />
während der Bauphase intensiv kontrolliert<br />
und anschließend mittels einer Differenzdruckmessung<br />
(Blower-door) nachgewiesen<br />
werden.<br />
Die Durchführung dieser Luftdichtheitsprüfung<br />
wird von der EnEV nicht gefordert,<br />
jedoch ist die ausreichende Luftdichtheit<br />
eines Gebäudes eine vom Bauausführenden<br />
geschuldete Eigenschaft des Gebäudes.<br />
Das Nachweisverfahren der EnEV<br />
sieht als Bonus reduzierte rechnerische<br />
Lüftungswärmeverluste vor, wenn eine<br />
Luftdichtheitsprüfung durchgeführt und<br />
bestanden wird. Generell ist es anzuraten,<br />
frühzeitig den Nachweis der ausreichenden<br />
Luftdichtheit der Gebäudehülle zu führen.<br />
Also zu einem Zeitpunkt, zu dem noch<br />
Nachbesserungen an der Luftdichtheitsebene<br />
möglich sind. Voraussetzung für<br />
die Überprüfung der Luftdichtheit ist die<br />
Fertigstellung der luftdichten Schicht innerhalb<br />
der thermischen Gebäudehülle. Die<br />
Messung erfolgt im späteren Gebrauchszustand.<br />
Das heißt, die in der thermischen<br />
Gebäudehülle liegenden Fenster und Außentüren<br />
werden geschlossen, nutzungsbedingte<br />
Öffnungen bleiben offen. Eine<br />
Hilfestellung für die fachlich einwandfreie<br />
Vorbereitung eines Gebäudes für eine Luftdichtheitsmessung<br />
gibt beispielsweise der<br />
Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen in<br />
einem Merkblatt [12].<br />
Die Überprüfung der Luftdichtheit der<br />
Gebäudehülle erfolgt mit dem Differenzdruckverfahren<br />
nach DIN EN 13829<br />
(Blower-door). Es gelten die folgenden<br />
Mindestanforderungen an den auf 50 Pa<br />
Druckdifferenz bezogenen Prüfwert n 50 :<br />
Luftdichtheitsschicht<br />
Holzlattung<br />
Raumseitige<br />
Bekleidung<br />
Anpresslatte<br />
Vorkomprimiertes<br />
Dichtungsband/Klebemasse<br />
Bild 25: Luftdichter Anschluss an eine verputzte KS-Wand nach DIN 4108-7<br />
Innenputz<br />
KS-Mauerwerk<br />
● für Gebäude ohne raumlufttechnische<br />
Anlagen: n 50 3,0 h -1<br />
● für Gebäude mit raumlufttechnischen<br />
Anlagen: n 50 1,5 h -1<br />
Angestrebt werden sollten n 50 -Werte von<br />
nicht mehr als 2,0 h –1 für Gebäude ohne<br />
und nicht mehr als 1,0 h –1 für Gebäude mit<br />
raumlufttechnischen Anlagen, bei guten<br />
Niedrigenergiehäusern und Passivhäusern<br />
Werte in der Größenordnung von 0,6 h –1 .<br />
29
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
9. WÄRMEÜBERTRAGUNG ÜBER DAS<br />
ERDREICH<br />
Die Bedeutung von Kellerräumen hat sich<br />
schon durch steigende Grundstückspreise<br />
grundlegend verändert. War der Keller<br />
früher als Vorratslager und Abstellfläche<br />
genutzt, wird er heute insbesondere im<br />
Einfamilienhausbau mehr und mehr in den<br />
eigentlichen Wohnbereich mit einbezogen.<br />
Grundvoraussetzung dafür sind trockene<br />
Wand- und Deckenflächen. Diese müssen<br />
dauerhaft gegen von außen einwirkendes<br />
Wasser und Feuchtigkeit von innen geschützt<br />
werden. Mit der Nutzung als Aufenthaltsraum<br />
steigen auch die Ansprüche<br />
des Bauherrn an den Wohnkomfort und<br />
das Raumklima im Untergeschoss des Gebäudes.<br />
In diesem Fall müssen Außenwände<br />
und Bodenplatte einen entsprechenden<br />
Wärmeschutz aufweisen.<br />
Für einzelne beheizte oder nur gelegentlich<br />
genutzte Räume bietet sich aus wirtschaftlichen<br />
Gründen eine auf den einzelnen<br />
Raum beschränkte Innendämmung an.<br />
Auch als Nachrüstlösung bei Nutzungsänderungen<br />
ist diese Ausführungsvariante<br />
prädestiniert, häufig als Ausbaureserve.<br />
Soll der größte Teil des Kellers beheizt<br />
werden, ist eine Kelleraußendämmung<br />
(Perimeterdämmung in Wand und Boden)<br />
sinnvoll. Der Vorteil der Perimeterdämmung<br />
ist, dass Tauwasserausfall auf der<br />
Innenseite der Kellerwand und des Kellerbodens<br />
verhindert und die Bauwerksabdichtung<br />
mechanisch geschützt wird,<br />
Wärmebrücken vermieden bzw. vermindert<br />
werden, und die Dämmung in größeren Dicken<br />
dimensionierbar ist, da im Kellerraum<br />
kein Platz verloren geht. Auch, wenn zu<br />
Beginn keine hochwertige Kellernutzung<br />
geplant ist, ist es empfehlenswert, beim<br />
Bau des Gebäudes von vorneherein eine<br />
Perimeterdämmung einzubauen. Spätere<br />
Nutzungsänderungen sind dann problemlos<br />
möglich.<br />
Beispiel Einfamilienhaus<br />
8,00<br />
12,00<br />
Grundfläche:<br />
A = 8,00 · 12,00 = 96 m 2<br />
Perimeterlänge:<br />
P = 2 · (8,00 + 12,00) = 40 m<br />
Charakteristisches Bodenplattenmaß:<br />
B' = A / (0,5 · P) = 96 / (0,5 · 40) = 4,8 m<br />
Bild 26: Bestimmung des charakteristischen Bodenplattenmaß B', Beispiele<br />
Der Wärmeverlust eines beheizten Kellers<br />
an das umliegende Erdreich stellt<br />
einen viel komplexeren Vorgang dar als<br />
der Wärmeverlust der übrigen Außenbauteile<br />
eines Gebäudes an die Außenluft.<br />
Die Wärmeverluste hängen ab von der<br />
Beschaffenheit des Erdreichs (bindiger<br />
bzw. nichtbindiger Boden), dem Wärmeschutz<br />
der Außenbauteile, der Grundwassertiefe,<br />
der Kellertemperatur und<br />
den Abmessungen des Kellers. Neben<br />
allgemeinen zwei- und dreidimensionalen<br />
numerischen Rechenverfahren (DIN EN<br />
ISO 10211) können die winterlichen Wärmeverluste<br />
des Kellers ausreichend genau<br />
nach den Verfahren in DIN V 4108-6,<br />
DIN V 18599-2 und DIN EN ISO 13370 berechnet<br />
werden (Bild 26). Für die tägliche<br />
Praxis hat sich das vereinfachte Verfahren<br />
mit Temperaturkorrekturfaktoren F x durchgesetzt,<br />
wie es in DIN V 4108-6 und DIN<br />
V 18599-2 enthalten ist. Dabei wird der<br />
U-Wert des erdberührten Bauteils einfach<br />
aus dessen Schichtenfolge unter Vernachlässigung<br />
des Erdreichs bestimmt (der äußere<br />
Wärmeübergangswiderstand ist Null,<br />
da direkter Kontakt zum Erdreich besteht).<br />
Der Wärmetransport durch das Bauteil<br />
wird mittels tabellierter Faktoren auf die<br />
äquivalente durchschnittliche Temperaturdifferenz<br />
korrigiert. Die Geometrie des<br />
beheizten Kellerbereichs geht über das<br />
charakteristische Bodenmaß B’ ein (Verhältnis<br />
aus beheizter Kellerbodenfläche<br />
und Umfang dieser Fläche). Ebenfalls wird<br />
vereinfachend für verschiedene Dämmsituationen<br />
unterschieden. Die F x -Werte<br />
unterscheiden sich geringfügig zwischen<br />
dem Heizperiodenbilanzverfahren der EnEV<br />
und den Berechnungsnormen DIN V 4108-6<br />
und DIN V 18599-2. So wird im Heizperiodenbilanzverfahren<br />
der EnEV für alle Bauteile<br />
des unteren Gebäudeabschlusses<br />
der Wert 0,6 angesetzt. Vereinfachend darf<br />
nach DIN V 18599-2 ein Wert von 0,7 verwendet<br />
werden. Die F x -Werte sind generell<br />
nicht zutreffend und damit nicht anwendbar,<br />
wenn der sommerliche Wärmeeintrag<br />
berechnet werden soll, d.h. bei gekühlten<br />
Gebäuden. Tafel 12 gibt die Temperaturkorrekturfaktoren<br />
F x gemäß DIN V 4108-6<br />
bzw. DIN V 18599-2 wieder.<br />
Aufgrund der geringeren wirksamen Temperaturdifferenz<br />
bei erdberührten Bauteilen<br />
im Vergleich zu Bauteilen an Außenluft, die<br />
sich in den F x -Werten ausdrückt, ist die<br />
Wärmedämmung des Untergeschosses<br />
weniger ergiebig als die gleiche Wärmedämmung<br />
bei Bauteilen an Außenluft. Als<br />
Kompromiss aus Energieeinsparung, Komfort<br />
und Kosten werden derzeit Perimeterdämmungen<br />
von etwa 8 bis 12 cm Dicke<br />
als sinnvoll angesehen – bei Passivhäusern<br />
sind Perimeterdämmungen mit 20 bis<br />
25 cm Dicke zu finden. Besondere Beachtung<br />
sollte der Reduzierung von Wärmebrücken<br />
im Bereich von Deckenauflagern und<br />
Fundamenten durch geschickte Lösungen<br />
zukommen. Eine Hilfe dazu gibt Beiblatt 2<br />
zu DIN 4108 mit Prinzipskizzen und Planungs-<br />
und Ausführungsempfehlungen.<br />
Dem Umstand der verminderten Wärmeübertragung<br />
von Bodenplatten über das<br />
Erdreich an die Außenluft trägt auch die<br />
Tatsache in DIN 4108-2 Rechnung, dass<br />
für unmittelbar an das Erdreich grenzende<br />
Bodenplatten normal beheizter Räume nur<br />
bis zu einer Raumtiefe von 5 m eine zusätzliche<br />
Wärmedämmung erforderlich ist.<br />
Dies kommt vor allem bei größeren Hallen<br />
und Produktionsgebäuden zum Tragen.<br />
Im Wohnungsbau sind die Bodenplattenabmessungen<br />
oftmals nicht ausreichend,<br />
um diesen Effekt auszunutzen.<br />
Beispiel Doppelhaushälfte<br />
(getrennter Nachweis je Wohneinheit)<br />
6,00<br />
6,00<br />
10,00<br />
Grundfläche:<br />
A = (6,00 + 6,00) · 10,00 = 120 m 2<br />
Perimeterlänge:<br />
P = 2 · (6,00 + 6,00 + 10,00) = 44 m<br />
Charakteristisches Bodenplattenmaß:<br />
B' = A / (0,5 · P) = 120 / (0,5 · 44) = 5,45 m<br />
30
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 12: Temperaturkorrekturfaktoren F x für erdberührte Bauteile (aus DIN V 18599-2 bzw. DIN V 4108-6)<br />
Zeile Wärmestrom nach außen über F x Temperatur-Korrekturfaktor F x<br />
1)<br />
1 Außenwand, Fenster, Decke über Außenluft F e 1,0<br />
2 Dach (als Systemgrenze) F D 1,0<br />
3 Dachgeschossdecke (Dachraum nicht ausgebaut) F D 0,8<br />
4 Wände und Decken zu Abseiten (Drempel) F u 0,8<br />
5 Wände und Decken zu unbeheizten Räumen<br />
(außer am unteren Gebäudeanschluss)<br />
F u 0,5<br />
6 Wände und Decken zu niedrig beheizten Räumen 2) F nb 0,35<br />
7<br />
8<br />
9<br />
Wände und Fenster zu unbeheiztem Glasvorbau bei<br />
einer Verglasung des Glasvorbaus mit<br />
● Einfachverglasung<br />
● Zweischeibenverglasung<br />
● Wärmeschutzverglasung<br />
0,8<br />
F u<br />
F u 0,5<br />
F u<br />
0,7<br />
Bauteile des unteren Gebäudeabschlusses<br />
B’ 3) [m]<br />
< 5 5 – 10 > 10<br />
R f bzw. R w<br />
4)<br />
R f bzw. R w<br />
4)<br />
R f bzw. R w<br />
4)<br />
10<br />
11<br />
Flächen des beheizten Kellers<br />
● Fußboden des beheizten Kellers<br />
● Wand des beheizten Kellers<br />
F G = F bw 0,40 0,60 0,40 0,60 0,40 0,60<br />
1 > 1 1 > 1 1 > 1<br />
F G = F bf 0,30 0,45 0,25 0,40 0,20 0,35<br />
R f R f R f<br />
1 > 1 1 > 1 1 > 1<br />
12 Fußboden 5) auf dem Erdreich ohne Randdämmung F G = F bf 0,45 0,60 0,40 0,50 0,25 0,35<br />
13<br />
14<br />
Fußboden 5) auf dem Erdreich mit Randdämmung 6)<br />
● 5 m breit, waagrecht<br />
● 2 m tief, senkrecht<br />
F G = F bf 0,30<br />
F G = F bf 0,25<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,20<br />
0,15<br />
15<br />
16<br />
Kellerdecke und Kellerinnenwand<br />
● zum unbeheizten Keller mit Perimeterdämmung<br />
● zum unbeheizten Keller ohne Perimeterdämmung<br />
F G<br />
0,55<br />
F G 0,70<br />
0,50<br />
0,65<br />
0,45<br />
0,55<br />
17 Aufgeständerter Fußboden F G 0,9<br />
18 Bodenplatte von niedrig beheizten Räumen 2) F G 0,2 0,55 0,15 0,5 0,1 0,35<br />
1)<br />
Die Werte (außer Zeilen 6, 12, 13 und 14) gelten analog auch für die Flächen niedrig beheizter Räume<br />
2)<br />
Räume mit Innentemperaturen zwischen 12 °C und 19 °C<br />
3)<br />
B’ = A G / (0,5 P). Bei nebeneinanderliegenden, ähnlich konditionierten Gebäuden bzw. Zonen sind für die Bestimmung des charakteristischen Bodenplattenmaßes<br />
B’ die Außenabmessungen und die Fläche des gesamten nebeneinanderliegenden, ähnlich konditionierten Bodenplattenbereichs zu verwenden.<br />
4)<br />
R f : Wärmedurchlasswiderstand der Bodenplatte (betrifft Zeile 10, 12, 18) bzw.<br />
R w : Wärmedurchlasswiderstand der Kellerwand (betrifft Zeile 11); ggfs. flächengewichtete Mittelung von R f und R w (betrifft Zeile 10, 11)<br />
5)<br />
Bei fließendem Grundwasser erhöhen sich die Temperatur-Korrekturfaktoren um 15 %.<br />
6)<br />
Bei einem Wärmedurchlasswiderstand der Randdämmung > 2 m²·K/W, Bodenplatte ungedämmt, siehe auch Bild 2 und 3 in DIN EN ISO 13370:1998-12<br />
31
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
10. SOMMERLICHER WÄRMESCHUTZ /<br />
HITZESCHUTZ<br />
10.1 Sommerlicher Wärmeschutz von<br />
Aufenthaltsräumen<br />
Das sommerliche Temperaturverhalten<br />
eines nicht klimatisierten Aufenthaltsraums<br />
wird maßgeblich bestimmt von<br />
● dem Außenklima<br />
● der Sonneneinstrahlung<br />
● der Fensterfläche, -orientierung und<br />
-neigung<br />
● dem Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
der Fenster inklusive deren Sonnenschutz<br />
● dem Lüftungs- und Wohnverhalten der<br />
Nutzer: Um das Raumklima behaglich<br />
kühl zu halten, müssen die Wärmezufuhr<br />
von außen (Nutzung der Verschattungseinrichtungen<br />
bei Sonnenschein)<br />
und der Wärmegewinn in den Räumen<br />
(geringe Abwärme von Geräten, Belegungsdichte)<br />
möglichst gering und<br />
die Wärmeabfuhr nach außen (über<br />
erhöhte Nachtlüftung) möglichst groß<br />
gehalten werden.<br />
● dem Wärmespeicherverhalten des betrachteten<br />
Raumes: Es sollten Speichermassen<br />
zur Verfügung stehen, um<br />
tagsüber den Anstieg der Raumtemperatur<br />
wirksam zu begrenzen.<br />
● dem Wärmeschutz der Außenbauteile<br />
Diese Punkte sind vom Planer in der Gebäudekonzeption<br />
zu berücksichtigen und<br />
entsprechende Vorkehrungen zu treffen,<br />
um ein angenehmes Sommerklima im Gebäude<br />
zu ermöglichen.<br />
Im Rahmen des Nachweises nach Energieeinsparverordnung<br />
ist bei Wohngebäuden<br />
und bei nicht-klimatisierten Nichtwohngebäuden<br />
ein Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes nach dem Verfahren der<br />
DIN 4108-2 zu führen. Es handelt sich dabei<br />
um ein einfaches Handrechenverfahren nur<br />
zum Zwecke des Nachweises der Energieeinsparung<br />
im Sommer, nicht um eine ingenieurmäßige<br />
Auslegung der sommerlichen<br />
Raumtemperatur. Bei größeren Objekten<br />
oder großzügiger Verglasung wird deshalb<br />
empfohlen, im Zuge der detaillierten Planung<br />
des Gebäudes eine genaue, ingenieurmäßige<br />
Vorherberechnung der sommerlichen<br />
Raumtemperaturen vorzunehmen.<br />
Bei 1- und 2-Familienhäusern mit Rollläden<br />
an den Ost-, Süd- und Westfenstern kann auf<br />
die Nachweisführung verzichtet werden.<br />
Besonders gefährdet hinsichtlich sommerlicher<br />
Überhitzung sind Räume, die einer<br />
starken Sonneneinstrahlung ausgesetzt<br />
sind (z.B. große, süd- bis westorientierte<br />
Fenster ohne Verschattung) und/oder<br />
wenig Speichermassen besitzen, um die<br />
eingestrahlte Sonnenenergie abzupuffern<br />
(z.B. wenige oder leichte Innenbauteile,<br />
Großraumbüros, Dachgeschosse). Bei innengedämmten<br />
Bauteilen wird die Wärmespeicherfähigkeit<br />
des Bauteils durch die<br />
Innendämmung vom Raum abgekoppelt.<br />
Das Bauteil steht nicht mehr als Puffer für<br />
die Wärme im Raum zur Verfügung. Abgehängte<br />
Decken, dicke Teppiche etc. haben<br />
einen ähnlichen Effekt. Es sollte unbedingt<br />
darauf geachtet werden, dass schwere<br />
Bauteile mit direkter Raumanbindung als<br />
Speichermasse verbleiben.<br />
In Massivbauten, auch solchen mit<br />
konventionellem Dach, hat die Art des<br />
Dämmstoffs und der Dachbauart (Zwischensparren-<br />
oder Aufsparrendämmung)<br />
keine praktisch relevante Auswirkung auf<br />
die sommerlichen Raumtemperaturen<br />
im Dachgeschoss. Die Temperaturunterschiede<br />
liegen in der Spitze bei einigen wenigen<br />
Zehnteln Grad. Von entscheidender<br />
Bedeutung sind vielmehr die Fenstergröße,<br />
die Effektivität des Sonnenschutzes, das<br />
Lüftungsverhalten der Nutzer, vor allem<br />
hinsichtlich einer erhöhten Nachtlüftung,<br />
die Wärmespeicherfähigkeit der Bauteile<br />
und ein guter Wärmeschutz der Außenbauteile.<br />
Die Begrenzung der direkten Sonneneinstrahlung<br />
in den Raum ist die wichtigste<br />
Maßnahme zur Wahrung einer angenehmen<br />
Raumtemperatur im Sommer. Dies ist vor<br />
allem eine Aufgabe des Planers bei der<br />
Grundkonzeption des Gebäudeentwurfs<br />
und die Hauptaufgabe der möglichst außen<br />
liegenden Sonnenschutzvorrichtung.<br />
Wärmeschutz ist nicht nur im Winter von<br />
Bedeutung, sondern auch zunehmend im<br />
Sommer. Hier liegen klare Vorteile der KS-<br />
Funktionswand mit außen liegender Wärmedämmung.<br />
Die hohe Rohdichte bedingt<br />
nennenswerte Speichermassen im Gebäude,<br />
die sich günstig auf die sommerliche<br />
thermische Behaglichkeit auswirken. Aufgrund<br />
der viel größeren Speichermasse<br />
kommt es in Gebäuden in Massivbauweise<br />
in signifikant geringerem Umfang als<br />
in Leichtbauten oder gar nicht zu unangenehmen<br />
Überhitzungserscheinungen im<br />
Sommer. Hier helfen auch die Innenwände<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>en, die mit ihrer großen<br />
Speichermasse Temperaturspitzen abpuffern.<br />
Gleichzeitig ist vor allem bei großzügigen<br />
Verglasungen ein effektiver außen<br />
liegender Sonnenschutz zu verwenden.<br />
Hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
kann die Massivbauweise<br />
mit schweren Wänden (RDK $ 1,8) in<br />
Kombination mit Betondecken pauschal<br />
als „schwere Bauweise“ nach<br />
DIN 4108-2 bewertet werden. Das<br />
wirkt sich hinsichtlich des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes positiv aus.<br />
10.2 Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes nach DIN 4108-2<br />
Die Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
nach DIN 4108-2 ist ein einfacher<br />
Nachweis der Energieeinsparung im Sommer,<br />
jedoch keine ingenieurmäßige Auslegung<br />
der sommerlichen Raumtemperatur.<br />
Betrachtet wird nur der vermutlich kritischste<br />
Raum. Ist dort die Anforderung eingehalten,<br />
gilt die Einhaltung für alle anderen<br />
Räume des Gebäudes. Das Verfahren beruht<br />
auf dem Vergleich eines so genannten<br />
vorhandenen Sonneneintragskennwerts<br />
mit einem zulässigen Höchstwert, für den<br />
Teil-Kennwerte für verschiedene solare Aspekte<br />
des betrachteten Raumes addiert<br />
werden. Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
wird in Abhängigkeit der Fensterfläche,<br />
des Gesamtenergiedurchlassgrads<br />
der Verglasung, der Wirksamkeit der Verschattungseinrichtung<br />
und der Grundfläche<br />
des Raumes bestimmt. Der Nachweis<br />
des sommerlichen Wärmeschutzes nach<br />
DIN 4108-2 kann einfach mit Hilfe des KS-<br />
Nachweisprogramms zum sommerlichen<br />
Wärmeschutz [13] geführt werden. Es handelt<br />
sich um ein Nachweisverfahren mit<br />
standardisierten Randbedingungen.<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
S vorh des ungünstigsten Raums darf<br />
den zulässigen Wert S zul für diesen Raum<br />
nicht überschreiten, d.h. die Einhaltung folgender<br />
Forderung ist nachzuweisen:<br />
S vorh S zul<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
wird bestimmt durch:<br />
● das Verhältnis der Fensterfläche(n) A W<br />
(ggfs. inklusive Dachflächenfenster)<br />
zur Nettogrundfläche A G des betrachteten<br />
Raums oder Raumbereichs<br />
● den Gesamtenergiedurchlassgrad g<br />
der Verglasung(en)<br />
32
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Aachen<br />
Emden<br />
Osnabrück<br />
Dortmund<br />
Düsseldorf<br />
Koblenz<br />
Trier<br />
Saarbrücken<br />
Frankfurt<br />
Bremen<br />
Flensburg<br />
Kassel<br />
Lübeck<br />
Hamburg<br />
Hannover<br />
Fulda<br />
Stuttgart<br />
Würzburg<br />
Erfurt<br />
Nürnberg<br />
Augsburg<br />
Magdeburg<br />
Rostock<br />
Neu-<br />
Brandenburg<br />
Leipzig<br />
Bayreuth<br />
Regensburg<br />
Berlin<br />
Passau<br />
Cottbus<br />
Dresden<br />
Klimaregion A:<br />
sommerkühl<br />
Klimaregion B:<br />
gemäßigt<br />
Klimaregion C:<br />
sommerheiß<br />
Wärmespeichereinflüsse können in Bezug<br />
auf die Pufferung solarer Energie nur bis<br />
zu einer bestimmten Schichtdicke berücksichtigt<br />
werden. Beispielsweise schotten<br />
Wärmedämmschichten dahinter liegende<br />
Speichermassen ab. Die Kernbereiche<br />
dicker Bauteile können aufgrund ihrer<br />
thermischen Trägheit praktisch nicht zur<br />
kurzfristigen Pufferung beitragen. Die<br />
nutzbare Wärmespeicherfähigkeit wird für<br />
alle Bauteilflächen des Raumes summiert,<br />
wobei die Bauteile jeweils nur bis zu einer<br />
maximal wirksamen Dicke von 10 cm berücksichtigt<br />
werden:<br />
● von Außenbauteilen werden nur die<br />
raumseitigen 10 cm berücksichtigt<br />
● Innenbauteile, die dünner als 20 cm<br />
sind und an Nachbarräume grenzen,<br />
werden bis zur Wandmitte berücksichtigt<br />
● von Innenbauteilen, die dicker als<br />
20 cm sind und an Nachbarräume<br />
grenzen, werden nur die raumseitigen<br />
10 cm berücksichtigt<br />
Freiburg<br />
Lindau<br />
München<br />
Berchtesgaden<br />
● bei Innenbauteilen, die ganz innerhalb<br />
des betrachteten Raums liegen, werden<br />
beide Seiten wie Innenbauteile zu<br />
anderen Räumen behandelt<br />
Bild 27: Klimaregion, Karte [13] entsprechend DIN 4108-2<br />
● die fest installierte(n) Verschattungseinrichtung(en)<br />
und deren resultierenden<br />
Abminderfaktor(en) F c<br />
● wobei g und F c zum Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
g total der Verglasung(en) einschließlich<br />
Verschattungseinrichtung(en)<br />
zusammengefasst werden: g total = g · F c<br />
S vorh = (A W,j · g total,j )<br />
A G<br />
mit:<br />
● A W,j : Fensterflächen des betrachteten<br />
Raumes<br />
● g total,j : Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
der Verglasung einschließlich Sonnenschutz<br />
des betrachteten Raumes<br />
● A G : Netto-Grundfläche des betrachteten<br />
Raumes oder Raumbereichs<br />
Der zulässige Sonneneintragskennwert<br />
S zul ergibt sich als Summe von anteiligen<br />
Sonneneintragskennwerten S x für<br />
● die Sommerklimaregion (sommerkühl<br />
/ gemäßigt / sommerheiß), siehe<br />
Bild 27.<br />
● die Bauart (schwer / mittel / leicht) in<br />
Abhängigkeit von der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk . Als Standard<br />
ist mit leichter Bauart zu rechnen, sofern<br />
nicht mittlere oder schwere Bauart<br />
nachgewiesen wird.<br />
● ggf. den Ansatz von erhöhter Nachtlüftung<br />
(bei Ein- und Zweifamilienhäusern<br />
üblich und sinnvoll)<br />
● ggf. Fenster mit Sonnenschutzverglasung<br />
mit g < 0,4 oder mit gleichwertiger<br />
Sonnenschutzvorrichtung<br />
● die Fensterneigung und Fensterorientierung<br />
nach<br />
S zul =<br />
i<br />
S x,i<br />
● bei Dämmschichten mit l < 0,1<br />
W/(m·K) in den ersten 10 cm des Bauteils<br />
werden nur die Schichten zwischen<br />
der Raumluft und der ersten Dämmschicht<br />
im Bauteil berücksichtigt.<br />
Die so ermittelte wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
des Raums wird durch die<br />
Nettogrundfläche A G des Raums geteilt,<br />
um die Bauart des Raums zu ermitteln,<br />
siehe Tafel 13.<br />
Tafel 13: Einstufung der Bauart in Abhängigkeit von<br />
der Speicherfähigkeit des Raums<br />
Bauart<br />
„leichte<br />
Bauart“<br />
„mittlere<br />
Bauart“<br />
„schwere<br />
Bauart“<br />
wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk / Nettogrundfläche A G<br />
C wirk / A G < 50 Wh/(m²K)<br />
C wirk / A G = 50–130 Wh/(m²K)<br />
C wirk / A G > 130 Wh/(m²K)<br />
Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
wird pauschal mit „leichter Bauart“<br />
geführt, sofern die Bauart nicht durch<br />
Ermittlung der auf die Nettogrundfläche (A G )<br />
bezogenen wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
(C wirk ) nach DIN V 4108-6 eingestuft<br />
wird.<br />
33
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
6,315 m<br />
Außenwand<br />
(West)<br />
Fenster (West)<br />
2,51 m / 1,76 m<br />
zweischalige Haustrennwand (Nord)<br />
Innenwand<br />
(Ost)<br />
Tür (Ost)<br />
2,01 m /<br />
2,01 m<br />
10.3 Beispiel: Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes<br />
Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
wird für eine Reihenhausanlage<br />
mit dem KS-Nachweisprogramm zum sommerlichen<br />
Wärmeschutz [13] geführt. Der<br />
ungünstigste Raum ist beim Reihenendhaus<br />
im Regelfall der Eckraum (Bild 28).<br />
Randbedingungen<br />
Der Nachweis wird für folgende Randbedingungen<br />
geführt:<br />
● Klimazone B (gemäßigte Zone), z.B. für<br />
Standort München<br />
Außenwand<br />
(Süd)<br />
Fenster (Süd)<br />
4,01 m / 2,26 m<br />
● Fenster mit Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
g = 0,58<br />
6,27 m<br />
Bild 28: Grundriss eines Eckraums in einem Reihenendhaus<br />
● Die Geschosshöhe beträgt 2,66 m. Die<br />
lichte Raumhöhe ergibt sich zu 2,39 m<br />
Bild 29: Die hohe Rohdichte der <strong>Kalksandstein</strong>wände (innen und außen) wirkt sich positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.<br />
34
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 14: Flächenermittlung<br />
Bauteil (Orientierung) Teilfläche Fläche<br />
1a) Außenwände 1)<br />
(Süd und West) aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
1b) Außenwände 1)<br />
(Süd und West) aus<br />
monolithischem Mauerwerk<br />
Außenwand Süd<br />
Länge:<br />
– Innenmaß<br />
– Außenwanddicke (West)<br />
– Halbe Innenwanddicke (Ost)<br />
6,27 m<br />
0,315 m<br />
0,0675 m<br />
6,65 m<br />
Höhe (Geschoßhöhe) = 2,66 m<br />
Länge x Höhe = 6,65 x 2,66 = 17,70 m²<br />
Abzüglich Fenster = 2,26 x 4,01 - 9,06 m²<br />
Außenwand West<br />
Länge:<br />
– Innenmaß<br />
– Außenwanddicke (Süd)<br />
– Halbe Innenwanddicke (Nord)<br />
6,315 m<br />
0,315 m<br />
0,18 m<br />
6,81 m<br />
Höhe (lichte Höhe zzgl. Decke) = 2,66 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,81 x 2,66 = 18,11 m²<br />
Abzüglich Fenster = 1,76 x 2,51 = - 4,42 m²<br />
Summe = 17,70 – 9,06 + 18,11 – 4,42 = 22,33 m²<br />
Außenwand Süd<br />
Länge:<br />
– Innenmaß<br />
– Außenwanddicke (West)<br />
– Halbe Innenwanddicke (Ost)<br />
6,27 m<br />
0,39 m<br />
0,0675 m<br />
6,73 m<br />
Höhe (Geschoßhöhe) = 2,66 m<br />
Länge x Höhe = 6,73 x 2,66 = 17,90 m²<br />
Abzüglich Fenster = 2,26 x 4,01 - 9,06 m²<br />
Außenwand West<br />
Länge:<br />
– Innenmaß<br />
– Außenwanddicke (Süd)<br />
– Halbe Innenwanddicke (Nord)<br />
6,315 m<br />
0,39 m<br />
0,18 m<br />
6,885 m<br />
Höhe (lichte Höhe zzgl. Decke) = 2,66 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,885 x 2,66 = 18,31 m²<br />
Abzüglich Fenster = 1,76 x 2,51 = - 4,42 m²<br />
Summe = 17,90 – 9,06 + 18,31 – 4,42 = 22,73 m²<br />
2) zweischalige<br />
Länge = 6,27 m<br />
Haustrennwand 2) (Nord)<br />
Höhe (lichte Höhe) = 2,39 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,27 x 2,39 = 14,99 m²<br />
3) Boden 2) (unten) Länge = 6,27 m<br />
Breite = 6,315 m<br />
Fläche = Länge x Breite = 6,27 x 6,315 = 39,60 m²<br />
4) Betondecke 2) (oben) Länge = 6,27 m<br />
Breite = 6,315 m<br />
Fläche = Länge x Breite = 6,27 x 6,315 = 39,60 m²<br />
5) Innenwand 2) (Ost) Länge = 6,315 m<br />
Höhe (lichte Höhe) = 2,39 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,315 x 2,39 = 15,09 m²<br />
Abzüglich Tür = 2,01 x 2,01 = -4,04 m²<br />
Summe = 8,63 – 9,06 + 13,46 – 4,42 = 11,05 m²<br />
6) Tür 2) (Ost) Breite = 2,01 m<br />
Höhe = 2,01 m<br />
Fläche = Breite x Höhe = 2,01 x 2,01 = 4,04 m²<br />
1)<br />
Außenmaß<br />
2)<br />
Innenmaß / lichtes Maß<br />
35
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
(Geschosshöhe abzüglich 16 cm<br />
Betondecke, 4 cm Estrich, 6 cm Trittschalldämmung<br />
und 1 cm Deckenunterputz).<br />
● An der Südfassade wird eine außen<br />
liegende Markise (Abminderungsfaktor<br />
F c = 0,5) vor den Fenstern angeordnet.<br />
Die Westfassade wird ohne Sonnenschutzeinrichtung<br />
geplant (F c = 1,0).<br />
● Erhöhte Nachtlüftung wird angesetzt,<br />
wie dies bei Ein- und Zweifamilienhäusern<br />
üblich ist.<br />
● Die Einstufung der Bauart erfolgt durch<br />
detaillierten Nachweis der wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit C wirk .<br />
Der Nachweis wird mit zwei Außenwand-<br />
Varianten geführt, die jeweils einen<br />
U-Wert von etwa 0,28 W/(m²·K) aufweisen<br />
(Tafel 15):<br />
a) Außenwand als KS-Thermohaut (Tragschale<br />
17,5 cm zzgl. 12 cm WDVS und<br />
1 cm Innenputz)<br />
Berechnung der wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit<br />
Der Vergleich der beiden Außenwandkonstruktionen<br />
zeigt, dass die KS-Funktionswand<br />
(Berechnung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
in Tafel 16) – aufgrund<br />
der deutlich höheren Speichermasse des<br />
betrachteten Raums – etwa den doppelten<br />
Beitrag zur wirksamen Speichermasse<br />
leistet wie die Vergleichskonstruktion (Tafel<br />
17). Die wirksame Wärmespeicherfähigkeit,<br />
bezogen auf die Nettogrundfläche<br />
des Raums, unterscheidet sich um gut<br />
10 Wh/(m²·K). Das entspricht etwa 8 %<br />
(Bild 30).<br />
Weitere Effekte können an dem Beispiel<br />
eindrucksvoll dokumentiert werden:<br />
● Die horizontalen Bauteile (Boden und<br />
Decke) machen bei üblichen Wohnbauten<br />
mehr als die Hälfte (rd. 60 %)<br />
der gesamten Raumoberflächen aus<br />
und bestimmen dadurch wesentlich<br />
die Bauart.<br />
● Außen- und Innenwände dürfen aufgrund<br />
ihres Flächenanteils von jeweils<br />
rd. 20 % ebenfalls nicht vernachlässigt<br />
werden. Deutliche Unterschiede<br />
bei C wirk (bis zu 50 % je Bauteil) sind<br />
selbst im Mauerwerksbau durch die<br />
Wahl des Baustoffs möglich. Bei gleichen<br />
Innenmaßen verringert sich einerseits<br />
der Flächenanteil der um rd.<br />
20 % schlankeren KS-Funktionswand.<br />
Andererseits ist der Beitrag zur wirksamen<br />
Speichermasse des Raums<br />
etwa doppelt so hoch als bei der dickeren<br />
Vergleichskonstruktion.<br />
● Türen können sowohl aufgrund der geringen<br />
Speichermasse als auch des geringen<br />
Flächenanteils im Allgemeinen<br />
vernachlässigt werden.<br />
b) Außenwand aus monolithischem<br />
Mauerwerk mit Wärmeleitfähigkeit<br />
l = 0,11 W/(m·K) mit 36,5 cm Wanddicke<br />
zzgl. 2 cm Faserleichtputz und<br />
1,5 cm Innenputz<br />
Zur besseren Vergleichbarkeit wird der<br />
Variantenvergleich unter folgenden Voraussetzungen<br />
geführt:<br />
● gleiche Innenraummaße<br />
● nur die Außenwand wird variiert<br />
47 %<br />
KS-Thermohaut<br />
16 %<br />
0 %<br />
6 %<br />
13 %<br />
18 %<br />
Decke (oben) aus Beton,<br />
verputzt<br />
Boden (unten) mit<br />
schwimmendem Estrich<br />
Innentür (Ost)<br />
Innenwand (Ost) als 11,5 cm<br />
dicke KS-Wand<br />
Haustrennwand (Nord) als<br />
zweischalige KS-Wand<br />
Außenwand (Süd + West)<br />
Die Außenwand in Variante b) ist um<br />
8,5 cm (ca. 20 %) dicker als in Variante<br />
a). Dies wirkt sich einerseits positiv auf<br />
die wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk aus, da ca. 2 % (ca. 0,5 m²) mehr<br />
Außenwandfläche berücksichtigt wird.<br />
Die größeren Außenabmessungen bewirken<br />
aber andererseits einen um ca. 1 m²<br />
höheren Flächenbedarf. Auch hinsichtlich<br />
der Transmissionswärmeverluste (winterlicher,<br />
energiesparender Wärmeschutz) ist<br />
die Erhöhung der Außenmaße im Allgemeinen<br />
ungünstiger als bei der schlankeren<br />
KS-Funktionswand aus Variante a).<br />
Monolitisches Mauerwerk mit = 0,11 W/(m . K)<br />
50 %<br />
18 %<br />
0 %<br />
7 %<br />
14 %<br />
11 %<br />
Decke (oben) aus Beton,<br />
verputzt<br />
Boden (unten) mit<br />
schwimmendem Estrich<br />
Innentür (Ost)<br />
Innenwand (Ost) als 11,5 cm<br />
dicke KS-Wand<br />
Haustrennwand (Nord) als<br />
zweischalige KS-Wand<br />
Außenwand (Süd + West)<br />
Bild 30: Anteil der Außenwand an der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit in Bezug zur gesamten wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit<br />
36
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 15: Beschreibung der Bauteile<br />
Schichtbezeichnung<br />
d<br />
[m]<br />
Bauteil 1a: Außenwand (Süd + West) aus <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk (Variante a)<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
<br />
[kg/m³]<br />
C wirk,10cm / A Bauteil<br />
[Wh/(m²·K)]<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,175 0,990 1.700 42,50 0,090<br />
3 PS-Hartschaum, WLG 035 0,120 0,035 20 0,00 0,000<br />
4 Außenputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
d wirk<br />
[m]<br />
0,315 46,39 0,100<br />
Bauteil 1b: Außenwand (Süd + West) aus monolithischem Mauerwerk mit l = 0,11 W/(m·K) (Variante b)<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,015 0,700 1.400 5,83 0,015<br />
2 Monolithisches Mauerwerk 0,365 0,110 850 20,07 0,085<br />
3 Faser-Leichtputz 0,020 0,220 1.000 0,00 0,000<br />
Bauteil 2: zweischalige Haustrennwand (Nord) aus <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
0,390 25,90 0,100<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,150 0,990 1.700 42,50 0,090<br />
3 Mineralfaserdämmplatte, WTH 0,040 0,040 120 0,00 0,000<br />
4 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,150 0,990 1.700 0,00 0,000<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 3: Boden (unten)<br />
0,360 46,39 0,100<br />
1 Teppich 0,008 0,060 200 0,58 0,008<br />
2 Zementestrich 0,040 1,400 2.000 22,22 0,040<br />
3 Trittschalldämmung, WLG 040 0,060 0,040 20 0,00 0,000<br />
4 Betondecke 0,160 2,000 2.400 0,00 0,000<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 4: Betondecke (oben)<br />
0,278 22,80 0,048<br />
1 Teppich 0,008 0,060 200 0,00 0,000<br />
2 Zementestrich 0,050 1,400 2.000 0,00 0,000<br />
3 Trittschalldämmung, WLG 040 0,060 0,040 20 0,00 0,000<br />
4 Betondecke 0,160 2,000 2.400 60,00 0,090<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
Bauteil 5: Innenwand (Ost) aus <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk<br />
0,278 63,89 0,100<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,115 0,990 1.700 27,15 0,058<br />
3 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 6: Innentür (Ost)<br />
0,135 31,04 0,068<br />
1 Holz 0,040 0,130 500 5,83 0,020<br />
0,040 5,83 0,020<br />
37
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 16: Zusammenstellung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit für den Beispielraum nach Bild 28, Variante mit schwerer Außenwand<br />
Bauteil wirksame Dicke Fläche C wirk<br />
1a) Außenwand (Süd und West) als KS-Thermohaut 10 cm 22,33 m² 1.036 Wh/K<br />
2) zweischalige Haustrennwand (Nord) aus <strong>Kalksandstein</strong> 10 cm 14,99 m² 695 Wh/K<br />
3) Boden (unten) mit schwimmendem Estrich 4,8 cm 39,60 m² 903 Wh/K<br />
4) Decke (oben) aus Beton, verputzt 10 cm 39,60 m² 2.530 Wh/K<br />
5) Innenwand (Ost) als 11,5 cm dicke KS-Wand 6,8 cm 11,05 m² 343 Wh/K<br />
6) Innentür (Ost) 2 cm 4,04 m² 24 Wh/K<br />
Summe<br />
5.530 Wh/K<br />
Beurteilung der Bauart (bezogen auf die Grundfläche A G = 39,60 m²):<br />
C wirk / A G = 5.530 / 39,60 = 139,7 Wh/(m²·K) > 130 Wh/(m²·K) => „schwere Bauart“ nach DIN 4108-2<br />
Tafel 17: Zusammenstellung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit für den Beispielraum nach Bild 28, Variante mit leichter Außenwand<br />
Bauteil wirksame Dicke Fläche C wirk<br />
1a) Außenwand (Süd und West) aus monolithischem Mauerwerk mit l = 0,11 W/(m·K) 10 cm 22,73 m² 589 Wh/K<br />
2) zweischalige Haustrennwand (Nord) aus <strong>Kalksandstein</strong> 10 cm 14,99 m² 695 Wh/K<br />
3) Boden (unten) mit schwimmendem Estrich 4,8 cm 39,60 m² 903 Wh/K<br />
4) Decke (oben) aus Beton, verputzt 10 cm 39,60 m² 2.530 Wh/K<br />
5) Innenwand (Ost) als 11,5 cm dicke KS-Wand 6,8 cm 11,05 m² 343 Wh/K<br />
6) Innentür (Ost) 2 cm 4,04 m² 24 Wh/K<br />
Summe<br />
5.083 Wh/K<br />
Beurteilung der Bauart (bezogen auf die Grundfläche A G = 39,60 m²):<br />
C wirk / A G = 5.083 / 39,60 = 128,4 Wh/(m²K) 130 Wh/(m²·K) => „mittlere Bauart“ nach DIN 4108-2<br />
Vorhandener Sonneneintragskennwert<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
(S vorh ) ergibt sich in Abhängigkeit von:<br />
● Fensterfläche (unterschieden nach der<br />
Orientierung)<br />
● Gesamtenergiedurchlassgrad (g) des<br />
jeweiligen Fensters<br />
● Abminderungsfaktor für Sonnenschutzeinrichtungen<br />
(F C ) des jeweiligen Fensters<br />
● Netto-Grundfläche (A G )<br />
zu<br />
S vorh = (A W,i · g total,i )<br />
A G<br />
= 9,06 m 2 · 0,58 · 0,5 + 4,42 m 2 · 0,58 · 1,0<br />
39,6 m 2<br />
= 0,131<br />
Zulässiger Sonneneintragskennwert<br />
Der zulässige Sonneneintragskennwert<br />
(Tafel 18) der schwereren Außenwand in<br />
der Variante a) mit KS-Thermohaut ist um<br />
ca. 15 % höher als bei der monolithischen<br />
Außenwand. Der Vorteil der schweren Bauart<br />
mit der höheren Wärmespeicherfähigkeit<br />
wird hier besonders deutlich. Wird<br />
der Nachweis mit leichter Bauart geführt,<br />
so ergibt sich ein um 40 % niedrigerer zulässiger<br />
Sonneneintragskennwert im Vergleich<br />
zur schweren Bauart (Tafel 19).<br />
Der detaillierte Nachweis zur Ermittlung<br />
der Bauart (Berechnung von C wirk )<br />
hat erheblichen Einfluss auf den zulässigen<br />
Sonneneintragskennwert.<br />
Zusammenfassung<br />
Durch Variation der Sonnenschutzeinrichtungen<br />
(Tafel 20) lässt sich der vorhandene<br />
Sonneneintragskennwert beeinflussen.<br />
Um z. B. eine um 30 % erhöhte Anforderung<br />
an den sommerlichen Wärmeschutz<br />
zu erfüllen, ist in der schweren <strong>Kalksandstein</strong>-Variante<br />
lediglich eine zusätzliche Außenjalousie<br />
an der Westfassade erforderlich.<br />
Für die Variante mit monolithischem<br />
Mauerwerk sind sowohl auf Süd- als auch<br />
Westfassade mindestens außen liegende<br />
Jalousien erforderlich.<br />
38
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 18: Ermittlung des zulässigen Sonneneintragskennwertes S zul. anhand der anteiligen Sonneneintragskennwerte S x bei unterschiedlichen Außenwänden mit gleichem<br />
U-Wert<br />
Variante a)<br />
Außenwand aus KS-Thermohaut<br />
Variante b)<br />
Außenwand aus monolithischem Mauerwerk<br />
mit l = 0,11 W/(m²·K)<br />
Klimaregion B S x = 0,030 S x = 0,030<br />
Bauart, siehe Tafel 16 und 17<br />
Erhöhte Nachtlüftung während der zweiten<br />
Nachthälfte (abhängig von der Bauart)<br />
„schwere Bauart“<br />
S x = 0,15 · f gew. = 0,072<br />
bei „schwerer Bauart“<br />
S x = 0,030<br />
„mittlere Bauart“<br />
S x = 0,10 · f gew. = 0,063<br />
bei „mittlerer Bauart“<br />
S x = 0,020<br />
Sonnenschutzverglasung<br />
mit g < 0,4<br />
Fensterneigung<br />
(0° bis 60° gegenüber der Horizontalen)<br />
Fenster mit Nordwest-, Nord- oder Nordost-<br />
Orientierung mit einer Neigung über 60°<br />
S x = 0 S x = 0<br />
S x = 0 S x = 0<br />
S x = 0 S x = 0<br />
Zulässiger Sonneneintragskennwert S zul. 0,132 0,113<br />
Tafel 19: Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes bei unterschiedlichen Außenwandkonstruktionen mit gleichem U-Wert<br />
Außenwand aus KS-Thermohaut<br />
Außenwand aus monolithischem Mauerwerk<br />
mit l = 0,11 W/(m²·K)<br />
vorhandener Sonneneintragskennwert nach<br />
DIN 4108-2<br />
zulässiger Sonneneintragskennwert nach<br />
EnEV 2007 bzw. DIN 4108-2<br />
S vorh = 0,131 S vorh = 0,131<br />
S zul = 0,132 S zul = 0,113<br />
Nachweis nach DIN 4108-2 und EnEV 2007<br />
erfüllt?<br />
(S vorh ≤ S zul ?)<br />
ja<br />
nein<br />
Tafel 20: Einfluss der Sonnenschutzeinrichtung auf den vorhandenen Sonneneintragskennwert<br />
Sonnenschutzeinrichtung Vorhandener Sonneneintragskennwert (S vorh )<br />
Ausgangsfall (Tafel 16):<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade ohne Sonnenschutz (F c = 1,0)<br />
Variante 1: Außenjalousie an der Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
Variante 2: Rollläden an der Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade mit außen liegendem Rollladen (F c = 0,3)<br />
Variante 3: Außenjalousie an Süd- und Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
Variante 4: Rollläden an Süd- und Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegenden Rollläden (F c = 0,3)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Rollläden (F c = 0,3)<br />
S vorh = 0,131<br />
S vorh = 0,092<br />
S vorh = 0,086<br />
S vorh = 0,079<br />
S vorh = 0,059<br />
Der Verschattungsfaktor F c = 0,4 wird auch mit Markisen erreicht, die oben und unten seitlich ventiliert sind.<br />
39
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
ANHANG<br />
Tafel A1: Die wichtigsten Normen rund um den baulichen Wärme- und Feuchteschutz<br />
Nummer der Norm Titel Inhalt und Hinweise<br />
Grundlagennormen<br />
DIN 4108-2<br />
DIN 4108-3<br />
DIN V 4108-4<br />
DIN EN 12524<br />
DIN V 4108-10<br />
Ausführungsnormen<br />
DIN 4108-7<br />
DIN 4108<br />
Beiblatt 2<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Mindestanforderungen an den<br />
Wärmeschutz<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Klimabedingter Feuchtschutz,<br />
Anforderungen, Berechnungsverfahren und<br />
Hinweise für Planung und Ausführung<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Wärme- und feuchteschutztechnische<br />
Kennwerte<br />
Baustoffe und -produkte – Wärme- und<br />
feuchteschutztechnische Eigenschaften –<br />
Tabellierte Bemessungswerte<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Anwendungsbezogene Anforderungen<br />
an Dämmstoffe – Werksmäßig hergestellte<br />
Wärmedämmstoffe<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Luftdichtheit von Gebäuden,<br />
Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen<br />
sowie -beispiele<br />
Wärmeschutz und Energieeinsparung in<br />
Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- und<br />
Ausführungsbeispiele<br />
Mindestanforderungen an den Wärmeschutz von flächigen Bauteilen und<br />
von Wärmebrücken (bauaufsichtlich eingeführt); Nachweisverfahren für<br />
den sommerlichen Wärmeschutz (durch die EnEV in Bezug genommen)<br />
Wasserdampfdiffusion, Glaserverfahren, Tauwasserberechnung,<br />
Ausnahmeregelungen (bauaufsichtlich eingeführt)<br />
Zu verwendende Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und Richtwerte<br />
der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahlen von Bau- und<br />
Dämmstoffen (weitere Werte siehe DIN EN 12524); U-Werte von Verglasungen<br />
und Fenstern. Alternativ dürfen Bemessungswerte aus allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen für den EnEV-Nachweis verwendet<br />
werden.<br />
Europäische „Schwester“-Norm zu DIN V 4108-4. Enthält u.a. die l-Werte<br />
für Beton, Holz, Holzprodukte. Geht zukünftig in der Neuausgabe 2008<br />
der DIN EN ISO 10456 auf.<br />
Anwendungstypen von genormten Dämmstoffen und dafür erforderliche<br />
Mindesteigenschaften; alternative Festlegungen werden in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) oder in bauaufsichtlichen Zustimmungen<br />
im Einzelfall (ZiE) getroffen. Bauaufsichtlich eingeführt.<br />
Anforderungen und Prinzipskizzen zur luftdichten Ausführung der Gebäudehülle<br />
Prinzipskizzen für den bildlichen Nachweis sowie -Referenzwerte für den<br />
rechnerischen Nachweis der Gleichwertigkeit von linienförmigen Wärmebrücken,<br />
nur bei Verwendung des reduzierten pauschalen Wärmebrückenzuschlags<br />
∆U WB = 0,05 W/(m²·K) × Hüllfläche im EnEV-Nachweis<br />
Berechnungsnormen für Bauteile<br />
DIN EN ISO 6946 Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und<br />
Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 10211 Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme<br />
und Oberflächentemperaturen – Detaillierte<br />
Berechnungen<br />
DIN EN ISO 13370 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Wärmeübertragung über das Erdreich –<br />
Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 13789 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient<br />
– Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 10077-1 Wärmetechnisches Verhalten von Fenster, Rechnerische Bestimmung des U-Werts von Fenstern<br />
Türen und Abschlüssen – Berechnung des<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten – Vereinfachtes<br />
Verfahren<br />
DIN EN ISO 10077-2 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern,<br />
Türen und Abschlüssen – Berechnung des<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten – Numerisches<br />
Verfahren für Rahmen<br />
Berechnungsnormen für Gebäude<br />
DIN V 4108-6 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden<br />
– Berechnung des Jahresheizwärmeund<br />
des Jahresheizenergiebedarfs<br />
DIN EN 13790<br />
DIN V 4701-10<br />
Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Berechnung des Heizenergiebedarfs<br />
Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen – Heizung, Trinkwassererwärmung,<br />
Lüftung<br />
Standardwerte für R si und R se ; Formeln für R und U; Behandlung von<br />
Luftschichten; Berücksichtigung niedrigemittierender Oberflächen bei<br />
Luftschichten; Korrekturwerte für den U-Wert.<br />
Vorgehensweise bei numerischen Berechnungen von zwei- und dreidimensionalen<br />
Wärmebrücken; Randbedingungen.<br />
Detaillierte Berücksichtigung des Wärmetransports über das Erdreich;<br />
kann vereinfachend auch über F x -Werte berücksichtigt werden.<br />
Wärmetransferkoeffizienten; detaillierte Berücksichtigung einiger Wärmetransportpfade.<br />
Rechnerische Bestimmung des U-Werts von Fensterrahmen. Enthält Gleichungen<br />
für den Wärmedurchlasswiderstand von schmalen Luftspalten.<br />
Enthält u.a. das Heizperioden- und das Monatsbilanzverfahren für die<br />
EnEV-Bilanzierung von Wohngebäuden sowie die zu verwendenden Randbedingungen<br />
in Anhang D. Basiert auf der europäischen Norm DIN EN<br />
832:1998-12, die inzwischen zurückgezogen und durch DIN EN 13790<br />
ersetzt ist; dies hat aber keine Auswirkung auf die Gültigkeit im Rahmen<br />
der EnEV.<br />
Nachfolger der zurückgezogenen DIN EN 832. Wird derzeit überarbeitet<br />
und auf die Berechnung von Kühlvorgängen erweitert. Neuausgabe<br />
erscheint 2008.<br />
Berechnung der Anlagenaufwandszahl für Heizung, Lüftung und Warmwasser<br />
für Wohngebäude im EnEV-Nachweis; primärenergetische Bewertung<br />
40
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Fortsetzung Tafel A1: Die wichtigsten Normen rund um den baulichen Wärme- und Feuchteschutz<br />
Nummer der Norm Titel Inhalt und Hinweise<br />
DIN 4701-10<br />
Beiblatt 1<br />
DIN V 18599-1<br />
bis 10<br />
Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen – Diagramme und Planungshilfen<br />
für ausgewählte Anlagensysteme<br />
mit Standardkomponenten<br />
Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung<br />
des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs<br />
für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser<br />
und Beleuchtung, Teile 1 bis 10<br />
Messnormen für Gebäude<br />
DIN EN 13829 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden –<br />
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden<br />
– Differenzdruckverfahren (ISO 9972:<br />
1996, modifiziert).<br />
Diagramme für 71 Anlagenkombinationen zur Bestimmung der Anlagenaufwandszahl<br />
für Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung für Wohngebäude<br />
im EnEV-Nachweis<br />
Berechnung des Energiebedarfs von Gebäuden für den Nachweis nach<br />
EnEV 2007 für Nichtwohngebäude. Soll in absehbarer Zeit auch für die<br />
Bewertung von Wohngebäuden herangezogen werden.<br />
Messverfahren für die Luftdichtheit der Gebäudehülle („Blower-Door“-<br />
Messung). Wurde aufgrund der Unvollständigkeit der ISO 9972 als<br />
modifizierte (erweiterte) Ausgabe der ISO-Norm veröffentlicht<br />
Tafel A2: Die wichtigsten physikalischen Größen, Formelzeichen und Einheiten rund um bauliche Wärmedämmung und klimabedingten Feuchteschutz<br />
Physikalische Größe Symbol Einheit<br />
Länge l m<br />
Breite b m<br />
Dicke d m<br />
Höhe h m<br />
Fläche A m²<br />
Volumen V m³<br />
Masse m kg<br />
Dichte kg/m³<br />
Celsius-Temperatur q, u °C<br />
Thermodynamische Temperatur T K<br />
Wärmemenge Q J = Ws<br />
Spezifische Wärmekapazität c J/(kg∙K)<br />
Wirksame Wärmespeicherfähigkeit C wirk Wh/K<br />
Wärmestrom F Ws/s = Wh/h = W<br />
Wärmestromdichte q W/m²<br />
Wärmeleitfähigkeit l W/(m∙K)<br />
Thermischer Leitwert L W/(m∙K)<br />
Wärmedurchlasswiderstand R m²∙K/W<br />
Wärmeübergangswiderstand innen/außen R si / R se m²∙K/W<br />
Wärmedurchgangswiderstand R T m²∙K/W<br />
Wärmeübergangskoeffizient h W/(m²∙K)<br />
Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) U W/(m²∙K)<br />
Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient ( -Wert)<br />
(früher: Wärmebrückenverlustkoeffizient; Wärmebrückenverlustwert)<br />
Punktbezogener Wärmedurchgangskoeffizient ( -Wert) W/K<br />
Temperaturfaktor an der Innenoberfläche f Rsi -<br />
Hemisphärischer Emissionsgrad e -<br />
Strahlungsaustauschgrad E -<br />
Luftwechsel n 1/h<br />
Wasserdampfteildruck p Pa<br />
Wasserdampfsättigungsdruck p S Pa<br />
Relative Luftfeuchte w %<br />
<br />
W/(m∙K)<br />
massebezogener / volumenbezogener Feuchtegehalt u m / u v M.-% / Vol.-%<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl m -<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d m<br />
Tauwassermasse flächenbezogen m W,T kg/m²<br />
Verdunstungsmasse flächenbezogen m W,V kg/m²<br />
Wasseraufnahmekoeffizient w kg/(m²∙h 0,5 )<br />
Wasserdampf-Diffusionskoeffizient D m²/h<br />
Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z m²∙h∙Pa/kg<br />
Wasserdampf-Diffusionsstromdichte g kg/(m²∙h)<br />
41
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
LITERATUR<br />
[1] Bundesministerium für Wirtschaft<br />
und Technologie: Energiedaten. Berlin<br />
2008<br />
[2] Hauser, G.; Maas, A.: Energieeinsparverordnung.<br />
Erschienen im Fachbuch<br />
Planung, Konstruktion, Ausführung,<br />
4. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
2008<br />
[3] U-Wert-Berechnung.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover 2007<br />
[4] Pfundstein, M.; Gellert, R.; Spitzner, M.<br />
H.; Rudolphi, A.: Dämmstoffe – Grundlagen,<br />
Materialien, Anwendungen. Edition<br />
Detail, Institut für internationale<br />
Architektur-<strong>Dokument</strong>ation, München<br />
2008<br />
[5] FIW München: U-Werte zusammengesetzter<br />
Bauteile nach DIN EN ISO<br />
6946. Berechnungsprogramm.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.fiw-muenchen.de.<br />
München 2004<br />
[6] Ingenieurbüro Hauser: Wärmebrückenkatalog<br />
<strong>Kalksandstein</strong>.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover 2006<br />
[7] Ausschussinternes Arbeitspapier des<br />
DIN-Normungsausschuss NABau 005-<br />
56-91; noch unveröffentlicht<br />
[8] FVHF-Richtlinie: Bestimmung der<br />
wärmetechnischen Einflüsse von<br />
Wärmebrücken bei vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden, Berlin 1998<br />
[9] Holm, A.; Sedlbauer, K.; Radon, I.;<br />
Künzel H. M.: Einfluss der Baufeuchte<br />
auf das hygrothermische Verhalten von<br />
Gebäuden, IBP Mitteilung 29, 2002<br />
[10] Künzel H. M.: Austrocknung von Wandkonstruktionen<br />
mit Wärmedämmverbundsystemen.<br />
– In: Bauphysik 20<br />
(1998), Heft 1, Seite 18-23<br />
[11] Schubert, P.: Zurrißfreien Wandlänge<br />
von nichttragenden Mauerwerkwänden.<br />
Berlin: Ernst & Sohn – In: Mauerwerk-<br />
Kalender 13 (1988), S. 473-488<br />
[12] FLiB Beiblatt zu DIN EN 13829: Wärmetechnisches<br />
Verhalten von Gebäuden.<br />
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit<br />
von Gebäuden – Differenzdruckverfahren.<br />
Hrsg.: Fachverband Luftdichtheit<br />
im Bauwesen e. V., Kassel 2001<br />
[13] Seeberger + Partner: KS-Nachweisprogramm<br />
zur Berechnung des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes. Kostenfreier<br />
Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover 2007<br />
42
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 13: Brandschutz<br />
Stand: Dezember 2008
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
1. Einleitung_________________________________________________________ 3<br />
2. Grundlagen und Anforderungen______________________________________ 3<br />
2.1 DIN 4102_____________________________________________________ 3<br />
2.2 Europäische Prüfnormen________________________________________ 5<br />
2.3 DIN ENV 1996-1-2_____________________________________________ 6<br />
2.4 Bauordnung – Richtlinien________________________________________ 7<br />
2.5 Brandschutzkonzepte__________________________________________ 15<br />
3. Brandschutz mit KS-Konstruktionen_________________________________ 16<br />
3.1 Grundlagen__________________________________________________ 16<br />
3.2 KS-Wände der Feuerwiderstandsklassen F 30 – F 180<br />
nach DIN 4102-2 (1977) und DIN 4102-4 (1994)_________________ 16<br />
3.3 Brandwände__________________________________________________ 19<br />
3.4 Komplextrennwände___________________________________________ 22<br />
3.5 Gebäudeabschlusswände – Gebäudetrennwände__________________ 25<br />
3.6 Außenwände_ ________________________________________________ 27<br />
3.7 Sonstige KS-Anwendungen_____________________________________ 28<br />
4. Haustechnische Aspekte___________________________________________ 29<br />
5. Versicherungstechnische Aspekte___________________________________ 30<br />
6. Zusammenfassung aller brandschutztechnisch nachgewiesenen<br />
KS-Konstruktionen_ _______________________________________________ 31<br />
6.1 KS-Mauerwerk nach DIN 1053-1 in Verbindung mit DIN 4102-4<br />
sowie DIN 4102-4/A1_ ________________________________________ 31<br />
6.2 KS-Mauerwerk nach DIN 1053-100 in Verbindung mit DIN 4102-22_ _ 32<br />
Literatur____________________________________________________________ 32<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Brandschutz<br />
Stand: Dezember 2008<br />
Autor:<br />
Dipl.-Ing. Christiane Hahn,<br />
ö.b.u.v. Sachverständige für Brandschutz,<br />
Braunschweig/Hamburg<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9055<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 5,–<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
1. EINLEITUNG<br />
Alle Landesregierungen haben sich zum<br />
Ziel gesetzt, das Bauen zu vereinfachen<br />
und zu deregulieren. Davon ist auch der<br />
Brandschutz betroffen. Die Verantwortung<br />
wird durch die Neuregelungen in den<br />
Landesbauordnungen den Planverfassern<br />
übertragen. Diese sind aber aufgrund mangelnder<br />
Kenntnisse oft überfordert, weil<br />
der Brandschutz mittlerweile sehr komplex<br />
und allübergreifend ist.<br />
Bei rechtzeitiger Beachtung der Brandschutzanforderungen<br />
und der Normen sowie<br />
bei Auswahl geeigneter Bauprodukte<br />
(Baustoffe) in der Planung ist der erforderliche<br />
Brandschutz häufig bereits sichergestellt.<br />
Die Brandschutzanforderungen an<br />
Mauerwerkswände werden in den Landesbauordnungen<br />
definiert und durch Verordnungen,<br />
Richtlinien und Verwaltungsvorschriften<br />
ergänzt bzw. spezifiziert.<br />
Aufgrund der europäischen Harmonisierung<br />
in der Normung ist einiges auch im Brandschutz<br />
im Fluss. Dies beeinflusst jedoch<br />
nicht nur die Normung, sondern hat sich<br />
auch auf die Bauordnungen hinsichtlich<br />
der Begriffe und der Nachweise ausgewirkt.<br />
DIN 4102 – Brandverhalten von Baustoffen<br />
und Bauteilen – diente über Jahrzehnte<br />
als Prüfnorm zum Prüfen des Brandverhaltens<br />
von Baustoffen und Bauteilen<br />
und wurde schrittweise durch die europäischen<br />
Prüfnormen ersetzt. DIN 4102-4 [1]<br />
mit der A1-Fassung [2] dient zurzeit noch<br />
als direkter Brandschutznachweis für bereits<br />
klassifizierte Baustoffe und Bauteile.<br />
Bauaufsichtlich werden im Genehmigungsverfahren<br />
überwiegend Brandschutznachweise<br />
gefordert. Dies kann in Form von<br />
Brandschutzkonzepten, z.B. für Sonderbauten,<br />
oder auch nur durch Ausfüllen von<br />
vorgegebenen Nachweis-Tabellen erfolgen.<br />
Für Sonderbauten sind Brandschutzkonzepte<br />
allein aus wirtschaftlichen Gesichtpunkten<br />
unabdingbar, weil der Brandschutz<br />
durch den Rohbau nur noch zu ca. 25-35 %<br />
abdeckt wird. Der Rest spielt sich in dem<br />
immer komplexer werdenden Ausbau einschließlich<br />
der Haustechnik ab.<br />
2. GRUNDLAGEN UND ANFORDERUNGEN<br />
Die folgenden Ausführungen können nur<br />
einen Überblick zu den brandschutztechnischen<br />
Grundlagen und Anforderungen<br />
geben. Weitere Details sind der Fachliteratur<br />
und den jeweiligen Vorschriften zu<br />
entnehmen.<br />
Tafel 1: Baustoffklassen nach DIN 4102-1 – Bauaufsichtliche<br />
Benennung<br />
Baustoffklassen<br />
nach<br />
DIN 4102-1<br />
A<br />
A1<br />
A<br />
B<br />
B1<br />
B<br />
B3<br />
Bauaufsichtliche<br />
Benennung<br />
nichtbrennbare Baustoffe<br />
ohne Entflammung<br />
Entflammung < 20 s<br />
brennbare Baustoffe<br />
schwer entflammbar<br />
normal entflammbar<br />
leicht entflammbar<br />
2.1 DIN 4102<br />
Die Gesamtnorm DIN 4102 enthält die<br />
Grundlagen für die Definition der bauaufsichtlichen<br />
Begriffe hinsichtlich Brandschutz<br />
sowie die sich daraus ergebenen<br />
Anforderungen. DIN 4102 setzt sich aus<br />
19 Teilen (Teile 1-9, 11-18 und 21, 22) zusammen.<br />
DIN 4102 ist im Wesentlichen<br />
eine Prüfnorm. Hiervon ausgenommen<br />
sind DIN 4102-4, -22 [3] die genormte und<br />
klassifizierte Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile<br />
zusammenfassen und mögliche<br />
Anwendungen in brandschutztechnischer<br />
Hinsicht darstellt. Bild 1 gibt eine Übersicht<br />
über DIN 4102 sowie die Verbindung<br />
zu Brandereignissen und Brandschutznachweisen.<br />
Brandschutztechnische Begriffe, Anforderungen<br />
und Prüfungen werden für Baustoffe,<br />
Bauteile und Sonderbauteile in<br />
den Normteilen 1-3, 5-9 und 11-13 der<br />
DIN 4102 definiert. Baustoffe (Bauprodukte)<br />
werden gemäß DIN 4102-1 in die<br />
Baustoffklassen A (nichtbrennbar) und<br />
B (brennbar) klassifiziert. Die einzelnen<br />
Schadenfeuer<br />
Entstehungsbrand<br />
Brandverhalten von Baustoffen<br />
Entflammbarkeit, Flammenausbreitung<br />
Wärmeentwicklung, Brandnebenerscheinung<br />
Prüfhilfsmittel<br />
Prüfnormen<br />
Voll entwickelter Brand<br />
Bauteil- bzw. Sonderbauteil-Verhalten<br />
Verlust von Raumabschluss und ggf. Tragfähigkeit<br />
bei Bauteilen bzw. Sonderbauteilen<br />
Baustoffe<br />
DIN 4101-1<br />
DIN 4101-14<br />
Rauch<br />
Toxizide<br />
Abtropfen<br />
Fußbodenbeläge<br />
Brandschacht Schmelzpunkt<br />
Konstr. Prüfung<br />
DIN<br />
4102-15 4102-16<br />
Kleinprüfstand<br />
DIN 4102-17 DIN 4102-8<br />
Bauteile<br />
DIN 4102-2<br />
Brandwände<br />
Außenwände<br />
DIN 4102-3<br />
Feuer.-Abschlüsse<br />
Brand Funktion<br />
DIN<br />
4102-5 4102-18<br />
DIN 4102-6 DIN 4102-7 DIN 4102-9<br />
Lüftungsleitungen<br />
Bedachungen<br />
Kabelabschottungen<br />
Rohrabschottungen<br />
Funktion<br />
E-Kabel<br />
G- u. F-Verglasungen<br />
I-Kanäle<br />
DIN 4102-11 DIN 4102-12 DIN 4102-13<br />
Prüf-/Untersuchungsberichte<br />
Verwendbarkeitsnachweise<br />
Allgemeines<br />
bauaufsichtliches<br />
Prüfzeugnis (abP)<br />
A1 ohne brennende<br />
Bestandteile<br />
Allgemeine<br />
bauaufsichtliche<br />
Zulassung (abZ)<br />
des DIBt<br />
A1 – A2 – B1<br />
DIN 4102-4/A1<br />
DIN 4102-22<br />
Zusammenstellung<br />
klassifizierter<br />
Baustoffe, Bauteile,<br />
Sonderbauteile<br />
Allgemeines<br />
bauaufsichtliches<br />
Prüfzeugnis (abP)<br />
nach DIN 4102 von<br />
anerkannter Prüfstelle<br />
Allgemeine<br />
bauaufsichtliche<br />
Zulassung (abZ)<br />
des DIBt<br />
Bild 1: Übersicht DIN 4102 (Stand September 2008)
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Klassen werden gemäß Tafel 1 noch weiter<br />
unterteilt. Bauaufsichtlich wird die<br />
Baustoffklasse A nicht unterteilt. Brandschutztechnisch<br />
werden jedoch die Baustoffklassen<br />
A 1 und A 2 unterschieden.<br />
Die Baustoffklasse A 1 charakterisiert die<br />
klassischen Baustoffe, die nicht brennen,<br />
z.B. Beton und <strong>Kalksandstein</strong>. In die Baustoffklasse<br />
A 2 werden diejenigen Baustoffe<br />
eingereiht, die den klassischen Bau<br />
stoffen ähneln, aber einen gewissen Anteil<br />
brennbarer Bestandteile enthalten, z.B.<br />
EPS-Leichtbetone. Als Grenzwert zwischen<br />
den beiden Klassen wird die Entflammung<br />
zugrunde gelegt.<br />
Als Bauteile (Bauprodukte) im Sinne der<br />
Norm gelten Wände (Mauerwerk), Decken,<br />
Stützen (Pfeiler), Unterzüge, Treppen usw.<br />
Als Sonderbauteile (Bauprodukte) gelten<br />
Brandwände, nichttragende Außenwände,<br />
Feuerschutzabschlüsse (Türen, Tore),<br />
Lüftungsleitungen, Kabelabschottungen,<br />
Installationskanäle, Installationsschächte<br />
(Schachtabmauerungen), Rohrabschottungen,<br />
Kabelanlagen, Verglasungen usw.<br />
In DIN 4102-2 wird der Begriff der Feuerwiderstandsklasse<br />
in Abhängigkeit von der<br />
Zeit (30 min bis 180 min) definiert und<br />
Bauteile den Feuerwiderstandsklassen<br />
F 30 bis F 180 zugeordnet. Für Bauteile<br />
und Sonderbauteile gelten unterschiedliche<br />
Abkürzungen (Tafel 2).<br />
Es gibt für einige Sonderbauteile keine<br />
Abkürzungen. Außerdem ist anzumerken,<br />
dass Komplextrennwände lediglich in einer<br />
Fußnote von DIN 4102-3 erwähnt werden.<br />
Dies beruht darauf, dass derartige Anforderungen<br />
nur im Versicherungsbereich und<br />
nicht bauaufsichtlich erhoben werden.<br />
DIN 4102-4 erschien 1994 in überarbeiteter<br />
Form, sie war im Mauerwerksbau<br />
aufgrund der umfangreichen Weiterentwicklungen<br />
wesentlich erweitert worden.<br />
Danach sind <strong>Kalksandstein</strong>e der Baustoffklasse<br />
A 1 zuzuordnen, ebenso Mörtel nach<br />
DIN 1053. Außerdem sind umfangreiche<br />
Angaben zur Klassifizierung und Anwendung<br />
von Mauerwerkswänden aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
enthalten.<br />
Aufgrund der europäischen Normung wurde<br />
eine nach fünf Jahren fällige Überarbeitung<br />
mehrfach verschoben. 2001 wurde<br />
im DIN-Ausschuss beschlossen, keine<br />
Überarbeitung durchzuführen, sondern eine<br />
Anwendungsnorm zu erstellen. Die Anwendungsnorm<br />
sollte lediglich eine Verknüpfung<br />
zu den zukünftigen Eurocode-Bemessungsnormen<br />
ermöglichen und in geringem<br />
Tafel 2: Benennung von Bauteilen und Sonderbauteilen nach DIN 4102<br />
Bauteile und Sonderbauteile<br />
(Bauprodukte – Bauarten)<br />
Tafel 3: Baustoffklassen nach den europäischen Prüfnormen (Stand Oktober 2008)<br />
Benennung – Abkürzungen<br />
nach DIN 4102<br />
Bauteile Wände, Decken, Stützen, Unterzüge,<br />
Balken, Unterdecken, Dächer usw. F 30 bis F 180<br />
Sonderbauteile nichttragende Außenwände W 30 bis W 90<br />
Feuerschutzabschlüsse T 30 bis T 90<br />
Brandschutzverglasungen<br />
Wärmestrahlung durchlässig G 30 bis G 120<br />
EN 13501<br />
Euro-<br />
Klassen<br />
A 1<br />
A 2<br />
B<br />
C<br />
D<br />
undurchlässig F 30 bis F 90<br />
Lüftungsleitungen L 30 bis L 120<br />
Kabelabschottungen S 30 bis S 120<br />
Rohrabschottungen R 30 bis R 120<br />
Installationskanäle und -schächte I 30 bis I 120<br />
Funktionserhalt von Kabelanlagen E 30 bis E 120<br />
Brandwand<br />
Eignung als Brandwand<br />
Bedachung<br />
harte Bedachung<br />
Fahrschachtabschlüsse<br />
Fahrschachtabschlüsse<br />
widerstandsfähig gegen<br />
Feuer und Rauch<br />
Prüfverfahren<br />
EN ISO 1182 1) und<br />
EN ISO 1716<br />
EN ISO 1182 1) oder<br />
EN ISO 1716 und<br />
EN 13823 (SBI)<br />
EN 13823 (SBI) und<br />
EN ISO 11925-2 2) :<br />
Beanspruchung = 30 s<br />
EN 13823 (SBI) und<br />
EN ISO 11925-2 2) :<br />
Beanspruchung = 30 s<br />
EN 13823 (SBI) und<br />
EN ISO 11925-2 2) :<br />
Beanspruchung = 30 s<br />
E EN ISO 11925-2 2) :<br />
Beanspruchung = 15 s<br />
F –<br />
Anforderungsniveau<br />
kein Beitrag<br />
zum Brand<br />
vernachlässigbarer<br />
Beitrag<br />
zum Brand<br />
sehr geringer<br />
Beitrag zum<br />
Brand<br />
geringer Beitrag<br />
zum Brand<br />
hinnehmbarer<br />
Beitrag zum<br />
Brand<br />
hinnehmbares<br />
Brandverhalten<br />
keine<br />
Anforderungen<br />
Umfang neuere Erkenntnisse berücksichtigen.<br />
Ziel war es, die Anwendungsnorm<br />
Ende 2002 zu veröffentlichen. 2004 wurde<br />
eine A1-Ergänzung zu DIN 4102-4 sowie<br />
DIN 4102-22 veröffentlicht. DIN 4102-22<br />
schafft die Verknüpfung zwischen DIN 4102-4<br />
und dem neuen semiprobabilistischem Bemessungskonzept.<br />
In Europa gibt es bisher<br />
kein Mandat, eine der DIN 4102-4 entsprechende<br />
Norm zu erarbeiten. Eine derartige<br />
Norm wird auch von einigen europäischen<br />
Ländern abgelehnt, weil diese der Ansicht<br />
sind, es muss alles über Prüfzeugnisse<br />
nachgewiesen sein in Verbindung mit einer<br />
wirksamen Kontrolle auf der Baustelle. Zur<br />
Zeit wird eine A2-Fassung zu DIN 4102-4<br />
und eine A1-Fassung zu DIN 4102-22 erarbeitet.<br />
Veröffentlichung Anfang 2009.<br />
Brandszenarium<br />
voll entwickelter<br />
Brand<br />
ca.<br />
60 kW/m²<br />
DIN<br />
4102-<br />
Klasse<br />
A 1<br />
– – A 2<br />
einzelner<br />
brennender<br />
Gegenstand<br />
ca.<br />
40 kW/m²<br />
– – –<br />
– – –<br />
kleine<br />
Flammen<br />
20 mm<br />
Flamme<br />
B 1<br />
B 2<br />
– – B 3<br />
1)<br />
Für homogene Produkte und wesentliche Bestandteile von nicht homogenen Produkten<br />
2)<br />
Bei einer Flankenbeanspruchung der Oberfläche und – sofern für die Endanwendung des Produkts<br />
relevant – einer Flankenbeanspruchung der Probenkante
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
2.2 Europäische Prüfnormen<br />
Für den Nachweis des Brandverhaltens der<br />
Baustoffe (Bauprodukte) und damit der<br />
Baustoffklassen wurden in Europa neue<br />
Prüfverfahren entwickelt und verabschiedet,<br />
weil die bisherigen Prüfverfahren sehr<br />
unterschiedlich waren. Die Prüfungen erfolgen<br />
nach unterschiedlichen Normen, die<br />
neuen Bezeichnungen der Baustoffklassen<br />
sind in Tafel 3 zusammengefasst.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e und Mörtel mit organischen<br />
Bestandteilen bis zu 1 M.-% müssen<br />
nicht neu geprüft werden; sie wurden<br />
gemäß Entscheidung der Europäischen<br />
Kommission in ein Verzeichnis von Bauprodukten<br />
der Kategorie A aufgenommen, d.h.<br />
in die Baustoffklasse A 1 eingestuft.<br />
Ebenso wurden in Europa für den Nachweis<br />
des Brandverhaltens von Bauteilen<br />
neue Prüfverfahren erarbeitet, von denen<br />
bereits diverse verabschiedet sind. In der<br />
Tafel 4 ist der derzeitige Stand zusammengefasst.<br />
Die Prüfnormen sind in Europa<br />
sehr aufgebläht worden, weil einige<br />
Länder es für erforderlich halten, für jedes<br />
Einzelbauteil jede Prüfeinzelheit schriftlich<br />
niederzulegen. Andererseits mag dieses<br />
auch erforderlich sein, um vergleichbare<br />
Prüfergebnisse zu erhalten.<br />
Im Folgenden werden nur die für die<br />
Prüfung von Mauerwerk relevanten Prüfnormen<br />
näher erläutert.<br />
DIN EN 1363 beinhaltet die Grundlagen<br />
zur Durchführung von Brandprüfungen<br />
an Bauteilen, u.a. die Brandraumkurven.<br />
Diese entsprechen den bisher in Deutschland<br />
verwendeten (Bild 2). DIN EN 1364-1<br />
regelt die speziellen Anforderungen zur<br />
Prüfungsdurchführung von nichttragenden<br />
Wänden und DIN EN 1365-1 von tragenden<br />
Wänden. Diese Prüfnormen sind<br />
1999 erschienen. Im bauaufsichtlichen<br />
Verfahren darf entweder nach deutscher<br />
oder europäischer Prüfnorm geprüft werden.<br />
Die europäische Klassifizierungsnorm<br />
DIN EN 13501 mit den Teilen 1 und<br />
2 ist mittlerweile verabschiedet. Im ersten<br />
Schritt hatte Deutschland dagegen<br />
gestimmt. In der Bauregelliste 2002/1<br />
Anlage 0.1.1 wurden die europäischen<br />
Klassifizierungen bereits eingeführt und<br />
den bauaufsichtlichen Verwendungsvorschriften<br />
gegenübergestellt. Sie sind damit<br />
im bauaufsichtlichen Verfahren alternativ<br />
zu den Klassifizierungen von DIN 4102-2<br />
anwendbar. Nach dem jetzigen Stand bleiben<br />
die Klassifizierungen nach DIN 4102-2<br />
noch fünf bis zehn Jahre erhalten.<br />
Tafel 4: Europäische Prüfnormen für Bauteile (Stand Oktober 2008)<br />
Grundnorm<br />
Feuerwiderstandsprüfung<br />
Klassifizierungen<br />
Nichttragende<br />
Bauteile<br />
Tragende<br />
Bauteile<br />
Dächer<br />
Installationen<br />
Bekleidungen<br />
Türen<br />
1)<br />
In Vorbereitung<br />
Norm Inhalt Entsprechende<br />
deutsche Norm<br />
DIN EN 1363-1:1999-10 Allgemeine Anforderungen DIN 4102-2<br />
DIN EN 1363-2:1999-10<br />
DIN EN 13501-1:2007-05<br />
DIN EN 13501-2:2008-01<br />
DIN EN 13501-3:2006-03<br />
Alternative und<br />
ergänzende Verfahren<br />
Klassifizierung<br />
Brandverhalten (Baustoffe)<br />
Klassifizierung Feuerwiderstand<br />
(Bauteile)<br />
Leitungen und Brandschutzklappen<br />
DIN 4102-2 +<br />
DIN 4102-3<br />
DIN 4102-1<br />
DIN 4102-2<br />
DIN 4102-5<br />
DIN EN 13501-4:2007-04 Anlagen zur Rauchfreihaltung keine<br />
DIN EN 13501-5:2006-03 Bedachungen DIN 4102-7<br />
DIN EN 1364-1:1999-10<br />
Wände inklusive<br />
Verglasungen DIN 4102-2<br />
DIN EN 1364-2:1999-10 Unterdecken<br />
DIN EN 1364-3:2006-12 Vorhangfassaden – Gesamt keine<br />
DIN EN 1364-4:2007-06<br />
Vorhangfassaden –<br />
Teilbereich<br />
DIN 4102-3<br />
DIN EN 1365-1:1999-10 Wände<br />
DIN EN 1365-2:2000-02 Decken und Dächer<br />
DIN EN 1365-3:2000-02 Balken<br />
DIN EN 1365-4:1999-10 Stützen<br />
DIN 4102-2<br />
DIN EN 1365-5:2005-02 Balkone und Laubengänge<br />
DIN EN 1365-6 :2005-02 Treppen<br />
DIN V ENV 1187:2006-10 Dächer von außen<br />
DIN EN 1187-1:1995-10 Dächer von außen<br />
DIN 4102-7<br />
DIN EN 1187-2:1994-02 Dächer von außen<br />
DIN EN 1366-1:2008-09 Leitungen DIN 4102-11<br />
DIN EN 1366-2:1999-10 Lüftungsleitungen DIN 4102-6<br />
DIN EN 1366-3:2006-10 Abschottungen DIN 4102-9<br />
DIN EN 1366-4:2006-08 Abdichtungssysteme<br />
DIN EN 1366-4/A1:2008-08 für Fugen<br />
DIN 4102-2<br />
DIN EN 1366-5:2007-11 Installationskanäle DIN 4102-11<br />
DIN EN 1366-6:2005-02 Doppel- und Hohlraumböden<br />
DIN 4102-2 +<br />
Prüfgrundsätze<br />
DIN EN 1366-7:2004-05<br />
Feuerschutzabschlüsse bahngebundener<br />
Förderanlagen<br />
DIN 4102-5<br />
DIN EN 1366-8:2004-10 Entrauchungsleitungen keine<br />
DIN EN 1366-9:2008-08<br />
Entrauchungsleitungen/<br />
Einzelabschnitt<br />
keine<br />
DIN EN 1366-10:2004-12 Entrauchungsklappen keine<br />
DIN EN 1366-11 1)<br />
Funktionserhalt von<br />
Kabelanlagen<br />
DIN 4102-12<br />
DIN V ENV 13381-1 1) Horizontale Bekleidungen /<br />
Unterdecken<br />
DIN EN 13381-2:2008-10 Vertikale Bekleidungen<br />
DIN EN 13381-3:2008-10 Beton<br />
DIN V ENV 13381-4:2003-09 Stahl<br />
DIN 4102-2<br />
DIN EN 13381-5:2008-10 Verbund<br />
DIN EN 13381-6:2008-10 Holz<br />
DIN EN 13381-7:2008-10 Holzbauteile<br />
DIN EN 1634-1:2008-03 Feuerschutzabschlüsse DIN 4102-5<br />
DIN EN 1634-2:2006-10<br />
Türbeschläge für<br />
Feuerschutzabschlüsse<br />
keine<br />
DIN EN 1634-3:2005-01 Rauchschutzabschlüsse DIN 18095
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
T [ C]<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Hydrokarbonkurve<br />
ETK<br />
Schwelbrandkurve<br />
Bild 2: Temperaturkurven nach DIN 4102<br />
Tafel 5: Europäische Klassifizierungen von Bauteilen<br />
Außenbrandkurve<br />
0 30 60 90 120<br />
t [min]<br />
Kurzzeichen – Bedeutung<br />
Beurteilungskriterium<br />
R Résistance Tragfähigkeit eines tragenden Bauteils<br />
E Étanchéité Raumabschluss tragender oder nichttragender<br />
Bauteile<br />
I Isolation Wärmedämmung – Temperaturkriterium<br />
unter Brandeinwirkung<br />
W Radiation Begrenzung des Strahlungsdurchtritts<br />
M Mechanical impact Mechanische Einwirkung auf Wände –<br />
Stoßbeanspruchung<br />
(Brandwände, Komplextrennwände)<br />
S Smoke Begrenzung der Rauchdurchlässigkeit –<br />
Dichtheit bzw. Leckrate<br />
C Closing Selbstschließende Eigenschaft (ggf. mit Anzahl<br />
der Lastspiele einschl. Dauerfunktion)<br />
P<br />
Aufrechterhaltung der Energieversorgung und/<br />
PH<br />
oder Signalübermittlung<br />
l 1 , l 2<br />
Unterschiedliche Wärmedämmkriterien<br />
...200, 300... °C Angabe der Temperaturbeanspruchung<br />
i → o in – out Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsi<br />
← o<br />
fähigkeit bei vertikalen Bauteilen<br />
i ↔ o<br />
a → b above – below Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsa<br />
← b<br />
fähigkeit bei horizontalen Bauteilen<br />
a ↔ b<br />
v e , h o vertical – horizontal für vertikalen / horizontalen Einbau klassifiziert<br />
Tafel 6: Klassifizierung von Wänden nach DIN EN 13501-2, Beispiele<br />
Bauaufsichtliche Tragende Wände<br />
Nicht-<br />
Benennung<br />
tragende<br />
Innenwände<br />
nichtraumabschließend<br />
raumabschließend<br />
feuerhemmend R 30 REI 30 EI 30<br />
hochfeuerhemmend<br />
R 60 REI 60 EI 60<br />
feuerbeständig R 90 REI 90 EI 90<br />
Brandwand – – – –<br />
Wände mit<br />
Stoßbeanspruchung<br />
tragend/<br />
nichttragend<br />
Feuerwiderstandsdauer<br />
120 min<br />
1)<br />
Nach Industriebaurichtlinie<br />
R 120 REI 120 EI 120 1) –<br />
Nichttragende<br />
Außenwände<br />
E 30 (i → o)<br />
E 30 (o ← i)<br />
E 60 (i → o)<br />
E 60 (o ← i)<br />
E 90 (i → o)<br />
E 90 (o ← i)<br />
REI-M 30 1)<br />
EI-M 30 1)<br />
REI-M 60 1)<br />
EI-M 60 1)<br />
–<br />
REI-M 90<br />
EI-M 90<br />
REI-M 120 1)<br />
EI-M 120 1)<br />
Die Prüfnormen für Wände unterscheiden<br />
sich von DIN 4102 nur wenig, weil<br />
die deutsche Delegierte den deutschen<br />
Standpunkt gut durchsetzen konnte. Die<br />
Normen unterscheiden sich durch andere<br />
Brandraum-Thermoelemente (Plate-Elemente),<br />
durch einen erhöhten Überdruck im<br />
Brandraum (20 Pa anstelle von 10 Pa) und<br />
geringere Anforderungen an die Messung<br />
der Oberflächentemperaturen (keine Messung<br />
unmittelbar auf Fugen bzw. Schraubenköpfen).<br />
Diese Unterschiede haben<br />
bei der Prüfung von Mauerwerkswänden<br />
keinen wesentlichen Einfluss auf die Prüfergebnisse<br />
und damit keinen für die Klassifizierung<br />
maßgebenden Einfluss.<br />
In den Europäischen Prüfnormen wurde in<br />
DIN EN 1363-2 das rein deutsche Prüfverfahren<br />
zum Nachweis von Brandwänden<br />
aufgenommen.<br />
Die Kurzbezeichnungen für die Klassifizierungen<br />
von Bauteilen haben sich jedoch<br />
geändert. Es gibt jetzt für jedes Prüfkriterium<br />
einen eigenen Buchstaben und die<br />
Bezeichnung setzt sich dann aus mehreren<br />
Buchstaben sowie der Prüfdauer<br />
zusammen. Die Bezeichnungen wurden<br />
aus dem Französischen und Englischen<br />
abgeleitet. Sie sind in der Tafel 5 zusammengefasst.<br />
Zu diesen Beispielen lässt sich zusammenfassend<br />
feststellen, dass nach den<br />
europäischen Bezeichnungen – die Wände<br />
als Beispiel herangezogen – zwischen<br />
den einzelnen Wandarten deutlicher unterschieden<br />
wird. Damit werden zwar umfangreichere<br />
Benennungen erforderlich, aber<br />
es gibt hoffentlich weniger Missverständnisse,<br />
weil jeder eindeutig zum Ausdruck<br />
bringen muss, welche Wandart gemeint ist.<br />
D.h. aber auch, es muss sorgfältig geprüft<br />
werden, ob die richtige Wandart angeboten<br />
und ausgeführt wird. Weitere Angaben<br />
können [4] entnommen werden.<br />
2.3 DIN ENV 1996-1-2<br />
Die Vornorm DIN ENV 1996-1-2 (Fassung<br />
1995) [5], früher Eurocode 6, liegt mit<br />
einem Nationalen Anwendungsdokument<br />
(NAD) vor. Obwohl sie für den Mauerwerksbereich<br />
bisher sehr unbefriedigend<br />
ist, wurde sie zusammen mit den übrigen<br />
Eurocodes bauaufsichtlich eingeführt.<br />
Mittlerweile liegt die überarbeitete Fassung<br />
DIN EN 1996-1-2:2006-10 vor. Der<br />
Nationale Anhang soll Anfang 2009 fertig<br />
werden. Die Bemessungsnorm von Mauerwerk<br />
für den Brandfall umfasst Tabellen<br />
entsprechend DIN 4102-4, außerdem ein<br />
vereinfachtes und ein allgemeines Rechen-
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
verfahren. Da langfristig damit zu rechnen<br />
ist, dass die europäischen Bemessungsnormen<br />
bauaufsichtlich eingeführt werden<br />
und dann DIN 4102-4 zurückgezogen wird,<br />
ist es wichtig, möglichst weit den deutschen<br />
Erkenntnisstand einzubringen.<br />
2.4 Bauordnung – Richtlinien<br />
2.4.1 Bauordnung – Musterbauordnung<br />
Die Generalklausel des Brandschutzes, die<br />
in ähnlicher Fassung in allen Landesbauordnungen<br />
enthalten ist, lautet:<br />
„Bauliche Anlagen müssen so beschaffen<br />
sein, dass<br />
● der Entstehung und der Ausbreitung<br />
von Feuer und Rauch vorgebeugt wird<br />
und<br />
● bei einem Brand wirksame Löscharbeiten<br />
und<br />
● die Rettung von Menschen und Tieren<br />
möglich sind.“<br />
Um diese Grundsatzanforderung zu erfüllen,<br />
gibt es zahlreiche Einzelanforderungen.<br />
Für Bauteile gibt es u.a. die<br />
Anforderungen feuerhemmend, hochfeuerhemmend<br />
und feuerbeständig. Zusatzanforderungen<br />
für Baustoffe werden mit<br />
z.B. nichtbrennbar oder im Wesentlichen<br />
nichtbrennbar umschrieben.<br />
Die Grundlagen bauaufsichtlicher Brandschutzanforderungen<br />
sind in den jeweils<br />
gültigen Landesbauordnungen und den<br />
dazugehörigen Verordnungen sowie technischen<br />
Baubestimmungen und den Verwaltungsvorschriften<br />
enthalten. In Tafel 7<br />
sind die zzt. gültigen Bauordnungen zusammengefasst.<br />
Obwohl die Landesbauordnungen<br />
auf der Muster-Bauordnung<br />
basieren, die in der ARGE Bau erarbeitet<br />
wird, ist es bis heute nicht gelungen, einheitliche<br />
Bauordnungen hinsichtlich der<br />
Brandschutzanforderungen zu schaffen.<br />
Alle Landesbauordnungen, die dazugehörenden<br />
Durchführungsverordnungen bzw.<br />
die Verwaltungsvorschriften unterscheiden<br />
nach<br />
Tafel 7: Landesbauordnungen und Ausführungsvorschriften (Stand Oktober 2008)<br />
Bundesländer Landesbauordnung (LBO) Fassung Ausführungsvorschriften<br />
(DVO, TVO, AVO, VV, BTA)<br />
Baden-Württemberg 17. Nov. 1995 / Ä 14. Dez. 2004 28. Juni 2008<br />
Bayern 14. Aug. 2007 / Ä 22. Juli 2008 12. Feb. 2008<br />
Berlin 29. Sept. 2005 / Ä 07. Juni 2007 19. Okt. 2008<br />
Brandenburg 16. Juli 2003 / Ä 14. Juli 2008 22. Okt. 2003<br />
Bremen 27. März 1995 / Ä 08. April 2003 03. Dez. 2001<br />
Hamburg 14. Dez. 2005 / Ä 11. April 2006 BTA Jan. 2007 + BPD<br />
Hessen 18. Juni 2002 / Ä 20. Sep. 2007 03. Jan. 2005<br />
Mecklenburg-Vorpommern 18. April 2006 / Ä 23. Mai 2006 27. Sept. 2004<br />
Niedersachsen 1) 10. Feb. 2003 / Ä 12. Juli 2007 22. Juli 2006<br />
Nordrhein-<strong>Westfalen</strong> 01. März 2000 / Ä 11. Dez. 2007 01. Juni 2000<br />
Rheinland-Pfalz 24. Nov. 1998 / Ä 04. Juli. 2007 16. Jan. 2002<br />
Saarland 18. Feb. 2004 / Ä 21. Nov. 2007 12. Nov. 2002<br />
Sachsen 28. Mai 2004 / Ä 29. Jan. 2008 15. Okt. 2007<br />
Sachsen-Anhalt 20. Dez. 2005 26. April 2005<br />
Schleswig-Holstein 1) 10. Jan. 2000 / Ä 06. März 2007 22. Nov. 2000<br />
Thüringen 16. März 2004 / Ä 05. Feb. 2008 13. Juli 2004<br />
DVO = Durchführungsverordnung, TVO = Technische Durchführungsverordnung, AVO = Allgemeine<br />
Ausführungsverordnung, VV = Verwaltungsvorschriften, BTA = Brandschutztechnische Auslegung,<br />
BPD = Bauprüfdienst<br />
1)<br />
LBO nach MBO 2002 in Vorbereitung<br />
Tafel 8: Einteilung der Gebäude in Gebäudeklassen (alte Bauordnungen vor MBO 2002)<br />
Gebäudeklassen<br />
1 2 3 4 5<br />
Wohngebäude<br />
frei stehend<br />
Gebäude geringer Höhe<br />
Anleitbarkeit H 8 m<br />
1 WE 2 WE 3 WE<br />
8 m<br />
OFF 7 m<br />
Feuerwehreinsatz mit<br />
Steckleitern möglich<br />
OFF < 7 m<br />
Gebäude mittlerer<br />
Höhe H > 8 m<br />
> 7 m OFF<br />
22 m<br />
OFF < 22 m<br />
Hochhäuser<br />
mind. 1 Aufenthaltsraum<br />
> 22 m über OFF<br />
OFF > 22 m<br />
● Gebäuden normaler Art und Nutzung<br />
(z.B. Wohngebäude und Gebäude vergleichbarer<br />
Nutzung einschließlich einfacher<br />
Büro- und Verwaltungsgebäude)<br />
und<br />
● Gebäude besondere Art oder Nutzung<br />
(z.B. Versammlungsstätten, Verkaufsstätten,<br />
Hotels, Gaststätten, Schulen,<br />
Krankenhäuser, Hochhäuser oder Industriebauten<br />
usw.).<br />
Im Bereich der Gebäude normaler Art und<br />
Nutzung wird nach Gebäudearten bzw.<br />
Gebäudeklassen unterschieden. Nach<br />
einheitlich geltendem Baurecht erfolgt die<br />
Einteilung der Gebäude nach Vollgeschossen,<br />
die Brandschutzanforderungen werden<br />
in Abhängigkeit von der Anzahl der Geschosse<br />
festgelegt. Bei den Bauordnungen<br />
nach MBO (Stand November 2002) erfolgt<br />
die Einteilung nach Gebäudeklassen, die<br />
in Abhängigkeit von der Anleiterbarkeit bei<br />
einem Feuerwehreinsatz definiert werden<br />
(Tafel 8). Außerdem werden die Begriffe<br />
Vollgeschoss und oberster Aufenthaltsraum<br />
mit herangezogen.
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Gemäß MBO 2002 sind die Gebäude in<br />
fünf Gebäudeklassen unterteilt (Tafel 9).<br />
Die zusätzlichen Unterteilungen erfolgen<br />
im Höhenbereich zwischen 7 und 22 m.<br />
Teilweise werden Hochhäuser getrennt<br />
über die Hochhausrichtlinie betrachtet.<br />
Zunehmend erfolgt auch eine Unterteilung<br />
in Abhängigkeit von der Anzahl und Größe<br />
der Nutzung. Hierbei wird als Grenze für die<br />
Größe eine Fläche von 400 m 2 gesetzt.<br />
● Gebäudeklasse 1<br />
Freistehende Gebäude mit einer Höhe<br />
bis zu 7 m und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten<br />
von insgesamt nicht<br />
mehr als 400 m²<br />
● Gebäudeklasse 2<br />
Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m<br />
und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten<br />
von insgesamt nicht mehr als<br />
400 m²<br />
● Gebäudeklasse 3<br />
Sonstige Gebäude mit einer Höhe bis<br />
zu 7 m<br />
● Gebäudeklasse 4<br />
Gebäude mit einer Höhe bis zu 13 m<br />
und Nutzungseinheiten mit jeweils<br />
nicht mehr als 400 m²<br />
● Gebäudeklasse 5<br />
Sonstige Gebäude einschließlich unterirdische<br />
Gebäude.<br />
Baustoffe werden nach den Anforderungen<br />
an ihr Brandverhalten unterschieden –<br />
nichtbrennbar, schwerentflammbar, normalentflammbar.<br />
Bauteile werden nach den<br />
Anforderungen an ihre Feuerwiderstandsfähigkeit<br />
unterschieden – feuerbeständig,<br />
hochfeuerhemmend, feuerhemmend.<br />
Bauteile werden zusätzlich nach dem<br />
Brandverhalten ihrer Baustoffe unterschieden.<br />
● Bauteile aus nichtbrennbaren Baustoffen.<br />
● Bauteile, deren tragende und aussteifende<br />
Teile aus nichtbrennbaren Baustoffen<br />
bestehen und die bei raumabschließenden<br />
Bauteilen zusätzlich<br />
eine in Bauteilebene durchgehende<br />
Schicht aus nichtbrennbaren Baustoffen<br />
haben, und<br />
Tafel 9: Gebäudeklassen nach der Musterbauordnung MBO 2002 (Stand Oktober 2008)<br />
Gebäudeklasse 1)<br />
1<br />
2<br />
Beschreibung<br />
freistehende Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m mit nicht mehr als zwei<br />
Nutzungseinheiten von insgesamt 400 m²<br />
freistehende landwirtschaftlich genutzte Gebäude<br />
Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m mit maximal zwei Nutzungseinheiten<br />
von insgesamt 400 m²<br />
3 sonstige Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m<br />
4<br />
Gebäude mit einer Höhe > 7 m bis zu 13 m und Nutzungseinheiten mit<br />
jeweils 400 m² in einem Geschoss<br />
5 1) sonstige Gebäude einschließlich unterirdischer Gebäude<br />
1)<br />
In einigen Landesbauordnungen ist eine Höhenbegrenzung OFF < 22 m bzw. 22 m aufgenommen.<br />
Damit sind dann Hochhäuser Sonderbauten.<br />
● Bauteile, deren tragende und aussteifende<br />
Teile aus brennbaren Baustoffen<br />
bestehen und die allseitig eine brandschutztechnisch<br />
wirksame Bekleidung<br />
aus nichtbrennbaren Baustoffen<br />
(Brandschutzbekleidung) und Dämmstoffe<br />
aus nichtbrennbaren Baustoffen<br />
haben.<br />
In den Tafeln 10 bis 13 sind einige wesentliche<br />
Brandschutzanforderungen aller<br />
Landesbauordnungen für Wände – unterteilt<br />
nach Gebäudeklassen gemäß Tafel 8<br />
bzw. 9 – soweit tabellarisch möglich,<br />
gegenübergestellt. Ergänzende Erläuterungen<br />
und Ausnahmen sind in Fußnoten<br />
bzw. den jeweiligen Landesbauordnungen<br />
angegeben.<br />
Maßgebend ist immer die jeweilige<br />
Landesbauordnung.<br />
Außerdem erfolgen bei alten LBO zusätzliche<br />
Unterteilungen in Abhängigkeit von<br />
den Vollgeschossen, z.B. zwei Vollgeschosse<br />
und > zwei Vollgeschosse oder<br />
drei bis fünf Vollgeschosse. Nicht alle<br />
Bundesländer unterteilen in Gebäudeklassen.<br />
Es zeigt sich aber bereits an diesen<br />
Zusammenstellungen deutlich, wie wichtig<br />
es ist, die jeweils maßgebenden Landesbauordnung<br />
zu beachten. Dies kann einen<br />
erheblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit<br />
eines Gebäudes haben.<br />
Gebäudeabschlusswände stellen für den<br />
Mauerwerksbereich ein wichtiges Anwendungsgebiet<br />
dar. Es ist zu beachten, dass<br />
der Begriff „Gebäudeabschlusswand“<br />
nicht in allen Bundesländern ausdrücklich<br />
definiert wird. In einigen Fällen wird der<br />
Anwendungsbereich im Bereich der Brandwände<br />
oder Außenwände umschrieben.<br />
In der Tafel 10 ist die Musterbauordnung<br />
(MBO), Stand 2002, in einer zusätzlichen<br />
Spalte abgebildet, um den Vergleich zu<br />
ermöglichen.<br />
2.4.2 Richtlinien und Sonderverordnungen<br />
In den Bauordnungen werden die baulichen<br />
Anlagen besonderer Art oder<br />
Nutzung nur im Grundsatz behandelt.<br />
Die Landesbauordnungen werden durch<br />
Richtlinien bzw. Verordnungen ergänzt,<br />
die die jeweils besonderen Gegebenheiten<br />
berücksichtigen. In Tafel 14 sind<br />
die wichtigsten Vorschriften zusammengestellt,<br />
die jeweils im Einzelfall heranzuziehen<br />
sind.<br />
Viele Verordnungen beruhen auf Musterentwürfen<br />
der ARGE Bau im Rahmen<br />
der Musterbauordnung (MBO). Da sich<br />
zahlreiche Bundesländer nur an die Musterentwürfe<br />
angelehnt haben und eigene<br />
Richtlinien oder auch gar keine Richtlinien<br />
eingeführt haben, ist die ARGE Bau einen<br />
neuen Weg gegangen. Ab 1999 wurden die<br />
Muster-Richtlinien in den Mitteilungsblättern<br />
des Deutschen Instituts für Bautechnik<br />
(DIBt) als technische Baubestimmung<br />
veröffentlicht. Mittlerweile sind die Mustervorschriften<br />
unter www.is-argebau.de<br />
verfügbar. Damit sind sie allgemein anwendbar<br />
und Stand der Technik. Trotzdem<br />
führen einzelne Bundesländer auch diese<br />
Richtlinien wiederum einzeln ein ohne<br />
zu versäumen, Änderungen bzw. Modifikationen<br />
vorzunehmen. Maßgebend ist<br />
daher zunächst immer die eingeführte<br />
Regel des Bundeslandes; der Rest ist<br />
Ermessenssache. Bei veralteten Regeln<br />
sollte es leicht sein, den Stand der Technik<br />
– Mustervorschrift – umzusetzen. Dies<br />
sollte man auch unbedingt dann tun,<br />
wenn die Mustervorschrift höhere Anforderungen<br />
stellt, weil damit der Stand der<br />
Technik abgedeckt wird und sich gerade
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 10: Brandschutzanforderungen an Gebäude normaler Art und Nutzung nach allen Landesbauordnungen für die Gebäudeklassen 1 und 2 (Stand Oktober 2008)<br />
Bundesländer alle Baden-<br />
Württemberg<br />
Bayern Berlin Brandenburg<br />
Gebäudeklasse (MBO) 1 1) 2 1) 2 1) 2 1) 2 1) 2 1)<br />
LBO (alt)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
VG < 2 Vollgeschosse < 3<br />
freistehend<br />
1 WE<br />
Wohngebäude mit geringer Höhe (OFF < 7 m) < 2 WE<br />
Dach 0 0 0 0 0 0 0 F 30-B /B2 2) 0<br />
Sonstige 0 3) F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller 0 3)4) F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-AB F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Nichttragende Außenwände 0 1) 0 0 B1 / W 30 A / W 30 0 0 B2 0<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
Gebäudeabschlusswände<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
0 B1 5) B1 5) B2 B1 5) B1 5) 0 B2 0<br />
s. LBO<br />
GK 2<br />
BW<br />
F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
BW<br />
F 90-AB<br />
F 60-BA F 90-A<br />
F 60-A BW F 60-A + M<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F90 B<br />
Dach 0 0 0 0 0 0 0 B2/F 30-B 0<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Sonstige 0 F 30-B 0 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller 0 4) F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
s. LBO<br />
GK 2<br />
BW<br />
F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
BW<br />
F 90-BA F 60-A F 90-A F 30-B +<br />
F 60-A<br />
F 90-B<br />
BW F 60-A BW F 60-A + M<br />
F 60-A F 30-B +<br />
F 90-BA F 90-B<br />
Dach – F 30-B 0 0 F 30-B F 30-B F 30-B 0 0<br />
Sonstige – F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 0 0<br />
Bundesländer<br />
Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-Vorpommern<br />
Niedersachsen<br />
Nordrhein-<br />
<strong>Westfalen</strong><br />
Rheinland-<br />
Pfalz<br />
Saarland Sachsen Sachsen-<br />
Anhalt<br />
Schleswig-<br />
Holstein<br />
Thüringen MBO 6)<br />
Gebäudeklasse (MBO) 2 1) 2 1) 2 1) 2 1) 2 1)<br />
LBO (alt) Vollgeschosse < 3<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
Wohngebäude mit geringer Höhe (OFF < 7 m) < 2 WE<br />
Dach 0 0 2) 0 0 2) 0 0 0 0 0 2)<br />
Sonstige F 30-B F 30-B 0 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller F 30-B F 30-AB F 30-AB F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Nichttragende Außenwände 0 0 0 0 0 0 0 0 0<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
Gebäudeabschlusswände<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
1)<br />
s. Tafel 9<br />
2)<br />
Wenn darüber kein Aufenthaltsraum ist<br />
3)<br />
in einzelnen LBO Anforderungen<br />
0 0 0 0 0 0 B2 5) 0 0<br />
F 90-AB F 90-AB F 90-A F 60-AB F 60-BA F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
F 90-B<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
Dach 0 0 0 0 2) 0 0 0 0 0<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
Sonstige F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
F 90-AB F 90-AB F 90-A F 60-AB F 60-BA F 60-BA<br />
F 30-B<br />
+ F 90-B<br />
F 30-B<br />
+ F 90-B<br />
F 30-B<br />
+ F 90-B<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB4<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
F 90-B<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-AB<br />
Dach F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 0 F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Sonstige F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 0 F 30-B F 30-B F 30-B<br />
4)<br />
Hessen und Sachsen-Anhalt F 30-B<br />
5)<br />
Baustoffklasse B2 mit geeigneten<br />
Maßnahmen<br />
6)<br />
Die Gebäudeklassen der MBO unterscheiden sich von<br />
den Gebäudeklassen der LBO.
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 11: Brandschutzanforderungen an Gebäude normaler Art und Nutzung nach allen Landesbauordnungen für die Gebäudeklasse 3 (Stand Oktober 2008)<br />
Bundesländer<br />
Gebäudeklasse (MBO)<br />
(OFF 7 m)<br />
LBO (alt)<br />
(OFF 7 m)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
Baden-<br />
Württemberg<br />
Bayern Berlin Brandenburg Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-<br />
Vorpommern<br />
3 3 3 3 3<br />
Vollgeschosse < 3<br />
Wohngebäude mit geringer Höhe 3 WE<br />
Dach 0 0 0 0 0 0<br />
F 30-B<br />
B2 1)<br />
F 30-B<br />
Sonstige F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-AB F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F30-B F 90-AB<br />
Nichttragende Außenwände 0 0 0 A / W 30 0 0 B2 0<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
Gebäudeabschlusswände<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
B1 B2 B2 B1 2) B1 2) 0 B2 0<br />
BW<br />
F 60-A F 60-A F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 90-AB<br />
BW<br />
F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Dach 0 F 30-B 0 0 F 30-B F 30-B<br />
BW<br />
F 90-BA<br />
F 60-A<br />
F 30-B<br />
B2 1)<br />
F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Sonstige F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-AB<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 30-B F 90-AB<br />
BW<br />
F 60-A F 60-A F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 90-AB<br />
BW<br />
F 60-A BW F 60-A<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
0<br />
F 90-BA F 30-B +<br />
F 60-A F 90-B<br />
Dach F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Sonstige F 90-AB F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 90-AB F 30-B F 30-B<br />
Bundesländer<br />
Gebäudeklasse (MBO)<br />
(OFF 7 m)<br />
LBO (alt)<br />
(OFF 7 m)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
Nichttragende Außenwände<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
Niedersachsen<br />
Nordrhein-<br />
<strong>Westfalen</strong><br />
Rheinland-<br />
Pfalz<br />
Saarland Sachsen Sachsen-<br />
Anhalt<br />
Schleswig-<br />
Holstein<br />
Thüringen<br />
3 3 3 3<br />
Vollgeschosse < 3<br />
Wohngebäude mit geringer Höhe 3 WE<br />
Dach 0 0 1) 0 1) 0 1) 0 0 0 0<br />
Sonstige F 30-B F 30 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB<br />
Gebäudeabschlusswände BW BW F 90-AB<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
0 0 0 0 0 0<br />
F 60-AB F 60-BA F 60-BA<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Dach 0 1) 0 1) 0 1) 0 1) 0 0 0 0<br />
Sonstige F 30-B F 30 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 0<br />
0<br />
B2 2)<br />
BW<br />
0<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 30-B F 30-B<br />
BW BW F 90-AB<br />
F 60-AB F 60-BA F 60-BA<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Dach F 30-B F 30 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 0<br />
BW<br />
F 60-BA<br />
F 30-B +<br />
F 90-B<br />
Sonstige F 30-B F 30 F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
1)<br />
Wenn darüber kein Aufenthaltsraum ist<br />
2)<br />
Baustoffklasse B2 mit geeigneten Maßnahmen<br />
10
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 12: Brandschutzanforderungen an Gebäude normaler Art und Nutzung nach allen Landesbauordnungen für die Gebäudeklasse 4 (Stand Oktober 2008)<br />
Bundesländer<br />
Baden-<br />
Württemberg<br />
Bayern Berlin Brandenburg Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-<br />
Vorpommern<br />
Gebäudeklasse (MBO)<br />
(7 m < OFF 13 m) 1) 2) 4 4 4 4 4<br />
LBO (alt)<br />
(7m < OFF 22 m)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
Dach 0 F 60-BA 0<br />
Vollgeschosse > 3<br />
Wohngebäude mit mittlerer Höhe 3 WE<br />
F 30-B<br />
F 60-A<br />
F 90-AB 0<br />
F 60-BA F 90-B<br />
Sonstige F 90-AB F 60-BA F 60-BA F 90-AA F 90-AB F 60-BA<br />
F 60-A<br />
F 90-BA<br />
F 60-BA 3)<br />
F 60-BA<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
Nichttragende Außenwände A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1<br />
Gebäudeabschlusswände BW F 60-A+M F 60-A+M BW BW F 60-A+M<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
F 60-A+M<br />
F 90-BA+M<br />
Dach 0 0 3) 0 3) F 60-BA 0 0 3) B2<br />
F 60-A<br />
F 90-B<br />
F 60-A+M<br />
Sonstige F 90-A F 60-BA F 60-BA F 90-AB F 90-AB F 60-BA F 90-A F 60-AB<br />
Keller F 90-A F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
BW F 60-A+M F 60-A+M BW BW F 60-A+M<br />
Dach F 30-B F 30-B F 30-B<br />
F 30-B<br />
F 60-BA<br />
Sonstige F 90-AB F 60-AB F 60-BA F 90-AB F 90-AB F 60-AB<br />
F 60-A+M<br />
F 90-BA+M<br />
0 3)<br />
F 60-A+M<br />
F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B 3)<br />
F 60-A<br />
F 90-BA<br />
F 60-BA<br />
Bundesländer<br />
Gebäudeklasse (MBO)<br />
(7 m < OFF 13 m)<br />
LBO (alt)<br />
(7m < OFF 22 m)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Tragende Wände<br />
Niedersachsen<br />
Nordrhein-<br />
<strong>Westfalen</strong><br />
Rheinland-<br />
Pfalz<br />
Saarland Sachsen Sachsen-<br />
Anhalt<br />
Schleswig-<br />
Holstein<br />
Thüringen<br />
4 4 4 4<br />
Vollgeschosse > 3<br />
Wohngebäude mit mittlerer Höhe 3 WE<br />
Dach 0 0 3) 0 0 3) 0 0 3) 0 0<br />
Sonstige F 90-AB F 90-AB F 90-AB<br />
F 60-AB<br />
F 60-BA<br />
F 60-BA F 60-BA F 90-AB F 60-BA<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB<br />
Nichttragende Außenwände A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
Gebäudeabschlusswände BW BW BW<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1<br />
F 60-AB+M<br />
F 60-BA+M<br />
F 60-A+M F 60-A+M BW F 60-A+M<br />
Dach 0 3) 0 3) 0 3) 0 3) 0 3) 0 3) 0 0 3)<br />
Sonstige F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 60-AB F 60-BA F 60-BA F 90-AB F 60-BA<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB<br />
BW BW BW<br />
F 60-AB+M<br />
F 60-BA+M<br />
F 60-A+M F 60-A+M BW F 60-A+M<br />
Dach F 30-B F 90-AB F 30-A F 30-B F 60-AB F 30-B F 30-B 0<br />
Sonstige F 90-AB F 90-AB F 90-AB<br />
F 60-AB<br />
F 60-BA<br />
F 60-AB F 60-AB F 90-AB F 60-AB<br />
1)<br />
Nutzungseinheit < 400 m²<br />
2)<br />
Baden-Württemberg OFF < 11 m<br />
3)<br />
B2, wenn darüber kein Aufenthaltsraum<br />
11
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 13: Brandschutzanforderungen an Gebäude normaler Art und Nutzung nach allen Landesbauordnungen für die Gebäudeklassen 5 (Stand Oktober 2008)<br />
Bundesländer<br />
Gebäudeklassen (MBO)<br />
(13 m < OFF 22 m)<br />
LBO (alt)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
Baden-<br />
Württemberg<br />
Bayern Berlin Brandenburg Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-<br />
Vorpommern<br />
5 5 5 5<br />
Wohngebäude mittlerer Höhe 3 WE, Vollgeschosse > 3<br />
1) 2)<br />
Hochhäuser (OFF > 22 m)<br />
Tragende Wände<br />
Dach 0 F 90-AB F 90-AB F 30-B F 90-AB F 90-AB F 90-BA 3) 4) F 90-AB 4)<br />
Sonstige F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
Nichttragende Außenwände W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30<br />
Außenwand-Bekleidungen einschließlich<br />
Thermohaut<br />
B1 B1 3) B1 B1 B1 B1 B1 B1<br />
Gebäudeabschlusswände BW BW BW BW BW BW BW BW<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Dach 0 F 30-B F90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-BA 3) F 90-AB<br />
Sonstige F 90-AB F 90-AB F90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
Keller F 90-AB F 90-AB F90-AB F 90-AB F 90-A B F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
BW BW BW BW BW BW BW BW<br />
Trennwände zwischen Dach F 90-AB F30-B F30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B F 30-B<br />
Nutzungseinheiten Sonstige F 90-AB F 90-AB F90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-AB F 90-A F 90-AB<br />
Bundesländer<br />
Niedersachsen<br />
Nordrhein-<br />
<strong>Westfalen</strong><br />
Rheinland-<br />
Pfalz<br />
Saarland<br />
Sachsen<br />
Sachsen-<br />
Anhalt<br />
Schleswig-<br />
Holstein<br />
Thüringen<br />
Gebäudeklasse (MBO)<br />
(13 m < OFF 22 m)<br />
LBO (alt)<br />
Bauteile – Baustoffe<br />
5 5 5 5<br />
Wohngebäude mittlerer Höhe 3 WE, Vollgeschosse > 3<br />
1) 2)<br />
Hochhäuser (OFF > 22 m)<br />
Dach 0 F90 0 F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB 4)<br />
Tragende Wände<br />
Sonstige F 90-AB F90-AB F 90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB<br />
Keller F 90-AB F90-AB F 90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB<br />
Nichttragende Außenwände A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30 A / W 30<br />
Außenwand-Bekleidungen<br />
einschließlich Thermohaut<br />
B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1<br />
Gebäudeabschlusswände BW BW BW BW BW BW BW BW<br />
Decken<br />
Gebäudetrennwände 40 m<br />
Gebäudeabschnitte<br />
Trennwände<br />
zwischen<br />
Nutzungseinheiten<br />
Dach F 90-AB 4) F90-A 0 3) F90-AB F90-AB F90-AB F90-A F90-AB<br />
Sonstige F 90-AB F90-AB F 90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB<br />
Keller F 90-AB F90-AB F 90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB<br />
BW BW BW BW BW BW BW BW<br />
Dach F 30-B F90-AB F 30-A F30-B 4) F90-AB 4) F90-AB F30-B F90-AB<br />
Sonstige F 90-AB F90-AB F 90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB F90-AB<br />
1)<br />
Höhe > 60 m: F 120-A nach MHHR<br />
3)<br />
Einschl. Unterkonstruktion<br />
2)<br />
Nicht geregelt in Baden-Württemberg, Niedersachsen, Rheinland-Pfalz, im Einzelfall klären<br />
4)<br />
Nur, wenn Aufenthaltsräume darüber<br />
12
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 14: Richtlinien und Sonderverordnungen für bauliche Anlagen besonderer Art und Nutzung (Sonderbauten) zum Brandschutz (Stand Oktober 2008)<br />
Hochhäuser<br />
HHR<br />
–<br />
Versammlungsstätten<br />
VStättVO<br />
28.04.04/<br />
10.08.04<br />
Beherbergungsstätten<br />
BeVO<br />
–<br />
Gaststätten<br />
(alt)<br />
GastVO 1)<br />
18.02.91/<br />
23.07.02<br />
Bayern 25.05.83 02.11.07 02.07.07/ 13.08.86/<br />
29.11.07 03.08.01<br />
Berlin<br />
Baden-<br />
Württemberg<br />
Brandenburg<br />
MHHR<br />
24.06.08/<br />
29.07.08<br />
MVStättV<br />
01.06.04<br />
–<br />
29.11.05<br />
15.06.01/<br />
23.03.05<br />
VkVO<br />
Bundesländer<br />
Krankenhäuser<br />
Verkaufsstätten<br />
Geschäftshäuser<br />
(alt) 2)<br />
Garagen<br />
GarVO<br />
Fliegende<br />
Bauten<br />
Bauaufsichtliche<br />
Richtlinien<br />
Schulen<br />
Baulicher<br />
Brandschutz<br />
von Industriebauten<br />
26.04.07 11.02.97 – 07.07.97 10.09.98 15.12.77 01.10.01<br />
–<br />
06.11.97/<br />
29.11.07<br />
10.09.71/<br />
14.12.05 05.10.99 MVkVO<br />
01.06.04<br />
–<br />
21.02.03/ 21.07.98/<br />
19.12.06 23.03.05<br />
Bremen 27.08.79 – – 03.05.71 – – –<br />
Hamburg<br />
Hessen<br />
Nordrhein-<br />
<strong>Westfalen</strong><br />
Meck-<br />
lenburg-<br />
Vorpommern<br />
Niedersachsen<br />
Rheinland-<br />
Pfalz<br />
BPD<br />
01.08<br />
MHHR<br />
04.08<br />
27.04.91/<br />
05.08.03/<br />
25.09.07 15.08.03 03.12.03<br />
BPD<br />
08.85<br />
MVStättV<br />
06.05<br />
– 05.08.03<br />
MBeVO 23.01.91/<br />
16.05.07 01.01.02 25.01.96 MVkVO<br />
09.05<br />
03.12.90 28.04.03 12.02.02 11.91 22.10.90 24.05.96/<br />
18.04.01<br />
–<br />
08.11.04/<br />
22.04.05<br />
11.6.86/ 20.09.02/<br />
05.04.05 14.11.06<br />
– – –<br />
Saarland – – –<br />
– – 12.76<br />
–<br />
09.12.83/<br />
20.02.00<br />
02.12.71/<br />
23.10.01<br />
22.01.79/<br />
18.02.04<br />
17.01.97/<br />
22.07.04<br />
21.02.78/ 08.09.00/<br />
05.04.05 05.04.05<br />
–<br />
08.07.98/<br />
16.12.02<br />
01.03.03<br />
25.09.00/<br />
18.02.04<br />
–<br />
–<br />
–<br />
BPD<br />
11.84<br />
04.06.73/<br />
12.08.91<br />
–<br />
–<br />
–<br />
30.04.76/<br />
13.07.90<br />
Sachsen 03.12.90 07.09.04 18.03.05 08.92 22.10.90 18.03.05 –<br />
Sachsen-<br />
Anhalt<br />
Schleswig-<br />
Holstein<br />
21.05.02/<br />
26.04.05<br />
Thüringen 22.10.90/<br />
08.12.93<br />
21.05.02/ 21.05.02/<br />
20.05.08 20.05.08<br />
26.04.05 26.04.05<br />
9.95 –<br />
21.07.83/<br />
12.05.03 05.07.04 01.04.03 – – 04.12.97/<br />
22.11.00<br />
22.10.90 MBeVO<br />
09.01.92/<br />
01.06.04<br />
22.10.90 13.06.97<br />
09.01.1992/<br />
01.06.04<br />
30.11.93/<br />
26.05.08 13.03.00 30.12.94/<br />
27.11.03<br />
MIndBauRL<br />
03.00<br />
MGarVO<br />
01.06.04 29.09.05 12.08.75 MIndBauRL<br />
03.00<br />
12.10.94/<br />
23.03.05 01.02.08 10.07.98 MIndBauRL<br />
22.09.01<br />
10.11.80/<br />
18.07.89<br />
17.04.90/<br />
02.06+<br />
BPD 06.98<br />
16.11.95<br />
Bund<br />
07.00<br />
02.94<br />
BPD<br />
11.90<br />
31.07.00<br />
MFlBau-<br />
VwV<br />
–<br />
_<br />
MSchulbau R<br />
10.07.98<br />
MIndBauRL<br />
03.12.01<br />
MIndBauRL<br />
09.11.01<br />
MIndBauRL<br />
31.01.05<br />
10.11.93/<br />
20.03.01 11.11.99 06.04.99 MIndBauRL<br />
15.01.01<br />
04.09.89/<br />
22.07.04 18.12.00 11.08.00 MIndBauRL<br />
29.12.03<br />
02.11.90/<br />
05.04.05 08.09.00 29.11.00 MIndBauRL<br />
28.05.01<br />
13.07.90/<br />
16.12.02<br />
Bund<br />
07.00<br />
18.03.04<br />
MIndBauRL<br />
13.03.02<br />
– 01.11.76 04.09.97 31.01.00 –<br />
–<br />
17.01.95/<br />
28.09.04 26.10.99 18.03.05 MIndBauRL<br />
05.12.01<br />
15.05.97/<br />
07.12.01 03.10.90 19.05.00<br />
30.11.95/<br />
11.03.04<br />
MIndBauRL<br />
03.10.90<br />
19.05.00 30.09.99 –<br />
28.03.95 20.12.99 15.08.99<br />
BPD = Bauprüfdienst MHHR = Muster-Hochhausrichtlinie MBeVO = Muster-Beherbergungsverordnung<br />
1)<br />
ersetzt durch VStättVO und BeVO<br />
2)<br />
ersetzt durch VkVO<br />
MIndBauRL<br />
03.10.90<br />
in diesem Bereich einige Entwicklungen<br />
abgespielt haben. Beispielsweise haben<br />
Sonderbauten gegenüber früher einen<br />
wesentlichen höheren Installationsgrad<br />
im Bereich der Lüftung und Elektrotechnik.<br />
Damit wurde das Brandrisiko vergrößert.<br />
Außerdem werden zunehmend verschiedene<br />
Nutzungen in einem Gebäude zusammengefasst,<br />
so dass auch hierdurch<br />
das Brandrisiko anders und komplexer zu<br />
beurteilen ist.<br />
Als Beispiel soll die Muster-Industriebau-<br />
Richtlinie (Fassung März 2000) in Verbindung<br />
mit der DIN 18230-1:1998-05<br />
– Baulicher Brandschutz im Industriebau<br />
– (Normentwurf 2008-06) erwähnt werden.<br />
Die Norm DIN 18230 ermöglicht die Brandschutzbemessung<br />
von Industriebauten für<br />
den Einzelfall.<br />
Mit Hilfe der Norm werden die tatsächlich<br />
anzusetzenden Brandlasten aufgrund der<br />
Nutzung für ein konkretes Industriegebäude<br />
in Abhängigkeit von den Abmessungen<br />
des Gebäudes und der Ventilation sowie<br />
der abwehrenden Brandschutzmaßnahmen<br />
bestimmt. Mit den Ergebnissen werden<br />
dann die Brandschutzanforderungen<br />
an Bauteile festgelegt. Es wird die „rechnerisch<br />
erforderliche Feuerwiderstandsdauer<br />
(erf t F )“ ermittelt, aus der sich die<br />
„Brandschutzklassen I bis V“ ergeben.<br />
Innerhalb eines umfassenden Brandschutzkonzeptes<br />
werden insbesondere<br />
brandschutztechnische Anforderungen an<br />
Wände ermittelt, die das Industriegebäude<br />
in Brandabschnitte (BA) und auch in Brandbekämpfungsabschnitte<br />
(BBA) unterteilen.<br />
Das kann zu feuerhemmenden Wänden, zu<br />
feuerbeständigen oder auch zu Brandwänden<br />
führen. Im Bereich der Brandwände<br />
gibt es die Besonderheit, dass für Brandwände<br />
auch die Eigenschaften feuerhemmend<br />
(F 30) oder F 120 gefordert werden<br />
kann. Gemäß Landesbauordnungen und<br />
DIN 4102-3 sind Brandwände feuerbeständig.<br />
Daraus folgt, dass Brandwände,<br />
13
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
geprüft nach DIN 4102-3, immer die Anforderung<br />
feuerhemmend weit auf der sicheren<br />
Seite liegend erfüllen. Die Erfüllung<br />
der Anforderung „Brandwand und F 120“<br />
ist jedoch gesondert nachzuweisen.<br />
In Anlehnung an DIN 18230 werden auch<br />
für andere Gebäude als Industriebauten<br />
Brandlasten ermittelt und im Rahmen<br />
von Brandschutzkonzepten tatsächlich<br />
erforderliche Feuerwiderstandsdauern<br />
von Bauteilen ermittelt. Der Weg führt immer<br />
mehr zu einer ingenieurmäßigen Bemessung<br />
von Bauteilen im Brandfall, weil<br />
für die heutigen modernen Gebäude die<br />
Brandschutzanforderungen mit Einzelvorschriften<br />
nicht mehr zu regeln sind.<br />
Auch hier wird wieder deutlich, dass es<br />
wichtig ist, die richtige bzw. maßgebende<br />
Brandschutzanforderung zu bestimmen<br />
und damit wirtschaftliches Bauen zu ermöglichen.<br />
2.4.3 Rauchdichte Bauteile<br />
Zunächst ist einmal festzustellen, dass<br />
es keine rauchgasdichten Bauteile gibt. In<br />
den Bauordnungen gibt es lediglich Anforderungen<br />
an dichte Türen oder rauchdichte<br />
Türen oder Rauchschutztüren. Die Definitionen<br />
sind in den einzelnen Bundesländern<br />
teilweise unterschiedlich. Unter dichten<br />
Türen werden in der Regel lediglich Türen<br />
mit Doppelfalz und Dichtung verstanden.<br />
Unter rauchdichten Türen werden heute<br />
Rauchschutztüren nach DIN 18095<br />
verstanden. Für Rauchschutztüren nach<br />
DIN 18095 wird nachgewiesen, dass bestimmte<br />
Grenzwerte einer Leckrate bis<br />
zu einer Temperaturbeanspruchung von<br />
200 °C nicht überschritten werden. Die<br />
Klassifizierung lautet „RS“. Das Schutzziel<br />
ist, dass ein Mensch hinter einer derartigen<br />
Tür ohne Atemgerät mindestens<br />
10 min überleben kann. Also sind auch<br />
diese Türen nicht rauchgasdicht. Normale<br />
Brandschutztüren T 30 oder T 90 erfüllen<br />
keine Anforderungen hinsichtlich einer<br />
Rauchdichtigkeit. Sie erfüllen diese Anforderungen<br />
nur dann, wenn sie zusätzlich<br />
nach DIN 18095 geprüft wurden.<br />
aufgrund von Prüferfahrungen festgestellt<br />
werden, dass beidseitig mit mindestens<br />
10 mm dickem Putz verputzte Mauerwerkswände<br />
hinsichtlich der Rauchgasdichtigkeit<br />
bessere Werte zur Leckrate erzielen<br />
als Rauchschutztüren. Durch beim Brand<br />
auftretende Risse werden jedoch immer<br />
Rauchgase in einem gewissen Umfang<br />
durchtreten. Für eine geforderte Rauchgasdichtigkeit,<br />
z.B. für Computerräume mit<br />
Datensicherung, müssen daher im Einzelfall<br />
gesonderte konstruktive Maßnahmen<br />
und Beurteilungen erfolgen.<br />
2.4.4 Verknüpfung Brandschutzforderungen<br />
– Brandschutznormen<br />
Es gelten Bauordnung, Verwaltungsvorschriften,<br />
Sonderverordnungen, Richtlinien<br />
und Normen, die alle Anteil an den Brandschutzforderungen<br />
haben. Bild 3 erläutert<br />
in einem Überblick die Zusammenhänge<br />
und ihre gegenseitige Einflussnahme. Es<br />
ist deutlich erkennbar, wie viele und welche<br />
Vorschriften für ein Bauwerk zu berücksichtigen<br />
sind, um die jeweils maßgebende<br />
Brandschutzforderungen zu ermitteln.<br />
Bauliche Anlagen<br />
normaler Art und Nutzung<br />
Durchführungsverordnungen<br />
Ausführungsbestimmungen<br />
Wohngebäude und<br />
vergleichbare Gebäude,<br />
z.B. Bürogebäude<br />
Landesbauordnung<br />
Die bauaufsichtlichen Brandschutzvorschriften<br />
nennen Begriffe wie feuerhemmend,<br />
hochfeuerhemmend, feuerbeständig<br />
und in seltenen Fällen hochfeuerbeständig.<br />
Die bauaufsichtlichen Vorschriften unterscheiden<br />
weiter, ob Bauteile teilweise oder<br />
ganz aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen<br />
müssen. Die Tafeln 15 und 16 erläutern<br />
die Verknüpfung des Baurechts mit<br />
DIN 4102, insbesondere hinsichtlich der<br />
Benennung und Kurzbezeichnungen der<br />
Bauteile. Die bauaufsichtliche Verbindung<br />
erfolgte über Einführungserlasse und jetzt<br />
in der Bauregelliste des DIBt.<br />
Dies war für den Praktiker bisher schon<br />
relativ unübersichtlich. Durch die europäische<br />
Harmonisierung in Verbindung mit<br />
dem Bauproduktengesetz und der Bauproduktenrichtlinie<br />
wurden die Landesbauordnungen<br />
seit 1995 geändert. Die Verwendbarkeitsnachweise<br />
für Bauprodukte<br />
wurden neu definiert und zwar muss für<br />
ein Bauprodukt entweder<br />
● ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis<br />
(abP) oder<br />
● eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />
(abZ) oder<br />
● eine Zustimmung im Einzelfall (Z.i.E.)<br />
vorgelegt werden oder<br />
● für genormte Bauprodukte der Nachweis<br />
nach DIN 4102-4 / -22 geführt<br />
werden.<br />
Bauliche Anlagen<br />
besonderer Art oder Nutzung<br />
Sonderverordnungen<br />
Richtlinien<br />
Versammlungs-, Verkaufsstätten,<br />
Behergergungsbetriebe, Garagen,<br />
Krankenhäuser, Hochhäuser, Schulen,<br />
Industriebauten<br />
Wände sind nicht rauchdicht, weil die<br />
Prüfkriterien der DIN 4102 keine direkten<br />
Beurteilungskriterien für diesen Gesichtspunkt<br />
enthalten. Die Forderungen der<br />
Landesbauordnungen, der Entstehung<br />
und Ausbreitung von Feuer und Rauch<br />
vorzubeugen, wird durch die Prüfkriterien<br />
der DIN 4102 erfüllt, d.h. mit einer Klassifizierung<br />
nach DIN 4102 wird auch die<br />
Anforderung, den Durchtritt von Rauch zu<br />
verhindern, nachgewiesen. Allerdings kann<br />
eingeführte Technische<br />
Baubestimmungen<br />
DIN 4102<br />
DIN 18230<br />
Europäische Prüfnormen für<br />
Bauteile (siehe Tafel 4)<br />
Brandschutzforderung<br />
Einführungserlasse<br />
Bauregelliste des<br />
DIBt<br />
Bild 3: Überblick über die bauaufsichtlichen Brandschutzvorschriften<br />
Verwaltungsvorschriften<br />
Obwohl in den Bauordnungen nicht mehr<br />
erwähnt, sind für unwesentliche Abweichungen<br />
weiterhin gutachtliche Stellung-<br />
Verwendbarkeitsnachweise<br />
abP<br />
14
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 15: Benennung gemäß DIN 4102 und gemäß Baurecht<br />
Bauaufsichtliche<br />
Benennung<br />
Kurzbezeichnung<br />
Benennung nach DIN 4102<br />
feuerhemmend F 30-B Feuerwiderstandsklasse F 30<br />
feuerhemmend und in den<br />
tragenden Teilen aus nichtbrennbaren<br />
Baustoffen<br />
hochfeuerhemmend<br />
feuerbeständig<br />
feuerbeständig und aus<br />
nichtbrennbaren Baustoffen<br />
F 30-AB<br />
F 60-BA<br />
F 90-AB<br />
F 90-A<br />
Tafel 16: Benennung von Sonderbauteilen nach DIN 4102<br />
Feuerwiderstandsklasse F 30 und in den<br />
wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren<br />
Baustoffen<br />
Feuerwiderstandsklasse F 60 und in den tragenden<br />
Teilen aus brennbaren Baustoffen mit<br />
brandschutztechnisch wirksame Bekleidung<br />
Feuerwiderstandsklasse F 90 und in den<br />
wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren<br />
Baustoffen<br />
Feuerwiderstandsklasse F 90 und aus nichtbrennbaren<br />
Baustoffen<br />
Bauaufsichtliche Benennung Bauteile Benennung Bauaufsichtlicher<br />
Nachweis<br />
feuerhemmend nicht tragende W 30<br />
feuerbeständig Außenwände W 90<br />
abP 1)<br />
feuerhemmend<br />
Türen, Tore<br />
T 30<br />
feuerbeständig<br />
T 90<br />
abZ<br />
Vorkehrungen gegen Über- L 30, L 60,<br />
Lüftungsleitungen<br />
tragung von Feuer und Rauch<br />
L90, L 120<br />
abP<br />
Vorkehrungen gegen Über- Klappen in<br />
tragung von Feuer und Rauch Lüftungsleitungen K 30, K 90<br />
abZ<br />
feuerhemmend Verglasungen F 30<br />
feuerbeständig – undurchlässig F 90<br />
abZ<br />
keine gesonderte Benennung Verglasungen G 30, G 60,<br />
– durchlässig G 90, G 120<br />
abZ<br />
Vorkehrungen gegen Übertragung<br />
von Feuer und Rauch<br />
Rohrabschottungen<br />
– brennbar R 30, R 60,<br />
– nichtbrennbar R 90, R 120<br />
Vorkehrungen gegen Über- S 30, S 60,<br />
Kabelabschottungen abZ<br />
tragung von Feuer und Rauch<br />
S 90, S 120<br />
Vorkehrungen gegen Übertragung<br />
von Feuer und Rauch<br />
Funktionserhalt<br />
Installationsschächte, I 30, I 60,<br />
-kanäle I 90, I 120<br />
Funktionserhalt von<br />
elektrischen E 30, E 60,<br />
Kabelanlagen E 90, E 120<br />
abZ / abP<br />
abP: allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis, erstellt durch eine anerkannte Zertifizierungsstelle<br />
abZ: allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, erstellt durch das DIBt<br />
1)<br />
KS-Wände mit F 30- oder F 90-Klassifizierung erfüllen auch die Anforderungen der entsprechenden<br />
W-Klassifizierung.<br />
Tafel 17: Regeln zur Verwendung von Bauprodukten<br />
Europäische Produkte<br />
Harm. CEN-Norm<br />
Europ. Techn.<br />
Zulassung<br />
Bauregelliste B<br />
Verwendungsbeschränkungen<br />
Konformitätsnachweis<br />
CE-Zeichen<br />
Geregelte<br />
Produkte<br />
Bauregelliste<br />
A, Teil 1<br />
Techn. Regeln<br />
der Liste A<br />
allgemeine<br />
untergeordnete<br />
Sicherheit<br />
–<br />
abZ oder<br />
Z.i.E.<br />
Nationale Produkte<br />
nicht geregelte Produkte<br />
keine erhöhten<br />
Anforderungen<br />
an Sicherheit<br />
oder allgemein<br />
anerkannte<br />
Prüfverfahren<br />
Bauregelliste<br />
A, Teil 2<br />
abP<br />
Übereinstimmungsnachweis<br />
Ü-Zeichen<br />
abP<br />
abP<br />
„sonstige“<br />
Produkte<br />
nach<br />
allgemein<br />
anerkannten<br />
Regeln<br />
Liste C –<br />
kein Verwendbarkeitsnachweis<br />
kein Verwendbarkeitsnachweis<br />
kein Übereinstimmungsnachweis,<br />
kein Ü-Zeichen<br />
nahmen anerkannter Personen erforderlich,<br />
weil die o.a. Nachweise in der Regel<br />
so allgemein sind, dass die Ausführungsdetails<br />
für die Baustelle nicht nachgewiesen<br />
bzw. dargelegt sind. Welcher Nachweis<br />
jeweils erforderlich ist, ist in der Bauregelliste<br />
des DIBt, die jährlich neu überarbeitet<br />
wird, festgeschrieben.<br />
Außerdem wird zwischen nationalen<br />
Bauprodukten (geregelt und nicht geregelt),<br />
europäischen Bauprodukten und<br />
sonstigen Bauprodukten sowie Bauarten<br />
unterschieden. Welcher Verwendbarkeitsnachweis<br />
für welches Bauprodukt<br />
vorzulegen ist, wird in der jährlich erweiterten<br />
Bauregelliste zusammengefasst.<br />
Die Bauregelliste befasst sich mit allen<br />
am Bau zu verwendenden Bauprodukten<br />
– Baustoffen, Bauteilen – für alle maßgebenden<br />
Eigenschaften, also nicht nur mit<br />
dem Brandschutz. In der Tafel 17 erfolgt<br />
eine Zusammenfassung der wesentlichen<br />
Punkte zu diesem Thema.<br />
2.5 Brandschutzkonzepte<br />
Im Rahmen von Baugenehmigungsverfahren<br />
werden überwiegend Brandschutzkonzepte<br />
gefordert. In vielen Bundesländern<br />
werden Sonderbauten ohne Brandschutzkonzepte<br />
nicht mehr genehmigt. Dies ist<br />
dort bereits in den Bauordnungen bzw.<br />
Bauvorlagenverordnungen geregelt. In<br />
diesen Ländern ist auch geregelt, was ein<br />
Brandschutzkonzept enthalten soll.<br />
Brandschutzkonzepte werden in vielen<br />
Beiträgen, u.a. in [6], vorgestellt und ausführlich<br />
erläutert. Daher werden an dieser<br />
Stelle nur die wesentlichen Punkte zusammengefasst.<br />
Ein Brandschutzkonzept berücksichtigt in<br />
Abstimmung mit dem Architekten, dem<br />
Bauherren, der Bauaufsicht, der Feuerwehr<br />
und ggf. dem Versicherer die Nutzung (hohe<br />
Brandlasten, geringe Brandlasten, erforderliche<br />
Rettungswege in Abhängigkeit<br />
von den Personen) und die Bauweise (z.B.<br />
brennbar oder nichtbrennbare Baustoffe<br />
bzw. Massivbau oder Leichtbau). Damit<br />
wird für das jeweilige Einzelobjekt die objektiv<br />
wirtschaftlichste Brandschutzlösung<br />
ermöglicht.<br />
Für die Erarbeitung dieser wirtschaftlichen<br />
Lösungen sind jedoch langjährige und intensive<br />
Kenntnisse sowohl des baulichen<br />
als auch des abwehrenden Brandschutzes<br />
und selbstverständlich der Vorschriften<br />
erforderlich.<br />
15
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
3. BRANDSCHUTZ MIT<br />
KS-KONSTRUKTIONEN<br />
3.1 Grundlagen<br />
Umfangreiche Brandprüfungen und Forschung<br />
belegen, dass sich <strong>Kalksandstein</strong><br />
in brandschutztechnischer Hinsicht<br />
vorteilhaft verhält. KS-Mauerwerk hat im<br />
Brandfall eine hohe Feuerwiderstandsfähigkeit.<br />
Brandfälle aus der Praxis bestätigen<br />
dieses sehr eindrucksvoll.<br />
Das vorteilhafte Verhalten von KS-Mauerwerk<br />
im Brandfall ergibt sich aus dem<br />
Baustoff und dem Herstellungsverfahren<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>e. Wände aus KS-Produkten<br />
haben einen vergleichsweise hohen<br />
Kristallwassergehalt. In den hydraulischen<br />
Reaktionsprodukten, die während<br />
des Härtungsprozesses von KS-Steinen<br />
in Autoklaven entstehen, wird Kristallwasser<br />
in den chemischen Bindungen eingebunden.<br />
Aufgrund der Porenstruktur von<br />
<strong>Kalksandstein</strong> wird außerdem freies, nicht<br />
gebundenes Wasser eingelagert.<br />
In KS-Wänden stellt sich beim Austrocknen,<br />
abhängig von den klimatischen<br />
Bedingungen, ein relativ geringer Restfeuchtegehalt<br />
ein. Im Brandfall wird bei<br />
<strong>Kalksandstein</strong> das freie und das gebundene<br />
Kristallwasser abgebaut, bevor die<br />
Baustoffstrukturen angegriffen werden.<br />
Im Temperaturbereich zwischen 300 °C<br />
bis 500 °C ergibt sich im Brandfall sogar<br />
eine Zunahme der Festigkeit. Ein wesentlicher<br />
Eingriff in die KS-Struktur erfolgt im<br />
Laufe eines Brandes erst bei Temperaturen<br />
ab 600 °C.<br />
In DIN 4102-4 flossen alle seit längerem<br />
brandschutztechnisch nachgewiesenen<br />
Ausführungsarten von KS-Konstruktionen<br />
ein, die durch Baustoff- und Bemessungsnormen<br />
abgedeckt sind. Auch bei allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen wurden<br />
diese Erkenntnisse berücksichtigt.<br />
Die möglichen Ausführungen nach<br />
DIN 1053-1, z.B. Dünnbettmörtel, ohne<br />
Stoßfugenvermörtelung, Verwendung von<br />
höheren Steinfestigkeiten und größeren<br />
zulässigen Spannungen, wurden für KS-<br />
Konstruktionen auch in brandschutztechnischer<br />
Hinsicht nachgewiesen. Weitere<br />
Nachweise erfolgten durch abZ und gutachtliche<br />
Stellungnahmen.<br />
vorhandenen Wände brandschutztechnisch<br />
in verschiedene Arten eingeteilt.<br />
Neben der Unterscheidung in tragend<br />
und nichttragend erfolgt die Trennung in<br />
raumabschließend und nichtraumabschließend:<br />
● Nichttragende Wände sind Bauteile,<br />
die auch im Brandfall überwiegend nur<br />
durch ihr Eigengewicht beansprucht<br />
werden und auch nicht der Knickaussteifung<br />
tragender Wände dienen; sie<br />
müssen aber auf ihre Fläche wirkende<br />
Windlasten auf tragenden Bauteile<br />
abtragen. Nichttragende Wände sind<br />
in brandschutztechnischer Hinsicht<br />
grundsätzlich raumabschließend.<br />
● Tragende, raumabschließende Wände<br />
sind überwiegend auf Druck beanspruchte<br />
Bauteile, die im Brandfall<br />
die Tragfähigkeit gewährleisten müssen<br />
und außerdem die Brandübertragung<br />
von einem Raum zum anderen<br />
verhindern, z.B. Treppenraumwände,<br />
Wohnungstrennwände, Wände zu Rettungswegen<br />
oder auch Brandabschnittstrennwände.<br />
Sie werden im Brandfall<br />
nur einseitig vom Brand beansprucht.<br />
2<br />
2<br />
3<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Wohnung I<br />
1,0<br />
> 1,0<br />
Wohnung II<br />
1,0<br />
4<br />
4<br />
Wohnung III<br />
1 Tragende, raumabschließende Wände<br />
1<br />
● Tragende, nichtraumabschließende<br />
Wände sind überwiegend auf Druck<br />
beanspruchte Bauteile, die im Brandfall<br />
ausschließlich die Tragfähigkeit<br />
gewährleisten müssen, z.B. tragende<br />
Innenwände innerhalb eines Brandabschnittes<br />
(einer Wohnung), Außenwandscheiben<br />
mit einer Breite 1,0 m<br />
oder Mauerwerkspfeiler. Sie werden im<br />
Brandfall zwei-, drei- oder vierseitig vom<br />
Brand beansprucht.<br />
● Stürze über Wandöffnungen sind für<br />
eine dreiseitige Brandbeanspruchung<br />
zu bemessen.<br />
● Brandwände und Komplextrennwände<br />
sind Bauteile, an die erhöhte Anforderungen<br />
hinsichtlich des Brandschutzes<br />
gestellt werden.<br />
In Bild 4 werden die einzelnen Wandarten<br />
anhand von Gebäudegrundrissen verdeutlicht.<br />
3.2.1 Nichttragende, raumabschließende<br />
Wände<br />
Nichttragende, raumabschließende Wände<br />
können z.B. zur Trennung von Brandabschnitten<br />
oder zur Sicherung von<br />
Rettungswegen eingesetzt werden. Raumabschließende<br />
Wände werden per Definition<br />
nur einseitig vom Brand beansprucht,<br />
d.h. Durchführungen bzw. Öffnungen müssen<br />
brandschutztechnisch verschlossen<br />
werden.<br />
Die Angaben gelten für Wände, die von<br />
Rohdecke bis Rohdecke spannen. Werden<br />
raumabschließende Wände z.B. an<br />
Unterdecken angeschlossen, so muss<br />
auch für diesen Anschluss und die Unterdecke<br />
ein brandschutztechnischer Nachweis<br />
vorliegen.<br />
Büro<br />
III<br />
3 3<br />
2<br />
Fertigung<br />
1<br />
Lager<br />
1<br />
I<br />
II<br />
3.2 KS-Wände der Feuerwiderstandsklassen<br />
F 30 – F 180 nach DIN 4102-2<br />
(1977) und DIN 4102-4 (1994)<br />
Im Sinne des Baurechts und auch nach<br />
DIN 4102 werden die in einem Bauwerk<br />
2 Tragende, nichtraumabschließende Wände<br />
3 Nichttragende, raumabschließende Wände<br />
4 Pfeiler<br />
Bild 4: Wandarten im Wohnungsbau sowie Industriebau (Beispiele)<br />
I-III Brandabschnitte<br />
Deckenspannrichtung<br />
16
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
3.2.2 Aussteifung von nichttragenden<br />
Wänden<br />
In der Praxis werden nichttragende Wände<br />
aus architektonischen, Montage- und<br />
Kostengründen gern mit Stahlstützen oder<br />
Stahlprofilen ausgesteift. DIN 4102-4 sagt<br />
lediglich, dass die aussteifenden Bauteile<br />
in ihrer aussteifenden Wirkung mindestens<br />
der entsprechenden Feuerwiderstandsklasse<br />
angehören müssen.<br />
In Bild 5 wird hierfür eine Lösungsmöglichkeit,<br />
die nur in Verbindung mit KS-Wänden<br />
gilt, vorgestellt. Für Feuerwiderstandsklassen<br />
F 90 sind im Bereich der Stahlbauteile<br />
in brandschutztechnischer Hinsicht<br />
Zusatzmaßnahmen erforderlich.<br />
Einerseits können die Stahlprofile thermisch<br />
getrennt werden oder andererseits<br />
ist eine Bekleidung der Stahlprofile mit<br />
Brandschutzplatten möglich.<br />
A<br />
Mörtel<br />
b = h/2<br />
T -Profil<br />
T<br />
Tafel 18: Stürze und Ringbalken aus KS-U-Schalen, KS-Flachstürzen, KS-Fertigteilstürzen<br />
3.2.3 Tragende, raumabschließende<br />
Wände<br />
Tragende, raumabschließende Wände<br />
können ebenfalls zur Trennung von Brandabschnitten<br />
verwendet werden. Für sie gilt<br />
das bereits für nichttragende KS-Wände<br />
Gesagte. Sie unterscheiden sich nur durch<br />
ihre Tragfunktion von den o.a. Wänden.<br />
Aufgrund dieser Tragfunktion sind jedoch<br />
größere Mindestwanddicken erforderlich.<br />
Da das Brandverhalten der Wände wesentlich<br />
von dem Ausnutzungsgrad a abhängt<br />
und eine Wand bei voller Ausnutzung die<br />
ungünstigsten Wanddicken benötigt, wur-<br />
Mindesthöhe<br />
h<br />
[mm]<br />
den unterschiedliche Ausnutzungsfaktoren<br />
eingeführt. Hiermit soll in Abhängigkeit<br />
von den Anwendungsbereichen der Praxis<br />
wirtschaftlicheres Bauen ermöglicht werden.<br />
Der Ausnutzungsfaktor a 2 ist das Verhältnis<br />
der vorhandenen Beanspruchung<br />
(vorh N) zur zulässigen Beanspruchung<br />
(zul N) nach DIN 1053-1. Weitere Angaben<br />
zur Bemessung der tragenden Wände können<br />
DIN 4102-4 entnommen werden. Wichtig<br />
ist, dass die Werte der DIN 4102-4 nur<br />
für eine Bemessung nach DIN 1053-1 gelten.<br />
Für eine Bemessung nach DIN 1053-<br />
100 mit Teilsicherheitsbeiwerten wird in<br />
DIN 4102-22 / A1 durch eine Umrechnungsformel<br />
eine Verknüpfung zu DIN 4102-4 hergestellt.<br />
DIN EN 1996-1-2 gilt nur in Verbindung<br />
mit dem nationalen Anhang.<br />
Raumabschließende Wände der Klassifizierung<br />
F nach DIN 4102 können in einigen<br />
Ländern auch als Gebäudeabschluss- bzw.<br />
Gebäudetrennwand anstelle einer Brandwand<br />
eingesetzt werden.<br />
Mindestbreite b<br />
für die Feuerwiderstandsklasse 1) [mm]<br />
F 30-A F 60-A F 90-A F 120-A F 180-A<br />
KS-Flachstürze nach Z-17.1-978 71 115 115 175 (115) (175) –<br />
113 115 115 115 (175) –<br />
KS-Fertigteilstürze nach Z-17.1-621 248-498 115 115 115 (175) –<br />
KS-Fertigteilstürze nach Z-17.1-774 196-498 115 115 115 (175) –<br />
KS-Fertigteilstürze nach Z-17.1-855 196-748 115 115 115 (175) –<br />
ausbetonierte KS-U-Schalen 2) 238 115 115 175 – –<br />
1)<br />
Die ()-Werte gelten für Stürze mit dreiseitigem Putz nach DIN 18550-2 MG PIV oder DIN 18550-4 Leichtmörtel.<br />
Auf den Putz an der Sturzunterseite kann bei Anordnung von Stahl- oder Holz-Umfassungszargen<br />
verzichtet werden.<br />
2)<br />
Nach DIN 4102-4<br />
ausgefüllt werden. Häufig wird aber auf der<br />
Baustelle der Dämmstreifen nur lose aufgelegt,<br />
so dass er teilweise rausrutscht.<br />
Zur Lagesicherung empfiehlt es sich, den<br />
Dämmstreifen mit Dünnbettmörtel anzukleben.<br />
Weitere Anschlussmöglichkeiten<br />
wurden in [7] bearbeitet. Sie sind ebenfalls<br />
in Bild 6 dargestellt. Weitere Beispiele<br />
finden sich im Mauerwerk-Kalender, der<br />
gemäß DIN 4102-4 als anerkannte Literaturstelle<br />
genannt wird.<br />
3.2.5 Stürze und Ringbalken<br />
Stürze werden aus KS-U-Schalen, überwiegend<br />
jedoch als KS-Flachstürze oder als<br />
KS-Fertigteilstürze eingebaut. Der brandschutztechnische<br />
Nachweis für vorgefertigte<br />
Stürze wurde für die Feuerwiderstandsklassen<br />
F 90 und F 120 erbracht. So<br />
können ohne weiteren Nachweis 11,5 cm<br />
breite Stürze in die Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 und 17,5 cm breite Stürze in die<br />
Feuerwiderstandsklasse F 120 eingestuft<br />
werden (Tafel 18).<br />
d h<br />
A<br />
Dämmschicht<br />
Fugendicke 20 T aus Mineralwolle *)<br />
20<br />
max. T = 30 mm für F 30<br />
max. T = 20 mm für F 60<br />
Schnitt A-A (Fußpunkt) Darstellung ohne Mauerwerk<br />
T -Profil<br />
T<br />
Langlöcher<br />
Dübelanschluss<br />
*) Baustoffklasse A, Schmelzpunkt 1000 C<br />
Rohdichte 30 kg/m 3<br />
Bild 5: Anschluss nicht tragender KS-Wand an nicht<br />
tragende Stahl-Aussteifungsstütze für die Feuerwiderstandsklassen<br />
F 30 und F 60<br />
3.2.4 Ausführungsdetails für raumabschließende<br />
KS-Wände, Anschlüsse<br />
von KS-Wänden an die angrenzenden<br />
Bauteile<br />
Anschlüsse von KS-Mauerwerk an angrenzendes<br />
Mauerwerk können als Verbandsmauerwerk<br />
oder auch als Stumpfstoß<br />
ausgeführt werden. Ebenso können Anschlüsse<br />
tragender und nichttragender KS-<br />
Wände gemäß Bild 6 ausgeführt werden.<br />
Hierbei sind die Angaben zum Verschluss<br />
der Fugen zu beachten.<br />
Dämmschichten in Anschlussfugen, die<br />
aus brandschutztechnischen Gründen<br />
angeordnet werden, müssen aus Mineralwolle<br />
bestehen, der Baustoffklasse A nach<br />
DIN 4102-1 angehören, einen Schmelzpunkt<br />
1000 °C besitzen und eine Rohdichte<br />
30 kg/m 3 aufweisen. Wichtig ist,<br />
dass die Fugen wirklich stramm und dicht<br />
3.2.6 Einbauten<br />
Abgesehen von den im Folgenden aufgeführten<br />
Ausnahmen beziehen sich die Feuerwiderstandsklassen<br />
klassifizierter Wände<br />
stets auf Wände ohne Einbauten. Die erforderliche<br />
Feuerwiderstandsklasse für die<br />
Einbauten ist im Einzelfall zu überprüfen.<br />
Beispielsweise werden für raumabschließende<br />
F 90-Wände in der Regel nur T 30-<br />
Türen gefordert. Im Einzelfall werden auch<br />
keine Anforderungen gestellt, z.B. bei Flurwänden<br />
in Hamburg. Im Industriebau wird<br />
dagegen immer die gleiche Anforderung<br />
der Trennwand auch an den Verschluss von<br />
Öffnungen gestellt. Dies gilt auch für Türen,<br />
d.h. F 90-Wand mit T 90-Tür, F 60-Wand mit<br />
T 60-Tür und F 30-Wand mit T 30-Tür. Aber<br />
auch hier gibt es wiederum eine Ausnahme:<br />
Für F 120- und F 180-Wände werden<br />
nur T 90-Türen gefordert, weil es seinerzeit<br />
keine entsprechenden Türen gab.<br />
17
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Wandanschlüsse nach DIN 4102-4<br />
Deckenanschlüsse nach gutachterlicher<br />
Stellungnahme Hahn [4]<br />
Nichttragende Wand, dreiseitig gehalten, oberer Rand frei<br />
Nichttragende Wände, vierseitig gehalten<br />
Zu den Einbauten zählen aber auch z.B.<br />
Schlitze, Nischen für Rohre, Schaltschränke<br />
und Elektro-Installationen. Bei derartigen<br />
Einbauten ist der Brandschutz gesondert<br />
nachzuweisen. Der Restquerschnitt<br />
einer Wand muss auch im Bereich von<br />
Schlitzen die geforderte Mindestwanddicke<br />
für eine bestimmte Feuerwiderstandsklasse<br />
besitzen oder es sind Sondermaßnahmen<br />
durchzuführen. Beispielsweise ist<br />
es ausreichend, wenn einzelne Kabel in<br />
Schlitzen verlegt und übergeputzt werden<br />
oder wenn die Schlitze mit entsprechenden<br />
nichtbrennbaren Brandschutzplatten ausreichender<br />
Dicke verschlossen werden.<br />
Auch Schalterkästen können mit entsprechenden<br />
nichtbrennbaren Brandschutzplatten,<br />
z.B. Kalzium-Silikat- oder Gips-<br />
Feuerschutz- bzw. Gipsfaser-Platten etc.<br />
verschlossen werden. Für diesen Bereich<br />
gibt es bereits zahlreiche Brandschutznachweise<br />
für so genannte „Revisionsöffnungen“<br />
oder für Schaltschränke.<br />
Alternativ werden separate Kabelschächte<br />
vor den Wänden angeordnet und dann<br />
mit nachgewiesenen Schachtwänden abgeschottet.<br />
Sie können auch mit nichttragenden<br />
KS-Wänden der entsprechenden<br />
Feuerwiderstandsklasse verschlossen<br />
werden, in die ggf. Feuerschutzabschlüsse<br />
– T 30- bzw. T 90-Türen oder -Klappen<br />
– eingebaut werden.<br />
Insbesondere in Rettungswegen – notwendigen<br />
Fluren – und Treppenräumen<br />
ist auf die brandschutztechnisch richtige<br />
Ausführung zu achten, da i.d.R. die Forderung<br />
besteht, dass nur nichtbrennbare<br />
Baustoffe bzw. Wandverkleidungen eingesetzt<br />
werden. In diesem Bereich wurden<br />
durch die neuen Muster-Richtlinien für Leitungsanlagen<br />
die brandschutztechnischen<br />
Anforderungen teilweise erhöht, d.h. der<br />
offene Einbau von elektrischen Kabeln<br />
ist, ausgenommen bei direkter Beleuchtung,<br />
untersagt.<br />
Im Bereich von Sonderbauten, z.B. Hotels,<br />
Verkaufsstätten etc., gibt es häufig Probleme,<br />
da Installationsschächte und deren<br />
Revisionsöffnungen, auch zu Sanitäreinrichtungen,<br />
überwiegend in Fluren angeordnet<br />
werden. Bei rechtzeitiger Planung lassen<br />
sich derartige Installationsschächte<br />
jedoch problemlos und fachgerecht ohne<br />
Mehraufwand errichten. Dies gilt besonders<br />
für den Mauerwerksbau.<br />
Bild 6: Anschlüsse nichttragender und tragender, raumabschließender KS-Wände<br />
Steckdosen, Schalterdosen, Verteilerdosen<br />
dürfen i.d.R. bei raumabschließenden<br />
Wänden nicht unmittelbar gegenüber<br />
liegend eingebaut werden. Bei Wänden<br />
18
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
aus Mauerwerk mit einer Gesamtdicke<br />
140 mm gilt diese Einschränkung unabhängig<br />
von der Wanddicke nicht. In<br />
100 mm oder 115 mm dicken KS-Wänden<br />
dürfen nur einseitig Steckdosen eingebaut<br />
werden. Beim Bohren muss jedoch sichergestellt<br />
werden, dass das Loch nur auf<br />
Dosentiefe und nicht durch die gesamte<br />
Wanddicke gebohrt wird und abschließend<br />
die Dosen eingeputzt werden. Beim Einbau<br />
von Elektrodosen in 115 mm dicke<br />
KS-E-Steine ist sicherzustellen, dass die<br />
Dosen mit einem Gipsbatzen eingesetzt<br />
werden. Sonst ist der Restquerschnitt<br />
aufgrund der vorhandenen Lochreihe mit<br />
nur 35 mm zu gering. Bei Dosenreihen<br />
kann es aber bei tragenden Wänden allein<br />
schon hinsichtlich der Standsicherheit<br />
Probleme geben, so dass hier im<br />
Einzelfall entschieden werden muss, ob<br />
mehrere Dosen neben- oder untereinander<br />
möglich sind, vgl. DIN 1053-1,<br />
Tabelle 10. Bei Wanddicken < 60 mm sind<br />
jedoch nur Aufputzdosen erlaubt. Diese<br />
Einschränkung ist insbesondere bei Ausfachungs-<br />
und Schachtwänden zu beachten,<br />
da hier häufig schlankere Wände zur<br />
Ausführung kommen.<br />
Für die Durchführung von Kabelbündeln,<br />
Rohrleitungen oder Lüftungsleitungen<br />
etc. durch raumabschließende Wände<br />
sind brandschutztechnische Maßnahmen<br />
erforderlich, deren Verwendbarkeit durch<br />
bauaufsichtliche Zulassungen nachgewiesen<br />
sein muss.<br />
Wenn in raumabschließenden Wänden mit<br />
bestimmter Feuerwiderstandsklasse Verglasungen<br />
oder Feuerschutzabschlüsse<br />
(Türen oder Tore) eingebaut werden sollen,<br />
so wird auch diese Einbaumaßnahme<br />
i.d.R. durch bauaufsichtliche Zulassungen<br />
geregelt. Diese Bauteile dürfen jeweils nur<br />
in bestimmte Wände – Mindestdicke, Mindestfestigkeit<br />
– eingebaut werden. Außerdem<br />
sind bestimmte konstruktive Details<br />
zu beachten, z.B. die Verankerung einer<br />
T 90-Tür im Mauerwerk, die sich je nach<br />
Zulassung unterscheiden können.<br />
Für Verankerungen liegen mittlerweile die<br />
verschiedensten Nachweise vor. Dübelbefestigung<br />
oder Maueranker sind ebenso in<br />
Zulassungen enthalten wie nachträglicher<br />
Einbau über Stahlrahmen oder Sonderlösungen.<br />
Auch liegen inzwischen zahlreiche<br />
Nachweise für den Einbau von Feuerschutzabschlüssen<br />
in schlanke Wände,<br />
z.B. 11,5 cm dicke KS-Wände, vor.<br />
etc. – als Sperrschicht gegen aufsteigende<br />
Feuchtigkeit beeinflussen die Feuerwiderstandsklasse<br />
und Benennung nicht.<br />
DIN 4102-4 hält ausdrücklich fest, dass<br />
sämtliche Klassifizierungen – Tabellenwerte<br />
– für alle Stoßfugenvermörtelungen<br />
nach DIN 1053-1 gelten, d.h. auch für unvermörtelte<br />
Stoßfugen bis 5 mm Breite. Im<br />
Prüfverfahren nach DIN 4102-2 und -3 wurden<br />
weder Temperaturüberschreitungen<br />
noch der Durchtritt von Flammen festgestellt.<br />
Allerdings treten mehr Rauchgase<br />
als bei geputzten Wänden durch. Dies ist<br />
nach den Prüfverfahren zulässig, vgl. 2.4.3<br />
Rauchdichte Bauteile. Diese Beurteilung<br />
gilt ausdrücklich auch für Brandwände. Sie<br />
setzt allerdings voraus, dass fachgerecht<br />
nach DIN 1053 gemauert wird. Putz ist<br />
aus brandschutztechnischer Sicht nicht<br />
erforderlich.<br />
3.2.7 Tragende, nichtraumabschließende<br />
Wände<br />
Tragende, nichtraumabschließende Wände<br />
sind tragende Innenwände innerhalb eines<br />
Brandabschnittes. Diese Wände werden<br />
häufig brandschutztechnisch nicht beachtet.<br />
Sie sind für die Tragfähigkeit eines Gebäudes<br />
im Brandfall jedoch entscheidend.<br />
Diese Wände werden im Brandfall zweiseitig,<br />
teilweise auch drei- oder vierseitig vom<br />
Brand beansprucht.<br />
An derartige Wände werden keine Anforderungen<br />
hinsichtlich des Raumabschlusses<br />
gestellt, so dass auch an die Fugendichtung<br />
keine zusätzlichen Anforderungen<br />
gestellt werden.<br />
3.2.8 Tragende Pfeiler bzw. tragende,<br />
nichtraumabschließende Wandabschnitte<br />
Tragende Pfeiler in Außenwänden, z.B.<br />
Fensterpfeiler, und in Innenwandbereichen,<br />
z.B. Einzelpfeiler, werden im Brandfall<br />
mehr- und bis zu vierseitig beansprucht.<br />
DIN 4102 definiert außerdem<br />
Wandabschnitte mit einer Breite 1,0 m<br />
als nichtraumabschließend. Es wird davon<br />
ausgegangen, dass im Brandfall das Feuer<br />
z.B. aus Fenstern schlägt und derartige<br />
Wandabschnitte daher mehrseitig brandbeansprucht<br />
werden.<br />
Da es sich um tragende Bauteile handelt,<br />
muss die Standsicherheit auch im Brandfall<br />
gewährleistet werden. Aufgrund der<br />
mehrseitigen Brandbeanspruchung werden<br />
brandschutztechnisch die höchsten<br />
Anforderungen gestellt.<br />
3.3 Brandwände<br />
3.3.1 Grundlagen<br />
Brandwände werden nach DIN 4102-3<br />
geprüft und sind damit nachgewiesen<br />
(Bild 7). Weitere Nachweise, z.B. statische<br />
Nachweise hinsichtlich der Stoßbean-<br />
Querschnittsabdichtungen – bituminöse Folien,<br />
kunststoffmodifizierte Mörtel, Bleche<br />
Bild 7: Prüfanordnung für Brand- und Komplextrennwände nach DIN 4102-3<br />
19
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
spruchung, sind nicht erforderlich, s.a.<br />
DIN 4102-22. Mindestabmessungen von<br />
Brandwänden nach DIN 4102-4 sind in<br />
Tafel 25 zusammengefasst.<br />
Produktion<br />
Produktion<br />
Brandwände müssen folgende erhöhte<br />
Anforderungen erfüllen:<br />
Endfertigung<br />
Lager<br />
Büro<br />
Brandwand<br />
● Sie müssen aus Baustoffen der Baustoffklasse<br />
A nach DIN 4102-1 bestehen.<br />
● Sie müssen mindestens die Anforderungen<br />
der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 nach DIN 4102-2 erfüllen; tragende<br />
Wände müssen diese Anforderung<br />
bei mittiger und bei ausmittiger<br />
Belastung erfüllen.<br />
Wohnteil<br />
40 m<br />
A ʺ 1600 m2<br />
5 m<br />
30 cm über Dach<br />
● Brandwände müssen unter einer dreimaligen<br />
Stoßbeanspruchung – Pendelstöße<br />
mit 3000 Nm Stoßarbeit<br />
(200 kg Bleischrotsack) – standsicher<br />
und raumabschließend im Sinne von<br />
DIN 4102-2 bleiben (Bild 8).<br />
40 m 40 m 40 m 40 m<br />
Bild 9: Anordnung von Brandwänden innerhalb von Gebäuden (Beispiele)<br />
15 m<br />
● Brandwände müssen die vorstehend<br />
genannten Anforderungen auch ohne<br />
Bekleidung erfüllen. In Absprache mit<br />
der Bauaufsicht werden jetzt auch solche<br />
geputzten Mauerwerksarten als<br />
Brandwände anerkannt, die aufgrund<br />
ihrer Materialien und Oberflächenstruktur<br />
grundsätzlich in der Praxis geputzt<br />
werden.<br />
Ganz wichtig ist hierbei, dass die Stoßbeanspruchung<br />
ein reines Prüfkriterium ist.<br />
Sie ist nicht durch einen zusätzlichen statischen<br />
Nachweis zu belegen. Die Wand ist<br />
durch Prüfung und Klassifizierung „Brandwand“<br />
und erfüllt damit das Stoßkriterium.<br />
Die angrenzenden Bauteile zur Aussteifung<br />
müssen lediglich F 90 erfüllen, vgl.<br />
DIN 4102-4:1994-03, Abschnitt 4.8.2.1.<br />
3.3.2 Anforderungen an Brandwände<br />
nach den Landesbauordnungen<br />
Für Brandwände ist nicht nur entscheidend,<br />
dass sie den Prüfanforderungen<br />
entsprechen, sondern auch, dass sie in<br />
der Praxis richtig angeordnet und ausgeführt<br />
werden. Brandwände werden u.a.<br />
auf Grundstückgrenzen, zur Trennung bestimmter<br />
Gebäude, z.B. „sonstige Gebäu-<br />
Tafel 19: Bauaufsichtliche Anforderungen an Brandwände<br />
Bild 8: Stoßbeanspruchung bei einer KS-Brandwandprüfung<br />
Bauteile<br />
Brandwände<br />
Tragende und aussteifende<br />
Bauteile<br />
Anzahl von Öffnungen<br />
Verschluss von Öffnungen<br />
Anforderungen von<br />
Brandwänden<br />
Anforderungen<br />
F 90-A + Stoßbeanspruchung 3 x 3000 Nm<br />
F 90-A<br />
unbegrenzt<br />
T 90-Feuerschutzabschlüsse –Türen, Tore, Förderbahnabschlüsse,<br />
etc. (selbstschließend)<br />
F 90 Brandschutzverglasungen<br />
S 90 Kabelabschottungen<br />
R 90 Rohrabschottungen<br />
K 90 Brandschutzklappen<br />
an der Nachbargrenze<br />
zwischen aneinander gereihten Gebäuden<br />
innerhalb ausgedehnter Gebäude<br />
in Abhängigkeit von der Gebäudehöhe und der Dacheindeckung:<br />
3 Vollgeschosse bis unter die Dachhaut<br />
> 3 Vollgeschosse mindestens 30 cm über Dach<br />
weiche Bedachung mindestens 50 cm über Dach<br />
Bauteile dürfen soweit eingreifen, wenn der Restquerschnitt der<br />
Wände F 90 dicht und standsicher bleibt. Ggf. kann die Anforderung<br />
F 90, z.B. bei Einbindung einer Holzpfette in die Brandwand,<br />
auch erfüllt werden, wenn die Trennung mit geeigneten,<br />
nichtbrennbaren Bauplatten (mit abZ bzw. abP) erfolgt.<br />
20
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
de“ oder zur Bildung von Brandabschnitten<br />
in bestimmten Abständen, erforderlich.<br />
In Bild 9 wird anhand eines Gebäudegrundrisses<br />
(Beispiel) dargestellt, wo Brandwände<br />
gefordert werden.<br />
Da Brandwände brandschutztechnisch eine<br />
sehr wesentliche Funktion haben, werden<br />
zusätzliche erhöhte Anforderungen im<br />
Bereich der Brandwände gestellt, z.B. an<br />
den Verschluss von Öffnungen. In Tafel 19<br />
werden die brandschutztechnischen Anforderungen<br />
im Bereich von Brandwänden<br />
zusammengefasst.<br />
3.3.3 Aussteifung von Brandwänden<br />
Eine sehr wesentliche Anforderung an<br />
Brandwände ist die Aussteifung: Gemäß<br />
DIN 4102-4:1994-03, Abschnitt 4.8.2.1<br />
wird festgelegt, dass die Aussteifung – z.B.<br />
aussteifende Querwände, Decken, Riegel,<br />
Stützen oder Rahmen – mindestens der<br />
Feuerwiderstandsklasse F 90 entsprechen<br />
müssen. Unabhängig davon, in welchem<br />
Brandabschnitt der Brand auftritt, muss<br />
die Aussteifung der Brandwände über<br />
einen Zeitraum vom mindestens 90 min<br />
gewährleistet werden. Diese Forderung<br />
führt zu Schwierigkeiten, insbesondere<br />
bei Industriebauten und auch bei nachträglichen<br />
baulichen Erweiterungen, weil<br />
an die angrenzenden Bauteile geringere<br />
oder auch gar keine brandschutztechnischen<br />
Anforderungen gestellt werden<br />
bzw. wurden.<br />
238 12 238<br />
Brandschutztechnisch beidseitig<br />
ausgesteifte Brandwand<br />
F 90<br />
F 90<br />
BW<br />
BA 1 BA 2<br />
BW<br />
BA 1 BA 2<br />
A einschalige Brandwände zulässig ohne obere Haltung 1)<br />
Normalmörtel 2)<br />
F 90<br />
Brandschutztechnisch einseitig<br />
ausgesteifte Brandwand<br />
Konstruktive<br />
Nachweise erforderlich<br />
< F 90<br />
Bild 10: Aussteifungsmöglichkeiten von Brandwänden<br />
Statisches System<br />
248 2 248<br />
Eingespannte Brandwand<br />
< F 90<br />
< F 90<br />
Dünnbettmörtel<br />
BW<br />
BA 1 BA 2<br />
Doppelbrandwände<br />
BW<br />
Konstruktive<br />
Nachweise erforderlich<br />
BW<br />
BA 1 BA 2<br />
KS XL<br />
< F 90<br />
< F 90<br />
≥ 498<br />
In Bild 10 werden Lösungsmöglichkeiten<br />
vorgestellt, die Brandwände ausreichend<br />
aussteifen:<br />
● Brandschutztechnisch beidseitig ausgesteifte<br />
Brandwände sind der bekannte<br />
Regelfall. Es werden ohne besonderen<br />
Nachweis oben und unten gelenkig<br />
gelagerte Brandwände in ein Bauwerk<br />
integriert und die aussteifende Tragkonstruktion<br />
auf beiden Seiten der<br />
Wände wird für die Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 ausgelegt.<br />
● Brandschutztechnisch einseitig ausgesteifte<br />
Brandwände können ausgeführt<br />
werden, wenn ein konstruktiver Nachweis<br />
vorgelegt wird, der gewährleistet,<br />
dass im Brandfall bei einem Versagen<br />
der Tragkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer<br />
> 90 min die Standsicherheit<br />
der Brandwand durch einstürzende<br />
Bauteile nicht gefährdet wird.<br />
● Bei im Fußpunkt eingespannten Brandwänden<br />
ist sicherzustellen, dass die<br />
≥ 300 ≥ 240 ≥ 175 ≥ 214 ≥ 200<br />
RDK ≥ 0,9 RDK ≥ 1,4 RDK ≥ 1,8 RDK ≥ 1,8 RDK ≥ 2,0<br />
B sonstige Brandwände aus KS XL; Dünnbettmörtel<br />
obere Halterung 3) erforderlich<br />
≥ 498<br />
2<br />
≥ 175<br />
RDK ≥ 1,8<br />
obere Aussteifung<br />
nicht erforderlich<br />
≥ 150 ≥ 150 ≥ 150 ≥ 150<br />
RDK ≥ 1,8<br />
RDK ≥ 2,0<br />
1) Halterung nach Details Bild 6<br />
2) auch Dünnbettmörtel zulässig<br />
3) die obere Haltung wird durch voll aufliegende F90-Geschossdecke gewährleistet<br />
Bild 11: Halterung von KS-Brandwänden<br />
≥ 498<br />
2<br />
2<br />
21
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Anschlüsse der Tragkonstruktionen mit<br />
Feuerwiderstandsdauern < 90 min so<br />
ausgebildet werden, dass einstürzende<br />
Bauteile keine Zwangskräfte auf die<br />
Brandwand ausüben, die zum vorzeitigen<br />
Einsturz führen können.<br />
● Bei Doppelbrandwänden (zwei komplette<br />
Brandwände nebeneinander gesetzt)<br />
können beidseitig Tragkonstruktionen<br />
ohne brandschutztechnische<br />
Anforderungen anschließen, da bei<br />
einem Einsturz eines Brandabschnittes<br />
mit der dazugehörigen Brandwand die<br />
zweite Brandwand ohne weiteren Nachweis<br />
stehen bleibt und durch die Bauteile<br />
des nicht brandbeanspruchten<br />
Brandabschnittes ausgesteift wird.<br />
Im Gegensatz dazu sind die zweischaligen<br />
Brandwände gemäß DIN 4102-4 [1], Tabelle<br />
45 zu betrachten. Sie dürfen nicht<br />
mit den Doppelbrandwänden verwechselt<br />
werden. Die zweischaligen Brandwände<br />
müssen grundsätzlich beidseitig brandschutztechnisch<br />
ausgesteift werden, weil<br />
nur beide Schalen zusammen die Anforderung<br />
Brandwand erfüllen.<br />
3.3.4 Anschlüsse von Brandwänden<br />
Es ist ausreichend, wenn die Anschlussfugen<br />
vollfugig mit Mörtel nach DIN 1053<br />
oder DIN 1045 verschlossen werden.<br />
Für Anschlüsse von KS-Brandwänden an<br />
angrenzende Massivbauteile können auch<br />
die in Bild 6 dargestellten Anschlüsse verwendet<br />
werden, weil Brandwände aus Mauerwerk<br />
in der Brandprüfung grundsätzlich<br />
mit frei verformbaren Anschlüssen geprüft<br />
werden. Im gleichen Bild sind weitere mögliche<br />
Anschlüsse dargestellt, die aufgrund<br />
Ausführungen in der Praxis entwickelt<br />
und in [4] beurteilt wurden. Brandwände<br />
aus Mauerwerk müssen im Prüfverfahren<br />
beim dritten Stoß immer frei stehen, so<br />
dass auch Anschlüsse nur aus Gründen<br />
des Raumabschlusses ausreichend sind,<br />
wenn aus statischer Sicht keine weiteren<br />
Anschlüsse erforderlich sind (Bild 11).<br />
In den Bildern 6 und 12 bis 14 werden einige<br />
Beispiele zu Ausführungsdetails im<br />
Dachbereich sowie zu Bauteilabschlüssen<br />
gezeigt, die zu beachten sind, da gerade<br />
hier häufig Fehler gemacht werden. In den<br />
Bildern 15 und 16 sind die Auswirkungen<br />
falscher und richtiger Ausführung von<br />
Anschlüssen im Bereich von KS-Wänden<br />
deutlich erkennbar.<br />
3.3.5 Öffnungen in Brandwänden<br />
Nach den Landesbauordnungen sind Öffnungen<br />
in Brandwänden unzulässig. Wenn<br />
die Nutzung des Gebäudes oder notwendige<br />
Rettungsmaßnahmen es erfordern,<br />
können Öffnungen in inneren Brandwänden<br />
erlaubt oder verlangt werden. Die<br />
Öffnungen müssen mit selbstschließenden,<br />
feuerbeständigen Abschlüssen,<br />
z.B. Türen T 90, Lüftungsleitungen L 90,<br />
Klappen in Lüftungsleitungen K 90 oder<br />
Abschottungen von Kabeldurchführungen<br />
S 90 und von Rohrdurchführungen R 90<br />
verschlossen werden. Die Wände und Decken<br />
anschließender Räume müssen aus<br />
nichtbrennbaren Baustoffen hergestellt<br />
werden.<br />
Bild 17 zeigt deutlich die Auswirkungen<br />
falsch ausgeführter Abschlüsse. Der Brand<br />
wurde trotz Brandwand ungebremst weitergeleitet.<br />
Dehnfugen in Brandwänden sind so zu verschließen,<br />
dass Bewegungen der einzelnen<br />
Bauteile möglich sind. Die raumabschließende<br />
Funktion der Brandwand muss jedoch<br />
voll erhalten bleiben. Die Fugen sind,<br />
ausgenommen die äußere Versiegelung,<br />
in voller Fugentiefe mit nichtbrennbarem<br />
Material bzw. mit nach DIN 4102-2 nachgewiesenen<br />
Fugenabdichtungen zu verschließen.<br />
Brennbare bituminöse Weichfaserplatten<br />
dürfen in Brandwänden nicht<br />
verwendet werden.<br />
Die Errichtung einer Brandwand an brandschutztechnisch<br />
sinnvoller Stelle stellt<br />
heute kein größeres Problem dar, da für<br />
fast alle gewünschten betriebstechnischen<br />
Öffnungen und Durchlässe zahlreiche<br />
feuerbeständige Abschlüsse zur Auswahl<br />
stehen.<br />
Tafel 20: Versicherungstechnische Anforderungen an Komplextrennwände<br />
3.3.6 KS-Brandwände<br />
DIN 4102-4 unterscheidet nicht zwischen<br />
tragenden und nichttragenden Brandwänden.<br />
Bild 15 zeigt eine KS-Brandwand nach<br />
einem Brand. Abgesehen von Einbaumängeln<br />
im Bereich des Dachanschlusses sowie<br />
bei Durchführungen hat die KS-Wand<br />
einwandfrei ihrer Anforderung beim tatsächlichen<br />
Brand erfüllt und dies sogar<br />
bei einer zweiseitigen Brandbeanspruchung<br />
sowie mit Sicherheit bei einer längeren<br />
Brandbeanspruchung als 90 min.<br />
In DIN 4102-4 wurden die Angaben zu<br />
Brandwänden aus KS-Mauerwerk wesentlich<br />
erweitert.<br />
Nach [8] dürfen im Bereich von Brandwänden<br />
auch KS-Wärmedämmsteine in<br />
Wandfuß- sowie Wandkopfbereich eingesetzt<br />
werden.<br />
3.4 Komplextrennwände<br />
3.4.1 Grundlagen<br />
Komplextrennwände sind Wände, die versicherungstechnisch<br />
definiert sind. Die<br />
Bestimmungen der Sachversicherer sind in<br />
Tafel 20 zusammengefasst. Wesentlich ist<br />
zu beachten, dass die Feuerwiderstandsklasse<br />
F 180 auch für aussteifende Bauteile<br />
gefordert wird. Komplextrennwände<br />
müssen unversetzt durch alle Geschosse<br />
gehen. Bauteile dürfen in diese Wände<br />
weder eingreifen noch diese überbrücken.<br />
Diese vorstehenden Anforderungen werden<br />
häufig nicht beachtet. Das bedeutet,<br />
dass die Wand selber zwar von ihrer Ausführung<br />
her eine Komplextrennwand ist,<br />
aber das Gesamtsystem nicht funktioniert<br />
und damit der Versicherungsschutz verloren<br />
ist bzw. gar nicht erst besteht.<br />
Da Komplextrennwände im Baurecht nicht<br />
aufgeführt sind, werden in DIN 4102-4 auch<br />
keine Angaben zu derartigen Bauteilen<br />
Bauteile<br />
Anforderungen<br />
Komplextrennwände<br />
F 180-A + Stoßbeanspruchung 3 x 4000 Nm<br />
Tragende und aussteifende Bauteile F 180-A<br />
max. vier pro Geschoss, Gesamtfläche 22 m 2 ,<br />
Anzahl von Öffnungen<br />
Beschränkung auf unbedingt notwendiges Maß<br />
T 90-Feuerschutzabschlüsse – Türen, Tore,<br />
Verschluss von Öffnungen<br />
Förderbahnabschlüsse, etc. (selbstschließend)<br />
F 90 Brandschutzverglasungen nur in zwingenden<br />
Ausnahmefällen<br />
unversetzt durch alle Geschosse<br />
mindestens 50 cm über Dach des höheren Gebäudes<br />
Anordnung von Komplextrennwänden<br />
Bauteile dürfen weder in Komplextrennwände eingreifen,<br />
noch diese überbrücken<br />
22
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Wohngebäude ≤ 2 VG ≤ 2 Whg.<br />
mit höchstens zwei Wohnungen und bis zu<br />
zwei Vollgeschossen in offener<br />
Bauweise.<br />
Wände ohne Öffnungen, die vom<br />
Gebäudeinneren die Anforderung der<br />
Feuerwiderstandsklasse F 30-B und<br />
vom Gebäudeäußeren die der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90-B erfüllen.<br />
2. VG<br />
1. VG<br />
Hölzerne Dachlatten<br />
dürfen übergreifen.<br />
Wärmedämmung<br />
nichtbrennbar<br />
(Baustoffklasse A,<br />
Schmelzpunkt ≥ 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3 ),<br />
raumbeständig<br />
Wohngebäude ≤ 3 VG<br />
mit bis zu drei Vollgeschossen.<br />
3. VG<br />
2. VG<br />
1. VG<br />
Hölzerne Dachlatten<br />
dürfen übergreifen.<br />
Wärmedämmung<br />
nichtbrennbar<br />
(Baustoffklasse A,<br />
Schmelzpunkt ≥ 1000 °C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3 ),<br />
raumbeständig<br />
Wände feuerbeständig (F 90),<br />
öffnungslos und<br />
insgesamt so dick<br />
wie Brandwände<br />
Gebäude (keine Wohngebäude) ≤ 3 VG<br />
mit bis zu drei Vollgeschossen, ausgenommen<br />
Gebäude mit erhöhter Brandgefahr.<br />
Als erhöht brandgefährlich gelten in der Regel<br />
Industriegebäude (abhängig von der Art der<br />
Produktion oder Lagerung).<br />
3. VG<br />
2. VG<br />
1. VG<br />
Blechwinkel<br />
Mörtelbett<br />
Elastischer<br />
Dämmstoff<br />
nichtbrennbar<br />
(Baustoffklasse A,<br />
Schmelzpunkt ≥<br />
1000 °C, Rohdichte<br />
≥ 30 kg/m 3 ),<br />
raumbeständig<br />
Brandwand<br />
Dacheindeckung auf<br />
Brandwänden satt<br />
aufgemörtelt<br />
Hölzerne Dachlatten<br />
dürfen nicht übergreifen,<br />
brennbare Bauteile<br />
dürfen nicht in die<br />
Brandwand eingreifen<br />
oder über diese<br />
hinwegführen.<br />
Gebäude > 3 VG<br />
mit mehr als drei Vollgeschossen<br />
Gebäude mit erhöhter Brandgefahr.<br />
Als erhöht brandgefährlich gelten in der Regel<br />
Industriegebäude (abhängig von der Art der<br />
Produktion oder Lagerung).<br />
4. VG<br />
3. VG<br />
≥ 30 cm<br />
Brennbare Bauteile<br />
dürfen nicht in die<br />
Brandwand eingreifen<br />
oder über diese<br />
hinwegführen.<br />
2. VG<br />
Gebäude mit<br />
erhöhter Brandgefahr<br />
1. VG<br />
Brandwand<br />
Gebäude ...<br />
mit Dachaufbauten<br />
(z.B. Dachgauben)<br />
oder Öffnungen<br />
(z.B. Dachfenster<br />
in der Dachhaut)<br />
(§ 8 Abs. 3 DV BayBO)<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 1,25 m<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 1,25 m<br />
Bild 12: Brandwände im Dachbereich – Wohnungsbau (Länderunterschiede möglich). Auszug aus: Bayerische Versicherungskammer München,<br />
Brandwände und Öffnungen in Brandwänden, Anforderungen und Ausführung<br />
23
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Gebäude mit feuerbeständigen Dachkonstruktionen<br />
und unbekiester Bedachung<br />
Produktion<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
Lager<br />
Dachhaut,<br />
Klebstoffe und<br />
Wärmedämmung<br />
brennbar<br />
Wärmedämmung<br />
nichtbrennbar<br />
≥ 30 cm<br />
Brandwand<br />
Brennbare Dachbahnen<br />
und andere brennbare<br />
Bauteile dürfen nicht<br />
in die Brandwand eingreifen<br />
oder über diese<br />
hinwegführen.<br />
Brandwand<br />
Gebäude mit feuerbeständigen Dachkonstruktionen<br />
und bekiester Bedachung<br />
Produktion<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
Brandwand<br />
Lager<br />
≥ 1 m<br />
≥ 1 m<br />
Wärmedämmung auf einer Breite von mind. 1 m<br />
beidseits der Brandwand nichtbrennbar<br />
Dachhaut,<br />
Klebstoffe<br />
und Wärmedämmung<br />
brennbar<br />
Gebäude mit unbekiesten Trapezblechdächern<br />
Produktion<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
≥ 50 cm<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
Lager<br />
Wärmedämmung<br />
nichtbrennbar<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 50 cm<br />
Brennbare Dachbahnen<br />
und andere brennbare<br />
Bauteile dürfen nicht<br />
in die Brandwand eingreifen<br />
oder über diese<br />
hinwegführen.<br />
Wärmedämmung brennbar<br />
Trapezblech<br />
Brandwand<br />
Stahlauflagen<br />
Stahlstutzen<br />
Gebäude mit bekiesten Trapezblechdächern<br />
Produktion<br />
Lager<br />
≥ 5 m ≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
≤ 40 m<br />
Brandwand<br />
Bekiesung<br />
≥ 1 m<br />
≥ 1 m<br />
Wärmedämmung auf einer Breite von mind. 1 m<br />
beidseits der Brandwand nicht brennbar<br />
Dachhaut,<br />
Klebstoffe und<br />
Wärmedämmung<br />
brennbar<br />
Trapezbleche liegen<br />
voneinander getrennt<br />
und werden von der<br />
Brandwand unterbrochen.<br />
Gebäude mit Papp- oder gleichwertigen<br />
Bahnendächern<br />
≥ 30 cm<br />
Produktion<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
≥ 50 cm<br />
≥ 5 m<br />
≤ 40 m<br />
Lager<br />
Wärmedämmung<br />
nichtbrennbar<br />
≥ 30 cm<br />
≥ 50 cm<br />
Brennbare Dachbahnen<br />
und andere brennbare<br />
Bauteile dürfen nicht<br />
in die Brandwand eingreifen<br />
oder über diese<br />
hinwegführen.<br />
Wärmedämmung<br />
brennbar<br />
Brandwand<br />
Gebäude mit weicher Bedachung<br />
Als weich gilt jede brennbare Bedachung,<br />
für die nicht der Nachweis erbracht ist, dass sie<br />
gegen Flugfeuer und strahlende Wärme<br />
widerstandsfähig ist.<br />
≥ 50 cm<br />
Bild 13: Brandwände im Dachbereich – Industriebau. Auszug aus: Bayerische Versicherungskammer München, Brandwände und Öffnungen in Brandwänden,<br />
Anforderungen und Ausführung<br />
24
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Brandwände zwischen<br />
Holzaußenwänden<br />
1 2 3<br />
≥ 30<br />
erf.d erf.d erf.d<br />
Bauteile aus brennbaren Baustoffen dürfen<br />
nicht in Brandwände eingreifen oder Brandwände<br />
überbrücken. Brandwände müssen<br />
bei Gebäuden mit Außenwänden aus brennbaren<br />
Baustoffen 30 cm vor der Außenwand<br />
geführt werden.<br />
Trennung von Längspfetten<br />
4 5<br />
erf.d<br />
Stahlstützen an und in<br />
Brandwänden<br />
Stahlstützen, die unmittelbar vor oder in<br />
einer Brandwand stehen, sind feuerbeständig<br />
zu ummanteln, damit sie im<br />
Brandfall ihre aussteifende Funktion<br />
gewährleisten.<br />
Schornsteine an Brandwänden<br />
gemacht. Lediglich das Prüfverfahren<br />
ist in einer Fußnote von DIN 4102-3 beschrieben.<br />
3.4.2 KS-Komplextrennwände<br />
Nach den Angaben der Sachversicherer<br />
[9] werden 36,5 cm (einschalig) bzw.<br />
2 x 24 cm (zweischalig) dicke KS-Wände<br />
nach DIN 1053-1 Mörtelgruppe II, II a und<br />
III (Normalmörtel in Stoß- und Lagerfuge)<br />
als Komplextrennwände eingestuft.<br />
Für 24 cm dicke, tragende Wände aus<br />
KS-Mauertafeln gemäß der Zulassung<br />
Z-17.1-338 mit unvermörtelter Stoßfuge<br />
wurde ebenfalls der Nachweis Komplextrennwand<br />
erbracht.<br />
Außerdem werden 24 cm dicke, nichttragende<br />
KS-Wände, Rohdichte 1,8,<br />
mit Dünnbettmörtel in den Lagerfugen, bis<br />
zu einer Wandhöhe von 6 m als Komplextrennwände<br />
geprüft und eingestuft.<br />
3.4.3 Öffnungen in Komplextrennwänden<br />
Öffnungen in Komplextrennwänden sind<br />
auf das für die Nutzung des Gebäudes unbedingt<br />
notwendige Maß zu beschränken.<br />
erf.d<br />
Längspfetten aus Holz oder Stahl<br />
dürfen nicht in Brandwände eingreifen.<br />
erfd. gemäß Tafel 25<br />
Bild 14: Bauteilanschlüsse an Brandwände<br />
Beim Anschluss von Schornsteinen an<br />
Brandwände darf aus Gründen der<br />
Standsicherheit die Mindestwanddicke der<br />
Brandwände nicht verringert werden.<br />
Das Gleiche gilt auch für Nischen,<br />
Einbauten etc.<br />
Pro Geschoss dürfen nicht mehr als vier<br />
Öffnungen (einschließlich Schlupftüren)<br />
mit insgesamt 22 m 2 Fläche vorhanden<br />
sein. Brandschutzverglasungen F 90 sollen<br />
nur dann eingebaut werden, wenn<br />
dies aus zwingenden Gründen für einen<br />
Betriebsablauf erforderlich ist, da die<br />
Stoßfestigkeit 200mal geringer als bei<br />
Komplextrennwänden ist.<br />
Ansonsten wurde von den Versicherungen<br />
akzeptiert, dass nur T 90-Türen oder -Tore<br />
eingebaut werden, weil es bisher keine Zulassungen<br />
für T 180 gibt. Da also bisher<br />
keine Anforderung bestand, wurde von<br />
den Türenherstellern auch nicht geprüft.<br />
Bei höheren Brandlasten werden jetzt<br />
jedoch vereinzelt T 120-Türen oder -Tore<br />
gefordert.<br />
Bild 15: Brandwand mit einem nicht ordnungsgemäß ausgeführten Dachanschluss sowie fehlenden Verschlüssen<br />
im Bereich der Lüftung nach einem Brandereignis<br />
3.5 Gebäudeabschlusswände –<br />
Gebäudetrennwände<br />
3.5.1 Grundlagen<br />
Die Begriffe Gebäudeabschluss- und Gebäudetrennwand<br />
werden sehr deutlich in<br />
der LBO NRW erläutert. Gebäudetrennwände<br />
sind in ausgedehnten Gebäuden alle<br />
40 m zu errichten, um Brandabschnitte<br />
(BA) zu bilden. Gebäudeabschlusswände<br />
sind bei Gebäuden, die weniger als 2,5 m<br />
von der Grundstücksgrenze entfernt errichtet<br />
werden, und bei aneinander gereihten<br />
Gebäuden auf demselben Grundstück<br />
herzustellen.<br />
25
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Bild 16: KS-Brandwand nach einem Brandereignis mit richtig ausgeführtem Dachanschluss<br />
Bild 17: Brandwand mit nicht ordnungsgemäß ausgeführten Verschlüssen nach einem Brandereignis<br />
Gebäudetrennwände sind in der Regel als<br />
Brandwände mit T 90-Türen auszubilden.<br />
In Ausnahmefällen dürfen in einigen Bundesländern<br />
Wände der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 eingesetzt werden (vgl. Tafeln<br />
5 bis 9).<br />
Gebäudeabschlusswände müssen nach<br />
den bauaufsichtlichen Bestimmungen je<br />
nach Lage der Gebäude, der Anzahl der<br />
Geschosse und Nutzung einer bestimmten<br />
Feuerwiderstandsklasse entsprechen.<br />
Häufig sind Brandwände oder Wände der<br />
Feuerwiderstandsklasse F 90 (feuerbeständig)<br />
zu errichten.<br />
Die jeweils erforderliche Feuerwiderstandsklasse<br />
ergibt sich in Abhängigkeit von<br />
der Anzahl der Geschosse und der Landesbauordnung.<br />
Es gibt die Möglichkeit,<br />
F 90-Wände oder sogar die Kombination<br />
F 90 + F 30 einzusetzen.<br />
3.5.2 Reihenhäuser<br />
Aus Schallschutzgründen werden bei Reihenhäusern<br />
meistens zweischalige KS-<br />
Haustrennwände hoher Rohdichte mit<br />
durchgehender Trennfuge gebaut.<br />
Aus brandschutztechnischer Sicht werden<br />
bei derartigen Wänden je nach Lage im<br />
Gebäude und nach Landesbauordnung<br />
unterschiedliche Anforderungen gestellt.<br />
Es können Gebäudetrennwände zur Bil-<br />
26
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
dung von 40 m langen Brandabschnitten<br />
oder Gebäudeabschlusswände gefordert<br />
werden.<br />
Zweischalige Haustrennwände/Gebäudeabschlusswände<br />
mit oder ohne Dämmschicht/Luftschicht<br />
aus Mauerwerk sind<br />
Wände, die nicht miteinander verbunden<br />
sind und daher keine Anker besitzen. Bei<br />
tragenden Wänden bildet jede Schale für<br />
sich jeweils das Endauflager einer Decke<br />
bzw. eines Daches.<br />
Der brandschutztechnisch erforderliche<br />
Putz – ()-Wert bei den o.a. Tafeln – ist bei<br />
zweischaligen Trennwänden jeweils nur<br />
auf den Außenseiten der Schalen, nicht<br />
zwischen den Schalen, erforderlich.<br />
Für Wohngebäude mit nicht mehr als zwei<br />
Wohnungen und bis zu zwei Vollgeschossen<br />
in offener Bauweise bzw. für Wohngebäude<br />
geringer Höhe sind anstelle von Brandwänden<br />
oder feuerbeständigen Wänden – je<br />
nach Landesbauordnung – auch Gebäudeabschlusswände<br />
zulässig, die von innen<br />
nach außen der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 30 und von außen nach innen der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 entsprechen.<br />
3.5.3 Grenzbebauung<br />
Bei einer Grenzbebauung sind die Anforderungen<br />
an die Ausführungsdetails von<br />
Brandwänden im Dachbereich üblicherweise<br />
bekannt und bautechnisch relativ<br />
einfach lösbar. Bei Reihenhäusern mit<br />
übergreifenden Dächern, versetzten Höhen,<br />
durchlaufenden Ortgängen oder giebelständig<br />
angeordneten Reihenhäusern<br />
müssen die Ausführungsdetails rechtzeitig<br />
geplant werden. Auf diese Details wurde in<br />
der Vergangenheit häufig nicht geachtet.<br />
Dies hat bei Bränden dazu geführt, dass<br />
das Feuer auf die unmittelbar angrenzenden<br />
Gebäude übergegriffen hat.<br />
Das Ziel muss sein, dass das Feuer von<br />
einem Gebäude nicht zum angrenzenden<br />
nächsten überspringt oder weitergeleitet<br />
1<br />
1<br />
2 2<br />
Schemazeichnung<br />
wird. Problematisch wird es auch, wenn<br />
Dächer belüftet werden, und die Lüftungsschlitze<br />
sich aufgrund von Dachüberständen<br />
bereits auf dem anderen Grundstück<br />
befinden, weil die Außenwand auf der<br />
Grenze steht.<br />
Der gemäß Bauordnung festgeschriebene<br />
Nachbarschutz muss brandschutztechnisch<br />
sichergestellt werden.<br />
In Bild 19 sind zwei Beispiele zur möglichen<br />
Ausführung dargestellt.<br />
3.6 Außenwände<br />
Für nichttragende Außenwände der Feuerwiderstandsklassen<br />
W 30 bis W 180 können<br />
ohne jeden weiteren Nachweis die Angaben<br />
von nichttragenden KS-Wänden der<br />
B2<br />
≥ 0,5<br />
≥ 1,0<br />
Bei versetzter Gebäudeanordnung werden<br />
in den nicht überlappenden Bereichen<br />
der Gebäude an der Grundstücksgrenze<br />
Brandwände oder F 90-Wände jeweils mit<br />
Aussteifung F 90 gefordert. Nach den<br />
Richtlinien für die Verwendung brennbarer<br />
Baustoffe im Hochbau müssen bei derartigen<br />
Gebäuden<br />
● nicht bekleidete Bauteiloberflächen,<br />
● Außenwandbekleidung,<br />
B2<br />
≥ 1,0<br />
1<br />
Brandwand: Aussteifung F 90-A<br />
oder F 90-AB: Aussteifung F 90-AB<br />
2<br />
Gebäudeabschlusswände je nach LBO<br />
F 90-AB: Aussteifung F 90-AB<br />
oder F 30-B + F 90-B: Aussteifung F 30<br />
Baustoffe der Klasse A<br />
Bild 18: Reihenhäuser – Details im Bereich versetzter Gebäude<br />
B2<br />
B2<br />
Detailausbildung im Bereich<br />
versetzter Reihenhäuser.<br />
Bei Gebäuden der Gebäudeklasse<br />
1 und 2 sind je nach<br />
LBO Ausnahmen möglich.<br />
● großflächige Unterkonstruktionen,<br />
● Dämmschichten unter Bekleidungen<br />
Stahlblechwinkel<br />
Mörtelbett<br />
Mörtelbett<br />
in bestimmten Bereichen der unmittelbar<br />
aneinander grenzenden Gebäude aus<br />
nichtbrennbaren Baustoffen, Baustoffklasse<br />
A, bestehen (Bild 18). Es ist jeweils im<br />
Einzelfall zu klären, welche Anforderung<br />
tatsächlich maßgebend ist. Es muss aufgrund<br />
der neuen Bauordnungen darauf<br />
hingewiesen werden, dass der Entwurfsverfasser<br />
mit seiner Unterschrift auch für<br />
den gesetzlich erforderlichen Brandschutz<br />
verantwortlich ist bzw. die Verantwortung<br />
übernommen hat.<br />
KS-Wände lassen sich in den hier beschriebenen<br />
Anwendungsfällen vorteilhaft und<br />
wirtschaftlich einsetzen.<br />
KS–Brandwand<br />
Traufe<br />
Bild 19: Brandwände bei Grenzbebauung<br />
Stahlblechwinkel<br />
Ortgang<br />
Min. Dämmstoff, Baustoffe Klasse A,<br />
Schmelzpunkt ≥ 1000 C,<br />
Rohdichte ≥ 30 kg/m 3<br />
27
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Feuerwiderstandsklassen F 30 bis F 180<br />
zugrunde gelegt werden. Sie liegen damit<br />
weit auf der sicheren Seite, weil nach<br />
DIN 4102-3 geringere Temperaturen an der<br />
Außenseite gefordert werden.<br />
Für tragende Außenwände gelten die Angaben<br />
gemäß den Angaben für o.a. tragende<br />
KS-Wände in Abhängigkeit von der raumabschließenden<br />
Funktion.<br />
In der Praxis werden die unterschiedlichen<br />
Anforderungen an die Außenwände<br />
i.d.R. nicht beachtet. Es wird lediglich<br />
zwischen nichttragender und tragender<br />
Wand unterschieden. Wände der Feuerwiderstandsklasse<br />
F erfüllen immer die<br />
entsprechenden Anforderungen.<br />
Bei Außenwänden kann der brandschutztechnisch<br />
erforderliche Putz – ()-Werte in<br />
den Tafeln 23 und 25 – durch eine Vormauerschale<br />
ersetzt werden. Bei Verwendung<br />
eines Wärmedämm-Verbundsystems darf<br />
der Aufbau mit<br />
● einer Dämmschicht aus Baustoffen der<br />
Baustoffklasse B nicht als Putz angesetzt<br />
werden und<br />
● einer Dämmschicht aus Baustoffen<br />
der Baustoffklasse A (z.B. Mineralwolleplatte)<br />
als Putz angesetzt werden.<br />
Wenn bei Außenwänden Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
verwendet werden, sind die<br />
jeweilige LBO sowie die Zulassungen zu<br />
beachten. In Abhängigkeit von den Gebäudeklassen<br />
bzw. Vollgeschossen dürfen entweder<br />
Dämmschichten der Baustoffklasse<br />
B 1 (Ausnahmeregelung bis zu zwei Vollgeschossen:<br />
B 2) oder der Baustoffklasse A<br />
eingesetzt werden. In der Regel müssen<br />
bei Gebäuden außer Hochhäusern Dämmschichten<br />
oder Außenwandbekleidungen<br />
aus B1-Baustoffen bestehen. Zu den<br />
Wärmedämm-Verbundsystemen gehören<br />
grundsätzlich allgemeine bauaufsichtliche<br />
Zulassungen, in denen in Abhängigkeit von<br />
der Dämmdicke für den Sturzbereich spezielle<br />
brandschutztechnische Ausführungen<br />
oder zusätzlich Brandriegel gefordert werden<br />
können. Es gab bei Bränden Probleme<br />
der Brandweiterleitung oberhalb von Fenstern<br />
innerhalb der Dämmschichten.<br />
Als Regel kann angegeben werden, dass<br />
bei einer Dämmschichtdicke > 10 cm Zusatzmaßnahmen<br />
erforderlich werden. Die<br />
erforderlichen Abmessungen und sonstigen<br />
Bestimmung sind der jeweiligen<br />
Zulassung zu entnehmen. Im Einzelfall<br />
sind aber auch Sonderlösungen möglich,<br />
z.B. ein besonders dicker Putz oder auch<br />
Blecheinlagen zum Verschließen des Hohlraumes.<br />
Bei Hochhäusern müssen Baustoffe der<br />
Baustoffklasse A verwendet werden. Ebenso<br />
werden auf Brandwänden, bei geringeren<br />
Grenzabständen oder bei aneinander<br />
gereihten Gebäuden im Bereich der Haustrennwände<br />
Baustoffe der Baustoffklasse<br />
A gefordert.<br />
3.7 Sonstige KS-Anwendungen<br />
3.7.1 Bekleidungen aus KS-Mauerwerk<br />
für Stahlbauteile<br />
DIN 4102-4, Abschnitt 6.2 enthält Angaben<br />
zu Bekleidungen für Stahlbauten<br />
u.a. aus Mauerwerk. Die Angaben in Tafel<br />
21 gelten für statisch bestimmt oder<br />
unbestimmt gelagerte, auf Biegung beanspruchte,<br />
bekleidete Stahlträger nach<br />
DIN 18800-1 mit maximal dreiseitiger<br />
Brandbeanspruchung. Eine dreiseitige<br />
Brandbeanspruchung liegt vor, wenn die<br />
Oberseite der Träger durch Stahlbetonplatten<br />
oder Hohldielen jeweils mindestens<br />
der geforderten Feuerwiderstandsklasse<br />
vollständig abgedeckt ist.<br />
Die Angaben in Tafel 22 gelten für bekleidete<br />
Stahlstützen nach DIN 18800-1 und<br />
-2 mit weniger als vierseitiger Brandbeanspruchung.<br />
Bekleidungen aus KS-Mauerwerk<br />
müssen im Verband errichtet werden<br />
und die angegebenen Mindestdicken<br />
besitzen. Lochungen von Steinen dürfen<br />
nicht senkrecht zur Stützenlängsachse<br />
verlaufen. Die Bekleidung darf unmittelbar<br />
am Stahl anliegen. Die Bekleidungen sind<br />
durch eingelegte Stahlbügel mit einem<br />
Durchmesser ≥ 5 mm mindestens in Abständen<br />
von 250 mm in der Bekleidungsmitte<br />
zu bewehren. Diese Bewehrung ist<br />
nicht erforderlich, wenn die Stützen in<br />
ganzer Höhe in Wände nach den Abschnitten<br />
3.2 bis 3.5 eingebaut werden und die<br />
an den Stützen vorbeigeführten Wandteile<br />
mit der in Tafel 22 angegebenen Mindestdicke<br />
durch Verband mit den angrenzenden<br />
Wandteilen verbunden sind.<br />
3.7.2 Schachtwände<br />
Trennwände zum Verschließen von Schächten<br />
sind in der Regel nichttragende Wände,<br />
die nach Abschluss der Installationsarbeiten<br />
gesetzt werden. Wichtig ist hierbei<br />
zu klären, welche haustechnischen Anla-<br />
Tafel 21: Mindestdicke d M in mm in der Ausmauerung von Stahlträger mit Putzbekleidung der Untergurte 1) nach<br />
DIN 4102-4<br />
Platten oder Hohldielen nach den Abschnitten<br />
3.4 und 3.6 DIN 4102-4:1994<br />
Platten oder Hohldielen nach den Abschnitten 3.4 bis 3.6<br />
D<br />
≥ 30<br />
1 2<br />
d M<br />
d<br />
d<br />
D<br />
Klemmbefestigung<br />
der Putzträger<br />
ø ≥ 5<br />
Bügel<br />
A ʺ 500<br />
Abstandhalter ø ≥ 5,<br />
2 bis 3 Stück je Breite<br />
Tafel 22: Mindestbekleidungsdicke d in mm von Stahlstützen mit U/A 300 m -1 mit einer Bekleidung aus<br />
KS-Mauerwerk nach DIN 4102-4<br />
Bekleidung aus<br />
Mauerwerk oder Wandplatten nach DIN 1053-1<br />
unter Verwendung von <strong>Kalksandstein</strong>en nach<br />
DIN 106<br />
d<br />
d<br />
D<br />
d M<br />
D<br />
≥ 50<br />
Mindestdicke d M<br />
2)3)<br />
der Ausmauerung<br />
für die Feuerwiderstandsklasse-Benennung<br />
Mauerwerk nach DIN 1053-1 F 30-A F 60-A F 90-A F 120-A F 180-A<br />
<strong>Kalksandstein</strong> DIN 106 50 50 50 70 115<br />
1)<br />
Die Mindestputzdicken d und D für den Bereich der Untergurte sind den Angaben nach DIN 4102-4,<br />
Tabelle 90 zu entnehmen.<br />
2)<br />
Bei hohen Trägern können aus Gründen der Standsicherheit gegebenenfalls größere Dicken notwendig<br />
werden.<br />
3)<br />
Lochungen von Steinen dürfen nicht senkrecht zum Trägersteg verlaufen.<br />
Feuerwiderstandsklasse-Benennung<br />
F 30-A F 60-A F 90-A F 120-A F 180-A<br />
50 50 70 70 115<br />
(50) (50) (50) (70) (70)<br />
Die ()-Werte gelten für Stützen aus Hohlprofilen, die vollständig ausbetoniert sind, sowie für Stützen mit<br />
offenen Profilen, bei denen die Flächen zwischen den Flanschen vollständig ausbetoniert, vermörtelt oder<br />
ausgemauert sind.<br />
28
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
gen in dem Schacht verlaufen. Bei Lüftungsleitungen,<br />
die mit einer Brandschutzklappe<br />
aus dem Schacht geführt werden,<br />
sind die Schachtwände, insbesondere die<br />
erforderliche Dicke, in Abhängigkeit von der<br />
tatsächlichen Brandschutzklappe festzulegen.<br />
In Abhängigkeit vom Fabrikat und<br />
damit von der allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassung der Brandschutzklappe<br />
variieren die Anforderungen an die Wand<br />
hinsichtlich Dicke und Feuerwiderstandsklasse.<br />
Die brandschutztechnische Anforderung<br />
an Schachtwände hängt außerdem davon<br />
ab, ob die Schächte horizontal in Höhe<br />
der Geschossdecke geschottet werden<br />
oder nicht. Bei nicht abgeschotteten Decken<br />
muss die Schachtwand der Anforderung<br />
der Geschossdecke entsprechen,<br />
d.h. F 90-Geschossdecke bedeutet F 90-<br />
Schachtwand. Bei horizontal abgeschotteten<br />
Schächten hängt die Anforderung<br />
an die Schachtwand von der Lage des<br />
Schachtes – z.B. im Rettungsweg – und der<br />
Brandlast im Schacht ab. Wenn im Schacht<br />
keine Brandlast vorhanden ist oder wenn<br />
eine Brandlast in einem gekapselten Raum<br />
vorliegt, kann die Schachtwand auch ohne<br />
Anforderungen sein. Zusammengefasst<br />
bedeutet dies, dass die Anforderung zwischen<br />
„F 0“ und F 90 variieren kann und<br />
daher im Einzelfall geklärt werden muss.<br />
Jede klassifizierte KS-Wand kann als<br />
Schachtwand eingesetzt werden. Bereits<br />
50 mm dicke Wände aus KS-Bauplatten<br />
erfüllen die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 30.<br />
4. HAUSTECHNISCHE ASPEKTE<br />
Im Wohnungsbau sind haustechnische Aspekte<br />
relativ einfach zu lösen – solange es<br />
sich um Massivbauten handelt. Hier sind<br />
lediglich Rohrleitungen für Sanitär und<br />
Heizung und Elektroleitungen für Beleuchtung<br />
und Steckdosen zu führen. Bei den<br />
Rohrleitungen handelt es sich bisher in<br />
der Regel um nichtbrennbare Rohre, ausgenommen<br />
Abwasserleitungen, die teilweise<br />
aus Kunststoffen errichtet werden. Bei<br />
den Elektroleitungen handelt es sich um<br />
vergleichsweise wenige Leitungen. Anders<br />
sieht es schon bei den vergleichbaren Gebäuden,<br />
den Bürogebäuden aus. Hier wird<br />
heute sehr viel Haustechnik, insbesondere<br />
Lüftungstechnik sowie Elektrokabel und<br />
Datenleitungen, verlegt. Damit wächst das<br />
Brandrisiko einerseits durch die Brandlast<br />
und andererseits durch die Brandweiterleitung,<br />
wenn keine fachgerechte Bildung<br />
von Brandabschnitten mit Abschottungen<br />
erfolgt. Bei einer Massivbauweise, wie mit<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en, ist es relativ einfach,<br />
fachgerechte Anschlüsse und Abschottungen<br />
zu bauen.<br />
Bei Sonderbauten spielt sich der Brandschutz<br />
mittlerweile im Wesentlichen im<br />
Ausbau ab, weil der Massivbau leider reduziert<br />
wird und der Trockenbau sowie die<br />
Haustechnik immer umfangreicher werden.<br />
Diesem Umstand haben auch die Bauaufsichten<br />
der Länder Rechnung getragen<br />
und weitere Vorschriften in der ARGE Bau<br />
entwickelt und als Muster-Richtlinien veröffentlicht:<br />
● Muster-Richtlinie über brandschutztechnische<br />
Anforderungen an Leitungsanlagen<br />
(Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie<br />
MLAR). Fachkommission Bauaufsicht<br />
der Bauministerkonferenz, Fassung<br />
November 2005<br />
● Muster-Richtlinie über die brandschutztechnischen<br />
Anforderungen an Lüftungsanlagen<br />
(M-LüAR). Fassung September<br />
2005<br />
● Muster-Richtlinie über brandschutztechnische<br />
Anforderungen an Systemböden.<br />
Fassung September 2005<br />
● Richtlinie über automatische Schiebetüren<br />
in Rettungswegen (MAutSchR).<br />
Fassung Dezember 1997<br />
● Richtlinie über elektrische Verriegelungssysteme<br />
von Türen in Rettungswegen<br />
(MEltVTR). Fassung Dezember<br />
1997<br />
Diese Richtlinien werden als Muster-Richtlinien<br />
im Internet veröffentlicht und sind<br />
damit Stand der Technik. Von den meisten<br />
Bundesländern werden diese Vorschriften<br />
durch Einführungserlass eingeführt – teilweise<br />
lediglich durch den Hinweis, dass die<br />
Muster-Richtlinie anzuwenden ist – oder<br />
sie werden leider in einigen Punkten oder<br />
Details geändert und dann als eigene<br />
Richtlinie eingeführt. Einige Bundesländer<br />
hinken aber dem Stand der Technik hinterher<br />
und haben bisher keine derartigen<br />
Richtlinien eingeführt. In diesen Ländern<br />
ist es dann manchmal schwer, den zuständigen<br />
Bezirks- oder Gemeindeämtern den<br />
Stand der Technik zu verdeutlichen, weil<br />
sie davon noch nichts gehört haben.<br />
Als Grundsatzregel gilt heute eigentlich,<br />
dass alle Durchführungen, die durch eine<br />
Trennwand – eine raumabschließende<br />
Wand mit Brandschutzanforderungen – geführt<br />
werden, entsprechend der Wandqualität<br />
abgeschottet werden müssen. Dies gilt<br />
für brennbare und nichtbrennbare Rohre,<br />
Kabelanlagen – Elektrokabel, Datenleitungen,<br />
Kabel mit verbessertem Brandverhalten,<br />
etc. – sowie Lüftungsleitungen.<br />
Aber wie immer hat jede Regel eine Ausnahme,<br />
so dürfen z.B. in Hamburg nichtbrennbare<br />
Lüftungsleitungen durch F 90-<br />
Flurtrennwände ohne Brandschutzklappen<br />
geführt werden, wenn an die Türen des<br />
jeweiligen Raumes keine Anforderungen<br />
gestellt werden.<br />
Außerdem gilt seit 2000 grundsätzlich,<br />
dass in Rettungswegen (notwendigen<br />
Fluren) keine Brandlasten ohne Brandschutzmaßnahmen<br />
verlegt werden dürfen.<br />
Hiervon ausgenommen sind die<br />
Kabel, die für die unmittelbare Beleuchtung<br />
des Flures erforderlich sind. Weitere<br />
Ausnahmen sind möglich. Bei sonstigen<br />
Brandlasten sind daher grundsätzlich<br />
F 30-Unterdecken oder I 30-Kabelkanäle<br />
einzubauen.<br />
Neben den bereits beschriebenen Brandschutzmaßnahmen<br />
gibt es außerdem<br />
Kabelkanäle oder -schächte zum Funktionserhalt<br />
von Kabelanlagen. Diese Kabel<br />
dienen zum Betreiben von Sicherheitsanlagen<br />
im Brandfall, z.B. Sicherheitsbeleuchtung,<br />
Druckerhöhungspumpe von<br />
Steigeleitungen der Löschwasserversorgung<br />
oder Sprinkleranlagen, zum Betrieb<br />
von Entrauchungsanlagen, etc. Schächte<br />
können mit KS-Mauerwerk erstellt werden.<br />
Hier muss nur sichergestellt werden, dass<br />
auf der Rückseite nicht mehr als 80 °C<br />
Temperaturerhöhung auftritt. Dies wird<br />
z.B. für 90 min mit einer 150 mm dicken<br />
KS-Wand sichergestellt.<br />
Bei Rohrleitungen ist ganz wesentlich,<br />
dass zwischen brennbaren und nichtbrennbaren<br />
Rohren unterschieden wird.<br />
Brennbare Rohre müssen ab Durchmesser<br />
DN 50 mit Rohrmanschetten gemäß allgemeiner<br />
bauaufsichtlicher Zulassungen<br />
abgeschottet werden. Derartige Rohrmanschetten<br />
quetschen im Brandfall das weich<br />
werdende Kunststoffrohr zusammen und<br />
der Restquerschnitt wird zugeschäumt.<br />
Bei nichtbrennbaren Rohren müssen ab<br />
Durchmesser DN 100 Rohrummantelungen<br />
eingebaut werden, um die Temperaturweiterleitung<br />
zu verringern und damit<br />
die Brandweiterleitung auf angrenzende<br />
Brand- oder Brandbekämpfungsabschnitte<br />
über 30 min, 60 min oder 90 min zu verhindern.<br />
Derartige Rohrummantelungen<br />
bestehen in der Regel aus Steinwolle der<br />
Baustoffklasse A mit einem Schmelzpunkt<br />
29
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
> 1000 °C. Die erforderliche Dämmdicke<br />
hängt von dem jeweiligen Rohrmaterial,<br />
dem Durchmesser sowie der Wandungsdicke<br />
ab. Die Werte sind dem allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Prüfzeugnis zu<br />
entnehmen.<br />
Ganz wichtig ist im Bereich der Haustechnik,<br />
dass rechtzeitig eine Gewerke<br />
übergreifende Planung in brandschutztechnischer<br />
Hinsicht erfolgt, weil die erforderlichen<br />
Brandschutzmaßnahmen sehr<br />
komplex und umfangreich geworden sind<br />
– insbesondere wenn im Ausbau überwiegend<br />
Trockenbau zum Einsatz kommt.<br />
Hier kann es erforderlich sein, für jede<br />
Abschottungsmaßnahme separate andere<br />
Anschlüsse herzurichten. Bei der Verwendung<br />
von KS-Mauerwerkswänden muss<br />
lediglich die Größe der Aussparung ausreichend<br />
sein, denn Massivwände haben<br />
keine Hohlräume, die Zusatzmaßnahmen<br />
erfordern. Außerdem ist der Brandschutz<br />
von massiven KS-Wänden höher als erforderlich.<br />
Noch wichtiger als die Gewerke übergreifende<br />
Planung ist die brandschutztechnische<br />
Baubegleitung während der<br />
Ausführung, weil in allen Bauwerken brandschutztechnische<br />
Mängel aus Unkenntnis,<br />
Schlamperei und Kostengründen eingebaut<br />
werden. Eine nachträgliche Beseitigung<br />
von Brandschutzmängeln oder das<br />
Nachrüsten von Brandschutzmaßnahmen<br />
wird jedoch wesentlich teurer als die Berücksichtigung<br />
der notwendigen Maßnahmen<br />
bei Planung und Ausführung.<br />
5. VERSICHERUNGSTECHNISCHE<br />
ASPEKTE<br />
Die Versicherungen setzen voraus, dass<br />
zunächst einmal alle gesetzlichen Anforderungen<br />
erfüllt sind. Bei Schadensfällen<br />
wird diese Voraussetzung auch überprüft<br />
und bei Mängeln kann der Versicherungsnehmer,<br />
der gesetzlich für die Einhaltung<br />
der erforderlichen Brandschutzmaßnahmen<br />
verantwortlich ist, mit in die Verantwortung<br />
gezogen werden. Das kann zu<br />
reduzierten Zahlungen führen.<br />
Zum Abschluss der Sachversicherung<br />
und ggf. auch der Betriebsunterbrechung<br />
wird dann das jeweilige Brandrisiko abgeschätzt.<br />
Das Brandrisiko setzt sich aus<br />
der Nutzung sowie dem Gebäude selber<br />
zusammen. Die Nutzung kann man wenig<br />
beeinflussen, weil einem Mieter einer<br />
Wohnung nicht vorgeschrieben werden<br />
kann, welche Einrichtungen – Möbel, Gardinen<br />
etc. – er verwenden darf. In einem<br />
Industriebetrieb ergibt sich die Nutzung<br />
auch ganz einfach aus dem jeweiligen<br />
Gewerbe. Hier haben die Versicherungen<br />
nur Einfluss darauf, wie groß Abschnitte<br />
mit besonders gefährlichen Stoffen hinsichtlich<br />
Brandentstehung, Brandlasten,<br />
Brandweiterleitung oder auch explosiven<br />
Stoffen sein können.<br />
Beim Bauwerk ist zu beachten, dass<br />
die im Gebäude vorhandenen Baustoffe<br />
– brennbar/nichtbrennbar – hinsichtlich<br />
deren Brandverhalten einen wesentlichen<br />
Einfluss auf das Brandrisiko haben, d.h.<br />
das im Gebäude vorhandene Risiko ist<br />
primär abhängig von den Brandlasten. Die<br />
Brandlasten bestimmen maßgeblich den<br />
Brandverlauf hinsichtlich<br />
● Brandentstehung bzw. Brandentwicklung,<br />
● Brandausbreitung und<br />
● Entstehung eines „Flashovers“ (schlagartige<br />
Entzündung aller brennbaren<br />
Materialien), d.h. Vollbrand.<br />
Aus internationalen Untersuchungen ist<br />
bestätigt, dass das Brandgeschehen um<br />
so kritischer ist, je größer der Anteil der<br />
brennbaren und brandschutztechnisch ungeschützten<br />
Bauteile im Gebäude ist.<br />
In Bild 20 ist die Zusammensetzung der<br />
Brandlastanteile in einem Gebäude zusammengefasst.<br />
Im Wohnungsbau stellt die bauweisenspezifische<br />
Brandlast einen wesentlichen<br />
Part dar. In einem mehrgeschossigen<br />
Wohnungsbau mit einer durchschnittlichen<br />
Wohnnutzfläche von etwa 800 m 2 kann<br />
sich die Brandlast bei unterschiedlichen<br />
Konstruktionsarten bis zum Faktor 4 unterscheiden.<br />
In einem Massivbau sind<br />
die 2- bis 4-fachen geringeren Mengen<br />
an brennbaren Stoffen gegenüber einem<br />
Holzbau möglich [10] und [11].<br />
Durch die Bauweise werden nicht nur<br />
die Höhe der Brandlasten und damit das<br />
Brandrisiko wesentlich beeinflusst, sondern<br />
auch die Sanierungskosten. Ein Massivbau<br />
hat in der Regel geringere Sanierungskosten,<br />
weil wesentliche Teile weiter<br />
bzw. wieder verwendet werden können.<br />
Außerdem wird der Brand allein durch die<br />
Massivbauweise begrenzt.<br />
Ein weiterer Gesichtspunkt ist, dass die<br />
Eintrittshäufigkeit eines Brandes neben<br />
der mobilen Brandlast ebenfalls von der<br />
Die gesetzlichen Forderungen zum Brandschutz<br />
haben als wesentliches Ziel ausschließlich<br />
den Personenschutz. Ein<br />
Sachwertschutz ist nur in der Hinsicht<br />
enthalten, dass der Nachbar vor einem<br />
Brandübergriff geschützt werden soll und<br />
dass ein Brand auf eine bestimmte Fläche<br />
40 m x 40 m (Abstand von Brandwänden)<br />
begrenzt werden soll. Hiermit sollen der<br />
Feuerwehr Rettungs- und Löscharbeiten<br />
ermöglicht werden.<br />
Den Versicherungen geht es dagegen<br />
vordringlich um den Sachschutz, um das<br />
Schadenvolumen zu begrenzen.<br />
Mobile Brandlast<br />
nutzungsspezifische Brandlast<br />
Ausstattung, Möbel, Lagergüter etc.<br />
Gesamtbrandlast<br />
bauweisenspezifische<br />
Brandlast<br />
Massivbau,<br />
Holzbau,<br />
Trockenbau<br />
Bild 20: Zusammensetzung der Brandlastanteile in einem Gebäude<br />
Bauteil-Brandlast<br />
Trag- und<br />
Ausbaukonstruktion<br />
konstruktionsneutrale<br />
Brandlast<br />
nutzungsababhängiger<br />
Ausbau<br />
Fenster, Türen,<br />
Gebäudetechnik<br />
30
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Bauweise abhängt. Insgesamt betrachtet<br />
ist somit der Werteerhalt einer Massivbauweise<br />
günstig.<br />
Die Versicherungen haben früher bei der<br />
Massivbauweise einen wesentlichen Rabatt<br />
in den Prämiensätzen gegeben. Nach<br />
der Öffnung des Marktes fielen diese Überlegungen<br />
zur Rabattierung weg, weil eine<br />
Massivbauweise vorausgesetzt wurde.<br />
Mittlerweile setzt hier jedoch wieder ein<br />
Umdenken ein, weil gemäß den neuen<br />
Bauordnungen bauliche Erleichterungen<br />
im Brandschutz bereits möglich sind bzw.<br />
werden. Damit wird das Brandrisiko wieder<br />
größer und die Schadensminimierung<br />
wird in den Verantwortungsbereich der<br />
Versicherungen abgeschoben. Die Bauordnungen<br />
geben nur noch einen Mindeststandard<br />
vor, d.h. der bewährte deutsche<br />
Sicherheitsstandard wird eindeutig<br />
reduziert. Die Massivbauweise und damit<br />
auch die KS-Bauweise gewährt jedoch<br />
den bisherigen Standard, so dass damit<br />
zukünftig auch wieder Rabatte möglich<br />
werden könnten.<br />
6. Zusammenfassung aller<br />
brandschutztechnisch<br />
nachgewiesenen KS-Konstruktionen<br />
6.1 KS-Mauerwerk nach DIN 1053-1<br />
in Verbindung mit DIN 4102-4 sowie<br />
DIN 4102-4/A1<br />
Für KS-Mauerwerkswände wurden zahlreiche<br />
Nachweise geführt – nicht nur die<br />
Nachweise der üblichen Mauerwerksarten,<br />
die durch DIN 4102-4 abgedeckt werden,<br />
sondern auch zahlreiche Nachweise in<br />
Verbindung mit Dünnbettmörtel, die die<br />
KS-Bauart hinsichtlich Brandschutz unterstützen.<br />
Es wurde nachgewiesen, dass<br />
KS-Konstruktionen auch ohne Stoßfugenvermörtelung,<br />
knirsch gestoßen gemäß<br />
DIN 1053, Feuerwiderstandsklassen von<br />
F 30 bis F 180 erfüllen. Hierbei muss<br />
selbstverständlich die erforderliche Mindestwanddicke<br />
gemäß DIN 4102-4 oder<br />
allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis<br />
oder allgemeiner bauaufsichtlicher<br />
Zulassung oder gutachtlicher Stellungnahmen<br />
eingehalten werden. Zusatzmaßnahmen<br />
wie Verspachtelung oder Putz sind bei<br />
unvermörtelter Stoßfuge nicht erforderlich.<br />
Diese Aussage gilt auch für KS-Steine mit<br />
Nut-Feder-Systemen.<br />
Die Tafeln 23 bis 25 gelten für Wände und<br />
Pfeiler, bemessen nach DIN 1053-1 und -3<br />
sowie nach DIN 4103.<br />
Der Ausnutzungsfaktor a 2 ist das Verhältnis<br />
der vorhandenen Beanspruchung<br />
Tafel 23: Brandschutz mit KS-Wandkonstruktionen 1)<br />
Wandart Stein, Mörtel Mindestdicke d [mm] bei Feuerwiderstandsklasse<br />
d<br />
nichttragend,<br />
raumabschließend<br />
– Wände –<br />
tragend,<br />
raumabschließend<br />
– Wände –<br />
tragend,<br />
nichtraumabschießend<br />
– Wände –<br />
Wandlänge<br />
I 1,0 m<br />
DIN V 106, NM<br />
DIN V 106, DM<br />
DIN V 106, DM,<br />
RDK 1,8<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 0,2<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 0,6<br />
F30-A F 60-A F 90-A F 120-A F 180-A<br />
70<br />
(50)<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(70)<br />
70<br />
(70)<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(100)<br />
115<br />
(100)<br />
100<br />
(70)<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(115)<br />
150<br />
(115)<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 1,0 2) 200<br />
(150)<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 0,2<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 0,6<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(115)<br />
115<br />
(115)<br />
140 / 115 3)<br />
(115)<br />
150<br />
(115)<br />
150<br />
(115)<br />
Ausnutzungsfaktor<br />
a 2 = 1,0 2) 200<br />
(175)<br />
Die ( )-Werte gelten für Wände mit beidseitigem bzw. allseitigem Putz nach DIN 18550-2, MG PIV oder<br />
DIN 18550-4, Leichtmörtel. Der Putz kann ein- oder mehrseitig durch eine Verblendung ersetzt werden.<br />
175<br />
(150)<br />
175<br />
(150)<br />
200<br />
(150)<br />
240<br />
(175)<br />
175<br />
(150)<br />
200<br />
(175)<br />
240<br />
(200)<br />
1)<br />
Nach DIN 4102-4, DIN 4102-4/A1, abZ und gutachterlichen Stellungnahmen.<br />
2)<br />
Bei 3,0 < vorh. σ 4,5 N/mm² gelten die Werte nur für KS-Mauerwerk aus Voll-, Block- und Plansteinen.<br />
3)<br />
115 mm mit Dünnbettmörtel<br />
zu der zulässigen Beanspruchung gemäß<br />
DIN 1053-1. Für die Ermittlung<br />
der Druckspannungen s gilt ebenfalls<br />
DIN 1053-1. Es wurden KS-Wände mit<br />
Druckspannungen bis zu s = 4,5 N/mm 2<br />
nachgewiesen.<br />
Die Angaben in den Tafeln 23 und 24<br />
decken Exzentrizitäten nach DIN 1053<br />
bis e d/6 ab. Bei Exzentrizitäten<br />
d/6 < e d/3 ist die Lastenleitung konstruktiv<br />
zu zentrieren.<br />
Für KS-Wände dürfen i.d.R. Voll- und<br />
Lochsteine mit Normalmörtel und Dünnbettmörtel<br />
eingesetzt werden. Einschränkungen<br />
werden in den Fußnoten der o.a.<br />
Tafeln angegeben.<br />
Weitere Angaben und Randbedingungen<br />
sowie Einsatzmöglichkeiten können<br />
DIN 4102-4, den allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Prüfzeugnissen bzw. den allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen entnommen<br />
werden. Z.Zt. ist DIN 4102-4/A2<br />
in Vorbereitung.<br />
6.2 KS-Mauerwerk nach DIN 1053-100 in<br />
Verbindung mit DIN 4102-22<br />
DIN 1053-100 ermöglicht die Bemessung<br />
von Mauerwerk mit Teilsicherheitsbeiwerten.<br />
DIN 1053-100 soll Anfang 2009<br />
bauaufsichtlich eingeführt werden.<br />
DIN 4102-22 enthält bisher keine Regeln<br />
zur Brandschutzbemessung von Mauerwerk<br />
unter Berücksichtigung von Teilsicherheitsbeiwerten,<br />
weil 2004 DIN 1053-100<br />
noch nicht endgültig verabschiedet war.<br />
Nunmehr wird in DIN 4102-22/A1 (z. Zt. in<br />
Vorbereitung) der Brandschutz geregelt. Es<br />
erfolgt eine Verknüpfung mit DIN 4102-4.<br />
Bei Bemessung nach DIN 1053-100 mit<br />
31
KALKSANDSTEIN – Brandschutz<br />
Tafel 24: Brandschutz mit KS-Pfeilern 1)<br />
Pfeiler / Wandabschnitt (I < 1,0 m)<br />
b<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
Ausnutzungsfaktor a 2 = 0,6<br />
Mindestdicke<br />
d<br />
[mm]<br />
115<br />
150<br />
175<br />
240<br />
115<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
150<br />
Ausnutzungsfaktor a 2 = 1,0 2) 175<br />
240<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
Ausnutzungsfaktor a 2 = 1,0 2)<br />
h k /d 10<br />
DIN V 106, NM / DM<br />
Ausnutzungsfaktor a 2 = 1,0 2)<br />
h k /d 15, DM, vorh. 3,0 N/mm²<br />
Mindestlänge des Pfeilers [mm]<br />
bei Feuerwiderstandsklasse<br />
F30-A F 60-A F 90-A F 120-A F 180-A<br />
365<br />
300<br />
240<br />
175<br />
(365)<br />
300<br />
240<br />
175<br />
490<br />
300<br />
240<br />
175<br />
(490)<br />
300<br />
240<br />
175<br />
(615)<br />
300<br />
240<br />
175<br />
(730)<br />
300<br />
300<br />
240<br />
(990)<br />
365<br />
240<br />
175<br />
– 3)<br />
490<br />
300<br />
240<br />
– 3)<br />
898<br />
365<br />
300<br />
– 3)<br />
– 3) )<br />
490<br />
365<br />
175 240 240 240 – 3) – 3)<br />
175 240 240 240 240 – 3)<br />
Die ( )-Werte gelten für Wände mit beidseitigem bzw. allseitigem Putz nach DIN 18550-2, MG PIV oder DIN<br />
18550-4, Leichtmörtel. Der Putz kann ein- oder mehrseitig durch eine Verblendung ersetzt werden.<br />
1)<br />
Nach DIN 4102-4, DIN 4102-4/A1, abZ und gutachterlichen Stellungnahmen.<br />
2)<br />
Bei 3,0 < vorh. 4,5 N/mm² gelten die Werte nur für KS-Mauerwerk aus Voll-, Block- und Plansteinen.<br />
3)<br />
Mindestlänge b 1,0 m. Bei Außenwänden Bemessung als raumabschließende Wand sonst als nichtraumabschließende<br />
Wand.<br />
d<br />
Tafel 25: Brandschutz mit KS-Brandwänden und KS-Komplextrennwänden 1)<br />
Wandart Steinart, RDK Mörtel Brandwände/<br />
Komplextrennwände<br />
Brandwand<br />
Komplextrennwand<br />
DIN V 106 2) , RDK 0,9<br />
MG II<br />
MG IIa<br />
MG III<br />
MG IIIa<br />
DM<br />
einschalig<br />
300<br />
(300)<br />
zweischalig<br />
2 x 200<br />
(2 x 175)<br />
DIN V 106 2) , RDK 1,4 240 2 x 175<br />
DIN V 106 2) , RDK 1,8 DM 175 2 x 150<br />
KS XL nach abZ, RDK 1,8<br />
KS XL nach abZ, RDK 2,0<br />
DIN V 106<br />
DM<br />
DM<br />
MG II<br />
MG IIa<br />
MG III<br />
MG IIIa<br />
175 3)<br />
214<br />
175 3)<br />
200<br />
2 x 150 3)<br />
2 x 175<br />
2 x 150<br />
365 2 x 240<br />
KS-Mauertafeln nach Z-17.1-338 MG III 240 –<br />
DIN V 106, SFK 12, RDK 1,8 DM 240 –<br />
Die ( )-Werte gelten für Wände mit beidseitigem bzw. allseitigem Putz nach DIN 18550-2, MG PIV oder<br />
DIN 18550-4, Leichtmörtel. Der Putz kann ein- oder mehrseitig durch eine Verblendung ersetzt werden.<br />
1)<br />
Nach DIN 4102-4, abZ und gutachterlichen Stellungnahmen.<br />
2)<br />
Bemessung nach DIN 1053-1, Exzentrizität e d/3.<br />
3)<br />
Mit konstruktiver oberer Halterung.<br />
Teilsicherheitswerten ist die Umrechnungsformel<br />
aus DIN 4102-22/A1 anzuwenden,<br />
um den Brandschutznachweis zu führen.<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN 4102-4:1994-03 Brandverhalten<br />
von Baustoffen und Bauteilen<br />
– Zusammenstellung und Anwendung<br />
klassifizierter Baustoffe, Bauteile und<br />
Sonderbauteile<br />
[2] DIN 4102-4/A1:2004-11 Brandverhalten<br />
von Baustoffen und Bauteilen<br />
– Zusammenstellung und Anwendung<br />
klassifizierter Baustoffe, Bauteile und<br />
Sonderbauteile, Fassung A1<br />
[3] DIN 4102-22:2004-11 Brandverhalten<br />
von Baustoffen und Bauteilen – Anwendungsnorm<br />
zu DIN 4102-4 auf der<br />
Bemessungsbasis von Teilsicherheitsbeiwerten<br />
[4] Herzog, I.: Einführung des europäischen<br />
Klassifizierungssystems für den<br />
Brandschutz. – In: DIBt-Mitteilungen,<br />
Heft 4/2002, Seite 110-122<br />
[5] DIN ENV 1996-1-2:1997-05 Bemessung<br />
und Konstruktion von Mauerwerksbauten.<br />
Teil 1-2: Allgemeine<br />
Regeln – Tragwerksbemessung für<br />
den Brandfall, Deutsche Fassung ENV<br />
1996-1-2:1995, mit nationalem Anwendungsdokument<br />
(NAD)<br />
[6] Hahn, Chr.: Brandschutzplanung – Lästiges<br />
Übel oder Beitrag zum kostengünstigen<br />
Bauen? – In: BBauBl 44<br />
(1995) 10<br />
[7] Hahn Consult: Gutachtliche Stellungnahme<br />
Nr. 28092 zum Brandverhalten<br />
von Anschlüssen nichttragender Wände<br />
an Massivdecken (30.10.08)<br />
[8] Hahn Consult: Gutachtliche Stellungnahme<br />
Nr. 20006 zum Brandverhalten<br />
von Kalksand-Wandkonstruktionen unter<br />
Verwendung von KS-ISO-Kimmsteinen<br />
(21.12.01)<br />
[9] Brandwände und Komplextrennwände<br />
– Merkblatt für die Anordnung und Ausführung.<br />
Vds 2097-3:1999-03<br />
[10] The SFPE Handbook of Fire Protection<br />
Engineering. National Fire Protection<br />
Association, Quincy, Massachusetts,<br />
2 nd Edition, ISBN 0-87765-354-2<br />
[11] Wilmot, R.T.D.: United Nations Fire<br />
Statistics Study. World Fire Statistics<br />
Centre Bulletin, Geneva Association,<br />
Genf Sept. 1999<br />
[12] DIN V 18550:2005-04 Putze und Putzsysteme<br />
– Ausführung<br />
32
KALKSANDSTEIN<br />
Schallschutz<br />
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 14: Schallschutz<br />
Stand: Januar 2005
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
1. Bauaufsichtliche Nachweise nach DIN 4109____________________________3<br />
1.1 Normen_______________________________________________________4<br />
1.2 Kennzeichnung und Bewertung der<br />
Luftschalldämmung von Bauteilen_ _______________________________5<br />
1.3 Anforderungen_________________________________________________6<br />
1.4 Allgemeine Aspekte für Planung und Ausführung__________________ 10<br />
1.5 Anforderung an die Luftschalldämmung von<br />
trennenden Bauteilen_________________________________________ 11<br />
1.6 Anforderungen an Installationswände___________________________ 12<br />
1.7 Schalltechnische Auswirkung von<br />
Schlitzen und Aussparungen___________________________________ 13<br />
1.8 Ermittlung der Luftschalldämmung von massiven Wänden__________ 13<br />
1.9 Einschalige massive Wände mit<br />
biegeweichen Vorsatzschalen_ _________________________________ 17<br />
1.10 Zweischalige Wände__________________________________________ 17<br />
1.11 Luftschalldämmung von Decken________________________________ 19<br />
1.12 Außenwände_________________________________________________ 20<br />
1.13 Schallabsorption_____________________________________________ 27<br />
2. Neue Wege für den baulichen Schallschutz___________________________ 29<br />
2.1 Einführung__________________________________________________ 29<br />
2.2 Schalltechnische Grundlagen in Kürze___________________________ 29<br />
2.3 Schallschutz: Wunsch und Realität______________________________ 29<br />
2.4 Die europäische Normung: Ursachen und Wirkungen______________ 34<br />
2.5 Umsetzung der europäischen Normen für <strong>Kalksandstein</strong>___________ 38<br />
2.6 Wege aus der Lärmfalle_______________________________________ 41<br />
2.7 Schallschutz im Detail________________________________________ 47<br />
2.8 Zusammenfassung___________________________________________ 48<br />
Literatur ____________________________________________________________ 49<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Schallschutz<br />
Stand: Januar 2005<br />
Autoren:<br />
Dipl.-Ing. Dieter Kutzer, Materialprüfungsamt<br />
Nordrhein-<strong>Westfalen</strong>, Dortmund (Abschnitt 1),<br />
Prof. Dr.-Ing. Heinz-Martin Fischer,<br />
FH Stuttgart (Abschnitt 2)<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. S. Brinkmann, Durmersheim<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. O. Roschkowski, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. J. Schmertmann, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-939<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 5,–<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Das Kapitel Schallschutz nahm auch in den<br />
bisherigen Auflagen des Buches „Planung,<br />
Konstruktion, Ausführung“ breiten Raum<br />
ein. Dies ist aufgrund der Bedeutung eines<br />
ausreichenden baulichen Schallschutzes<br />
einerseits sowie aufgrund der Kompliziertheit<br />
der Materie andererseits auch verständlich.<br />
In der 4. Auflage dieses Buches<br />
ist das Kapitel Schallschutz nunmehr<br />
praktisch doppelt bzw. auch erheblich umfangreicher<br />
als in den bisherigen Auflagen<br />
behandelt. Dazu auch noch von zwei Autoren,<br />
die jeder auf seine Art einen recht<br />
umfassenden Beitrag geschrieben haben.<br />
Die Gründe, die dazu geführt haben, sollen<br />
hier kurz dargestellt werden.<br />
Seit ca. 1996 macht sich der Einfluss der<br />
europäischen Normung auch beim Schallschutz<br />
zunehmend bemerkbar. Dies hat<br />
zur Folge, dass sich die grundlegende<br />
Konzeption, nach der der zu erwartende<br />
Schallschutz in Gebäuden prognostiziert<br />
wird, grundlegend ändert. In der Zeit zwischen<br />
1996 und 2002 sind bereits relativ<br />
umfangreiche Kenntnisse entstanden, die<br />
nicht mehr vernachlässigt werden können<br />
und in kürzester Zeit zum Stand der Technik<br />
werden können.<br />
Es gilt nach wie vor das Normenwerk DIN<br />
4109 praktisch in der Fassung von 1989,<br />
nach dem der Mindestschallschutz nachzuweisen<br />
ist.<br />
Schwerpunkt des Abschnitts 1 liegt demzufolge<br />
auf den derzeit gültigen Regelungen<br />
der DIN 4109:1989-11, nach denen<br />
die bauaufsichtlichen Anforderungen<br />
nachgewiesen werden müssen.<br />
Düsentriebwerk<br />
(25 m Entfernung)<br />
Schallpegel<br />
dB (A)<br />
140<br />
130<br />
120<br />
Schmerzgrenze<br />
Start von<br />
Düsenmaschinen<br />
(100 m Entfernung)<br />
Schwerpunkt des Abschnitts 2 bildet im<br />
ersten Teil im Wesentlichen die Frage,<br />
welcher Schallschutz geschuldet wird. Im<br />
Hauptteil sind die neueren Erkenntnisse<br />
aus den Grundlagenuntersuchungen der<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie zur Umsetzung der<br />
europäischen Normung dargestellt.<br />
1. BAUAUFSICHTLICHE NACHWEISE NACH<br />
DIN 4109<br />
Der Schallschutz in Gebäuden hat eine<br />
große Bedeutung für die Gesundheit und<br />
das Wohlbefinden der Menschen. Besonders<br />
wichtig ist er im Wohnungsbau, da<br />
die Wohnung dem Menschen sowohl zur<br />
Entspannung und zum Ausruhen dient als<br />
auch den eigenen häuslichen Bereich gegenüber<br />
den Nachbarn abschirmen soll.<br />
Genauso wichtig ist Schallschutz in den<br />
Industrie- und Verwaltungsbereichen, in<br />
denen laute und leise Tätigkeiten gleichzeitig<br />
ausgeübt werden.<br />
Pop-Gruppe<br />
Schwerlastverkehr<br />
Unterhaltung<br />
Bibliothek<br />
Schlafzimmer<br />
Bild 1: Schallpegel verschiedener Verursacher<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Presslufthammer<br />
Mittlerer<br />
Straßenverkehr<br />
Büro<br />
Wohnraum<br />
Wald<br />
Hörgrenze
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Eine wesentliche Rolle für den Schallschutz<br />
spielen die Grund- bzw. Fremdgeräuschpegel<br />
aufgrund allgemeiner Umgebungsgeräusche<br />
während des gesamten<br />
Tagesablaufs (auch nachts). Je geringer<br />
die Umgebungsgeräusche sind, um so<br />
höher muss die Schalldämmung von Bauteilen<br />
sein!<br />
Der Komfort einer Wohnung wird wesentlich<br />
auch durch einen guten Schallschutz<br />
charakterisiert. Dies bedeutet, dass von<br />
Mietern und besonders von Käufern von Eigentumswohnungen<br />
ein guter Schallschutz<br />
erwartet wird, der über die in DIN 4109<br />
gestellten Anforderungen hinausgeht. Dies<br />
führt häufig – besonders, wenn keine eindeutigen<br />
Vereinbarungen über den Schallschutz<br />
getroffen wurden – zu Klagefällen<br />
und gerichtlichen Auseinandersetzungen<br />
über mehrere Instanzen. Oft legen dann<br />
die Gerichte fest, welcher Schallschutz<br />
geschuldet ist. Die Anforderungen der DIN<br />
4109 werden dabei im Allgemeinen nicht<br />
als ausreichend angesehen.<br />
1.1 Normen<br />
Die in Deutschland bauaufsichtlich gestellten<br />
Anforderungen werden in der DIN 4109<br />
geregelt, die als Technische Baubestimmung<br />
in nahezu allen Bundesländern eingeführt<br />
ist.<br />
Nach einer Überarbeitungszeit von fast 15<br />
Jahren und zwei Normentwürfen wurde im<br />
November 1989 eine neue DIN 4109 als<br />
Weißdruck veröffentlicht, mit der die DIN<br />
4109, Ausgabe 1962 ersetzt wurde. Diese<br />
neue Fassung der DIN 4109 spiegelte<br />
in wesentlichen Teilen den damaligen<br />
(um 1985!) Stand der Technik wider. Damit<br />
hoffte man, dass eine lange Zeit der<br />
Rechtsunsicherheit vorüber war, da die<br />
Normfassung von 1962/63 schon lange<br />
nicht mehr den allgemein anerkannten<br />
Regeln der Technik entsprach und von<br />
den Gerichten nicht mehr als maßgeblich<br />
anerkannt wurde. Die neue Norm wurde<br />
mit dem zugehörigen Beiblatt 1 sehr<br />
schnell bauaufsichtlich eingeführt, z.B. in<br />
Nordrhein-<strong>Westfalen</strong> mit Runderlass vom<br />
24. September 1990.<br />
Die Norm besteht inzwischen aus:<br />
DIN 4109:1989-11 Schallschutz im<br />
Hochbau, Anforderungen und Nachweise<br />
[1].<br />
DIN 4109/A1:2001-01 Schallschutz<br />
im Hochbau, Anforderungen und Nachweise,<br />
Änderung A1 [2].<br />
DIN 4109-11:2003-09 Schallschutz im<br />
Hochbau, Nachweis des Schallschutzes<br />
– Güte- und Eignungsprüfung [3]<br />
Beiblatt 1 zu DIN 4109:1989-11 Schallschutz<br />
im Hochbau, Ausführungsbeispiele<br />
und Rechenverfahren [4].<br />
Beiblatt 1 zu DIN 4109/A1:2003-09<br />
Schallschutz im Hochbau – Ausführungsbeispiele<br />
und Rechenverfahren,<br />
Änderung A1 [5]<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4109:1989-11 Schallschutz<br />
im Hochbau, Hinweise für Planung<br />
und Ausführung, Vorschläge für<br />
einen erhöhten Schallschutz, Empfehlungen<br />
für den Schallschutz im eigenen<br />
Wohn- und Arbeitsbereich [6].<br />
Beiblatt 3 zu DIN 4109:1996-06 Schallschutz<br />
im Hochbau, Berechnung von<br />
R’ w,R<br />
für den Nachweis der Eignung nach<br />
DIN 4109 aus Werten des im Labor ermittelten<br />
Schalldämm-Maßes R w<br />
[7].<br />
Darüber hinaus sind Vorschläge für einen<br />
erhöhten Schallschutz in der Richtlinie<br />
VDI 4100 Schallschutz von Wohnungen;<br />
Kriterien für Planung und Beurteilung [8]<br />
vom September 1994 angegeben.<br />
In dieser Richtlinie werden Schallschutzstufen<br />
je nach Qualität des subjektiv empfundenen<br />
Schallschutzes in drei Stufen<br />
definiert und zugehörige Kennwerte für<br />
Luft- und Trittschallschutz, für Schutz gegen<br />
Geräusche aus haustechnischen Anlagen<br />
und aus baulich verbundenen Gewerbebetrieben<br />
sowie gegen von außen eindringende<br />
Geräusche definiert. Dabei entsprechen<br />
die Kennwerte der untersten<br />
Schallschutzstufe I (SSt I) den Anforderungen<br />
der DIN 4109. Der erhöhte Schallschutz<br />
der Schallschutzstufen SSt II oder<br />
SSt III bedarf einer gesonderten Vereinbarung.<br />
Seit September 1995 bemüht sich ein<br />
Unterausschuss des NABau, die Inhalte<br />
des Beiblattes 2 zu DIN 4109 und der<br />
Richtlinie VDI 4100 in einem Papier zusammenzufassen.<br />
Als Ergebnis wurde<br />
im Juni 2000 der Entwurf DIN 4109-10<br />
Schallschutz im Hochbau, Teil 10: Vorschläge<br />
für einen erhöhten Schallschutz<br />
von Wohnungen [9] herausgegeben. Der<br />
Inhalt dieses Entwurfes befindet sich noch<br />
in der Diskussion und kann daher nicht als<br />
endgültig angesehen werden.<br />
Die Realisierung des Europäischen Binnenmarktes<br />
und der dafür geforderte freie<br />
Warenverkehr hat in den letzten Jahren<br />
erheblichen Einfluss auf die Normung im<br />
Bauwesen ausgeübt, insbesondere hinsichtlich<br />
der Normen für Bauprodukte, aber<br />
auch hinsichtlich der Einführung einheitlicher<br />
Prüfverfahren zur Bestimmung und<br />
Kennzeichnung der Eigenschaften und<br />
Leistungsfähigkeit von Bauprodukten und<br />
Gebäuden. Davon sind auch etliche Prüfverfahren<br />
im Bereich der Bauakustik betroffen.<br />
Besonders zu erwähnen ist hier, dass<br />
die bisher in Deutschland im Zusammenhang<br />
mit DIN 4109 für die Bestimmung der<br />
Luft- und Trittschalldämmung von Bauteilen<br />
verwendeten Prüfstände „mit bauähnlicher<br />
Flankenübertragung“ nach DIN 52210<br />
nicht in die Europäischen Prüfnormen der<br />
Reihen DIN EN ISO 140 aufgenommen<br />
wurden und künftig derartige Prüfungen<br />
in Prüfständen mit unterdrückter Flankenübertragung<br />
durchgeführt werden müssen.<br />
Die kennzeichnenden Größen für Bauteile<br />
sind daher künftig das bewertete Schalldämm-Maß<br />
R w<br />
für die Luftschalldämmung<br />
und der bewertete Norm-Trittschallpegel<br />
L n,w<br />
für die Trittschalldämmung. Für die<br />
Kennzeichnung der Schalldämmung in Gebäuden<br />
können das bewertete Bau-Schalldämm-Maß<br />
R’ w<br />
und der bewertete Norm-<br />
Trittschallpegel L’ n,w<br />
oder – als Größen zur<br />
Kennzeichnung des Schallschutzes – die<br />
nachhallzeitbezogenen Größen bewertete<br />
Standard-Schallpegeldifferenz D nT,w<br />
und<br />
bewerteter Standard-Trittschallpegel L’ nT,w<br />
verwendet werden.<br />
Parallel zu den Prüfnormen wurden Normen<br />
zur Berechnung der Schalldämmung<br />
von Gebäuden aus den Schalldämm-Eigenschaften<br />
von Bauteilen erarbeitet, die die<br />
vorgenannten Größen R w<br />
und L n,w<br />
der Bauteile<br />
als Eingangswerte benötigen. Diese<br />
Verfahren sind daher nicht mit den bisher<br />
nach DIN 4109 praktizierten kompatibel.<br />
Für die bisher in DIN 4109 und in Beiblatt<br />
1 zu DIN 4109 angegebenen Nachweisverfahren<br />
wurden die Größen R’ w<br />
und L’ n,w<br />
benötigt. Diese Werte werden in Prüfständen<br />
mit bauähnlicher Flankenübertragung<br />
ermittelt. Vom NABau wurde das Beiblatt<br />
3 zu DIN 4109 herausgegeben, in dem<br />
Verfahren aufgeführt sind, nach denen, in<br />
bestimmten Grenzen, R’ w<br />
- und L’ n,w<br />
-Werte in<br />
R w<br />
- und L n,w<br />
-Werte – sowie auch umgekehrt<br />
– umgerechnet werden können. Diese Verfahren<br />
sind jedoch als Übergangslösung<br />
anzusehen.<br />
Um in Zukunft die oben erwähnten Europäischen<br />
Berechnungsnormen als Nach-
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
weisverfahren für den Schallschutz anwenden<br />
zu können, muss ein neuer Bauteilkatalog<br />
mit den R w<br />
und L n,w<br />
für die üblichen<br />
Bauteile und Konstruktionen erarbeitet<br />
werden, der das Beiblatt 1 zu DIN 4109<br />
ersetzt. Insgesamt bedeutet dies jedoch,<br />
dass die derzeitige DIN 4109 komplett<br />
überarbeitet werden muss, um die neuen,<br />
europäischen Rechenverfahren nach DIN<br />
EN 12354 sinnvoll anwenden zu können.<br />
Mit diesen Arbeiten ist bereits begonnen<br />
worden; Ergebnisse sind frühestens Ende<br />
2003 zu erwarten.<br />
Mit der Anwendung der neuen Rechenverfahren<br />
ist eine größere Planungssicherheit<br />
zu erwarten, da die Schallübertragung<br />
über leichte, flankierende Wände<br />
besser als bisher berücksichtigt wird. Die<br />
Vernachlässigung dieses – besonders<br />
bei leichten massiven Außenwänden mit<br />
hoher Wärmedämmung – bedeutenden<br />
Übertragungsweges hat in der Vergangenheit<br />
häufig zu Bauschäden bezüglich der<br />
Schalldämmung geführt.<br />
Ein europäisches Pendant zur DIN 4109<br />
wird es aber auch in Zukunft nicht geben,<br />
da die Festlegung von Anforderungen an<br />
den Schallschutz in nationaler Verantwortung<br />
geschieht und – aufgrund unterschiedlicher<br />
Traditionen und Lebensweisen<br />
– hier kein Bedarf für eine Europäische<br />
Anforderungsnorm besteht.<br />
In der vorgesehenen Neufassung der<br />
DIN 4109 sollen die Anforderungen nicht<br />
mehr wie bisher an die Schalldämmung<br />
der trennenden Bauteile – angegeben in<br />
den Größen R’ w<br />
und L’ n,w<br />
– sondern an den<br />
Schallschutz zwischen zwei Räumen und<br />
damit an die dafür maßgeblichen Größen<br />
(bewertete Standard-Schallpegeldifferenz<br />
D nT,w<br />
und bewerteter Standard-Trittschallpegel<br />
L’ nT,w<br />
) gestellt werden.<br />
Anmerkung: Die vorliegende Fassung des<br />
Abschnitts 16.1 muss sich noch auf die<br />
derzeitig gültigen Regelungen der DIN<br />
4109:1989-11 beziehen, da die Überarbeitung<br />
der DIN 4109 und die Erarbeitung<br />
des neuen Bauteilkataloges noch nicht so<br />
weit fortgeschritten ist, dass endgültige<br />
Ergebnisse hier schon berücksichtigt werden<br />
können.<br />
1.2 Kennzeichnung und Bewertung<br />
der Luftschalldämmung von Bauteilen<br />
Zur allgemeinen Kennzeichnung der frequenzabhängigen<br />
Luftschalldämmung von<br />
Bauteilen mit einem Zahlenwert wird das<br />
bewertete Schalldämm-Maß R’ w<br />
verwendet.<br />
Die Ermittlung des bewerteten Schalldämm-Maßes<br />
R’ w<br />
erfolgt nach DIN EN ISO<br />
717-1 [10] (Ersatz für DIN 52210-4) durch<br />
Vergleich mit der in dieser Norm festgelegten<br />
Bezugskurve, die in Bild 2 dargestellt<br />
ist. Für das zu beurteilende Bauteil<br />
wird im Frequenzbereich 100 bis 3150 Hz<br />
das Schalldämm-Maß R’ bestimmt. Die<br />
sich so ergebende „Messwertkurve“ wird<br />
mit der Bezugskurve verglichen, indem<br />
die Bezugskurve parallel zu sich selbst<br />
in Schritten von 1 dB soweit in Richtung<br />
Messwertkurve verschoben wird, bis die<br />
Summe der ungünstigen Abweichungen<br />
so groß wie möglich wird, jedoch nicht<br />
mehr als 32,0 dB beträgt. (Nur ungünstige<br />
Abweichungen werden berücksichtigt!)<br />
Der Wert der nach diesem Verfahren verschobenen<br />
Bezugskurve bei 500 Hz ist<br />
das bewertete Schalldämm-Maß R’ w<br />
des<br />
Bauteils in dB.<br />
Nach DIN EN ISO 717-1 werden zusätzlich<br />
Spektrum-Anpassungswerte unter Zugrundelegung<br />
von zwei typischen Spektren in<br />
dem o.g. Frequenzbereich berechnet. Diese<br />
Spektrum-Anpassungswerte werden<br />
derzeit im Zusammenhang mit DIN 4109<br />
nicht verwendet.<br />
Je nachdem, welche Schallübertragungswege<br />
bei der Messung der Schalldämmung<br />
der verschiedenen Bauteile berücksichtigt<br />
und wo diese Messungen durchgeführt<br />
wurden, werden verschiedene kennzeichnende<br />
Größen der Luftschalldämmung für<br />
den Nachweis der Eignung von Bauteilen<br />
verwendet. Eine Zusammenstellung dieser<br />
in DIN 4109 verwendeten kennzeichnenden<br />
Größen enthält Tafel 1.<br />
Zur Beurteilung, ob ein Bauteil zur Erfüllung<br />
der Anforderungen nach DIN 4109<br />
Tafel 1: Kennzeichnende Größen der Luftschalldämmung für den Nachweis der Eignung von Bauteilen<br />
R’ w<br />
: Bewertetes Schalldämm-Maß [dB] mit Schallübertragung über flankierende Bauteile<br />
R w<br />
: Bewertetes Schalldämm-Maß ohne Schallübertragung über flankierende Bauteile<br />
R L,w<br />
: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß [dB]<br />
D K,w<br />
: Bewertete Schallpegeldifferenz [dB]<br />
Zeile Bauteile Berücksichtigte Eignungsprü- Eignungsprü- Rechenwert 1)<br />
Schallübertragung fungen in fungen in<br />
Prüfständen ausgeführten<br />
(EP I) Bauten (EP III)<br />
über das trennende<br />
und die flankieren<br />
1 den Bauteile sowie R’ w,P<br />
R’ w,B<br />
R’ w,R<br />
Wände, Decken als gegebenenfalls<br />
trennende Bauteile über Nebenwege<br />
2<br />
Wände, Decken als<br />
3 flankierende<br />
Bauteile<br />
nur über das<br />
trennende Bauteil<br />
nur über das<br />
flankierende Bauteil<br />
Schalldämm-Maß oder<br />
Schallpegel-Differenz<br />
Bild 2: Bezugskurve für die Luftschalldämmung nach<br />
DIN EN ISO 717-1<br />
R w,P<br />
R w,B<br />
R w,R<br />
R L,w,P<br />
R L,w,B<br />
R L,w,R<br />
4 Fenster<br />
R<br />
nur über das w,R<br />
R w,P<br />
R w,B<br />
5 Türen<br />
trennende Bauteil<br />
2)<br />
R w,R<br />
6 Schächte, Kanäle nur über Nebenwege D K,w,P<br />
D K,w,B<br />
D K,w,R<br />
dB<br />
60<br />
50<br />
40<br />
51<br />
56<br />
56<br />
33<br />
30<br />
125 250 500 1000 2000 Hz<br />
Frequenz<br />
1)<br />
Der Rechenwert für ein Bauteil ergibt sich<br />
- bei Ausführungen nach DIN 4109, Beiblatt 1<br />
direkt aus den dortigen Angaben,<br />
- bei Eignungsprüfungen in Prüfständen<br />
(Eignungsprüfung I nach DIN 4109) aus den<br />
Ergebnissen der Prüfung, vermindert um das<br />
Vorhaltemaß von 2 dB (z.B. R’ w,R<br />
= R’ w,P<br />
- 2 dB),<br />
ausgenommen Türen (siehe Fußnote 2),<br />
- bei Eignungsprüfungen in ausgeführten<br />
Bauten (Eignungsprüfung III nach DIN 4109)<br />
direkt aus den Ergebnissen der Prüfung am<br />
Bau (z.B. R’ w,R<br />
= R’ w,B<br />
).<br />
2)<br />
Der Rechenwert R w,R<br />
für Türen ergibt sich durch<br />
Eignungsprüfungen in Prüfständen<br />
(Eignungsprüfung I nach DIN 4109) aus dem<br />
Ergebnis der Prüfung, vermindert um das<br />
Vorhaltemaß von 5 dB (z.B. R w,R<br />
= R w,P<br />
- 5 dB).
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
oder der Empfehlungen für einen erhöhten<br />
Schallschutz nach Beiblatt 2 zu DIN 4109<br />
(siehe Tafel 3) geeignet ist, ist jeweils<br />
der Rechenwert der Luftschalldämmung<br />
maßgeblich.<br />
Dies gilt analog für die Kennwerte der<br />
Schallschutzstufen SSt II und SSt III der<br />
VDI 4100 oder E DIN 4109-10, wenn diese<br />
als Anforderungen für einen erhöhten<br />
Schallschutz vereinbart wurden.<br />
Beim Nachweis der Eignung von Wänden<br />
und Decken durch Prüfung in einem Prüfstand<br />
mit bauähnlicher Flankenübertragung<br />
nach DIN 52210-2 [11] muss von<br />
dem gemessenen bewerteten Schalldämm-Maß<br />
R’ w,P<br />
das Vorhaltemaß von 2 dB<br />
abgezogen werden, um den Rechenwert<br />
R’ w,R<br />
zu erhalten; d.h. der gemessene Wert<br />
R’ w,P<br />
muss mindestens um 2 dB über der<br />
Anforderung erf. R’ w<br />
für den jeweiligen Verwendungsfall<br />
liegen.<br />
Liegen zum Nachweis der Eignung von<br />
Wänden und Decken Prüfergebnisse für<br />
das bewertete Schalldämm-Maß R w<br />
vor,<br />
die nach DIN EN 20140-3 [12] in einem<br />
Prüfstand ohne Flankenübertragung gemessen<br />
wurden, kann der Rechenwert<br />
R w,R<br />
nach dem in Beiblatt 3 zu DIN 4109<br />
angegebenen Umrechnungsverfahren berechnet<br />
werden.<br />
Anmerkung: Mit Erscheinen der Bauregelliste<br />
des DIBt gilt die Regelung für<br />
Eignungsprüfungen nach DIN 4109 nicht<br />
mehr. An Stelle der Eignungsnachweise<br />
muss die Brauchbarkeit von Bauprodukten<br />
durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen<br />
oder allgemeine bauaufsichtliche<br />
Prüfzeugnisse nachgewiesen werden.<br />
Die in der Norm DIN 4109 gestellten<br />
Anforderungen sind als Mindestanforderungen<br />
anzusehen, die immer erfüllt werden<br />
müssen.<br />
Zum Anwendungsbereich und zum Zweck<br />
der Norm heißt es dort u. a.:<br />
„Der Schallschutz in Gebäuden hat große<br />
Bedeutung für die Gesundheit und das<br />
Wohlbefinden des Menschen.<br />
Besonders wichtig ist der Schallschutz im<br />
Wohnungsbau, da die Wohnung dem Menschen<br />
sowohl zur Entspannung und zum<br />
Ausruhen dient als auch den eigenen häuslichen<br />
Bereich gegenüber den Nachbarn<br />
abschirmen soll. Um eine zweckentsprechende<br />
Nutzung der Räume zu ermöglichen,<br />
ist auch in Schulen, Krankenanstalten sowie<br />
Beherbergungsstätten und Bürobauten<br />
der Schallschutz von Bedeutung.<br />
In dieser Norm werden Anforderungen an<br />
den Schallschutz mit dem Ziel festgelegt,<br />
Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren<br />
Belästigungen durch Schallübertragung<br />
zu schützen. Außerdem ist das<br />
Verfahren zum Nachweis des geforderten<br />
Schallschutzes geregelt.<br />
Aufgrund der festgelegten Anforderungen<br />
kann nicht erwartet werden, dass Geräusche<br />
von außen oder aus benachbarten<br />
Räumen nicht mehr wahrgenommen<br />
worden. Daraus ergibt sich insbesondere<br />
die Notwendigkeit gegenseitiger Rücksichtnahme<br />
durch Vermeidung unnötigen<br />
Lärms. Die Anforderungen setzen voraus,<br />
dass in benachbarten Räumen keine ungewöhnlich<br />
starken Geräusche verursacht<br />
werden.“<br />
höherem – über die Anforderungen der DIN<br />
4109 hinausgehenden – Schallschutz bestehen.<br />
Die Anforderung der Norm beispielsweise<br />
für Wohnungstrennwände (gegenüber<br />
der Norm von 1962 um 1 dB auf R’ w<br />
=<br />
53 dB angehoben) ist im Allgemeinen<br />
ausreichend, wenn der Grundgeräuschpegel<br />
während des gesamten Tagesverlaufs<br />
(auch nachts) etwa 25 dB (A) beträgt, nicht<br />
aber dann, wenn das Gebäude in einer<br />
Gegend mit niedrigem Umgebungsgeräusch<br />
erstellt werden soll. In derartigen Fällen<br />
kann der Grundgeräuschpegel innerhalb der<br />
Wohnung 20 dB (A) und weniger betragen,<br />
so dass die bei erfülltem Schallschutz nach<br />
DIN 4109 aus der benachbarten Wohnung<br />
noch wahrzunehmenden Geräusche als unangenehm<br />
und störend empfunden werden<br />
und zu Beschwerden führen.<br />
Die frequenzabhängige Schalldämmung<br />
eines Bauteils oder einer Konstruktion<br />
wird als Einzahlwert durch das bewertete<br />
Schalldämm-Maß R’ w<br />
gekennzeichnet,<br />
das an Stelle des in der Norm von<br />
1962 verwendeten Luftschallschutzmaßes<br />
LSM verwendet wird.<br />
Zwischen dem Luftschallschutzmaß<br />
LSM und dem bewerteten Schalldämm-<br />
Maß R w<br />
bzw. R’ w<br />
besteht folgende Beziehung:<br />
LSM = R’ w<br />
- 52 dB<br />
R’ w<br />
= LSM + 52 dB<br />
R w<br />
= bewertetes Schalldämm-Maß ohne<br />
Berücksichtigung der Nebenwege<br />
R’ w<br />
= bewertetes Schalldämm-Maß mit<br />
Berücksichtigung der Nebenwege<br />
1.3 Anforderungen<br />
1.3.1 Anforderungen der DIN 4109<br />
In der Norm DIN 4109 sind alle Anforderungen<br />
und Nachweise zusammengefasst.<br />
Das Ziel der Norm ist der Schutz von Menschen<br />
in Aufenthaltsräumen<br />
vor Luft- und Trittschallübertragung aus<br />
benachbarten fremden Räumen,<br />
vor Lärm aus haustechnischen Anlagen<br />
und aus Betrieben im selben Gebäude<br />
oder in baulich damit verbundenen Gebäuden,<br />
gegen Außenlärm, wie Verkehrslärm,<br />
oder Lärm von Gewerbe- und Industriebetrieben,<br />
die mit den Aufenthaltsräumen<br />
baulich nicht verbunden sind.<br />
Speziell dem letzten Absatz ist zu entnehmen,<br />
dass die in der Norm festgelegten<br />
(Mindest-) Anforderungen nicht in allen<br />
Fällen ein ungestörtes Wohnen gewährleisten<br />
können. In vielen Fällen bleibt das<br />
Anforderungsniveau hinter dem Stand der<br />
Technik zurück. Deswegen wird vielfach,<br />
z.B. in ruhigen Wohnlagen oder bei größerem<br />
Schutzbedürfnis, ein Verlangen nach<br />
Die subjektive Beurteilung der Sprachverständlichkeit<br />
bei unterschiedlicher Schalldämmung<br />
R’ w<br />
der Trennwand und bei verschieden<br />
hohem Grundgeräuschpegel (Tag<br />
und Nacht) zeigt Tafel 2. Bild 1 enthält<br />
verschiedene Geräuschquellen und gibt<br />
die durchschnittlichen A-bewerteten Schallpegel<br />
in dB (A) an.<br />
Tafel 2: Bewertetes Schalldämm-Maß R w<br />
und das Durchhören von Sprache, aus [13]<br />
Sprachverständlichkeit<br />
Erforderliches bewertetes<br />
Schalldämm-Maß R w<br />
[dB]<br />
Grundgeräusch<br />
Grundgeräusch<br />
20 dB (A) 30 dB (A)<br />
nicht zu hören 67 57<br />
zu hören, jedoch nicht zu verstehen 57 47<br />
teilweise zu verstehen 52 42<br />
gut zu verstehen 42 2
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 3: Anforderungen nach DIN 4109 und Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 zu DIN 4109 an die Luftschalldämmung von Wänden und Türen<br />
gegen Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich<br />
Bauteil Anforderung Vorschläge für<br />
nach DIN 4109 1) einen erhöhten<br />
Schallschutz<br />
nach Beiblatt 2 2)<br />
erf. R’ w<br />
erf. R’ w<br />
[dB]<br />
[dB]<br />
1. Geschosshäuser mit Wohnungen und Arbeitsräumen<br />
Wohnungstrennwände und Wände zwischen 53 55<br />
fremden Arbeitsräumen<br />
Treppenraumwände und Wände neben Hausfluren 52 3) 55<br />
Wände neben Durchfahrten, Einfahrten von<br />
Sammelgaragen u.Ä.<br />
55 –<br />
Wände von Spiel- oder ähnlichen Gemeinschaftsräumen 55 –<br />
Türen,<br />
- die von Hausfluren oder Treppenräumen in Flure<br />
und Dielen von Wohnungen und Wohnheimen oder<br />
27 37<br />
von Arbeitsräumen führen,<br />
- die von Hausfluren oder Treppenräumen unmittelbar<br />
in Aufenthaltsräume – außer Flure und Dielen –<br />
von Wohnungen führen.<br />
37 –<br />
2. Einfamilien-Doppelhäuser und -Reihenhäuser<br />
Haustrennwände<br />
57 67<br />
3. Beherbergungsstätten<br />
Wände zwischen<br />
- Übernachtungsräumen<br />
47 52<br />
- Fluren und Übernachtungsräumen<br />
Türen<br />
- zwischen Fluren und Übernachtungsräumen 2 37<br />
4. Krankenanstalten, Sanatorien<br />
Wände zwischen<br />
52<br />
- Krankenräumen<br />
- Fluren und Krankenräumen<br />
47<br />
- Untersuchungs- bzw. Sprechzimmern<br />
- Fluren und Untersuchungs- bzw. Sprechzimmern –<br />
- Krankenräumen und Arbeits- und Pflegeräumen<br />
Wände zwischen<br />
- Operations- bzw. Behandlungsräumen 42 –<br />
- Fluren und Operations- bzw. Behandlungsräumen<br />
Wände zwischen<br />
- Räumen der Intensivpflege<br />
- Fluren und Räumen der Intensivpflege<br />
Türen zwischen<br />
- Untersuchungs- bzw. Sprechzimmern<br />
37<br />
7<br />
–<br />
–<br />
- Fluren und Untersuchungs- bzw. Sprechzimmern<br />
- Fluren und Krankenräumen<br />
- Operations- bzw. Behandlungsräumen<br />
32<br />
37<br />
- Fluren und Operations- bzw. Behandlungsräumen –<br />
7<br />
15<br />
20<br />
1 24 1<br />
1 24 1<br />
KS-P7 Platte<br />
Rohdichteklasse: 2,0<br />
beidseitig Dünnlagenputz<br />
R’ w = 40 dB<br />
Rohdichteklasse: 1,8<br />
beidseitig Dünnlagenputz<br />
R’ w = 47 dB<br />
Rohdichteklasse: 2,0<br />
beidseitig Dünnlagenputz<br />
R’ w = 52 dB<br />
Rohdichteklasse: 1,8<br />
R’ w = 53 dB<br />
Rohdichteklasse: 2,0<br />
R’ w = 55 dB<br />
Rohdichteklasse: 2,0<br />
beidseitig Dünnlagenputz<br />
R’ w = 57 dB<br />
5. Schulen und vergleichbare Unterrichtsbauten<br />
Wände zwischen<br />
- Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen<br />
- Unterrichtsräumen oder ähnlichen<br />
Räumen und Fluren<br />
Wände zwischen<br />
- Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen und<br />
Treppenräumen<br />
Wände zwischen<br />
- Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen und „besonders<br />
lauten“ Räumen (z.B. Sporthallen, Musikräumen,<br />
Werkräumen)<br />
Türen zwischen<br />
- Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen und Fluren<br />
1)<br />
Auszug aus Tabelle 3 der DIN 4109.<br />
2)<br />
Auszug aus Tabelle 2 des Beiblatts 2 zu DIN 4109.<br />
47 –<br />
52 –<br />
55 –<br />
32 –<br />
3)<br />
Für Wände mit Türen gilt: R’ w<br />
(Wand) = R w<br />
(Tür)<br />
+ 15 dB; Wandbreiten ≤ 30 cm bleiben dabei<br />
unberücksichtigt.<br />
30<br />
1 11 5 5 11 5 1<br />
Rohdichteklasse: 2,0<br />
Schalenfuge ≥ 5 cm<br />
durchgehend bis<br />
auf das Fundament<br />
R’ w = 67 dB 1)<br />
1) Nicht ausreichend für das Erdgeschoss nicht<br />
unterkellerter Reihenhäuser
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Fortsetzung zu Tafel 3: Anforderungen nach DIN 4109 und Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz nach<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4109 an die Luftschalldämmung von Decken gegen Schallübertragung aus einem fremden<br />
Wohn- oder Arbeitsbereich<br />
Decken 3) Anforderung Vorschläge für<br />
nach DIN 4109 1) einen<br />
erhöhten<br />
Schallschutz<br />
nach Beiblatt 2 2)<br />
erf. R’ w<br />
erf. R’ w<br />
[dB]<br />
[dB]<br />
1. Geschosshäuser mit Wohnungen und Arbeitsräumen<br />
Decken unter allgemein nutzbaren Dachräumen, z.B. 53<br />
Trockenböden, Abstellräumen und ihren Zugängen<br />
Wohnungstrenndecken (auch -treppen) und Decken<br />
zwischen fremden Arbeitsräumen bzw. vergleichbaren<br />
54<br />
Nutzungseinheiten<br />
Decken unter Bad und WC ohne/mit Bodenentwässerung ≥ 55<br />
Decken über Kellern, Hausfluren, Treppenräumen unter<br />
52<br />
Aufenthaltsräumen<br />
Decken über Durchfahrten, Einfahrten von Sammelgaragen<br />
und Ähnliches unter Aufenthaltsräumen<br />
Decken unter/über Spiel- oder ähnlichen<br />
55<br />
Gemeinschaftsräumen<br />
2. Beherbergungsstätten, Krankenhausanstalten,<br />
Sanatorien<br />
Decken unter Bad und WC ohne/mit Bodenentwässerung<br />
Decken unter/über Schwimmbädern, Spiel- oder ähnlichen<br />
Gemeinschaftsräumen zum Schutz gegenüber Schlafräumen<br />
3. Schulen<br />
Decken zwischen Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen<br />
1)<br />
Auszug aus Tabelle 3 der DIN 4109<br />
2)<br />
Auszug aus Tabelle 2 des Beiblatts 2 zu DIN 4109<br />
54<br />
55<br />
≥ 55<br />
55 ≥ 55<br />
3)<br />
Bei Gebäuden mit nicht mehr als 2 Wohnungen<br />
beträgt erf. R’ w<br />
= 52 dB.<br />
1.3.2 Vorschläge für erhöhten Schallschutz<br />
Zur Sorgfaltspflicht eines jeden Entwurfsverfassers<br />
gegenüber dem Bauherrn<br />
gehört es, dass er ihn darauf hinweist,<br />
dass es sich bei den Anforderungen der<br />
DIN 4109 um Anforderungen im Sinne von<br />
Mindestanforderungen handelt.<br />
Wenn man bedenkt, dass bereits Mitte<br />
der 30er Jahre des letzten Jahrhunderts,<br />
als es in den Haushalten noch kein Fernsehen<br />
gab und die noch nicht sehr weit<br />
verbreiteten Radios Ausgangsleistungen<br />
von etwa 2 W hatten, für Wohnungstrennwände<br />
mindestens eine einsteinige Wand<br />
(d = 28 cm, m’ 450 kg/m 2 ), gefordert<br />
wurde, kann heute nur die Empfehlung<br />
gegeben werden, erhöhten Schallschutz<br />
zu vereinbaren. Diese seinerzeit<br />
geforderte Wand entspricht heute einer<br />
„einsteinigen“ Wand (d = 25 cm, Rohdichte<br />
1800 kg/m 3 mit 2 x 15 mm Putz,<br />
m’ 450 kg/m 2 ) mit einem R’ w<br />
= 54 dB.<br />
Wenn ein besserer Schallschutz – als in<br />
DIN 4109 festgelegt – gewünscht wird, so<br />
bedarf es der ausdrücklichen Vereinbarung.<br />
Erhöhter Schallschutz muss immer<br />
vereinbart werden.<br />
Mehrfamilienhäuser<br />
52<br />
55<br />
Doppel- und Reihenhäuser<br />
57<br />
67<br />
40<br />
47<br />
Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz<br />
von Wohnungen sind derzeit in verschiedenen<br />
Regelwerken enthalten:<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4109:1989-11 (siehe<br />
auch Tafel 3).<br />
Das Beiblatt 2 zu DIN 4109 enthält<br />
in Abschnitt 3.1 Vorschläge für den<br />
erhöhten Schallschutz gegen Schallübertragung<br />
aus einem fremden Wohnoder<br />
Arbeitsbereich und in Abschnitt<br />
3.3 Vorschläge für einen erhöhten<br />
Schallschutz gegen Geräusche aus<br />
haustechnischen Anlagen.<br />
Kind<br />
40<br />
47<br />
Wohnen<br />
Wände<br />
im eigenen<br />
Wohnbereich<br />
53<br />
55<br />
Treppenhauswände<br />
Wohnungstrennwände<br />
Wohnen<br />
Kind<br />
52<br />
55<br />
Anforderungen<br />
Empfehlungen<br />
Schallschutz nach DIN 4109<br />
Bild 3: Anforderungen nach DIN 4109 und Vorschläge für den erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 der<br />
DIN 4109 an ausgewählten Grundrissen<br />
Richtlinie VDI 4100:1994-09.<br />
Diese Richtlinie enthält zusätzliche<br />
Kennwerte für die Schallschutzstufen<br />
SSt II und SSt III mit – sofern vereinbart<br />
– jeweils höheren Anforderungen an den<br />
Luft- und Trittschallschutz zwischen Aufenthaltsräumen<br />
und fremden Räumen,<br />
gegen Geräusche aus Wasserinstallationen<br />
und sonstigen haustechnischen<br />
Anlagen, Geräusche aus baulich verbundenen<br />
Gewerbebetrieben sowie gegen<br />
von außen eindringende Geräusche.<br />
Die Kennwerte sind unterschiedlich für<br />
Wohnungen in Mehrfamilienhäusern<br />
und zwischen Doppel- und Reihenhäusern.<br />
Für die Einstufung einer Wohnung
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
in eine der o.g. Schallschutzstufen müssen<br />
auch die jeweiligen Kennwerte für<br />
den Schallschutz im eigenen Bereich<br />
erfüllt sein.<br />
Entwurf DIN 4109-10:2000-06<br />
Der Entwurf DIN 4109-10 enthält zusätzliche<br />
Kennwerte für die Schallschutzstufen<br />
SSt II und SSt III mit<br />
– sofern vereinbart – jeweils höheren<br />
Anforderungen an den Luft- und Trittschallschutz<br />
zwischen Aufenthaltsräumen<br />
und fremden Räumen, gegen Geräusche<br />
aus Wasserinstallationen und<br />
sonstigen haustechnischen Anlagen,<br />
Geräusche aus baulich verbundenen<br />
Gewerbebetrieben sowie gegen von<br />
außen eindringende Geräusche. Die<br />
Kennwerte sind unterschiedlich für<br />
Wohnungen in Mehrfamilienhäusern<br />
und zwischen Doppel- und Reihenhäusern.<br />
Die Einstufung einer Wohnung in<br />
eine der o.g. Schallschutzstufen kann<br />
ohne oder mit Erfüllung der Kennwerte<br />
für den Schallschutz im eigenen Bereich<br />
erfolgen.<br />
Anmerkung: In der Richtlinie VDI 4100<br />
und im Entwurf DIN 4109-10 entspricht<br />
die Schallschutzstufe I jeweils den Anforderun-gen<br />
der DIN 4109.<br />
Der Entwurf DIN 4109-10 soll später mit<br />
Erscheinen des Weißdruckes sowohl Beiblatt<br />
2 zu DIN 4109 als auch die Richtlinie<br />
VDI 4100 ersetzen.<br />
Alle drei Regelwerke enthalten Hinweise,<br />
dass die Vorschläge oder Kennwerte<br />
für einen erhöhten Schallschutz<br />
einer besonderen vertraglichen Vereinbarung<br />
bedürfen und erst dadurch zu<br />
Anforderungen werden.<br />
Dies steht im Einklang mit der neueren<br />
Rechtsprechung. In dem Urteil des Bundesgerichtshofes<br />
(BGH) vom 14. Mai 1998<br />
– VII ZR 184/97 – heißt es dazu: „Welcher<br />
Luftschallschutz geschuldet ist, ist durch<br />
Auslegung des Vertrages zu ermitteln. Sind<br />
danach bestimmte Schalldämm-Maße ausdrücklich<br />
vereinbart oder jedenfalls mit der<br />
vertraglich geschuldeten Ausführung zu erreichen,<br />
ist die Werkleistung mangelhaft,<br />
wenn diese Werte nicht erreicht werden.<br />
Liegt eine derartige Vereinbarung nicht<br />
vor, ist die Werkleistung im Allgemeinen<br />
mangelhaft, wenn sie nicht den zur Zeit<br />
der Abnahme anerkannten Regeln der<br />
Technik als vertraglichem Mindeststandard<br />
entspricht.“<br />
Es sei hier darauf hingewiesen, dass in<br />
der Vergangenheit Gerichte vielfach den<br />
erhöhten Schallschutz als vereinbart angenommen<br />
haben, wenn das fragliche Objekt<br />
mit werbenden Aussagen wie „Komfort-“,<br />
„ruhige Lage“ o.Ä. dem Käufer angeboten<br />
wurde, auch wenn keine vertraglichen<br />
Vereinbarungen über Schallschutz<br />
getroffen waren.<br />
Wenn der Entwurf DIN 4109-10 als neueste<br />
„Sachverständigenäußerung“ einer<br />
vertraglichen Vereinbarung über einen erhöhten<br />
Schallschutz zugrunde gelegt werden<br />
soll, ist zu bedenken, dass auch die<br />
Kennwerte der vorliegenden Entwurfsfassung<br />
von denen der beabsichtigten Norm<br />
abweichen können. Ferner ist zu beachten,<br />
dass die in diesem Entwurf angegebenen<br />
Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz<br />
nur für den Wohnungsbau und in<br />
Gebäuden mit unterschiedlicher Nutzung<br />
nur für die Bereiche mit Wohnungen gelten.<br />
Vorschläge für erhöhten Schallschutz<br />
in anderen Nutzungsbereichen sind derzeit<br />
nur in Beiblatt 2 zu DIN 4109 angegeben.<br />
Für die vertragliche Vereinbarung eines<br />
erhöhten Schallschutzes oder des Schallschutzes<br />
im eigenen Bereich nach dem<br />
Entwurf DIN 4109-10 wird empfohlen,<br />
nicht nur die gewünschte Schallschutzstufe<br />
festzulegen, sondern zusätzlich die<br />
Kennwerte zahlenmäßig aufzunehmen. Die<br />
Empfehlung der zahlenmäßigen Festlegung<br />
gilt auch für die vertragliche Vereinbarung<br />
des erhöhten Schallschutzes nach Beiblatt<br />
2 zu DIN 4109.<br />
1.3.3 Vorschläge für den Schallschutz<br />
im eigenen Wohnbereich<br />
Auch innerhalb des eigenen Wohn- und<br />
Arbeitsbereiches ist der Schallschutz von<br />
Bedeutung für die Bewohner, beispielswei-se<br />
bei:<br />
unterschiedlicher Nutzung und Schallquellen<br />
in einzelnen Räumen<br />
unterschiedlichen Arbeits- und Ruhezeiten<br />
einzelner Bewohner<br />
erhöhter Schutzbedürftigkeit<br />
Trotzdem werden in DIN 4109:1989-11<br />
keine (bauaufsichtlichen!) Anforderungen<br />
an den Schallschutz im eigenen Wohn-bereich,<br />
z.B. im Einfamilienhaus oder in der<br />
eigenen Wohnung gestellt; auch nicht für<br />
die Trennwand zwischen Wohn- und Kinderschlafzimmer.<br />
Dies darf allerdings nicht zu dem Trugschluss<br />
führen, dass in diesen Fällen nichts<br />
für den Schallschutz getan werden muss.<br />
Privatrechtlich kann der Bauherr in jedem<br />
Fall eine mängelfreie Leistung verlan-<br />
Tafel 4: Vorschläge für einen normalen und für einen erhöhten Schallschutz gegen Schallübertragung im eigenen<br />
Wohn- und Arbeitsbereich<br />
Zeile Bauteile Vorschläge für Vorschläge für<br />
normalen erhöhten<br />
Schallschutz Schallschutz<br />
erf. R’ w<br />
erf. R’ w<br />
[dB]<br />
[dB]<br />
Wohngebäude<br />
1 Wände ohne Türen zwischen „lauten“ 40 47<br />
und „leisen“ Räumen unterschiedlicher<br />
Nutzung, z.B. zwischen<br />
Wohn- und Kinderschlafzimmer<br />
Büro- und Verwaltungsgebäude<br />
2 Wände zwischen Räumen mit 7 42<br />
üblicher Bürotätigkeit<br />
3 Wände zwischen Fluren und Räumen 7 42<br />
nach Zeile 2<br />
4 Wände von Räumen für konzentrierte 45 52<br />
geistige Tätigkeit oder zur Behandlung<br />
vertraulicher Angelegenheiten,<br />
z.B. zwischen Direktions- und<br />
Vorzimmer<br />
5 Wände zwischen Fluren und Räumen 45 52<br />
nach Zeile 4<br />
6 Türen in Wänden nach Zeile 2 und 3 27 32<br />
7 Türen in Wänden nach Zeile 4 und 5 7 –
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
gen, deren Ausführung den allgemein anerkannten<br />
Regeln der Technik entspricht.<br />
Dies erfordert, dass mindestens die üblichen<br />
Maßnahmen für den Schallschutz ausgeführt<br />
werden.<br />
Als Orientierungshilfe für den Planer<br />
sind als schallschutztechnisch sinnvolle<br />
Maßnahmen im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich<br />
im Beiblatt 2 zu DIN 4109<br />
Empfehlungen für normalen und erhöhten<br />
Schallschutz angegeben, für Luft und Trittschalldämmung<br />
von Bauteilen zum Schutz<br />
gegen Schallübertragung aus dem eigenen<br />
Wohn- oder Arbeitsbereich. Die für erforderlich<br />
gehaltenen Werte sind einmal für<br />
Wohngebäude, zum anderen für Büro- und<br />
Verwaltungsgebäude genannt.<br />
Die wichtigsten dieser Vorschläge sind in<br />
Tafel 4 angegeben.<br />
Auch der Entwurf DIN 4109-10 enthält<br />
Kennwerte für den Schallschutz zwischen<br />
einzelnen Räumen innerhalb des eigenen<br />
Wohnbereiches, die zwischen Entwurfsverfasser<br />
und Bauherrn vereinbart werden<br />
können.<br />
Vor der Vereinbarung eines Schallschutzes<br />
im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich ist<br />
jedoch in jedem Fall sehr sorgfältig zu prüfen,<br />
ob sich die angegebenen Werte als<br />
Anforderungen bei der vorgesehenen Bauweise,<br />
dem geplanten Grundriss und den<br />
vorgesehenen Produkten realisieren lassen;<br />
bei offener Grundrissgestaltung oder<br />
bei in den Wohnbereich einbezogenen<br />
Treppenräumen in Einfamilienhäusern wird<br />
dies oft nicht möglich sein.<br />
Auch für die vertragliche Vereinbarung<br />
eines Schallschutzes im eigenen Bereich<br />
nach Beiblatt 2 zu DIN 4109, nach VDI<br />
4100 oder nach Entwurf DIN 4109-10 wird<br />
empfohlen, nicht nur eine gewünschte<br />
Schallschutzstufe festzulegen, sondern<br />
die Kennwerte zusätzlich zahlenmäßig<br />
festzulegen.<br />
1.4 Allgemeine Aspekte für Planung und<br />
Ausführung<br />
Die bekannten KS-Mauerwerkskonstruktionen<br />
im Außenwand- und Innenwandbereich<br />
bedürfen keines besonderen Nachweises,<br />
sie sind schallschutztechnisch<br />
überprüft und haben sich seit Jahrzehnten<br />
bewährt.<br />
Die Erfüllung der Anforderungen an die<br />
Luft- und Trittschalldämmung in Gebäuden<br />
setzt Maßnahmen sowohl bei der Bauplanung<br />
als auch bei der Bauausführung voraus.<br />
Bei der Grundrissplanung sollten zum<br />
Beispiel Wohn- und Schlafräume möglichst<br />
so angeordnet werden, dass sie wenig von<br />
Außenlärm betroffen und von Treppenräumen<br />
durch andere Räume, wie z.B. Waschund<br />
WC-Räume, Küchen, Flure getrennt<br />
sind. An den Trennwänden beiderseitig angrenzender<br />
Räume sollten Räume gleichartiger<br />
Nutzung sein, z.B. sollte Küche neben<br />
Küche, Schlafraum neben Schlafraum<br />
liegen; sofern nicht durchgehende Gebäudetrennfugen<br />
vorhanden sind.<br />
1.4.1 Einschalige Wände<br />
Bei der Luftschalldämmung von einschaligen<br />
Bauteilen ist hauptsächlich die flächenbezogene<br />
Masse entscheidend. Einschalige<br />
Bauteile haben im Allgemeinen<br />
eine um so bessere Luftschalldämmung,<br />
je schwerer sie sind.<br />
Mauerwerk ist in schalltechnischem Sinn<br />
„biegesteif“. Im Gegensatz dazu gelten<br />
Gipskartonplatten, Spanplatten, Putzschalen<br />
auf Rohr- oder Drahtgewebe sowie Holzwolle-Leichtbauplatten<br />
als „biegeweich“.<br />
Putz verbessert die Luftschalldämmung<br />
dicht gemauerter Wände nur entsprechend<br />
seinem Anteil an der flächenbezogenen<br />
Masse der Wand. Er hat zusätzlich eine<br />
abdichtende Wirkung. Putz verbessert daher<br />
die Luftschalldämmung von Wänden<br />
(mit oder ohne Stoßfugenvermörtelung),<br />
wenn er zumindest einseitig 10 mm dicht<br />
aufgetragen wird.<br />
Wände aus KS-Mauerwerk ohne Stoßfugenvermörtelung,<br />
an die Schallschutzanforderungen<br />
gestellt werden, sind beidseitig<br />
mit einem ca. 5 mm dicken Dünnlagenputz<br />
zu versehen. Bei vergleichbaren<br />
Wanddicken gelten die gleichen Schalldämm-Maße<br />
wie für Mauerwerk mit Stoßfugenvermörtelung.<br />
Bei der Ermittlung der flächenbezogenen<br />
Masse von Wänden ist nach<br />
Beiblatt 1 zu DIN 4109 eine Berücksichtigung<br />
von Dünnlagenputzen (d =<br />
ca. 5 mm) nicht vorgesehen.<br />
Bei sichtbar belassenem Mauerwerk müssen<br />
die Stoßfugen vermörtelt sein, auch<br />
wenn die Stirnseiten der Steine mit Nutund<br />
Feder-System ausgestattet sind (z.B.<br />
KS-Fasenstein). Falls diese Vermörtelung<br />
nicht erfolgt, muss – zumindest einseitig<br />
– eine dichtende, geschlossene Schicht,<br />
z.B. Dünnlagenputz oder Putz, aufgebracht<br />
werden.<br />
Wird bei einer schalltechnisch undichten<br />
Rohbauwand ein Wand-Trockenputz durch<br />
Einbau von Gipskartonplatten mit einzelnen<br />
Gipsbatzen oder -streifen an der<br />
Wand befestigt, ist mit einer Verringerung<br />
der Schalldämmung gegenüber nass verputzten<br />
Wänden zu rechnen. Bei Verwendung<br />
von Trockenputzen muss die Wand<br />
daher schalltechnisch dicht sein bzw. vor<br />
dem Aufbringen des Trockenputzes z.B.<br />
durch Zuspachteln der Fugen abgedichtet<br />
werden.<br />
Punktweise oder vollflächig an Decken- und<br />
Wänden angeklebte oder anbetonierte und<br />
verputzte Dämmplatten mit hoher dynamischer<br />
Steifigkeit (z.B. Holzwolle-Leichtbauplatten,<br />
harte Schaumstoffplatten)<br />
verschlechtern die Schalldämmung der<br />
Bauteile durch die Resonanz im Hauptfrequenzbereich<br />
von 200-2000 Hz. Das lässt<br />
sich vermeiden, wenn stattdessen weich federnde<br />
Dämmschichten, d.h. Dämmschichten<br />
mit geringer dynamischer Steifigkeit,<br />
verwendet werden. Für Holzwolle-Leichtbauplatten<br />
und Mehrschicht-Leichtbauplatten<br />
gemäß DIN 1101 kann der vorgenannte<br />
Nachteil vermieden werden, wenn diese<br />
Platten an einschalige, biegesteife Wände<br />
– wie in DIN 1102 beschrieben – gedübelt<br />
und verputzt werden.<br />
Die Luftschalldämmung von Trennwänden<br />
und Decken hängt nicht nur von deren<br />
Ausbildung, sondern auch von der Ausführung<br />
der flankierenden Bauteile ab.<br />
Welche Übertragungswege des Luftschalls<br />
zwischen zwei Räumen wirksam werden,<br />
zeigt Bild 4.<br />
Die in den Tafeln 8, 11 bis 16 und 18<br />
enthaltenen Angaben über das bewertete<br />
Schalldämm-Maß R’ w<br />
setzen jeweils<br />
flankierende Bauteile mit einer<br />
mittleren flächenbezogenen Masse von<br />
m’ L,Mittel<br />
300 kg/m 2 voraus.<br />
Auch im Bereich der flankierenden Bauteile<br />
wirken sich schwere KS-Wände vorteilhaft<br />
bei wirtschaftlichen Wanddicken<br />
aus.<br />
Für die Angaben in den o.g. Tafeln wird<br />
weiterhin vorausgesetzt, dass die flankierenden<br />
Bauteile im akustischen Sinn biegesteif<br />
mit dem trennenden Bauteil verbunden<br />
sind. Diese Bedingung wird am sichersten<br />
durch einen verzahnten Wandanschluss<br />
oder eine bis in die Außenwand durchlaufende<br />
Trennwand erreicht. Erfolgt der Anschluss<br />
durch einen Stumpfstoß-Wandanschluss<br />
mit vermörtelter Wandanschlussfuge<br />
und Edelstahl-Flachankern, muss<br />
10
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
durch geeignete Maßnahmen (z.B. Wahl<br />
der Baustoffe) sichergestellt werden, dass<br />
dieser Wandanschluss auf Dauer starr<br />
bleibt und nicht abreißt. Ein Abreißen des<br />
Wandanschlusses führt zu einer Verminderung<br />
des bewerteten Schalldämm-Maßes<br />
R’ w<br />
um 3 bis 5 dB. Nach neueren Untersuchungen<br />
kann dieser Nachteil des<br />
Stumpfstoßes vermieden werden, wenn die<br />
Trennwand die flankierende Wand durchstößt.<br />
Senderaum<br />
Fd<br />
Dd<br />
Ff<br />
Df<br />
Empfangsraum<br />
Die in Tafel 8 angegebenen Zusammenhänge<br />
zwischen flächenbezogener Masse<br />
m’ und bewertetem Schalldämm-Maß R’ w<br />
setzen ein geschlossenes Gefüge und einen<br />
fugendichten Aufbau der Wände voraus.<br />
Wände ohne Stoßfugenvermörtelung<br />
erfüllen diese Forderung nur, wenn mindestens<br />
einseitig ein vollflächiger und dichter<br />
Putz oder beidseitig ein mindestens 3 mm<br />
dicker Dünnlagenputz (mittlere Putzdicke<br />
= 5 mm) aufgebracht wird.<br />
Dd<br />
Df<br />
Luftschall-Anregung des Trennelementes<br />
im Senderaum<br />
Schallabstrahlung des Trennelementes<br />
in den Empfangsraum<br />
Luftschall-Anregung des Trennelementes<br />
im Senderaum<br />
teilweise Übertragung der Schwingungen<br />
auf die flankierenden Bauteile<br />
des Empfangsraums<br />
Schallabstrahlung dieser Bauteile<br />
in den Empfangsraum<br />
Fd<br />
Ff<br />
Luftschall-Anregung der flankierenden<br />
Bauteile des Senderaums<br />
teilweise Übertragung der Schwingungen<br />
auf die flankierenden Bauteile<br />
des Empfangsraums<br />
Schallabstrahlung des Trennelementes<br />
in den Empfangsraum<br />
Luftschall-Anregung der flankierenden<br />
Bauteile des Senderaums<br />
teilweise Übertragung der Schwingungen<br />
auf flankierende Bauteile<br />
des Empfangsraums<br />
Die Schalldämmung von einschaligen<br />
Wänden wird durch den Einbau von<br />
Dosen für die Elektroinstallation oder<br />
durch – sachgerecht hergestellte und<br />
wieder verschlossene – Schlitze geringer<br />
Tiefe nicht nennenswert beeinflusst,<br />
sofern durch das Herstellen der<br />
Schlitze Gefüge und/oder Dichtheit der<br />
Wand nicht beschädigt wurden.<br />
1.4.2 Allgemeine Hinweise zum Einsatz<br />
von KS-Wänden<br />
Die Anforderung R’ w<br />
= 53 dB bei Wohnungstrennwänden<br />
wird nach DIN 4109<br />
Beiblatt 1 erreicht bei Verwendung einer<br />
24 cm dicken KS-Wand aus Steinen der<br />
Rohdichteklasse 1,8 mit beidseitig 10 mm<br />
dickem Gipsputz oder Dünnlagenputz (d =<br />
ca. 5 mm) oder aus Steinen der Rohdichteklasse<br />
1,6 mit beidseitig 15 mm dickem<br />
Kalk-, Kalkzement- oder Zementputz, wenn<br />
die mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden<br />
Bauteile m’ L,Mittel<br />
300 kg/m 2<br />
beträgt.<br />
Die Empfehlung des Beiblattes 2 für den<br />
normalen Schallschutz im eigenen Wohnbereich<br />
zwischen Wohn- und Kinderschlafzimmern<br />
von R’ w<br />
= 40 dB wird von einer<br />
einschaligen KS-P7-Wand der Rohdichteklasse<br />
2,0 mit beidseitigem Dünnlagenputz<br />
(2 x ca. 5 mm) erreicht.<br />
Zur Erfüllung der Empfehlung des gehobenen<br />
Schallschutzes – in diesem Fall R’ w<br />
≥ 47 dB – genügt bei gleichen Randbedingungen<br />
für die flankierenden Bauteile<br />
Mit den Großbuchstaben werden die Eintrittsflächen im Senderaum, mit den<br />
Kleinbuchstaben die Austrittsflächen im Empfangsraum gekennzeichnet, wobei<br />
D und d auf das direkte Trennelement, F und f auf die flankierenden Bauteile<br />
hinweisen.<br />
Bild 4: Übertragungswege des Luftschalls zwischen zwei Räumen nach DIN 52217<br />
beispielsweise eine 15 cm dicke Wand<br />
aus KS-Vollsteinen der Rohdichteklasse<br />
1,8 mit beidseitigem, ca. 5 mm dicken<br />
Dünnlagenputz.<br />
Beim Bau von Einfamilien-Doppel- und<br />
-Reihenhäusern ist die Situation bezüglich<br />
des erforderlichen Schallschutzes noch<br />
kritischer, weil einerseits diese Häuser<br />
häufig in sehr ruhiger Umgebung gebaut<br />
werden und sich innen sehr niedrige Grundgeräuschpegel<br />
einstellen, andererseits die<br />
Anforderungen und Erwartungen im eigenen<br />
Haus in ruhiger Lage entsprechend<br />
hoch sind. Geräusche aus dem Nachbarhaus<br />
werden daher oft als störend oder<br />
unzumutbar empfunden und führen zu<br />
Beschwerden. Bei der Planung von Decken<br />
und Wänden sollten daher insbesondere<br />
im gehobenen Doppel- und Reihenhausbau<br />
die Vorschläge für erhöhten Schallschutz<br />
nach Beiblatt 2 zu DIN 4109 vereinbart<br />
werden. Dies bedeutet für Einfamilien-Doppel-<br />
und -Reihenhäuser zweischalige Haustrennwände<br />
mit durchgehender Trennfuge<br />
und R’ w<br />
67 dB. Für eine kostengünstige<br />
Ausführung solcher Trennwände eignen<br />
sich <strong>Kalksandstein</strong>e der Rohdichteklasse<br />
2,0 besonders gut.<br />
1.5 Anforderungen an die Luftschalldämmung<br />
von trennenden Bauteilen<br />
Die Tafel 3 enthält die Anforderungen<br />
(„Mindestanforderungen“) nach DIN 4109<br />
an die Luftschalldämmung von Wänden,<br />
Türen und Decken zum Schutz vor<br />
Schall- übertragung aus einem fremden<br />
Wohn- oder Arbeitsbereich, Mindestanforderungen<br />
sowie die Vorschläge für einen<br />
erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 zu<br />
DIN 4109.<br />
Kennwerte für einen erhöhten Schallschutz<br />
für die Schallschutzstufen SSt II und SSt<br />
III nach VDI 4100 oder E DIN 4109-10<br />
können den entsprechenden Regelwerken<br />
entnommen werden.<br />
Die für die Schalldämmung der trennenden<br />
Bauteile angegebenen Werte gelten nicht<br />
nur für diese Bauteile allein, sondern für<br />
die resultierende Schalldämmung unter<br />
Berücksichtigung aller an der Schallübertragung<br />
beteiligten Bauteile und Nebenwege.<br />
In der Norm sind auch Anforderungen an<br />
die Luftschalldämmung von Türen gestellt.<br />
Sie gelten für das bewertete Schalldämm-<br />
11
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Maß R w<br />
der betriebsfertigen Tür, nicht<br />
etwa nur für das Schalldämm-Maß des<br />
Türblattes allein. Die recht hoch erscheinende<br />
Anforderung erf. R w<br />
= 37 dB – das<br />
bedeutet einen im Prüfstand nachgewiesenen<br />
Wert von R w,P<br />
= 42 dB – für Türen,<br />
die von Hausfluren oder Treppenräumen<br />
unmittelbar in Aufenthaltsräume – außer<br />
Flure und Dielen – führen, sollte auch als<br />
Warnung und Hinweis dienen, derartig ungünstige<br />
Grundriss-Situationen schon bei<br />
der Planung zu vermeiden.<br />
Anforderungen an die Luftschalldämmung<br />
von Wänden und Decken<br />
zwischen „besonders lauten“ und<br />
schutzbedürftigen Räumen<br />
In der DIN 4109 sind Werte für die zulässigen<br />
Schallpegel von Geräuschen aus<br />
haustechnischen Anlagen und Gewerbebetrieben<br />
festgelegt. Um diese Werte einhalten<br />
zu können, werden Anforderungen<br />
an die Luft- und Trittschalldämmung von<br />
Bauteilen zwischen „besonders lauten“<br />
und schutzbedürftigen Räumen gestellt. In<br />
Tafel 5 sind diese Anforderungen erf. R’ w<br />
für Wände und Decken zwischen den vorgenannten<br />
Räumen zusammengestellt.<br />
In vielen Fällen ist zusätzlich eine Körperschalldämmung<br />
von Maschinen, Geräten<br />
und Rohrleitungen gegenüber den Gebäudedecken<br />
und -wänden erforderlich. Sie<br />
kann zahlenmäßig nicht angegeben werden,<br />
weil sie von der Größe der Körperschallerzeugung<br />
der Maschinen und Geräte<br />
abhängt, die sehr unterschiedlich sein<br />
kann.<br />
„Besonders laute“ Räume nach DIN 4109<br />
sind<br />
Räume mit „besonders lauten“ haustechnischen<br />
Anlagen oder Anlageteilen,<br />
wenn der maximale Schallpegel<br />
des Luftschalls in diesen Räumen<br />
häufig mehr als 75 dB (A) beträgt,<br />
Aufstellräume für Auffangbehälter von<br />
Müllabwurfanlagen und deren Zugangsflure<br />
zu den Räumen vom Freien,<br />
Betriebsräume von Handwerks- und<br />
Gewerbebetrieben einschließlich Verkaufsstätten,<br />
wenn der maximale Schallpegel<br />
des Luftschalls in diesen Räumen<br />
häufig mehr als 75 dB (A) beträgt,<br />
Gasträume, z.B. von Gaststätten,<br />
Cafés, Imbiss-Stuben,<br />
Räume von Kegelbahnen,<br />
Küchenräume von Beherbergungsstätten,<br />
Krankenhäusern, Sanatorien, Gaststätten;<br />
außer Betracht bleiben Kleinküchen,<br />
Aufbereitungsküchen sowie<br />
Mischküchen,<br />
Theaterräume,<br />
Sporthallen,<br />
Musik- und Werkräume.<br />
Schutzbedürftige Räume nach DIN 4109<br />
sind<br />
Aufenthaltsräume, die gegen Geräusche<br />
zu schützen sind, wie<br />
Wohnräume, einschließlich Wohndielen,<br />
Schlafräume, einschließlich Übernachtungsräume<br />
in Beherbergungsstätten<br />
und Bettenräume in Krankenhäusern<br />
und Sanatorien,<br />
Unterrichtsräume in Schulen, Hochschulen<br />
und ähnlichen Einrichtungen,<br />
Büroräume (ausgenommen Großraumbüros),<br />
Praxisräume, Sitzungsräume<br />
und ähnliche Arbeitsräume.<br />
Tafel 5: Anforderungen an die Luftschalldämmung von Wänden und Decken zwischen besonders lauten und<br />
schutzbedürftigen Räumen<br />
Zeile Art der Räume Bewertetes Schalldämm-Maß erf. R’ w<br />
[dB]<br />
Schallpegel Schallpegel<br />
L AF<br />
= L AF<br />
=<br />
75 bis 80 dB (A) 81 bis 85 dB (A)<br />
1<br />
Räume mit „besonders lauten“<br />
haustechnischen Anlagen oder Anlageteilen<br />
57 62<br />
2<br />
Betriebsräume von Handwerks- und<br />
Gewerbebetrieben; Verkaufsstätten<br />
57 62<br />
3<br />
4<br />
Küchenräume der Küchenanlagen von<br />
Beherbergungsstätten, Krankenhäusern,<br />
Sanatorien, Gaststätten, Imbissstuben<br />
und dergleichen<br />
Küchenräume wie vor, jedoch auch<br />
nach 22.00 Uhr in Betrieb<br />
55<br />
57<br />
5 Gasträume, nur bis 22.00 Uhr in Betrieb 55<br />
6<br />
Gasträume (maximaler Schallpegel<br />
L AF<br />
85 dB (A), nach 22.00 Uhr in Betrieb)<br />
62<br />
7 Räume von Kegelbahnen 67<br />
8<br />
Gasträume (maximaler Schallpegel<br />
85 dB (A) L AF<br />
95 dB (A),<br />
z.B. mit elektroakustischen Anlagen)<br />
72<br />
Anmerkung: L AF<br />
= Zeitabhängiger Schallpegel, der mit der Frequenzbewertung A und der Zeitbewertung F<br />
(englisch: fast) als Funktion der Zeit gemessen wird<br />
1.6 Anforderungen an lnstallationswände<br />
Bereits bei der Grundrissplanung ist darauf<br />
zu achten, dass die Installationswand<br />
nicht unmittelbar an einen schutzbedürftigen<br />
Raum grenzt.<br />
Zur Einhaltung der zulässigen Schallpegel<br />
von Geräuschen aus Wasserinstallationen<br />
in schutzbedürftigen Räumen wird<br />
an die Schalldämmung von Installationswänden<br />
keine Anforderung hinsichtlich des<br />
bewerteten Schalldämm-Maßes gestellt.<br />
Es wird jedoch gefordert, dass die flächenbezogene<br />
Masse einschaliger Wände, an<br />
oder in denen Wasserinstallationen befestigt<br />
sind, mindestens 220 kg/m 2 betragen<br />
muss (DIN 4109, Abs. 7.2.2.4). Schwere<br />
Wände werden durch Körperschall weniger<br />
stark angeregt als leichte Wände; sie<br />
strahlen damit auch weniger Schall ab.<br />
Installationswände mit einer flächenbezogenen<br />
Masse m’ < 220 kg/m 2 können<br />
verwendet werden, wenn durch Eignungsprüfungen,<br />
z.B. durch Prüfbericht einer<br />
unabhängigen Prüfstelle, nachgewiesen<br />
ist, dass sie sich schalltechnisch nicht<br />
ungünstiger verhalten.<br />
12
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Eine starke Abstrahlung der Installationswand<br />
kann durch die Montage einer biegeweichen<br />
Vorsatzschale aus Mineralfaserund<br />
Gipskartonplatten auf der Seite des<br />
schutzbedürftigen Raumes wirkungsvoll<br />
gemindert werden.<br />
In diesem Zusammenhang sei auf die<br />
schalltechnisch gute und sichere Lösung<br />
durch die Verwendung von Vorwand-Installationssystemen<br />
hingewiesen. Dabei ist<br />
nach den vorliegenden Erfahrungen den<br />
vorgefertigten Systemen mit leichter Bekleidung<br />
oder Verkleidung mit Spezialpaneelen<br />
der Vorzug zu geben, da bei Systemen<br />
mit nachträglicher Ausmauerung<br />
häufig die Gefahr der Bildung von Körperschallbrücken<br />
besteht [14].<br />
1.7 Schalltechnische Auswirkung von<br />
Schlitzen und Aussparungen<br />
Bei der Anordnung von Wandschlitzen mit<br />
kleinen Abmessungen (z.B. für Leerrohre<br />
der Elektroinstallation) – insbesondere in<br />
Wohnungstrennwänden – sind die Anforderungen<br />
an die Luftschalldämmung zu<br />
beachten, da auch bei sachgerecht verschlossenem<br />
Schlitz eine Minderung des<br />
bewerteten Schalldämm-Maßes R’ w<br />
um etwa<br />
1 dB nicht immer zu vermeiden ist.<br />
Schlitze in Wänden für das Verlegen von<br />
Rohrleitungen (insbesondere Wasserversorgungs-<br />
und Abwasserleitungen) sollten<br />
vermieden werden, da einerseits die nach<br />
DIN 1053-1 zulässigen Schlitzabmessungen<br />
dafür nicht geeignet sind, andererseits<br />
in den oft zu engen Schlitzen beim<br />
Verlegen und Befestigen der Rohre sowie<br />
beim Verschließen des Schlitzes häufig<br />
massive Körperschallbrücken entstehen<br />
können, die eine besonders starke Anregung<br />
der Wand verursachen und damit zu<br />
einer starken Abstrahlung der Installationsgeräusche<br />
in den schutzbedürftigen Raum<br />
führen können. Vermeiden lässt sich dies<br />
durch ausreichend dimensionierte Installationsschächte<br />
mit entsprechenden Abmessungen<br />
und ggf. absorbierender Auskleidung.<br />
Lassen sich Schlitze für die Wasserinstallation<br />
nicht vermeiden, so müssen die<br />
erforderlichen Schlitze bereits bei der<br />
Planung berücksichtigt und als gemauerte<br />
Schlitze ausgeführt werden. Die Restwand<br />
darf nicht beschädigt oder undicht<br />
sein; ihre flächenbezogene Masse zum<br />
schutzbedürftigen Raum hin soll mindestens<br />
220 kg/m 2 betragen.<br />
Tafel 6: Korrekturwerte K L,1<br />
für das Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
von biegesteifen Wänden und Decken als trennende<br />
Bauteile (Beiblatt 1 zu DIN 4109)<br />
Trennendes Bauteil<br />
Korrekturwerte K L,1<br />
[dB]<br />
bei mittlerer flächenbezogener Masse<br />
m’ L,M<br />
[kg/m 2 ] der flankierenden Bauteile<br />
400 350 300 250 200 150 100<br />
einschalige biegesteife Wände und Decken 0 0 0 0 -1 -1 -1<br />
massive Wände mit Vorsatzschalen<br />
nach Tafel 17 sowie Decken mit +2 +1 0 -1 -2 -3 -4<br />
schwimmendem Estrich bzw. Unterdecke<br />
Zählerschränke, die zum Beispiel im<br />
Geschosswohnungsbau in Treppenraumwände<br />
eingebaut werden, führen bei dichter<br />
Ausführung der Zählerschranktür nach<br />
Untersuchungen von Prof. Dr.-Ing. K. Gösele<br />
zu einer Verringerung der Schalldämmung<br />
von etwa 1 bis 2 dB. Zur Einhaltung<br />
der Anforderung an die Luftschalldämmung<br />
kann es erforderlich sein, die<br />
Zählerschränke ohne Verringerung des<br />
Wandquerschnitts einzubauen oder an<br />
anderer Stelle zu planen.<br />
1.8 Ermittlung der Luftschalldämmung<br />
von massiven Wänden<br />
1.8.1 Einschalige Wände<br />
Die Erfüllung der Anforderungen oder Vorschläge<br />
für die Schalldämmung trennender<br />
Bauteile nach den Tafeln 3 bis 5 hängt<br />
nicht nur von ihrer flächenbezogenen Masse<br />
und Konstruktion, sondern auch von<br />
der Art und Ausführung der flankierenden<br />
Bauteile ab.<br />
Die Ermittlung der Schalldämmung einschaliger<br />
Trennwände unter Berücksichtigung<br />
des Einflusses der flankierenden<br />
Bauteile kann nach den Tafeln 6 bis 10<br />
erfolgen.<br />
Die Tafeln 11 bis 16 enthalten die Schalldämm-Maße<br />
für verschiedene Ausführungen<br />
von einschaligen KS-Wänden.<br />
Als Schalldämm-Maße R’ w<br />
sind jeweils<br />
Rechenwerte angegeben, bei denen das<br />
Vorhaltemaß von 2 dB berücksichtigt<br />
wurde. Weiterhin enthalten die Tafeln die<br />
Schalldämm-Maße R’ w<br />
und die flächenbezogenen<br />
Massen einschaliger KS-Wände<br />
in verschiedenen Ausführungen. Aus diesen<br />
Tafeln ist beispielsweise auch ersichtlich,<br />
welche Wände die Anforderungen von<br />
m’ 220 kg/m 2 für Installationswände<br />
erfüllen können.<br />
1.8.2 Einfluss von flankierenden Bauteilen<br />
Die in den oben angegebenen Tafeln enthaltenen<br />
Werte gelten nur unter folgenden<br />
Voraussetzungen:<br />
Bei einer mittleren flächenbezogenen<br />
Masse m’ L,Mittel<br />
von etwa 300 kg/m 2 der<br />
biegesteifen, flankierenden Bauteile.<br />
Bei der Ermittlung der flächenbezogenen<br />
Masse werden Öffnungen (Fenster,<br />
Türen) nicht berücksichtigt.<br />
Biegesteife Anbindung der flankierenden<br />
Bauteile an das trennende Bauteil,<br />
sofern dessen flächenbezogene<br />
Masse mehr als 150 kg/m 2 beträgt.<br />
Dichte Anschlüsse des trennenden Bauteils<br />
an die flankierenden Bauteile.<br />
Die Werte gelten nicht bei flankierenden<br />
Außenwänden aus Steinen mit<br />
einer Rohdichteklasse 0,8 und mit<br />
in schallschutztechnischer Hinsicht<br />
ungünstiger Lochung.<br />
Erfolgt der Anschluss der Trennwand an<br />
die flankierende Wand durch einen Stumpfstoß<br />
mit vermörtelter Wandanschlussfuge<br />
und Edelstahl-Flachankern, muss durch<br />
geeignete Maßnahmen (z.B. Wahl der<br />
Baustoffe) sichergestellt werden, dass<br />
dieser Wandanschluss auf Dauer starr<br />
bleibt und nicht abreißt. Hinsichtlich des<br />
Schallschutzes sicherer ist nach neueren<br />
Untersuchungen eine Ausführung des<br />
Stumpfstoßes, bei dem die Trennwand die<br />
flankierende Wand durchstößt.<br />
Zur Berücksichtigung des Einflusses der<br />
flankierenden Bauteile auf die Schalldämmung<br />
des trennenden Bauteils sind beim<br />
Nachweis des Schallschutzes unbedingt<br />
die nachstehend aufgeführten Korrekturwerte<br />
K L,1<br />
und K L,2<br />
anzuwenden.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 7: Korrekturwerte K L,2<br />
Anzahl der flankierenden, Korrekturwert<br />
biegeweichen Bauteile oder K L,2<br />
flankierenden Bauteile<br />
mit biegeweicher Vorsatzschale<br />
[dB]<br />
1 +1<br />
2 +3<br />
+6<br />
1.8.3 Korrekturwert K L,1<br />
(Beiblatt 1 zu DIN 4109)<br />
Bei flankierenden Bauteilen mit einer mittleren<br />
flächenbezogenen Masse, die von<br />
300 kg/m 2 abweicht, sind für die Schalldämmung<br />
des trennenden Bauteils die<br />
Korrekturwerte K L,1<br />
der Tafel 6 zu berücksichtigen.<br />
1.8.4 Korrekturwert K L,2<br />
zur Berücksichtigung<br />
von Bauteilen mit Vorsatzschalen<br />
und biegeweichen Bauteilen als flankierende<br />
Bauteile<br />
(Beiblatt 1 zu DIN 4109)<br />
Das Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
wird bei mehrschaligen,<br />
trennenden Bauteilen um den<br />
Korrekturwert K L,2<br />
erhöht, wenn die einzelnen<br />
flankierenden Bauteile eine der folgenden<br />
Bedingungen erfüllen:<br />
Sie sind in beiden Räumen mit je einer<br />
Vorsatzschale oder mit schwimmendem<br />
Estrich versehen, die im Bereich<br />
des trennenden Bauteils (Wand<br />
oder Decke) unterbrochen sind.<br />
Sie bestehen aus biegeweichen Schalen,<br />
die im Bereich des trennenden<br />
Bauteils (Wand oder Decke) unterbrochen<br />
sind.<br />
In Tafel 7 sind Korrekturwerte K L,2<br />
in Abhängigkeit<br />
von der Anzahl der flankierenden<br />
Bauteile angegeben, die eine der obigen<br />
Bedingungen erfüllen.<br />
In den Tafeln 11 bis 16 sind die flächenbezogenen<br />
Massen und die Schalldämm-<br />
Maße von KS-Wänden zusammengestellt.<br />
Die unteren Rohdichten sowie die Rohdichte<br />
2,2 sind nur regional erhältlich.<br />
Die Werte der Tafeln 11 bis 16 gelten bei<br />
flankierenden Bauteilen mit mittlerer flächenbezogener<br />
Masse m’ L, Mittel<br />
von etwa<br />
300 kg/m 2 und allseitiger Einspannung<br />
(starrer Anbindung).<br />
Tafel 8: Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
einschaliger, biegesteifer Wände und Decken nach Beiblatt 1 zu<br />
DIN 4109 1)2)<br />
Zeile Flächenbezogene Bewertetes<br />
Masse Schalldämm-Maß<br />
(Wandgewicht)<br />
1)<br />
R’ w,R<br />
[kg/m 2 ]<br />
[dB]<br />
1 85 3) 4<br />
2 90 3) 5<br />
3 95 3) 6<br />
4 105 3) 7<br />
5 115 3) 8<br />
6 125 3) 9<br />
7 135 40<br />
8 150 41<br />
9 160 42<br />
10 175 43<br />
11 190 44<br />
12 210 45<br />
13 230 46<br />
14 250 47<br />
15 270 48<br />
16 295 49<br />
17 320 50<br />
18 350 51<br />
19 380 52<br />
20 410 53<br />
21 450 54<br />
22 490 55<br />
23 530 56<br />
24 580 57<br />
25 4) 630 58<br />
26 4) 680 59<br />
27 4) 740 60<br />
28 4) 810 61<br />
29 4) 880 62<br />
30 4) 960 63<br />
31 4) 1040 64<br />
Tafel 9: Wandrohdichten einschaliger, biegesteifer<br />
Wände (Beiblatt 1 zu DIN 4109)<br />
Zeile Stein- Wand-Rohdichte 1)2)<br />
platten-<br />
Roh- Normal- Leicht- Dünndichte<br />
mörtel mörtel bett-<br />
(Rohdichte mörtel<br />
1000 kg/m 3 )<br />
[kg/dm 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ]<br />
1 2,2 2080 1940 2100<br />
2 2,0 1900 1770 1900<br />
3 1,8 1720 1600 1700<br />
4 1,6 1540 1420 1500<br />
5 1,4 1360 1260 1300<br />
6 1,2 1180 1090 1100<br />
7 1,0 1000 950 950<br />
8 0,9 910 860 850<br />
9 0,8 820 770 750<br />
10 0,7 730 680 650<br />
11 0,6 640 590 550<br />
12 0,5 550 500 450<br />
13 0,4 460 410 350<br />
1)<br />
Die angegebenen Werte sind für alle Formate der<br />
in DIN 1053-1 und DIN 4103-1 für die Herstellung<br />
von Wänden aufgeführten Steine bzw.<br />
Platten zu verwenden.<br />
2)<br />
Dicke der Mörtelfugen von Wänden nach DIN<br />
1053-1 bzw. DIN 4103. Bei Wänden aus<br />
dünnfugig zu verlegenden Plansteinen und<br />
-platten siehe Spalte „Dünnbettmörtel“<br />
Anmerkung: Die Norm lässt eine Interpolation bei<br />
den Zwischenwerten und ein Runden auf volle<br />
dB zu. Es wird jedoch vorgeschlagen, bei Aufrundun-gen<br />
mit Augenmaß vorzugehen und nur<br />
geringfügige Unterschreitungen aufzurunden.<br />
1)<br />
Gültig für flankierende Bauteile mit einer<br />
mittleren flächenbezogenen Masse m’ L,M<br />
von<br />
etwa 300 kg/m 2<br />
2)<br />
Messergebnisse haben gezeigt, dass bei<br />
verputzten Wänden aus dampfgehärtetem Gasbeton<br />
und Leichtbeton mit Blähtonzuschlag mit<br />
Steinrohdichte 0,8 kg/m 2 bei einer flächenbezogenen<br />
Masse bis 250 kg/m 2 das bewertete<br />
Schalldämm-Maß um 2 dB höher angesetzt<br />
werden kann. Das gilt auch für zweischaliges<br />
Mauerwerk, sofern die flächenbezogene Masse<br />
der Einzelschale m’ 250 kg/m 2 beträgt.<br />
3)<br />
Sofern Wände aus Gips-Wandbauplatten nach<br />
DIN 4103 Teil 2 ausgeführt und am Rand ringsum<br />
mit 2 bis 4 mm dicken Streifen aus Bitumenfilz<br />
eingebaut werden, darf das bewertete<br />
Schalldämm-Maß R’ w<br />
um 2 dB höher angesetzt<br />
werden.<br />
Anmerkung: Die um 2 dB höheren Werte können<br />
unter gleichen Randbedingungen auch für<br />
KS-P7-Bauplatten angesetzt werden (bei Wandgewicht<br />
150 kg/m 2 ). Problematisch erscheint<br />
hierbei jedoch die nach DIN 4103 – Nichttragende<br />
Innenwände – notwendige seitliche<br />
Verankerung im Detail, die besonders sorgfältig<br />
ohne Schallbrücken ausgeführt werden muss.<br />
4)<br />
Diese Werte gelten nur für die Ermittlung des<br />
Schalldämm-Maßes zweischaliger Wände aus<br />
biegesteifen Schalen.<br />
Tafel 10: Flächenbezogene Masse von Wandputzen<br />
(Beiblatt 1 zu DIN 4109)<br />
Zeile Putzdicke<br />
Flächenbezogene<br />
Masse des Putzes<br />
Kalkgipsputz,<br />
Gipsputz<br />
Kalkputz,<br />
Kalkzementputz,<br />
Zementputz<br />
[mm] [kg/m 2 ] [kg/m 2 ]<br />
1 5 1) – –<br />
2 10 10 18<br />
3 15 15 25<br />
4 20 – 0<br />
1)<br />
Putze mit d < 10 mm dürfen nicht zur Erhöhung<br />
der flächenbezogenen Masse herangezogen<br />
werden.<br />
14
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 11: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Normalmörtel,<br />
beidseitig Dünnlagenputz oder Sichtmauerwerk mit Stoßfugenvermörtelung<br />
Steinrohdichteklasse<br />
(Wandrohdichteklasse<br />
[kg/m 3 ])<br />
KS-Wände in Normalmörtel, beidseitig geputzt je 5 mm 1) ; bewertetes<br />
Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB] und Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 36 38 – 43 – 46 49 51<br />
(1000) – 100 115 – 175 – 240 300 365<br />
1,2 *) – 38 40 – 45 – 48 51 53<br />
(1180) – 118 136 – 207 – 283 354 431<br />
1,4 – 40 41 – 46 – 50 53 55<br />
(1360) – 136 156 – 238 – 326 408 496<br />
1,6 – 41 43 – 48 – 51 54 56<br />
(1540) – 154 177 – 270 – 370 462 562<br />
1,8 38 42 44 47 49 51 53 55 57<br />
(1720) 120 172 198 258 301 344 413 516 628<br />
2,0 40 44 45 48 50 52 54 57 57<br />
(1900) 133 190 219 285 333 380 456 570 694<br />
2,2 *) – 45 46 49 51 53 55 57 57<br />
(2080) – 208 239 312 364 416 499 624 759<br />
1)<br />
Putzdicken < 10 mm werden nicht beim<br />
Wandflächengewicht berücksichtigt.<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Tafel 12: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Normalmörtel,<br />
beidseitig geputzt je 10 mm dick<br />
Steinrohdichteklasse<br />
(Wandrohdichteklasse<br />
[kg/m 3 ])<br />
Tafel 13: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Normalmörtel,<br />
beidseitig geputzt je 15 mm dick<br />
Steinrohdichteklasse<br />
(Wandrohdichteklasse<br />
[kg/m 3 ])<br />
KS-Wände in Normalmörtel, beidseitig geputzt je 10 mm<br />
(je Seite 10 kg/m 2 ); bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB] und<br />
Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 38 40 – 44 – 47 50 52<br />
(1000) – 120 135 – 195 – 260 320 385<br />
1,2 *) – 40 41 – 46 – 49 51 54<br />
(1180) – 138 156 – 227 – 303 374 451<br />
1,4 – 41 43 – 47 – 51 53 55<br />
(1360) – 156 176 – 258 – 346 428 516<br />
1,6 – 43 44 – 49 – 52 55 57<br />
(1540) – 174 197 – 290 – 390 482 582<br />
1,8 40 44 45 48 50 51 53 56 57<br />
(1720) 140 192 218 278 321 364 433 536 648<br />
2,0 41 45 46 49 51 53 55 57 57<br />
(1900) 153 210 239 305 353 400 476 590 714<br />
2,2 *) – 46 47 50 52 53 55 57 57<br />
(2080) – 228 259 332 384 436 519 644 779<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
KS-Wände in Normalmörtel, beidseitig geputzt je 15 mm<br />
(je Seite 25 kg/m 2 ); bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB]<br />
und Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 41 42 – 45 – 49 51 53<br />
(1000) – 150 165 – 225 – 290 350 415<br />
1,2 *) – 42 44 – 47 – 50 53 54<br />
(1180) – 168 186 – 257 – 333 404 481<br />
1,4 – 44 45 – 48 – 52 54 56<br />
(1360) – 186 206 – 288 – 376 458 546<br />
1,6 – 45 46 – 50 – 53 55 57<br />
(1540) – 204 227 – 320 – 420 512 612<br />
1,8 42 45 47 49 51 51 54 56 57<br />
(1720) 170 222 248 308 351 394 463 566 678<br />
2,0 43 46 48 50 52 53 55 57 57<br />
(1900) 183 240 269 335 383 430 506 620 744<br />
2,2 *) – 47 49 51 53 54 56 57 57<br />
(2080) – 258 289 362 414 466 549 674 809<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
15
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 14: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Dünnbettmörtel<br />
und beidseitigem Dünnlagenputz oder sichtbar belassen mit Stoßfugenvermörtelung<br />
Steinrohdichteklasse KS-Wände in Dünnbettmörtel, beidseitig geputzt je 5 mm 1) ; bewertetes<br />
(Wandrohdichte- Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB] und Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
klasse [kg/m 3 ])<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 36 37 – 42 – 46 48 51<br />
(950) – 95 109 – 166 – 228 285 347<br />
1,2 *) – 37 39 – 44 – 47 50 52<br />
(1100) – 110 127 – 193 – 264 330 402<br />
1,4 – 39 41 – 46 – 49 52 54<br />
(1300) – 130 150 – 228 – 312 390 475<br />
1,6 – 41 43 – 47 – 51 54 56<br />
(1500) – 150 173 – 263 – 360 450 548<br />
1,8 38 42 44 47 49 51 53 55 57<br />
(1700) 119 170 196 255 298 340 408 510 621<br />
2,0 40 44 45 48 50 52 2) 54 57 57<br />
(1900) 133 190 219 285 333 380 456 570 694<br />
2,2 *) – 45 46 50 51 53 55 57 57<br />
(2100) – 210 242 315 368 420 504 630 767<br />
1)<br />
Putzdicken < 10 mm werden nicht beim<br />
Wandflächengewicht berücksichtigt.<br />
Tafel 15: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Dünnbettmörtel,<br />
beidseitig geputzt je 10 mm dick<br />
Steinrohdichteklasse KS-Wände in Dünnbettmörtel, beidseitig geputzt je 10 mm<br />
(Wandrohdichte- (je Seite 10 kg/m 2 ); bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB]<br />
klasse [kg/m 3 ])<br />
und Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 38 39 – 44 – 47 49 51<br />
(950) – 115 129 – 186 – 248 305 367<br />
1,2 *) – 39 41 – 45 – 48 51 53<br />
(1100) – 130 147 – 213 – 284 350 422<br />
1,4 – 41 42 – 47 – 50 53 55<br />
(1300) – 150 170 – 248 – 332 410 495<br />
1,6 – 43 44 – 48 – 52 54 56<br />
(1500) – 170 193 – 283 – 380 470 568<br />
1,8 40 44 45 48 50 51 53 56 57<br />
(1700) 139 190 216 275 318 360 428 530 641<br />
2,0 41 45 46 49 51 53 55 57 57<br />
(1900) 153 210 239 305 353 400 476 590 714<br />
2,2 *) – 46 47 50 52 54 56 57 57<br />
(2100) – 230 262 335 388 440 524 650 787<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
Tafel 16: Schalldämm-Maße R’ w,R<br />
[dB] und flächenbezogene Masse [kg/m 2 ] einschaliger KS-Wände mit Dünnbettmörtel,<br />
beidseitig geputzt je 15 mm dick<br />
Steinrohdichteklasse KS-Wände in Dünnbettmörtel, beidseitig geputzt je 15 mm<br />
(Wandrohdichte- (je Seite 25 kg/m 2 ); bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB]<br />
klasse [kg/m 3 ])<br />
und Wandgewicht [kg/m 2 ] bei Wanddicke [cm]<br />
7 10 *) 11,5 15 *) 17,5 20 *) 24 30 36,5<br />
1,0 *) – 41 42 – 45 – 48 50 52<br />
(950) – 145 159 – 216 – 278 335 397<br />
1,2 *) – 42 43 – 46 – 49 52 54<br />
(1100) – 160 177 – 243 – 314 380 452<br />
1,4 – 43 44 – 48 – 51 53 56<br />
(1300) – 180 200 – 278 – 362 440 525<br />
1,6 – 44 45 – 49 – 53 55 57<br />
(1500) – 200 223 – 313 – 410 500 598<br />
1,8 42 45 47 49 51 52 54 56 57<br />
(1700) 169 220 246 305 348 390 458 560 671<br />
2,0 43 46 48 50 52 53 55 57 57<br />
(1900) 183 240 269 335 383 430 506 620 744<br />
2,2 *) – 47 49 51 53 54 56 57 57<br />
(2100) – 260 292 365 418 470 554 680 817<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
2)<br />
53 dB bei d = 21,4 cm.<br />
*)<br />
Die regionalen Lieferprogramme sind zu beachten.<br />
16
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
1.9 Einschalige massive Wände mit<br />
biegeweichen Vorsatzschalen<br />
Die Luftschalldämmung einschaliger, biegesteifer<br />
Wände kann mit biegeweichen<br />
Vorsatzschalen nach Tafel 17 verbessert<br />
werden. Dabei ist zwischen den Gruppen<br />
A und B der Vorsatzschalen nach ihrer<br />
Wirksamkeit zu unterscheiden. Bei Vorsatzschalen<br />
der Gruppe A wird die Unterkonstruktion<br />
an der schweren Schale<br />
befestigt; Vorsatzschalen der Gruppe<br />
B sind auf freistehend vor der schweren<br />
Schale stehender Konstruktion oder federnd<br />
mit Mineralfaserplatten im Klebeverfahren<br />
befestigt. Vorsatzschalen der<br />
Gruppe B haben größere Wirksamkeit als<br />
die der Gruppe A.<br />
Die erreichbare Schalldämmung hängt<br />
sowohl von der flächenbezogenen Masse<br />
der biegesteifen Trennwand als auch von<br />
der Ausbildung der flankierenden Bauteile<br />
ab.<br />
Tafel 18 enthält bewertete Schalldämm-<br />
Maße R’ w,R<br />
(Rechenwerte) für Massivwände<br />
mit einseitiger Vorsatzschale. Die Werte<br />
gelten bei flankierenden Bauteilen mit<br />
mittlerer flächenbezogener Masse m’ L,Mittel<br />
von etwa 300 kg/m 2 . Zusätzlich ist ein<br />
Beispiel angegeben.<br />
Anmerkung: Werden dagegen zum Beispiel<br />
aus Gründen der Wärmedämmung an<br />
einschalige, biegesteife Wände Dämmplatten<br />
hoher dynamischer Steifigkeit –<br />
z.B. Holzwolle-Leichtbauplatten oder nicht<br />
elastifizierte Hartschaumplatten – vollflächig<br />
oder punktweise angesetzt, so kann<br />
sich die Schalldämmung verschlechtern,<br />
wenn die Dämmplatten durch Putz oder<br />
Fliesen abgedeckt werden.<br />
1.10 Zweischalige Wände<br />
Bei zweischaligen Haustrennwänden aus<br />
zwei schweren, biegesteifen Schalen mit<br />
durchgehender Trennfuge, z.B. bei Reihenhäusern,<br />
wird die Schallübertragung<br />
zwischen benachbarten Häusern gegenüber<br />
einschaligen Trennwänden erheblich<br />
verringert. Voraussetzung ist:<br />
Die Fuge ist von Oberkante-Fundament<br />
lückenlos bis zur Dachhaut durchzuführen<br />
(Bild 5).<br />
Die flächenbezogene Masse der Einzelschale<br />
mit einem etwaigen Putz muss<br />
150 kg/m 2 sein. Die Dicke der Trennfuge<br />
muss dabei mindestens 30 mm<br />
betragen.<br />
Tafel 17: Eingruppierung von Vorsatzschalen vor Massivwänden nach ihrem schalltechnischen Verhalten<br />
Zei- Grup- Wandausbildung Beschreibung<br />
le pe<br />
Vorsatzschale aus Holzwolle-Leichtbauplatten<br />
nach DIN 1101; Dicke 25 mm,<br />
1 verputzt, Holzstiele (Ständer) an schwerer<br />
30 bis 50<br />
500 min.<br />
Schale befestigt; Ausführung nach DIN<br />
1102.<br />
2<br />
3<br />
A<br />
30 bis 50<br />
30 bis 50<br />
500 min.<br />
500 min.<br />
Vorsatzschale aus Gipskartonplatten nach<br />
DIN 18180, Dicke 12,5 oder 15 mm Ausführung<br />
nach DIN 18181 oder aus Spanplatten<br />
nach DIN 68763, Dicke 10 bis 16 mm; mit<br />
Hohlraumfüllung 1) ; Unterkonstruktion an<br />
schwerer Schale befestigt 2) .<br />
Ausführung wie 1 A, jedoch Holzstiele (Ständer)<br />
mit Abstand 20 mm vor schwerer<br />
Schale freistehend.<br />
Ausführung wie 2 A, jedoch Holzstiele (Stän-<br />
4 der) mit Abstand 20 mm vor schwerer<br />
Schale freistehend.<br />
30 bis 50<br />
500 min.<br />
B<br />
Vorsatzschale aus Holzwolle-Leichtbauplatten<br />
nach DIN 1101; Dicke 50 mm, verputzt,<br />
freistehend mit Abstand von 30 bis 50 mm<br />
5 vor schwerer Schale, Ausführung nach DIN<br />
1102, bei Ausführung des Hohlraums nach<br />
Fußnote 1) ist ein Abstand von 20 mm ausreichend.<br />
Vorsatzschale aus Gipskartonplatten nach<br />
DIN 18180, Dicke 12,5 oder 15 mm und<br />
6 Fassadendämmplatten 3) . Ausführung nach<br />
DIN 18181, an schwerer Schale streifenförmig<br />
angesetzt.<br />
1)<br />
Faserdämmstoffe nach DIN 18165-1,<br />
Typ WZ-w oder W-w. Nenndicke 40 bis 60 mm,<br />
längsbezogener Strömungswiderstand<br />
Ξ 5 kN · s/m 3<br />
60 min.<br />
60 min.<br />
60 min. 20 min.<br />
60 min. 20 min.<br />
30 bis 50<br />
50<br />
40 min.<br />
2)<br />
Bei den Beispielen nach 2A und 4B können auch<br />
Ständer aus Blech-C-Profilen nach DIN 18183-1<br />
verwendet werden.<br />
3)<br />
Faserdämmstoffe nach DIN 18165-1, Typ WV-s.<br />
Nenndicke 40 mm, s’ 5 MN/m 3<br />
Tafel 18: Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
von Massivwänden mit einer Vorsatzschale bei einer mittleren<br />
flächenbezogenen Masse der flankierenden Bauteile von 300 kg/m 2<br />
Flächenbezogene<br />
Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
Masse der trennen- ohne mit mit<br />
den Massivwand Vorsatzschale Vorsatzschale Vorsatzschale<br />
Gruppe A<br />
Gruppe B<br />
[kg/m 2 ] [dB] [dB] [dB]<br />
100 7 48 49<br />
200 45 49 50<br />
300 49 53 54<br />
400 52 55 56<br />
500 55 57 58<br />
Beispiel: Einschalige Wand aus KS, RDK 1,8; einseitig verputzt<br />
Vorsatzschale nach Tafel 17, Gruppe B, Zeile 6<br />
Masse der Massivwand = 217 kg/m 2<br />
R’ w,R<br />
nach dieser Tafel = 50 dB<br />
Korrekturwert K L,1<br />
für flankierende<br />
Bauteile mit m’ L,M<br />
= 200 kg/m 2 = -2 dB (Tafel 6)<br />
anzurechnendes Schalldämm-Maß R’ w<br />
= 48 dB<br />
Anmerkung: Werden dagegen zum Beispiel aus Gründen der Wärmedämmung an einschalige, biegesteife<br />
Wände Dämmplatten hoher dynamischer Steifigkeit, z.B. nicht elastifizierte Hartschaumplatten, vollflächig<br />
oder punktweise angesetzt, so kann sich die Schalldämmung verschlechtern, wenn die Dämmplatten<br />
durch Putz oder Fliesen abgedeckt werden.<br />
17
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Bei einem Schalenabstand 50 mm<br />
darf das Gewicht der Einzelschale<br />
100 kg/m 2 betragen.<br />
Grundriss<br />
Schnitt<br />
Der Fugenhohlraum ist mit dicht gestoßenen<br />
und vollflächig verlegten,<br />
mineralischen Faserdämmplatten nach<br />
DIN 18165-2, Typ T (Trittschalldämmplatten)<br />
bzw. Mineralfaserplatten Typ<br />
WTH nach DIN V 4108-10:2004-06<br />
auszufüllen.<br />
Nach den Angaben des Beiblattes 1 zu<br />
DIN 4109, Abschnitt 2.3.1 darf bei einer<br />
flächenbezogenen Masse der Einzelschale<br />
200 kg/m 2 und Fugendicke 30 mm<br />
auf das Einlegen von Dämmschichten<br />
verzichtet werden. Der Fugenhohlraum ist<br />
dann mit Lehren herzustellen, die nachträglich<br />
entfernt werden müssen. Bei Verwendung<br />
von Mörtelschlitten und/oder<br />
Dünnbettmörtel kann auf das Einlegen<br />
von Dämmschichten verzichtet werden,<br />
wenn die Dicke der Trennfuge mindestens<br />
30 mm beträgt.<br />
Um eine möglichst gute Schalldämmung<br />
zu erzielen und die Sicherheit der Ausführung<br />
zu verbessern, wird jedoch empfohlen,<br />
die Trennfuge 4 bis 7 cm dick auszuführen<br />
und in den Hohlraum vollflächig<br />
Trittschalldämmplatten nach DIN 18165-2<br />
oder Mineralfaserplatten Typ WTH nach<br />
DIN V 4108-10, Dicke 40/35 mm, einzubringen.<br />
Verblendschale<br />
Trennfuge<br />
Innenschale<br />
Bild 5: Ausführungsbeispiele für zweischalige Trennwände aus zwei schweren, biegesteifen Schalen mit bis zum<br />
Fundament durchgehender Trennfuge<br />
EG<br />
KG<br />
OF<br />
Massivdecke<br />
Trennfuge,<br />
Schallbrücken<br />
sind unbedingt<br />
zu vermeiden<br />
OF<br />
Fundament<br />
Schalenabstand 30 mm, Dünnbettmörtel mit dem Mörtelschlitten aufbringen. Auf das Einlegen<br />
von Mineralwolle darf verzichtet werden. Bei durchgehender Auflagerung, z.B. gemeinsamer<br />
Bodenplatte, kann das Schalldämm-Maß im untersten Geschoss etwa 5 dB niedriger sein als in den<br />
darüber liegenden Geschossen.<br />
In jedem Fall muss die Trennfuge sehr<br />
sorgfältig und schallbrückenfrei – besonders<br />
im Bereich der Geschossdecken –<br />
ausgeführt werden.<br />
Für zweischalige Wände nach Bild 5<br />
kann das bewertete Schalldämm-Maß R’ w<br />
nach Beiblatt 1 zu DIN 4109 aus der Summe<br />
der flächenbezogenen Masse der beiden<br />
Einzelschalen unter Berücksichtigung<br />
etwaiger Putze – wie bei einschaligen,<br />
biegesteifen Wänden – nach Tafeln 19<br />
und 20 ermittelt werden; dabei dürfen auf<br />
das so ermittelte Schalldämm-Maß R’ w<br />
für<br />
die zweischalige Ausführung mit durchgehender<br />
Trennfuge 12 dB aufgeschlagen<br />
werden. Messergebnisse zeigen, dass bei<br />
sorgfältig ausgeführten Trennfugen die am<br />
Bau tatsächlich erreichten Schalldämm-<br />
Maße von KS-Wänden im Allgemeinen höher<br />
liegen können.<br />
Bild 6: Gebäudetrennwand über Dach, Zwischensparrendämmung, KS-Mauerwerk zweischalig<br />
18
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 19: Zweischalige KS-Wände<br />
a) mit Normalmörtel und beidseitigem Putz<br />
Schalen- Stein- Wand- Bewerdicke<br />
roh- gewicht tetes<br />
dichte- einschl. Schallklasse<br />
beid- dämmseitigem<br />
Maß<br />
Putz 1) R’ w,R<br />
[cm] [kg/dm 3 ] [kg/m 2 ] [dB]<br />
2 x 11,5 2,0 458 66 2)<br />
1,8 416 65 2)<br />
1,6 374 63<br />
2 x 15 2,0 590 69<br />
1,8 536 68<br />
2 x 17,5 2,0 686 71<br />
1,8 622 70<br />
1,6 560 68<br />
2 x 24 2,0 932 74<br />
1,8 846 73<br />
1,6 760 72<br />
1)<br />
mit 2 x 10 mm Putz (= ^ 20 kg/m 2 )<br />
2)<br />
67 dB bei 5 cm dicker Trennfuge oder 2 x 15 mm<br />
dickem Putz (= ^ 50 kg/m 2 )<br />
b) mit Dünnbettmörtel und beidseitigem Dünnlagenputz<br />
[cm] [kg/dm 3 ] [kg/m 2 ] [dB]<br />
2 x 11,5 2,0 437 66 1)<br />
1,8 391 64<br />
2 x 15 2,0 570 69<br />
1,8 510 67<br />
Tafel 20: Einfluss des Schalenabstandes auf das<br />
Schalldämm-Maß schlanker zweischaliger KS-Haustrennwände<br />
ohne Putz<br />
Zeile Konstruktion Bewertetes-<br />
Schalldämm-Maß<br />
R’ w<br />
[dB]<br />
1 2 1 1 = 11,5 cm KS 1,8<br />
2 = 3 cm Luftschicht<br />
1 65<br />
1 2 1 1 = 11,5 cm KS 1,8<br />
2 2 = 3 cm Min-F.-Platten 66<br />
1 2 1 1 = 11,5 cm KS 1,8<br />
3 2 = 7 cm Luftschicht 67<br />
1 2 1 1 = 11,5 cm KS 1,8<br />
4 2 = 7 cm Min-F.-Platten 68<br />
Prüfzeugnis-Nr. 348/2311 (22.03.88)<br />
120<br />
110<br />
100<br />
Bild 8 zeigt beispielhaft den Einfluss einer<br />
durchgehenden Fundamentplatte auf<br />
die Schalldämmung einer zweischaligen<br />
Wand aus 2 x 24 cm in verschiedenen Geschossen.<br />
Die Messergebnisse zeigen den<br />
störenden Einfluss der Fundamentplatte;<br />
das Schalldämm-Maß im Erdgeschoss ist<br />
dadurch etwa 3 dB niedriger als im Obergeschoss.<br />
Bei nicht unterkellerten Gebäuden sollten<br />
Wandkonstruktionen mit R’ w<br />
72 dB<br />
gewählt werden. Die Erhöhung der Schalldämmung<br />
muss üblicherweise über die<br />
flächenbezogenen Masse und darf nicht<br />
durch Vergrößerung des Schalenraums<br />
erfolgen.<br />
1.11 Luftschalldämmung von Decken<br />
Für die Luftschalldämmung von Massivdecken<br />
gelten die gleichen Regeln wie für<br />
einschalige Massivwände, d.h. die Schalldämmung<br />
hängt bei weitgehend homogen<br />
aufgebauten Decken hauptsächlich von<br />
der flächenbezogenen Masse ab entspre-<br />
R’ W<br />
= 72 dB<br />
S 1 - E 2<br />
R’ W<br />
= 69 dB<br />
S 3 - E 4<br />
2 x 17,5 2,0 665 70<br />
1,8 595 69<br />
2 x 20 2,0 760 72<br />
1,8 680 71<br />
1)<br />
67 dB bei 5 cm dicker Trennfuge oder 2 x 15 mm<br />
dickem Putz (= ^ 50 kg/m 2 )<br />
Schalldämm-Maß R’ [dB]<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
Bezugskurve<br />
EG<br />
EG<br />
50<br />
E S<br />
2 1<br />
OG<br />
40<br />
4 3<br />
EG<br />
KG<br />
KG<br />
KG<br />
Bild 7: Leitung des Schalls durch eine zweischalige<br />
Wand mit durchgehender Trennfuge ohne Fundamenttrennung<br />
125 250 500 1000 2000<br />
Frequenz [Hz]<br />
Empfangsfilter: Terzfilter<br />
Prüfschall: Terzrauschen<br />
Bild 8: Beispiel einer Objektmessung mit durchgehender Fundamentplatte<br />
S = Senderaum<br />
E = Empfangsraum<br />
19
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
chend Tafel 8. Schalltechnisch ungünstiger<br />
können sich Decken mit größeren<br />
Hohlräumen aufgrund der Gewichtskonzentration<br />
in Rippen oder Balken und Resonanzeffekten<br />
der Hohlkörperschalen verhalten.<br />
Hinweise zur Ermittlung der flächenbezogenen<br />
Masse verschiedener Massivdecken<br />
enthält Beiblatt 1 zu DIN 4109.<br />
Zusätzliche Einflüsse auf die Schalldämmung<br />
der Decke ergeben sich durch eine<br />
biegeweiche Unterdecke sowie durch einen<br />
zusätzlichen schwimmenden Estrich.<br />
In Tafel 21 sind bewertete Schalldämm-<br />
Maße R’ w<br />
für Massivdecken ohne und<br />
mit schwimmendem Estrich sowie ohne<br />
und mit Unterdecke angegeben. Die<br />
Beispiele für die Rechenwerte R’ w,R<br />
gelten<br />
für flankierende Bauteile mit einer<br />
mittleren flächenbezogenen Masse m’ L,Mittel<br />
von etwa 300 kg/m 2 . Weicht die mittlere<br />
flächenbezogene Masse um mehr als<br />
± 25 kg/m 2 davon ab, sind entsprechende<br />
Zu- oder Abschläge (Korrekturwert K L,1<br />
; siehe<br />
Tafel 6) zu berücksichtigen.<br />
1.12 Außenwände<br />
1.12.1 Anforderungen<br />
In der DIN 4109 sind Anforderungen festgelegt,<br />
die den Menschen vor dem von<br />
außen in Aufenthaltsräume eindringenden<br />
Lärm schützen sollen. Die Anforderungen<br />
betreffen insbesondere die Schalldämmung<br />
der Außenwände und Fenster (Türen<br />
gelten hier als Fenster), der Decken und<br />
Dächer. Die Höhe der Anforderungen ist<br />
von der Nutzungsart der schutzbedürftigen<br />
Räume und von dem vor dem Gebäude auftretenden<br />
Schallpegel, dem in DIN 4109,<br />
Abschnitt 5.5 für verschiedene Lärmquellen<br />
(z.B. Straßen-, Schienen-, Flugverkehr,<br />
Industrie/Gewerbe) beschriebenen „maßgeblichen<br />
Außenlärmpegel“ abhängig. Bei<br />
den Anforderungen wurde berücksichtigt,<br />
dass der von außen in Aufenthaltsräume<br />
eindringende Lärm so gemindert wird,<br />
dass der innerhalb der Aufenthaltsräume<br />
zumutbare Schallpegel nicht überschritten<br />
wird.<br />
Für die Festlegung von Anforderungen an<br />
die Luftschalldämmung von Außenbauteilen<br />
gegenüber Außenlärm werden verschiedene<br />
Lärmpegelbereiche zugrunde gelegt,<br />
denen die jeweils vorhandenen oder zu<br />
erwartenden „maßgeblichen Au-ßenlärmpegel“<br />
zuzuordnen sind.<br />
Der „maßgebliche Außenlärmpegel“ wird<br />
nur in Ausnahmefällen durch Schallpegel<br />
1)<br />
Tafel 21: Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
von Massivdecken (Rechenwerte)<br />
Zeile<br />
Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R<br />
[dB] 2)<br />
Flächen- Einschalige Einschalige Massivdecke Massivdecke mit<br />
bezogene Masse Massivdecke, Massivdecke mit mit Unterdecke 5) , schwimmendem<br />
der Decke 3) Estrich und schwimmendem Gehbelag und Estrich und<br />
Gehbelag Estrich 4) Estrich Unterdecke 5)<br />
unmittelbar<br />
unmittelbar<br />
[kg/m 2 ] aufgebracht aufgebracht<br />
1 500 55 59 59 62<br />
2 450 54 58 58 61<br />
3 400 53 57 57 60<br />
4 350 51 56 56 59<br />
5 300 49 55 55 58<br />
6 250 47 53 53 56<br />
7 200 44 51 51 54<br />
8 150 41 49 49 52<br />
1)<br />
Zwischenwerte sind linear zu interpolieren und<br />
auf ganze dB zu runden.<br />
2)<br />
Gültig für flankierende Bauteile mit einer<br />
mittleren flächenbezogenen Masse m’ L,Mittel<br />
von<br />
etwa 300 kg/m 2<br />
3)<br />
Die Masse von aufgebrachten Verbundestrichen<br />
oder Estrichen auf Trennschicht sowie von<br />
unterseitigem Putz ist zu berücksichtigen.<br />
messungen vor Ort bestimmt. Er kann in<br />
Bebauungsplänen festgelegt sein, aus<br />
amtlichen Lärmkarten oder Lärmminderungsplänen<br />
entnommen oder beispielsweise<br />
für Verkehrslärm aus der Verkehrsbelastung<br />
von Straßen ermittelt werden.<br />
Für Fluglärm wird als „maßgeblicher Außenlärmpegel“<br />
in der Umgebung von Flughäfen<br />
der äquivalente Dauerschallpegel<br />
Leq nach dem Gesetz zum Schutz gegen<br />
Fluglärm verwendet. Nach diesem Gesetz<br />
sind zwei Schutzzonen mit unterschiedlichen<br />
äquivalenten Dauerschallpegeln L eq<br />
festgesetzt, und zwar:<br />
Zone 1: L eq<br />
> 75 dB (A)<br />
Zone 2: L eq<br />
67 bis 75 dB (A)<br />
Die Festlegung der örtlichen Ausdehnung<br />
der Schutzzonen – jeweils für die verschiedenen<br />
Flughäfen – erfolgt aufgrund einer<br />
besonderen Verordnung.<br />
Näheres zur Ermittlung des maßgeblichen<br />
Außenlärmpegels siehe DIN 4109, Abschnitt<br />
5.5.<br />
Bestehen die Außenbauteile aus verschiedenen<br />
Teilflächen mit unterschiedlicher<br />
Schalldämmung, beispielsweise aus einer<br />
Wand mit Fenster und Rollladenkasten, so<br />
gilt die Anforderung für das resultierende<br />
bewertete Schalldämm-Maß R’ w,res<br />
, das<br />
aus den Schalldämm-Maßen R’ w<br />
bzw. R w<br />
4)<br />
Und andere schwimmend verlegte Deckenauflagen,<br />
z.B. schwimmend verlegte Holzfußböden, sofern<br />
sie ein Trittschallminderung L w,R<br />
24 dB haben<br />
5)<br />
Biegeweiche Unterdecke nach Beiblatt 1 zu DIN<br />
4109, Tabelle 11, Zeilen 8 und 9 oder akustisch<br />
gleichwertige Ausführungen<br />
der verschiedenen Teilflächen zu errechnen<br />
ist.<br />
Die Anforderungen an die Luftschalldämmung<br />
sind in Tafel 22 aufgeführt.<br />
Auf Außenbauteile, die unterschiedlich<br />
zur maßgeblichen Lärmquelle angeordnet<br />
sind, müssen die in Tafel 22 angegebenen<br />
Anforderungen jeweils separat angewendet<br />
werden. Dabei dürfen für die der maßgeblichen<br />
Lärmquelle abgewandte Gebäudeseite<br />
die maßgeblichen Außenlärmpegel<br />
abgemindert werden:<br />
um 5 dB (A) bei offener Bebauung,<br />
um 10 dB (A) bei geschlossener<br />
Bebauung bzw. bei Innenhöfen.<br />
Die in Tafel 22 angegebenen erforderlichen<br />
bewerteten Schalldämm-Maße erf.<br />
R’ w<br />
sind in Abhängigkeit vom jeweiligen<br />
Verhältnis der gesamten Außenfläche<br />
(Flächen von Wand und Fenster) A w<br />
eines<br />
Raumes zu seiner Grundfläche A G<br />
nach<br />
Tafel 23 zu erhöhen oder abzumindern.<br />
Für Wohngebäude mit üblichen Raumhöhen<br />
von etwa 2,5 m und Raumtiefen von<br />
etwa 4,5 m darf ohne besonderen Nachweis<br />
ein Abschlag von -2 dB berücksichtigt<br />
werden.<br />
Da die Anforderungen an das resultierende<br />
Schalldämm-Maß R’ w,res<br />
gestellt werden,<br />
können sie bei einer Außenwand mit Fens<br />
20
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
ter durch verschiedene Kombinationen der<br />
Schalldämmungen von Wand und Fenster<br />
erfüllt werden. Wird beispielsweise eine<br />
Wand mit hoher Schalldämmung gewählt,<br />
braucht das Fenster nur eine relativ geringe<br />
Schalldämmung zu haben; dabei sind<br />
jedoch die Flächenanteile von Wand und<br />
Fenster zu berücksichtigen.<br />
Für Räume in Wohngebäuden<br />
üblicher Raumhöhe von etwa 2,5 m,<br />
einer Raumtiefe von etwa 4,5 m und<br />
mehr und<br />
10 bis 60 % Fensterflächenanteil<br />
gelten die Anforderungen an das resultierende<br />
Schalldämm-Maß erf. R’ w,res<br />
als erfüllt,<br />
wenn bei den in Tafel 24 angegebenen<br />
Kombinationen die Einzel-Schalldämm-Maße<br />
für Fenster und Wand jeweils<br />
einzeln eingehalten werden.<br />
Die Ermittlung des resultierenden Schalldämm-Maßes<br />
R’ w,res<br />
kann grafisch nach<br />
Bild 9 erfolgen oder aus Tabellen – wie<br />
beispielsweise Tafel 25 – entnommen werden.<br />
Das resultierende Schalldämm-Maß R’ w,R,res<br />
kann mit Hilfe des Diagramms in Bild 9<br />
abgeschätzt werden.<br />
Genauer als die grafische Abschätzung<br />
des resultierenden Schalldämm-Maßes<br />
R’ w,res<br />
einer aus mehreren Elementen mit<br />
verschiedenen Schalldämmungen bestehenden<br />
Wand (z.B. mit Tür, Fenster, Rollladenkasten<br />
u.a.) nach folgender Formel:<br />
( 1<br />
-R<br />
R w,R,res<br />
= -10 lg<br />
S<br />
· Σ n<br />
w,R,i<br />
)<br />
Si·10 10 dB<br />
ges i = 1<br />
Tafel 22: Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen<br />
Zeile Lärm- „Maßgebpegel-<br />
licher<br />
Raumarten<br />
bereich Außenlärm- Bettenräume in Aufenthaltsräume Büroräume 1) und<br />
pegel“ Krankenanstalten in Wohnungen, Ähnliches<br />
und Sanatorien Übernachtungsräume<br />
in Beherbergungsstätten,<br />
Unterrichtsräume<br />
und Ähnliches<br />
[dB] (A)<br />
erf. R’ w,res<br />
[dB] des Außenbauteils<br />
1 I bis 55 5 0 _<br />
2 II 56 bis 60 35 0 0<br />
3 III 61 bis 65 40 5 0<br />
4 IV 66 bis 70 45 40 5<br />
5 V 71 bis 75 50 45 40<br />
6 VI 76 bis 80<br />
2)<br />
50 45<br />
7 VII ≥ 80<br />
2) 2)<br />
50<br />
1)<br />
An Außenbauteile von Räumen, die aufgrund der<br />
darin ausgeübten Tätigkeiten nur einen untergeordneten<br />
Betrag zum Innenraumpegel leisten,<br />
werden keine Anforderungen gestellt.<br />
2)<br />
Die Anforderungen sind hier aufgrund der<br />
örtlichen Gegebenheiten festzulegen.<br />
Tafel 23: Korrekturwerte für das erforderliche resultierende Schalldämm-Maß nach Tafel 22 in Abhängigkeit<br />
vom Verhältnis A<br />
(W+F) /A G )<br />
A (W+F)<br />
/A G<br />
2,5 2,0 1,6 1,3 1,0 0,8 0,6 0,5 0,4<br />
Korrektur + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 0 - 1 - 2 - 3<br />
A (W+F)<br />
: Gesamtfläche des Außenbauteils eines Aufenthaltsraumes in m 2<br />
A G<br />
: Grundfläche eines Aufenthaltsraumes in m 2<br />
Tafel 24: Erforderliche Schalldämm-Maße von Kombinationen von Außenwänden und Fenstern<br />
Zeile erf. R’ w,res<br />
Schalldämm-Maße für Wand und Fenster ..[dB]/..[dB]<br />
[dB] bei folgenden Fensterflächenanteilen [%]<br />
nach<br />
Tafel 22 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 %<br />
1 30 30/25 30/25 35/25 35/25 50/25 30/30<br />
Hierin bedeuten:<br />
2 35<br />
35/30<br />
35/30<br />
35/32<br />
40/30<br />
40/32<br />
40/25 40/30 50/30<br />
45/32<br />
S ges<br />
S i<br />
R w,R,i<br />
Fläche des gesamten Bauteils<br />
Fläche des i-ten Elements des Bauteils<br />
Bewertetes Schalldämm-Maß des<br />
i-ten Elements des Bauteils<br />
Als R w,R,i<br />
gilt<br />
- für die Wand R’ w,R<br />
3 40<br />
40/32<br />
40/35 45/35 45/35<br />
40/37<br />
40/37<br />
45/30 60/35<br />
4 45<br />
45/37 45/40<br />
50/40 50/40<br />
50/42<br />
60/42<br />
50/35 50/37 60/40<br />
5 50 55/40 55/42 55/45 55/45 60/45 –<br />
- für Türen und Fenster R w,R<br />
Diese Tafel gilt nur für Wohngebäude mit üblicher Raumhöhe von etwa 2,5 m und Raumtiefe von etwa<br />
4,5 m und mehr, unter Berücksichtigung der Anforderungen an das Gesamt-Schalldämm-Maß nach Tafel<br />
22 und der Korrektur von –2 dB nach Tafel 23.<br />
21
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 25: Resultierende Schalldämm-Maße R’ w,R,res<br />
[dB] in Abhängigkeit von dem Schalldämm-Maß der Wand,<br />
dem Schalldämm-Maß des Fensters und dem Fensterflächenanteil [%]<br />
a) Beispiele für Standardausführungen<br />
Schall- Schalldämm-Maß des Fensters R w,R<br />
[dB] bei einem Fensterflächenanteil [%]<br />
dämm-Maß 30 dB 32 dB 35 dB<br />
der Wand 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50%<br />
45 35 34 33 32 37 36 35 34 39 39 38 37<br />
50 35 35 33 33 37 37 35 34 40 39 38 37<br />
55 35 35 33 33 37 37 35 34 40 40 38 37<br />
b) Beispiele für hochschalldämmende Außenwände und Fenster<br />
Schall- Schalldämm-Maß des Fensters R w,R<br />
[dB] bei einem Fensterflächenanteil [%]<br />
dämm-Maß 37 dB 40 dB 42 dB 45 dB<br />
der Wand 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50%<br />
50 42 42 41 40 45 44 43 43 46 46 45 44 48 48 47 47<br />
60 43 42 41 40 46 45 44 43 48 47 46 45 51 50 49 48<br />
65 43 42 41 40 46 45 44 43 48 47 46 45 51 50 49 48<br />
Besteht das Bauteil aus nur zwei Elementen,<br />
gilt für das resultierende Schalldämm-Maß<br />
R w,R,res<br />
die vereinfachte Beziehung:<br />
R w,R,res<br />
= R w,R,1<br />
- 10 lg ·<br />
( )<br />
[<br />
R w,R,1<br />
- R w,R,2<br />
S<br />
1 + 2<br />
]<br />
10<br />
10 -1 dB<br />
S ges<br />
Anforderungen an Rollladenkästen<br />
Bei der Anordnung von Rollladenkästen<br />
bzw. von Lüftungseinrichtungen ist deren<br />
Schalldämm-Maß und die zugehörige Bezugsfläche<br />
bei der Berechnung des resultierenden<br />
Schalldämm-Maßes R’ w,res<br />
zu berücksichtigen.<br />
Bei Anwendung der Tafel 24<br />
müssen entweder die Anforderungen an<br />
das Außenbauteil von der Außenwand mit<br />
Rollladenkasten und/oder Lüftungseinrichtung<br />
oder die Anforderungen an das<br />
Fenster von Fenster und Rollladenkasten<br />
und/oder Lüftungseinrichtungen gemeinsam<br />
eingehalten werden.<br />
Anforderungen an Decken und Dächer<br />
Für Decken von Aufenthaltsräumen, die<br />
zugleich den oberen Gebäudeabschluss<br />
bilden, sowie für Dächer und Dachschrägen<br />
von ausgebauten Dachräumen gelten<br />
die Anforderungen der Luftschalldämmung<br />
für Außenwände.<br />
Bei Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen<br />
und bei Kriechböden sind die<br />
Anforderungen durch Dach und Decke gemeinsam<br />
zu erfüllen. Die Anforderungen<br />
gelten als erfüllt, wenn das Schalldämm-<br />
Maß der Decke allein um nicht mehr als<br />
10 dB unter dem dafür erforderlichen Wert<br />
erf. R’ w,res<br />
liegt.<br />
1.12.2 Einschalige KS-Außenwände<br />
Für einschalige Außenwände kann das<br />
bewerte Schalldämm-Maß in Abhängigkeit<br />
von der flächenbezogenen Masse den Tafeln<br />
11 bis 16 entnommen werden.<br />
Zur Verminderung von Wärmebrücken an<br />
kritischen Stellen, wie z.B. an Wandfußpunkten<br />
von Außenwänden oder Wandfußpunkten<br />
von Innenwänden über nicht<br />
beheizten Kellern oder Fundamentplatten,<br />
können als unterste Lage der Wand KS-<br />
ISO-Kimmsteine – das sind spezielle KS-<br />
Steine mit geringerer Wärmeleitfähigkeit<br />
und geringerer Rohdichte – verwendet werden.<br />
Es konnte rechnerisch nachgewiesen<br />
und durch Schalldämmungs-Messungen<br />
bestätigt werden, dass der Einfluss einer<br />
solchen Steinlage am Wandfußpunkt auf<br />
die Schalldämmung der Wand vernachlässigbar<br />
ist. Der messtechnische Nachweis<br />
erfolgte durch die FHS für Technik,<br />
Stuttgart, an einer 11 m 2 großen, 24<br />
cm dicken Wand aus KS-Steinen KS-R P<br />
20 – 1,8 – 8DF jeweils mit und ohne unterste<br />
Lage aus wärmetechnisch optimierten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en (KS-Wärmedämmsteine)<br />
der Rohdichteklasse 1,2.<br />
Einschalige Außenwände mit KS-Thermohaut<br />
Um die Wärmedämmung von KS-Außenwänden<br />
zu verbessern, werden häufig auf<br />
der Außenseite Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
(WDVS) angebracht.<br />
Diese Systeme können die Schalldämmung<br />
der tragenden Wand – je nach Konstruktion<br />
– verschlechtern oder verbessern.<br />
Die frühere Meinung, dass diese<br />
Systeme die Schalldämmung praktisch<br />
immer verschlechtern, trifft nach neueren<br />
[dB]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
1 2 3 4 5 101215 20 30 40 50 100<br />
S ges<br />
S 2<br />
S ges<br />
S 2 S ges<br />
S2<br />
Hierin bedeuten:<br />
S ges<br />
= S 1<br />
+ S 2<br />
Fläche der Wand mit<br />
Tür oder Fenster<br />
S 1<br />
Fläche der Wand<br />
S 2<br />
Tür oder Fensterfläche<br />
(bei Türen lichte<br />
Durchgangsfläche, bei<br />
Fenstern Fläche des<br />
Fensters einschließlich<br />
Rahmen)<br />
R w,R,1<br />
bewertetes Schalldämm-Maß<br />
der Wand<br />
allein<br />
R w,R,2<br />
bewertetes Schalldämm-Maß<br />
von Tür<br />
oder Fenster<br />
S ges<br />
S 2<br />
R w,R,1<br />
- R w,R,2<br />
R' w,R,1<br />
- R w,R,2<br />
R' w,R,1<br />
- R w,R,res<br />
12<br />
R w,R,1<br />
- R w,R,res = 15 dB<br />
Verhältnis der gesamten<br />
Wandfläche S ges<br />
=<br />
S 1<br />
+ S 2<br />
einschließlich<br />
Tür- oder Fensterfläche<br />
zur Tür- oder<br />
Fensterfläche S 2<br />
Unterschied zwischen<br />
dem Schalldämm-Maß<br />
der Wand R' w,R,1<br />
und<br />
dem Schalldämm-Maß<br />
von Tür oder Fenster<br />
R w,R,2<br />
Unterschied zwischen<br />
dem Schalldämm-Maß<br />
der Wand allein R' w,R,1<br />
und dem Gesamt-<br />
Schalldämm-Maß R w,R,res<br />
der Wand mit Tür oder<br />
Fenster<br />
Bild 9: Graphische Abschätzung des resultierenden<br />
Schalldämm-Maßes R’ w,R,res<br />
9<br />
6<br />
3<br />
1<br />
22
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Beispiel 1 :<br />
Außenwand mit WDVS:<br />
R’ w<br />
= 48 dB<br />
Fenster:<br />
R w<br />
= 35 dB, 30 % Fensterflächenanteil<br />
(<br />
R’ w,R,res<br />
= -10 lg 0,70 · 10<br />
-48<br />
10<br />
Zulässig im Lärmpegelbereich IV bei Wohngebäuden 1)<br />
Beispiel 2 :<br />
Zweischalige Außenwand mit Kerndämmung mit oder ohne Luftschicht:<br />
R’ w<br />
= 64 dB<br />
Fenster:<br />
R w<br />
= 45 dB, 30 % Fensterflächenanteil<br />
1)<br />
Zu beachten ist die Fußnote in Tafel 24; ggf. ist ein Korrekturwert nach Tafel 23 zu<br />
berücksichtigen.<br />
Bild 10: Beispiele zum Einfluss des Fensterflächenanteils<br />
-35<br />
+ 0,30 · 10<br />
10) = 40 dB<br />
-64<br />
-45<br />
10<br />
10<br />
R’ w,R,res<br />
= -10 lg 0,70 · 10 + 0,30 · 10 = 50 dB<br />
( )<br />
Zulässig im Lärmpegelbereich VI bei Wohngebäuden 1)<br />
1<br />
Fenster<br />
35 dB<br />
Wand<br />
50 dB<br />
Ergebnis: 40 dB<br />
bei 30 % Fensterflächenanteil<br />
2<br />
Fenster<br />
45 dB<br />
Wand<br />
64 dB<br />
Ergebnis: 50 dB<br />
bei 30 % Fensterflächenanteil<br />
R<br />
1<br />
2<br />
3<br />
einschalige<br />
massive Wand<br />
mit WDVS<br />
f 0<br />
1 2 3<br />
3 Frequenzbereiche:<br />
Kein Vorteil<br />
Verschlechterung bei Resonanzfrequenz f 0<br />
Verbesserung<br />
einschalige<br />
massive Wand<br />
10...20 dB<br />
Bild 11: Schalldämmung der einschaligen, massiven<br />
Wand ohne und mit WDVS<br />
Diese Eigenschaft kann man sich bei der<br />
Auslegung von Wänden mit WDVS zunutze<br />
machen. Wird ein hoher Wert für R’ w<br />
angestrebt<br />
(z.B Schallschutz gegen Fluglärm,<br />
Lärm an Schnellstraßen und Schienenwegen<br />
mit starken höherfrequenten Anteilen),<br />
muss man die Resonanzfrequenz möglichst<br />
tief (z.B. unter 100 Hz) legen. Wird<br />
eine Konstruktion mit guter Schalldämmung<br />
gegen tieffrequenten Verkehrslärm<br />
(innerstädtischer Verkehrslärm, besonders<br />
bei hohem Lkw-Anteil) benötigt, sollte die<br />
Resonanzfrequenz nicht unter 250 Hz liegen,<br />
auch wenn dies für die Außenwand<br />
ein geringeres R w,R<br />
ergibt.<br />
f<br />
Untersuchungen und neuen, für diesen<br />
speziellen Anwendungszweck weiter entwickelten<br />
Materialien nicht mehr generell<br />
zu; die verschiedenen, auf dem Markt angebotenen<br />
Systeme müssen daher differenzierter<br />
betrachtet werden.<br />
Die verschiedenen Systeme unterscheiden<br />
sich hauptsächlich durch die verwendeten<br />
Dämmstoffe, die aufgebrachte Putzschicht<br />
und die Montageart.<br />
Als 40...200 mm dicke Dämmstoffe werden<br />
verwendet:<br />
Mineralfaserplatten mit überwiegend<br />
liegenden Fasern,<br />
Mineralfaserplatten mit überwiegend<br />
stehenden Fasern,<br />
Hartschaum-Dämmplatten und<br />
elastifizierte Hartschaum-Dämmplatten.<br />
Als Putzschichten werden Kunststoffputze<br />
oder mineralische Putze in Dicken von 6<br />
bis 25 mm (m’ = 5...40 kg/m 2 ) aufgebracht.<br />
Als Bekleidung werden seltener<br />
auch keramische Schichten verwendet.<br />
Die Montage auf der massiven Trägerwand<br />
kann im Klebeverfahren teilflächig oder<br />
vollflächig (40...100 % der Fläche), durch<br />
Andübeln, eine Kombination von Klebung<br />
und Dübelung oder mit Montageschienen<br />
erfolgen.<br />
Akustisch gesehen wirken alle Systeme<br />
nach dem gleichen Prinzip. Die Putzschicht<br />
bildet mit dem Dämmstoff und der tragenden<br />
Wand ein schwingungsfähiges<br />
Masse-Feder-Masse-System mit einer ausgeprägten<br />
Resonanzfrequenz f 0<br />
. Unterhalb<br />
der Resonanzfrequenz verhält sich die<br />
Konstruktion etwa wie die einschalige, biegesteife<br />
Trägerwand, im Bereich um f 0<br />
wird<br />
die Schalldämmung deutlich schlechter<br />
und oberhalb von f 0<br />
steigt die Schalldämmung<br />
mit der Frequenz stark an.<br />
Wenn bei der Planung die Schalldämmung<br />
einer Außenwand von großer Bedeutung<br />
ist, sollte das Frequenzspektrum des Außenlärms<br />
bekannt sein, damit man bei der<br />
Auslegung der Wand mit WDVS die Re-sonanzfrequenz<br />
– und damit die schlechtere<br />
Schalldämmung – nicht gerade in den Frequenzbereich<br />
legt, in dem das Außenlärmspektrum<br />
sein Maximum hat.<br />
Die Resonanzfrequenz f 0<br />
der Wand mit<br />
WDVS lässt sich näherungsweise nach<br />
folgender Gleichung berechnen:<br />
f 0<br />
= 160 s’/m’ [Hz]<br />
mit<br />
s’ dynamische Steifigkeit des Dämmstoffes<br />
in MN/m 3<br />
m’ flächenbezogene Masse des<br />
Außenputzes in kg/m 2<br />
Aus dieser Gleichung erkennt man, dass<br />
eine niedrige Resonanzfrequenz durch<br />
23
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Verwendung einer Dämmschicht mit möglichst<br />
niedriger dynamischer Steifigkeit<br />
und einem schweren Putz erreicht werden<br />
kann. Folglich ging die Entwicklung in den<br />
letzten Jahren in die Richtung, geeignete<br />
Dämmstoffe mit dynamischen Steifigkeiten<br />
s’ 7...10 MN/m 3 für WDVS zur<br />
Verfügung zu stellen, wie aus einer Reihe<br />
von allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
für WDVS zu ersehen ist.<br />
Die schalltechnische Wirkung eines WDVS<br />
wird derzeit durch die Änderung R w<br />
der tragenden Wand mit und ohne WDVS<br />
gekennzeichnet.<br />
R w<br />
= R w,mit WDVS<br />
– R w,ohne WDVS<br />
Anmerkung: Eine Europäische Norm zur<br />
Bestimmung und Kennzeichnung der<br />
schalltechnischen Wirkung von Vorsatzschalen<br />
(und WDVS) ist in Vorbereitung,<br />
vorgesehen als EN ISO 140-16.<br />
Die R w<br />
-Werte sind von der Schalldämmung<br />
der tragenden Wand, der Verklebung<br />
(% Flächenanteil), evtl. Verdübelung (Art<br />
und Anzahl der Dübel) und der Resonanzfrequenz<br />
des WDVS, die nach der o.g. Gleichung<br />
ermittelt werden kann, abhängig.<br />
Der Rechenwert R w,R<br />
der Außenwand kann<br />
nach der folgenden Gleichung ermittelt<br />
werden:<br />
Bild 12: Schallschluckwand aus KS-Lochsteinen mit werkseitig durchstoßener Lochung<br />
R’ w,R<br />
= R’ w,R,O<br />
+ R w,R<br />
mit<br />
R’ w,R,O<br />
Rechenwert des bewerteten<br />
Schalldämm-Maßes der Massivwand<br />
ohne WDVS, ermittelt nach<br />
Beiblatt 1 zu DIN 4109, Tabelle 1<br />
R w<br />
Korrekturwert zur Luftschalldämmung<br />
in Abhängigkeit von der<br />
Resonanzfrequenz f 0<br />
Die R w<br />
-Werte können den jeweiligen allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
der Dämmstoff-Hersteller entnommen<br />
werden. Sie liegen im Allgemeinen<br />
zwischen –6 dB und +6 dB, können bei<br />
besonderen Konstruktionen mit sehr tief<br />
liegender Resonanzfrequenz aber auch<br />
Werte über 10 dB erreichen.<br />
Einschalige Außenwände mit Vorhangfassade<br />
Bei Außenwänden mit leichten Vorhangschalen<br />
oder schweren Vorhangfassaden<br />
nach DIN 18515 wird nach Beiblatt 1 zu<br />
DIN 4109 nur die flächenbezogene Masse<br />
der inneren, tragenden Wand als akustisch<br />
wirksam berücksichtigt.<br />
1.12.3 Zweischalige KS-Außenwände<br />
Bei zweischaligen Außenwänden nach DIN<br />
1053-1 darf das bewertete Schalldämm-<br />
Maß aus der Summe der flächenbezogenen<br />
Massen der beiden Schalen – wie<br />
bei einschaligen, biegesteifen Wänden<br />
– ermittelt werden. Für die zweischalige<br />
Ausführung ist auf den so ermittelten Wert<br />
ein Zuschlag hinzuzufügen von<br />
5 dB, wenn das Gewicht der auf die<br />
Innenschale stoßenden Wand weniger<br />
als 50 % der inneren Schale der<br />
Außenwand beträgt,<br />
8 dB, wenn das Gewicht der auf die<br />
Innenschale stoßenden Wand mehr als<br />
50 % der inneren Schale der Außenwand<br />
beträgt.<br />
1.12.4 Andere Bauteile<br />
Fenster und Glasbausteinwände<br />
Rechenwerte der Schalldämm-Maße R w,R<br />
von Fenstern in verschiedenen Ausführungen<br />
sind in Tafel 26 a) und b) angegeben.<br />
Die Werte gelten für Fenster mit bis<br />
zu 3 m 2 Glasfläche der größten Einzelscheibe;<br />
für Fenster mit größeren Glasflächen<br />
sind die angegebenen Rechenwerte<br />
R w,R<br />
um 2 dB abzumindern. Die für die Beispiele<br />
angegebenen Schalldämm-Ma-ße<br />
setzen voraus, dass die Fenster sowohl<br />
umlaufend dicht schließen als auch dicht<br />
in die Außenwand eingebaut sind. Die aus<br />
Tafel 26 a) abzulesenden Werte für die<br />
Schalldämmung R w,R,Fenster<br />
für Einfachfenster<br />
mit Mehrscheiben-Isolierglas (MIG)<br />
gelten für ringsrum dicht schließende<br />
Fenster.<br />
Die aus Tafel 26 b) abzulesenden Werte<br />
für die Schalldämmung R w,R,Fenster<br />
für Einfachfenster<br />
mit Einfachglas, Verbund- und<br />
Kastenfenster gelten für ringsum dicht<br />
schließende Fenster.<br />
Fenster mit Lüftungseinrichtungen werden<br />
nicht erfasst.<br />
24
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 26 a): R w,R<br />
-Werte und Konstruktionsmerkmale für Einfachfenster mit Mehrscheiben-Isolierglas (MIG)<br />
Spalte 1 2 3 4 5 6<br />
Zeile R w,P<br />
R w,R<br />
C a) a)<br />
C tr<br />
Konstruktionsmerkmale Einfachfenster mit MIG b)c)<br />
[dB] [dB] [dB] [dB]<br />
1<br />
d)<br />
25<br />
d) d)<br />
d Ges<br />
[mm] 6<br />
Glasaufbau [mm] –<br />
SZR [mm] 8<br />
oder R w,P,GLAS<br />
[dB] 27<br />
Falzdichtungen –<br />
2<br />
d)<br />
30<br />
d) d)<br />
d Ges<br />
[mm] 6<br />
Glasaufbau [mm] –<br />
SZR [mm] 12<br />
oder R w,P,GLAS<br />
[dB] 30<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
5 35 33 –2 –4 d Ges<br />
[mm] 10<br />
Glasaufbau [mm] 6 + 4<br />
SZR [mm] 12<br />
oder R w,P,GLAS<br />
[dB] 32<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
7 37 35 –1 –4 d Ges<br />
[mm] 10<br />
Glasaufbau [mm] 6 + 4<br />
SZR [mm] 16 e)<br />
oder R w,P,GLAS<br />
[dB] 35<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
10 40 38 –2 –5 R w,P,GLAS<br />
[dB] 40<br />
Falzdichtungen<br />
2 (AD/MD+ID)<br />
12 42 40 –2 –5 R w,P,GLAS<br />
[dB] 44<br />
Falzdichtungen<br />
2 (AD/MD+ID)<br />
15 45 43 –1 –5 R w,P,GLAS<br />
[dB] 51<br />
Falzdichtungen<br />
2 (AD/MD+ID)<br />
16 46 44<br />
f) f) f) f)<br />
d Ges<br />
Gesamtglasdicke<br />
Glasaufbau Zusammensetzung der beiden Einzelscheiben<br />
SZR Scheibenzwischenraum; mit Luft oder Argon gefüllt<br />
R w,P,GLAS<br />
Prüfwert der Scheibe im Normformat (1,23 m x 1,48 m) im Labor<br />
Falzdichtung AD umlaufende Außendichtung, MD umlaufende Mitteldichtung, ID umlaufende Innendichtung im Flügelüberschlag<br />
1 Mindestens eine umlaufende elastische Dichtung, in der Regel als Mitteldichtung angeordnet<br />
2 Zwei umlaufende elastische Dichtungen, in der Regel als Mittel- und Innendichtung oder auch als<br />
Außen- und Innendichtung angeordnet<br />
MIG Mehrscheiben-Isolierglas<br />
a)<br />
Die Spektrum-Anpassungswerte C und C tr<br />
gelten nur für das Bauteil<br />
Fenster. Sie können von den glasspezifischen Werten abweichen. Sie<br />
haben zurzeit keine baurechtliche Bedeutung, berücksichtigen aber<br />
bereits die zukünftige europäische Normung.<br />
b)<br />
Sämtliche Flügel müssen bei Holzfenstern mindestens Doppelfalze, bei<br />
Metall- und Kunststofffenstern mindestens zwei wirksame Anschläge<br />
haben. Erforderliche Falzdichtungen müssen umlaufend, ohne<br />
Unterbrechung angebracht sein; sie müssen weich federnd,<br />
dauerelastisch, alterungsbeständig und leicht auswechselbar sein.<br />
Um einen möglichst gleichmäßigen und hohen Schließdruck im<br />
gesamten Falzbereich sicherzustellen, muss eine genügende Anzahl von<br />
Verriegelungsstellen vorhanden sein (wegen der Anforderungen an Fenster<br />
siehe auch DIN 18055).<br />
c)<br />
Die Schalldämmung der beschriebenen Verglasungen ist nicht identisch<br />
mit den alternativ angegebenen Schalldämmungen.<br />
d)<br />
In der Statistik sind keine neuen Konstruktionen enthalten, daher liegen<br />
für C und C tr<br />
keine Korrekturwerte vor.<br />
e)<br />
Bei Holzfenstern genügt eine umlaufende Dichtung.<br />
f)<br />
Nachweis durch Prüfung<br />
Anmerkung: Bei der Auswahl von Fenstern zum Schutz gegen Verkehrslärm mit starken tieffrequenten Anteilen (z.B. innerstädtischer Verkehrslärm) wird empfohlen,<br />
statt R w,R<br />
als Auswahlkriterium R w,R<br />
+ C tr<br />
zu wählen.<br />
25
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 26 b): R w,R<br />
-Werte und Konstruktionsmerkmale für Einfachfenster mit Einfachglas, Verbund- und Kastenfenster<br />
Spalte 1 2 3 4 5<br />
Zeile R w,R<br />
Konstruktionsmerkmale Einfachfenster mit Verbundfenster a) Kastenfenster a)b)<br />
[dB] Einfachglas a)<br />
2 30 d Ges<br />
[mm] 8 6 –<br />
SZR [mm] – 30 –<br />
oder R w,P,GLAS<br />
[dB] 32 – –<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
1<br />
–<br />
3 32 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
8 bzw. –<br />
Glasaufbau [mm] 4 + 4/12/4 –<br />
SZR [mm] 30 –<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
1<br />
4 35 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
8 bzw. –<br />
Glasaufbau [mm] 6 + 4/12/4 –<br />
SZR [mm] 40 –<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
1<br />
5 37 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
10 bzw. 8 bzw.<br />
Glasaufbau [mm] 6 + 6/12/4 4 + 4/12/4<br />
SZR [mm] 40 100<br />
Falzdichtungen<br />
1<br />
1<br />
6 40 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
14 bzw. 8 bzw.<br />
Glasaufbau [mm] 8 + 6/12/4 6 + 4/12/4<br />
SZR [mm] 50 100<br />
Falzdichtungen AD+ID d) AD+ID<br />
7 42 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
16 bzw. 10 bzw.<br />
Glasaufbau [mm] 8 + 8/12/4 8 + 4/12/4<br />
SZR [mm] 50 100<br />
Falzdichtungen AD+ID d) AD+ID<br />
8 45 d Ges<br />
[mm]<br />
c)<br />
18 bzw. 12 bzw.<br />
Glasaufbau [mm] 8 + 8/12/4 8 + 6/12/4<br />
SZR [mm] 60 100<br />
Falzdichtungen AD+ID d) AD+ID<br />
9 46<br />
c) c) c)<br />
d Ges<br />
Gesamtglasdicke, bei Verbund- und Kastenfenstern alternativ zum Glasaufbau für Konstruktionen mit Einfachgläsern<br />
Glasaufbau Zusammensetzung der Einzelscheiben<br />
SZR Scheibenzwischenraum<br />
R w,P,GLAS<br />
Prüfwert der Scheibe im Normformat (1,23 m x 1,48 m) im Labor<br />
Falzdichtung AD Dichtung im äußeren Flügel, umlaufend<br />
ID Dichtung im inneren Flügel, umlaufend<br />
1<br />
Mindestens eine umlaufende elastische Dichtung, in der Regel als Mitteldichtung<br />
a)<br />
Sämtliche Flügel müssen bei Holzfenstern mindestens Doppelfalze, bei<br />
Metall- und Kunststofffenstern mindestens zwei wirksame Anschläge<br />
haben. Erforderliche Falzdichtungen müssen umlaufend, ohne<br />
Unterbrechung angebracht sein; sie müssen weich federnd,<br />
dauerelastisch, alterungsbeständig und leicht auswechselbar sein.<br />
Um einen möglichst gleichmäßigen und hohen Schließdruck im gesamten<br />
Falzbereich sicherzustellen, muss eine genügende Anzahl von<br />
Verriegelungsstellen vorhanden sein (wegen der Anforderungen an<br />
Fenster siehe auch DIN 18055).<br />
b)<br />
Eine Schall absorbierende Leibung ist sinnvoll, da sie die durch Alterung<br />
der Falzdichtung entstehenden Fugenundichtigkeiten teilweise ausgleichen kann.<br />
c)<br />
Nachweis durch Prüfung<br />
d)<br />
Werte gelten nur, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen zur Belüftung des Scheibenzwischenraumes<br />
getroffen sind oder wenn eine ausreichende Luftumlenkung im<br />
äußeren Dichtungssystem vorgenommen wurde (Labyrinthdichtung).<br />
Weitere Details siehe Beiblatt 1 zu DIN 4109/A1:2002, Tabellen 40 und 41<br />
Für Glasbaustein-Wände nach DIN 4242 mit Wanddicken d 80 mm aus Glasbausteinen nach DIN 18175 gilt als Rechenwert R w,R<br />
= 36 dB.<br />
26
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Decken und Dächer<br />
Bei der Ermittlung der Schalldämmung von<br />
Flachdächern kann das Gewicht der Kiesschüttung<br />
bei der Bestimmung der flächenbezogenen<br />
Masse berücksichtigt werden.<br />
Das Beiblatt 1 zu DIN 4109 enthält Ausführungsbeispiele<br />
für belüftete und nicht<br />
belüftete Flachdächer und geneigte Dächer<br />
in Holzbauart, für deren Schalldämm-<br />
Maß je nach Konstruktion Rechenwerte<br />
R w,R<br />
von 35 bis 50 dB angegeben sind. Tafel<br />
27 enthält Ausführungsbeispiele für geneigte<br />
Dächer (belüftet oder nicht belüftet)<br />
mit bewerteten Schalldämm-Maßen R’ w,R<br />
=<br />
35 dB bis R’ w,R<br />
= 45 dB (Rechenwerte).<br />
1.13 Schallabsorption<br />
Im Gegensatz zur Schalldämmung, unter<br />
der man die Behinderung der Schallausbreitung<br />
– z. B. in einen anderen Raum<br />
– versteht, erfolgt bei der Schallabsorption<br />
eine Minderung der Schallenergie in einem<br />
Raum an den Raumbegrenzungsflächen<br />
oder Gegenständen im Raum, in dem nur<br />
ein Teil der auftreffenden Schallenergie<br />
reflektiert wird. Die restliche Energie wird<br />
beim Eindringen der Schallwelle in ein<br />
poröses Material in Wärme umgewandelt<br />
(so genannte Dissipation). Die Energie<br />
kann teilweise auch in Nachbarräume oder<br />
durch Öffnungen ins Freie gelangen und<br />
damit dem Raum verlorengehen.<br />
Die Schallabsorption in einem Raum<br />
wird gekennzeichnet durch die äquivalente<br />
Schallabsorptionsfläche A, die man<br />
sich als 100 %ig absorbierend vorstellen<br />
kann. Alle auf diese Fläche A auffallende<br />
Energie wird dem Raum entzogen, so, als<br />
würde sie durch ein geöffnetes Fenster<br />
entweichen.<br />
Übliche Baustoffe, Bauteile oder Konstruktionen<br />
absorbieren immer nur teilweise,<br />
nie vollständig. Ihr Absorptionsverhalten<br />
wird durch den Schallabsorptionsgrad<br />
α gekennzeichnet; er ist das Verhältnis<br />
der nicht reflektierten zur auffallenden<br />
Schallenergie. Demnach ist der Schallabsorptionsgrad<br />
bei vollständiger Absorption<br />
α = 1 und bei vollständiger Reflexion<br />
α = 0.<br />
Der Schallabsorptionsgrad α ist frequenzabhängig<br />
und wird nach DIN EN 20354<br />
im Hallraum für Terzbereiche mit Mittenfrequenzen<br />
von 100 Hz bis 6400 Hz bestimmt<br />
und als Diagramm angegeben.<br />
In DIN EN ISO 11654 – Akustik, Schallabsorber<br />
zur Anwendung in Gebäuden,<br />
Bewertung der Schallabsorption – ist als<br />
frequenzunabhängige Einzahl-Angabe der<br />
Tafel 27: Ausführungsbeispiele für belüftete oder nicht belüftete, geneigte Dächer in Holzbauart (Rechenwerte),<br />
Maße in mm<br />
Zeile Dachausbildung Dachdeckung R’ w,R<br />
nach Ziffer [dB]<br />
8<br />
8<br />
7<br />
7<br />
6<br />
Sparren<br />
6<br />
Sparren<br />
1<br />
1<br />
1<br />
5<br />
8 5<br />
5<br />
2a<br />
2a<br />
≥ 600<br />
≥ 600<br />
8a<br />
2 8a<br />
7<br />
8 40<br />
7<br />
6<br />
Sparren<br />
6<br />
Sparren<br />
1<br />
1<br />
5<br />
5<br />
2<br />
3 2<br />
≥ 600<br />
8a 45<br />
3<br />
≥ 600<br />
3<br />
8a<br />
8a<br />
7<br />
7<br />
6<br />
Sparren<br />
6<br />
1<br />
Sparren<br />
4 1<br />
8a 45<br />
5<br />
5<br />
4<br />
4<br />
2<br />
≥ 600<br />
2<br />
≥ 600<br />
8<br />
8<br />
2b<br />
2b<br />
1a<br />
1a<br />
5 5<br />
8 7<br />
5<br />
2<br />
2<br />
oder<br />
Sparren<br />
oder<br />
2b<br />
Sparren<br />
2b<br />
600<br />
600<br />
1 Faserdämmstoff nach DIN 18165-1,<br />
längenbezogener Strömungswiderstand<br />
Ξ 5kN · s/m 4<br />
1a Hartschaumplatten nach DIN 18164-1,<br />
Anwendungstyp WD oder WS und WD<br />
2 Spanplatten oder Gipskartonplatten<br />
2a Spanplatten oder Gipskartonplatten ohne/mit<br />
Zwischenlattung<br />
2b Raumspundschalung mit Nut und Feder, 24 mm<br />
Zusätzliche Bekleidung aus Holz, Spanplatten<br />
oder Gipskartonplatten mit m’ 6 kg/m 2<br />
4 Zwischenlattung<br />
5 Dampfsperre, bei zweilagiger, raumseitiger<br />
Bekleidung kann die Dampfsperre auch<br />
zwischen den Bekleidungen angeordnet werden.<br />
≥ 60 ≥ 60<br />
≥ 12 ≥ 12 ≥ 60 ≥ 60<br />
≥ 12 ≥ 12 ≥ 60 ≥ 60<br />
≥ 12 ≥ 12 ≥ 60 ≥ 60<br />
≥ 160 ≥ 160<br />
≥ 160 ≥ 160<br />
24<br />
24<br />
40<br />
40<br />
120<br />
120<br />
160 160 24 24<br />
368<br />
368<br />
6 Hohlraum belüftet/nicht belüftet<br />
7 Unterspannbahn oder Ähnliches, z.B. harte<br />
Holzfaserplatten nach DIN 68754-1<br />
mit d 3 mm<br />
8 Dachdeckung auf Querlattung und erforderlichenfalls<br />
Konterlattung<br />
8a Wie 8, jedoch mit Anforderungen an die Dichtheit<br />
(z.B. Faserzementplatten auf Rauspund<br />
20 mm, Falzdachziegel nach DIN 456<br />
bzw. Betondachsteine nach DIN 1115, nicht<br />
verfalzte Dachziegel bzw. Dachsteine in<br />
Mörtelbettung)<br />
27
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Tafel 28: Ausführungsvarianten Schall absorbierender Vorsatzschalen<br />
Wand Konstruktionsbeschreibung mittlerer<br />
Schallabsorptionsgrad<br />
α<br />
1 24 cm KS 12 – 1,8 – 2 DF 0,04<br />
2 24 cm KS 12 – 1,8 – 2 DF<br />
1 cm Mörtelfuge<br />
11,5 cm KS L 12 – 1,4 – 2 DF Löcher sichtbar (nicht durchgestoßen) 0,24<br />
6,5 cm<br />
3 24 cm KS 12 – 1,8 – 2 DF<br />
6 cm Luftschicht<br />
11,5 cm KS L 12 – 1,4 – 2 DF Löcher sichtbar und durchgestoßen 0,39<br />
41,5 cm<br />
4 24 cm KS 12 – 1,8 – 2 DF<br />
4 cm Mineralwolleplatten<br />
11,5 cm KS L 12 – 1,4 – 2 DF Löcher sichtbar und durchgestoßen 0,52<br />
9,5 cm<br />
Dabei wird T in s, V in m 3 und A in m 2 angegeben.<br />
Aus der Gleichung ist ersichtlich,<br />
dass die Nachhallzeit T mit zunehmender<br />
Absorptionsfläche A abnimmt.<br />
Die Pegelminderung des Schallpegels in<br />
einem Raum durch Einbringen von zusätzlichen<br />
absorbierenden Stoffen oder<br />
Konstruktionen wird durch nachfolgende<br />
Gleichung beschrieben:<br />
A 2<br />
T<br />
L ≈ 10 lg dB ≈ 10 lg 1<br />
dB<br />
A 1<br />
T 2<br />
Dabei gilt der Index 1 für den Raum im<br />
ursprünglichen Zustand, der Index 2 für<br />
den Raum mit zusätzlichem Absorptionsmaterial.<br />
In der Praxis werden Schall absorbierende<br />
Einbauten überall dort verwendet, wo<br />
störende Schallreflexionen an schallharten<br />
Begrenzungsflächen oder -elementen<br />
vollständig oder teilweise vermieden werden<br />
sollen:<br />
Zur Minderung des Schallpegels in lärmerfüllten<br />
Räumen (Werkhallen) und<br />
1,4<br />
Wände 1 bis 4<br />
zur Regulierung der Nachhallzeit in Konzertsälen,<br />
Kirchen und Studioräumen<br />
Schallabsorptionsgrad<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
4<br />
bewertete Schallabsorptionsgrad α w<br />
definiert,<br />
der – wie auch bei Luft- und Trittschalldämmung<br />
– durch Vergleich der α p<br />
-<br />
Werte mit der in dieser Norm festgelegten<br />
Bezugskurve ermittelt wird. Die praktischen<br />
Absorptionsgrade α p<br />
sind die nach<br />
dieser Norm auf Oktavwerte umgerechneten<br />
Schallabsorptionsgrade, basierend<br />
auf Messungen nach DIN EN 20354 in<br />
Terzbändern. Die praktischen Absorptionsgrade<br />
α p<br />
und der bewertete Schallabsorptionsgrad<br />
α w<br />
sind derzeit in Deutschland<br />
nicht gebräuchlich.<br />
4<br />
3<br />
Prüfschall:<br />
Rauschen in Terzbandbreite<br />
2<br />
3<br />
2<br />
1 1<br />
Empfangsfilter: Terzfilter<br />
100 250 500 1000 2000 4000 Hz<br />
Frequenz F<br />
Durch Einbringung Schall absorbierender<br />
Stoffe oder Konstruktionen in einen Raum<br />
kann die äquivalente Schallabsorptionsfläche<br />
A des Raumes und damit seine<br />
Nachhallzeit sowie der Schallpegel im<br />
Raum beeinflusst werden.<br />
Der Zusammenhang zwischen Nachhallzeit<br />
T, äquivalenter Schallabsorptionsfläche<br />
A und Raumvolumen V wird durch die<br />
Sabin‘sche Gleichung beschrieben:<br />
T = 0,16 · V/A<br />
werden Schall absorbierende Wand- und<br />
Deckenverkleidungen oder separate<br />
Schallabsorber, möglichst über die Oberflächen<br />
des Raumes verteilt, eingebaut.<br />
Einige Beispiele für frequenzabhängige<br />
Schallabsorptionsgrade, die mit <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
möglich sind, zeigt Tafel 28.<br />
Übliches Mauerwerk aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
hat aufgrund der feinporigen Oberfläche<br />
der Steine Schallabsorptionsgrade von<br />
α = 0,01 bis 0,06. Zusammen mit einer<br />
vorgemauerten Schale aus KS-Lochsteinen<br />
mit durchgehender Querlochung und<br />
6 cm Luftspalt ohne und mit Mineralwolleinlage<br />
lassen sich hohe Schallabsorptionsgrade<br />
mit recht verschiedenartigen<br />
Frequenzverläufen verwirklichen (die dargestellten<br />
Kurven zeigen Ergebnisse von<br />
Schallabsorptionsgradmessungen an der<br />
Technischen Universität Braunschweig).<br />
28
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
2. NEUE WEGE FÜR DEN BAULICHEN<br />
SCHALLSCHUTZ<br />
2.1 Einführung<br />
„Eines Tages werden wir den Lärm bekämpfen<br />
müssen wie die Pest“. Was derart<br />
vor etwa hundert Jahren von Robert<br />
Koch (1843 – 1910) prophezeit wurde, ist<br />
heute bittere Realität geworden. Über<br />
60 % der Bevölkerung fühlen sich durch<br />
Lärm gestört. Wissenschaftlich ist belegt,<br />
dass Lärm nicht nur belästigt, sondern<br />
auch gesundheitlich belastet und zu chronischen<br />
Erkrankungen führen kann. Wo findet<br />
der lärmgeplagte Mensch heutzutage<br />
die ersehnte Ruhe? Zumindest für die eigenen<br />
vier Wände wird erwartet, dass hier<br />
noch die erwünschte Ruhe herrscht.<br />
Doch ist die Welt nicht einfacher geworden:<br />
Die Erwartungen an den Schallschutz<br />
steigen. Der Kostendruck nimmt zu. Diskussionen<br />
über den rechtlich geschuldeten<br />
Schallschutz führen zu weiterer Verunsicherung.<br />
Das Normungsumfeld für den<br />
baulichen Schallschutz hat sich aufgrund<br />
der europäischen Harmonisierung der<br />
Baubestimmungen komplett geändert und<br />
der Planungsprozess muss sich auf neue<br />
Nachweisverfahren für den Schallschutz<br />
einstellen. Anforderungen an den Wärmeschutz<br />
steigen und tangieren die Belange<br />
des Schallschutzes. Wie können Planer<br />
und Bauherren damit umgehen? Welche<br />
Lösungen sind erforderlich und realisierbar?<br />
Schallschutz kann nicht unabhängig von<br />
all diesen Fragestellungen behandelt werden.<br />
Doch beinhalten Herausforderungen<br />
immer auch Chancen. Der vorliegende Beitrag<br />
zeigt, dass es Wege aus der „Lärmfalle“<br />
gibt. Hintergründe und schalltechnische<br />
Problembereiche werden beleuchtet<br />
und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Die<br />
Palette der verfügbaren Mittel reicht vom<br />
schalltechnischen Gesamtkonzept bis zu<br />
Lösungen im Detail. Schallschutz ist baubar<br />
– allerdings nur, wenn er von Anfang an<br />
in die Gesamtplanung integriert ist.<br />
2.2 Schalltechnische Grundlagen in<br />
Kürze<br />
Die Schalldämmung beschreibt, wie stark<br />
Schall, der auf ein Bauteil auftrifft, von diesem<br />
auf der lärmabgewandten Seite abgestrahlt<br />
werden kann. Die kennzeichnende<br />
Größe dafür ist das Schalldämm-Maß<br />
R, das messtechnisch wie folgt bestimmt<br />
wird:<br />
R = L 1<br />
– L 2<br />
+ 10 lg<br />
S<br />
A<br />
[dB]<br />
1<br />
Senderaum<br />
L 1<br />
S: Fläche des<br />
trennenden Bauteils<br />
Empfangsraum<br />
1 L 2<br />
nur direkte Schallübertragung über das<br />
trennende Bauteil<br />
Bild 13: Messung des Schalldämm-Maßes im Labor<br />
L 1<br />
ist dabei der Schallpegel im lauten<br />
Raum (Senderaum), L 2<br />
der Schallpegel im<br />
leisen Raum (Empfangsraum), S ist die<br />
Fläche des trennenden Bauteils und A die<br />
so genannte äquivalente Absorptionsfläche,<br />
mit der die im Empfangsraum vorhandene<br />
Absorption beschrieben wird. Der<br />
Messaufbau im Labor muss in Überein<br />
stimmung mit der neuen Messnorm DIN<br />
EN 20140-3 [12] so gewählt werden,<br />
dass die Schallübertragung nur über das<br />
trennende Bauteil erfolgen kann (Bild 13).<br />
Im Gegensatz zum früher verwendeten<br />
Prüfstand mit bauähnlicher Flankenübertragung<br />
nach DIN 52210-2 [11] wird<br />
diese Art von Prüfstand als nebenwegfrei<br />
bezeichnet. Damit ist sichergestellt, dass<br />
ausschließlich die schalltechnische Leistungsfähigkeit<br />
des Bauteils charakterisiert<br />
wird, ohne dass zusätzliche Übertragungswege<br />
das Ergebnis beeinflussen.<br />
Da die Messung frequenzabhängig durchgeführt<br />
wird, wird als so genannter Einzahlwert<br />
das bewertete Schalldämm-Maß<br />
R w<br />
[dB] nach DIN EN ISO 717-1 [10]<br />
bestimmt.<br />
Beim Schallschutz innerhalb des Gebäudes<br />
muss beachtet werden, dass die<br />
Schallübertragung zwischen zwei Räumen<br />
(Bild 14) nicht mehr nur über das trennende<br />
Bauteil selbst (Direktübertragung),<br />
sondern auch über die flankierenden Bauteile<br />
stattfindet (flankierende Übertragung,<br />
auch Schalllängsleitung genannt).<br />
1<br />
Senderaum<br />
2<br />
Im Gegensatz zur im Labor durchgeführten<br />
Prüfung wird hier das so genannte Bau-<br />
Schalldämm-Maß R’ bzw. das bewertete<br />
Bau-Schalldämm-Maß R’ w<br />
ermittelt. Es<br />
berücksichtigt alle an der Schallübertragung<br />
beteiligten Wege und charakterisiert<br />
damit den im Gebäude erreichten Schallschutz.<br />
Empfangsraum<br />
1 2<br />
direkte Schallübertragung über das<br />
trennende Bauteil<br />
Schall-Längsleitung über die flankierenden<br />
Bauteile<br />
Bild 14: Schallschutz im Gebäude – direkte und<br />
flankierende Schallübertragung<br />
Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen,<br />
die bei der Planung zu berücksichtigen<br />
sind:<br />
Schall wird nicht nur über das trennende<br />
Bauteil übertragen.<br />
Die Gesamt-Schalldämmung setzt sich<br />
aus den Anteilen aller Übertragungswege<br />
zusammen.<br />
Die flankierende Übertragung begrenzt<br />
die erreichbare Schalldämmung.<br />
Die Anforderungen der DIN 4109 richten<br />
sich nicht an das trennende Bauteil<br />
allein, sondern an die Gesamtübertragung<br />
aller beteiligten Bauteile.<br />
Nicht ohne Grund weist deshalb die DIN<br />
4109 [1] in Abschnitt 3.1 ausdrücklich auf<br />
diesen Umstand hin:<br />
„Die für die Schalldämmung der trennenden<br />
Bauteile angegebenen Werte gelten<br />
nicht für diese Bauteile allein, sondern für<br />
die resultierende Dämmung unter Berücksichtigung<br />
der an der Schallübertragung<br />
beteiligten Bauteile und Nebenwege im<br />
eingebauten Zustand; dies ist bei der Planung<br />
zu berücksichtigen.“<br />
2.3 Schallschutz: Wunsch und Realität<br />
Eigentlich liegt es auf der Hand: die zahlenmäßige<br />
Festlegung des zu planenden<br />
Schallschutzes kann nicht „frei schwebend“<br />
erfolgen. Es sind vielmehr weitere<br />
Kriterien im Zusammenhang zu betrachten<br />
(Bild 15).<br />
In erster Linie wird an die Anforderungen<br />
gedacht, die durch die geltende DIN<br />
4109:1989-11 gestellt werden. Darüber<br />
hinaus ergeben sich aber weitere Gesichtspunkte,<br />
die bei einer sinnvollen und<br />
2<br />
2<br />
29
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Was wird erwartet? Was wird geschuldet? Was wird erreicht? Welche Kosten?<br />
Nutzer Rechtsprechung Baupraxis Wirtschaftlichkeit<br />
Empfehlungen<br />
Bild 15: Kriterien bei der Bemessung des geplanten Schallschutzes<br />
allseits zufriedenstellenden Festlegung<br />
ebenfalls der Erörterung bedürfen. Auf die<br />
Erwartungen der Bewohner, die Anforderungen<br />
in den Regelwerken, einige rechtliche<br />
Aspekte, die Schallschutzkosten und den<br />
erreichbaren Schallschutz soll in den nachfolgenden<br />
Abschnitten eingegangen werden.<br />
2.3.1 Was erwarten die Bewohner?<br />
Lärm belästigt und belastet. Je nach Art, Intensität<br />
und Einwirkungsdauer des Lärms<br />
ergeben sich unterschiedliche Lärmwirkungen,<br />
die von der zeitweiligen Belästigung<br />
bis hin zur dauerhaften gesundheitlichen<br />
Beeinträchtigung führen können.<br />
In einer zunehmend von Lärm erfüllten<br />
Umwelt steigt das Bedürfnis, zumindest in<br />
den „eigenen vier Wänden“ noch seine<br />
Ruhe finden zu können. Werden Bauherren<br />
danach befragt, welche Anforderungen<br />
eine Wohnung erfüllen soll, dann wird regelmäßig<br />
ein guter Schallschutz ganz an<br />
vorderer Stelle genannt (Tafel 29).<br />
Dieses elementare Anliegen findet regelmäßig<br />
seinen Niederschlag in Untersuchungsergebnissen,<br />
wenn Bewohner zum<br />
erwünschten Schallschutz ihrer Wohnungen<br />
befragt werden. Als Ergebnis mehrerer<br />
Felduntersuchungen unter Bewohnern<br />
verschiedener europäischer Länder ergab<br />
sich, dass ein deutlich höherer Schallschutz<br />
gewünscht wird, als er in den Mindestanforderungen<br />
festgelegt ist, um als<br />
„zufriedenstellend“ oder „gut“ bezeichnet<br />
zu werden [15] und [16]. Der Wunsch<br />
nach Ruhe im eigenen Wohnbereich<br />
hat für die Bewohner offensichtlich einen<br />
ausgesprochen hohen Stellenwert. Dies<br />
scheint Planern und Ausführenden nicht<br />
immer im notwendigen Maße bewusst zu<br />
sein. Eine vernünftige Planung des Schallschutzes<br />
sollte dem Rechnung tragen<br />
[17].<br />
2.3.2 Welcher Schallschutz wird gefordert?<br />
Hinsichtlich der im baulichen Schallschutz<br />
gestellten Anforderungen entstehen immer<br />
wieder Unsicherheiten, wenn es um die<br />
Abgrenzung des „normalen“ und des erhöhten<br />
Schallschutzes geht. Nachfolgend<br />
werden die vorhandenen Regelwerke inhaltlich<br />
und von der Höhe der Schallschutzanforderungen<br />
einander gegenübergestellt.<br />
Regelwerke: Mindestschallschutz und<br />
erhöhter Schallschutz<br />
Das Konzept der deutschen Schallschutznormen<br />
findet sich unter dem Dach der<br />
DIN 4109 wieder. Zusätzlich kann als weiteres<br />
Regelwerk die VDI-Richtlinie 4100 [8]<br />
genannt werden.<br />
Bemessungswerte für den baulichen<br />
Schallschutz werden, mit unterschiedlicher<br />
Rechtsverbindlichkeit und Zielsetzung, in<br />
den folgenden Regelwerken aufgeführt:<br />
DIN 4109:1989-11 Schallschutz im<br />
Hochbau; Anforderungen und Nachweise<br />
[1], siehe auch [18].<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4109:1989-11<br />
Schallschutz im Hochbau – Hinweise für<br />
Planung und Ausführung; Vorschläge für<br />
einen erhöhten Schallschutz; Empfehlungen<br />
für den Schallschutz im eigenen<br />
Wohn- und Arbeitsbereich [6].<br />
VDI-Richtlinie 4100:1994-09 Schallschutz<br />
von Wohnungen; Kriterien für<br />
Planung und Beurteilung [8].<br />
Entwurf zu DIN 4109-10:2000-06<br />
Schallschutz im Hochbau: Vorschläge<br />
für einen erhöhten Schallschutz von<br />
Wohnungen [9].<br />
Stimmungslage<br />
Schlaf<br />
Lernfähigkeit<br />
Verdauung<br />
Konzentrationsfähigkeit<br />
Nervosität<br />
Blutdruck<br />
Herztätigkeit<br />
Aggressivität<br />
Bild 16: Auswirkungen und Störungen bei zuviel Lärm<br />
Tafel 29: Umfrageergebnis bei Bauherren: „Was<br />
kommt für Sie nicht als Wohnungsbau-Sparmaßnahme<br />
in Frage?“<br />
weniger Brandschutz 91 %<br />
weniger Schallschutz 87 %<br />
Installationsleitungen auf Putz 83 %<br />
Wegfall der Kellerräume 79 %<br />
kleinere Wohnfläche 69 %<br />
Verzicht auf Terrasse, Balkon 65 %<br />
Verzicht auf Garten 63 %<br />
kleineres Grundstück 47 %<br />
(Quelle: InformationsZentrum Beton, Köln 1994)<br />
Angesichts der Harmonisierung von Normen<br />
auf allen Ebenen des europäischen<br />
Marktes, auch im Baubereich, wird immer<br />
wieder vermutet, dass in absehbarer Zeit<br />
die deutschen Schallschutzanforderungen<br />
durch europäische Anforderungen abgelöst<br />
werden und dass möglicherweise „das<br />
hohe deutsche Schallschutzniveau durch<br />
europäische Vorgaben aufgeweicht wird“.<br />
Die Harmonisierung der Schallschutznor-<br />
30
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
men betrifft jedoch lediglich Messverfahren,<br />
Beurteilungsmethoden und Berechnungsverfahren<br />
(siehe 2.4). Die Festsetzung<br />
von Anforderungswerten verbleibt<br />
in alleiniger nationaler Verantwortung, so<br />
dass es aus europäischer Sicht keiner Änderung<br />
der derzeitigen Anforderungswerte<br />
bedarf.<br />
Die Diskussion von Anforderungswerten<br />
kann demnach auf rein deutscher Ebene<br />
geführt werden. Durch die baurechtliche<br />
Einführung der DIN 4109 sind die dort<br />
enthaltenen Schallschutzanforderungen<br />
öffentlich-rechtlich geschuldete Eigenschaften.<br />
Beim Schallschutz innerhalb<br />
eines Gebäudes geht es ausdrücklich nur<br />
um den Schutz gegen Schallübertragung<br />
aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich.<br />
Der eigene Wohn- und Arbeitsbereich<br />
ist nicht Gegenstand baurechtlicher Anforderungen.<br />
Aufenthaltsräume sind z.B.<br />
Wohnzimmer, Schlafzimmer, Arbeitsräume,<br />
nicht aber Küchen, Bäder, Toiletten, Flure<br />
oder Haustechnikräume.<br />
Die in DIN 4109 genannten Anforderungswerte<br />
sind als Mindestanforderungen<br />
zu verstehen, die nicht unterschritten<br />
werden dürfen.<br />
Beiblatt 2 zu DIN 4109 enthält über den<br />
Geltungsbereich der DIN 4109 hinausgehend<br />
Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz<br />
und Empfehlungen für den Schallschutz<br />
im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich.<br />
Angesichts des rein zivilrechtlichen<br />
Charakters der in Beiblatt 2 vorgeschlagenen<br />
Werte heißt es dort: „Ein erhöhter<br />
Schallschutz einzelner oder aller Bauteile<br />
nach diesen Vorschlägen muss ausdrücklich<br />
zwischen dem Bauherrn und dem<br />
Entwurfsverfasser vereinbart werden...“.<br />
Eine gleich lautende Formulierung findet<br />
sich auch für den eigenen Wohn- und Arbeitsbereich.<br />
Diese Formulierung kann<br />
rechtlich allerdings nicht so interpretiert<br />
werden, dass ein bestimmter Schallschutz<br />
im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich nur<br />
dann geschuldet wird, wenn darüber ausdrückliche<br />
Vereinbarungen bestehen.<br />
Tafel 30: VDI 4100: Einteilung in 3 Schallschutzstufen<br />
(SSt)<br />
Qualitätsbegriff für<br />
bauliche Bewertung<br />
Schallschutzstufe<br />
nach VDI 4100<br />
einfacher Standard SSt I (wie DIN 4109)<br />
üblicher Standard<br />
gehobener Standard<br />
luxuriöser Standard<br />
SSt II<br />
SSt III<br />
nicht festgelegt<br />
Tafel 31: Festlegungen zum baulichen Schallschutz, Geltungsbereich der Regelwerke<br />
Mindestanforderungen<br />
erhöhter Schallschutz<br />
DIN 4109<br />
Ziel der VDI-Richtlinie 4100 ist die schalltechnische<br />
Klassifizierung von Wohnungen.<br />
Sie ist im Rahmen zivilrechtlicher Vereinbarungen<br />
anwendbar. Als Adressaten<br />
nennt diese Richtlinie: Planer, akustische<br />
Berater, Bauherren, Vermieter, Mieter, Käufer<br />
und Verkäufer von Wohnungen. Unterschieden<br />
werden drei Schallschutzstufen<br />
(SSt I, II und III).<br />
SSt I stimmt mit den Mindestanforderungen<br />
der DIN 4109 überein. Die SSt II<br />
nennt Werte, „bei deren Einhaltung die<br />
Bewohner [...] im Allgemeinen Ruhe finden<br />
[...] Bei Einhaltung der Kennwerte der<br />
SSt III können die Bewohner ein hohes<br />
Maß an Ruhe finden.“ Die Schallschutzstufen<br />
der VDI 4100 schließen auch den<br />
eigenen Wohn- und Arbeitsbereich ein.<br />
Grundlage der festgelegten Schallschutzwerte<br />
sind objektivierbare Kriterien wie z.B.<br />
das Durchhören von Sprache. Subjektive<br />
Vorstellungen können anhand einfacher<br />
Entscheidungskriterien präzisiert und in ein<br />
entsprechendes Anforderungsniveau umgesetzt<br />
werden.<br />
Mit Hinblick auf zukünftige Entwicklungen<br />
ist darauf hinzuweisen, dass der zzt.<br />
in zwei Regelwerken behandelte erhöhte<br />
Schallschutz (Beiblatt 2 zu DIN 4109 und<br />
VDI 4100) demnächst in einem gemeinsamen<br />
Regelwerk (DIN 4109-10) vereinheitlicht<br />
werden soll. Dieses Papier liegt<br />
momentan als Gelbdruck vor. Im Wesentlichen<br />
sollen die Werte der VDI-Richtlinie<br />
übernommen werden.<br />
Die Geltungsbereiche der genannten Regelwerke<br />
werden zusammenfassend in<br />
Tafel 31 dargestellt.<br />
–<br />
–<br />
· Beiblatt 2 zu<br />
DIN 4109<br />
· VDI 4100<br />
2.3.3 Zahlenmäßige Festlegungen des<br />
Schallschutzes<br />
Die zahlenmäßigen Festlegungen der DIN<br />
4109 und der VDI 4100 betreffen die Luftund<br />
Trittschalldämmung, die Geräusche<br />
haustechnischer Anlagen und Betriebe<br />
und die Außengeräusche. Je nach Nutzungszweck<br />
werden unterschiedliche Festlegun-<br />
fremder Wohn- und<br />
Arbeitsbereich<br />
öffentlichrechtlich<br />
zivilrechtlich<br />
eigener Wohn- und<br />
Arbeitsbereich<br />
öffentlichrechtlich<br />
zivilrechtlich<br />
–<br />
· Beiblatt 2 zu<br />
DIN 4109<br />
· VDI 4100<br />
gen getroffen. Für Wohngebäude vergleicht<br />
die nachfolgende tabellarische Zusammenstellung<br />
(Tafeln 32 und 33) für die Luft- und<br />
Trittschalldämmung die Werte des Mindestschallschutzes<br />
nach DIN 4109 mit dem<br />
erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 zu<br />
DIN 4109 und nach VDI 4100.<br />
Für den Schutz gegen Außenlärm werden<br />
in DIN 4109 für Aufenthaltsräume in<br />
Wohngebäuden die in Tafel 34 genannten<br />
Anforderungswerte festgelegt.<br />
Einen erhöhten Schallschutz gegen Außenlärm<br />
kennt das Beiblatt 2 zur DIN 4109<br />
nicht.<br />
Tafel 32: Werte für die Luft- und Trittschalldämmung<br />
nach DIN 4109 und VDI 4100 für Mehrfamilienhäuser<br />
DIN 4109 und<br />
VDI 4100 SSt I<br />
DIN 4109/<br />
Beiblatt 2<br />
VDI 4100<br />
SSt II<br />
VDI 4100<br />
SSt III<br />
Luftschall<br />
erf. R’ w<br />
[dB]<br />
Wände Decken<br />
Trittschall<br />
erf. L’ n,w<br />
/<br />
TSM<br />
[dB]<br />
53 54 53/10<br />
55 55 46/17<br />
56 57 46/17<br />
59 60 39/24<br />
Tafel 33: Werte für die Luft- und Trittschalldämmung<br />
nach DIN 4109 und VDI 4100 für Einfamilien-Reihenund<br />
Doppelhäuser<br />
DIN 4109 und<br />
VDI 4100 SSt I<br />
DIN 4109/<br />
Beiblatt 2<br />
VDI 4100<br />
SSt II<br />
VDI 4100<br />
SSt III<br />
Luftschall<br />
erf. R’ w<br />
[dB]<br />
Wände Decken<br />
Trittschall<br />
erf. L’ n,w<br />
/<br />
TSM<br />
[dB]<br />
57 – 48/15<br />
67 – 38/25<br />
63 – 41/22<br />
68 – 34/29<br />
31
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Die VDI 4100 behält für ihre SSt II die<br />
Werte der DIN 4109 bei und erhöht sie um<br />
jeweils 5 dB bei SSt III. Im Gegensatz zur<br />
Luftschalldämmung geht die VDI-Richtlinie<br />
beim Außenlärm offensichtlich davon aus,<br />
dass durch die DIN 4109 der Schallschutz<br />
auf einem vernünftigen Niveau festgelegt<br />
wurde.<br />
2.3.4 Was wird geschuldet?<br />
Zahlreiche juristische Auseinandersetzungen<br />
um tatsächliche oder scheinbare<br />
schalltechnische Mängel und den geschuldeten<br />
Schallschutz belegen, dass der bauliche<br />
Schallschutz stark von rechtlichen<br />
Aspekten geprägt ist. Ca. 20 % aller Baustreitigkeiten<br />
vor Gericht werden im Bereich<br />
des Schallschutzes ausgetragen.<br />
Immer wieder stellt sich dabei die für die<br />
Betroffenen entscheidende Frage, ob es<br />
sich tatsächlich um Baumängel oder etwa<br />
um eine erhoffte „Finanzierung durch<br />
Schallschutz“ handelt. Gerichtsurteile, juristische<br />
Kommentare und Sachverständigenaussagen<br />
zeigen, wie nicht anders<br />
zu erwarten, dass eine einheitliche Darstellung<br />
der Rechtslage nicht erwartet<br />
werden kann. Die nachfolgenden Ausführungen<br />
sollen deshalb weniger als eine juristisch<br />
abgerundete Darstellung betrachtet<br />
werden, sondern als eine Darstellung<br />
aus der Sicht eines Bauakustikers.<br />
Aus baurechtlicher Sicht ist die Situation<br />
eindeutig: geschuldet werden die (Mindest-)Anforderungen<br />
der DIN 4109. Also:<br />
kein erhöhter Schallschutz und kein Schallschutz<br />
im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich.<br />
Privatrechtlich wird hingegen die Ordnungsgemäßheit<br />
der Leistung geschuldet.<br />
Hierzu sagt die VOB/B:<br />
§ 4 Nr. 2 (1): „Der Auftragnehmer hat<br />
die Leistung unter eigener Verantwortung<br />
nach dem Vertrag auszuführen.<br />
Dabei hat er die anerkannten Regeln<br />
der Technik und die gesetzlichen<br />
und behördlichen Bestimmungen zu<br />
beachten.“<br />
§ 13 Nr. 1: „Der Auftragnehmer übernimmt<br />
die Gewähr, dass seine Leistung<br />
zur Zeit der Abnahme die vertraglich<br />
zugesicherten Eigenschaften hat, den<br />
anerkannten Regeln der Technik entspricht<br />
und nicht mit Fehlern behaftet<br />
ist, die den Wert oder die Tauglichkeit<br />
zu dem gewöhnlichen oder dem nach<br />
dem Vertrag vorausgesetzten Gebrauch<br />
aufheben oder mindern.“<br />
Tafel 34: Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen bei Wohngebäuden nach DIN 4109,<br />
Tafel 8<br />
Lärmpegelbereich<br />
maßgeblicher<br />
Außenlärmpegel<br />
[dB] (A)<br />
erf. R’ w,res<br />
des<br />
Außenbauteils<br />
[dB]<br />
In erster Linie wird sich die Ordnungsgemäßheit<br />
der Leistung an den vertraglichen<br />
Regelungen orientieren. Erfahrungsgemäß<br />
fehlen diese im Bereich des baulichen<br />
Schallschutzes oft oder sind unbestimmt.<br />
Es gilt dann: Planung und Ausführung<br />
nach den anerkannten Regeln der<br />
Technik (a.R.d.T.). Diese können schriftlich<br />
fixiert sein, müssen es aber nicht. Auch<br />
müssen sie nicht zwangsläufig mit geltenden<br />
DIN-Normen oder anderweitigen Regelwerken<br />
übereinstimmen. Im Zweifelsfall<br />
hat, mit Hilfe von Sachverständigen, das<br />
Gericht den geschuldeten Schallschutz<br />
nach den a.R.d.T. festzusetzen. Die Einhaltung<br />
der (Mindest-) Anforderungen nach<br />
DIN 4109 schließt nicht grundsätzlich ein,<br />
dass in jedem Fall auch den Ansprüchen<br />
der a.R.d.T. Rechnung getragen wurde. Die<br />
DIN 4109 definiert ihren eigenen Anwendungsbereich<br />
in Abschnitt 1 (Anwendungsbereich<br />
und Zweck) wie folgt (Auszug):<br />
„In dieser Norm sind Anforderungen an<br />
den Schallschutz mit dem Ziel festgelegt,<br />
Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren<br />
Belästigungen durch Schallübertragung<br />
zu schützen. [...]<br />
Auf Grund der festgelegten Anforderungen<br />
kann nicht erwartet werden, dass Geräusche<br />
von außen oder aus benachbarten<br />
Räumen nicht mehr wahrgenommen werden.<br />
[...] Die Anforderungen setzen voraus,<br />
dass in benachbarten Räumen keine ungewöhnlich<br />
starken Geräusche verursacht<br />
werden.“<br />
Gewährleistungsfälle treten z.B. immer<br />
wieder auf, wenn für Wohnobjekte mit gehobenem<br />
Komfort („Komfortwohnungen“,<br />
„gehobene Ansprüche“, „qualitativ hochwertige<br />
Ausstattung“ etc.) lediglich der<br />
Mindest-Schallschutz nach DIN 4109 eingehalten<br />
wird.<br />
I II III IV V VI VII<br />
bis 55 56 – 60 61 – 65 66 – 70 71 – 75 76 – 80 > 80<br />
30 30 35 40 45 50<br />
abhängig<br />
von den<br />
örtlichen<br />
Gegebenheiten<br />
Gewährleistungsfälle sind aber auch dann<br />
möglich, wenn zwar der Schallschutz der<br />
Norm erreicht wurde, durch die Art der<br />
vorgesehenen Konstruktion aber bei mängelfreier<br />
Ausführung nach den a.R.d.T. ein<br />
höherer Schallschutz erreichbar gewesen<br />
wäre.<br />
Mit Bezug auf die a.R.d.T. ist auch klar,<br />
dass der von den baurechtlichen Vorgaben<br />
nicht tangierte eigene Wohn- und Arbeitsbereich<br />
schalltechnisch kein rechtsfreier<br />
Raum ist, in welchem nichts geschuldet<br />
wird. Auch hier muss nach den a.R.d.T.<br />
verfahren werden.<br />
2.3.5 Was kostet der Schallschutz?<br />
Immer wieder wird behauptet, dass der<br />
bauliche Schallschutz ein „Kostentreiber“<br />
sei. Tatsächlich ist Schallschutz teuer –<br />
wenn er falsch oder gar nicht geplant wurde,<br />
wenn er erst nachträglich realisiert wird<br />
oder gar erst durch „Reparaturmaßnahmen“<br />
zu Stande kommt. Das kann aber<br />
nicht der Maßstab für eine sachgerechte<br />
Beurteilung sein. Keine, geringe oder vertretbare<br />
Mehrkosten dagegen entstehen,<br />
wenn der Schallschutz bereits integraler<br />
Bestandteil der Planung ist! Erhöhter<br />
Schallschutz und kostengünstiges Bauen<br />
können miteinander verbunden werden.<br />
Bei erfahrenen Beratenden Ingenieuren<br />
wird dieser Ansatz schon längst in die Praxis<br />
umgesetzt. Eine allgemein gültige Aussage<br />
zur Kostenfrage ist an dieser Stelle<br />
allerdings nicht möglich, da sie von den<br />
gegeben Umständen (Ausgangssituation,<br />
gewählte Bauweise, angestrebtes Schallschutzniveau)<br />
abhängt. Verwiesen sei auf<br />
entsprechende Studien, die sich bei differenzierter<br />
Betrachtung dieser Frage angenommen<br />
haben, z.B. [19 und 20]. Im<br />
Wesentlichen kann jedoch davon ausgegangen<br />
werden, dass im Massivbau der<br />
erhöhte Schallschutz nach Beiblatt 2<br />
32
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
zu DIN 4109 ohne Mehrkosten und die<br />
Schallschutzstufe II der VDI 4100 mit geringen<br />
Mehrkosten gegenüber den Mindestanforderungen<br />
der DIN 4109 realisiert<br />
werden kann. In der ganzen Kostendiskussion<br />
hat sich allerdings noch nicht ausreichend<br />
herumgesprochen, dass zu einer<br />
guten Wohnung auch ein guter Schallschutz<br />
gehört. Hellhörige Wohnungen lassen<br />
sich schon jetzt schlecht vermieten<br />
oder verkaufen. Guter Schallschutz muss<br />
deshalb als eine wertsteigernde und zukunftssichere<br />
Investition betrachtet werden.<br />
Diese Ansicht hat sich aber noch nicht<br />
generell durchgesetzt. So wird zwar bei<br />
vielen Kostenbetrachtungen ein möglicher<br />
Wohnflächenverlust mit „spitzem Griffel“<br />
erfasst und in die Schallschutzkosten mit<br />
eingerechnet, auf der Habenseite fehlt<br />
aber oft die Wertsteigerung, die durch höheren<br />
Schallschutz entsteht. Bewusstseinsbildung<br />
tut hier not. Die Schallschutzqualität<br />
muss zu einem zentralen Wertgegenstand<br />
des Wohneigentums werden.<br />
80 % aller Mieter sind bereit, in einen<br />
besseren Schallschutz mehr zu investieren,<br />
wenn sie überprüfbare Qualitätsstandards<br />
vorfinden.<br />
2.3.6 Was wird erreicht?<br />
Grundsätzlich ist vor der Festlegung des<br />
vereinbarten Schallschutzes die Frage zu<br />
beantworten, welcher Schallschutz mit der<br />
gewählten Bauweise erreicht werden kann.<br />
Illusorische Werte, die zwar in der Papierform<br />
einen glänzenden Eindruck hinterlassen,<br />
hinterher aber nicht entsprechend<br />
umgesetzt werden können, hinterlassen<br />
oftmals nur einen Scherbenhaufen. Eine<br />
Orientierung am tatsächlich Machbaren<br />
ist erforderlich.<br />
Anhand von Güteprüfungen in Gebäuden<br />
wurde bereits in den 80er Jahren festgestellt,<br />
dass im Wohnungsbau im Mittel<br />
folgende Werte erreicht werden [18 und<br />
21]:<br />
für Wohnungstrenndecken:<br />
1966: R’ w<br />
≈ 55 dB<br />
1985: R’ w<br />
≈ 56 dB<br />
für Wohnungstrennwände:<br />
1966: R’ w<br />
≈ 53...54 dB<br />
1985: R’ w<br />
≈ 55 dB<br />
Auswertungen des Umweltbundesamtes<br />
[22] ergaben etwa zur selben Zeit, dass<br />
folgende Werte von 50 % der neu errichteten<br />
Gebäude erreicht werden:<br />
für Wohnungstrenndecken:<br />
R’ w<br />
≈ 58 dB<br />
für Wohnungstrennwände:<br />
R’ w<br />
≈ 56 dB<br />
Solche Werte sollten nicht missbräuchlich<br />
zur Festlegung von vermeintlichen Mindestanforderungen<br />
interpretiert werden.<br />
Sie liefern aber den Hintergrund für die<br />
Festlegungen eines erhöhten Schallschutzes.<br />
Gerade beim erhöhten Schallschutz<br />
ist jedoch die Grenze des wirtschaftlich<br />
Machbaren sorgfältig abzuwägen. Für konventionelle<br />
Massivbauweise (einschalige,<br />
massive Bauteile) ist die resultierende<br />
Luftschalldämmung zwischen Wohnungen<br />
auf ca. 57... 58 dB begrenzt. Grund ist die<br />
Schall-Längsleitung über flankierende Bauteile,<br />
die ohne zusätzliche Gegenmaßnahmen<br />
keine höheren Werte erlaubt. Noch<br />
höherer Schallschutz muss konstruktiv<br />
umgesetzt werden und ist ohne Fachplaner<br />
i.d.R. nicht zu bewältigen. Er führt zu anderen<br />
Bauweisen: mehrschalige Konstruktionen,<br />
getrennte Bauteile, Körperschall<br />
dämmende Bauteilverbindungen. Grundsätzlich<br />
gilt, dass bei höheren Anforderungen<br />
die baukonstruktive Planung durch<br />
eine schalltechnisch richtige Planung<br />
der Wohnungsgrundrisse ergänzt werden<br />
muss. Es wird geraten, Anforderungen, die<br />
über die Schallschutzstufe 2 hinausgehen,<br />
nur dann vertraglich zu vereinbaren, wenn<br />
im Planungsstadium die sichere konstruktive<br />
Umsetzung aufgezeigt werden kann.<br />
2.3.7 Einige Hinweise zur Festlegung<br />
des Schallschutzniveaus<br />
Mindestanforderungen oder erhöhter<br />
Schallschutz? Und wenn erhöhter Schallschutz<br />
– wie hoch sollte er sein? Wie das<br />
Schallschutzniveau im konkreten Fall festgelegt<br />
werden soll, kann nicht allgemein<br />
gültig ohne Berücksichtigung der aktuellen<br />
Randbedingungen definiert werden. Einige<br />
Hinweise seien jedoch gegeben:<br />
Die gesetzlich festgelegten Anforderungen<br />
sind Mindestanforderungen, die<br />
zufrieden stellende akustische Bedingungen<br />
nicht zwangsläufig sicher-stellen.<br />
Es dürfte allerdings schwer fallen,<br />
die a.R.d.T. so zu interpretieren, dass<br />
generell nicht nach den Mindestanforderungen<br />
der DIN 4109 gebaut<br />
werden kann. Insbesondere ist scharf<br />
zu differenzieren, ob es sich um den<br />
Schutz vor Luftschall, Trittschall oder<br />
haustechnischen Anlagen (hier insbesondere<br />
Wasserinstallationen) handelt.<br />
Dennoch sollte nach Möglichkeit<br />
(auch im Geschosswohnungsbau) der<br />
erhöhte Schallschutz nach Beiblatt<br />
2 zu DIN 4109 angestrebt werden,<br />
da dieser für den „Normalfall“ (keine<br />
gehobenen Ansprüche) dem<br />
heutigen Schutzbedürfnis der Bewohner<br />
eher Rechnung trägt und der<br />
heutzutage durchschnittlich erreichte<br />
Schallschutz in ausgeführten Gebäuden<br />
über den Werten der Mindestanforderungen<br />
liegt.<br />
Erhöhter Schallschutz sollte dann realisiert<br />
werden, wenn vom Nutzungszweck<br />
erkennbar ist, dass es sich um<br />
höherwertige Wohnungen handelt.<br />
Dies dürfte insbesondere bei Eigentumswohnungen<br />
der Fall sein.<br />
Ob dabei auf die Vorschläge für den<br />
erhöhten Schallschutz nach Beiblatt<br />
2 zu DIN 4109 oder die Schallschutzstufe<br />
II der VDI 4100 zurückzugreifen<br />
ist, ist im Einzelfall unter Berücksichtigung<br />
aller zuvor genannten Aspekte<br />
(Bild 15) zu prüfen. Dem Schutzbedürfnis<br />
unter gehobenen Ansprüchen<br />
trägt die SSt II mit Sicherheit eher<br />
Rechnung, da sie mit ihren gegenüber<br />
Beiblatt 2 höheren Werten eine<br />
deutlichere Abstufung gegenüber den<br />
Mindestanforderungen der DIN 4109<br />
enthält. Ein erkennbarer Qualitätsunterschied<br />
ist damit zu erzielen.<br />
Gegenüber dem Mindestschallschutz<br />
empfiehlt sich für den erhöhten Schallschutz<br />
ein deutlich erkennbarer Unterschied:<br />
– 3 dB mehr beim Luftschallschutz<br />
– 7 dB weniger beim Trittschallschutz<br />
Zu beachten ist, dass nach der VDI 4100<br />
auch der eigene Wohn- und Arbeitsbereich<br />
in die Anforderungen mit aufgenommen<br />
wird. Dies wird in zahlreichen Fällen<br />
zu Problemen führen, insbesondere<br />
dann, wenn ungünstige Grundriss-Situationen<br />
(offene Grundrisse) vorliegen. Bei<br />
Bezug auf die VDI 4100 sollte deshalb<br />
bei der Planung geprüft werden, ob die<br />
Anforderungen auch im eigenen Wohnund<br />
Arbeitsbereich realisiert werden<br />
können. Diese Diskrepanz wird bei der<br />
zukünftigen DIN 4109-10 nicht mehr<br />
bestehen.<br />
33
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Das Signum „kostengünstiges Bauen“,<br />
„Sparhaus“ etc. bedeutet nicht, dass hier<br />
nicht mehr der Mindestschallschutz<br />
nach DIN 4109 geschuldet wird. Über<br />
die öffentlich-rechtliche Ebene hinaus<br />
ist auch hier nach den a.R.d.T. zu verfahren.<br />
Bezüglich des Schallschutzes ist die<br />
Beratungspflicht des Planers/Architekten<br />
ernst zu nehmen. Bauherrenwünsche,<br />
gesetzliche Vorgaben und<br />
Wirtschaftlichkeit sind zu erörtern und<br />
in die Planung bei der Festlegung des<br />
Schallschutzes einzubinden. Über die<br />
Festlegungen sind klare und widerspruchsfreie<br />
vertragliche Vereinbarungen<br />
zu treffen.<br />
Schallschutz sollte als wertsteigerndes<br />
Kriterium einbezogen werden.<br />
2.4 Die europäische Normung:<br />
Ursachen und Wirkungen<br />
Die für den Bausektor geltenden Voraussetzungen<br />
zum europäischen Binnenmarkt<br />
wurden in der Bauproduktenrichtlinie<br />
des Jahres 1988 niedergelegt [23]. Danach<br />
sind „harmonisierte“ (d.h. vereinheitlichte)<br />
Normen für Bauprodukte in all denjenigen<br />
Bereichen, die so genannte „wesentliche<br />
Anforderungen“ an Bauwerke<br />
enthalten, zu erstellen. Zu diesen wesentlichen<br />
Anforderungen gehört auch der<br />
Schallschutz. Damit ist eindeutig festgelegt,<br />
dass auch der Bereich des baulichen<br />
Schallschutzes auf europäischer Ebene<br />
zu regeln ist. Im „Grundlagendokument<br />
Schallschutz“ [24] wurden die den baulichen<br />
Schallschutz betreffenden Vorgaben<br />
konkretisiert. Was soll nun auf europäischer<br />
Ebene „harmonisiert“ werden? Entgegen<br />
der Vermutung, dass infolge der<br />
Bauproduktenrichtlinie nur das einzelne<br />
Bauprodukt betroffen sei, wurde der Geltungsbereich<br />
vielmehr eindeutig auch auf<br />
die Eigenschaften fertiger Gebäude ausgedehnt.<br />
Drei Bereiche werden durch die<br />
CEN-Normen abgedeckt:<br />
Prüfverfahren zur Ermittlung der schalltechnischen<br />
Eigenschaften von Bauteilen,<br />
aber auch kompletter Gebäude.<br />
Bewertungsverfahren, mit denen die<br />
messtechnisch ermittelten Eigenschaften<br />
von Bauteilen und Gebäuden<br />
durch einen einzigen Wert („Einzahlwert“)<br />
charakterisiert werden können.<br />
Berechnungsverfahren, mit deren Hilfe<br />
die bauakustische Qualität eines Gebäudes<br />
– z.B. im Rahmen der Prognose<br />
oder eines Nachweisverfahrens – rechnerisch<br />
ermittelt werden kann.<br />
2.4.1 Von der europäischen Normung zu<br />
einer neuen DIN 4109<br />
Die Harmonisierung der für den bauakustischen<br />
Bereich zutreffenden Normen ist<br />
mittlerweile weitgehend abgeschlossen<br />
worden. Welche Konsequenzen hat dies<br />
für das deutsche Schallschutzkonzept im<br />
Rahmen der DIN 4109? Hierauf gibt es<br />
eine eindeutige Antwort: unabhängig von<br />
der Diskussion, ob eine neue DIN 4109<br />
gebraucht wird, wird die Überarbeitung alleine<br />
durch die Existenz der europäischen<br />
Normen und deren Vorgaben de facto erzwungen.<br />
Die maßgeblichen Gründe dafür<br />
sind:<br />
Änderung von Prüfverfahren: Der bisherige<br />
Prüfstand mit bauähnlicher Flankenübertragung<br />
wurde abgeschafft.<br />
Kennzeichnende Größe für die Prüfung<br />
der Schalldämmung von Bauteilen im<br />
Labor ist ausschließlich R bzw. R w<br />
.<br />
Die neuen Berechnungsverfahren sind<br />
(weitgehend) nicht kompatibel mit den<br />
Verfahren der DIN 4109.<br />
Der derzeitige Bauteilkatalog (Ausführungsbeispiele<br />
in Beiblatt 1 zu<br />
DIN 4109 [4]) muss völlig überarbeitet<br />
werden, da alle Angaben auf der Basis<br />
von R’ w<br />
hinfällig geworden sind und<br />
neue Größen (Stoßstellendämm-Maß<br />
k ij<br />
) für den rechnerischen Nachweis<br />
dazugekommen sind.<br />
Andererseits wird aber auch deutlich, dass<br />
unabhängig vom äußeren Handlungsdruck<br />
eine Überarbeitung als Chance zur konstruktiven<br />
Änderung der DIN 4109 verstanden<br />
werden kann. Folgerichtig wurde vom<br />
zuständigen Normungsgremium NABau-<br />
DIN 4109 schon 1997 die Überarbeitung<br />
der kompletten DIN 4109 beschlossen.<br />
Inzwischen sind in Deutschland alle bauakustischen<br />
Mess- und Prüfverfahren auf<br />
europäische Normen umgestellt worden.<br />
„Restnormen“, die solche Teile der bisherigen<br />
DIN 52210 aufgreifen, die von den europäischen<br />
Mess- und Prüfverfahren (noch)<br />
nicht abgedeckt werden, sind erarbeitet<br />
worden. So liegt seit 1997 der überarbeitete<br />
Teil 7 der DIN 52210 [25] vor und seit<br />
2003 der neue Teil 11 der DIN 4109 [3]. In<br />
diesem geänderten Umfeld mussten auch<br />
notwendige Anpassungen vorgenommen<br />
werden, um mit der derzeitigen DIN 4109<br />
für den Schallschutznachweis handlungsfähig<br />
zu bleiben. Beiblatt 3 zu DIN 4109 [7]<br />
verdankt dieser Anpassung seine Entstehung.<br />
Mittlerweile ist deutlich geworden,<br />
dass die „alte“ DIN 4109 isoliert in einer<br />
geänderten Normungsumgebung steht.<br />
Auch von dieser Seite her erweist sich der<br />
Entschluss zu einer neuen DIN 4109 als<br />
zukunftsgerichtet.<br />
2.4.2 Änderungen bei Mess-, Bewertungsund<br />
Berechnungsverfahren<br />
Unter zahlreichen Änderungen, die im Detail<br />
oft nur für Prüfstellen von Bedeutung<br />
sind, sollen hier die erläutert werden,<br />
die sich in der Schallschutzpraxis als bedeutsam<br />
für den Planer herausgestellt<br />
haben.<br />
Änderungen bei Messverfahren<br />
Die messtechnische Ermittlung von Kennwerten<br />
für Luft- und Trittschall dämmende<br />
Bauteile erfolgt nach den europäischen<br />
Prüfverfahren schon seit einiger Zeit nur<br />
noch in Wand- und Deckenprüfständen<br />
ohne Flankenübertragung. Der bisherige<br />
deutsche „Prüfstand mit bauähnlicher<br />
Flankenübertragung“ nach DIN 52210-2<br />
ist damit abgeschafft worden. Die Messung<br />
der Schalldämmung erfolgt ausschließlich<br />
nach dem in Bild 13 beschriebenen<br />
Prinzip. Messgrößen im Labor<br />
sind nun nur noch R statt R’ für die<br />
Luftschalldämmung und L n<br />
statt L’ n<br />
für die<br />
Trittschalldämmung.<br />
Änderungen bei Bewertungsverfahren<br />
Bei der Ermittlung von Einzahlangaben haben<br />
sich folgende Änderungen erge-ben:<br />
Bauteile werden nur noch durch R w<br />
und L n,w<br />
gekennzeichnet. R’ w<br />
und L’ n,w<br />
gibt es nur noch bei Gebäuden. Dies<br />
hat Auswirkungen auf das Nachweisverfahren<br />
der DIN 4109 und die Ausführungsbeispiele<br />
im Beiblatt 1 zu<br />
DIN 4109.<br />
Der Schallschutz in Gebäuden kann<br />
außer durch R’ w<br />
und L’ n,w<br />
auch mit anderen<br />
Einzahlangaben (z.B. den nachhallzeitbezogenen<br />
Größen D n,T,w<br />
und L’ n,T,w<br />
)<br />
gekennzeichnet werden.<br />
Durch zusätzliche so genannte Spektrum-Anpassungswerte<br />
können bei der<br />
Ermittlung von Einzahlangaben verschiedene<br />
Schallpegelspektren unterschiedlicher<br />
Lärmquellen berücksichtigt<br />
werden. Bei der Kennzeichnung der<br />
Luftschalldämmung von Bauteilen sind<br />
neben R w<br />
obligatorisch die Spektrum-<br />
Anpassungswerte C (für eine Anregung<br />
mit A-bewertetem Rosa-Rauschen) und<br />
C tr<br />
(für eine Anregung mit A-bewertetem<br />
34
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
städtischem Straßenverkehrslärm) anzugeben.<br />
Bei der Bewertung der Trittschalldämmung<br />
kann zusätzlich ein Anpassungswert<br />
C I<br />
ermittelt werden, der<br />
die tatsächliche Anregung von Decken<br />
durch Gehen besser berücksichtigt.<br />
Die Angabe von C I<br />
ist allerdings nicht<br />
verbindlich. Die Spektrum-Anpassungswerte<br />
können für verschiedene Frequenzbereiche<br />
angegeben werden.<br />
Änderungen bei Berechnungsverfahren<br />
Auch wenn gelegentlich zu hören ist, dass<br />
insbesondere für die Berechnungsverfahren<br />
auf europäischer Ebene kein Normungsbedarf<br />
bestünde, ist hierfür durch<br />
die EU-Vereinbarungen ein eindeutiger<br />
Normungsauftrag erteilt worden. Dies ist<br />
im Sinne eines gemeinsamen Marktes<br />
folgerichtig, da Handelshemmnisse nicht<br />
nur beim Warenaustausch, sondern auch<br />
im Dienstleistungsbereich abgebaut werden<br />
sollen. Konsequenterweise sollen<br />
deshalb nicht nur die Produkteigenschaften<br />
einheitlich gekennzeichnet werden,<br />
sondern auch die Berechnungsverfahren<br />
über die Grenzen hinweg gemeinsamen<br />
Grundsätzen folgen.<br />
Für die Prognose des Schallschutzes in<br />
Gebäuden wurde das bei CEN zuständige<br />
Technische Komittee CEN/TC 126 beauftragt,<br />
in 6 Teilen Rechenverfahren für<br />
die Prognose des Schallschutzes zu erarbeiten:<br />
Teil 1: Luftschalldämmung zwischen<br />
Räumen, DIN EN 12354-1 [26].<br />
Teil 2: Trittschalldämmung zwischen<br />
Räumen, DIN EN 12354-2 [27].<br />
Teil 3: Luftschalldämmung gegen<br />
Außenlärm, DIN EN 12354-3 [28].<br />
Teil 4: Schallübertragung von Räumen<br />
ins Freie, DIN EN 12354-4 [29].<br />
Teil 5: Schallpegel von haustechnischen<br />
Anlagen und Installationen in<br />
Räumen, PrEN 12354-5.<br />
Teil 6: Nachhallzeit in Räumen, PrEN<br />
12354-6.<br />
Die Teile 1 bis 4 sind seit längerer Zeit<br />
bereits im Weißdruck erschienen und liegen<br />
inzwischen in deutscher Übersetzung<br />
auch als DIN EN-Normen der Normenreihe<br />
12354 vor. Teil 5 befindet sich zurzeit noch<br />
in Bearbeitung. Ein Normentwurf existiert<br />
noch nicht. Für Teil 6 wurde ein erster abstimmungsfähiger<br />
Entwurf erarbeitet.<br />
Bei der Umsetzung im Rahmen der neuen<br />
DIN 4109 spielen die ersten beiden Teile<br />
die wichtigste Rolle. Insbesondere zum<br />
Teil 1 (Luftschalldämmung) wurden für<br />
den Massivbaubereich umfangreiche Untersuchungen<br />
durchgeführt, die sich mit<br />
der Anwendung des Berechnungsverfahrens<br />
und der Erarbeitung von Daten für den<br />
Bauteilkatalog beschäftigen. Grundsätzlich<br />
wurde die Entscheidung getroffen, dass<br />
beim für die DIN 4109 durchzuführenden<br />
Schallschutznachweis auf das so genannte<br />
„Vereinfachte Modell“ zurückgegriffen<br />
wird: Die gesamte Berechnung wird nicht<br />
frequenzabhängig (wie im „Detaillierten<br />
Modell“), sondern mit Einzahlwerten durchgeführt.<br />
Auch bei der Umsetzung von Teil 2 (Trittschalldämmung)<br />
soll auf das Vereinfachte<br />
Modell zurückgegriffen werden. Dieses<br />
entspricht im Wesentlichen dem derzeitigen<br />
Verfahren (äquivalenter bewerteter<br />
Norm-Trittschallpegel L n,w,eq<br />
und bewertete<br />
Trittschallminderung DL w<br />
), berücksichtigt<br />
aber zusätzlich für die flankierende<br />
Trittschallübertragung einen Korrekturfaktor,<br />
der in Abhängigkeit von der mittleren<br />
flächenbezogenen Masse der flankierenden<br />
Bauteile ermittelt wird:<br />
L’ n,w<br />
= L n,w,eq<br />
- L w<br />
+ K<br />
Inwiefern das primär für den Massivbau<br />
vorgesehene vereinfachte Verfahren auch<br />
für andere Situationen zutreffend ist, bedarf<br />
noch einer näheren Überprüfung.<br />
Teil 3 wird den bisherigen Schallschutznachweis<br />
für den Außenlärm ersetzen.<br />
Dagegen wird Teil 4, der die Schallabstrahlung<br />
durch Gebäude behandelt, nicht<br />
in das DIN 4109-Konzept aufgenommen<br />
werden, da dieser Themenkomplex nicht<br />
in ihren Zuständigkeitsbereich fällt. Für die<br />
Umsetzung ist dagegen Teil 5 von großer<br />
Bedeutung, da hier der bislang stets stark<br />
vernachlässigte Bereich der haustechnischen<br />
Anlagen aufgegriffen wird. Es ist<br />
jedoch abzusehen, dass die Normungsarbeit<br />
an diesem Teil noch lange Zeit in<br />
Tafel 35: Bezeichnung der Übertragungswege<br />
D und d: direkte Übertragung über das Trennbauteil<br />
F und f: flankierende Übertragung über die Flankenbauteile<br />
angeregtes<br />
Bauteil<br />
abstrahlendes<br />
Bauteil<br />
Anspruch nehmen wird, da mit den Berechnungsmöglichkeiten<br />
Neuland ohne<br />
verfügbare Vorarbeiten betreten werden<br />
muss. Mit einer kurz- oder mittelfristigen<br />
Einbindung in das deutsche Normenkonzept<br />
kann deshalb nicht gerechnet<br />
werden. Bei Geräuschen haustechnischer<br />
Anlagen wird man deshalb für eine längere<br />
Übergangszeit mit Interimslösungen leben<br />
müssen. Teil 6 wird im DIN 4109-Konzept<br />
als eigenständiges Nachweisverfahren<br />
keine Rolle spielen, da an Nachhallzeiten<br />
oder äquivalente Absorptionsflächen<br />
keine direkten Anforderungen<br />
gestellt werden.<br />
Die für das neue DIN 4109-Konzept benötigten<br />
Teile sollen – und dies konform mit europäischen<br />
Normungsgepflogenheiten – in<br />
einem so genannten Anwendungspapier<br />
zusammengestellt und für die nationale<br />
Anwendung aufbereitet werden.<br />
2.4.3 Das CEN-Rechenmodell<br />
Die Rechenverfahren folgen im Wesentlichen<br />
den physikalisch nachvollziehbaren<br />
Gegebenheiten [30]. Das Grundprinzip<br />
ist einfach: Berücksichtigt werden alle<br />
Schallübertragungswege, deren einzelne<br />
Beiträge zur gesamten Schallübertragung<br />
aufsummiert werden. Jeder Weg kann unabhängig<br />
von den anderen Wegen behandelt<br />
und berechnet werden. Bild 17 zeigt<br />
die zu berücksichtigenden Wege für die<br />
Schallübertragung über das Trennbauteil<br />
und die flankierenden Bauteile.<br />
Die Bezeichnungen der einzelnen Übertragungswege<br />
geht aus Tafel 35 hervor.<br />
Trennbauteil (D) Trennbauteil (d) Dd<br />
Trennbauteil (D) Flankenbauteil (f) Df<br />
Flankenbauteil (F) Trennbauteil (d) Fd<br />
Flankenbauteil (F) Flankenbauteil (f) Ff<br />
SR<br />
1<br />
Dd<br />
Df<br />
Fd Ff<br />
Übertragungsweg<br />
ER<br />
Bild 17: Zu berücksichtigende Schallübertragungswege<br />
beim Vereinfachten Modell.<br />
SR: Senderaum, ER: Empfangsraum<br />
35
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Besondere Beachtung wird der flankierenden<br />
Übertragung beigemessen Bild 18<br />
zeigt, dass bei der üblichen Übertragungssituation<br />
(1 Trennbauteil, 4 flankierende<br />
Bauteile) insgesamt 13 verschiedene<br />
Übertragungswege zu berücksichtigen<br />
sind. Davon entfallen 12 Wege auf<br />
die flankierende Übertragung.<br />
Für jeden dieser Übertragungswege kann<br />
ein eigenes Schalldämm-Maß ermittelt<br />
werden. Die resultierende Schalldämmung<br />
R’ w<br />
unter Berücksichtigung aller<br />
flankierenden Wege ergibt sich dann durch<br />
„energetische“ Addition der einzelnen<br />
Schalldämm-Maße:<br />
Σ n<br />
f =1<br />
-R Df,w<br />
/10<br />
10 +<br />
n<br />
[ Σ<br />
-R Dd,w<br />
/10<br />
R’ w<br />
= -10 lg 10 +<br />
n<br />
Σ<br />
F=1<br />
R Dd,w<br />
stellt dabei das Direktschalldämm-<br />
Maß für das Trennbauteil und R Ff,w<br />
, R Df,w<br />
und R Fd,w<br />
die Flanken-Schalldämm-Maße<br />
dar.<br />
Es ist klar, dass diese Berechnung unter<br />
praktischen Bedingungen nicht von<br />
Hand sondern mit Hilfe geeigneter Berechnungsprogramme<br />
durchgeführt wird.<br />
Schon an dieser Stelle zeigt sich, welcher<br />
Abstrahlung vom Trennbauteil<br />
Dd<br />
Fd<br />
Df<br />
F= f =1<br />
10 -R Fd,w /10 ]<br />
1 mal<br />
4 mal (von<br />
jedem flankierenden<br />
Bauteil im SR)<br />
Abstrahlung von flankierenden Bauteilen<br />
4 mal (von<br />
jedem flankierenden<br />
Ff Bauteil im SR<br />
und ER)<br />
4 mal (von<br />
jedem flankierenden<br />
Bauteil im ER)<br />
-R Ff,w<br />
/10<br />
10 +<br />
insgesamt 13 Wege<br />
Bild 18: Direkte und flankierende Übertragungswege<br />
zwischen zwei Räumen<br />
SR: Senderaum, ER: Empfangsraum<br />
Vorteil sich durch den vorliegenden Berechnungsansatz<br />
ergibt: der Anteil jedes Übertragungsweges<br />
an der Gesamt-Schalldämmung<br />
kann einzeln betrachtet werden<br />
und bezüglich seines Einflusses auf das<br />
Endresultat beurteilt werden. Im Einzelfall<br />
kann, falls der Bedarf nach detaillierterer<br />
Betrachtung existiert, durch Variation der<br />
konstruktiven Eigenschaften die Auswirkung<br />
von Alternativlösungen auf den zu<br />
planenden Schallschutz ermittelt werden.<br />
Den physikalischen Gegebenheiten folgend<br />
werden nicht nur die Eigenschaften<br />
der einzelnen Bauteile, sondern auch die<br />
akustischen Eigenschaften von Bauteilverbindungen<br />
(Stoßstellen) einbezogen. Im<br />
Prinzip können Stoßstellen aller in der Praxis<br />
auftretenden Bauteilverbindungen in<br />
die Berechnung eingebunden werden, sofern<br />
die dafür benötigten Daten verfügbar<br />
sind. Die neue, dafür benötigte Größe ist<br />
das so genannte Stoßstellendämm-Maß k ij<br />
,<br />
durch welches die Schallübertragung über<br />
die Bauteilverbindung hinweg charakterisiert<br />
wird. Bei allen Bauteilen können Vorsatzkonstruktionen<br />
(z.B. Vorsatzschalen<br />
vor Wänden, schwimmende Estriche auf<br />
Böden) separat berücksichtigt werden.<br />
Die Rechenverfahren verwenden als Eingangsdaten<br />
diejenigen Kenngrößen, die<br />
auch in den Bauteilprüfungen nach harmonisierten<br />
Prüfverfahren ermittelt werden<br />
können. In so genannten „Detaillierten<br />
Modellen“ wird die Rechnung frequenzabhängig<br />
durchgeführt. Benötigt werden<br />
deshalb auch frequenzabhängige Eingangsdaten.<br />
Zusätzlich zu diesen frequenzabhängigen<br />
Berechnungen gibt es so genannte<br />
„Vereinfachte Modelle“, in denen<br />
die Berechnung auf Einzahlangaben basiert.<br />
Die oben angegebene Formel beschreibt<br />
das Vorgehen im Rahmen des Vereinfachten<br />
Modells für die Luftschall-dämmung.<br />
Für den Schallschutznachweis im<br />
Rahmen der DIN 4109 hat sich der zuständige<br />
Normenausschuss NABau-DIN<br />
4109 auf die Verwendung der Vereinfachten<br />
Modelle festgelegt.<br />
Bauteilsammlungen, die wie in Beiblatt 1<br />
zu DIN 4109 eine umfangreiche Zusammenstellung<br />
von Ausführungsbeispielen<br />
beinhalten, sind in diesen Rechenverfahren<br />
nicht vorgesehen. Jedoch enthalten<br />
so genannte „informative Anhänge“ eine<br />
Anzahl von Beispielen, die aber nicht den<br />
Anspruch auf repräsentative Darstellung<br />
erheben wollen und können. Ein „Europäischer<br />
Bauteilkatalog“ ist somit nicht<br />
verfügbar.<br />
Zu berücksichtigen ist, dass die in den<br />
informativen Anhängen der europäischen<br />
Berechnungsnormen genannten Daten<br />
nicht als verbindliche Angaben zu betrachten<br />
sind. Sie haben vielmehr beispielhaften,<br />
unverbindlichen Charakter, so dass<br />
je nach Anwendungsbereich vom Nutzer<br />
selbst definierte oder auf nationaler Ebene<br />
vereinbarte Bauteildaten verwendet<br />
werden können. Für die Anwendung der<br />
europäischen Rechenverfahren im Rahmen<br />
einer neuen DIN 4109 besteht jedoch Einigkeit<br />
darüber, dass auch zukünftig ein<br />
Bauteilkatalog zur Durchführung des Schallschutznachweises<br />
verfügbar sein muss.<br />
Für den nach DIN 4109 zu führenden<br />
Schallschutznachweis wird es deshalb<br />
auch zukünftig einen eingeführten Bauteilkatalog<br />
geben, vergleichbar dem derzeitigen<br />
Beiblatt 1 zu DIN 4109. Er muss<br />
auf der Basis der europäischen Vorgaben<br />
erstellt werden. An der Erstellung eines<br />
solchen Bauteilkatalogs wird gearbeitet.<br />
2.4.4 Im Brennpunkt:<br />
die flankierende Übertragung<br />
Was passiert an der Stoßstelle? Bislang<br />
wurde diese Frage im Rahmen des bisherigen<br />
Planungsprozesses so noch nicht<br />
gestellt. Durch die europäischen Berechnungsverfahren<br />
rückt jetzt aber die flankierende<br />
Übertragung in den Mittelpunkt<br />
des Interesses. Dies wird alleine schon<br />
dadurch deutlich, dass von den 13 im Regelfall<br />
zu berücksichtigenden Übertragungswegen<br />
12 die flankierende Übertragung<br />
betreffen. Mit Hilfe grundsätzlicher<br />
Überlegungen können die Verhältnisse für<br />
die flankierende Übertragung wie in Bild 19<br />
dargestellt werden.<br />
1<br />
2<br />
3<br />
1<br />
2<br />
Luftschallanregung<br />
flankierendes Bauteil<br />
flankierendes Bauteil (Sendeseite)<br />
3<br />
Trenn-Bauteil<br />
Körperschallübertragung über die Stoßstelle<br />
Bauteilkombination<br />
Luftschallabstrahlung<br />
flankierendes Bauteil (Empfangsseite)<br />
Bild 19: Mechanismen der Schall-Längsleitung<br />
36
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Als Beispiel wurde hier ein T-Stoß mit dem<br />
Übertragungsweg Ff gewählt. Für andere<br />
Stoßstellentypen (z.B. Kreuzstoß, Eckverbindung)<br />
und andere Flankenwege gelten<br />
vergleichbare Bedingungen. Als Einzelmechanismen,<br />
die dann zusammen den<br />
Gesamtvorgang beschreiben, geht es um<br />
folgende Vorgänge:<br />
Anregung eines Bauteils (i) durch Luftschall<br />
im Senderaum; dies kann durch<br />
das (Direkt-) Schalldämm-Maß R i,w<br />
des angeregten<br />
Bauteils im Senderaum beschrieben<br />
werden.<br />
Übertragung von Körperschall über die<br />
Stoßstelle hinweg; die dabei auftretende<br />
Pegelminderung kann durch das<br />
Stoßstellendämm-Maß k ij<br />
beschrieben<br />
werden. Dieses ist eine Eigenschaft<br />
der Bauteilkombination.<br />
Abstrahlung von Luftschall durch ein<br />
Bauteil (j) im Empfangsraum; dies kann<br />
durch das (Direkt-) Schalldämm-Maß R j,w<br />
des abstrahlenden Bauteils im Empfangsraum<br />
beschrieben werden.<br />
Falls noch Vorsatzschalen vor den genannten<br />
Bauteilen die Flanken-Schalldämmung<br />
verbessern, kann dies durch<br />
das bewertete Luftschallverbesserungsmaß<br />
R ij,w<br />
berücksichtigt werden.<br />
Insgesamt lässt sich das Flanken-Schalldämm-Maß<br />
R ij,w<br />
für die Übertragung vom<br />
Bauteil (i) auf das Bauteil (j) dann wie folgt<br />
beschreiben:<br />
R ij,w<br />
= R i,w<br />
2 + R j,w<br />
2 + R ij,w + k ij + 10 lg S s<br />
I 0<br />
· I f<br />
Diese Beziehung ist insofern wesentlich,<br />
als sie über die reine Berechnung hinaus<br />
verdeutlicht, was getan werden muss, um<br />
zu einer möglichst hohen Flanken-Schalldämmung<br />
(und damit zu einer geringen<br />
flankierenden Übertragung) zu kommen:<br />
Die Schalldämmung der flankierenden<br />
Wände sollte möglichst hoch sein, da<br />
sie direkt in die Flankendämmung eingeht.<br />
Das Stoßstellendämm-Maß k ij<br />
sollte<br />
möglichst hoch sein.<br />
2.4.5 Konsequenzen für die Planung<br />
des Schallschutzes<br />
Für den Massivbau hat die europäische<br />
Normung schwerwiegende Folgen. Nach<br />
dem Wegfall des früheren Prüfstandes mit<br />
bauähnlicher Flankenübertragung gibt es<br />
zur Kennzeichnung der Schalldämmung<br />
eines Bauteils nur noch das Schalldämm-<br />
Maß R bzw. dessen Einzahlwert R w<br />
. Die<br />
nach Bild 13 durchzuführende Laborprüfung<br />
im nebenwegfreien Prüfstand sorgt<br />
dafür, dass ausschließlich die über das<br />
Trennbauteil übertragene Schall-Leistung<br />
in den Kennwert eingeht. Das ist von der<br />
europäischen Normung so gewollt, da man<br />
eine eindeutige Kennzeichnung der Bauteileigenschaften,<br />
nicht aber eine Vermischung<br />
mit den Eigenschaften flankierender<br />
Bauteile fordert. Wie kommt man<br />
nun aber zum Schallschutz im Gebäude?<br />
Bild 20 zeigt, dass das nur noch durch<br />
Berechnung geschehen kann.<br />
Ein „Hineinmessen“ der flankierenden<br />
Übertragung, wie dies im früheren Prüfstand<br />
mit bauähnlicher Flankenübertragung<br />
der Fall war, ist damit nicht mehr<br />
möglich. Das Schalldämm-Maß R w<br />
(zur<br />
Beschreibung der Bauteileigenschaft) und<br />
der Schallschutz im Gebäude (beschrieben<br />
z.B. durch das Bau-Schalldämm-Maß R’ w<br />
)<br />
sind damit zwei völlig verschiedene Dinge.<br />
Diese Trennung zwischen Bauteil- und<br />
Gebäudeeigenschaften hat Konsequenzen:<br />
An Stelle eines „Nachweises der Eignung<br />
der Bauteile“ geht es nun eindeutig<br />
um den „Nachweis des Schallschutzes in<br />
Gebäuden“. Bild 21 zeigt den Zusam-menhang<br />
zwischen Bauteileigenschaften, die<br />
aus Laborprüfungen oder einem Bau-teilkatalog<br />
stammen können, und dem resultierenden<br />
Schallschutz im Gebäude.<br />
In dieser Art wird der zukünftige Schallschutznachweis<br />
der DIN 4109 durchzuführen<br />
sein. Vor dem Hintergrund der derzeitigen<br />
DIN 4109 ist das für den deutschen<br />
Anwender eine neue Vorgehensweise. Gezielt<br />
wird nun die flankierende Übertragung<br />
in die Berechnung aufgenommen, so dass<br />
die Eigenschaften der Flankenwege für die<br />
Berechnung bekannt sein müssen. Mit<br />
dem zuvor erläuterten Ansatz wird es möglich,<br />
von der konstruktiven Seite her die<br />
flankierende Übertragung in die Planung<br />
aufzunehmen. Damit erfolgt zugleich aber<br />
auch eine eindeutige Trennung der Verantwortungsbereiche<br />
und ein eindeutiger planerischer<br />
Ansatz: Der Schallschutz ist eindeutig<br />
zur Aufgabe für die Planung geworden.<br />
Es ist Planungsaufgabe, die flankierende<br />
Übertragung in das schalltechnische<br />
Konzept einzubinden.<br />
2.4.6 Handlungsbedarf für die DIN 4109<br />
Die europäische Normung greift tief in die<br />
derzeitige deutsche Normungspraxis im<br />
baulichen Schallschutz ein. Zwar sind die<br />
Anforderungswerte davon ausdrücklich<br />
Berechnung<br />
Bild 20: Von den Bauteileigenschaften zu den Gebäudeeigenschaften<br />
Prüfstand<br />
(mit unterdrückter<br />
Flankenübertragung)<br />
berechneter<br />
Schallschutz<br />
im Gebäude<br />
R, R w , C, C tr<br />
CEN-Rechenverfahren<br />
R’ w<br />
Gebäudeeigenschaften<br />
Bauteileigenschaften<br />
Bauteilkennwert<br />
Bauteil-<br />
Katalog<br />
Bild 21: Ermittlung des Schallschutzes nach<br />
DIN EN 12354-1<br />
nicht betroffen, doch berühren harmonisierte<br />
Prüfverfahren und Rechenmethoden<br />
Konzept und Inhalt der DIN 4109 und deren<br />
Beiblatt 1 so weitgehend, dass eine<br />
komplette Überarbeitung notwendig wurde.<br />
Diese ist vom zuständigen Normenausschuss<br />
NABau-DIN 4109 in die Wege geleitet<br />
worden.<br />
Für die Umsetzung der europäischen Normen<br />
sind vor allem die folgenden Schritte<br />
erforderlich:<br />
harmonisierte Rechenverfahren hinsichtlich<br />
der deutschen Baubedingungen<br />
verifizieren,<br />
den Bauteilkatalog überarbeiten, vor<br />
allem Eingangsdaten für die Direktdämmung<br />
massiver Bauteile und Eingangsdaten<br />
für Stoßstellendämm-Maße k ij<br />
verfügbar machen,<br />
Handlungsanleitungen zur Handhabung<br />
der Rechenverfahren erstellen (Anwendungsdokumente).<br />
Betroffen vom Umstellungsdruck ist vor<br />
allem der Massivbau, da dort alle bisheri-gen<br />
Bauteildaten auf der Basis von R’ w<br />
-<br />
Werten nicht mehr verwendet werden können<br />
und für die Stoßstellendämm-Maße<br />
37
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
ebenfalls nicht auf Vorhandenes zurückgegriffen<br />
werden kann. Neue Werte müssen<br />
in beiden Fällen erst ermittelt und<br />
verifiziert werden.<br />
Eine entscheidende Rolle für die neue<br />
DIN 4109 wird der neue Bauteilkatalog<br />
haben. Die neuen Berechnungsverfahren<br />
werden nur so gut sein, wie es Vollständigkeit<br />
und Qualität der für die Berechnung<br />
benötigten Eingangsdaten erlauben. Dieser<br />
Bauteilkatalog soll auch zukünftig baurechtlich<br />
eingeführt bleiben. Gegenüber<br />
den entsprechenden Teilen des derzeitigen<br />
Beiblatts 1 sind ganz erhebliche Überarbeitungen<br />
erforderlich:<br />
Umstellung von R’ w<br />
auf R w<br />
; dies betrifft<br />
in erster Linie den Massivbau,<br />
Berücksichtigung von Stoßstellendämm-Maßen<br />
k ij<br />
,<br />
Aktualisierung und Ergänzung von Bauteildaten.<br />
Der enorme, insgesamt zu erkennende<br />
Überarbeitungs- bzw. Neuerarbeitungsbedarf<br />
lässt erwarten, dass die gewünschte<br />
Vollständigkeit des Bauteilkatalogs in vertretbarer<br />
Zeit nicht erreicht werden kann.<br />
Um dennoch Handlungsfähigkeit und ein<br />
anwendbares <strong>Dokument</strong> sicherzustellen,<br />
wird erwogen, den Bauteilkatalog als ein<br />
„dynamisch“ weiter zu entwickelndes <strong>Dokument</strong><br />
zu verstehen, welches bei Vorliegen<br />
neuer abgesicherter Ergebnisse ergänzt<br />
werden kann. Vorteil einer solchen<br />
„dynamischen“ Konzeption wäre auch die<br />
permanente Aktualisierbarkeit des Bauteilkatalogs<br />
und damit die Gewähr eines stets<br />
aktuellen <strong>Dokument</strong>s.<br />
Der Bauteilkatalog soll grundsätzlich auf<br />
der Basis von Einzahlwerten erstellt werden.<br />
Dies entspricht den Festlegungen für<br />
die Vereinfachten Modelle, trägt aber auch<br />
dem Gesichtspunkt Rechnung, dass ein<br />
mit frequenzabhängigen Daten zu füllender<br />
Bauteilkatalog alle derzeit bekannten<br />
Dimensionen sprengen würde. Darüber<br />
hinaus soll die Möglichkeit geboten werden,<br />
in Form von „Musterlösungen“ solche<br />
Baulösungen zu benennen, die ohne weiteren<br />
rechnerischen Nachweis mit den<br />
dafür genannten Schallschutzwerten nachgewiesen<br />
werden können.<br />
recht schnell, dass die unterschiedlichen<br />
nationalen Vorstellungen über die Inhalte<br />
und insbesondere die anzugebende Zahlenwerte<br />
von Bauteildaten derartig divergieren,<br />
dass ein einheitlicher europäischer Bauteilkatalog<br />
erst gar nicht erwogen wurde.<br />
2.5 Umsetzung der europäischen<br />
Normen für <strong>Kalksandstein</strong><br />
Als die Vorgaben der europäischen harmonisierten<br />
Normen im Bereich des baulichen<br />
Schallschutzes vorlagen, zeigte sich<br />
schnell, dass insbesondere für den Massivbau<br />
ein ganz erheblicher Handlungsbedarf<br />
entstand. Es galt Handlungsfähigkeit<br />
im zukünftigen Normenkonzept herzustellen.<br />
2.5.1 Die Chancen nutzen<br />
Schon bald nachdem sich der Überarbeitungsbedarf<br />
der DIN 4109 und die Umsetzung<br />
der europäischen Normen des<br />
baulichen Schallschutzes mit all ihren<br />
Konsequenzen abzeichneten, wurde seitens<br />
der KS-Industrie und ihres Bundesverbandes<br />
ein umfangreiches Programm<br />
in die Wege geleitet mit dem Ziel, für das<br />
Bauen mit <strong>Kalksandstein</strong> die Weichen für<br />
die zukünftigen Vorgehensweisen zu stellen.<br />
Man hatte erkannt, dass hinter den<br />
anstehenden Änderungen nicht nur der<br />
Zwang zur Anpassung an eine von außen<br />
vorgegebene Entwicklung steckte, sondern<br />
sich mit dem zukünftigen Konzept weit reichende<br />
Chancen für Planung und Weiterentwicklung<br />
des baulichen Schallschutzes<br />
ergaben. Diese sollten für das Bauen mit<br />
<strong>Kalksandstein</strong> bestmöglich nutzbar gemacht<br />
werden. Insbesondere geht es dabei<br />
um die folgenden Aufgaben:<br />
Verifizierung des CEN-Berechnungsverfahrens<br />
für das Bauen mit <strong>Kalksandstein</strong>,<br />
Bereitstellung abgesicherter Eingangsdaten<br />
für die Berechnung,<br />
Gebäude<br />
Erarbeitung von Musterlösungen, die<br />
Eingang in die neue DIN 4109 finden<br />
können,<br />
Erarbeitung von Planungshilfen im Rahmen<br />
des neuen Schallschutzkonzeptes<br />
der zukünftigen DIN 4109.<br />
Entsprechende Untersuchungen wurden<br />
an der Fachhochschule Stuttgart/Hochschule<br />
für Technik durchgeführt. Über einzelne<br />
Ergebnisse wurde unter anderem in<br />
[31] bis [33] berichtet.<br />
Die Verifizierung des Berechnungsverfahrens<br />
stützt sich insbesondere auf zahlreiche<br />
Baumessungen, bei denen neben<br />
üblichen Luft- und Trittschallmessungen die<br />
Körperschallnachhallzeiten vieler Bauteile<br />
und die Stoßstellendämm-Maße vieler<br />
Bauteilverbindungen ermittelt wurden.<br />
Die so genannte „In-situ-Korrektur“ wurde<br />
dabei einer besonderen Untersuchung<br />
unterzogen, da es sich zeigte, dass sie<br />
von wesentlichem Einfluss auf das Gesamtergebnis<br />
ist. Bei den Eingangsdaten<br />
geht es um Daten für die Direktdämmung,<br />
die in Form von einer „Massekurve“ dargestellt<br />
werden können, und um Stoß-stellendämm-Maße<br />
k ij<br />
. Sie sollen im Sinne<br />
von Ausführungsbeispielen im neuen Bauteilkatalog<br />
Verwendung finden. Musterlösungen<br />
sollen komplette Bausituationen<br />
beschreiben, die in der Lage sind, bestimmte<br />
schalltechnische Anforderungen<br />
zu erfüllen. Die den Untersuchungen zu<br />
Grunde gelegte Vorgehensweise wird in<br />
Bild 22 beschrieben.<br />
Umfangreiche bauakustische Messungen<br />
in Gebäuden in KS-Bauweise liefern<br />
einen Datenbestand, der mit den Berechnungen<br />
nach dem CEN-Modell verglichen<br />
werden kann. Dies gilt nicht nur für die<br />
resultierende Schalldämmung, sondern<br />
auch für die Schallübertragung über die<br />
einzelnen Wege und das Verhalten der<br />
Bauteile<br />
R, R w k ij<br />
Entgegen vielen Erwartungen wird es – zumindest<br />
in absehbarer Zeit – keinen europäischen<br />
Bauteilkatalog geben. Schon<br />
in einer relativ frühen Erarbeitungsphase<br />
der DIN EN 12354-1 zeigte sich nämlich<br />
bauakustische<br />
Messungen<br />
Rechnung<br />
(CEN)<br />
abgesicherte Bauteil-Kennwerte<br />
als Eingangsdaten der Berechnung<br />
Bild 22: Verifizierung des neuen Normungskonzeptes für das Bauen mit <strong>Kalksandstein</strong><br />
38
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Schalldämm-Maß R W [dB]<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
100 200 300 400 500<br />
Stoßstellen. Andererseits werden abgesicherte<br />
Bauteil-Kennwerte für die Direktdämmung<br />
und die Stoßstellendämmung<br />
von KS-Konstruktionen ermittelt, die als<br />
Eingangsdaten für die zuvor genannten Berechnungen<br />
fungieren. Bei der Anwendung<br />
und Verifizierung des Berechnungsverfahrens<br />
werden unterschiedliche Varianten<br />
erprobt, die in Kombination mit den ermittelten<br />
Bauteildaten zu einer bestmöglichen<br />
Übereinstimmung zwischen gemessenen<br />
und berechneten Werten des Schallschutzes<br />
führen sollen. Endergebnis der hier<br />
stark verkürzt wiedergegebenen Untersuchungen<br />
sind abgesicherte Bauteil-Kennwerte<br />
für <strong>Kalksandstein</strong>, die als realistische<br />
und verlässliche Beschreibung der<br />
Bauteileigenschaften betrachtet werden<br />
können und ein Berechnungsverfahren,<br />
das für die Anwendung unter den vorliegenden<br />
Massivbaubedingungen mit KS zur<br />
bestmöglichen Prognose führt.<br />
2.5.2 Eine neue Massekurve für<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Im Bewusstsein der Anwender der DIN<br />
4109 spielt die Tabelle 1 aus Beiblatt 1<br />
zu DIN 4109 eine zentrale Rolle. Mit Hilfe<br />
dieser Tabelle, die auch als „Masseta- belle“<br />
bekannt ist, kann aus der flächen-bezogenen<br />
Masse von einschaligen, biegesteifen<br />
Wänden und Decken das bewertete<br />
Schalldämm-Maß ermittelt werden. Getreu<br />
der Philosophie der derzeitigen DIN<br />
4109 ist dies aber ein R’ w<br />
, welches unter<br />
Berücksichtigung einer „bauähnlichen<br />
Flankenübertragung“ ermittelt wurde. Nach<br />
den Vorgaben der harmonisierten europäischen<br />
Normen gibt es diese Kennzeichnung<br />
für Bauteile nicht mehr. Sie kann auch<br />
nicht mehr bei der Berechnung des Schallschutzes<br />
verwendet werden. Damit ist die-<br />
EN 12354-1 Anhang B2<br />
Flächenbezogene Masse m’ [kg/m 2 ]<br />
Bild 23: Vergleich der Massekurve für <strong>Kalksandstein</strong> mit der Massekurve nach EN 12354-1 Anhang B2<br />
se Tabelle hinfällig geworden. Gleichzeitig<br />
besteht aber die begründete Meinung,<br />
dass die Darstellung des bewerteten<br />
Schalldämm-Maßes in Abhängigkeit von<br />
der flächenbezogenen Masse auch zukünftig<br />
für den Schallschutznachweis Verwendung<br />
finden sollte. Ziel ist also eine neue<br />
Massekurve auf der Basis von R w<br />
-Werten<br />
(ohne Flankenwege gemessen!).<br />
Nähere Untersuchungen haben gezeigt,<br />
dass die Abhängigkeit des Schalldämm-<br />
Maßes von der flächenbezogenen Masse<br />
nicht für alle Baumaterialien gleich ist.<br />
Dies wird dazu führen, dass es zukünftig<br />
eigene Massekurven für verschiedene Materialien<br />
geben wird. Die dafür benötigten<br />
Werte sind aber aufgrund der bisherigen<br />
Tradition in Deutschland bis vor kurzem<br />
so gut wie nicht verfügbar gewesen. Sie<br />
mussten also im Zusammenhang mit<br />
den oben beschriebenen Untersuchungen<br />
neu ermittelt werden. Auf Grund sorgfältig<br />
geplanter, durchgeführter und dokumentierter<br />
Prüfstandsmessungen, die entsprechend<br />
den europäischen Prüfverfahren erfolgten,<br />
konnte eine Datenbasis gewonnen<br />
werden, aus der eine neue, abgesicherte<br />
Massekurve für <strong>Kalksandstein</strong> generiert<br />
werden konnte. Bild 23 zeigt diese Kurve,<br />
die so auch Verwendung im vorgestellten<br />
Berechnungsprogramm findet.<br />
Die angegebenen Werte können nicht<br />
unmittelbar mit den Werten der bisherigen<br />
Massetabelle aus Beiblatt 1 zu DIN<br />
4109 verglichen werden, da es sich um<br />
zwei unterschiedliche Größen handelt.<br />
Jedoch ist ein Vergleich mit den Werten<br />
des informativen Anhangs B2 aus DIN EN<br />
12354-1 möglich. Bild 23 zeigt, dass die<br />
dort genannten Werte deutlich zu niedrig<br />
angesetzt wurden. Mit dieser neuen<br />
Massekurve ist ein bedeutender Teil der<br />
Handlungsfähigkeit im neuen Normenkonzept<br />
hergestellt.<br />
2.5.3 Behandlung der Stoßstelle:<br />
neue Wege<br />
Als neue Kenngröße muss bei der rechnerischen<br />
Ermittlung des Schallschutzes<br />
zukünftig das Stoßstellendämm-Maß k ij<br />
angewendet werden. Die Stoßstelle wird<br />
dann in die Planung mit eigenständigen<br />
Eigenschaften einbezogen. Dieser Ansatz<br />
ist neu und erfordert, dass man sich nun<br />
auch unter schalltechnischen Gesichtspunkten<br />
mit der Stoßstellengestaltung<br />
beschäftigen muss. Auch hier gilt, noch<br />
sehr viel mehr als bei den R w<br />
-Werten, dass<br />
so gut wie nicht auf vorhandene Daten<br />
und Erfahrungen zurückgegriffen werden<br />
kann. Ein wesentlicher Bestandteil der<br />
beschriebenen Untersuchungen bestand<br />
deshalb in der experimentellen Ermittlung<br />
von Stoßstellendaten in Gebäuden<br />
und umfangreichen ergänzenden Untersuchungen<br />
im Labor und an Wandmodellen.<br />
Neben der Festlegung von Werten für die<br />
Berechnung konnten auf diese Weise zusätzlich<br />
auch wesentliche Eigenschaften<br />
von Mauerwerkstoßstellen grundsätzlich<br />
und mit Hinblick auf bautechnische Fragestellungen<br />
untersucht werden. In Abschnitt<br />
2.6 wird dies mit Hinblick auf den<br />
Stumpfstoß präzisiert.<br />
Auf Grund der an einigen Hundert Bauteilen<br />
in massiven Gebäuden durchgeführten<br />
Untersuchungen konnten die im informativen<br />
Anhang E der DIN EN 12354-1 vorgeschlagenen<br />
Stoßstellendämm-Maße mit<br />
einigen Modifikationen weitgehend bestätigt<br />
werden. Damit sind für die Berechnung<br />
auch vernünftige Stoßstellendaten verfügbar.<br />
Sie können, wie in Anhang E der DIN<br />
EN 12354-1 vorgesehen, im Massivbau<br />
über die flächenbezogenen Massen der<br />
aufeinander stoßenden Bauteile ermittelt<br />
werden. Das erleichtert die praktische Anwendung<br />
im Rechenverfahren ungemein,<br />
da außer der flächenbezogenen Masse<br />
der Bauteile keine weiteren Eigenschaften<br />
bekannt sein müssen.<br />
2.5.4 Ein Berechnungsprogramm für<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Bei der Berechnung des Schallschutzes<br />
nach dem CEN-Rechenverfahren müssen<br />
im Normalfall 13 Übertragungswege berücksichtigt<br />
werden. Dazu werden deren<br />
Bauteileigenschaften, Abmessungen, die<br />
beteiligten Stoßstellen sowie weitere Angaben<br />
(z.B. für Vorsatzkonstruktionen)<br />
benötigt. Dass unter diesen Bedingungen<br />
39
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
– Neues<br />
Neues<br />
Projekt<br />
Projekt<br />
– Projekt öffnen<br />
– Projekt speichern<br />
Berechnungsergebnisse<br />
Berechnungsergebnisse<br />
Variantenvergleich<br />
Druckvorschau<br />
Programmhilfe<br />
Eingabe<br />
Eingabe<br />
der<br />
der<br />
Projektbezeichnung<br />
und der<br />
Räume<br />
Anzeige<br />
Anzeige<br />
für<br />
für<br />
Berechnungsergebnisse<br />
oder<br />
Fehlermeldungen<br />
Bild 26: Formular „Vorsatzschalen-Systeme“ des Berechnungsprogramms<br />
Eingaben<br />
Eingaben<br />
für<br />
für<br />
Trennbauteil<br />
Trennbauteil<br />
und Flanken<br />
und Flanken<br />
Bild 24: Übersicht Hauptformular des Berechnungsprogramms<br />
Bild 27: Formular „Stoßstellen“ des Berechnungsprogramms<br />
die Berechnung des Schallschutzes – sei<br />
es für den Schallschutznachweis oder für<br />
sonstige planerische Aufgaben – mit Hilfe<br />
eines geeigneten Berechnungsprogramms<br />
durchgeführt wird, liegt auf der Hand.<br />
Ausgehend von den Vorgaben der DIN EN<br />
12354-1 und unter Einbindung der Untersuchungsergebnisse<br />
wurde deshalb für KS<br />
eine eigene Software entwickelt, die hier in<br />
ihren Grundzügen vorgestellt wird.<br />
Die Berechnung der Luftschalldämmung<br />
basiert auf dem Vereinfachten Modell mit<br />
Einzahlwerten, so wie es im Rahmen der<br />
zukünftigen DIN 4109 vorgesehen ist. Der<br />
Anwendungsbereich liegt im Massivbau in<br />
<strong>Kalksandstein</strong>bauweise. Für die Stoßstellen<br />
werden biegesteife oder akustisch getrennte<br />
Verbindungen zugelassen.<br />
Bild 25: Formular „Bauteilaufbau“ des Berechnungsprogramms<br />
Die Eingabe oder Auswahl der benötigten<br />
Angaben erfolgt über entsprechende Formulare.<br />
Bild 24 zeigt das Hauptformular.<br />
40
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Die Grafikausgabe erlaubt eine einfache<br />
und schnelle Zuweisung der benötigten<br />
Angaben zu den einzelnen Bauteilen. Die<br />
Berechnungsergebnisse zeigen außer dem<br />
Gesamtschalldämm-Maß das Schalldämm-<br />
Maß des Trennbauteils sowie die Flankendämm-Maße<br />
der einzelnen flankierenden<br />
Übertragungswege. So kann der Anteil einzelner<br />
Wege schnell erfasst und die maßgeblichen<br />
an der Übertragung beteiligten<br />
Wege identifiziert werden.<br />
Mit dem Formular „Bauteilaufbau“ werden<br />
die konstruktiven Eigenschaften der Bauteile<br />
festgelegt (Bild 25).<br />
Im dargestellten Modus „KS-Wandaufbau“<br />
lassen sich nur KS-Bauteile über<br />
die Auswahl Dicke und Rohdichteklasse<br />
spezifizieren. Weiter kann beidseitig ein<br />
Putz (Dünnlagenputz, Putz, Normalputz)<br />
definiert und die Vermörtelung ausgewählt<br />
werden. Wird eine nicht übliche KS-Kombination<br />
zwischen Steindicke und Stein-Rohdichteklasse<br />
ausgewählt, so erscheint der<br />
Hinweis „Liefermöglichkeit für gewähltes<br />
KS-Produkt prüfen“.<br />
Ein weiteres Formular ist zur Festlegung<br />
und Zuweisung von Vorsatzschalen-Systemen<br />
vorgesehen (Bild 26). Unterschieden<br />
wird zwischen Wand-Vorsatzschalen,<br />
abgehängten Decken und schwimmenden<br />
Estrichen.<br />
Zu jeder Kategorie sind bereits einige<br />
Vorsatzschalen in Form einer Datenbank<br />
definiert.<br />
Der Anwender kann diese Datenbanken<br />
selber erweitern, indem eine Systembeschreibung<br />
und die Resonanzfrequenz der<br />
Vorsatzkonstruktion eingegeben wird.<br />
Die im jeweiligen Übertragungsweg liegenden<br />
Stoßstellen müssen einzeln benannt<br />
werden, da deren schalltechnische<br />
Eigenschaften vom Stoßstellentyp abhängen.<br />
Das Formular „Stoßstellen“ (Bild 27)<br />
erlaubt die Auswahl unter verschiedenen<br />
Varianten.<br />
Die Ausgabe der Berechnungsergebnisse<br />
erfolgt, wenn alle notwendigen Eingaben<br />
vorliegen.<br />
2.6 Wege aus der Lärmfalle<br />
Guter Schallschutz ist baubar. Allerdings<br />
erfordert dies die planerische und konstruktive<br />
Umsetzung des Schallschutzes.<br />
Bevorzugt soll hier die Rolle der flankierenden<br />
Übertragung, deren Einbindung<br />
in ein schalltechnisches Gesamtkonzept,<br />
die Gestaltung der Stoßstelle an der Wohnungstrennwand<br />
und die bauakustische<br />
Funktion der Außenwand erläutert werden.<br />
2.6.1 Die flankierende Übertragung im Griff<br />
Wenn ein erhöhter Schallschutz vorgese-hen<br />
ist, ist dies nur im Rahmen eines<br />
schalltechnischen Gesamtkonzeptes möglich.<br />
Im Vordergrund muss dabei die Beherrschung<br />
der flankierenden Übertragung<br />
stehen. Aber selbst bei der Einhaltung der<br />
Mindestanforderungen können diese verfehlt<br />
werden, wenn Fehler bei der flankierenden<br />
Übertragung gemacht werden.<br />
2.6.2 Schalltechnisches Gesamtkonzept<br />
Was muss getan werden, damit die flankierende<br />
Übertragung keinen Strich durch<br />
die Rechnung macht? Zuerst gilt, dass die<br />
Anforderungen an die Schalldämmung der<br />
Flankenwege um so höher sein müssen,<br />
je höher das gewählte Schallschutzniveau<br />
ist. Die beste Direktdämmung einer Wohnungstrennwand<br />
nützt nichts, wenn die<br />
flankierenden Bauteile die Gesamtdämmung<br />
bestimmen.<br />
Erhöhter Schallschutz bedeutet zwangsläufig<br />
verstärkte Kontrolle der Flankendämmung.<br />
Was muss nun konkret kontrolliert und<br />
konstruktiv umgesetzt werden? Wesentlich<br />
ist, dass zwei Einflussgrößen schalltechnisch<br />
berücksichtigt werden müssen: die<br />
Direktdämmung der beteiligten Bauteile<br />
und die Stoßstellendämmung. Die grundsätzliche<br />
Forderung lässt sich aus den dargestellten<br />
Verhältnissen ableiten:<br />
Die flankierenden Bauteile sollen eine<br />
hohe Direktdämmung aufweisen.<br />
Das Stoßstellendämm-Maß soll möglichst<br />
groß werden.<br />
Im Massivbau wird eine hohe Direktdämmung<br />
durch eine große flächenbezogene<br />
Masse erreicht. Flankierende Bauteile<br />
sollen also ausreichend schwer sein!<br />
Vorteilhaft sind dabei große Rohdichten,<br />
um die Wanddicken trotz großer flächenbezogener<br />
Massen so klein wie möglich zu<br />
halten. Diese Aussage gilt gleichermaßen<br />
für Innenwände wie für Außenwände.<br />
Wovon hängt nun die Stoßstellendämmung<br />
ab? Das Stoßstellendämm-Maß k ij<br />
ist unter baupraktischen Bedingungen keine<br />
unabhängige Größe, sondern wird durch<br />
die Wahl der an der Stoßstelle beteiligten<br />
Bauteile festgelegt. Vorausgesetzt wird<br />
dabei, dass es sich um eine kraftschlüssige<br />
(biegesteife) Verbindung zwischen den<br />
Bauteilen handelt. Das Stoßstellendämm-<br />
Maß hängt dann vom Verhältnis der flächenbezogenen<br />
Massen der beteiligten<br />
Bauteile ab. Für das Beispiel Wohnungstrennwand<br />
gilt: Der Weg über die flankierende<br />
Innen- oder Außenwand (Weg Ff)<br />
erreicht ein um so höheres k ij<br />
, je leichter<br />
das flankierende Bauteil im Verhältnis<br />
zur Wohnungstrennwand wird. Es wäre<br />
aber konstruktiv die falsche Lösung, aus<br />
diesem Grund nun die Flankenbauteile<br />
möglichst leicht machen zu wollen. Die<br />
Summe aus den Direktschalldämm-Maßen<br />
der beteiligten Bauteile und dem Stoßstellendämm-Maß<br />
bestimmt die resultierende<br />
Flankendämmung. Es ist sofort erkennbar,<br />
dass mit leichteren Flankenbauteilen zwar<br />
das Stoßstellendämm-Maß erhöht werden<br />
kann, dass aber gleichzeitig (Massegesetz!)<br />
die Direktdämmung dieser Bauteile<br />
sinkt. Berechnungen und die praktische<br />
Erfahrung zeigen, dass sich diese beiden<br />
gegenläufigen Effekte nicht kompensieren.<br />
Vielmehr wirkt sich in der Gesamtbilanz<br />
die erhöhte Direktschalldämmung bei<br />
schwereren Flankenbauteilen stärker aus<br />
als die verringerte Stoßstellendämmung.<br />
Das Planungsziel ist deshalb wie folgt<br />
zu formulieren:<br />
Die flankierenden Bauteile ausreichend<br />
schwer machen; wie<br />
schwer, muss anhand des gewählten<br />
Schallschutzniveaus festgelegt<br />
werden.<br />
Bei horizontaler Übertragung über<br />
die Wohnungstrennwand hinweg<br />
zusätzlich dafür sorgen, dass die<br />
Stoßstelle in der vorgegebenen<br />
Bauteilkombination (schwere Wohnungstrennwand,<br />
flankierende Außen-<br />
oder Innenwand) die maximal<br />
mögliche Stoßstellendämmung<br />
auch tatsächlich erreicht.<br />
Der zweite Punkt setzt eine biegesteife<br />
Verbindung zwischen den Bauteilen voraus.<br />
Falls diese Voraussetzung nicht erfüllt<br />
ist (z.B. durchlaufende flankierende<br />
Wand und Trennwand mit Trennfuge angeschlossen)<br />
ist die „Festhaltefunktion“ der<br />
Trennwand nicht mehr gegeben. Die Übertragung<br />
über das Flankenbauteil erhöht<br />
sich dramatisch.<br />
In der vertikalen Übertragungsrichtung<br />
über die Wohnungsdecke hinweg kann das<br />
Prinzip der erhöhten Stoßstellendämmung<br />
41
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
allerdings gezielt eingesetzt werden: Wenn<br />
die Festlegungen für die flankierenden<br />
Außen- und Innenwände getroffen worden<br />
sind, kann die flankierende Übertragung<br />
über diese Bauteile dadurch zusätzlich<br />
vermindert werden, dass die Trenndecke<br />
möglichst schwer ausgeführt wird. Eine<br />
größere flächenbezogene Masse sorgt<br />
hier für eine höhere Stoßstellendämmung<br />
bei der vertikalen Übertragung (Weg Ff).<br />
Als günstig erweisen sich aus schalltechnischer<br />
Sicht Stahlbetondecken von 18 cm<br />
und mehr.<br />
Die exakte Festlegung der konstruktiven<br />
Eigenschaften, insbesondere der flächenbezogenen<br />
Massen, richtet sich nach dem<br />
gewählten Schallschutzniveau. Hier zeigt<br />
sich der Vorteil des Berechnungsverfahrens,<br />
mit welchem leicht verschiedene<br />
konstruktive Varianten durchgespielt werden<br />
können. Als Planungshilfe sind in der<br />
zukünftigen DIN 4109 auch so genannte<br />
Musterlösungen möglich, die als ausgearbeitete<br />
Lösungen für ein bestimmtes Anforderungsniveau<br />
vorgesehen sind. An<br />
derartigen Musterlösungen in <strong>Kalksandstein</strong>bauweise,<br />
insbesondere für den erhöhten<br />
Schallschutz, wird zurzeit gearbeitet.<br />
Neue Stumpfstoßlösung<br />
Die vorhergehenden Ausführungen haben<br />
gezeigt, dass die Stoßstellendämmung<br />
für die resultierende Schalldämmung eine<br />
bedeutende Rolle spielt. Im Sinne eines<br />
schalltechnischen Gesamtkonzepts muss<br />
konsequenterweise dafür gesorgt werden,<br />
dass die Stoßstelle auch konstruktiv so<br />
behandelt wird, dass ihre bauakustisch<br />
gewünschten Eigenschaften optimiert und<br />
gewährleistet werden. Dieser Ansatz ist für<br />
die Planung neu.<br />
Wenn Stoßstellen massiver Bauteile nach<br />
dem CEN-Berechnungsverfahren berechnet<br />
werden, dann wird aus physikalischer Sicht<br />
von einer homogenen Bauteilverbindung<br />
wie in Bild 28 ausgegangen. Die aufeinander<br />
stoßenden Bauteile werden lediglich<br />
durch ihre flächenbezogenen Massen<br />
charakterisiert. Als Beispiel wurde ein<br />
T-Stoß gewählt.<br />
Konstruktiv wird diese Situation durch einen<br />
verzahnten Knotenpunkt dargestellt.<br />
In der heutigen Praxis des Mauerwerkbaus<br />
wird dagegen weitgehend der Stumpfstoß<br />
angewendet (Bild 29).<br />
Schalltechnisch können diese beiden<br />
Varianten als gleichwertig gelten, wenn<br />
die beim Stumpfstoß vorliegende Bauteilverbindung<br />
als biegesteif angenommen<br />
werden kann. Die Stoßstellendämmung<br />
entspricht dann derjenigen des verzahnten<br />
Stoßes. Dies wurde bereits vor Jahren<br />
in Prüfstandsuntersuchungen an <strong>Kalksandstein</strong>wänden<br />
festgestellt und konnte durch<br />
neue Messreihen an KS-Wänden mit unterschiedlich<br />
gestalteten Knotenpunktausbildungen<br />
bestätigt werden [34]. Damit<br />
die geforderte biegesteife Verbindung zu<br />
Stande kommt, ist es erforderlich, dass<br />
die Fuge zwischen beiden Wänden sorgfältig<br />
mit Mörtel verfüllt ist. Den zuvor genannten<br />
neuen Untersuchungen zufolge<br />
spielt es dabei keine Rolle, ob die Fugenvermörtelung<br />
mit Dünnbettmörtel oder<br />
Normalmörtel erfolgt.<br />
Wenn im Gegensatz dazu gelegentlich versucht<br />
wird, den Knotenpunkt wie in Bild 30<br />
als Stumpfstoß mit Trennfuge (und Dämmmaterial<br />
in der Fuge) auszuführen, dann ist<br />
klar, dass es sich dabei um eine schalltechnisch<br />
riskante Lösung handelt.<br />
Selbst wenn durch vollständige Abdichtung<br />
der Fuge eine ausreichende Direktdämmung<br />
über das trennende Bauteil erreicht<br />
wird, ist das Problem in Form der<br />
flankierenden Übertragung vorprogrammiert.<br />
Die durchlaufende flankierende<br />
Wand wird nicht im Knotenpunkt von der<br />
Trennwand festgehalten. Die flankierende<br />
Übertragung über diese Wand steigt dramatisch<br />
an. Dies wird üblicherweise als<br />
ein schalltechnischer Schadensfall bezeichnet.<br />
Wenn unter diesem Aspekt der Stumpfstoß<br />
nach Bild 29 betrachtet wird, dann<br />
ist erkennbar, dass seine schalltechnische<br />
Funktionsfähigkeit davon abhängt,<br />
dass die biegesteife Anbindung sorgfältig<br />
und dauerhaft hergestellt wurde.<br />
Unter baupraktischen Bedingungen wird<br />
es aber nicht mit völliger Sicherheit zu<br />
vermeiden sein, dass es zum Abreißen<br />
zwischen beiden Bauteilen kommt. Wie<br />
verschiedene Messungen in Prüfständen<br />
und Gebäuden gezeigt haben, muss dann<br />
damit gerechnet werden, dass der biegesteife<br />
Anschluss nicht mehr ausreichend<br />
funktioniert und die Schallübertragung<br />
über das flankierende Bauteil zunimmt. Offensichtlich<br />
ist es dazu nicht erforderlich,<br />
dass die Fuge völlig abgerissen ist.<br />
Aus statischer Sicht ist der Fall klar: Der<br />
Stumpfstoß ist eine statisch abgesicherte<br />
und zugelassene Konstruktion. Selbst im<br />
angenommenen Fall des völligen Abreißens<br />
ist seine statische Funktion nachgewiesenermaßen<br />
nicht in Frage gestellt.<br />
Bild 28: Ausführung des Knotenpunkts als homogener<br />
T-Stoß<br />
Bild 29: Ausführung des Knotenpunkts als Stumpfstoß<br />
Bild 30: T-Stoß mit Trennfuge<br />
Bild 31: Stumpfstoß mit durchstoßender Trennwand<br />
Aus akustischer Sicht kann gefragt werden,<br />
wie die derzeitige Stumpfstoßkonstruktion<br />
noch betriebssicherer und einfacher<br />
– mit Hinblick auf eine dauerhafte<br />
Qualitätssicherung – ausgeführt werden<br />
kann. Für das Bauen mit <strong>Kalksandstein</strong><br />
hat man sich hier eindeutig entschieden:<br />
Die Stumpfstoßtechnik, auf die im heutigen<br />
Baubetrieb nicht mehr verzichtet werden<br />
kann, muss dauerhaft und in allen Situationen<br />
anwendungssicher sein! Die vorgesehene<br />
Lösung folgt dem in Bild 31 dargestellten<br />
Prinzip.<br />
42
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Die Wohnungstrennwand durchstößt die<br />
Außenwand vollständig. Für den Wärmeschutz<br />
entstehen dabei keine nachteiligen<br />
Auswirkungen, da die Außenwand als KS-<br />
Wand stets mit einer außenseitigen Dämmung<br />
versehen ist. Schalltechnisch dagegen<br />
entsteht eine gegen Ausführungsfehler<br />
und mechanische Belastungen<br />
unempfindliche Konstruktion. Wie die<br />
Untersuchungen in [34] zeigen, ist auch<br />
dieser Stoß schalltechnisch gleichwertig<br />
zu den biegesteifen Varianten aus den<br />
Bildern 28 und 29 zu betrachten. Rechnerisch<br />
kann er im Rahmen des neuen<br />
Berechnungsverfahrens deshalb wie der<br />
herkömmliche T-Stoß angesetzt werden.<br />
Was aber passiert, wenn es bei dieser neuen<br />
Stumpfstoßlösung auch zum Abreißen<br />
zwischen Außen- und Wohnungstrennwand<br />
kommen sollte? In diesem Fall verbessert<br />
sich sie Flankendämmung über die Außenwand<br />
sogar, da die Schallübertragung über<br />
die abgerissene Verbindung behindert oder<br />
sogar verhindert wird! Damit ist diese Konstruktion<br />
auch oder gerade für den „Fall der<br />
Fälle“ eine absolut sichere Lösung.<br />
Die neue Stumpfstoßlösung sorgt für<br />
eine noch besser abgesicherte schalltechnische<br />
Qualität. Sie stellt eine<br />
dauerhafte, verlässliche Lösung dar<br />
und sorgt damit für Planungs- und<br />
Ausführungssicherheit.<br />
2.6.3 Die Planung von Außenwänden<br />
Wie geht der Planer mit dem Schallschutz<br />
um? In den meisten Fällen wird er sich<br />
zuerst an den baurechtlich vorgegebenen<br />
Schallschutzanforderungen orientieren<br />
und den Schallschutz zwischen benachbarten<br />
Räumen (Luftschallschutz, Trittschallschutz)<br />
im Auge haben. Vielleicht ist<br />
ihm auch bewusst, dass Schutz gegen Außenlärm<br />
gefordert sein könnte. Erst hier<br />
gelangt dann oftmals die Außenwand unter<br />
schalltechnischen Gesichtspunkten in<br />
seinen Blickwinkel. Unter bauphysikalischen<br />
Aspekten wird er in aller Regel aber<br />
seine Aufmerksamkeit einem hohen Wärmeschutz<br />
gewidmet haben. Möglicherweise<br />
hat er dann aber bereits versäumt, die<br />
Rolle der Außenwand in Bezug auf den<br />
Schallschutz im Innern zu erkennen und<br />
in die Planung einzubeziehen. Immer wieder<br />
kommt es dadurch zu gravierenden Planungsfehlern,<br />
so dass nicht einmal der<br />
baurechtlich geforderte Mindestschallschutz<br />
(DIN 4109) erreicht wird. Für den<br />
Bauherrn ist es dann ein geringer Trost,<br />
zu wissen, dass die Außenwand hohen<br />
Anforderungen an den Wärmeschutz ge-<br />
nügt. Ziel muss es also sein, bei der Außenwand<br />
zu einer gemeinsamen Auslegung<br />
des Schall- und Wärmeschutzes zu<br />
kommen.<br />
Schallschutz von Außenwänden<br />
Schon beim Mindestschallschutz, insbesondere<br />
aber beim erhöhten Schallschutz<br />
dürfen bei der Dimensionierung der flankierenden<br />
Übertragungswege keine Fehler<br />
gemacht werden. Immer wieder zeigt sich<br />
in der Baupraxis, dass dabei die Außenwand<br />
als kritisches Bauteil in Erscheinung<br />
tritt. Im Regelfall ist es bei der Außenwand<br />
somit nicht der Schutz gegen Außenlärm,<br />
der besondere Aufmerksamkeit erfordert,<br />
sondern der Luftschallschutz im Gebäudeinneren.<br />
Wie die Außenwand in das schalltechnische<br />
Gebäudekonzept eingebunden<br />
ist, zeigt Bild 33.<br />
In schalltechnischer Hinsicht interessieren<br />
bei Außenwänden somit zwei Eigenschaften:<br />
die direkte Schalldämmung<br />
die Flankendämmung<br />
Die direkte Schalldämmung muss beim<br />
Schutz gegen Außenlärm berücksichtigt<br />
werden. Hier geht es um die Übertragung<br />
von außen nach innen. Bei Bedarf können<br />
durch die DIN 4109 Anforderungen an die<br />
Luftschalldämmung von Außenbauteilen<br />
gestellt werden. Die gestellten Anforderungen<br />
(DIN 4109, Tabellen 8 bis 10) gelten<br />
nicht für die Wand allein, sondern für das<br />
gesamte Außenbauteil, das sich aus mehreren<br />
Teilflächen (Wand, Fenster, Türen<br />
etc.) zusammensetzen kann. Maßgebend<br />
ist deshalb das so genannte resultierende<br />
Schalldämm-Maß, das sich aus den<br />
Schalldämm-Maßen der einzelnen Bauteile<br />
ergibt. Es kann rechnerisch aus den einzelnen<br />
Schalldämm-Maßen ermittelt werden<br />
(siehe hierzu Abschnitt 11 in Beiblatt 1<br />
zu DIN 4109). Beim Nachweis des erforderlichen<br />
Schallschutzes genügt es also<br />
nicht, nur die Schalldämmung der Außenwand<br />
festzulegen. Vielmehr sind es in der<br />
Regel Einbauten wie Fenster und Türen,<br />
die mit ihrer geringeren Schalldämmung<br />
die resultierende Schalldämmung bestimmen.<br />
Geringere Schalldämmung solcher<br />
Bauteile muss dann durch eine entsprechend<br />
höhere Schalldämmung der Wand<br />
ausgeglichen werden, damit insgesamt<br />
das geforderte resultierende Schalldämm-<br />
Maß der Außenbauteile erreicht wird.<br />
Aus dem in Bild 33 beschriebenen Zusammenhang<br />
ist sofort zu erkennen, dass<br />
1. Wärmeschutz<br />
2. Schallschutz<br />
Außenlärm<br />
(Schalldämmung)<br />
Innengeräusche<br />
(flankierende<br />
Schallübertragung)<br />
gemeinsame<br />
Auslegung !<br />
Bild 32: Bauphysikalische Anforderungen an die<br />
Außenwand<br />
Außenwand:<br />
flankierende<br />
Übertragung<br />
horizontal<br />
Außenwand:<br />
Außenlärm<br />
Außenwand:<br />
flankierende<br />
Übertragung<br />
vertikal<br />
Wohnungstrennwand:<br />
Direktdämmung<br />
(fremder Wohn- oder<br />
Arbeitsbereich)<br />
Innenwände:<br />
flankierende<br />
Übertragung<br />
horizontal<br />
und vertikal<br />
Bild 33: Einbindung der Außenwand in das schalltechnische<br />
Gebäudekonzept<br />
beim Schallschutz im Gebäudeinneren<br />
auch die Außenwände in ihrer Funktion<br />
als flankierende Bauteile bei der schalltechnischen<br />
Planung zu berücksichtigen<br />
sind. Dies gilt sowohl in der horizontalen<br />
Richtung zwischen nebeneinander liegenden<br />
als auch in vertikaler Richtung zwischen<br />
übereinander liegenden Wohnungen.<br />
An die Flankendämmung selbst werden<br />
keine unmittelbaren zahlenmäßigen Anforderungen<br />
gestellt. Da sie jedoch die Schallübertragung<br />
zwischen zwei Räumen maßgeblich<br />
beeinflussen kann, sind bei der<br />
Einhaltung des geforderten Schallschutzes<br />
unbedingt die konstruktiven Eigenschaften<br />
bezüglich der flankierenden Übertragung<br />
zu berücksichtigen. Damit sind im Massivbau<br />
eine ausreichend große flächenbezogene<br />
Masse und die richtige Stoßstellengestaltung<br />
gemeint. Falsche Planung oder<br />
Ausführung kann zu einem Unterschreiten<br />
des geschuldeten Schallschutzes führen.<br />
Im weiteren Zusammenhang wird gezeigt,<br />
dass gerade Außenwände die Schalldämmung<br />
von Trennwänden oder Trenndecken<br />
mindern können, wenn sie zu leicht ausgelegt<br />
worden sind.<br />
43
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Außenwand zwischen Schall- und<br />
Wärmeschutz<br />
Erhöhte Anforderungen an den Wärmeschutz<br />
können bei Mauerwerk durch konstruktive<br />
Maßnahmen realisiert werden.<br />
Als grundsätzliche Möglichkeiten kommen<br />
dabei in Frage:<br />
Verringerung der Rohdichte der Steine<br />
Vergrößerung der Wanddicke<br />
mehrschichtige Aufbauten<br />
Wärmedämm-Verbundsysteme<br />
Die aus wärmetechnischen Gründen<br />
erforderlichen Maßnahmen haben erfahrungsgemäß<br />
auch Auswirkungen auf den<br />
Schallschutz. Wesentlich ist dabei, dass<br />
sich wärmetechnische und schalltechnische<br />
Belange oftmals konträr verhalten,<br />
so dass wärmetechnische Verbesserungen<br />
zu schalltechnischen Verschlechterungen<br />
führen können. Ursache solcher Verschlechterungen<br />
sind akustische Resonanzen<br />
der Wand- oder Steinstruktur, die bei<br />
den oben genannten wärmetechnischen<br />
Maßnahmen verstärkt in Erscheinung treten<br />
und die Direktschalldämmung mindern.<br />
Es besteht somit zwischen schallund<br />
wärmetechnischen Anforderungen ein<br />
Zielkonflikt, der dem Planer bewusst sein<br />
und konstruktiv gelöst werden muss. Dieser<br />
Zielkonflikt beschränkt sich aber nicht<br />
nur auf den Außenlärm und die Direktdämmung,<br />
sondern findet seine Fortsetzung<br />
im Gebäudeinneren bei der Flankendämmung.<br />
Die genannten Resonanzerscheinungen<br />
mindern oft auch die Flankendämmung.<br />
Vor allem aber treten immer<br />
wieder Probleme mit der Flankendämmung<br />
bei solchen Außenwänden auf, die aus<br />
wärmetechnischen Gründen leicht (und<br />
R<br />
einschalige<br />
massive Wand<br />
mit WDVS<br />
f 0<br />
1 2 3<br />
3 Frequenzbereiche:<br />
10...20 dB<br />
1 Kein Vorteil<br />
2<br />
Verschlechterung<br />
bei Resonanzfrequenz f 0<br />
3 Verbesserung<br />
Bild 35: Schalldämmung der einschaligen, massiven<br />
Wand ohne und mit WDVS<br />
damit bezüglich der Flankendämmung zu<br />
leicht) gemacht wurden. Auf das Verhalten<br />
einschaliger massiver Außenwände mit<br />
Wärmedämm-Verbundsystem soll im Folgenden<br />
näher eingegangen werden.<br />
Schalltechnisches Verhalten einer<br />
massiven, einschaligen Wand<br />
Die Schalldämmung einschaliger, massiver<br />
Bauteile hängt im Wesentlichen von<br />
der flächenbezogenen Masse ab. Je größer<br />
die flächenbezogene Masse, desto größer<br />
das Schalldämm-Maß. Ausführungsbeispiele<br />
für R’ w<br />
-Werte entsprechend der<br />
derzeitigen DIN 4109 sind in Beiblatt 1 zu<br />
DIN 4109 (Tabelle 1) zu finden. R w<br />
-Werte<br />
Putzschichten<br />
einschalige<br />
massive Wand<br />
f<br />
Kunststoffputze<br />
mineralische Putze<br />
für KS-Wände entsprechend der neuen<br />
europäischen Vorgaben enthält die Massekurve<br />
in Bild 23. Auch hinsichtlich der flankierenden<br />
Schallübertragung ist eine hohe<br />
flächenbezogene Masse bei massiven<br />
Bauteilen vorteilhaft.<br />
Schalltechnisches Verhalten einer<br />
massiven, einschaligen Wand mit WDVS<br />
Schalltechnisch verhält sich eine Massivwand<br />
mit WDVS wie ein Feder-Masse-System.<br />
Mit diesem einfachen Modell können<br />
bereits wesentliche akustische Eigenschaften<br />
einer Wand mit WDVS erklärt werden.<br />
Als Massen wirken die Massen der Wand<br />
und der Putzschicht. Als Feder fungiert die<br />
Dämmschicht (siehe Bild 34).<br />
Charakterisiert wird das Schwingungsverhalten<br />
durch die Resonanz des Feder-<br />
Masse-Systems bei der Resonanzfrequenz<br />
f 0<br />
. Das grundsätzliche Schall dämmende<br />
Verhalten eines solchen zweischaligen<br />
Wandaufbaus zeigt Bild 35.<br />
Unterhalb der Resonanzfrequenz verhält<br />
sich die Konstruktion wie eine gleich<br />
schwere einschalige Konstruktion. Die<br />
Schalldämmung steigt mit der Frequenz an,<br />
wie es für eine einschalige Wand zu erwarten<br />
ist. Im Frequenzbereich um f 0<br />
wird aufgrund<br />
der großen Schwingungsamplituden<br />
die Schalldämmung drastisch vermindert.<br />
Oberhalb von f 0<br />
hingegen kann die Schalldämmung<br />
gegenüber der gleich schweren<br />
einschaligen Konstruktion deutlich verbessert<br />
werden. Entscheidend ist also die<br />
Lage der Resonanzfrequenz. Da die (flächenbezogene)<br />
Masse der Wand sehr viel<br />
größer ist als diejenige der Putzschicht,<br />
typische Werte: d = 7...25 mm m’ = 5...40 kg/m 2<br />
Putzschicht<br />
Dämmschicht<br />
Massivwand<br />
Dämmschichten<br />
Hartschaum-Dämmplatten<br />
Mineralwolle-Dämmplatten<br />
normal<br />
elastifiziert<br />
normal (liegende Faser)<br />
Lamellen (stehende Faser)<br />
m 1 m 2<br />
typische Werte: d = 50...120 mm s’ = 5...100 MN/m 3<br />
Feder-Masse-System<br />
Resonanz-System<br />
Bild 34: Wärmedämm-Verbundsystem als Feder-<br />
Masse-System<br />
Typischer Bereich: f 0 = 50...800 Hz<br />
R = ± 6 dB<br />
Bild 36: Konstruktive Größen von WDVS<br />
44
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
kann sie bei der Berechnung der Resonanzfrequenz<br />
vernachlässigt werden. Für f 0<br />
gilt dann:<br />
f 0<br />
= 160 s‘<br />
m‘<br />
s’ dynamische Steifigkeit der Dämmschicht<br />
in MN/m 3<br />
m’ flächenbezogene Masse der Putzschicht<br />
in kg/m 2 .<br />
Üblicherweise wird eine möglichst tiefe<br />
Resonanzfrequenz angestrebt, da sie sich<br />
günstig auf das bewertete Schalldämm-<br />
Maß R’ w<br />
bzw. R w<br />
auswirkt. Resonanzen bei<br />
mittleren Frequenzen dagegen vermindern<br />
das bewertete Schalldämm-Maß der Konstruktion.<br />
Unter der Vorgabe eines möglichst<br />
hohen Schalldämm-Maßes heißt das<br />
für die konstruktiv zu bemessenden Einflussgrößen<br />
s’ und m’:<br />
Dickere und damit schwerere Putzschichten<br />
sind günstiger.<br />
Die Steifigkeit des Dämm-Materials<br />
sollte möglichst gering sein.<br />
Dass unter Schallschutzaspekten die<br />
schalltechnische Auslegung des WDVS<br />
allerdings nicht grundsätzlich nach diesen<br />
Gesichtspunkten erfolgen muss, zeigt sich<br />
bei näherer Betrachtung der maßgebenden<br />
Frequenzanteile.<br />
Praktisches Verhalten von Wänden<br />
mit WDVS<br />
Ob bei Wärmedämm-Verbundsystemen<br />
eine Verschlechterung oder Verbesserung<br />
des bewerteten Schalldämm-Maßes vorliegt,<br />
hängt von den Eigenschaften des<br />
gewählten Aufbaus ab. Lange Zeit galten<br />
WDVS auf Grund steifer Wärmedämmschichten<br />
(Hartschäume) als schalltechnisch<br />
kritisch. Verschlechterungen des<br />
Schalldämm-Maßes bis zu etwa 8 dB sind<br />
im Vergleich zur unverkleideten Massivwand<br />
möglich. Bereits seit längerer Zeit<br />
sind Dämmschichten mit deutlich geringerer<br />
Steifigkeit verfügbar (Mineralfaserplatten,<br />
elastifizierte Hartschäume), die eine<br />
tiefere Resonanzfrequenz erlauben. Damit<br />
sind dann auch Verbesserungen des Schalldämm-Maßes<br />
möglich, die je nach Dämm-<br />
Material und Putzschicht bis zu etwa 8 dB<br />
betragen können. Die frühere Aussage,<br />
dass WDVS das bewertete Schalldämm-<br />
Maß verschlechtern, ist mit heutigen Systemen<br />
nicht mehr generell aufrecht zu<br />
erhalten. Die Wahl des Materials entscheidet<br />
also, ob erhöhte Wärmedämmung mit<br />
WDVS das Schalldämm-Maß verbessert<br />
oder verschlechtert. Bei den praktisch zum<br />
1. Beispiel: innerstädtischer Verkehrslärm,<br />
tieffrequente Anteile dominieren<br />
L<br />
R<br />
hohe Resonanzfrequenz ist günstiger<br />
Bild 37: reale Minderung von tieffrequentem Außenlärm<br />
blaue Kurve: WDVS hoch abgestimmt (günstig)<br />
rote Kurve: WDVS tief abgestimmt (ungünstig)<br />
Einsatz kommenden WDVS sind zusätzlich<br />
zu den bereits genannten Einflussgrößen<br />
ggf. noch weitere konstruktive Merkmale<br />
zu berücksichtigen, die sich auf das schalltechnische<br />
Verhalten auswirken: die Art<br />
der Verklebung, Befestigung mit Profilschienen,<br />
Verwendung von Dübelsystemen<br />
(Verschlechterung des Systems), Armierungsschichten.<br />
Typische Werte für unterschiedliche<br />
WDVS zeigt Bild 36.<br />
Außenlärm:<br />
tieffrequent oder hochfrequent?<br />
In zahlreichen Fällen tritt durch WDVS eine<br />
Verschlechterung des Schalldämm-Maßes<br />
auf, bei entsprechender Dimensionierung<br />
sind vielfach allerdings auch Verbesserungen<br />
möglich. Wie soll nun das WDVS dimensioniert<br />
werden? Nach derzeitigem<br />
Verständnis erscheint es sinnvoll, ein möglichst<br />
hohes bewertetes Schalldämm-Maß<br />
anzustreben. Für die praktische Anwendung<br />
stellt sich die Situation jedoch etwas<br />
komplizierter dar. Ob das gewählte WDVS<br />
den Schallschutz gegen Außenlärm tatsächlich<br />
verbessern kann, hängt auch von<br />
der konkreten Lärmsituation ab. Innerstädtischer<br />
Verkehrslärm z.B. hat seine<br />
dominierenden Geräuschanteile eher bei<br />
tiefen Frequenzen (Bild 37).<br />
Eine tief liegende Resonanzfrequenz –<br />
die ansonsten gewünscht wird – kann dann<br />
zur Erhöhung des über die gedämmte Außenwand<br />
übertragenen Schalls führen.<br />
Die Geräuschsituation im Gebäude wird<br />
entgegen den Erwartungen möglicherweise<br />
schlechter. Hier kann ein – eigentlich als<br />
ungünstiger bewertetes – WDVS mit härteren<br />
Dämmschichten im Endergebnis zu<br />
einem günstigeren Gesamtresultat führen.<br />
f<br />
2. Beispiel: Schienenverkehr, schneller<br />
Straßenverkehr,<br />
höhere Frequenzen dominieren<br />
L<br />
R<br />
tiefe Resonanzfrequenz ist günstiger<br />
Bild 38: reale Minderung von hochfrequentem<br />
Außenlärm<br />
blaue Kurve: WDVS hoch abgestimmt (ungünstig)<br />
rote Kurve: WDVS tief abgestimmt (günstig)<br />
Umgekehrt sind die Verhältnisse jedoch,<br />
wenn der vor der Außenwand anstehende<br />
Lärm durch mittlere und höhere Frequenzen<br />
geprägt wird (z.B. Schienenverkehrslärm,<br />
Straßenverkehr bei hohen Geschwindigkeiten).<br />
Hier sind dann tatsächlich die<br />
WDVS mit weichen Dämmschichten auch<br />
im Endresultat günstiger (Bild 38).<br />
Tafel 36: Spektrum-Anpassungswerte zur Berücksichtigung<br />
verschiedener Lärmquellen<br />
Spektrum-Anpassungswerte<br />
nach DIN EN ISO 717-1<br />
C mittlere und höhere Frequenzen betont<br />
zutreffend<br />
für<br />
Wohnaktivitäten<br />
(Reden, Musik…)<br />
Schienenverkehr mit mittlerer<br />
und hoher Geschwindigkeit<br />
Autobahnverkehr > 80 km/h<br />
Düsenflugzeug in kleinem<br />
Abstand<br />
Betriebe, die überwiegend mittel-<br />
und hochfrequenten Lärm<br />
abstrahlen<br />
C tr<br />
tiefere Frequenzen betont<br />
zutreffend<br />
für<br />
städtischer Straßenverkehr<br />
Schienenverkehr mit geringer<br />
Geschwindigkeit<br />
Propellerflugzeug<br />
Düsenflugzeug in großem<br />
Abstand<br />
Discomusik<br />
Betriebe, die überwiegend<br />
tief- und mittelfrequenten Lärm<br />
abstrahlen<br />
f<br />
45
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Als Fazit ergibt sich für die reale Minderung<br />
von Außenlärm:<br />
Das tatsächliche Geräuschspektrum<br />
spielt bei der Wirkung von Wärmedämm-Verbundsystemen<br />
eine Rolle.<br />
Eine am Schallschutz orientierte Planung<br />
sollte die aktuelle Geräuschsituation<br />
berücksichtigen.<br />
Tafel 37: Spektrum-Anpassungswerte für eine einschalige, massive Wand ohne und mit WDVS, Beispiel<br />
KS-Wand, d = 17,5 cm, RDK 1,8, geputzt, Fensterflächenanteil f = 30 %, ohne WDVS:<br />
Einzahlangaben<br />
R w<br />
(C, C tr<br />
) = 51 (-1, -2) dB<br />
tieffrequente Wirkung<br />
R w<br />
+ C tr<br />
= 51 - 2 = 49 dB<br />
KS-Wand, d = 17,5 cm, RDK 1,8, geputzt, Fensterflächenanteil f = 30 %, mit WDVS:<br />
Einzahlangaben<br />
R w<br />
(C, C tr<br />
) = 53 (-2, -7) dB<br />
tieffrequente Wirkung<br />
R w<br />
+ C tr<br />
= 53 - 7 = 46 dB<br />
Offensichtlich ist das bewertete Schalldämm-Maß<br />
als alleiniges Kriterium zur Auslegung<br />
des Schallschutzes nicht ausreichend.<br />
Wie können nun aber die frequenzabhängigen<br />
Eigenschaften in der aktuellen<br />
Geräuschsituation angemessen berücksichtigt<br />
werden? Die neuen europäischen<br />
Regelwerke haben dafür die so genannten<br />
Spektrum-Anpassungswerte vorgesehen, die<br />
nach DIN EN ISO 717-1 [10] als ergänzende<br />
Zahlenwerte zum bewerteten Schalldämm-<br />
Maß angegeben werden (Tafel 36).<br />
Die Spektrum-Anpassungswerte – je nach<br />
Bedarf C oder C tr<br />
– können zum Wert<br />
des bewerteten Schalldämm-Maßes R w<br />
addiert<br />
werden, um mit einem neuen Einzahlwert<br />
die Schall dämmende Wirkung einer<br />
Konstruktion gegenüber einer bestimmten<br />
Geräuschart zu charakterisieren. Als<br />
Beispiel zeigt Tafel 37 die Auswirkungen<br />
eines tief abgestimmten WDVS auf die<br />
Schalldämmung einer einschaligen, massiven<br />
Wand.<br />
Im bewerteten Schalldämm-Maß R w<br />
verbessert<br />
sich die Schalldämmung durch<br />
das WDVS von 51 dB um 2 dB auf 53 dB.<br />
Hinsichtlich der Dämmung von städtischem<br />
Verkehrslärm dagegen tritt eine Verschlechterung<br />
von 49 dB um 3 dB auf<br />
46 dB ein. Das Beispiel verdeutlicht, dass<br />
die adäquate Berücksichtigung der Außenlärmspektren<br />
je nach Problemstellung zu<br />
unterschiedlicher Beurteilung der schalltechnischen<br />
Eignung eines WDVS und zu<br />
unterschiedlichen konstruktiven Auslegungen<br />
führen kann. Eine Ausrichtung nur am<br />
bewerteten Schalldämm-Maß R w<br />
entspricht<br />
zwar der derzeitigen Praxis, die auch dem<br />
Nachweis der DIN 4109 für den Außenlärm<br />
entspricht, gewährleistet aber nicht<br />
in jedem Fall den sinnvollsten Schallschutz<br />
gegen Außenlärm. Vielmehr ist in vielen<br />
Fällen von mehr tieffrequent geprägten<br />
Geräuschspektren auszugehen, so dass<br />
die gehandhabte Praxis hier de facto zu<br />
Verschlechterungen führen kann. Eine auf<br />
schalltechnische Optimierung hin orientierte<br />
Planungsstrategie sollte die genannten<br />
Kriterien mit einbeziehen.<br />
Außenwände mit Fenstern<br />
Wenn Außenbauteile aus mehreren Teilflächen<br />
mit unterschiedlicher Schalldämmung<br />
bestehen, richten sich die Anforderungen<br />
der DIN 4109 beim Schutz gegen<br />
Außenlärm an das resultierende Schalldämm-Maß<br />
R’ w,res<br />
der gesamten Fläche.<br />
Die einzelnen Teilflächen müssen dabei<br />
mit ihren jeweiligen Schalldämm-Maßen<br />
berücksichtigt werden (Bild 39).<br />
Beim Nachweis des erforderlichen Schallschutzes<br />
genügt es also nicht, nur die Schalldämmung<br />
der Außenwand festzulegen.<br />
Vielmehr sind es i.d.R. Einbauten wie Fenster,<br />
Türen und Rollladenkästen, die mit ihrer<br />
geringeren Schalldämmung die resultierende<br />
Schalldämmung bestimmen und<br />
zu einer Verminderung DR w<br />
der Schalldämmung<br />
der Wand führen:<br />
R’ w,res<br />
= R’ w<br />
(Wand) - DR<br />
So führt z.B. ein relativ gutes Fenster<br />
mit R w,R<br />
= 35 dB und einem Fensterflächenanteil<br />
von 30 % bei einer einschaligen<br />
Außenwand mit R’ w,R<br />
= 50 dB rechnerisch<br />
bereits zu einer Verminderung um R w<br />
=<br />
10,5 dB, so dass R’ w,res<br />
auf 39,5 dB sinkt.<br />
Die geringere Schalldämmung solcher<br />
Bauteile muss im Bedarfsfall durch eine<br />
entsprechend höhere Schalldämmung der<br />
Wand ausgeglichen werden, damit insgesamt<br />
das geforderte resultierende Schalldämm-Maß<br />
der Außenbauteile erreicht<br />
wird. Dieses liegt je nach Lärmpegelbereich<br />
(siehe Tafel 34) zwischen etwa 30<br />
und 50 dB.<br />
Wird die Außenwand mit einem WDVS<br />
versehen, dann ist auch in diesem Fall<br />
das resultierende Schalldämm-Maß zu bestimmen.<br />
Anhand zweier Beispiele (Tafel<br />
38) sollen die Auswirkungen des WDVS<br />
auf die resultierende Schalldämmung<br />
aufgezeigt werden, wobei zum Vergleich<br />
schalltechnisch unterschiedliche WDVS<br />
und Fenster berücksichtigt werden.<br />
Fenster<br />
R w (Fenster)<br />
Fensterflächenanteil<br />
Außenwand<br />
R’ w (Wand)<br />
Bild 39: Wände mit Fenstern: Teilflächen unterschiedlicher<br />
Schalldämmung<br />
Tafel 38: Einfluss unterschiedlicher Fenster und<br />
WDVS auf die Schalldämmung der Außenwand<br />
Wand: KS 17,5 cm (1,8) mit Innenputz,<br />
Fensterflächenanteil 30 %<br />
Beispiel 1: R w<br />
(Fenster) = 40 dB<br />
a) Wand ohne WDVS<br />
R’ w,res<br />
= 50 dB - 6 dB = 44 dB<br />
b) Wand mit WDVS (Verbesserung + 4 dB)<br />
R’ w,res<br />
= 54 dB - 9 dB = 45 dB<br />
c) Wand mit WDVS (Verschlechterung - 4 dB)<br />
R’ w,res<br />
= 46 dB - 3 dB = 43 dB<br />
Beispiel 2: R w<br />
(Fenster) = 35 dB<br />
a) Wand ohne WDVS<br />
R’ w,res<br />
= 50 dB - 10,5 dB = 39,5 dB<br />
b) Wand mit WDVS (Verbesserung + 4 dB)<br />
R’ w,res<br />
= 54 dB - 14 dB = 40 dB<br />
c) Wand mit WDVS (Verschlechterung - 4 dB)<br />
R’ w,res<br />
= 46 dB - 7 dB = 39 dB<br />
46
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
Im ersten Fall werden gute Fenster mit<br />
R w,R<br />
= 40 dB angesetzt. Wird nun die Wand<br />
mit einem WDVS versehen, durch welches<br />
ihr Schalldämm-Maß auf R’ w<br />
= 54 dB erhöht<br />
wird, so ändert sich R’ w,res<br />
gegenüber<br />
dem Ausgangszustand nur geringfügig auf<br />
45 dB. Wird stattdessen ein WDVS verwendet,<br />
durch welches sich das Schalldämm-Maß<br />
der Wand auf 46 dB vermindert,<br />
so verringert sich R’ w,res<br />
lediglich auf<br />
43 dB. Änderungen der Schalldämmung<br />
der Außenwand durch ein aufgebrachtes<br />
WDVS wirken sich demnach im resultierenden<br />
Schalldämm-Maß kaum aus.<br />
Zur gleichen Aussage, allerdings noch<br />
deutlicher, führt der zweite Fall, bei welchem<br />
ein immer noch gutes Fenster mit<br />
R w,R<br />
= 35 dB angesetzt wird. Änderungen<br />
mit oder ohne WDVS liegen hier rechnerisch<br />
bei 0,5 dB. Für die konkrete Planung<br />
können derartige Berechnungen statt wie<br />
hier mit Einzahlwerten auch mit frequenzabhängigen<br />
Schalldämm-Maßen durchgeführt<br />
werden. Dies führt bei den üblichen<br />
Frequenzverläufen zu einer vergleichbaren<br />
Aussage. Als Fazit kann festgehalten werden:<br />
Schwachstelle ist (bei genügend schwerer<br />
Massivwand) i.d.R. das Fenster.<br />
Änderungen der Schalldämmung der<br />
Außenwand durch WDVS wirken sich<br />
in diesem Fall nur gering aus.<br />
Flankierende Übertragung bei der<br />
Außenwand<br />
Grundsätzlich ist bei der Außenwand die<br />
flankierende Übertragung besonders zu<br />
berücksichtigen (Bild 40).<br />
Die flankierende Übertragung über die<br />
Außenwand muss bei zusätzlicher Wärmedämmung<br />
jedoch je nach Lage der Dämmflankierende<br />
Übertragung über<br />
den Knotenpunkt hinweg<br />
vorteilhaft:<br />
schwere flankierende Außenwand<br />
Bild 40: Flankierende Übertragung (vertikal) über die<br />
Außenwand<br />
schicht unterschiedlich beurteilt werden.<br />
Die Verhältnisse bei innen liegender Dämmschicht<br />
zeigt Bild 41.<br />
Die flankierende Übertragung findet in diesem<br />
Fall über die innen liegende Schale<br />
statt. Da diese oftmals mit viel zu steifen<br />
Dämmschichten ausgebildet wird, sind<br />
starke Verschlechterungen der Flankendämmung<br />
gegenüber der Wand ohne<br />
Dämmsystem möglich.<br />
Im Gegensatz zu innen liegenden Dämmschichten<br />
hat das außen liegende WDVS<br />
keine schädlichen Auswirkungen auf die<br />
Flankendämmung.<br />
Die Eigenschaften der Massivwand können<br />
für die Flankendämmung voll ausgeschöpft<br />
werden. Vorteilhaft sind dabei grundsätzlich<br />
Wände mit hoher flächenbezogener<br />
Masse. Während bei der Direktdämmung<br />
die kleinere Masse des Resonanzsystems<br />
(d.h. die Putzschicht) entscheidend<br />
war, kann nun für Flankendämmung die<br />
schwerere Masse der Massivwand genutzt<br />
werden.<br />
Außenwand mit WDVS: eine Bilanz<br />
Für die Außenwand besteht ein Zielkonflikt<br />
zwischen Schallschutz und<br />
Wärmeschutz. Dies gilt für den Außenlärm,<br />
insbesondere aber für die flankierende<br />
Übertragung beim Schallschutz<br />
im Gebäudeinneren. Die Bedeutung der<br />
flankierenden Übertragung steigt mit<br />
den Anforderungen. „Erhöhter Schallschutz“<br />
heißt deshalb: sorgfältige Kontrolle<br />
der flankierenden Übertragung.<br />
Eine wesentliche Rolle spielt dabei die<br />
Außenwand.<br />
Die konstruktive Trennung von Wärmeschutz<br />
(durch das WDVS) und Schallschutz<br />
(durch die Massivwand) erweist sich schalltechnisch<br />
als sinnvoll. Die massive Wand<br />
muss keine Wärme dämmende Funktion<br />
übernehmen und kann deshalb schwer<br />
sein. Für die Flankendämmung kann die<br />
gesamte Masse der massiven Wand genutzt<br />
werden. Ausreichend schwere Wände<br />
mit WDVS sind damit in der Lage, auch<br />
erhöhten Anforderungen an die Luftschalldämmung<br />
und damit auch an die<br />
flankierende Übertragung gerecht zu werden.<br />
Der Zielkonflikt zwischen Schall- und<br />
Wärmeschutz ist durch die funktionale<br />
Trennung beider Bereiche aufgehoben.<br />
Während beim Außenlärm eine differenzierte<br />
Betrachtung der Verhältnisse wünschenswert<br />
ist, um richtige Festlegungen<br />
für das WDVS zu treffen, ist dies bei der<br />
Übertragung über die leichte<br />
innere Schale, diese wird<br />
stark angeregt<br />
steife Dämmschichten<br />
vermeiden<br />
Verschlechterungen bis 5 dB<br />
sind möglich<br />
Bild 41: Flankierende Übertragung (vertikal) über die<br />
Außenwand mit innenseitiger Wärmedämmung<br />
Die flankierende Übertragung<br />
findet über die innere Schale der<br />
Außenwand (Massivwand) statt.<br />
Die außen liegende<br />
Wärmedämmung beeinflusst<br />
die Flankendämmung nicht !<br />
keine Verschlechterung<br />
Bild 42: Flankierende Übertragung (vertikal) über<br />
die Außenwand mit außenseitiger Wärmedämmung<br />
(WDVS)<br />
flankierenden Schallübertragung nicht erforderlich.<br />
2.7 Schallschutz im Detail<br />
Maßnahmen zur Sicherstellung des Schallschutzes<br />
betreffen nicht nur die bislang<br />
vorrangig diskutierte Ebene der Planung.<br />
Auch bei der Ausführung sind wesentliche<br />
Aspekte zu berücksichtigen. Abschließend<br />
soll deshalb auf einige Fragestellungen<br />
eingegangen werden, die direkt die Mauerwerkswand<br />
und deren erreichbare Schalldämmung<br />
betreffen. Das aus der flächen-<br />
47
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
bezogenen Masse zu erwartende Schalldämm-Maß<br />
einer Mauerwerkswand kann<br />
nur dann erreicht werden, wenn nicht<br />
Installationen, Fugen, Schlitze oder Undichtigkeiten<br />
die Schalldämmung verringern.<br />
2.7.1 KS-Wände mit Installationen<br />
Schlitze und Einbauten wie z.B. Elektroinstallationen<br />
verringern die Wanddicke und<br />
damit die flächenbezogene Masse der<br />
Wand im Bereich der Einbaufläche, so dass<br />
die dort verbleibende Restwand eine verringerte<br />
Schalldämmung aufweist. Formal<br />
kann eine solche Wand mit Einbauten wie<br />
ein zusammengesetztes Bauteil mit Teilflächen<br />
unterschiedlicher Schalldämmung<br />
betrachtet werden, für das die resultieren-de<br />
Schalldämmung berechnet werden<br />
kann. Es zeigt sich, dass selbst mehrere<br />
Steckdosen auf Grund ihrer kleinen Teilfläche<br />
und der ausreichend hohen Restdämmung<br />
der hinter dem Dosenbereich<br />
verbleibenden Wand bei Wohnungstrennwänden<br />
(m’’> 410 kg/m 2 , R’ w,R<br />
= 53 dB)<br />
die resultierende Schalldämmung nicht<br />
verringern. Auch bei beidseitiger Installation<br />
der Dosen muss nicht mit einer Minderung<br />
der Schalldämmung gerechnet<br />
werden, sofern die Öffnungen für die Dosen<br />
von beiden Seiten separat ohne durchgehende<br />
Bohrung hergestellt werden<br />
[35].<br />
Falls Wände für die Unterputzverlegung<br />
von Rohrleitungen geschlitzt werden, sind<br />
die einschlägigen Regeln der Mauerwerksnormen<br />
zu berücksichtigen. Dem Schlitzen<br />
von Wänden sind damit deutlich engere<br />
Grenzen gesetzt, als es in der Praxis immer<br />
wieder zu beobachten ist. Aus akustischer<br />
Sicht gelten die zuvor schon erläuterten<br />
Bedingungen bei zusammengesetzten<br />
Bauteilen. Im Unterschied zu Steckdosen<br />
oder anderen kleinen Einbauten ist hier<br />
aber die Teilfläche mit verringerter Schalldämmung<br />
größer und die verbleibende<br />
Wanddicke kleiner, so dass die resul-tierende<br />
Schalldämmung verringert wird. Wird<br />
z.B. in einer 9 m 2 großen Wand (d = 240<br />
mm, m’’ > 410 kg/m 2 , R’ w,R<br />
= 53 dB) ein<br />
Schlitz von 100 mm Breite und 100 mm<br />
Tiefe über die gesamte Höhe der Wand<br />
angebracht, so liegt die Restschalldämmung<br />
der hinter dem Schlitz verbleibenden<br />
Wand bei etwa 47 dB und die resultierende<br />
Schalldämmung sinkt um 0,5 dB ab.<br />
Würde der Schlitz dagegen mit 150 mm<br />
Tiefe und 150 mm Breite ausgeführt, so<br />
würde die resultierende Schalldämmung<br />
der Wand um ca. 2 dB vermindert werden.<br />
Rechnerisch wäre damit die Einhaltung<br />
der Schallschutzanforderungen an<br />
eine Wohnungstrennwand (erf. R’ w<br />
53<br />
dB) nicht mehr gegeben. In Beiblatt 2 zu<br />
DIN 4109 wird in diesem Zusammenhang<br />
darauf verwiesen, dass bei der Verlegung<br />
von Abwasserleitungen in Wandschlitzen<br />
die flächenbezogene Masse der Restwand<br />
zum schutzbedürftigen Raum hin mindestens<br />
220 kg/m 2 betragen sollte. Bei einer<br />
Wohnungstrennwand von 240 mm Dicke<br />
(Stein-Rohdichte 1,8) entspräche dies einer<br />
Restwanddicke von ca. 130 mm bzw.<br />
einer Schlitztiefe von ca. 110 mm.<br />
Bei der Unterputzverlegung von Rohrleitungen<br />
besteht das schalltechnische<br />
Hauptproblem neben einer möglichen Minderung<br />
der Schalldämmung vor allem<br />
aber in der verstärkten Übertragung von<br />
Leitungsgeräuschen. Ohne vollständige<br />
und sorgfältig ausgeführte Körperschallisolierung<br />
in Form von geeigneten Rohrummantelungen<br />
kann nämlich nicht garantiert<br />
werden, dass die auf den Rohrwandungen<br />
vorhandenen Schwingungen nicht über<br />
Körperschallbrücken auf die Wand übertragen<br />
werden. Eine verstärkte Übertragung<br />
der Installationsgeräusche und in der Regel<br />
eine Überschreitung der für Wasserinstallationen<br />
zulässigen Schallpegel im<br />
schutzbedürftigen Raum hinter der Wand<br />
sind die Folge. Wenn eine körperschallbrückenfreie<br />
Unterputzmontage der Rohrleitungen<br />
nicht absolut sichergestellt werden<br />
kann, sollten Installationsleitungen<br />
wegen der Gefahr unkontrollierbarer Körperschallbrücken<br />
vor der Wand (Vorwand-<br />
Installation) angebracht werden, um die<br />
Einhaltung der Anforderungen nicht zu<br />
gefährden.<br />
2.7.2 Nicht vermörtelte Stoßfugen<br />
Immer wieder wird vermutet, dass die<br />
Schalldämmung bei offenen Fugen auch<br />
deshalb leidet, weil die flächenbezogene<br />
Masse der Wand reduziert wird. Falls offene<br />
Fugen im Mauerwerk vorhanden sind,<br />
verringert sich die flächenbezogene Masse<br />
proportional zum Anteil der Fugenfläche an<br />
der Gesamtfläche. Selbst wenn offene Fugenflächen<br />
im ungünstigsten Fall einen Flächenanteil<br />
von 1 % haben sollten, fällt die<br />
Verminderung der flächenbezogenen Masse<br />
schalltechnisch nicht ins Gewicht, so<br />
dass dadurch keine Minderung der Schalldämmung<br />
zu berücksichtigen ist. Kritisch<br />
ist bei offenen Fugen vielmehr der direkte<br />
Schalldurchgang, der die Schalldämmung<br />
erheblich mindern kann. Offene Fugen sind<br />
deshalb auf jeden Fall zu vermeiden, so wie<br />
dies in Beiblatt 1 zu DIN 4109 zur Erreichung<br />
der in der dortigen Tafel 1 („Masse<br />
Tafel“) angegebenen Schalldämm-Maße<br />
gefordert ist. Die Wand muss im schalltechnischen<br />
Sinne abgedichtet werden.<br />
Zu beachten ist auch die Vorgabe der<br />
Mauerwerksnorm DIN 1053-1 (November<br />
1996), die in Abschnitt 9.2.2 vorschreibt,<br />
dass bei nicht knirsch verlegten Steinen<br />
mit Fugendicken > 5 mm die Fugen an der<br />
Außenseite beim Mauern mit Mörtel verschlossen<br />
werden müssen.<br />
Untersuchungen belegen, dass für eine<br />
ausreichende schalltechnische Abdichtung<br />
von Wänden mit unvermörtelten<br />
Stoßfugen bereits dünne Putze auf beiden<br />
Seiten ausreichend sind. In [36] wird anhand<br />
von Laboruntersuchungen für eine<br />
KSWand (17,5 cm KS-Vollsteine, 12 DF, unvermörtelte<br />
Stoßfugen mit Nut-Feder-System)<br />
gezeigt, dass mit beidseitigem Dünnlagenputz<br />
(mittlere Dicke ca. 5 mm) die<br />
schalltechnische Dichtigkeit herge-stellt<br />
werden kann. Bei dickeren Putzschichten<br />
steigt die Schalldämmung dann nur noch<br />
entsprechend dem Massezuwachs an,<br />
ohne dass die Dichtigkeit weiter erhöht<br />
würde. Die ausreichende Abdichtung mit<br />
dünnen Putzen setzt voraus, dass die<br />
Wand im Stoßfugenbereich sorgfältig und<br />
ohne unnötige Fugen aufgemauert wurde.<br />
Im Zweifelsfall sollte zumindest einseitig<br />
auf dickere Putzschichten (ca. 10 mm) zurückgegriffen<br />
werden.<br />
2.7.3 KS-Wärmedämmstein<br />
Die Frage nach der Minderung der Schalldämmung<br />
stellt sich auch bei der Verwendung<br />
von wärmetechnisch optimierten<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en, da diese in der untersten<br />
Steinlage verwendeten Steine gegenüber<br />
der restlichen Wand eine geringere flächenbezogene<br />
Masse aufweisen. Untersuchungen<br />
im Prüfstand [37] an zwei bis auf<br />
die unterste Steinlage identischen Wandaufbauten<br />
ergaben, dass sich zwischen<br />
den Varianten „mit KS-Wärmedämmstein“<br />
und „ohne KS-Wärmedämmstein“ kein<br />
Unterschied im bewerteten Schalldämm-<br />
Maß ergibt.<br />
2.8 Zusammenfassung<br />
Schallschutz ist baubar – allerdings nur,<br />
wenn er von Anfang an in die Gesamtplanung<br />
integriert ist. Der vorliegende Beitrag<br />
zeigt, wie die verfügbaren planerischen und<br />
ausführungstechnischen Möglichkeiten in<br />
ein schalltechnisches Gesamtkonzept eingebunden<br />
werden können. Dies beinhaltet<br />
die Herstellung der Handlungsfähigkeit<br />
für die von den europäischen Normen geprägte<br />
zukünftige DIN 4109, die Nutzung<br />
moderner Berechnungsmethoden für die<br />
Planung, die Beherrschung der flankierenden<br />
Übertragung, konstruktive Lösungen<br />
für die Außenwand und den Stumpfstoß<br />
sowie Detaillösungen für KS-Mauerwerk.<br />
48
KALKSANDSTEIN – Schallschutz<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN 4109:1989-11 Schallschutz im<br />
Hochbau; Anforderungen und Nachweise<br />
[2] DIN 4109/A1:2001-01 Schallschutz<br />
im Hochbau, Anforderungen und Nachweise,<br />
Änderung A1<br />
[3] DIN 4109-11:2003-09 Nachweis des<br />
Schallschutzes; Güte- und Eignungsprüfung<br />
[4] DIN 4109 Beiblatt 1:1989-11 Schallschutz<br />
im Hochbau – Ausführungsbeispiele<br />
und Rechenverfahren<br />
[5] Beiblatt 1 zu DIN 4109/A1:2003-09<br />
Schallschutz im Hochbau – Ausführungsbeispiele<br />
und Rechenverfahren,<br />
Änderung A1<br />
[6] DIN 4109 Beiblatt 2:1989-11 Schallschutz<br />
im Hochbau – Hinweise für Planung<br />
und Ausführung – Vorschläge für<br />
einen erhöhten Schallschutz – Empfehlungen<br />
für den Schallschutz im eigenen<br />
Wohn- und Arbeitsbereich<br />
[7] DIN 4109 Beiblatt 3:1996-06 Schallschutz<br />
im Hochbau – Berechnung von<br />
R’ w,R<br />
für den Nachweis der Eignung<br />
nach DIN 4109 aus Werten des im Labor<br />
ermittelten Schalldämm-Maßes R w<br />
[8] VDI-Richtlinie 4100:1994-09 Schallschutz<br />
von Wohnungen; Kriterien für<br />
Planung und Beurteilung<br />
[9] DIN 4109-10:2000-06 (Entwurf) Schallschutz<br />
im Hochbau, Teil 10: Vorschläge<br />
für einen erhöhten Schallschutz von<br />
Wohnungen<br />
[10] DIN EN ISO 717-1:1997-01 Akustik:<br />
Bewertung der Schalldämmung in Gebäuden<br />
und von Bauteilen, Teil 1: Luftschalldämmung<br />
[11] DIN 52210-2:1984-08 Bauakustische<br />
Prüfungen, Luft- und Trittschalldämmung<br />
– Prüfstände für Schalldämm-<br />
Messungen an Bauteilen<br />
[12] DIN EN 20140-3:1995-03 Akustik:<br />
Messung der Schalldämmung in Gebäuden<br />
und von Bauteilen, Teil 3:<br />
Messung der Luftschalldämmung von<br />
Bauteilen in Prüfständen<br />
[13] Gösele, Schüle, Künzel: Schall, Wärme,<br />
Feuchte. 10., völlig neu bearb. Auflage,<br />
Bauverlag Wiesbaden, Wiesbaden<br />
1997<br />
[14] ZVSHK-Merkblatt und Fachinformation<br />
Schallschutz. Zentralverband Sanitär<br />
Heizung Klima, Sankt Augustin 2003<br />
[15] Rasmussen, B., Rindel, J.H.: Wohnungen<br />
für die Zukunft: das Konzept<br />
des akustischen Komforts und welcher<br />
Schallschutz von den Bewohnern als<br />
zufriedenstellend beurteilt wird. – In:<br />
wksb 38/1996<br />
[16] Weeber, R., Merkel, H., Rossbach-Lochmann,<br />
H., Gösele, K.: Schallschutz in<br />
Mehrfamilienhäusern aus der Sicht der<br />
Bewohner. Bericht F 2049 des Bundesministeriums<br />
für Raumordnung,<br />
Bauwesen und Städtebau, Fraunhofer<br />
IRB-Verlag, Stuttgart 1986<br />
[17] KS-Expertengespräch Baulicher Schallschutz:<br />
Hilflos gegen den Krankmacher<br />
Lärm? – In: Tagungshandbuch 2002.<br />
Verein Süddeutscher <strong>Kalksandstein</strong>werke,<br />
Bensheim 2002<br />
[18] Lutz, P.: Neufassung der DIN 4109 – Kritische<br />
Anmerkungen aus der Sicht der<br />
Praxis. wksb-Sonderausgabe 1990<br />
[19] Gösele, Kandel, Linhardt: Schallschutzkosten<br />
im Wohnungsbau; Verlagsgesellschaft<br />
Rudolf Müller, Köln 1991<br />
[20] Kötz, W.-D.: Kosten des Schallschutzes<br />
im Wohnungsbau – Beispiele für kostengünstige<br />
Lösungen. – In: Zeitschrift<br />
für Lärmbekämpfung ZfL, Jan. 2001<br />
[21] Gösele, K.: Zur Festlegung von Mindestanforderungen<br />
an den Luftschallschutz<br />
zwischen Wohnungen. – In: Bauphysik<br />
10 (1988), H. 6<br />
[22] Kötz, W.-D.: Der bauliche Schallschutz<br />
in der Praxis – Was bieten Neubauten<br />
an Innenschallschutz? – In: ZSW Zeitschrift<br />
für das Sachverständigenwesen<br />
9 (1988)<br />
[23] Richtlinie des Rates vom 21. Dezember<br />
1988 zur Angleichung der Rechtsund<br />
Verwaltungsvorschriften der<br />
Mitgliedsstaaten über Bauprodukte<br />
(Bauproduktenrichtlinie). <strong>Dokument</strong><br />
89/106/EWG, Amtsblatt der Europäischen<br />
Gemeinschaften Nr. L40/12<br />
vom 11. Februar 1989<br />
[24] Draft of Interpretative Document for<br />
the Essential Requierement Nr. 5, Protection<br />
against Noise. Council Directve<br />
89/106/EEC, Construction Products,<br />
Document TC 57019-Rev. 2 dated<br />
15.07.1993<br />
[25] DIN 52210-7:1997-12 Bauakustische<br />
Prüfungen – Luft- und Trittschalldämmung<br />
– Teil 7: Bestimmung der Norm-<br />
Flankenpegeldifferenz im Prüfstand<br />
[26] DIN EN 12354-1:2000-12 Berechnung<br />
der akustischen Eigenschaften von Gebäuden<br />
aus den Bauteileigenschaften;<br />
Teil 1: Luftschalldämmung zwischen<br />
Räumen<br />
[27] DIN EN 12354-2:2000-09 Berechnung<br />
der akustischen Eigenschaften von Gebäuden<br />
aus den Bauteileigenschaften;<br />
Teil 2: Trittschalldämmung zwischen<br />
Räumen<br />
[28] DIN EN 12354-3:2000-09 Berechnung<br />
der akustischen Eigenschaften von Gebäuden<br />
aus den Bauteileigenschaften;<br />
Teil 3: Luftschalldämmung gegen Außenlärm<br />
[29] DIN EN 12354-4:2001-04 Berechnung<br />
der akustischen Eigenschaften von Gebäuden<br />
aus den Bauteileigenschaften;<br />
Teil 4: Schallübertragung von Räumen<br />
ins Freie<br />
[30] Gerretsen, E.: European development<br />
in prediction models for building acoustics.<br />
– In: Acta Acustica 2 (1994), S.<br />
205-214<br />
[31] Schneider, M., Fischer, H-M.: Warum<br />
Labordaten für die Berechnung des<br />
Schallschutzes nach DIN EN 12354<br />
angepasst werden müssen. – In: Tagungsband<br />
zum 15. Bauphysikertreffen<br />
2001, Veröffentlichungen der<br />
Fachhochschule Stuttgart/Hochschule<br />
für Technik, Stuttgart 2001<br />
[32] Späh, M., Fischer, H-M.: Abgesicherte<br />
Eingangsdaten für die Berechnung des<br />
Schallschutzes nach EN 12354-1. – In:<br />
Tagungsband zum 15. Bauphysikertreffen<br />
2001, Veröffentlichungen der<br />
Fachhochschule Stuttgart/Hochschule<br />
für Technik, Stuttgart 2001<br />
[33] Blessing, S., Fischer, H-M.: Wie genau<br />
können Berechnungsverfahren den<br />
Schallschutz prognostizieren? – In:<br />
Tagungsband zum 15. Bauphysikertreffen<br />
2001, Veröffentlichungen der<br />
Fachhochschule Stuttgart/Hochschule<br />
für Technik, Stuttgart 2001<br />
[34] Bestimmung der Stoßstellendämmung<br />
an T-Stößen aus <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
bei unterschiedlicher Knotenpunktausbildung.<br />
Berichte Nr. FEB/FS<br />
07/00 und Nr. FEB/FS 07/00-1 der<br />
Forschungs- und Entwicklungsgemeinschaft<br />
für Bauphysik e.V. an der<br />
Fachhochschule Stuttgart/Hochschule<br />
für Technik<br />
[35] Fischer, H-M.: Stellungnahme zur Luftschalldämmung<br />
einer einschaligen<br />
Wand aus <strong>Kalksandstein</strong> ohne und mit<br />
Installationen. Stuttgart 2001<br />
[36] Fischer, H.-M.: Stellungnahme zur<br />
Schalldämmung einschaliger Wände<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong> ohne Stoßfugenvermörtelung.<br />
Stuttgart 2001<br />
[37] Fischer, H.-M.: Beurteilung des Einflusses<br />
von KS-ISO-Kimmsteinen auf<br />
die Schalldämmung von KS-Mauerwerk.<br />
Stuttgart 2000<br />
49
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 15: Umwelt und Gesundheit<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
1. Nachhaltigkeit_____________________________________________________ 1<br />
1.1 Veranlassung__________________________________________________ 1<br />
1.2 Entwicklung___________________________________________________ 1<br />
1.3 Dimensionen__________________________________________________ 5<br />
1.4 Schutzziele und Indikatoren_____________________________________ 6<br />
1.5 Lebenszyklusbetrachtung_______________________________________ 7<br />
2. Planungsphase____________________________________________________ 8<br />
2.1 Ökonomische Lebenszyklusanalyse_______________________________ 8<br />
2.2 Ökologische Lebenszyklusanalyse________________________________ 9<br />
3. Errichtungsphase_ ________________________________________________ 10<br />
3.1 Rohstoffgewinnung____________________________________________ 10<br />
3.2 Herstellung__________________________________________________ 10<br />
3.3 Transport_ ___________________________________________________ 11<br />
3.4 Verarbeitung_________________________________________________ 11<br />
4. Nutzungsphase___________________________________________________ 11<br />
4.1 Minimierung von Energieaufwendungen__________________________ 11<br />
4.2 Behaglichkeit_________________________________________________ 11<br />
4.3 Gesundheit__________________________________________________ 15<br />
4.4 Minimierung weiterer Aufwendungen in der Nutzungsphase_________ 16<br />
5. Abriss und Recycling______________________________________________ 17<br />
5.1 Regelung____________________________________________________ 17<br />
5.2 Verfahren____________________________________________________ 17<br />
Literatur____________________________________________________________ 18<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Umwelt und Gesundheit<br />
Stand: Januar 2009<br />
Autor:<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Ulrich Vogdt,<br />
TU Berlin<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9056<br />
Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen<br />
und Gewissen, jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
1 Nachhaltigkeit<br />
1.1 Veranlassung<br />
Durch die Enquete-Kommission „Schutz<br />
des Menschen und der Umwelt“ [1]<br />
des Deutschen Bundestages wurde für<br />
Deutschland das Leitbild einer nachhaltig<br />
zukunftsverträglichen Entwicklung erarbeitet.<br />
Dieses Leitbild basiert insbesondere<br />
auf dem Abschlussbericht „Our Common<br />
Future“ der Brundtland-Kommission der<br />
Vereinten Nationen aus dem Jahr 1987<br />
und der Konferenz der Vereinten Nationen<br />
in Rio de Janeiro im Jahre 1992. Anlässlich<br />
des Erdgipfels von Rio haben 178 Staaten<br />
auf den dringenden Handlungsbedarf zur<br />
Erhaltung der Lebensgrundlagen hingewiesen.<br />
Sie haben sich dazu bekannt, das<br />
Leitbild „Sustainable Development“ auszufüllen<br />
und deshalb weitere Maßnahmen<br />
in der Umwelt-, Entwicklungs-, Sozial- und<br />
Wirtschaftspolitik gefordert.<br />
Das Handlungsprinzip einer nachhaltigen<br />
Entwicklung ist es, die Bedürfnisse der<br />
jetzigen Generation zu erfüllen, ohne die<br />
Möglichkeit späterer Generationen einzuschränken,<br />
ihre Bedürfnisse ebenfalls<br />
befriedigen zu können. Hieraus ergeben<br />
sich vielfältige ökonomische, ökologische<br />
und soziokulturelle Anforderungen. Beispielhaft<br />
soll dies im Folgenden dargestellt<br />
werden für die Bereiche:<br />
● Ressourcenschonung<br />
● Klimaschutz<br />
1.2 Entwicklung<br />
1.2.1 Ressourcenschonung<br />
Energieverbrauch<br />
Die Notwendigkeit der Ressourcenschonung<br />
lässt sich am Beispiel des Energieverbrauchs<br />
veranschaulichen. Allein in<br />
Deutschland betrug der Primärenergieverbrauch<br />
2007 insgesamt 13.878 PJ<br />
(Petajoule) [2]. Das entspricht 3,854 Bill.<br />
Kilowattstunden oder in Zahlen<br />
3.854.000.000.000 kWh.<br />
Dieser Verbrauch verteilt sich (Bild 1) auf<br />
die verschiedenen Energieträger – Mineralöl,<br />
Steinkohle, Braunkohle, Naturgas (Erdgas,<br />
Erdölgas, Grubengas und Klärgas),<br />
Kernenergie, Solar-, Wasser- und Windkraft<br />
und anderes wie Brennholz, Brenntorf,<br />
Klärschlamm, Müll und sonstige Gase.<br />
Die erneuerbaren Energieträger haben dabei<br />
derzeit nur einen kleinen Anteil an der<br />
Energieversorgung. Trotz einer Steigerung<br />
um ca. 50 % wird sich dies auch zukünftig<br />
nicht deutlich ändern können, wie Prognosen<br />
zeigen (Bild 2).<br />
Im Jahre 2020 wird der Energieverbrauch<br />
in Deutschland um gut 6 % unter dem Niveau<br />
des Jahres 1998 liegen, obwohl die<br />
Wirtschaft im gleichen Zeitraum um prognostiziert<br />
59 % wächst (Bruttoinlandsprodukt).<br />
Damit würde sich die Energieeffizienz<br />
um 41 % verbessern [3].<br />
Reserven und Ressourcen<br />
Die fossilen Energiereserven sind begrenzt.<br />
Legt man die derzeitige Förderung<br />
als statische Größe zugrunde, ergeben<br />
sich bezogen auf die Energiereserven<br />
– das sind die nach derzeitigem Stand<br />
der Technik technisch und wirtschaftlich<br />
gewinnbaren Vorräte – folgende Angaben<br />
zur Reichdauer [2]:<br />
● Kohle:<br />
150 Jahre<br />
● Erdgas:<br />
● Erdöl:<br />
● Uran:<br />
62 Jahre<br />
42 Jahre<br />
37 Jahre<br />
Unter Hinzuziehung der Ressourcen<br />
(Bild 3), also den nachgewiesenen, aber<br />
derzeit technisch oder wirtschaftlich nicht<br />
gewinnbaren Vorräten oder den nicht nachgewiesenen,<br />
aber geologisch möglichen<br />
Vorräten, erhöht sich die Reichdauer erheblich.<br />
Die Gewinnung dieser Ressourcen<br />
führt jedoch in jedem Falle zu einer deutlichen<br />
Erhöhung der Kosten. Ein Beispiel:<br />
Während die Förderkosten konventioneller<br />
Öle zwischen 2 und 20 Dollar je Barrel liegen,<br />
ist bei Ölsanden und Ölschiefer von<br />
Förderkosten von bis zu 60 Dollar je Barrel<br />
auszugehen.<br />
Energieeinsparpotenzial<br />
Aus dem Energieflussbild für Deutschland<br />
(Bild 4) ergibt sich eine erste Aufschlüsselung<br />
der Verbraucher. Es zeigt sich dabei<br />
insbesondere auch die Importabhängigkeit<br />
Deutschlands im Hinblick auf die Versorgungssicherheit.<br />
Der Endenergieverbrauch in Deutschland<br />
für 2006 lässt sich entsprechend Bild 5<br />
aufschlüsseln.<br />
Einen hohen Anteil am Energieverbrauch<br />
haben die Haushalte, ganz besonders für<br />
den Bereich der Raumwärme sowie der<br />
Warmwasserversorgung (Bild 6). Vorsichtige<br />
Schätzungen gehen von einem wirtschaftlich<br />
realisierbaren Einsparpotenzial<br />
insbesondere im Gebäudebestand von<br />
mehr als 40 % aus.<br />
Brennholz, -torf, Klärschlamm, Müll u.a.<br />
6 %<br />
Solar-, Wasserund<br />
Windkraft<br />
1 %<br />
Kernenergie<br />
11 %<br />
Mineralöl<br />
34 %<br />
Sonstige Energieträger<br />
3 %<br />
Wasserkraft/Windkraft<br />
1 %<br />
Kernenergie<br />
9 %<br />
Mineralöl<br />
38 %<br />
Erdgas,<br />
Erdölgas<br />
22 %<br />
Naturgase<br />
24 %<br />
Braunkohle<br />
12 %<br />
Steinkohle<br />
14 %<br />
Braunkohle<br />
11 %<br />
Steinkohle<br />
14 %<br />
Bild 1: Primärenergieverbrauch in Deutschland: Anteile der Energieträger im Jahr<br />
2007 [2]<br />
Bild 2: Primärenergieverbrauch in Deutschland: Prognose der Anteile der Energieträger<br />
im Jahre 2020 [3]
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
Gewinnung<br />
im Inland<br />
Import<br />
Bestandsentnahme<br />
6,2 139,1 403,3<br />
zunehmender Grad der Wirtschaftlichkeit<br />
wirtschaftlich<br />
derzeit<br />
unwirtschaftlich<br />
nachgewiesen<br />
Reserven<br />
Ressourcen<br />
unentdeckt<br />
statist.<br />
Differenzen<br />
2,8<br />
548,6<br />
Export und<br />
Energieaufkommen im Inland Bunkerung<br />
71,1<br />
477,5<br />
Primärenergieverbrauch * Nichtenerget. Verbrauch<br />
34,6<br />
202,9<br />
Endenergieverbrauch<br />
128,7<br />
Umwandlungsverluste<br />
18,5<br />
Verbrauch in den<br />
Energiesektoren<br />
83,4 88,7 75,1 45,7<br />
zunehmender Grad<br />
der geologischen Sicherheit<br />
Industrie Verkehr Haushalt Gewerbe, Handel,<br />
Dienstleistungen<br />
* Der Anteil der erneuerbaren Energieträger liegt bei 7,2 %.<br />
Alle Zahlen vorläufig/geschätzt.<br />
Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen 08/2008<br />
Bild 3: Reserven und Ressourcen [4] Bild 4: Energieflussbild 2007 für Deutschland in Mio. t SKE (Steinkohleeinheiten) [5]<br />
1.2.2 Klimaschutz<br />
Deutschland hat sich ehrgeizige Klimaschutzziele<br />
gesetzt und diese fortgeschrieben.<br />
So sollen die CO 2 -Emissionen<br />
bis zum Jahr 2020 gegenüber 1990 um<br />
mindestens 40 % gemindert werden. Des<br />
Weiteren hat sich Deutschland bereit erklärt,<br />
zur Erfüllung des Kyoto-Protokolls<br />
einen erheblichen Beitrag zu leisten. In<br />
Kyoto haben sich die Industrieländer<br />
verpflichtet, ihre Emissionen von sechs<br />
im Protokoll genannten Treibhausgasen<br />
– wie z.B. CO 2 und CH 4 – bis zur Zielperiode<br />
2008 bis 2012 gegenüber 1990<br />
im Durchschnitt um 5,2 % zu senken.<br />
Deutschland will seine Emissionen dabei<br />
um 21 % senken [7].<br />
Vergleicht man die Entwicklung der energiebedingten<br />
CO 2 -Emissionen ausgewählter<br />
Länder bezogen auf 1990, zeigt sich im<br />
internationalen Vergleich trotz Wirtschaftswachstums<br />
eine deutliche Reduktion der<br />
CO 2 -Emissionen in Deutschland (Bild 7).<br />
Für den Bereich der Wohngebäude und<br />
beim Verkehr ist jedoch ein Anstieg der<br />
CO 2 -Emissionen im Vergleich zum Ausgangsjahr<br />
1990 zu verzeichnen. Dies ist<br />
bei den Wohngebäuden auf den Zuwachs<br />
an zu beheizender Fläche und beim Verkehr<br />
auf den höheren PKW-Bestand zurückzuführen<br />
(Bild 8).<br />
1.2.3 Politische Rahmenbedingungen<br />
Die energetischen Anforderungen an Gebäude<br />
werden nach [7] in Stufen dem<br />
Stand der Technik und der Energiepreisentwicklung<br />
angepasst. Ab 2020 soll die<br />
Wärmeversorgung von Neubauten möglichst<br />
weitgehend unabhängig von fossilen<br />
Energieträgern sein. Dazu soll die Energieeinsparverordnung<br />
(EnEV) im Rahmen des<br />
Verkehr<br />
28 %<br />
Industrie<br />
29 %<br />
Warmwasser<br />
12 %<br />
sonstige<br />
Prozesswärme<br />
5 %<br />
mechanische<br />
Energie 8 %<br />
Beleuchtung<br />
1 %<br />
Haushalte<br />
28 %<br />
Gewerbe,<br />
Handel,<br />
Dienstleistungen<br />
15 %<br />
Raumwärme<br />
74 %<br />
Bild 5: Endenergieverbraucher 2006 [6]<br />
Bild 6: Anteile der Anwendungsbereiche des Endenergieverbrauchs im Haushalt<br />
2006 [6]
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
wirtschaftlich Vertretbaren mit folgenden<br />
Eckpunkten novelliert werden:<br />
● Verschärfung der energetischen Anforderungen<br />
um durchschnittlich 30 % mit<br />
der EnEV 2009,<br />
● weitere Stufe der Verschärfung (angestrebt:<br />
2012) um die gleiche Größenordnung,<br />
● Deckung von 15 Prozent der Heizenergie<br />
in Neubauten durch regenerative<br />
Energie. Bei einer grundlegenden Sanierung<br />
gilt dies auch bei Altbauten.<br />
● Ausweitung einzelner Nachrüstungsverpflichtungen<br />
bei Anlagen und Gebäuden<br />
entsprechend den allgemeinen<br />
technischen Instandsetzungserfordernissen<br />
unter Berücksichtigung finanzieller<br />
Härtefälle.<br />
● Förderung im Rahmen des CO 2 -Gebäudesanierungsprogramms.<br />
1.3 Dimensionen der Nachhaltigkeit<br />
Die Nachhaltigkeit setzt sich aus den folgenden<br />
Dimensionen zusammen (Bild 9):<br />
● Ökonomie,<br />
● Ökologie und<br />
● Soziokulturelles.<br />
Dabei sind die drei Dimensionen als gleichwertig<br />
zu betrachten. Kaum ein anderer<br />
Bereich macht die Wechselbeziehungen<br />
zwischen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit<br />
derart deutlich wie der Bereich<br />
Bauen und Wohnen.<br />
Energiebedingte CO 2 -Emissionen [Mio.]<br />
Bild 7: Entwicklung der energiebedingten CO 2 -Emissionen im Vergleich zum Ausgangsjahr 1990 [2]<br />
Bevölkerung bzw. PKW-Bestand [Mio.]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
1990 92 94 96 98 2000 02 04 06 2008<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
1990 92 94 96 98 2000 02 04 06 2008<br />
Bild 8: Zunahme der Anzahl der Haushalte sowie des PKW-Bestands in Deutschland [2]<br />
China<br />
USA<br />
Japan<br />
Frankreich<br />
Großbritannien<br />
Deutschland<br />
Russland<br />
4.500 Wohnbevölkerung<br />
4.000<br />
3.500<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
Wohnfläche [Mio. m 2 ]<br />
PKW-Bestand<br />
Wohnfläche<br />
Bereits im Jahr 2001 wurde der „Leitfaden<br />
Nachhaltiges Bauen“ [8] durch das<br />
Bundesministerium für Verkehr, Bau und<br />
Stadtentwicklung BMVBS für die Bauvorhaben<br />
im Verantwortungsbereich des<br />
BMVBS verbindlich eingeführt. Auf Initiative<br />
der Deutschen Bauindustrie wurde ein<br />
„Runder Tisch Nachhaltiges Bauen“ eingerichtet,<br />
der durch das BMVBS moderiert<br />
wird. Ziel des runden Tisches ist es, den<br />
Leitfaden fortzuschreiben und im Konsens<br />
Schutzziele sowie zugehörige Indikatoren<br />
zu erarbeiten.<br />
Ökonomie<br />
Sozio-<br />
Kulturelles<br />
1.4 Schutzziele und Indikatoren<br />
Nach dem derzeitigen Stand der Diskussion<br />
lassen sich die Schutzziele mit den<br />
folgenden Indikatoren beschreiben:<br />
Bild 9: Dimensionen der Nachhaltigkeit [1]<br />
Ökologie
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
Ökonomische Qualität<br />
● Minimierung der Lebenszykluskosten<br />
(Erstellung, Betrieb, Instandhaltung,<br />
Rückbau, Recycling etc.)<br />
Ökologische Qualität<br />
● Treibhauspotenzial (Global Warming<br />
Potential – GWP) zur Beschreibung des<br />
Beitrags von Emissionen zur Erwärmung<br />
der bodennahen Luftschichten<br />
(Klimawandel)<br />
● Ozonschichtzerstörungspotenzial (Ozone<br />
Depletion Potential – ODP) zur Beschreibung<br />
der Bildung des Ozonlochs<br />
● Ozonbildungspotenzial (Photochemical<br />
Ozone Creation Potential – POCP) zur<br />
Beschreibung der bodennahen Ozonbildung<br />
(Sommersmog)<br />
● Versauerungspotenzial (Acidification<br />
Potential – AP) zur Beschreibung des<br />
Einflusses von saurem Regen (Waldsterben)<br />
● Überdüngungspotenzial (Eutrofication<br />
Potential – EP) zur Beschreibung der<br />
Überdüngung von Gewässern<br />
● Risiko für die lokale Umwelt (Grundwasser,<br />
Oberflächenwasser, Boden,<br />
Außenluft)<br />
● Tropische Hölzer aus nachhaltiger Gewinnung<br />
zum Ausschluss von Holz und<br />
Holzwerkstoffen aus unkontrollierter<br />
Gewinnung in gefährdeten tropischen,<br />
subtropischen und borealen Waldregionen<br />
der Erde<br />
● Mikroklima zur Beschreibung des Effekts<br />
von Wärmeinseln als typisches<br />
Merkmal des Stadtklimas<br />
● Primärenergiebedarf nicht erneuerbar<br />
(PE ne ) zur weiteren Reduzierung des<br />
Primärenergieverbrauchs bei gleichzeitiger<br />
Entkopplung vom Wirtschaftswachstum<br />
● Anteil erneuerbarer Energien (PE e ) am<br />
Gesamtprimärenergiebedarf zur Erhöhung<br />
des Anteils erneuerbarer Energien<br />
über alle Wirtschaftsbereiche<br />
● Frischwasserverbrauch mit dem Ziel<br />
der Minimierung des Trinkwasserverbrauchs<br />
durch effiziente Wassereinsparungstechniken<br />
und -maßnahmen<br />
● Flächeninanspruchnahme im Hinblick<br />
auf die Minimierung der Landschaftszersiedlung<br />
sowie zusätzlicher Bodenversiegelung<br />
Soziokulturelle Qualität<br />
● thermischer Komfort im Winter als<br />
Grundlage für effizientes und leistungsförderndes<br />
Arbeiten<br />
● thermischer Komfort im Sommer als<br />
Grundlage für effizientes und leistungsförderndes<br />
Arbeiten<br />
● Innenraumluftqualität zur Sicherstellung<br />
der hygienischen Sicherheit und<br />
des Wohlbefindens der Raumnutzer<br />
● akustischer Komfort zur Sicherstellung<br />
eines geringen resultierenden Störund<br />
Fremdgeräuschpegels sowie der<br />
Sprachverständlichkeit in Räumen<br />
● visueller Komfort als Grundlage für effizientes<br />
und leistungsförderndes Arbeiten<br />
einschließlich einer ausreichenden<br />
und störungsfreien Beleuchtung<br />
● Einflussnahme des Nutzers zur Erhöhung<br />
der Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit<br />
● Barrierefreiheit mit dem Ziel, allen<br />
Menschen die Möglichkeit zu geben,<br />
die gebaute Umwelt gleichermaßen zu<br />
nutzen<br />
● Flächeneffizienz zur Steigerung der effizienten<br />
Nutzung bereits versiegelter<br />
Flächen<br />
● Umnutzungsfähigkeit zur Steigerung<br />
der Akzeptanz und Lebensdauer eines<br />
Bauwerks durch Erhöhung der Funktionalität,<br />
Flexibilität und Anpassbarkeit<br />
an sich wandelnde Rahmenbedingungen<br />
(Adaptivität)<br />
● Zugänglichkeit zur Unterstützung von<br />
Integrationsprozessen<br />
● Fahrradkomfort zur Verbesserung der<br />
Fahrradinfrastruktur<br />
● Sicherung der gestalterischen und<br />
städtebaulichen Qualität im architektonischen<br />
Wettbewerb<br />
● Kunst am Bau zur Stärkung der baukulturellen<br />
Verantwortung und Vorbildfunktion<br />
von öffentlichen Bauherren<br />
Neben den drei tradierten Dimensionen<br />
der Nachhaltigkeit werden für den Bereich<br />
des nachhaltigen Bauens die technische,<br />
die Prozess- sowie die Standortqualität<br />
hervorgehoben.<br />
Technische Qualität<br />
● Brandschutz<br />
● Schallschutz<br />
● energetische und feuchteschutztechnische<br />
Qualität der Gebäudehülle<br />
● Dauerhaftigkeit, Anpassung der gewählten<br />
Bauprodukte, Systeme und Konstruktionen<br />
an die geplante Nutzungsdauer<br />
des Gebäudes (Referenzzeitraum),<br />
● Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit<br />
des Baukörpers bzw.<br />
der Baukonstruktionen zur Erhöhung<br />
der technischen Lebensdauer<br />
● Rückbaubarkeit und Recyclingfreundlichkeit<br />
als Paradigmenwechsel vom<br />
potenziellen Müll zum Zwischenlager<br />
wertvoller Rohstoffe<br />
Prozessqualität<br />
● Qualität der Projektvorbereitung<br />
● integrale Planung<br />
● Nachweis der Optimierung in der Planung<br />
● Sicherung der Nachhaltigkeitsaspekte<br />
in Ausschreibung und Vergabe<br />
● Schaffung von Voraussetzungen für<br />
eine optimale Nutzung und Bewirtschaftung<br />
(z.B. durch Gebäudepass<br />
sowie Wartungs-, Inspektions-, Betriebs-<br />
und Pflegeanleitungen)<br />
● Optimierung des Bauprozesses mit der<br />
Zielsetzung einer abfall-, lärm- sowie<br />
staubarmen Baustelle einschließlich<br />
der Beachtung der Belange von Umwelt-<br />
und Gesundheitsschutz<br />
● <strong>Dokument</strong>ation der Qualität der ausführenden<br />
Unternehmen durch Präqualifikation,<br />
● Qualitätssicherung der Bauausführung<br />
● geordnete Inbetriebnahme zur Funktionsoptimierung<br />
der haustechnischen<br />
Anlagen
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
Standortqualität<br />
● Risiken am Mikrostandort durch Unfälle<br />
oder aus Wetter- und Naturereignissen,<br />
Verhältnisse am Mikrostandort zur<br />
Begrenzung von Verkehrslärm und anderen<br />
Umwelteinwirkungen (Feinstaub,<br />
ozonbildende Stickoxide und andere<br />
Emissionen)<br />
● Image und Zustand von Standort und<br />
Quartier<br />
● Verkehrsanbindung<br />
● Nähe zu nutzungsspezifischen Einrichtungen<br />
der Nahversorgung, Gastronomie<br />
und anderen anliegende Medien<br />
● Erschließung, Erweiterungsmöglichkeiten<br />
Auf Grundlage dieser Vielzahl an sich<br />
teilweise gegenläufig beeinflussenden Indikatoren<br />
wird derzeit eine Aggregierung<br />
auf Dimensionsebene und eine weitere<br />
Zusammenfassung zu einer Gesamtnote<br />
im Rahmen eines Zertifizierungsverfahrens<br />
angestrebt. Diese Aggregierung ist<br />
politisch gewollt, wissenschaftlich jedoch<br />
derzeit nicht begründbar.<br />
1.5 Lebenszyklusbetrachtung<br />
Jedes Bauen, jedes Betreiben eines Gebäudes<br />
greift in die Dimension der Nachhaltigkeit<br />
ein. Somit ergeben sich folgende<br />
Fragen:<br />
● Welche Bauten sind nachhaltig?<br />
● Wie kann eine Bewertung objektiviert<br />
werden?<br />
Zur Objektivierung einer Bewertung müssen<br />
insbesondere die ökonomischen und<br />
ökologischen Einflussfaktoren über den<br />
gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes<br />
von der Wiege bis zur Bahre (cradle to<br />
grave) erfasst werden (Bild 10).<br />
Die Zielsetzung muss es dann sein, die<br />
Lebenszyklusaufwendungen – seien sie<br />
ökonomischer oder ökologischer Natur<br />
– zu minimieren. Insbesondere durch die<br />
Senkung der Lebenszykluskosten bietet<br />
sich die Chance, ggf. höhere Investitionsoder<br />
Planungskosten durch Einsparungen<br />
bei den Betriebskosten refinanzieren zu<br />
können (Win-Win-Situation). Die Einbeziehung<br />
der Lebenszyklusbetrachtung ist als<br />
eine neue Stufe der Qualität des Bauens<br />
zu sehen.<br />
Recycling<br />
Abriss<br />
Mit zunehmender Planungstiefe werden die<br />
Investitionskosten von einer Kostenschätzung<br />
über eine Kostenberechnung sowie<br />
einen Kostenanschlag bis zur Kostenfeststellung<br />
berechnet. Für die Investitionskostenermittlung<br />
liegen bereits für die frühe<br />
Planungsphase langjährige Erfahrungen<br />
sowie umfangreiche Instrumente und Ta-<br />
Modernisierung<br />
Bild 10: Lebenszyklus [9]<br />
2 Planungsphase<br />
Instandsetzung<br />
Rohstoffgewinnung<br />
Errichtung<br />
Nutzung<br />
In der Planungsphase kommen der ökonomischen<br />
Lebenszyklusbetrachtung<br />
(Life-Cycle-Costing – LCC) und der ökologischen<br />
Lebenszyklusbewertung (Life-Cycle-<br />
Assessment – LCA) besondere Bedeutung<br />
zu. Ziel ist es, die Aufwendungen und Wirkungen<br />
des Gebäudes über seine gesamte<br />
Nutzungsdauer zu minimieren.<br />
2.1 Ökonomische Lebenszyklusanalyse<br />
2.1.1 Eingangswerte<br />
Bei der ökonomischen Lebenszyklusanalyse<br />
werden die Investitionskosten, die<br />
nach DIN 276 in Kostengruppen zusammengefasst<br />
werden (Tafel 1), sowie die<br />
Baunutzungskosten nach DIN 18960 ermittelt<br />
(Tafel 2).<br />
Tafel 2: Baunutzungskosten nach DIN 18960<br />
Tafel 1: Investitionskosten nach Kostengruppen der<br />
DIN 276<br />
100 Grundstück<br />
200 Herrichten und Erschließen<br />
300 Bauwerk, Baukonstruktionen<br />
400 Bauwerk, Technische Anlagen<br />
500 Außenanlagen<br />
600 Ausstattung und Kunstwerke<br />
700 Baunebenkosten<br />
bellenwerke vor, um diese mit relativ hoher<br />
Genauigkeit und Sicherheit ermitteln zu<br />
können. Dies ist für den Bereich der Gebäudenutzungskosten<br />
bisher noch nicht der<br />
Fall. Im Rahmen der Neuauflage des „Leitfaden<br />
Nachhaltiges Bauen“ sollen nach der<br />
vorgegebenen Systematik Richt- und Zielwerte<br />
(Benchmarks) für die wichtigsten Gebäudearten<br />
und Nutzungskostengruppen<br />
ermittelt werden. Darüber hinaus werden<br />
seitens des Bundesministerium für Finanzen<br />
(BMF) Rechenwerte für die Verzinsung<br />
und Preissteigerung angegeben.<br />
2.1.2 Verfahren<br />
Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von<br />
Investitions- und Baunutzungskosten stehen<br />
die Kapital-(Barwert)-Methode sowie<br />
das Annuitätsverfahren zur Verfügung.<br />
Bei der Kapital-Barwert-Methode werden<br />
Zahlungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten<br />
unter Berücksichtigung der Verzinsung<br />
auf einen bestimmten Zeitpunkt auf- oder<br />
abgezinst. Bei dem Annuitätsverfahren<br />
werden die in unterschiedlichen Perioden<br />
anfallenden Zahlungen mit Hilfe des Annuitätenfaktors<br />
in eine durchschnittliche<br />
Zahlung transformiert.<br />
1 Kapitalkosten 1.1 Fremdmittel<br />
1.2 Eigenmittel<br />
2 Abschreibung<br />
3 Verwaltungskosten<br />
4 Steuern<br />
5 Betriebskosten 5.1 Gebäudereinigung<br />
5.2 Abwasser und Wasser<br />
5.3 Wärme und Kälte<br />
5.4 Strom<br />
5.5 Bedienung<br />
5.6 Wartung und Inspektion<br />
5.7 Verkehrs- und Grünflächen<br />
5.8 Sonstiges<br />
6 Bauunterhaltungskosten
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
2.1.3 Ergebnisse<br />
Untersuchungen an ausgeführten Objekten<br />
zeigen: In Abhängigkeit vom<br />
Niveau des baulichen Wärmeschutzes<br />
sowie der technischen Gebäudeausrüstung<br />
TGA fallen 65 bis 80 % der<br />
Lebenszykluskosten als Baufolgekosten<br />
und lediglich 20 bis 35 % als Investitionskosten<br />
an.<br />
A [/m 2 a]<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
19,3<br />
15,3<br />
U 0,18 W/(m 2 K)<br />
U 0,22 W/(m 2 K)<br />
Gaspreise<br />
0,06 /kWh<br />
0,04 /kWh<br />
0,02 /kWh<br />
In Bild 11 ist beispielhaft die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />
einer Außenwandkonstruktion<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
mit Wärmedämmverbundsystem (Polystyrol-Hartschaum,<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
0,04 W/(m·K)) bei Variationen der Wärmedämmstoffdicke<br />
dargestellt. Dabei wurden<br />
drei Szenarien der Endenergiekosten<br />
(Wärmegestellungskosten 0,02 €/kWh,<br />
0,04 €/kWh und 0,06 €/kWh) unter Annahme<br />
einer Heizenergieversorgung mit<br />
einem Gas-Brennwertkessel (Standort<br />
Berlin) dargestellt.<br />
Von der Heizkosteneinsparung werden die<br />
jeweiligen Investitionskosten abgezogen.<br />
Als Zinssatz wurden 4,0 % und als Preissteigerung<br />
für die Energie 7,0 % angesetzt.<br />
Das Maximum des in Bild 11 dargestellten<br />
annuitätischen Gewinns zeigt die optimale<br />
Wärmedämmstoffdicke an. Hervorzuheben<br />
ist, dass der Kurvenverlauf des<br />
annuitätischen Gewinns im Bereich des<br />
Maximums einen sehr flachen Verlauf hat.<br />
Eine maßvolle Erhöhung der Wärmedämmstoffdicke<br />
über das Optimum hinaus führt<br />
lediglich zu einem geringfügig geringeren<br />
annuitätischen Gewinn. In Hinblick auf die<br />
Unsicherheit der Energiekostenpreisentwicklung<br />
bieten höhere Wärmedämmstoffdicken<br />
zusätzliche Sicherheit.<br />
2.1.4 Lebensdauer, Nutzungsdauer,<br />
Referenzzeitraum<br />
Dem Ansatz der Lebens- bzw. Nutzungsdauer<br />
kommt im Rahmen einer Lebenszyklusbewertung<br />
besondere Bedeutung<br />
zu. Dabei ist zwischen der technischen<br />
und wirtschaftlichen Lebensdauer, der Nutzungsdauer<br />
und dem Referenzzeitraum zu<br />
differenzieren.<br />
Unter dem Referenzzeitraum versteht<br />
man den Ansatz der Nutzungsdauer des<br />
Gesamtgebäudes im Rahmen der Lebenszyklusbetrachtung.<br />
Dabei können die Ansätze<br />
nach Tafel 3 und Tafel 4 zugrunde<br />
gelegt werden.<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
Bild 11: Annuitätsverfahren, Optimierung der Wärmedämmstoffdichte eines WDVS auf KS-Mauerwerk<br />
In [8] sind darüber hinaus Angaben zur<br />
technischen Lebensdauer von Baukonstruktionen<br />
nach dem Ordnungsprinzip<br />
der DIN 276 angegeben. Dabei wird ausdrücklich<br />
darauf hingewiesen, dass die<br />
tatsächliche Lebensdauer der Bauteile<br />
oder Bauteilschichten vor allem von den<br />
Bauteileigenschaften, der Ausführungsqualität,<br />
der konkreten Beanspruchung<br />
und den Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen<br />
beeinflusst wird. Die technische<br />
Lebensdauer ist deshalb in der<br />
angegebenen Spanne unter Berücksichtigung<br />
folgender Einflussgrößen sinnvoll<br />
abzuschätzen:<br />
● Materialqualität<br />
● Komplexität des Bauteils<br />
● Ausführungsqualität<br />
● Anforderungen an das handwerkliche<br />
Geschick<br />
Tafel 3: Referenzzeiträume von Gebäuden<br />
● Exposition (Klima, Umwelt etc.)<br />
● Nutzungsintensität<br />
● Inspektions- und Wartungsintervalle<br />
● Reparaturfreundlichkeit<br />
● Nutzungsflexibilität<br />
● technischer Fortschritt<br />
● ästhetischer Verschleiß<br />
Als Beispiel für ästhetischen Verschleiß<br />
sind Fliesenbeläge und Sanitärobjekte zu<br />
nennen, deren technische Lebensdauer<br />
durchaus 100 Jahre betragen kann, die<br />
aber bereits deutlich früher – aufgrund<br />
des sich ändernden Geschmacks – einen<br />
Austausch erfahren können.<br />
Nutzungsart Referenzzeitraum [a] Quelle<br />
Wohnen<br />
Verwaltung<br />
Gewerbe<br />
Industrie<br />
Forschung<br />
Lehre und Ausbildung<br />
10,1<br />
5 10 15 20 25 30 d [cm]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
20<br />
30<br />
40<br />
aus [10]<br />
Bundesbauten 100 aus [8]<br />
Tafel 4: Referenzzeiträume von anderen Gebäuden nach [10]<br />
Bauweise<br />
massiv<br />
gemischt<br />
leicht<br />
U 0,31 W/(m 2 K)<br />
Referenzzeitraum [a] bei<br />
geringem Installationsgrad mittlerem Installationsgrad hohem Installationsgrad<br />
60<br />
50<br />
40<br />
50<br />
40<br />
30<br />
40<br />
30<br />
20
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e erfüllen seit mehr als<br />
100 Jahren alle konstruktiven Anforderungen<br />
– sei es z.B. als dauerhafte Steine<br />
für ein Grundmauerwerk oder im Tunnelbau<br />
– auch wenn sie unter Dauerfeuchte stehen.<br />
Sie erfüllen ihre Funktion als Verblender<br />
bei häufigem Frost-Tau-Wechsel genauso<br />
wie bei landwirtschaftlichen Bauten mit<br />
Anforderungen aus der Tierhaltung. Durch<br />
eine turnusmäßige Instandhaltung von klimatisch<br />
oder anderweitig beanspruchten<br />
KS-Sichtflächen durch Beschichtungen<br />
o.ä. lässt sich die Lebensdauer noch weiter<br />
erhöhen. Mauerwerkswände aus <strong>Kalksandstein</strong><br />
erreichen somit eine sehr hohe<br />
Lebensdauer, die die Referenzzeiträume<br />
der Gebäudenutzung weit übersteigt. In [8]<br />
wird für Wärmedämmverbundsysteme von<br />
einer technischen Lebensdauer von 25 bis<br />
45 Jahren ausgegangen. Neuere Literaturstellen<br />
[11,12] geben jedoch die Lebensdauer<br />
mit 40 bzw. 60 Jahren an.<br />
2.2 Ökologische Lebenszyklusbewertung<br />
2.2.1 Verfahren<br />
Die ökologische Lebenszyklusbewertung<br />
– auch Ökobilanz genannt – stellt eine<br />
Abschätzung der mit einem Produkt verbundenen<br />
Umweltaspekte und der produktspezifischen<br />
potenziellen Umwelteinwirkungen<br />
dar. Eine Ökobilanz nach DIN<br />
EN ISO 140040 ff. [13] gliedert sich in<br />
folgende Schritte:<br />
● Zielstellung<br />
● Systemgrenzen<br />
● Sachbilanz von relevanten Input- und<br />
Outputströmen eines Produktsystems<br />
auf Wärme-, Brand- und Schallschutz – ist<br />
weitere Voraussetzung. Bei einer ökologischen<br />
Lebenszyklusbewertung sollte der<br />
Variantenvergleich auf Gebäudeebene erfolgen,<br />
da viele Einflussfaktoren – z.B. der<br />
Reinigungsaufwand oder der Wasserbedarf<br />
bzw. das Abwasseraufkommen – nicht von<br />
einer Baukonstruktion abhängig sind und<br />
erst auf Gebäudeebene berücksichtigt<br />
werden können.<br />
Als Systemgrenze ist das Gesamtgebäude<br />
festzulegen. Darüber hinaus müssen<br />
Abschneidekriterien definiert werden, um<br />
zu einer einheitlichen Bewertung zu kommen.<br />
Hier können beispielsweise Stoffströme<br />
unberücksichtigt bleiben, wenn<br />
der Einfluss auf die Sachbilanz kleiner<br />
als 1 % ist.<br />
Bei einer Sachbilanz werden sämtliche Inund<br />
Outputs aus allen Prozessketten von<br />
der Rohstoffgewinnung bis zur Fertigstellung<br />
des Produkts – also von der Wiege<br />
bis zum Werktor (cradle to gate) – erfasst.<br />
Bei der Wirkungsabschätzung wird die Wirkung<br />
verschiedener Substanzen bezüglich<br />
eines Wirkungsindikators durch einen<br />
gewichteten Summenwert bestimmt. So<br />
werden die Klimaauswirkungen mit dem<br />
Treibhauspotenzial GWP an der Leitsubstanz<br />
Kohlendioxid (CO 2 ) festgelegt und<br />
das CO 2 -Äquivalent wie folgt errechnet:<br />
GWP = (m i · GWP i )<br />
i<br />
Der Faktor GWP i gibt an, um wie viel mal<br />
stärker oder schwächer der Einfluss eines<br />
Stoffes mit der Masse m i im Vergleich zu<br />
CO 2 hinsichtlich des Treibhauseffektes ist.<br />
2.2.2 Eingangswerte<br />
Zukünftig werden die Wirkungsabschätzungen<br />
unterschiedlicher Bauprodukte in<br />
den Umweltdeklarationen (Environmental<br />
Product Declaration EPD) unter Ansatz<br />
einheitlicher Systemgrenzen ermittelt werden.<br />
Die <strong>Kalksandstein</strong>industrie hat hier<br />
bereits Mitte der neunziger Jahre vorbildlich<br />
durch die Erstellung einer Ökobilanz<br />
für den Baustoff <strong>Kalksandstein</strong> gehandelt<br />
[14]. Andere Bauproduktehersteller ziehen<br />
derzeit nach.<br />
2.2.3 Ergebnisse<br />
Beispielhaft erfolgt in Bild 12 die Bestimmung<br />
der optimalen Wärmedämmstoffdicke<br />
einer <strong>Kalksandstein</strong>außenwand im<br />
Hinblick auf die Minimierung des Primärenergieeinsatzes<br />
(Primary Energy Input<br />
PEI), des Treibhauspotenzials (Global Warming<br />
Potenzial GWP) sowie des Versauerungspotenzials<br />
(Acidification Potenzial<br />
AP). Dabei sind die Aufwendungen und<br />
Wirkungen aus der Rohstoffgewinnung<br />
bis zur Errichtung der Konstruktion sowie<br />
der Primärenergiebedarf infolge von<br />
Transmissionswärmeverlusten durch die<br />
Außenwandkonstruktion und die Instandsetzung<br />
berücksichtigt. Im Vergleich zur<br />
ökonomischen Optimierung der Konstruktion<br />
zeigt sich, dass beim wirtschaftlichen<br />
Optimum (vgl. Bild 11) das ökologische<br />
Optimum noch nicht erreicht wird.<br />
Bei zukünftig steigenden Energiekosten<br />
und damit höheren Wärmedämmstoffdicken<br />
zeigen <strong>Kalksandstein</strong>wände<br />
mit Wärmedämmverbundsystemen<br />
eine ökologisch positive Bilanz.<br />
● Wirkungsabschätzung zur Beurteilung<br />
der mit diesen Inputs und Outputs<br />
verbundenen potenziellen Umweltwirkungen<br />
● Auswertung der Ergebnisse der Wirkungsabschätzung<br />
hinsichtlich der<br />
Zielstellung<br />
Zunächst ist die Zielsetzung zu formulieren.<br />
Eine Lebenszyklusbewertung im Sinne<br />
eines Baustoffrankings, bei dem ein Kilogramm<br />
oder ein Kubikmeter des einen<br />
Stoffes mit dem anderen Stoff verglichen<br />
wird, greift zu kurz. Wie bereits beschrieben,<br />
spielt insbesondere die technische<br />
Lebensdauer bzw. Nutzungsdauer eine<br />
maßgebende Rolle. Deshalb kann frühestens<br />
auf Baukonstruktionsebene ein sinnvoller<br />
erster Variantenvergleich erfolgen.<br />
Eine technische Gleichwertigkeit der untersuchten<br />
Konstruktionen – z.B. im Hinblick<br />
PEI [kWh/(m 2 a)],<br />
GWP [kg CO2-Äquivalent<br />
/(m 2 a)],<br />
AP [g SO2-Äquivalent<br />
/(m 2 a)]<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
PEI<br />
GWP<br />
AP<br />
0 50 100 150 200<br />
Dämmstoffdicke [cm]<br />
Bild 12: Bestimmung der optimalen Dämmstoffdicke eines WDVS auf KS-Mauerwerk in Abhängigkeit ökologischer<br />
Wirkungskategorien
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
3 Errichtungsphase<br />
3.1 Rohstoffgewinnung<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e bestehen aus den rein<br />
natürlichen Inhaltstoffen Kalk, Sand und<br />
Wasser. Es werden keine chemischen Zusätze<br />
beigemengt.<br />
Der Sand wird meist in der Nähe des jeweiligen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>werkes gewonnen.<br />
Aufgrund des Mischungsverhältnisses von<br />
1:12 (Kalk zu Sand) werden bei der Produktion<br />
große Mengen dieses Zuschlagstoffes<br />
benötigt. Kurze Transportwege führen somit<br />
zu einer sehr günstigen Ökobilanz.<br />
Die Lagerstätten werden nach dem umweltschonenden<br />
Abbau der Rohstoffe rekultiviert<br />
und stehen zur Nutzung z.B. als<br />
Naherholungsgebiete oder als Biotope für<br />
Flora und Fauna wieder zur Verfügung. Oftmals<br />
entstehen nach der Rekultivierung<br />
landschaftsschutztechnisch höherwertigere<br />
Gebiete als vor dem Abbau.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e enthalten im Vergleich<br />
zu anderen Baustoffen nur sehr geringe<br />
Konzentrationen an radioaktiven Isotopen<br />
(Tafel 5).<br />
Die Strahlenexposition bei mineralischen<br />
Baustoffen ergibt sich im Wesentlichen<br />
aus unterschiedlichen Konzentrationen von<br />
Radionukleiden und deren Folgeprodukten.<br />
Dabei spielen die Edelgase Radon und Thoron<br />
als Zerfallsprodukte von Radium und<br />
Thorium eine Rolle. Alle natürlichen mineralischen<br />
Produkte enthalten radioaktive Zerfallsprodukte<br />
dieser beiden Radionukleiden<br />
und emittieren eine gewisse Strahlungsmenge.<br />
Dabei ist die abgesandte Menge<br />
auch abhängig vom Porengefüge und Feuchtegehalt<br />
des jeweiligen Baustoffes.<br />
Ein größeres Problem als die natürliche<br />
Radioaktivität der Baustoffe kann die Radonbelastung<br />
im Erdboden sein. Radon ist<br />
ein natürlich vorkommendes radioaktives<br />
Edelgas. Es entsteht beim radioaktiven<br />
Zerfall aus Radium. Es kann aus dem<br />
Untergrund in Gebäude eindringen und<br />
zur Innenraum-Luftbelastung führen. Die<br />
Radonkonzentration in der Bodenluft ist<br />
sehr unterschiedlich entsprechend den<br />
geologischen Formationen. Angaben zur<br />
regionalen Radonbelastungen können [16]<br />
entnommen werden. Bei hoher Radonkonzentration<br />
sind präventive Maßnahmen zu<br />
empfehlen. Dies sind z.B. der Einbau einer<br />
durchgehenden Bodenplatte statt der<br />
Anordnung von Streifenfundamenten, ein<br />
dichtes Kellermauerwerk, ein sorgfältiges<br />
Abdichten von Leitungsdurchführungen im<br />
Erdreich und eine natürliche oder mechanische<br />
Belüftung der Kellerräume.<br />
3.2 Herstellung<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e erweisen sich im Vergleich<br />
zu anderen Wandbildnern in ökologischer<br />
Hinsicht als besonders günstig. Kalk und<br />
Sand werden nach Zugabe von Wasser<br />
gepresst und durch Dampfdruck gehärtet.<br />
Emissionen entstehen lediglich bei der<br />
Dampferzeugung für die Dampfhärtekessel<br />
(Autoklaven), die mit einer vergleichsweise<br />
niedrigen Temperatur von ca. 200 °C betrieben<br />
werden.<br />
Da in sehr vielen Fällen das emissionsarme<br />
Erdgas verwendet wird, ist der Energieaufwand<br />
und die damit gekoppelten<br />
Emissionen von Luftschadstoffen für die<br />
Produktion von <strong>Kalksandstein</strong>en gering.<br />
Das Produkt <strong>Kalksandstein</strong> ist umweltneutral<br />
und grundwasserunschädlich.<br />
3.3 Transport<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e werden in knapp 100 Produktionsbetrieben<br />
regional hergestellt.<br />
Hieraus ergibt sich ein dichtes Netz von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Werken und damit kurze<br />
Transportwege mit Entfernungen von ca.<br />
40 bis 60 km vom jeweiligen KS-Werk.<br />
Kurze Transportwege bedeuten geringe<br />
Umweltbelastungen sowie niedrige Transportkosten<br />
und eine sichere Terminierung<br />
der Anlieferung.<br />
3.4 Verarbeitung<br />
Für den modernen <strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerksbau<br />
gibt es vielfältige Rationalisierungsansätze,<br />
die auch die Verarbeitung<br />
erleichtern. Dazu zählen für das<br />
kräfteschonende Mauern von Hand die<br />
Griffhilfen um gesundheitlichen Schäden<br />
vorzubeugen, das Nut-Feder-System und<br />
entsprechende Mörtelschlitten für Dünnbett-<br />
und Normalmörtel. Die Ausformungen<br />
der <strong>Kalksandstein</strong>-Zweihandsteine erweisen<br />
sich als ergonomisch besonders<br />
günstig. Durch diese Griffhilfen „hängen“<br />
die Steine an den Fingern.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e mit einer bauüblichen<br />
Feuchte und einem Gewicht von mehr als<br />
25 kg werden entsprechend den Anforderungen<br />
der Berufsgenossenschaft mit<br />
Versetzgeräten verarbeitet. Hier bieten<br />
die <strong>Kalksandstein</strong>e mit Nut-Feder-System<br />
besondere Vorteile, da sie ein passgenaues<br />
oberflächenebenes Mauern gewährleisten.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e werden entweder werkseits<br />
passgerecht zugeschnitten oder<br />
bauseits durch Knacken oder Nass-Sägen<br />
angepasst. Hierdurch wird die Staubentwicklung<br />
für den Verarbeiter deutlich<br />
reduziert.<br />
Tafel 5: Natürliche Radioaktivität von Baustoffen [15]: <strong>Kalksandstein</strong> ist ein unbedenklicher Baustoff.<br />
Baustoff<br />
Natursandstein<br />
Porphyr<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
Ziegel/Klinker<br />
Naturbims<br />
Hüttenschlacke<br />
Stein mit Flugaschezusatz<br />
Beton<br />
Gasbeton<br />
Naturgips<br />
Chemiegips<br />
– Apatit<br />
– Phosphorit<br />
Radionukleidkonzentration<br />
[Bq/kg]<br />
Exhalationsrate<br />
[Bq/(m 2 · h)]<br />
226<br />
Ra<br />
232<br />
Th<br />
222<br />
Rn<br />
230<br />
Rn<br />
10<br />
40<br />
10<br />
50<br />
60<br />
75<br />
80<br />
50<br />
20<br />
5<br />
20<br />
260<br />
10<br />
22<br />
15<br />
15<br />
50<br />
20<br />
60<br />
10<br />
15<br />
15<br />
15<br />
15<br />
1,0<br />
3,3<br />
0,9<br />
0,2<br />
1,5<br />
0,6<br />
1,2<br />
1,1<br />
1,0<br />
0,2<br />
0,4<br />
24,1<br />
170<br />
150<br />
90<br />
30<br />
180<br />
110<br />
190<br />
70<br />
60<br />
30<br />
150<br />
80<br />
empfohlener Grenzwert 130 130 5,0 1850<br />
Auch beim Anmischen des Mörtels lässt<br />
sich die Staubbildung minimieren, indem<br />
zunächst das Anmachwasser eingebracht<br />
und der Trockenmörtel anschließend beigefügt<br />
wird. Näheres ist den Verarbeitungshinweisen<br />
der Mörtelanbieter zu<br />
entnehmen.<br />
Für das nachträgliche Bearbeiten, wie z.B.<br />
das Anlegen von Kabelkanälen, sind Fräsen<br />
mit Staubabsaugung zu verwenden.<br />
Darüber hinaus ist auf <strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Bausysteme hinzuweisen, die mit einer<br />
durchgehenden Lochung für die Elektrokabelverlegung<br />
versehen sind.<br />
Zusammenfassend ist festzustellen, dass<br />
das <strong>Kalksandstein</strong>-Bausystem alle Anforderungen<br />
an den Arbeitsschutz erfüllt.<br />
10
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
4. Nutzungsphase<br />
4.1 Minimierung von Energieaufwendungen<br />
und Emissionen<br />
Mehr als 40 % des Primärenergieverbrauchs<br />
in Deutschland werden für das<br />
Betreiben von Gebäuden aufgewendet.<br />
Hierzu gehören das Heizen, die Warmwasserversorgung,<br />
das Kühlen, die Lüftung<br />
sowie die Beleuchtung.<br />
Die diesbezüglichen Energieaufwendungen<br />
sowie die CO 2 -Emissionen werden entsprechend<br />
der Energieeinsparverordnung<br />
(EnEV) für Wohngebäude und für Nichtwohngebäude<br />
berechnet. Die Ergebnisse<br />
werden darüber hinaus in den Energieausweisen<br />
dokumentiert.<br />
Zielsetzung eines Energiekonzepts<br />
muss es sein, durch passive baukonstruktive<br />
Maßnahmen den Energiebedarf<br />
zu reduzieren, um auf aufwendige<br />
Anlagentechnik verzichten<br />
zu können.<br />
4.1.1 Heizenergiebedarf<br />
Außenwandkonstruktionen aus <strong>Kalksandstein</strong><br />
sind in besonderem Maße geeignet,<br />
alle Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz<br />
zu erfüllen. Hierdurch kann der<br />
Heizwärmebedarf bis auf einen Passivhausstandard<br />
– mit weniger als 15 kWh/(m²·a)<br />
– oder auf einen Nullheizenergiestandard<br />
reduziert werden.<br />
4.1.2 Warmwasserversorgung<br />
Die Unterstützung der Warmwasserversorgung<br />
mit solarthermischen Anlagen ist<br />
grundsätzlich wirtschaftlich.<br />
4.1.3 Kühlung<br />
Gebäude aus <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
erweisen sich aufgrund der hohen speicherfähigen<br />
Masse bezüglich des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes besonders günstig.<br />
Die Temperaturamplitude im Tag-Nacht-<br />
Rhythmus einer Hitzeperiode wird erheblich<br />
reduziert. So werden Überhitzungsstunden<br />
minimiert und man kann vielfach<br />
auf eine Klimatisierung verzichten.<br />
4.1.4 Lüftung<br />
Insbesondere aus hygienischen Gründen<br />
wird ein Mindestluftwechsel erforderlich.<br />
Dieser Mindestluftwechsel wird in Form<br />
einer freien oder ventilatorgestützten Lüftung<br />
sichergestellt. Baukonstruktionen<br />
atmen nicht: Die auf dem Wege der Diffusion<br />
abführbare Feuchtigkeitsmenge<br />
beträgt weniger als ein Hundertstel der<br />
durch einen Luftwechsel abführbaren<br />
Feuchtigkeitsmenge.<br />
Eine luftdichte Gebäudehülle ist Voraussetzung,<br />
um ungewollte Lüftungswärmeverluste<br />
zu vermeiden. Hierzu werden die Anforderungen<br />
in der EnEV mit der Begrenzung<br />
des Gebäudeluftwechsels n 50 auf 3/h bei<br />
freier und 1,5/h bei ventilatorgestützter<br />
Lüftung festgelegt. Ein vollflächiger Innenputz<br />
erfüllt die Funktion der Luftsperre<br />
auch bei <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk ohne<br />
Stoßfugenvermörtelung.<br />
Geregelte Außenwandluftdurchlässe (ALD)<br />
sorgen für einen Mindestluftwechsel und<br />
begrenzen gleichzeitig den Luftvolumenstrom.<br />
Ist eine maschinelle Lüftung unvermeidlich,<br />
sollte im Variantenvergleich der<br />
Einsatz von Anlagen mit Wärmerückgewinnung<br />
geprüft werden.<br />
4.1.5 Beleuchtung<br />
Die Energieaufwendungen für eine künstliche<br />
Beleuchtung können durch eine Optimierung<br />
der Tageslichtnutzung minimiert<br />
werden. Für eine ausreichende Belichtung<br />
in die Tiefe des Raums hinein sind insbesondere<br />
die oberen Fensterflächen von<br />
Bedeutung. Durch die Ausbildung deckengleicher<br />
Unterzüge kann auf die Stürze<br />
verzichtet werden.<br />
Lichtlenksysteme, eine automatische Dimmung<br />
oder eine präsenzabhängige Steuerung<br />
führen darüber hinaus zu einer weiteren<br />
Reduzierung des Strombedarfs.<br />
Lebenszyklusanalysen zeigen: Mit KS-<br />
Wänden lassen sich Energieaufwand<br />
und Emissionen minimieren.<br />
4.2 Behaglichkeit<br />
Gebäude müssen den Bedürfnissen ihrer<br />
Nutzer entsprechen und sollen ein hohes<br />
Maß an Wohlbefinden gewährleisten [8].<br />
Dies ist ein wesentlicher Aspekt der soziokulturellen<br />
Dimension der Nachhaltigkeit.<br />
Die Erhaltung der menschlichen Gesundheit<br />
und die Behaglichkeit bestimmen in<br />
hohem Maße die Leistungsfähigkeit des<br />
Menschen.<br />
Dabei können folgende Arten der Behaglichkeit<br />
differenziert werden:<br />
● Thermische hygrische Behaglichkeit<br />
(Wahrnehmung durch Wärme- und Tastsinn)<br />
– Temperatur der Raumluft<br />
– Temperatur der Begrenzungsflächen<br />
– Luftfeuchte<br />
– Luftgeschwindigkeit<br />
– Bekleidung<br />
– Aktivität<br />
● Akustische Behaglichkeit<br />
(Wahrnehmung durch Hörsinn)<br />
● Optische und visuelle Behaglichkeit<br />
(Wahrnehmung durch Sehsinn)<br />
– Beleuchtungsniveau<br />
– Gleichmäßigkeit der Beleuchtung<br />
– Farbe<br />
● Olfaktorische Behaglichkeit<br />
(Wahrnehmung durch Geruchssinn)<br />
● Psychologische Behaglichkeit<br />
– Persönliche Bedürfnisse<br />
– Sichtkontakt mit der Außenwelt<br />
– Bewegungsmöglichkeit im Raum<br />
– Alter<br />
– Gesundheitszustand<br />
– Gewöhnung und Einstellung zu<br />
Situationen<br />
● Motorische Behaglichkeit<br />
– Bewegung<br />
– Gleichgewicht<br />
– Tätigkeit<br />
– Aktivität<br />
● Haptische Behaglichkeit<br />
(Wahrnehmung unter Einbeziehung des<br />
Tast-, Wärme- und Sehsinns bei der Beurteilung<br />
der Oberflächenwirkung von<br />
gegenständlicher Materie)<br />
Im Folgenden sollen die Bereiche der<br />
thermisch-hygrischen Behaglichkeit und<br />
der akustischen Behaglichkeit vertiefend<br />
behandelt werden.<br />
4.2.1 Thermisch-hygrische Behaglichkeit<br />
Der menschliche Körper ist nur begrenzt<br />
in der Lage, seine Körpertemperatur unabhängig<br />
von den ihn umgebenden Luftzuständen<br />
und seiner Muskelaktivität<br />
konstant zu halten. Ein völlig entspannter<br />
Körper benötigt im Behaglichkeitszustand<br />
beim Sitzen die zur Gewährleistung des Lebens<br />
erforderliche Mindestwärmebildung<br />
von etwa 60 W/m² Körperoberfläche. In<br />
diesem Zustand herrscht energetisches<br />
Gleichgewicht zwischen der im Körper erzeugten<br />
und von ihm abgegebenen bzw.<br />
gespeicherten Wärme. Thermorezeptoren<br />
in der Haut und im Gehirn regeln<br />
die Körpertemperatur und sind für das<br />
Wärmeempfinden verantwortlich. Die innere<br />
Wärmeerzeugung erfolgt durch Verbrennungsprozesse<br />
in den Organen und<br />
durch körperliche Tätigkeit, wie Muskel-<br />
11
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
bewegung. Die äußere Wärmeabgabe erfolgt<br />
durch:<br />
● Konvektion der an der Hautoberfläche<br />
vorbei streichenden Luft<br />
● Wärmeleitung an berührten Fläche, z.B.<br />
Füßen, Händen und Gesäß<br />
● Wärmestrahlung von der Körperoberfläche<br />
an die umgebenden kälteren<br />
Bauteiloberflächen<br />
● Verdunstung von Wasser auf der Haut,<br />
z.B. durch Schwitzen<br />
● Atmung<br />
● Ausscheidung, Einnahme von Speisen,<br />
Diffusion und anderem<br />
Um die Gehirntemperatur weitestgehend<br />
konstant zu halten, erfolgt bei sinkender<br />
Umgebungstemperatur vornehmlich eine<br />
Durchblutung des Kopfes; die Temperatur<br />
der Extremitäten sinkt.<br />
Neben den beschriebenen Einflussgrößen<br />
ist auch das subjektive Empfinden des<br />
Einzelnen von Bedeutung. Deshalb kann<br />
das Wärmeempfinden lediglich als Erwartungswert<br />
vorausgesagt werden.<br />
Predicted Mean Vote (PMV)<br />
Nach DIN EN ISO 7730 erfolgt eine Vorhersage<br />
der Klimabeurteilung durch eine<br />
große Personengruppe, die einem gemäßigtem<br />
Umgebungsklima ausgesetzt ist.<br />
Die Beurteilungsskala nach Tafel 6 ergibt<br />
sich aus dem rechnerischen Ansatz der<br />
körperlichen Tätigkeit, der Bekleidung, der<br />
Lufttemperatur, der mittleren Strahlungstemperatur,<br />
der relativen Luftgeschwindigkeit<br />
und des Wasserdampfpartialdrucks.<br />
Aus dem erwarteten durchschnittlichen<br />
Votum (Predicted Mean Vote PMV) kann<br />
entsprechend Bild 13 auf den Prozentsatz<br />
an Unzufriedenen (Predicted Percentage of<br />
Dissatisfied PPD) geschlossen werden.<br />
Tafel 6: Beurteilungsskala nach DIN EN ISO 7730 für<br />
gemäßigtes Umgebungsklima<br />
+3 heiß<br />
+2 warm<br />
+1 etwas warm<br />
0 neutral<br />
-1 etwas kühl<br />
-2 kühl<br />
-3 kalt<br />
PPD (vorausgesagter Prozentsatz an Unzufriedenen)<br />
Bild 13: Vorausgesagter Prozentsatz an Unzufriedenen (PPD) in Abhängigkeit vom mittleren Votum PMV<br />
Es zeigt sich, dass auch bei einer neutralen<br />
durchschnittlichen Bewertung einer<br />
großen Personengruppe ein Anteil an Unzufriedenen<br />
verbleibt.<br />
Operative Temperatur<br />
Wesentliche Randbedingung für das Behaglichkeitsempfinden<br />
ist die operative<br />
Temperatur. Die operative Temperatur ergibt<br />
sich als arithmetisches Mittel der Lufttemperatur<br />
und der mittleren Temperatur<br />
der umgebenden Bauteiloberflächen.<br />
operative Temperatur im Raum To [ C]<br />
%<br />
80<br />
60<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
8<br />
6<br />
5<br />
28<br />
27<br />
26<br />
25<br />
24<br />
23<br />
22<br />
21<br />
20<br />
19<br />
18<br />
-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0<br />
kühl<br />
etwas<br />
kühl<br />
neutral<br />
PMV (vorausgesagtes mittleres Votum)<br />
nur für kurze Zeiträume<br />
Optimum<br />
bei Quelllüftungssystem<br />
0 = i + Θ si<br />
2<br />
mit:<br />
= operative Temperatur [°C]<br />
0<br />
i<br />
Θ si<br />
0,5 1,0 1,5 2,0<br />
etwas<br />
warm<br />
warm<br />
= Lufttemperatur [°C]<br />
= mittlere Temperatur der umgebenden<br />
Bauteiloberflächen [°C]<br />
Die Beziehung gilt unter der Voraussetzung,<br />
dass die relative Luftgeschwindigkeit<br />
am Körper weniger als 0,2 m/s beträgt<br />
5 10 15 20 25<br />
Außenlufttemperatur [ C]<br />
Bild 14: Zulässigkeitsbereich der operativen Temperatur in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur nach<br />
DIN 1946-2<br />
30<br />
12
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
und dass der Unterschied zwischen der<br />
mittleren Strahlungstemperatur und der<br />
Lufttemperatur geringer als 4 K ist. Der<br />
zulässige Bereich der operativen Temperatur<br />
ist in Bild 14 dargestellt.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Außenwände führen in der<br />
kalten Jahreszeit zu einer hohen minimalen<br />
Bauteilinnenoberflächentemperatur,<br />
so dass die Behaglichkeit in besonderem<br />
Maße gegeben ist.<br />
Durch die hohe speicherfähige Masse<br />
erweisen sich massive Bauarten,<br />
wie mit <strong>Kalksandstein</strong>en, gegenüber<br />
leichten Bauarten auch beim sommerlichen<br />
Wärmeschutz als deutlich<br />
günstiger.<br />
1 2 3 4 5 6 7<br />
+2,70 m<br />
+1,70 m<br />
Die Tag-Nacht-Temperaturamplituden werden<br />
reduziert. Damit wird auch die Überhitzung<br />
in den Tagesstunden verringert.<br />
Lufttemperaturschichtung<br />
Eine Lufttemperaturschichtung bzw. ein<br />
ungewöhnlich großer vertikaler Lufttemperaturgradient<br />
zwischen Nackenhöhe und<br />
Fußgelenkhöhe sitzender Menschen kann<br />
zur Beeinträchtigung der thermischen Behaglichkeit<br />
führen. Eine von unten nach<br />
oben zunehmende Temperatur wird als<br />
unangenehmer empfunden, als eine von<br />
oben nach unten zunehmende Temperatur.<br />
Im ersten Fall sollte die Temperaturdifferenz<br />
zwischen Knöchelhöhe 0,1 m und<br />
Kopfhöhe eines Sitzenden 1,1 m nach<br />
DIN 1946-2 nicht mehr als 2 K bzw. nach<br />
16 20 24 16 20 24 16 20 24 16 20 24 16 20 24 [ C]<br />
Bild 15: Beispiele für vertikale Temperaturprofile bei verschiedenen Heizsystemen nach [17]: 1 theoretischideale<br />
Temperaturverteilung, 2 Radiatoren an Innenwand, 3 Radiatoren an Außenwand, 4 Einzelöfen (an<br />
Innenwand), 5 Luftheizung, 6 Decken-Strahlungsheizung, 7 Fußbodenheizung<br />
DIN EN ISO 7730 nicht mehr als 3 K betragen.<br />
In Bild 15 sind Beispiele für vertikale Temperaturprofile<br />
bei verschiedenen Heizsystemen<br />
angegeben.<br />
Strahlungstemperatur-Asymmetrie<br />
Die Behaglichkeit eines Menschen hängt<br />
auch von der Strahlungstemperatur-Asymmetrie<br />
ab. Am empfindlichsten reagiert<br />
der Mensch auf Strahlungstemperaturunterschiede,<br />
die durch warme Decken<br />
und kalte Wände verursacht werden.<br />
Demgegenüber werden kühle Decken und<br />
warme Wände innerhalb gewisser Grenzen<br />
als angenehm empfunden.<br />
Bild 16 gibt den Prozentsatz von Menschen<br />
an, die sich bei Strahlungstemperatur-Asymmetrien<br />
unzufrieden fühlen.<br />
kalte Wand warme Decke kalte Decke<br />
warme Wand<br />
Unzufriedene Personen [%]<br />
60<br />
40<br />
20<br />
10<br />
6<br />
4<br />
60<br />
40<br />
20<br />
10<br />
6<br />
4<br />
60<br />
40<br />
20<br />
10<br />
6<br />
4<br />
t pr t pr t pr 2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
t pr<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
0 5 10 15 20 25 30 °C 0 5 10 15 20 25 30 °C 0 5 10 15 20 25 30 °C 0 5 10 15 20 25 30 °C<br />
60<br />
40<br />
20<br />
10<br />
6<br />
4<br />
t pr : Strahlungstemperaturdifferenz zwischen der Sitzposition und der betrachteten Fläche<br />
Bild 16: Prozentsatz Unzufriedener in Abhängigkeit der Strahlungstemperatur-Asymmetrie [18]<br />
13
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
mittlere Luftgeschwindigkeit [m/s]<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
15 % Unzufriedene<br />
Turbulenzgrad 0 % 10 %<br />
20 %<br />
40 %<br />
60 %<br />
0<br />
18 20 22 24 26 28<br />
Lufttemperatur [ C]<br />
Bild 17: Maximal zulässige Raumluftgeschwindigkeit<br />
bei 15 % Unzufriedenen in Abhängigkeit von der<br />
Raumlufttemperatur und dem Turbulenzgrad der<br />
Raumluftströmung<br />
Durch eine hohe Wärmespeicherkapazität<br />
der Bauteile, wie sie bei <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
gegeben ist, wird die Strahlungs-Asymmetrie<br />
vermindert.<br />
Beeinträchtigung durch Zugluft<br />
Zugluft führt zu einer unerwünschten lokalen<br />
Abkühlung des menschlichen Körpers<br />
infolge Konvektion. Nach DIN EN ISO<br />
7730 kann die Beeinträchtigung durch Zugluft<br />
(Draft Risk – DR) als vorausgesagter<br />
Prozentsatz von Menschen ausgedrückt<br />
werden, die sich durch Zugluft belästigt<br />
fühlen. Diese Abschätzung erfolgt in Abhängigkeit<br />
von der lokalen Lufttemperatur,<br />
der mittleren Luftgeschwindigkeit und dem<br />
Turbulenzgrad, der als Verhältnis der Standardabweichung<br />
der lokalen Luftgeschwindigkeit<br />
zur mittleren Luftgeschwindigkeit<br />
ermittelt wird (Bild 17).<br />
Luftfeuchte<br />
Neben der Raumlufttemperatur bestimmt<br />
die relative Luftfeuchtigkeit das Behaglichkeitsempfinden<br />
(Bild 18). Bei einer Luftfeuchtigkeit<br />
unter 35 % relative Feuchte<br />
trocknen die Schleimhäute der Atmungsorgane<br />
aus. Hohe Luftfeuchten werden<br />
ebenfalls als unbehaglich empfunden,<br />
zudem besteht die Gefahr der Schimmelpilzbildung<br />
oder gar der Bildung von Oberflächentauwasser.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk weist ein hohes<br />
Absorptionsvermögen von Wasserdampf<br />
Geltungsbereich:<br />
mittlere Oberflächentemperatur der<br />
Raumbegrenzungen R von 19,5 bis 23 °C<br />
Luftbewegung v von 0 bis 20 cm/s<br />
Bild 18: Behaglichkeitsbereich von relativer Luftfeuchte<br />
und Raumlufttemperatur bei sitzender<br />
Beschäftigung sowie einer Luftgeschwindigkeit<br />
20 cm/s nach [19]<br />
auf, so dass ein erhöhter nutzungsbedingter<br />
Feuchteanfall gepuffert werden<br />
kann.<br />
Wärmeableitung<br />
In Bädern, Kindergärten und anderen<br />
Räumen mit direktem Fußkontakt ist<br />
die Wärmeableitung von Fußböden nach<br />
DIN 52614 wie folgt klassifiziert:<br />
● Wärmeableitstufe I<br />
(besonders fußwarm):<br />
W 1 < 38 kJ<br />
m 2<br />
● Wärmeableitstufe II<br />
(ausreichend fußwarm):<br />
38 kJ<br />
m 2<br />
188 kJ<br />
m 2<br />
W 1 50<br />
W 10 293<br />
W 10 < 188 kJ<br />
m 2<br />
kJ<br />
m 2<br />
kJ<br />
m 2<br />
● Wärmeableitstufe III<br />
(nicht ausreichend fußwarm):<br />
W 1 > 50 kJ<br />
m 2<br />
W 10 < 293 kJ<br />
m 2<br />
Die Wärmeableitung W 1 bzw. W 10 gibt die<br />
flächenbezogene Wärmemenge an, die in<br />
einem Zeitraum von 1 bzw. 10 Minuten<br />
von einer Prüfwärmequelle auf einen Fußbodenaufbau<br />
übertragen wird.<br />
Im Moment der Berührung stellt sich an<br />
der Grenzschicht zwischen Haut und der<br />
Materialoberfläche die Kontakttemperatur<br />
k ein:<br />
k = b M · Θ M + b H · Θ H<br />
b M + b H<br />
mit:<br />
k = Kontakttemperatur [°C]<br />
Θ M = Materialtemperatur [°C]<br />
Θ H = Hauttemperatur [°C]<br />
b M = Wärmeeindringkoeffizient des<br />
Materials [J/(m 2 · K · s 1/2 )]<br />
b H = Wärmeeindringkoeffizient der<br />
Haut [J/(m 2 · K · s 1/2 )]<br />
b H ≈ 580 J/(m 2 · K · s 1/2 )<br />
Die Wärmemenge, die bei kurzer Berührung<br />
in das berührte Medium – z.B. den Bodenbelag<br />
– zu- bzw. abfließt, wird durch den<br />
Wärmeeindringkoeffizienten beschrieben<br />
– auch Wärmebeharrungsvermögen oder<br />
Temperaturträgheit genannt:<br />
=<br />
c · · <br />
c = spezifische Wärmespeicherkapazität<br />
[kJ/(kg·K)]<br />
= Rohdichte [kg/m³]<br />
= Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]<br />
Kategorien des Umgebungsklimas<br />
Zusammenfassend lassen sich nach DIN<br />
EN ISO 7730 drei Kategorien des Umgebungsklimas<br />
A bis C definieren, die die<br />
Höhe des Komforts widerspiegeln. Dabei<br />
bietet Kategorie A den höchsten Komfort.<br />
In Tafel 7 sind die verschiedenen Temperaturrandbedingungen<br />
nach DIN EN 7730<br />
definiert.<br />
In Abhängigkeit von der Nutzung können<br />
hieraus für Räume in unterschiedlichen<br />
Gebäudetypen Gestaltungskriterien abgeleitet<br />
werden. Beispiele hierfür bietet die<br />
DIN EN ISO 7730. Mit massiven Bauarten<br />
– wie Gebäude mit <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
– lassen sich diese Kriterien aufgrund<br />
der hohen speicherfähigen Masse<br />
problemlos erreichen.<br />
4.2.2 Akustische Behaglichkeit<br />
Die akustische Behaglichkeit wird durch das<br />
damit erzielte Wohlbefinden charakterisiert,<br />
das hauptsächlich über den Gehörsinn vermittelt<br />
wird. Etwa 75 % der Deutschen<br />
fühlen sich durch Lärm gestört (Bild 19)<br />
und sehen darin einen Umzugsgrund<br />
(Bild 20). Die Art der akustischen Reizaufnahme<br />
kann sehr unterschiedlich sein<br />
14
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
Tafel 7: Kategorien des Umgebungsklimas nach DIN EN 7730<br />
Kategorie A Kategorie B Kategorie C<br />
Vertikaler Lufttemperaturunterschied<br />
1,1 und 0,1 m über dem Fußboden [°C] < 2 < 3 < 4<br />
Oberflächentemperaturbereich des Fußbodens [°C] 19 bis 29 19 bis 29 19 bis 31<br />
Asymmetrie der Strahlungstemperatur [K]<br />
Warme Decke<br />
Kühle Wand<br />
Kühle Decke<br />
Warme Wand<br />
[20]. Während der Eine durch die Nutzung<br />
von Ohrstöpseln die Stille sucht, um die<br />
außerhalb seiner Behaglichkeitsvorstellungen<br />
auftretenden störenden Geräusche<br />
aus der eigenen Wahrnehmung zu verbannen,<br />
schaltet der Andere ganz gezielt<br />
diese ruhigen Umgebungsgeräusche aus<br />
seinem Bewusstsein aus und ersetzt sie<br />
durch Kopfhörer, um sich bei Schalldruckpegeln<br />
am Ohr von über 100 dB behaglich<br />
zu fühlen.<br />
Wie in [21] beschrieben, hat der Schallschutz<br />
in Gebäuden eine große Bedeutung<br />
für die Gesundheit und das Wohlbefinden<br />
des Menschen. Besonders wichtig ist er<br />
im Wohnungsbau, da die Wohnung dem<br />
Menschen einerseits zur Entspannung<br />
und zum Ausruhen dient, andererseits<br />
aber auch den privaten Bereich gegenüber<br />
den Nachbarn abschirmen soll. Genauso<br />
< 5<br />
< 10<br />
< 14<br />
< 23<br />
wichtig ist Schallschutz in den Industrieund<br />
Verwaltungsbereichen, in denen laute<br />
und leise Tätigkeiten gleichzeitig ausgeübt<br />
werden.<br />
Durch die hohe Rohdichte und die damit<br />
erzielbare hohe flächenbezogene Masse<br />
von <strong>Kalksandstein</strong>wänden lassen sich die<br />
Anforderungen nach DIN 4109 einschließlich<br />
der Anforderungen an einen erhöhten<br />
Schallschutz problemlos erfüllen.<br />
4.3 Gesundheit<br />
Im Hinblick auf den Gesundheitsschutz<br />
sind drei Bereiche zu nennen:<br />
● Brandschutz<br />
< 5<br />
< 10<br />
< 14<br />
< 23<br />
< 7<br />
< 13<br />
< 18<br />
< 35<br />
Tafel 8: Statistische Daten über Brandhäufigkeiten, Brandtote und Gebäudeschäden im Wohnbau nach [23]<br />
Risikodaten Schweiz Bauart Prozentueller Vergleich [%]<br />
Eintrittshäufigkeit<br />
[Brände/(10 5 a m 2 )]<br />
Schadensausmaß *)<br />
[€/(m 2 a)]<br />
Brandopfer<br />
[1/(10 6 m 2 a)]<br />
2,780<br />
4,465<br />
0,114<br />
0,281<br />
0,028<br />
0,079<br />
*)<br />
Schäden, die infolge Brand am Gebäude auftreten<br />
27,5 %<br />
23,0 %<br />
7,8 %<br />
Massivbau<br />
Holzbau<br />
Massivbau<br />
Holzbau<br />
Massivbau<br />
Holzbau<br />
100<br />
160<br />
100<br />
247<br />
100<br />
282<br />
● Vermeidung von Schimmelpilzbildung<br />
● Sicherstellung der Raumluftqualität<br />
38,7 %<br />
4,8 %<br />
10,7 %<br />
4.3.1 Brandschutz<br />
Zielsetzung des Brandschutzes ist es, u.a.<br />
im Brandfall Leib und Leben zu retten. Der<br />
Brandschutz stellt somit die höchste Stufe<br />
des Gesundheitsschutzes dar. In brandschutztechnischer<br />
Hinsicht lassen sich mit<br />
<strong>Kalksandstein</strong>wänden alle Anforderungen<br />
nach DIN 4102 sowie der Landesbauordnung<br />
erfüllen. Mehr dazu in [22].<br />
Schneider und Oswald stellen in [23] fest,<br />
dass der Brandschutz wesentlich von der<br />
Bauart – Holz- oder Massivbau – bestimmt<br />
wird (Tafel 8).<br />
Vermeidung von Schimmelpilzbildung<br />
Neuere Untersuchungen zeigen, dass eine<br />
Gefährdung der Schimmelpilzbildung<br />
gegeben ist, wenn in den bauteiloberflächennahen<br />
Bereichen eine Luftfeuchtigkeit<br />
von mehr als 80 % relativer Feuchte über<br />
mehrere Stunden am Tag an mehreren<br />
aufeinanderfolgenden Tagen gegeben ist.<br />
Die DIN 4108-2 definiert hierzu einen<br />
einzuhaltenden Temperaturfaktor f Rsi :<br />
f Rsi = Θ si – Θ e<br />
0,7<br />
Θ i – Θ e<br />
mit<br />
f Rsi = Temperaturfaktor an der Bauteilinnenoberfläche<br />
Θ si = maßgebende Temperatur an der<br />
Bauteilinnenoberfläche [°C], z.B.<br />
minimale Temperatur im Bereich<br />
von Wärmebrücken<br />
Θ i = Lufttemperatur [°C]<br />
(Θ i = 20 °C nach DIN 4108-2)<br />
Θ e = Außenlufttemperatur [°C]<br />
(Θ e = –5 °C nach DIN 4108-2)<br />
Sofern der Nutzer ordnungsgemäß lüftet<br />
und heizt, also eine relative Feuchte von<br />
i < 50 % nicht überschritten wird und die<br />
Lufttemperatur Θ i 20 °C beträgt, ergibt<br />
sich hieraus, dass die Oberflächentemperatur<br />
Θ si mindestens 12,6 °C beträgt.<br />
Damit stellt sich an der Oberfläche eine<br />
maximale relative Feuchte von si 80 %<br />
ein; das schließt die Gefahr einer Schimmelpilzbildung<br />
aus.<br />
41,6 %<br />
stark bis sehr stark<br />
etwas<br />
kaum<br />
gar nicht<br />
Bild 19: Wie sehr fühlen Sie sich in Ihrer Wohnung /<br />
Ihrem Haus durch Lärm belästigt? [24]<br />
45,6 %<br />
Ja, ich bin bereits umgezogen<br />
Ja, ich habe bereits darüber nachgedacht<br />
Ja, generell für mich ein Umzugsgrund<br />
Nein, für mich kein Umzugsgrund<br />
Bild 20: Würden Sie aufgrund von Lärmbelästigung<br />
einen Umzug in Erwägung ziehen? [24]<br />
Maßnahmen des winterlichen Wärmeschutzes<br />
führen zu einer Erhöhung der<br />
Bauteilinnenoberflächentemperatur. <strong>Kalksandstein</strong>außenwände,<br />
die dem derzeitigen<br />
Anforderungsniveau an den winterlichen<br />
Wärmeschutz entsprechen, führen zu Wandinnenoberflächentemperaturen,<br />
die weit<br />
über die Anforderungen nach DIN 4108-2<br />
hinausgehen. Damit ist auch bei nicht vollständig<br />
zu vermeidenden konstruktiven<br />
15
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
bzw. geometrischen Wärmebrücken eine<br />
ausreichende Sicherheit gegeben. Hierbei<br />
ist auf die wärmetechnisch optimierten<br />
Ausführungsdetails der KS-Industrie und<br />
auf Beiblatt 2 der DIN 4108 hinzuweisen,<br />
die zu einer deutlichen Reduzierung des<br />
Wärmebrückeneinflusses führen [25, 26].<br />
Sicherstellung der Raumluftqualität<br />
Im Hinblick auf die Sicherstellung der<br />
Raumluftqualität ist insbesondere auf die<br />
Anforderungen hinzuweisen bezüglich<br />
● Kohlendioxyd (CO 2 ),<br />
● Formaldehyd und<br />
● flüchtiger organischer Verbindungen<br />
(TVOC).<br />
Kohlendioxyd CO 2<br />
Die Innenraumluft sollte einen Wert von<br />
0,15 % CO 2 nicht überschreiten. Dieser<br />
allgemein empfohlene hygienische Innenraumluftrichtwert<br />
gilt in Räumen mit<br />
raumlufttechnischen Anlagen bei sitzender<br />
oder leichter Tätigkeit. Grundsätzlich<br />
kann auch die traditionelle Pettenkofer-<br />
Zahl mit 0,10 % zur Bewertung herangezogen<br />
werden.<br />
Formaldehyd<br />
Vom Bundesgesundheitsamt BGA wurde<br />
1977 für Innenräume der Wert 0,1 ppm<br />
(0,12 mg pro m 3 ) als Grenzwert vorgeschlagen.<br />
TVCO-Konzentrationen<br />
Neben klassischen Gefahrstoffen stellen<br />
die flüchtigen organischen Verbindungen<br />
eine große Gruppe der Emissionen, die<br />
durch Bauprodukte in den Innenraum<br />
getragen werden. Aufgrund der Vielzahl<br />
von chemischen Verbindungen, die bis<br />
jetzt nur zu einem Bruchteil toxikologisch<br />
untersucht werden konnten, wurden verschiedenste<br />
Konzepte entwickelt, die<br />
Bewertungen auf Basis von Summenkonzentrationen<br />
(TVOC) in Verbindung mit Einzelstoffbetrachtungen<br />
vornehmen.<br />
Hierzu werden verschiedene Ziel- und<br />
Richtwerte für VOC in Innenräumen angegeben.<br />
Beispielhaft sind in Tafel 9 die Zielund<br />
Richtwerte nach [27] dargestellt.<br />
Es wird somit eine Begrenzung des Summenwerts<br />
für leichtflüchtige organische<br />
Verbindungen von 200 µg/m 3 vorgeschlagen.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e bestehen aus rein natürlichen<br />
Stoffen, so dass eine Beeinträchtigung<br />
der Innenraumluftqualität ausgeschlossen<br />
werden kann. Insbesondere<br />
bei den anderen Materialien des Innenausbaus<br />
sollte jedoch auf die Wahl emissionsfreier<br />
Produkte geachtet werden. Für<br />
die Bewertung von VOC-Emissionen aus<br />
Bauprodukten wurden seitens des Umweltbundesamtes<br />
UBA und des Deutschen<br />
Instituts für Bautechnik DIBt Verfahren zur<br />
Klassifizierung entwickelt.<br />
4.4 Minimierung weiterer Aufwendungen<br />
in der Nutzungsphase<br />
Als weitere Aufwendungen in der Nutzungsphase<br />
sind zu nennen:<br />
● Reinigungsaufwand<br />
● Instandhaltungsaufwand<br />
Reinigung<br />
Untersuchungen zeigen, dass der Reinigungsaufwand<br />
bei Verwaltungsgebäuden<br />
bis zu 30 % der Baufolgekosten betragen<br />
kann.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>wände lassen sich auch<br />
als Sichtmauerwerk problemlos reinigen.<br />
Bei bewittertem KS-Sichtmauerwerk sind<br />
die Empfehlungen der KS-Industrie für<br />
Beschichtungen und Imprägnierungen<br />
entsprechend [28] zu beachten, um Verunreinigungen<br />
oder Veralgungen zu vermeiden.<br />
Instandhaltung<br />
Eine turnusmäßige Instandhaltung erhöht<br />
die technische Lebensdauer von Konstruktionen<br />
erheblich. Aufgrund der Robustheit<br />
sind <strong>Kalksandstein</strong>wände instandhaltungsfrei.<br />
Beschichtungen oder Imprägnierungen<br />
sowie Dämmmaßnahmen als Wärmedämmverbundsystem<br />
oder vorgehängte<br />
hinterlüftete Bekleidung erfordern eine turnusmäßige<br />
Inspektion und Wartung.<br />
5 Abriss und Recycling<br />
Am Ende des Lebenszyklus eines Gebäudes<br />
steht der Abbruch. Eine der Zielsetzungen<br />
des nachhaltigen Bauens ist es,<br />
Bauwerke soweit wie möglich zu recyceln,<br />
so dass die Materialien oder Produkte<br />
nach einem Aufbereitungsprozess wieder<br />
am Stoffstrom teilnehmen können. Dabei<br />
gilt die Regel:<br />
Wiederverwendung vor Wiederverwertung<br />
vor Beseitigung<br />
5.1 Regelung<br />
Die gesetzliche Regelung zur Verwertung<br />
und Beseitigung von Bau- und Abbruchabfällen<br />
erfolgt durch mehrere miteinander<br />
in Verbindung stehende Gesetze, Verwaltungsvorschriften,<br />
Regeln und Richtlinien.<br />
Relevant für Deutschland sind:<br />
● Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz<br />
(KrW-/AbfG)<br />
Tafel 9: Ziel- und Richtwerte der Substanzgruppen nach Scholz [27]<br />
Substanzgruppe Zielwerte [µg/m³] Richtwerte [µg/m³]<br />
Alkane und Alkene 50 200<br />
Aromaten 50 200<br />
Terpene / Sesquiterpene 20 200<br />
Chlorierte Kohlenwasserstoffe 10 50<br />
Ester und Ketone 10 100<br />
Aldehyde C 5 – C 10 20 50<br />
Alkohole 20 50<br />
Ethylenglykole /-ether 20 50<br />
Propylenglykole /-ether 10 50<br />
Sonstige 20 50<br />
Summe: VOC / SVOC<br />
< 200 µg/m³<br />
16
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
● Vollzugshinweise der deutschen Länderarbeitsgemeinschaft<br />
Abfall (LAGA-<br />
Empfehlungen)<br />
● Europäisches Abfallverzeichnis<br />
● Urteile des deutschen Bundesverwaltungsgerichtes<br />
(BVerwG) und die vom<br />
europäischen Gerichtshof (EUGH) begründeten<br />
Handlungsanweisungen<br />
Die Bundesregierung hat in den Jahren<br />
2001 und 2002 (verbindlich seit dem<br />
01.01.2003) mit der „Verordnung über<br />
die Entsorgung von gewerblichen Siedlungsabfällen<br />
und bestimmten Bau- und<br />
Abbruchabfällen“ – kurz Gewerbeabfallverordnung<br />
GewAbfV – ein Regelwerk geschaffen,<br />
dass die gesetzlichen Vorgaben<br />
der Getrennthaltung zur ordnungsgemäßen<br />
und schadlosen sowie möglichst hochwertigen<br />
Verwertung konkretisieren soll.<br />
Abweichend von den bekannten Begriffsbestimmungen<br />
über „Baustellenabfälle“,<br />
„Bauschutt“ und „Bauabfälle“ aus Ziffer<br />
2.2.1 der TA Siedlungsabfall definiert<br />
die GewAbfV den Begriff „Bau- und Abbruchabfälle“,<br />
indem sie in § 1, Abs. 1,<br />
Nr. 2 GewAbfV auf § 8 GewAbfV verweist.<br />
Dort werden einige im europäischen Abfallverzeichnis<br />
unter der Katalognummer 17<br />
als „Bau- und Abbruchabfälle“ enthaltene<br />
Abfallarten nach Tafel 10 genannt.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e im Gemenge von<br />
Bauabbruchmassen sind im europäischen<br />
Abfallartenkatalog unter der<br />
EAK-Nummer 17 01 07 Bauschutt,<br />
bestehend aus Beton, Ziegeln, Mörtel,<br />
<strong>Kalksandstein</strong>, Keramik, Ton, Tontöpfen<br />
und Dachpfannen eingeordnet.<br />
Tafel 10: Bau- und Abbruchabfälle nach EU-Abfallartenverzeichnis<br />
Abfallart<br />
Glas 170202<br />
Kunststoff 170203<br />
5.2 Verfahren<br />
Die Möglichkeit des Recyclings soll beispielhaft<br />
zum einen für <strong>Kalksandstein</strong>,<br />
zum anderen für expandierten Polystyrol-<br />
Hartschaum von Wärmedämmverbundsystemen<br />
dargestellt werden.<br />
Beispiel 1: <strong>Kalksandstein</strong><br />
Auf dem Gebiet des Recyclings von <strong>Kalksandstein</strong>-Materialien<br />
wurden in den vergangenen<br />
14 Jahren folgende wesentliche<br />
Forschungsarbeiten durchgeführt:<br />
● Verwendung von sortenreinem KS-<br />
Material (Produktionsabfälle) für die<br />
erneute KS-Produktion,<br />
● Einfluss von anhaftenden anderen Baustoffen<br />
an KS-Recycling-Splitt auf die<br />
Qualität von KS-Recyclingsteinen,<br />
● Verwendung von ursprünglichem KS-<br />
Material für den Beton- und Stahlbetonbau,<br />
den Straßenbau und die erneute<br />
KS-Produktion.<br />
Ergebnis dieser Forschungsvorhaben ist,<br />
dass<br />
● aus KS-Mauerwerk-Recycling-Bruchmaterial<br />
erneut KS-Mauersteine herstellbar<br />
sind,<br />
● sich die optische Qualität von <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
mit Recyclingzuschlag<br />
von der ursprünglich gewohnten weißen<br />
Farbe des <strong>Kalksandstein</strong>s in eine<br />
grau-braune Färbung ändert und<br />
● die Druckfestigkeit der Steine um<br />
ca. 10 % reduziert wird, was jedoch<br />
bei der hohen Druckfestigkeit von<br />
<strong>Kalksandstein</strong>en keine Einschränkung<br />
bedeutet.<br />
EU-Abfallartenverzeichnis Nr.<br />
Metalle 170401 – 170407, 170411<br />
Beton 170101<br />
Ziegel 170102<br />
Fliesen-Ziegel-Keramik 170103<br />
Beispiel 2: Expandierter Polystyrol-<br />
Hartschaum<br />
Das technische Recycling von expandiertem<br />
Polystyrol-Hartschaum EPS ist<br />
vollständig entwickelt und wird derzeit<br />
umgesetzt. Das rückgeführte EPS, das<br />
hauptsächlich aus Verpackungsmaterial<br />
oder sortenreinem, unverschmutztem<br />
Verschnitt von Baustellen besteht, wird zu<br />
kleinen Fraktionen zerkleinert und unter<br />
Wasserdampf und in neue EPS-Produkte<br />
geformt. Dieser Prozess verläuft ohne chemische<br />
Prozesse, so dass er mehrmals<br />
hintereinander stattfinden kann.<br />
Dagegen wird aus Bauwerken rückgebautes<br />
EPS derzeit nur in geringen Mengen<br />
in den Wiederverwendungsprozess<br />
überführt. Gründe dafür sind die Materialverschmutzungen,<br />
z.B. mit mineralischem<br />
Kleber oder Bitumen. Die anfallenden EPS-<br />
Bauabfälle werden in der Regel deponiert<br />
bzw. in speziellen Verbrennungsanlagen<br />
thermisch verwertet. Eine weitere Verwertungsmöglichkeit<br />
ist das Einbringen von<br />
EPS-Kügelchen in den Boden zur Bodenauflockerung.<br />
Für die in Zukunft sortenrein zu trennenden<br />
Fraktionen an EPS-Bauabfällen kann als<br />
Entsorgungsweg die energetische Verwertung,<br />
das Downcycling (z.B. Einsatz in Betonen,<br />
Ziegelporosierung, Bodenauflockerung),<br />
aber auch die Rückführung für die<br />
Wiederverwendung genannt werden.<br />
Darüber hinaus sind erste labortechnische<br />
Anlagen zu nennen, die expandierten<br />
Polystyrol-Hartschaum in Styrol zurückwandeln<br />
können. Diese Anlagen arbeiten<br />
derzeit jedoch noch nicht in industriellem<br />
Maßstab.<br />
Für genutztes EPS in Verbundkonstruktionen,<br />
wie z.B. bei WDVS, bedarf es der<br />
Entwicklung von Trennmethoden für den<br />
technischen Rückbau, die eine ausreichende<br />
Qualität für die Wiederverwendung<br />
gewährleisten.<br />
Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen,<br />
dass es bereits mehrere allgemeine bauaufsichtliche<br />
Zulassungen für Wärmedämmverbundsysteme<br />
gibt, in denen das<br />
Aufdoppeln der Systeme mit Neusystemen<br />
geregelt wird. Somit kann auf ein vorhandenes<br />
intaktes Wärmedämmverbundsystem<br />
ein weiteres herstellergleiches System aufgebracht<br />
werden, um z.B. den baulichen<br />
Wärmeschutz deutlich zu verbessern.<br />
Beton-Fliesen-Ziegel-Keramik-<strong>Kalksandstein</strong> 170107<br />
17
KALKSANDSTEIN – Umwelt und Gesundheit<br />
Literatur<br />
[1] Abschlussbericht der Enquete-Kommission<br />
„Schutz des Menschen und<br />
der Umwelt“ des 13. Deutschen Bundestags.<br />
„Konzept Nachhaltigkeit, vom<br />
Leitbild zur Umsetzung“, Deutscher<br />
Bundestag, Referat Öffentlichkeitsarbeit,<br />
Bonn 1998.<br />
[2] Bundesministerium für Wirtschaft und<br />
Technologie BMWi: Energiedaten, nationale<br />
und internationale Entwicklung.<br />
http://www.bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/Energiestatistiken.<br />
Stand:<br />
19.08.2008.<br />
[3] BMWi-<strong>Dokument</strong>ation Nr. 387: „Die<br />
Energiemärkte Deutschlands im zusammenwachsenden<br />
Europa – Perspektiven<br />
bis zum Jahr 2020“. Kurzfassung<br />
, Hrsg.: Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Technologie. Bonn<br />
1996.<br />
[4] Boustead, I.; et al.: Eco-Indices: What<br />
Can They Tell Us?, ICME doc. #16752<br />
& 16754, 2000.<br />
[5] Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen:<br />
„Energieflussbild 2007 für die Bundesrepublik<br />
Deutschland“, http://<br />
www.ag-energiebilanzen.de. Stand:<br />
19.09.2008.<br />
[6] Bundesverband der Energie- und<br />
Wasserwirtschaft e.V. (bdew): „Endenergieverbrauch<br />
in Deutschland<br />
2006“, Berlin 2008.<br />
[7] Die nationale Klimaschutzstrategie,<br />
REGIERUNGonline, http://www.<br />
bundesregierung.de/Content/DE/<br />
StatischeSeiten/Breg/ThemenAZ/<br />
Klimaschutz/klimaschutz-2006-07-<br />
27-die-nationale-strategie. Stand:<br />
10.09.2008.<br />
[8] Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“,<br />
Hrsg.: Bundesministerium für Verkehr,<br />
Bau- und Wohnungswesen, Berlin<br />
2001.<br />
[9] Vogdt, F. U.: Nachhaltigkeit des Bauens<br />
– Lebenszyklusbetrachtung baulicher<br />
Anlagen, BDB Jahrbuch, Hrsg.: Bund<br />
Deutscher Baumeister, Architekten und<br />
Ingenieure e.V., Berlin 2003.<br />
[10] Amt für Bundesbauten: Standardisierte<br />
Nutzungszeiten von Gebäuden und<br />
Bauteilen. Bern 1997.<br />
[11] Künzel, H. M.; Künzel, H.; Sedlbauer,<br />
K.: Hygrothermische Beanspruchung<br />
und Lebensdauer von Wärmedämm-<br />
Verbundsystemen, Bauphysik, Heft<br />
3/2006, Seite 153-163<br />
[12] Arlt, J.; Pfeiffer, M.: Lebensdauer der<br />
Bauteile und Baustoffe zur Harmonisierung<br />
der wirtschaftlichen Nutzungsdauer<br />
im Wohnungsbau, Institut für<br />
Bauforschung e. V., Forschungsbericht<br />
F 2464, Fraunhofer IRB Verlag, 2005<br />
[13] DIN EN ISO 14 040: 2006-10: Umweltmanagement,<br />
Ökobilanz, Grundsätze<br />
und Rahmenbedingungen.<br />
[14] Eden, W. et al: Ökobilanz für den Baustoff<br />
<strong>Kalksandstein</strong> und <strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Wandkonstruktionen. Forschungsbericht<br />
82 der Forschungsvereinigung<br />
Kalk-Sand e.V., Hannover, 1995.<br />
[15] Keller, G.; Muth, H.: Strahleneinwirkungen<br />
durch Radon in Wohnhäusern.<br />
– In: Bauphysik Jahrgang 15 (1993),<br />
H. 5, S. 141-145.<br />
[16] Bundesamt für Strahlenschutz: Radonkarte<br />
Deutschland. http://www.bfs.<br />
de/de/ion/radon/radon_boden/radonkarte.html.<br />
Stand: 29.10.2008.<br />
[17] Pistohl, W.: Handbuch der Gebäudetechnik.<br />
Planungsgrundlagen und<br />
Beispiele. Band 2: Heizung/Lüftung/<br />
Energiesparen. Köln 2007.<br />
[18] Thermal Comfort Booklet, Hrsg.: Luma<br />
Sense Technologies. http://www.<br />
lumasense.dk/fileadmin/Files/Sales_<br />
litterature/Thermal_Comfort_Booklet_<br />
Spanish.<strong>pdf</strong>, Stand: 29.10.2008.<br />
[19] Leusden, F.; Freymark, H.: Darstellung<br />
der Raumbehaglichkeit für den einfachen<br />
praktischen Gebrauch. In: Gesundheitsingenieur<br />
72 (1951) H. 16,<br />
S. 271-273.<br />
[20] Vogdt, F. U., et al.: Nachhaltiges Bauen<br />
unter besonderer Berücksichtigung<br />
bauphysikalischer Aspekte. In: Bauphysik-Kalender.<br />
Hrsg.: Cziesielski, E.,<br />
Berlin 2005.<br />
[21] Kutzer, D.; Fischer, H.-M.: Schallschutz.<br />
Erschienen im Fachbuch Planung,<br />
Konstruktion, Ausführung, 5. Auflage.<br />
Hrsg.: Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover 2009<br />
Bild 21: Abbaustätten werden rekultiviert, neue Biotope entstehen.<br />
[22] Hahn, C.: Brandschutz. Erschienen<br />
im Fachbuch Planung, Konstruktion,<br />
Ausführung, 5. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV,<br />
Hannover 2009<br />
[23] Schneider, O.; Oswald, M.: Brandschutz-Studie.<br />
Brandschutztechnische<br />
Analyse von Massiv- und Holzbauweisen.<br />
Wien 2002.<br />
[24] Trendbefragung für Immobilienscout<br />
24, Innofact 03/2008<br />
[25] <strong>Kalksandstein</strong>-Detailsammlung, Hrsg.:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover, 2. Auflage, 2006<br />
[26] Wärmebrückenkatalog <strong>Kalksandstein</strong>.<br />
Ko s t e n f r e i e r D o w n l o a d u n t e r<br />
www.kalksandstein.de. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV,<br />
Hannover, 2006<br />
[27] Scholz, H.: Vorkommen ausgewählter<br />
VOC in Innenräumen und deren Bedeutung.<br />
In: Arbeitsgemeinschaft ökologischer<br />
Forschungsinstitute (AGÖF):<br />
Gebäudestandard 2000: Energie und<br />
Raumluftqualität – Ergebnisse des 4.<br />
Fachkongresses der Arbeitsgemeinschaft<br />
ökologischer Forschungsinstitute<br />
(AGÖF) Nürnberg, Seite 205-214;<br />
1998<br />
[28] Fontana, M.; Lienert, C.; Favre, J.-P.;<br />
Maag, T.: Statistische Untersuchungen<br />
zu Gebäudebränden. S+S Report,<br />
Jahrgang 9 (2002), Heft 1, S. 18-23<br />
[29] Vogdt, F. U.: Außenwände. Erschienen<br />
im Fachbuch Planung, Konstruktion,<br />
Ausführung, 5. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV,<br />
Hannover 2009<br />
18
PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 16: Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
1. KS im Erdreich_____________________________________________________3<br />
2. Kabelabdeckungen___________________________________________________ 3<br />
3. Aggressive Medien___________________________________________________ 3<br />
4. Strahlenschutz in Gebäuden__________________________________________ 4<br />
4.1 Das elektromagnetische Spektrum_______________________________4<br />
4.2 Elektromagnetische Strahlung____________________________________5<br />
4.3 Radioaktive Strahlung___________________________________________5<br />
5. Beschuss-Sicherheit_________________________________________________6<br />
6. Mauern bei Frost und Absäubern des Mauerwerks_ ______________________6<br />
7. Erdbebensicherheit von Mauerwerksbauten_____________________________7<br />
7.1 Erdbebensituation in Deutschland_ _______________________________7<br />
7.2 Europäische Normenharmonisierung______________________________7<br />
7.3 Untersuchungen zum Verhalten von Mauerwerksbauten______________7<br />
7.4 Ausblick______________________________________________________7<br />
8. Gebäudetrennfugen_________________________________________________7<br />
9. Das Austrocknungsverhalten von KS-Mauerwerk_________________________8<br />
Literatur ______________________________________________________________9<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Stand: Januar 2009<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover<br />
BV-9057<br />
Alle Angaben nach bestem Wissen und Gewissen,<br />
jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 2,50<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik <strong>GmbH</strong>, Düsseldorf
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Durch die umfangreiche Formatpalette und<br />
die breite Spanne der Festigkeits- und Rohdichteklassen<br />
des <strong>Kalksandstein</strong>s bietet<br />
<strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk vielfältige Anwendungsmöglichkeiten<br />
im Hoch- und Tiefbau.<br />
Neben den klassischen Bauaufgaben<br />
im Wohn- und Industriebau ist <strong>Kalksandstein</strong><br />
aufgrund seiner umweltgerechten<br />
Herstellung und seiner spezifischen Eigenschaften<br />
auch für besondere Anwendungsbereiche<br />
vorzüglich geeignet.<br />
1. KALKSANDSTEIN IM ERDREICH<br />
Seit Jahrzehnten haben sich KS-Grundmauerwerke<br />
in den deutschen Heide- und<br />
Moorgebieten hervorragend bewährt. Der<br />
<strong>Kalksandstein</strong> hat sich im Laufe von mehr<br />
als 100 Jahren als solider, dauerhafter<br />
Mauerstein für den Fundamentbau bewährt.<br />
Ohne Abdichtung ist KS-Mauerwerk auch<br />
dann außerordentlich beständig, wenn es<br />
ungeschützt im Erdreich angeordnet wird<br />
und wenn es ganz oder teilweise im Grundwasser<br />
steht. In einer über 20 Jahre laufenden<br />
Versuchsreihe wurde das Verhalten<br />
und die Widerstandsfähigkeit von unverputztem<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Mauerwerk untersucht.<br />
Die Versuchswände befanden sich<br />
im Grundwasserbereich, in der Was-serwechselzone<br />
(Überschwemmungsgebiet)<br />
sowie oberhalb des Grundwasserspiegels.<br />
Die Auswertungen nach jeweils 2, 5, 10 und<br />
20 Jahren haben ergeben, dass bei den<br />
Wandteilen sowohl unterhalb als auch oberhalb<br />
des Grundwasserspiegels bei nicht<br />
aggressivem Wasser die Steindruckfestigkeiten<br />
nahezu unverändert hoch blieben.<br />
Optische Schäden oder Gefügestörungen<br />
sind in keinem Fall aufgetreten.<br />
Bei wechselndem Grundwasserstand ist<br />
die Beanspruchung deutlich größer als bei<br />
konstantem Grundwasserpegel. Neben<br />
der optischen Beschaffenheit ist die Steindruckfestigkeit<br />
ein wichtiges Hilfsmittel zur<br />
Bewertung der Einwirkungen aggressiver<br />
Medien. <strong>Kalksandstein</strong>e hoher Steinrohdichteklassen<br />
– Vollsteine –, die im Fundamentbereich<br />
üblicherweise Verwendung<br />
finden, sind deutlich widerstandsfähiger<br />
als Lochsteine.<br />
Es bestehen daher keine Bedenken, wenn<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e über längere Zeit hin im<br />
Erdreich oberhalb oder unterhalb des<br />
Grundwasserspiegels eingesetzt werden<br />
– vorausgesetzt es liegen keine aggressiven<br />
Medien (Wässer bzw. Böden) vor und<br />
es werden geeignete Mauermörtel (mind.<br />
MG III) verwendet.<br />
Es wird empfohlen:<br />
für ungeschütztes Mauerwerk im Erdreich<br />
grundsätzlich KS-Vollsteine der<br />
Festigkeitsklasse 20 einzusetzen und<br />
im Frostbereich frostwiderstandsfähige<br />
KS-Vollsteine zu verwenden.<br />
Keller werden seit fast 100 Jahren aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong> gebaut. Im Laufe der Zeit<br />
haben sich die Anforderungen an die Abdichtung<br />
von Kellerräumen in Folge der<br />
höherwertigeren Nutzung geändert. Die<br />
Anordnung der Abdichtung auf der Erdseite<br />
ist daher heute nicht nur üblich, sondern<br />
grundsätzlich zu empfehlen.<br />
2. KABELABDECKUNGEN<br />
Die Verwendungsfähigkeit von Mauersteinen<br />
für die Abdeckung von Hoch- und<br />
Niederspannungskabeln im Erdreich hängt<br />
wesentlich davon ab, ob aus den Steinen<br />
durch in das Erdreich eindringende Feuchtigkeit<br />
Salze herausgelöst werden, die auf<br />
Blei bzw. Aluminium angreifend wirken. In<br />
einer umfangreichen Versuchsreihe der<br />
Materialprüfanstalt Berlin-Dahlem wurden<br />
zur Erhärtung bereits vorliegender guter<br />
Erfahrungen mit <strong>Kalksandstein</strong> Langzeit-<br />
Prüfungen unter diesen Kriterien durchgeführt.<br />
Es wurden Blei- und Aluminiumbleche<br />
bis zu einer Versuchsdauer von<br />
einem Jahr Lösungen ausgesetzt, die aus<br />
<strong>Kalksandstein</strong> unter Feuchteeinwirkung<br />
(z.B. Regen) wasserlösliche Stoffe transportierten.<br />
Selbst unter den besonders<br />
starken Korrosionsbeanspruchungen der<br />
Auslaugungsversuche im Feuchtelagergerät<br />
mit erheblichem Temperaturwechsel<br />
und starker Schwitzwasserbildung auf<br />
den Proben erfolgten keine stärkeren Abtragungen<br />
oder örtliche Anfressungen an<br />
Blei und Aluminium. Die Lebensdauer von<br />
Kabelmänteln oder dergleichen aus diesen<br />
Metallen wird nicht herabgesetzt, so dass<br />
Kabelabdeckungen aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
besonders geeignet sind. Für diese Zwecke<br />
sind seit Jahrzehnten von der Bundespost<br />
und von Versorgungsunternehmen<br />
überall im Land <strong>Kalksandstein</strong>e mit Erfolg<br />
eingesetzt worden, vorzugsweise als KS-<br />
Vollsteine im Format DF/NF.<br />
3. AGGRESSIVE MEDIEN<br />
Tafel 1: Einteilung der Wasserhärte nach dem Waschmittelgesetz<br />
Härtebereich °dH mol/m 3<br />
1 (weich) 0 – 7,0 0 – 1,25<br />
2 (mittelhart) 7 – 14 1,25 – 2,50<br />
3 (hart) 14 – 21 2,50 – 3,75<br />
4 (sehr hart) > 21 > 3,75<br />
Nach DIN 4030 [1] können Wässer und<br />
Böden Mauerwerk und Beton angreifen,<br />
wenn sie freie Säuren, Sulfide (Salze<br />
des Schwefelwasserstoffs), Sulfate (Salze<br />
der Schwefelsäure), bestimmte Magnesiumsalze<br />
(Magnesiumsulfat und Magnesiumchlorid),<br />
Ammoniumsalze und bestimmte<br />
organische Verbindungen (Fette,<br />
Öle) enthalten.<br />
Darüber hinaus wirken Wässer angreifend,<br />
wenn sie besonders weich sind. Die<br />
Wasserhärte wird nach DIN 38409-6 [2]<br />
angegeben. Neben der alt hergebrachten<br />
Bezeichnung °dH (Grad Deutsche Härte)<br />
setzt sich immer mehr die heute gültige<br />
Bezeichnung Summe Erdalkalien in<br />
mol/m 3 durch (Tafel 1).<br />
Hartes Wasser enthält größere Mengen<br />
an Erdalkalisalzen, vorwiegend gelöste<br />
Ca- und Mg-Salze. Weiches Wasser enthält<br />
wenig Erdalkalisalze.<br />
Alle weichen Wässer enthalten freie Kohlensäure,<br />
da diese das in der Luft enthaltene<br />
Kohlendioxid (CO 2 ) zu freier Kohlensäure<br />
(H 2 CO 3 ) binden, sie reagieren daher sauer<br />
mit pH-Werten von 4,8 bis 5.<br />
Der pH-Wert ist die Größe, die die Azidität<br />
(Säuregehalt) oder die Alkalität (Laugengehalt)<br />
eines Mediums beschreibt.<br />
pH < 7<br />
pH = 7<br />
pH > 7<br />
sauer<br />
neutral<br />
basisch (alkalisch)<br />
Saure Wässer, d.h. Wässer mit freien<br />
Säuren – pH < 7 –, greifen Mauerwerk<br />
und Beton an.<br />
Auch Gase können in Verbindung mit<br />
Feuchtigkeit Mauerwerk und Beton angreifen,<br />
wenn sie Schwefelwasserstoff<br />
oder Schwefeldioxid enthalten. Schwefelwasserstoff<br />
kommt insbesondere in Faulgasen<br />
(Kanalanlagen) vor, Schwefeldioxid<br />
insbesondere in Rauchgasen. Beide Gase<br />
werden bei gleichzeitiger Anwesenheit von<br />
Feuchtigkeit und Luft zu Schwefelsäure<br />
oxydiert, es kommt zu entsprechenden<br />
Schädigungsreaktionen.
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Grundwasser enthält oft kalklösende Kohlensäure,<br />
Sulfat, Magnesium, Schwefelwasserstoff<br />
und Ammonium. Angreifende organische<br />
Verbindungen kommen in höherer<br />
Konzentration nur in solchen Gewässern<br />
vor, die durch Abwässer verunreinigt sind.<br />
Zur Beurteilung des aggressiven Charakters<br />
eines Baugrundes genügt im Allgemeinen<br />
die Prüfung von Wasserproben. Äußere<br />
Merkmale angreifender Wässer sind häufig:<br />
dunkle Färbung, Ausscheidung von Gips<br />
und anderen Kristallen, fauliger Geruch,<br />
Aufsteigen von Gasblasen sowie saure Reaktion<br />
(Rotfärbung von blauem Lackmuspapier).<br />
Die chemische Wasseranalyse ist die<br />
sicherste Methode, angreifende Bestandteile<br />
festzustellen. Sie sollte bei der Errichtung<br />
von Bauwerken im Grundwasserbereich immer<br />
durchgeführt werden.<br />
Die chemische Untersuchung von Wässern<br />
vorwiegend natürlicher Zusammensetzung<br />
umfasst nach DIN 4030 folgende Bestimmungen:<br />
pH-Wert<br />
Geruch<br />
Kaliumpermanganatverbrauch<br />
Gesamthärte<br />
Tafel 2: Grenzwerte / Angriffsgrad von Böden und Wässern nach DIN 4030<br />
Angriffsgrad<br />
schwach stark sehr stark<br />
pH-Wert 6,5 – 5,5 5,5 – 4,5 < 4,5<br />
kalklösende Kohlensäure 15 – 40 40 – 100 > 100<br />
(Heyer-Versuch) [mg CO 2 /l]<br />
Ammonium-Ionen [NH 4+ /l] 15 – 30 30 – 60 > 60<br />
Magnesium-Ionen [Mg 2+ /l] 00 – 1000 1000 – 3000 > 3000<br />
Sulfat-Ionen [SO 4<br />
2-<br />
/l] 200 – 600 600 – 3000 > 3000<br />
Tafel 3: Das elektromagnetische Spektrum<br />
Frequenz in Hz<br />
10 1 10 2 10 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 1 10 14 10 15 10 16 10 17 10 18 10 19 10 20 10 21 10 22 10 2 10 24<br />
Wellenlänge in m<br />
-10 7 -10 6 -10 5 -10 4 -10 -10 2 -10 1 -10 0 -10 -1 -10 -2 -10 - -10 -4 -10 -5 -10 -6 -10 -7 -10 -8 -10 -9 -10 -10 -10 -11 -10 -12 -10 -1 -10 -14 -10 -15 -10 -16<br />
Nieder-,<br />
Mittel-,<br />
Hochfrequenzen,<br />
Höchstfrequenzen<br />
Lang-, Mittel-, Kurz-, Ultrakurzwellen<br />
Ultrarotes Licht<br />
sichtbares Licht<br />
Ultraviolettes Licht<br />
Röntgenstrahlen<br />
Gamma-Strahlen sekundäre<br />
kosmische Strahlen<br />
Carbonathärte<br />
Magnesium<br />
Ammonium<br />
Sulfat<br />
Beleuchtung,<br />
Kraftstrom<br />
Nachrichtenverkehr,<br />
Rundfunk, Fernsehen<br />
Sonnenstrahlen an<br />
der Erdoberfläche<br />
Funkmesstechnik<br />
Röntgenphotografie<br />
Strahlung radioaktiver<br />
Stoffe<br />
Grafik: iserundschmidt<br />
Chlorid<br />
kalklösende Kohlensäure<br />
Grenzwerte zur Beurteilung des Angriffsgrades<br />
von Böden und Wässern nach DIN<br />
4030 enthält Tafel 2.<br />
Bei stark und sehr stark angreifenden<br />
Wässern und Böden ist das Mauerwerk<br />
entsprechend zu schützen. Seewasser<br />
aus Nord- und Ostsee ist als stark bis<br />
sehr stark angreifend einzustufen. Nicht<br />
zuletzt wirkt sich der hohe Chloridgehalt<br />
negativ aus.<br />
4. STRAHLENSCHUTZ IN GEBÄUDEN<br />
Der vorbeugende Schutz vor technisch erzeugter<br />
Strahlung gewinnt zunehmend an<br />
Bedeutung. Gerade die Tatsache, dass<br />
Gefährdungspotentiale und Risiken für<br />
den Menschen noch nicht ausreichend<br />
wissenschaftlich erforscht sind, führt zu<br />
Unsicherheit und ist gleichzeitig Anlass für<br />
die Entwicklung von Schutzmaßnahmen.<br />
Der Strahlenschutz in Gebäuden dient<br />
i.d.R. dem Schutz vor elektromagnetischen<br />
Wellen oder gar dem Schutz vor radioaktiver<br />
Strahlung.<br />
4.1 Das elektromagnetische Spektrum<br />
Das elektromagnetische Spektrum (Tafel<br />
3) umfasst die Gesamtheit aller elektromagnetischen<br />
Wellen. Maßeinheit für<br />
die Frequenz ist Hertz. 1 Hertz = 1 Schwingung<br />
pro Sekunde. Der Bereich unterhalb<br />
30000 Hertz wird als niederfrequentes<br />
Feld bezeichnet, oberhalb 30000 Hertz<br />
als hochfrequentes Feld. Das hochfrequente<br />
Feld wird weiter unterteilt in nicht<br />
ionisierende Strahlung und ionisierende<br />
Strahlung (i.W. radioaktive Strahlung). Zur<br />
hochfrequenten nicht ionisierenden Strahlung<br />
sind auch infrarote und ultraviolette<br />
Strahlung zu zählen.<br />
Das Zeitalter der Kommunikation führt zu<br />
dem immer stärkeren Wunsch, den Datentransfer<br />
jederzeit, überall und in unbeschränkter<br />
Menge durchzuführen. Die extremen<br />
Zuwachsraten im Mobilfunk haben<br />
bis 2005 zu 80 Millionen Mobilfunknutzern
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
in Deutschland geführt [3]. Kabellose Geräte<br />
im Bereich der Bürokommunikation,<br />
aber auch im modernen Haushalt finden<br />
sich immer häufiger.<br />
Die Funktionstüchtigkeit dieser Geräte<br />
hängt ab von einer funktionierenden Leitung,<br />
also dem ungestörten Senden und<br />
Empfangen des Signals. Im Bereich der<br />
Medizintechnik sowie in sensiblen Bereichen<br />
der Datenverarbeitung wird dagegen<br />
bewusst auf abschirmende Wirkung der<br />
raumumschließenden Bauteile gesetzt. In<br />
diesen Bereichen kann bei unzureichender<br />
Abschirmung, der Betrieb dieser Anlagen<br />
durch „fremde Wellen“ gestört werden.<br />
4.2 Elektromagnetische Strahlung<br />
Die elektromagnetischen Felder werden<br />
anhand ihrer Frequenz, Feldstärke und<br />
Signalform in eine Reihe von Haupt- und<br />
Unterbereichen eingeteilt. Von besonderer<br />
Relevanz ist dabei der Bereich von etwa<br />
10 kHz bis ca. 300 GHz, da er u.a. die<br />
Betriebsfrequenzen von Rundfunk, Fernsehen,<br />
Mobilfunk und Radar umfasst.<br />
Untersuchungen von Prof. Dr.-Ing. Pauli [4]<br />
für <strong>Kalksandstein</strong>e der RDK 1,8 zeigen,<br />
dass für typische Mobilfunkfrequenzen<br />
(GSM 900 / GSM 1800, DECT, UMTS)<br />
bereits bei einer Wanddicke von 17,5 cm<br />
eine Schirmdämpfung von 40 bzw. 70 %<br />
erreicht wird. Je höher die Schirmdämpfung<br />
ist, desto höher ist die Schutzwirkung.<br />
KS-Thermohaut (<strong>Kalksandstein</strong> mit<br />
WDVS) verhält sich deutlich günstiger, da<br />
durch Verwendung von elektromagnetisch<br />
verträglichem (EMV) Armierungsgewebe im<br />
Außenputz der KS-Thermohaut die Schirmdämpfung<br />
auf bis zu 99 % erhöht wird.<br />
Bei Verwendung von <strong>Kalksandstein</strong>en mit<br />
speziellen Zuschlägen (z.B. Magnetit) wird<br />
die Schirmdämpfung auf über 99,99 % gesteigert.<br />
Dies bedeutet, dass z.B. das Telefonieren<br />
im D1- oder D2-Netz (ca. 900 MHz)<br />
in einem Raum aus diesem Material nahezu<br />
unmöglich wäre, wenn keine Fensteroder<br />
Türöffnungen vorhanden sind. Damit<br />
bieten sich nicht nur Anwendungsgebiete<br />
zum Schutz des Menschen, sondern auch<br />
im Bereich der Datenverarbeitung und der<br />
Abhörsicherheit von Gebäuden.<br />
4.3 Radioaktive Strahlung<br />
Der Schutz vor radioaktiver Strahlung ist<br />
besonders im Bereich der Medizintechnik<br />
relevant. Für den baulichen Strahlenschutz<br />
ist die DIN 6812 [5] zu beachten. Die Bemessung<br />
der erforderlichen Abschirmung<br />
(Bleischichtdicke) erfolgt in Abhängigkeit<br />
von der Nutzstrahlung, der Kategorie des<br />
Raumes sowie dem Abstand zwischen<br />
Brennfleck und zu schützendem Aufenthaltsraum<br />
je nach Geräteleistung.<br />
Die abschirmende Wirkung anderer<br />
Stoffe als Blei wird als äquivalente Bleischichtdicke<br />
angegeben. Die äquivalente<br />
Bleischichtdicke sagt aus, wie dick eine<br />
Schutzschicht aus einem anderem Baustoff,<br />
z.B. aus <strong>Kalksandstein</strong>, sein muss,<br />
um die gleiche Abschirmwirkung zu erzielen.<br />
Die äquivalente Bleischichtdicke ist<br />
am homogenen Querschnitt zu ermitteln.<br />
Werden Lochsteine verwendet,<br />
so ist die Wanddicke an der ungünstigsten<br />
Stelle maßgebend. Der Einsatz<br />
von KS-Vollsteinen ist deshalb grundsätzlich<br />
zu empfehlen. Da Vollsteine<br />
nach DIN V 106 einen Lochanteil von<br />
bis zu 15 % der Lagerfläche aufweisen<br />
dürfen, wird empfohlen, das Lochbild<br />
konkret festzulegen. Eventuelle Grifftaschen<br />
und Dollenlöcher sind zu verfüllen,<br />
Stoßfugen zu vermörteln.<br />
Die erforderliche Dicke wird nach Gleichung<br />
(1) der DIN 6812 ermittelt. Eventuell<br />
vorhandene Bausubstanz darf bei der Bestimmung<br />
der Abschirmung berücksichtigt<br />
werden. Die „äquivalente Bleischichtdicke“<br />
ist abhängig von der Rohdichte und<br />
Dicke des Baustoffs sowie der maximalen<br />
Röhrenspannung.<br />
c( ( )<br />
b<br />
( )<br />
ρ U<br />
x m = a ·<br />
ρ<br />
· ·<br />
0 U 0<br />
)<br />
mit:<br />
x m äquivalente Bleischichtdicke [mm]<br />
a, b, c, d als Konstanten entsprechend<br />
Tafel 4<br />
ρ Dichte des Materials [kg/dm 3 ]<br />
ρ 0 1 [g/cm 3 ]<br />
U Röhrenspannung [kV]<br />
U 0 100 [kV]<br />
x Schutzschichtdicke aus Blei [mm]<br />
1 [mm]<br />
x 0<br />
Beispiel:<br />
Erforderliche Bleischichtdicke =<br />
0,5 mm (ermittelt nach DIN 6812)<br />
x<br />
x 0<br />
Röhrenspannung = 80 kV, z.B.<br />
Dentales Fernaufnahmegerät<br />
<strong>Kalksandstein</strong> der Rohdichteklasse<br />
2,0 (Rohdichte = 1,81 bis 2,0 kg/dm 3 ,<br />
angesetzt: ρ = 1,81 kg/dm 3 )<br />
(<br />
)-0,83<br />
(<br />
)-0,70<br />
( )<br />
1,1<br />
1,81 80 0,5<br />
x m = 177· · · = 59 mm<br />
1 100 1<br />
Gewählt: KS-Bauplatte mit einer Dicke von<br />
70 mm.<br />
Tafel 4: Konstanten zur Ermittlung der äquivalenten Bleischichtdicke [mm] nach DIN 6812, Tabelle 15 [5]<br />
Röhrenspannungsbereich < 100 kV 100 bis 175 kV 175 bis 200 kV > 200 kV<br />
Dichte des Schwächungs- < 3,2 3,2 < 3,2 3,2 < 3,2 3,2 < 3,2 3,2<br />
materials [kg/dm 3 ]<br />
a 177 – 177 10,5 290 9,3 290 25<br />
b -0,83 – -0,95 -0,20 -0,95 -0,22 -0,95 -0,20<br />
c -0,70 – 0,69 2,10 -0,53 1,31 -0,50 0,00<br />
d 1,1 – 0,82 0,90 0,75 0,96 0,70 0,87<br />
Tafel 5: Schutzschichtdicken bei Mauerwerk aus <strong>Kalksandstein</strong> (RDK 2,0) ermittelt nach Gleichung (1) der<br />
DIN 6812 [5]<br />
Baustoff/ Dicke der äquivalente Bleischichtdicke [mm]<br />
Dichte Schutzschicht bei maximaler Röhrenspannung [kV]<br />
Blei [mm] 50 100 150 200 250 1) 300 1)<br />
<strong>Kalksandstein</strong> 2) 0,5 83 58 76 69 65 59<br />
ρ = 1,81 kg/dm 3 1 177 102 134 115 105 96<br />
2 – 179 237 194 171 156<br />
– 250 330 262 227 207<br />
4 – 316 – 325 277 253<br />
5 – – – – 324 296<br />
1)<br />
Für Störstrahlung sind die Werte für 200 kV<br />
maßgebend.<br />
2)<br />
Bei RDK 2,0 wird hier der untere Wert der<br />
Rohdichte (1,81 kg/dm 3 ) angesetzt.<br />
d
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
5. BESCHUSS-SICHERHEIT<br />
In sicherheitsrelevanten Bereichen von Gebäuden,<br />
wie Sparkassen und Banken, Militärgebäuden,<br />
Verwaltungsgebäuden u.a.,<br />
werden an die einzelnen Bauteile hohe Anforderungen<br />
bzgl. der Beschuss-Sicherheit<br />
gestellt. Aufgrund wiederholter Anfragen<br />
aus der Praxis wurde die Beschuss-Sicherheit<br />
von KS-Wänden vom Beschuss-Amt in<br />
Ulm untersucht [6].<br />
Die Prüfungen erfolgen nach den Prüfungsbedingungen<br />
für den Beschuss angriffhemmender<br />
Stoffe des Landeskriminalamtes<br />
Baden-Württemberg. Dabei werden<br />
nach DIN EN 1522 [7] sieben Beanspruchungsarten<br />
für die Beschuss-Prüfungen<br />
zu Grunde gelegt. Durch die Beurteilung<br />
des Beschuss-Bildes auf der Rückseite<br />
der Prüfwand: kein Durchschuss in Verbindung<br />
mit „Splitterabgang (S)“ oder „kein<br />
Splitterabgang (NS)“ ergeben sich 14 Widerstandsklassen:<br />
FB1 NS bis FB7 NS<br />
FB1 S bis FB7 S<br />
Die Ergebnisse der Beschussprüfungen<br />
sind in Tafel 6 wiedergegeben. Für KS-<br />
Mauerwerk in Dünnbettmörtel, ohne Putz,<br />
ohne Stoßfugenvermörtelung wurden die<br />
Beschuss-Klassen erreicht:<br />
Tafel 6: Beschuss-Widerstandsklassen von unverputzten KS-Wänden<br />
Klasse Art der Kaliber Munition Beschuss- Erforderliche<br />
Waffe Bedingungen Wanddicke aus<br />
Art Masse Prüfent- Geschoss- KS, RDK 2,0 in<br />
fernung geschwin- Dünnbettmörtel<br />
digkeit<br />
[g] [m] [m/s] [cm]<br />
FB1 Büchse 22 LR L (1) /RN 2,6 ± 0,1 10 ± 0,5 360 ± 10 11,5<br />
FB2 Faust- 9 mm FJ (2) /RN/SC 8,0 ± 0,1 5 ± 0,5 400 ± 10 11,5<br />
feuer- Para<br />
waffe<br />
FB3 Faust 0,357 FJ (3) /CB/SC 10,2 ± 0,1 5 ± 0,5 430 ± 10 11,5<br />
feuer- magnum<br />
waffe<br />
FB4 Faust 0,357 FJ (3) /CB/SC 10,2 ± 0,1 5 ± 0,5 430 ± 10 11,5<br />
feuer- magnum<br />
waffe<br />
Faust- 0,44 FJ (3) /FN/SC 15,6 ± 0,1 5 ± 0,5 440 ± 10 11,5<br />
feuer- magnum<br />
waffe<br />
FB5 Büchse 5,56 · 45 FJ (3) /PB/SCP1 4,0 ± 0,1 10 ± 0,5 950 ± 10 15<br />
FB6 Büchse 5,56 · 45 FJ (3) /PB/SCP1 4,0 ± 0,1 10 ± 0,5 950 ± 10 15<br />
Büchse 7,62 · 51 FJ (2) /PB/SC 9,5 ± 0,1 10 ± 0,5 830 ± 10 15<br />
FB7 Büchse 7,62 · 51 FJ (3) /PB/HC1 9,8 ± 0,1 10 ± 0,5 820 ± 10 24<br />
L (1) – Blei, kupferbeschichtet<br />
FJ (2) – Vollmantel, Stahl<br />
FJ (3) – Vollmantel, Kupfer<br />
L – Blei<br />
CB – Kegelspitzkopf<br />
FJ – Vollmantel<br />
FN – Flachkopf<br />
HC1 – Stahlhartkern, Masse<br />
,7 g ± 0,1<br />
Härte min. 63 HRC<br />
PB – Spritzkopf-Geschoss<br />
RN – Rundkopf<br />
SC – Weichkern mit Blei<br />
SCP1 – Weichkern mit Blei<br />
und Stahlpenetrator<br />
(Typ SS 109)<br />
FB1 NS bis FB4 NS mit 11,5 cm<br />
FB5 NS und FB6 NS mit 15 cm<br />
FB7 NS mit 24 cm<br />
Somit können in Bereichen, in denen hohe<br />
Anforderungen an die Beschuss-Sicherheit<br />
gestellt werden, wirtschaftliche und<br />
schlanke Wandkonstruktionen aus <strong>Kalksandstein</strong><br />
eingesetzt werden. Zum Nachweis<br />
liegen Prüfzeugnisse vor, die auch in<br />
die bundesweit gültige Beschuss-Liste des<br />
Landeskriminalamtes Baden-Württemberg<br />
aufgenommen wurden.<br />
6. MAUERN BEI FROST UND ABSÄUERN<br />
DES MAUERWERKS<br />
Das Mauern bei Frost bedarf grundsätzlich<br />
der Zustimmung des Auftraggebers<br />
(VOB-C:DIN 18330, Abschnitt 3.1.2) [8].<br />
In DIN 1053-1 Mauerwerk – Berechnung<br />
und Ausführung, Abschnitt 9.4 [9] wird<br />
weiterhin geregelt, dass bei Frost nur unter<br />
besonderen Schutzmaßnahmen gearbeitet<br />
werden darf. Der Einsatz von Frostschutzmitteln<br />
ist nicht zulässig; gefrorene<br />
Baustoffe dürfen nicht verwendet werden.<br />
Der Einsatz von Salzen zum Auftauen ist<br />
ebenfalls nicht zulässig.<br />
Das frische Mauerwerk ist vor Frost rechtzeitig<br />
zu schützen, z.B. durch Abdecken.<br />
Auf dem gefrorenen Mauerwerk darf nicht<br />
weitergemauert werden. Durch Frost oder<br />
andere Einflüsse beschädigte Teile von<br />
Mauerwerk sind vor dem Weiterbau abzutragen.<br />
Von vielen Mörtelherstellern werden<br />
so genannte Wintermörtel angeboten,<br />
die sich auch bei niedrigen Temperaturen<br />
verarbeiten lassen. Schutzmaßnahmen<br />
und sonstige vorbereitende Arbeiten für<br />
das Mauerwerk und die zu verarbeitenden<br />
Mauersteine gelten auch bei Verwendung<br />
dieser Mörtel.<br />
Das Mauern bei Frost bedarf nach<br />
VOB-C: DIN 18330 grundsätzlich der<br />
Zustimmung des Auftraggebers und<br />
darf nach DIN 1053-1 nur unter besonderen<br />
Schutzmaßnahmen durchgeführt<br />
werden. Das frische Mauerwerk<br />
ist vor Frost zu schützen.<br />
Entsprechend VOB-C:DIN 18330 Mauerarbeiten,<br />
Abschnitt 3.2.4 darf Mauerwerk<br />
aus <strong>Kalksandstein</strong> nicht abgesäuert werden.<br />
Dies ist besonders bei Sicht- und<br />
Verblendmauerwerk zu beachten.<br />
Die umweltschädliche Wirkung von chloridhaltigen<br />
Tausalzen ist bekannt. Bei dem<br />
Einsatz auf Baustellen können diese hochaggressiven<br />
Salzlösungen zusätzlich zur<br />
Zerstörung von Bauteilen aus Mauerwerk<br />
und Beton und zur beschleunigten Korrosion<br />
der Stahleinlagen führen. In DIN 1053-1<br />
wird auf diese Gefahr besonders hingewiesen.<br />
Der Zerstörungsprozess als physikalischer<br />
und chemischer Vorgang wird durch<br />
den kombinierten Angriff der beim Auftauen<br />
entstehenden wässrigen Salzlösungen, die<br />
in Geschossdecken und Wandaufbauten<br />
eindringen, und den in der hiesigen Klimazone<br />
üblichen Frost-Tau-Wechsel ausgelöst.<br />
Das kann bereits bei geringen Chloridkonzentrationen<br />
zu mehr oder weniger<br />
starken Schäden am Mauerwerk führen.<br />
Daher sind Arbeitsplätze und Arbeitsflächen<br />
auf der Baustelle auf keinen Fall mit<br />
Tausalzen, sondern mechanisch oder unter<br />
Verwendung von Wasserdampflanzen von
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Folie<br />
* * *<br />
* * ** * * * * *<br />
* * *<br />
* *<br />
* *<br />
* *<br />
*<br />
KS-Dünnbettmörtel<br />
Bild 1: Lagern von Stein und Mörtel<br />
Bild 2: Frisches KS-Mauerwerk ist vor Regen und Frost zu schützen.<br />
Eis und Schnee zu befreien. Im Streu- und<br />
Spritzbereich bestehender Gebäude sind<br />
ebenfalls keine Tausalze zu verwenden.<br />
Weiterhin besteht die Gefahr, dass Ausblühungen<br />
im Mauerwerk auftreten, die<br />
zu Folgeschäden in Putz und Anstrich führen<br />
können.<br />
Übertragen auf Mauerwerksbauten bedeutet<br />
dies, dass es beim „Bemessungserdbeben“<br />
durchaus zu Rissen kommen darf.<br />
Diese Risse dürfen jedoch nicht die Standsicherheit<br />
des Gebäudes gefährden.<br />
6<br />
Geologische Untergrundklassen<br />
Klasse R<br />
Klasse T<br />
8<br />
10<br />
Seit 2005 werden in DIN 4149 die Aspekte<br />
des erdbebengerechten Entwurfs von Bauwerken<br />
stärker berücksichtigt. Entwurfs-<br />
12<br />
14<br />
Das Reinigen des KS-Verblendmauerwerks<br />
mit Salzsäure ist nach VOB-C:<br />
DIN 18330 nicht zulässig. Auch der<br />
Einsatz von Salzen zum Abtauen ist<br />
nicht zulässig (DIN 1053-1). Dies gilt<br />
für Baustellen und bestehende Gebäude.<br />
7. Erdbebensicherheit<br />
Deutschland ist im Vergleich zu anderen<br />
europäischen Ländern, den USA oder Japan<br />
aufgrund der gemessenen Intensitäten<br />
und der Erdbebendauer ein so genanntes<br />
Schwachstbebengebiet.<br />
Die Erdbeben-Norm DIN 4149 [10] gilt für<br />
Entwurf, Bemessung und Konstruktion<br />
baulicher Anlagen des üblichen Hochbaus<br />
in deutschen Erdbebengebieten (Bild 3).<br />
Hauptziel ist der Schutz von Menschenleben<br />
durch die Sicherstellung der Standsicherheit<br />
im Falle eines Erdbebens. Bei<br />
Erdbeben handelt sich um einen Extremlastfall<br />
(außergewöhnlichen Bemessungsfall).<br />
Die Bemessungsphilosophie zielt<br />
nicht darauf ab, bei dem schwersten am<br />
Standort zu erwartenden Erdbeben einen<br />
vollständig schadensfreien Zustand des<br />
Bauwerks zu garantieren. Ziel ist es, Menschenleben<br />
zu schützen und sicherzustellen,<br />
dass die für die öffentliche Sicherheit<br />
und Infrastruktur wichtigen baulichen Anlagen<br />
funktionstüchtig bleiben.<br />
54<br />
52<br />
50<br />
Luxembourg<br />
48<br />
Klasse S<br />
(nach Landesamt für Geologie,<br />
Rohstoffe und Bergbau B-W)<br />
Erdbebenzonen<br />
Zone 0<br />
Aachen<br />
Zone 1<br />
Zone 2<br />
Zone 3<br />
nach Geoforschungszentrum Potsdam<br />
Düsseldorf<br />
Köln<br />
Bonn<br />
Dortmund<br />
Saarbrücken<br />
Strasbourg<br />
Basel<br />
Mainz<br />
Mannheim<br />
Karlsruhe<br />
Bremen<br />
Koblenz<br />
Wiesbaden Frankfurt/M.<br />
Stuttgart<br />
Tübingen<br />
Hannover<br />
Freiburg Sigmaringen<br />
Ulm<br />
Konstanz<br />
Lindau<br />
Bregenz<br />
Hamburg<br />
Schwerin<br />
Magdeburg<br />
Erfurt<br />
Augsburg<br />
Halle<br />
Gera<br />
Nürnberg<br />
München<br />
Leipzig<br />
Berlin<br />
Dresden<br />
Chemnitz<br />
Zwickau<br />
Regensburg<br />
Garmisch Partenkirchen<br />
Innsbruck<br />
Salzburg<br />
6 8 10 12 14<br />
25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 km<br />
Bild 3: Erdbebenzonen und geologische Untergrundklassen<br />
54<br />
52<br />
50<br />
48
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
grundsätze für Grundriss, Aufriss und<br />
konstruktive Ausbildung werden in [11]<br />
gegeben.<br />
7.1 Anforderungen an Mauerwerksbaustoffe<br />
In deutschen Erdbebengebieten dürfen generell<br />
alle in DIN 1053 angesprochenen<br />
Mauersteine und Mauermörtel verwendet<br />
werden. Dies schließt <strong>Kalksandstein</strong>e<br />
nach DIN V 106 sowie KS XL und KS-Wärmedämmsteine<br />
nach allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen (abZ) ein.<br />
Haustüren 9 %<br />
Fenster 32 %<br />
Einfamilienhäuser<br />
Kellertüren<br />
und -fenster<br />
7 %<br />
Fenster 21 %<br />
Mehrfamilienhäuser<br />
Eingangstüren<br />
57 %<br />
In Erdbebenzone 2 und 3 dürfen Mauersteine<br />
ohne durchlaufende Innenstege in<br />
Wandlängsrichtung nur verwendet werden,<br />
wenn sie eine mittlere Steindruckfestigkeit<br />
von mindestens 2,5 N/mm 2 in Wandlängsrichtung<br />
aufweisen.<br />
Fenstertüren 52 %<br />
Bild 4: Einbrecher kennen die Schwachstellen des Hauses [13]<br />
Fenstertüren<br />
22 %<br />
<strong>Kalksandstein</strong>e mit den in der Praxis<br />
angebotenen Steindruckfestigkeitsklassen<br />
(SFK 10) erfüllen stets die<br />
Anforderung an die mittlere Steindruckfestigkeit<br />
in Wandlängsrichtung<br />
von 2,5 N/mm 2 .<br />
7.2 Erdbebennachweis<br />
Auf einen rechnerischen Erdbebennachweis<br />
von Mauerwerksbauten kann verzichtet<br />
werden, wenn die konstruktiven Regeln<br />
nach Abschnitt 11.6 der DIN 4149 eingehalten<br />
werden.<br />
Mit MINEA [12] steht eine benutzerfreundliche<br />
Softwarelösung zum Erdbebennachweis<br />
zur Verfügung. Neben dem<br />
vereinfachten Nachweis (Einhaltung der<br />
konstruktiven Regeln) ist auch ein rechnerischer<br />
Nachweis nach DIN 4149 im<br />
Programm umgesetzt.<br />
8. Einbruchhemmung<br />
Alle zwei Minuten passiert in Deutschland<br />
ein Einbruch. Die Summe der jährlich<br />
durch Einbrüche in Wohnungen und<br />
Gewerbe verursachten Schäden beträgt<br />
rund 650 Mio. €, davon 410 Mio. € allein<br />
im privaten Bereich. Der durchschnittliche<br />
Schaden eines Einbruchs im privaten Bereich<br />
beträgt dabei rund 1.000 € [13].<br />
Bei Gewerbeobjekten beträgt der Durchschnittsschaden<br />
ca. 2.600 € [14].<br />
Neben dem materiellen Schaden stellt jeder<br />
Einbruch einen Eingriff in die persönliche<br />
Sphäre dar und zieht oft eine starke<br />
psychische Belastung nach sich. Das Bedürfnis<br />
nach Sicherheit in den eigenen vier<br />
Wänden sowie der hohe materielle und<br />
persönliche Wert der mobilen Gegenstände<br />
(Schmuck, Laptop, Akten etc.) machen daher<br />
den Einbruchschutz eines Gebäudes zu<br />
einem wichtigen Qualitätskriterium. Bei Gewerbetreibenden<br />
kann der Schaden eines<br />
Einbruchs (Verlust von Daten durch Zerstörung<br />
oder Diebstahl ganzer Büroausstattungen<br />
inklusive Computern und Servern) den<br />
unternehmerischen Ruin bedeuten.<br />
Einbrecher haben nur wenige Minuten Zeit,<br />
um in das Gebäude zu gelangen. Fenster<br />
und Türen sind die bevorzugten Angriffspunkte<br />
(Bild 4). Nach fünf Minuten gibt der<br />
Einbrecher auf – so lautet das Ergebnis<br />
einer wissenschaftlichen Studie von Prof.<br />
Dr. Feltes M.A., Lehrstuhl für Kriminologie,<br />
Kriminalpolitik und Polizeiwissenschaft an<br />
der Ruhr-Universität Bochum [14].<br />
Tafel 7: Auswahl der Widerstandsklasse einbruchhemmender Bauteile in Abhängigkeit der umgebenden Wände 1) nach [15]<br />
Widerstandsklasse<br />
WK 1<br />
WK 2<br />
Wohnobjekte bzw. Gewerbeund<br />
öffentliche Objekte<br />
Risikoeinstufung<br />
Gewerbe- und öffentliche<br />
Objekte (hohe Gefährdung)<br />
Dicke<br />
[mm]<br />
Mauerwerk<br />
nach DIN 1053-1<br />
SFK<br />
Mörtelgruppe<br />
Dicke<br />
[mm]<br />
Stahlbeton<br />
nach DIN 1045<br />
Festigkeitsklasse<br />
Nur bei einbruchhemmenden Bauteilen ohne direkten<br />
Zugang (kein ebenerdiger Zugang). 115 12 II 100 C 12/15<br />
geringes Risiko<br />
WK 3 durchschnittliches Risiko 115 12 II 120 C 12/15<br />
WK 4 hohes Risiko geringes Risiko 240 12 II 140 C 12/15<br />
WK 5<br />
WK 6<br />
durchschnittliches Risiko<br />
hohes Risiko<br />
– – – 140 C 12/15<br />
1)<br />
Andere Wandbauarten, wie z.B. Ständerwerk, sind bei der Prüfung zu berücksichtigen. Sie bedürfen normalerweise für die Prüfung den Einbau des Probekörpers in<br />
Originalwandabschnitte. Die Prüfung enthält keine Aussage über den Einbruchwiderstand dieser Wandbauarten.
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
Tafel 8: Widerstandsklassen in Abhängigkeit vom Täterverhalten [15]<br />
Widerstandsklasse<br />
WK 1<br />
WK 2<br />
WK 3<br />
WK 4<br />
WK 5<br />
WK 6<br />
Mutmaßliches Täterverhalten<br />
Der Gelegenheitstäter versucht, das Fenster, die Türe oder den Abschluss durch den<br />
Einsatz körperlicher Gewalt aufzubrechen, z.B. Gegentreten, Schulterwurf, Hochschieben,<br />
Herausreißen.<br />
Der Gelegenheitstäter versucht das Fenster, die Türe oder den Abschluss zusätzlich<br />
mit einfachen Werkzeugen wie z.B. Schraubendreher, Zange und Keile aufzubrechen.<br />
Der Täter versucht mit einem zusätzlichen Schraubendreher und einem Kuhfuß<br />
Zutritt zu erlangen.<br />
Der erfahrene Täter setzt zusätzlich z.B. Sägen, Hammer, Schlagaxt, Stemmeisen<br />
und Meißel sowie eine Akku-Bohrmaschine ein.<br />
Der erfahrene Täter setzt zusätzlich Elektrowerkzeuge wie z.B. Bohrmaschine, Stichoder<br />
Säbelsäge und Winkelschleifer mit einem maximalen Scheibendurchmesser<br />
von 125 mm ein.<br />
Der erfahrene Täter setzt zusätzlich leistungsfähige Elektrowerkzeuge wie z.B.<br />
Bohrmaschine, Stich- oder Säbelsäge und Winkelschleifer mit einem maximalen<br />
Scheibendurchmesser von 230 mm ein.<br />
Das Austrocknungsverhalten von einer<br />
Baustoffschicht und Bauteilen ist insbesondere<br />
dann wichtig, wenn von der betreffenden<br />
Baustoffschicht Aufgaben bezüglich<br />
des Wärmeschutzes zu übernehmen<br />
sind. Rechnerische Untersuchungen [17]<br />
haben zum Ergebnis, dass der projektierte<br />
U-Wert bei monolithischen Wänden<br />
aus „dämmenden Mauersteinen“ z.T. erst<br />
nach zwei bis drei Jahren erreicht wird. Im<br />
Gegensatz dazu nehmen die bei KS-Funktionswänden<br />
meist verwendeten Dämmstoffe<br />
(z.B. EPS-Hartschaum oder hydrophobierte<br />
Mineralfaserplatten) praktisch kein<br />
Wasser auf, so dass der Wärmeschutz von<br />
KS-Außenwänden von Anfang an gewährleistet<br />
ist. Weitergehende Hinweise – auch<br />
zum Thema WDVS auf unterschiedlichen<br />
Wandbildnern – finden sich in [18].<br />
Generell ist in der Austrocknungsphase<br />
zu beachten, dass ein erheblicher Teil der<br />
Baufeuchte nicht nur an die Außenluft,<br />
sondern auch an den Innenraum abgegeben<br />
wird. In dieser Zeit ist es daher erforderlich,<br />
den Luftwechsel zu erhöhen, um<br />
die Baufeuchte über Lüftung nach außen<br />
abzuführen.<br />
Für die Austrocknung von Innenwänden<br />
können nach einer Veröffentlichung von<br />
Schubert [19] näherungsweise folgende<br />
Anhaltswerte genannt werden:<br />
d = 11,5 cm : 3 bis 6 Monate,<br />
d = 24 cm : bis 12 Monate.<br />
Anforderungen an die umgebenden Wände<br />
einbruchhemmender Bauteile wie Fenster,<br />
Türen und Abschlüsse (sowie das zu erwartende<br />
Täterverhalten) sind in DIN V ENV<br />
1627 [15] beschrieben.<br />
Die Widerstandsklassen WK 2 und<br />
WK 3 sind für den privaten Bereich<br />
üblicherweise ausreichend [16]. Dies<br />
gilt auch für übliche Gewerbebauten<br />
und öffentliche Objekte mit geringem<br />
und durchschnittlichem Risiko.<br />
Tafel 7 dient nur zur groben Orientierung.<br />
Fachkundige Beratung, z.B. durch die Beratungsstelle<br />
der örtlichen Polizei, ist unerlässlich.<br />
Die Abschätzung des Risikos<br />
sollte unter Berücksichtigung von Nutzung<br />
und Sachwertinhalt sowie der Lage des<br />
Gebäudes (geschützt/ungeschützt) auf<br />
eigene Verantwortung erfolgen. Bei hohem<br />
Risiko sollten zusätzlich alarmtechnische<br />
Meldeanlagen eingesetzt werden. Bei Verwendung<br />
einbruchhemmender Elemente<br />
der Widerstandsklassen WK 4 bis WK 6<br />
in Flucht- und Rettungswegen ist zu beachten,<br />
dass der Werkzeugeinsatz der Feuerwehr<br />
erschwert ist bzw. berücksichtigt<br />
werden muss. Außensteckdosen, z.B. im<br />
Flur einer Wohnung, sollten spannungslos<br />
sein, um ihre Benutzung durch Einbrecher<br />
zu verhindern.<br />
9. AUSTROCKNUNGSVERHALTEN VON<br />
KS-MAUERWERK<br />
Masseänderung [M.-%]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Die Untersuchungen wurden unter<br />
ungünstigen Klimarandbedingungen<br />
durchgeführt (20 °C/65 % rel. Luftfeuchte).<br />
Bei Lochsteinen sowie bei praxisgerechten<br />
Klimarandbedingungen<br />
sind deutlich kürzere Austrocknungszeiten<br />
zu erwarten.<br />
Diese Untersuchungen von Schubert werden<br />
weitgehend bestätigt durch eigene<br />
Austrocknungsversuche neueren Datums,<br />
in die auch Innenputze mit einbezogen<br />
werden. Bei den verwendeten Dispersionsputzen<br />
war der Ausgangsfeuchtezustand<br />
mit ca. 6 Masse-% festgelegt worden<br />
(Bild 5).<br />
Austrocknung über 2 Flächen<br />
Legende:<br />
KS Vb-20-1,8-NF ohne Putz<br />
KS Vb-20-1,8-NF mit 10 mm Kalkputz<br />
KS Vb-20-1,8-NF mit 2 mm Dispersionsputz<br />
0<br />
0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440<br />
Lagerungszeit [d]<br />
Bild 5: Einfluss von Putzen auf das Austrocknungsverhalten von <strong>Kalksandstein</strong>en (Austrocknung über 2 Flächen,<br />
Klima: 20 °C/65 % rel. F.)
KALKSANDSTEIN – Spezielle Anwendungsbereiche<br />
LITERATUR<br />
[1] DIN 4030-1:2008-06 Beurteilung betonangreifender<br />
Wässer, Böden und<br />
Gase; Grundlagen und Grenzwerte<br />
[2] DIN 38409-6:1986-01 Deutsche<br />
Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser-<br />
und Schlamm-untersuchung;<br />
Summarische Wirkungs- und Stoffkenngrößen<br />
(Gruppe H); Härte eines<br />
Wassers (H 6)<br />
[3] http://www.informations-zentrummobilfunk.com/html/de/1401.html<br />
[4] Pauli, P.; Moldan, D.: Reduzierung hochfrequenter<br />
Strahlung, 2. kompl. überarbeitete<br />
und erweiterte Auflage 2003<br />
[5] DIN 6812:2002-06 Medizinische Röntgenanlagen<br />
bis 300 kV – Regeln für<br />
die Auslegung des baulichen Strahlenschutzes<br />
[6] Prüfzeugnisse zur Beschusssicherheit<br />
von KS-Wänden, Beschussamt Ulm,<br />
30.10.2001<br />
[7] DIN EN 1522:1999-02 Fenster, Türen,<br />
Abschlüsse – Durchschußhemmung<br />
– Anforderungen und Klassifizierung.<br />
Deutsche Fassung EN 1522:1998<br />
[8] DIN 18330:2006-10 VOB Vergabeund<br />
Vertragsordnung für Bauleistungen<br />
– Teil C: Allgemeine Technische<br />
Vertragbedingungen für Bauleistungen<br />
(ATV) – Mauerarbeiten<br />
[9] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk –<br />
Teil 1: Berechnung und Ausführung<br />
[10] DIN 4149:2005-04 Bauten in deutschen<br />
Erdbebengebieten<br />
[11] Meskouris, K.; Butenweg, Chr., Gellert,<br />
Chr.: Erdbebensicheres Bauen, Hrsg.:<br />
Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
eV, Hannover, 2008<br />
[12] MINEA, Programm für den Nachweis<br />
von Mauerwerksbauten nach DIN<br />
4149, SDA-engineering <strong>GmbH</strong>, Herzogenrath,<br />
2008<br />
[13] Initiative für aktiven Einbruchschutz<br />
„Nicht bei mir!”, Pressemitteilung vom<br />
23.05.2008<br />
[14] Nach fünf Minuten gibt der Einbrecher<br />
auf!, Hrsg.: Programm Polizeiliche<br />
Kriminalprävention der Länder und<br />
des Bundes (ProPK) und Stiftung<br />
Deutsches Forum für Kriminalprävention<br />
(DFK), Berlin/Stuttgart, 2006<br />
[15] DIN V ENV 1627:1999-04 Fenster, Türen,<br />
Abschlüsse – Einbruchhemmung<br />
– Anforderungen und Klassifizierung<br />
[16] http://einbr uchschutz.polizeiberatung.de<br />
[17] Holm, A.; Sedlbauer, K.; Radon I.;<br />
Künzel H.M.: Einfluss der Baufeuchte<br />
auf das hygrothermische Verhalten von<br />
Gebäuden, IBP Mitteilung 29, 2002<br />
[18] Spitzner, M. H.; Sprengard, Chr.: Wärmeschutz.<br />
Erschienen im Fachbuch<br />
Planung, Konstruktion, Ausführung.<br />
5. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV, Hannover,<br />
2009<br />
[19] Schubert, P.: Zur rissfreien Wandlänge<br />
von nicht tragenden Mauerwerkwänden.<br />
Berlin: Ernst & Sohn<br />
– In: Mauerwerk-Kalender 13 (1988),<br />
S. 473-488<br />
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