Die Wichtigkeit des Vier-Augen-Prinzips und einer ...

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 1
Erfahrungen aus der Überwachung von Bestandsbauwerken:
Die Wichtigkeit des Vier-Augen-Prinzips
und einer Bauüberwachung / Monitoring
Dipl.-Ing. Matthias Gerold

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1 Einleitung
Die Frage der Bauwerksüberwachung ist durch einige bedauernswerte Ereignisse - auch in
Deutschland - wieder in den Vordergrund des Interesses der verantwortlichen Bauherren, Planer und
Nutzer gerückt.
Bereits in den letzten Jahren wurde der Autor oftmals beauftragt, zu den Ursachen des (beinahe)
Einsturzes von Dachkonstruktionen gutachterlich Stellung zu nehmen.
Nachfolgend werden Fallbeispiele aus der Zeit der Orkane Lothar und Wiebke sowie zwei
Schadensfälle des schneereichen Winters 2001/2002 nochmals dargestellt. Zusammenfassend wird
erläutert, warum nicht die Windbeanspruchung oder Schneeanhäufungen als Schadensursache
anzusehen waren, sondern das Zusammentreffen von teilweise fehlendem „Vier-Augen-Prinzip“,
insbesondere fehlender Bauüberwachung, sowie mangelhafter Bauausführung. Anschließend folgen
zwei Fallbeispiele aus den Jahren 1998 und 2005, bei denen Eis- und Wassersackbildungen
schadensauslösend waren. Hier hätten Kontrollen während der Nutzung der Gebäude helfen können,
die Schäden zu verhindern. Es folgen Beispiele zu Umbauten, bei denen es auf Grund von möglichen
Redundanzen bzw. "Gott sei Dank" nicht zum Einsturz kam. Die Beispiele zeigen auch, dass neben
Dachtragwerken aus Stahl und Holz auch Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen nicht vor
Schäden gefeit sind.
Abschließend wird aus aktuellem Anlass sowohl auf das mögliche Gefahrenpotential in unseren
Gebäuden, als auch auf die Notwendigkeit von über die gesamte Nutzungszeit des Gebäudes verteilten
Gebäude-Checks eingegangen. Es wird aufgezeigt, dass Monitoring z.B. im Brückenbau ein fester
Bestandteil dieser Nutzungsphase ist. Für die Nutzungsdauer der Bauwerke existieren an spezielle
Problemlösungen angepasste und erprobte Systeme und Methoden zur Überwachung. Dabei ist auch
zu berücksichtigen, dass das Gefährdungspotential durch die Verschärfung von Einwirkungen im Laufe
der Nutzungsphase in statischer und bauphysikalischer Hinsicht zunimmt.
Anhand der exemplarischen Fallbeispiele wird aber auch gezeigt, dass bereits bei der Erstellung von
Bauwerken das Vier-Augen-Prinzip gerade im Hochbau - und nicht nur bei öffentlich zugänglichen
Gebäuden - hilft, Schäden zu vermeiden. Durch Anwendung redundanter Systeme kann eine
ausreichende Ankündigung des Versagens erreicht werden - Sachschäden lassen sich jedoch kaum
ausschließen. Die Bauüberwachung neu zu erstellender Objekte sollte daher ausgeweitet werden, um
Schäden mit weit reichenden Folgen für Mensch, Umwelt, Gesellschaft und Kapital zu vermeiden. Dies
betrifft auch das hier nicht vorgestellte Themengebiet 'Gründung’.

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2 Schadensursache Windlasten ?
2.1 Einwirkungen
Die gegenwärtigen Regelungen und Forderungen zu den baulichen Einwirkungen und zur
bautechnischen Sicherheit sind weitgehend empirisch entstanden und weisen unterschiedliches
Sicherheitsniveau auf. Anlass zur Veränderung der Anforderungen sind i.d.R. größere Brände,
Einstürze, Havarien, die Anwendung neuer Baustoffe und Bauarten oder generell neue Erkenntnisse
(vgl. auch Abs. 3.4). Beispielhaft seien hier die aus den verheerenden Bränden der Vergangenheit
resultierenden Brandschutzanforderungen zu nennen. Gegenwärtig vollzieht sich unter anderem eine
erneute Anpassung der vorgeschriebenen Schneelastannahmen (vgl. Abs. 3).
Im Nachfolgenden soll anhand eines Fallbeispieles gezeigt werden, dass aber so mancher Baumangel
auch ohne einen Orkan Lothar (26.12.1999) oder einen Wirbelsturm in dieser Zeit zu Tage getreten
wäre.
2.2 Fallbeispiel
• Allgemeines
Bei einem im Bau befindlichen, viergeschossigen Wohngebäude in Freiburg kam es am 12.12.1999
infolge Windeinwirkung zur Zerstörung der Dachkonstruktion und von Teilen des Attikageschosses
(Abb. 1.1). Bei der Dachkonstruktion handelte es sich um ein Pultdach in Holzbauweise mit
Dachüberständen lt. statischer Berechnung von 2,10 m an den höheren und 1,20 m an der niedrigeren
Gebäudelängsseite. Die Ringanker unter der Dachkonstruktion hatten die Abmessungen 17,5 x 22 cm.
Die Aussteifung des Gebäudes erfolgte über massive Stahlbetondecken und Mauerwerkswände.
Nach telefonischer Angabe der Versicherung wurde das Dach bereits am 12.12.1999 zum ersten mal
infolge Windeinwirkung an seiner hohen Seite (großer Dachüberstand) einschließlich der Ringanker
angehoben und, über die niedrigere Rückwand drehend, bis auf das umgebende Grundstück geworfen
(Abb. 1.2). Dabei kamen bereichsweise auch Mauerwerkswände zum Einsturz. Dies sei dann durch den
Orkan Lothar zum zweiten mal der Fall gewesen.
Abb. 1.1 Einschließlich Ringanker und Mauer- Abb. 1.2 Detailansicht zu Abb. 1.1
werkswände abgedeckter Dachstuhl

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• Ausführungsplanung
In der statischen Berechnung wurde für den Normalbereich des Daches ein Nachweis der
Abhebesicherheit geführt. Die Abhebelast ergab sich über der Außenwand zu 0,5 kN/m; der Ringgurt
wurde mit einem Eigengewicht von 0,9 kN/m unter Zugrundelegung einer spezifischen Wichte des
Betons von 23 kN/m³ ermittelt.
Ein zusätzlicher Abhebenachweis unter Berücksichtigung von Windsogspitzen des Randbereiches
ergab unter Ansatz von 80% der rechnerischen Eigenlast g des ausgebauten Dachgeschosses eine
resultierende Abhebekraft von 2,5 kN/m. Die Einleitung dieser Abhebekraft über Sparrenpfettenanker
von den Sparren in die Fußschwelle und von dieser über Anker in den Stahlbeton-Ringgurt wurde
nachgewiesen. Nicht berücksichtigt wurde jedoch, dass der lastaufnehmende Ringanker ein deutlich
geringeres Gegengewicht aufwies. Nachweise in den Eckbereichen des Gebäudes mit nach DIN 1055
Teil 4 höheren Windsoglasten gegenüber den reinen Randbereichen wurden nicht erbracht.
• Beurteilung
Bei Eintritt des Schadensereignisses war die Dachkonstruktion ohne die in der statischen Berechnung
angegebene Unterdecke ausgeführt. Ebenso fehlten die oberseitige Wärmedämmung und das
Blechdach. Die rechnerische ansetzbare Eigenlast der Dachkonstruktion betrug deshalb zum
Schadenszeitpunkt nur etwa 31% der planmäßigen Last. Zudem kragte die Dachschalung
entsprechend der zeichnerischen Darstellung an der hohen Dachseite ca. 20 cm über das Sparrenende
aus. Damit ergab sich eine Kragarmlänge von insgesamt ca. 2,30 m.
Eine Vergleichsrechnung ergab bereits für den Normalbereich unter Berücksichtigung der um 20 cm
größeren Kragarmlänge und bei Ansatz von gred eine Abhebekraft von 3,16 kN/m an dem Ringgurt der
hohen Dachseite. Bei einer erforderlichen Abhebesicherheit von η = 1,5 hätte der Ringgurt demnach
eine Eigenlast von 4,74 kN/m aufweisen müssen. Die rechnerische Eigenlast des Betongurtes mit den
Abmessungen 17,5 x 22 cm betrugt aber - bei Ansatz einer spezifischen Wichte des Betons von 23
kN/m³ - nur 0,9 kN/m.
Oder anders ausgedrückt: Die Eigenlast des Ringgurtes betrug lediglich 19% der erforderlichen
Abhebelast und hätte entweder größer dimensioniert oder aber über planmäßige Zugverbindungen, z.B.
in der 2. OG-Decke, verankert werden müssen. Eine solche Verankerung gab es jedoch nicht.
Bei Berücksichtigung von Windsogspitzen im Rand- und Eckbereich ergaben sich noch ungünstigere
Verhältnisse bezüglich der Abhebesicherheit.
Bei der Vergleichsrechnung unberücksichtigt blieb zudem das zum Zeitpunkt des Schadenseintrittes
noch nicht verglaste Treppenhaus; d.h. der Wind kam in seiner Hauptwindrichtung in einen dreiseitig
geschlossenen Raum und drückte das Dach infolge zu geringer Auflast an der hohen Dachseite nach
oben. Jetzt bot die Dachkonstruktion dem Wind eine vergrößerte Angriffsfläche und dieser konnte das
Dach wie den Deckel einer Sardinenbüchse reißverschlussartig zu beiden Giebelwänden und zur
niedrigeren Außenwandseite hin öffnen.. Dies führte letztendlich zu einem vollständigen Abheben bzw.
Umklappen der Dachkonstruktion.
• Hinweis
Die Abbildungen 2 zeigen einen weiteren, ähnlich gelagerten Fall in Lörrach.

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Abb. 2.1 Ehemalige Dacheindeckung - Abb. 2.2 Zugehöriges, notdürftig mit Folien abgedecktes
"Vom Winde verweht" Dach; Blick von unten auf Dachschalung:
3 Schadensursache Schneelasten ?
Jedes 4. Schalbrett wurde vom Wind
abgehoben (fehlende Sogsicherung)
Wie bereits erwähnt vollzieht sich gegenwärtig eine erneute Anpassung der vorgeschriebenen
Schneelastannahmen. Die im Weißdruck vorliegende Fassung der DIN 1055 Teil 5 vom Juli 2005 weist
in den Gebirgsregionen teilweise gravierende Erhöhungen der Schneelasten aus. Beispielsweise ist
nach der noch gültigen DIN 1055 Teil 5 von 1975 in Annaberg-Buchholz (Schneelastzone 3,
Geländehöhe rund 600 m) eine (immer auf Grundfläche bezogene) Regelschneelast von 1,60 kN/m²
anzusetzen, nach der neuen Norm sind 2,46 kN/m² anzunehmen. Oder: in Bad Reichenhall waren es
seinerzeit 1,25 kN/m²; künftig werden es - bei gleichem Sicherheitsniveau - 1,90 kN/m² auf ein
Flachdach sein. D.h., nach neueren Erkenntnissen weisen flach geneigte leichte Dächer in
Gebirgsregionen beträchtliche Sicherheitsdefizite auf.
Aber noch vor den Ereignissen im Winter 2004/2005 war es z.B. im Winter 2001/2002 zum Versagen
mehrerer Dachtragkonstruktionen unter Schneebelastung gekommen. So versagte im Odenwald Ende
Dezember 2001 eine bogenförmige Stahlhalle mit Wellblecheindeckung durch Abknicken der
bogenförmig gekrümmten Stahlrohre. Bei einer in der Nähe befindlichen zweiten Lagerhalle mit einer
Dachkonstruktion aus Nagelbrettbindern waren im Januar 2002 ebenfalls unter hoher Schneebelastung
Schäden an den Holzbindern aufgetreten.
Zunächst werden die beiden Schadensfälle des schneereichen Winters 2001/2002 nochmals
dargestellt. Zusammenfassend wird erläutert, warum nicht die Schneeanhäufung als Schadensursache
anzusehen ist, sondern eine beim Bau fehlende Bauüberwachung.
3.1 Schneelast - Stahlhalle
• Allgemeines / Feststellungen

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Bei der Lagerhalle handelte es sich um eine 1974 erstellte, eingeschossige, nicht unterkellerte,
tonnenförmige Fertighalle mit einer Stahlunterkonstruktion, System "Romney-Fertighalle", mit den ca.-
Abmessungen Länge/Breite/Höhe = 30 m/ 12,50 m/5,50 m [1].
Der Schaden an der Hallenkonstruktion (Abb. 3.1) war ganz offensichtlich durch das Einknicken der
halbkreisförmig gebogenen Rahmen (Stahlrundrohre) verursacht (Abb. 3.2). Der Rohraußendurchmesser
betrug etwa 76 mm und die Wandstärke ca. 3 mm (Abb. 3.3 links). Die Rundrohre hatten
keine weiteren Stahlverstärkungen und waren mittels biegesteifer Stirnplattenverbindungen gestoßen.
Das Hallendach war nahezu über die gesamte Länge nach unten deformiert (eingeknickt) und besaß
lediglich zu den Giebelwänden hin noch seine ursprüngliche Form.
Nach Aussage eines Mitarbeiters des örtlichen Bauhofes habe die Schneehöhe zum Zeitpunkt des
Schadenseintritts etwa 50 cm betragen. Es sei in diesem Zeitraum ungewöhnlich viel Schnee gefallen -
man wisse dies durch die Menge des ausgebrachten Streugutes. Der Schnee habe etwa gleichmäßig
auf der Halle gelastet und sei teilweise auch noch seitlich, durch auf dem Blech angefrorenes Wasser,
an den Wänden angehaftet.
Abb. 3.1 Beschädigte Stahlhalle mit Wellblecheindeckung Abb. 3.2 Ausgeknickte Stahlrahmen
(Rundrohre) mit verdrehten Betonbanketten
Abb. 3.3 Messung der Wandstärke des aufgetrennten Rundrohres (Bestand),
daneben dargestellt das erforderliche, verstärkte Profil lt. Statik

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• Ausführungsplanung
Die festgestellten Bindersystemabmessungen stimmten mit den rechnerischen Annahmen in der
geprüften statischen Berechnung in etwa überein. Wind- und Schneelasten waren normgerecht (auch
unsymmetrisch) berücksichtigt worden.
Der Nachweis der Standsicherheit erfolgte dann für ein Stahlrundrohr ∅ 78 mm, t = 3,75 mm, mit einem
zusätzlichen durchlaufend aufgeschweißten Stahlprofil T60 (Abb. 3.3 rechts). Die maximale
Beanspruchung war unter Gebrauchslast beim Biegeknicknachweis zu 103,6 N/mm² ermittelt worden.
Das System war demnach rechnerisch zu etwa 65% ausgenutzt.
Die europäische Norm EC 1, Anhang D, gibt für Schneegewichte eine Streubreite von γ �= 1,0 kN/m³ bis
4,0 kN/m³ (leichter Pulverschnee bis schwerer Pappschnee) an. Für eine üblicherweise anzusetzende
mittlere Schneewichte von γ �= 2,5 kN/m³ ergäbe sich bei einer Schneehöhe von 50 cm rechnerisch eine
Schneelast von so = 1,25 kN/m². Damit könnte durch die starken Schneefälle zwar eine Steigerung der
Norm-Schneelast von etwa 67 % aufgetreten sein; diese hätte jedoch von dem ursprünglich geplanten
verstärkten Rahmenprofil noch aufgenommen werden können. Die Ausnutzung hätte dann etwa 100 %
gegenüber 65% lt. statischer Berechnung betragen.
• Bauausführung der Stahlhalle
Wie bereits erwähnt erfolgte jedoch die Ausführung der Stahlunterkonstruktion ausschließlich mit
gebogenen Stahlrundrohren kleineren Durchmessers und zudem ohne zusätzliche Verstärkung. Sie
entsprach somit nicht den Vorgaben der statischen Berechnung. An der Stelle des maximalen
Biegemomentes, an der auch die plastischen Verformungen bzw. Bauteilversagen auftraten, ergibt sich
dadurch eine um etwa 3,7-fach höhere Biegeknickspannung unter den rechnerisch anzusetzenden
Einwirkungen. Die maximale zu erwartende Biegeknickspannung lag damit um den Faktor 2,4 über dem
damals zulässigen Wert.
Der Schaden an der Stahlhalle, d. h. das Ausknicken der gebogenen Stahlrahmen infolge äußerer
Einwirkung, war daher ausschließlich auf eine gegenüber den Vorgaben der statischen Berechnung
abweichende Bauausführung der Halle zurückzuführen. Bei der Schadenursache handelte es sich somit
eindeutig um einen Baumangel infolge einer fehlerhaften und von der Statik abweichenden Ausführung.
3.2 Schneelast - Holzdachkonstruktion
• Allgemeines / Feststellungen
Bei der zweiten Lagerhalle in der gleichen Gegend [1] handelte es sich um eine 1965 erbaute,
eingeschossige, nicht unterkellerte Hallenkonstruktion mit massiven Mauerwerkswänden und einer
Dachkonstruktion aus genagelten Fachwerkbindern (Nagelbrettbinder Abb. 4.1) im Achsabstand von ca.
1,15 m. In Höhe der Obergurte der Binder waren keine liegenden Wind- und Aussteifungsverbände
angeordnet worden.
Ober- und Untergurte der Binder bestanden aus drei nebeneinander liegenden Brettlamellen
30 x 160 mm, wobei die mittlere Gurtlamelle nicht durchlief, sondern im Bereich der Diagonal- und
Vertikalstäbe gestoßen war (Abb. 4.2). Der Obergurt der Dachbinder war auf der Hallensüdseite im

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Bereich zwischen dem 1. und 4. Vertikalstab deutlich sichtbar seitlich ausgeknickt (Abb. 4.1 f.). Die
Ausmitte betrug, bezogen auf den Untergurt, etwa 20 cm und die Binderhöhe an dieser Stelle von OK-
Obergurt bis UK-Untergurt etwa 1,33 m. Bei einigen Bindern waren die Obergurtlamellen gebrochen
(Abb. 4.3). Die Dacheindeckung (Eternit-Welltafeln) hatte sich deutlich sichtbar parallelogrammartig
verschoben.
Nach Aussage des Eigentümers habe zum Zeitpunkt des Schadenseintritts (17.01.2002) auf dem Dach
ca. 40 cm Schnee gelegen, der nach Auftreten des Schadens vom Eigentümer manuell entfernt worden
sei. Dabei sei das Dach betreten worden, um den gefrorenen Schnee losbrechen zu können.
Abb. 4.1
Untersicht Dachkonstruktion Lagerhalle mit genagelten
Brettbindern
(hier: seitliches Ausweichen Obergurt) und vertikalen
Längsverbänden
Abb. 4.2
Detailansicht seitlich verformter Binderobergurt
Abb. 4.3
Gebrochene Obergurt-Brettlamelle (exemplarisch)

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• Statische Unterlagen / Bauausführung der Holzdachkonstruktion
Die in der statischen Berechnung angesetzte Gesamtbelastung der Dachbinder von q = 1,65 kN/m²
wurde somit kaum erreicht.
Entsprechend dem textlichen Hinweis auf dem Ausführungsplan der genagelten Fachwerkbinder hätten
jedoch in der Dachebene Windverbände mit Diagonalen b/h = 3/14 cm in einem Abstand von höchstens
10 m angeordnet werden müssen. Diese Wind- und Stabilisierungsverbände waren jedoch – wie bereits
erwähnt - vor Ort nicht eingebaut worden. Die Binderobergurte waren daher gegen ein seitliches
Ausweichen unter Belastung nicht ausreichend gehalten. Allerdings war durch die rechtwinklig zu den
Bindern verlaufenden Pfetten und die darauf befestigten Faserzement-Wellplatten eine gewisse
Stabilisierung in der Dachebene vorhanden. Einerseits erklärt dies zwar, warum es bei der 40 Jahre
alten Dachkonstruktion nicht schon früher zu nennenswerten Schädigungen kam; andererseits kann
aber die vorliegende Dacheindeckung als planmäßige Aussteifung der Dachbinder in der Dachebene
nicht herangezogen werden. Letzteres zeigte sich vor allem auch daran, dass sich bei Erreichen der für
die Dachkonstruktion kritischen Schneebelastung eine horizontale Verschiebung der Pfetten und
Faserzement-Platten einstellte. Es ist daher davon auszugehen, dass seit der Erbauung der Halle diese
kritische Schneebelastung bis zum Schadenseintritt nicht erreicht wurde.
• Anmerkung zur Dachsteifigkeit
Ungeachtet der baurechtlichen Erfordernisse stellt die gesamte Dachkonstruktion (Verschalung innen,
Biegewiderstand der hintereinander liegenden Sparren um die schwache Achse, Koppelung dieser
Sparren über die Dachlatten und ggf. Windrispenbänder, Dacheindeckung mit Ziegeln) nachweislich
eine nicht zu vernachlässigende Steifigkeit dar. Entsprechend den Literaturangaben KESSEL 1990 [2]
und NATTERER et al. 1985 [3] werden dadurch die Durchbiegungen bzw. Verformungen, auch der
Giebelwände, wesentlich verringert.
Entsprechend KESSEL 1990 [2] sowie neuerer, im Auftrag der Gipskartonplattenindustrie von ihm
durchgeführter Versuche, reicht i.d.R. ein Ausbau des Dachgeschosses aus, um eine ausreichende
Aussteifung der oberhalb der Giebelwand angeordneten Ringanker zu gewährleisten: Die
Untersuchungen wurden für Wohngebäude mit bis zu 15 m Breite und Pfettendächern durchgeführt. Bei
unterseitiger Bekleidung der Holzdachkonstruktion durch Gipskartonplatten oder Spanplatten ist danach
eine Mindest-Gesamtbreite dieser Elemente von 4,80 m erforderlich. Diese 4,80 m müssen nicht "an
einem Stück" vorhanden sein, sondern können z.B. durch Gauben unterbrochen sein. Bei dem hier
vorliegenden, lang gestreckten Baukörper ist dieses Mindestmaß vorhanden.
Allerdings ist nochmals darauf hinzuweisen, dass es sich hierbei um neuere Erkenntnisse handelt,
welche aber keine Allgemein anerkannte Regel der Technik darstellen.
Im Sommer 2005 wurde der Autor zu einer Halle gleicher Bauart in der Nähe von Philippsburg gerufen.
Es handelte sich dabei um einen baugleichen Fall, bei dem schon von außen die Verformungen der
Wellplatten-Dacheindeckung erkennbar waren. Abb. 5, Abb. 6 zeigen zwei weitere Fälle verformter
Dachkonstruktionen.

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Abb. 5 Seitenansicht Ausknicken des Druckgurtes
3.3 Fazit
einer anderen Lagerhalle Abb. 6 Ausknicken druckbeanspruchter
Obergurte von Fachwerkbindern
bei einem ähnlichen Beispiel
Bei den beiden näher erläuterten Lagerhallen war es um die Jahreswende 2001/2002 unter
Schneebelastung zu Schäden an der Haupttragkonstruktion gekommen. Die Untersuchungen zeigten,
dass nicht etwa die in einem Fall über dem Normmaß liegenden Schneemengen der Grund für das
Versagen der Hallen waren, sondern Abweichungen der Bauausführung von den Planunterlagen. Dass
es bis zum Schadenseintritt nicht zu einer Beschädigung der Dachkonstruktion kam, ist auf die relativ
milden Winter der Vorjahre sowie auf die statisch nicht berücksichtigten Steifigkeiten durch Pfetten und
Dacheindeckung zurückzuführen.
In beiden Fällen wurde von den Planunterlagen abgewichen. Es handelte sich folglich um Mängel bei
der Ausführung der Dachkonstruktionen. Im Rahmen einer Bauüberwachung hätten die Mängel nach
dem "Vier-Augen-Prinzip" erkannt und die nunmehr entstandenen Schäden vermieden werden können.
3.4 Anmerkungen zur Widerstandsseite Holz
Mit Änderung A1 [7b] wurden 1996 die nach DIN 1052 parallel zur Faser für Vollholz (VH) ansetzbaren
Holzzugfestigkeiten deutlich reduziert um
- 21% von 8,5 N/mm² auf 7,0 N/mm² für Vollholz der Güteklasse GKl. II bzw. Sortierklasse
S 10 / MS 10
- 17% von 10,5 N/mm² auf 9,0 N/mm² für Güteklasse GKl. I bzw. Sortierklasse S 13
- 5% von 10,5 N/mm² auf 10,0 N/mm² für Güteklasse GKl. I bzw. Sortierklasse MS 13.
Sofern der Lastfall HZ (Haupt- und Zusatzlasten) maßgebend wurde, stellen sich die Abweichungen
u.U. nicht so gravierend dar, da die zulässigen Spannungen im LF H dann nach DIN 1052 (Ausgabe
1988) bzw. Änderung A1 (1996) mit dem Faktor 1,25, nach DIN 1052 (Ausgabe 1969) aber nur mit dem

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Faktor 1,15 erhöht werden durften.
Vom Autor wurden, ausgelöst durch Bad Reichenhall, im Frühjahr 2006 zahlreiche Hallen aller
Werkstoffe untersucht. Leider war festzustellen, dass bei keiner der untersuchten Hallen mit
Holzfachwerkbindern und Berechnung nach DIN 1052 (Ausgaben 1988 oder 1969) eine entsprechende
Überprüfung der Tragreserven stattfand.
Abb. 7.1 zeigt die Innenansicht einer Stahl-Holz-Tragkonstruktion einer Kirche in Karlsruhe während der
Totalsanierung. Hier überlagerten sich die Reduktion der Holzzugfestigkeiten in den Untergurten mit
einer nach heutiger Regel der Technik nicht ausreichenden Tragfähigkeit der Knotenpunkte (Abb. 7.2).
So wurden seinerzeit die Nägel zweischnittig eingeschlagen, d.h. sie verbanden die beiden
Zangenhölzer mit den dazwischen liegenden Diagonalen. Durch das Schwinden des Holzes im
eingebauten Zustand vermindern sich die Reibungskräfte in der Mantelfläche der Nägel; ein
Herausziehen dieser glattschaftigen Verbindungsmittel infolge von z.B. Schüsselungen der
Einzelbauteile ist damit möglich. Die DIN 1052 sah daher seit der Ausgabe 1988 Mindesteinschlagtiefen
vor, die hier vorliegend bei Weitem nicht erfüllt waren. In vorliegendem Falle bedeutete dies rechnerisch
eine Traglastreduzierung auf nahezu die Hälfte. Daher waren hier ca. 18.000 Nägel nachträglich
einzubringen (Abb. 7.3).
Abb. 7.1
Innenansicht Dachkonstruktion einer Kirche
Abb. 7.2 Detailansicht Untergurt-Knoten
Abb. 7.3 Mit Nägeln verstärkter Untergurtknoten mit
zusätzlich angeordnetem Futterholz

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Bei Bauteilen aus Brettschichtholz ist hingegen der seinerzeit verwendete Kleber von besonderem
Interesse: Bei einem Kleber mit heller Farbe dürfte es sich um einen Harnstoffharzleim gehandelt
haben. Ein solcher Leim war nach DIN 68 141 [8] und ist heute nach DIN EN 301 [8a] geregelt und
daher bauaufsichtlich nicht zu beanstanden - vorausgesetzt, dass die verleimten Teile nicht feucht
werden. Auf Grund neuerer Erkenntnisse würde man diesen eher spröden Leim heute nicht mehr
einsetzen.
Auch sind nach heute gültiger DIN 1052 (Ausgabe 2004) die gekrümmten Bereiche von
Brettschichtholzträgern durch eingeleimte Gewindestangen, selbstbohrende Schrauben oder beidseitig
außen aufgeklebte Holzwerkstoffplatten zu verstärken (vgl. hierzu auch BRÜNINGHOFF et al 1993 [5]).
4 Dachabdichtungen / Entwässerung
4.1 Dachtragsystem mit Spannbetonbindern
• Allgemeines / Feststellungen
Bei einem Baumarkt in Südwestdeutschland bogen sich in den Wintermonaten 1997/98 die nicht
überhöhten Spannbetonbinder stärker als normal durch (Abb. 8.1). Beim Begehen der Dachfläche des
Baumarktes war zudem ein starkes Schwingungsverhalten der Stahltrapezblech-Dacheindeckung
festzustellen [4].
Der Dachaufbau bestand aus dem 7,5 m weit gespannten Trapezblech, einer Wärmedämmung mit
Dachhaut und einer ca. 5 - 6 cm starken extensiven Begrünung (Abb. 8.2). Umlaufend zur Attika ist ein
ungefähr 1,0 m breiter Randstreifen mit ca. 6 cm Kiesschüttung vorhanden.
Die Einläufe der Dachentwässerung befanden sich alle innerhalb des Kiesstreifens in einem Abstand
von 20 - 30 cm zur Attika (Abb. 8.3). Bei 6 von 17 Dacheinläufen (rund 35 %) waren Bemoosungen
festzustellen. Der Entwässerungsquerschnitt wurde dadurch teilweise eingeengt.
Durch die ungünstigen klimatischen Verhältnisse sei es mehrfach vorgekommen, dass nach einem
Schneefall eine kurzzeitige Tauperiode einsetzte, um von einer Frostperiode gefolgt zu werden.
Dadurch schmolz der jeweils frisch gefallene Schnee, das Wasser konnte durch die falsch gesetzten
oder verstopften Abläufe nicht abfließen und verwandelte sich anschließend in eine Eisschicht.
Innerhalb einiger Wochen kam so Eisschicht auf Eisschicht und sowohl die weit gespannten
Trapezbleche, als auch die Spannbetonbinder bogen sich für manche erkennbar durch.

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Abb. 8.1
Innenansicht Baumarkt
Abb. 8.2
Dachbegrünung Flachdach Baumarkt
Abb. 8.3
Durch Moos zugesetzte Dachentwässerung
• Bewertung Dachkonstruktion
a) Wassersack
Die gewählte Dachkonstruktion stellt, auf Grund der Tatsachen, dass das Mindestregelgefälle von 2 %
nach DIN 18 807 Teil 3 unterschritten sowie die Dachabläufe in entwässerungstechnisch ungünstiger
Lage angeordnet wurden, noch keinen Mangel dar. Allerdings muss dann bei der Bemessung der
Dachkonstruktion der Lastfall "Wassersackbildung" berücksichtigt werden.
b) Eisansatz
Eine Überlagerung von Wassersack und Eislast ist, entsprechend DIN 18 807 Teil 3, nicht zu
berücksichtigen. Der Ansatz einer Eislast ist im Einzelfall zwischen Bauherrschaft und
Baurechtsbehörde abzustimmen.
c) Gebrauchstauglichkeit
Die vorhandenen Dachabläufe waren dann ausreichend dimensioniert, wenn sie fortlaufend von
Verschmutzung und Moos freigehalten werden. Ist dies, z.B. wegen fehlender Wartungsverträge oder
bei Wartungsintervallen von mehr als einem halben Jahr, nicht gegeben, sind Notüberläufe im Hinblick
auf die ausreichende Standsicherheit der Dachkonstruktion anzuordnen.

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Sicherheitsüberläufe sind auch dann erforderlich, wenn die Luftzirkulation hinter den Attiken
nachweislich zu Eisbildungen oder Schneeanhäufungen im Bereich der Abläufe führt. Alternativ kann
dann auch eine Beheizung der bestehenden Abläufe vorgenommen werden. Notüberläufe sind seit ca.
4 Jahren in Deutschland zwingend erforderlich (vgl. [9], [10] im Abs. 7 'Literatur').
4.2 Nicht ausreichende Standsicherheit in Folge großer Verformungen
• Allgemeines
Am 04.07.2005 brach ein Teil der Dacheindeckung eines 1995 erbauten Lebensmittelmarktes in Baden-
Württemberg ein (Abb. 9.1). Zum Schadenszeitpunkt hielt sich zum Glück niemand im Lagerbereich auf.
Entsprechend der örtlichen Inaugenscheinnahme handelte es sich um eine Massivkonstruktion,
bestehend aus Stahlbetonwänden und eingespannten Stützen, auf denen Spannbetonbinder in
Abständen von 6,28 m auflagerten. Auf diesen befand sich dann ein Stahltrapezblech
150/280/0,75 mm. Die Dachabdichtung erfolgte über Schweißbahnen aus Kunststoff (Abb. 9.2). Das
Warmdach selbst bestand aus Trapezprofilen mit aufliegender Styropordämmung.
Abb. 9.1 Einbruch Stahltrapezblechdach Abb. 9.2 Dachabdichtung des flach geneigten
eines Lebensmittelmarktes Satteldaches mit
• Feststellungen
Kunststoff-Schweißbahnen
Im Bereich der Anlieferung war das Dachtrapezblech als Zweifeldträger verlegt.
In den Mittelunterstützungen des Bleches wurden an den Blechstegen große
Eindellungen / Knitterungen festgestellt. Auf der Oberseite des Daches waren im nicht eingebrochenen
Bereich Pfützenbildungen von 50 mm - entsprechend der Größe der Zusammendrückung des
Trapezbleches auf der Unterseite - vorhanden.
Darüber hinaus war festzustellen, dass an den Gebäudeecken infolge des Gefälles der
Dachkonstruktion sowie der in den Endfeldern größten Durchbiegung der Trapezblechkonstruktion
Pfützen mit ungefähr 10 bis 15 mm Tiefe vorhanden waren entsprechend der bleibenden Verformung
der Bleche.

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Der Einlauf der Dachentwässerung lag im Schadensbereich - im Unterschied zu den übrigen
Dachabläufen - um ca. 15 mm höher als die wasserführende Schicht; d.h. das Wasser musste sich erst
um dieses Maß zusätzlich anstauen, um abzulaufen. Zudem stellte die örtliche Feuerwehr fest, dass der
Einlauf verstopft war - trotz Wartungsvertrag. Der Notüberlauf im betroffenen Bereich saß ca. 280 mm
oberhalb der wasserführenden Schicht.
Bei der Inaugenscheinnahme der Auflagerung und Endverankerung der Bleche auf dem
Stahlbetonriegel wurde festgestellt, dass ein Teil Setzbolzen abgeschert war; bei den stehen
gebliebenen Setzbolzen war ein Ausknöpfen des Stahltrapezbleches zu erkennen. Dies ging einher mit
einer Auffaltung des Bleches unmittelbar vor dem Bolzenkopf (Abb. 9.3). Die Ränder einzelner
ausgestanzter Blechstreifen waren korrodiert. In diesem Eckbereich waren auch Korrosionsspuren auf
den Einlegeteilen der Stahlbetonkonstruktion, Ablaufspuren an den Seitenrändern der
Betonkonstruktion sowie ein völlig marodes Schwellholz zu erkennen. Dies deutete auf einen schon seit
längerem anhaltenden Wassereindrang und damit Undichtigkeiten der Abdichtung in diesem Bereich
hin.
Abb. 9.3
Durch Ausstanzen der Bleche über das Stahlbetonauflager
herunter gezogene Stahltrapezblech-Dacheindeckung
• Bewertung
Der Schaden entstand durch eine zu große Wasserlast auf der Dachkonstruktion und war eine
Verkettung unglücklicher Umstände:
Zum Einen staute sich, wie bereits erwähnt, im Endfeld zunächst der Regen 10 bis 15 mm
entsprechend der elastischen Durchbiegung, bis das Wasser über die Zwischenunterstützung hinweg in
Richtung Dachentwässerung ablaufen konnte. Zum Zweiten staute sich das Wasser um ca. weitere
50 mm auf, da im Stützbereich bereits eine Vorschädigung vorhanden war.
Der Wasseranfall war im geschädigten Bereich größer als der in den übrigen Ecken des Gebäudes auf
Grund der hier vorliegend geometrisch größeren Einzugsfläche.
Zum Dritten lag die nächstgelegene Dachentwässerung um ca. 15 mm höher als die wasserführende
Schicht, so dass im Endfeld ein zusätzlicher Wasseranstau auf dann insgesamt ca.
28 + 50/2 + ca. 15 = 70 mm erfolgte.
Infolge der Verstopfung der Dachentwässerung muss das Wasser weiter angestiegen sein. Die
anfallenden Niederschläge wurden bei dem flach geneigten Satteldach mit Attika wie in einer
Badewanne aufgestaut. Der SV ermittelte hilfsweise unter reiner Biegebeanspruchung eine
Wassersäule von ca. 210 mm, welche erforderlich war, um das Stahltrapezblech ins Fließen und das

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 16
Dach zum Einstürzen zu bringen.
Das Versagen dürfte folglich vorzeitig durch Bauteilversagen am Endauflager eingeleitet worden sein,
da bei der Verankerung der Bleche Vorschädigungen vorgefunden worden waren.
4.3 Dachabdichtung
• Allgemeines
Bei einem 1980 erbauten Eislauftreff in der Nähe von Karlsruhe war 2002 eine Beweissicherung der
Dachkonstruktion hinsichtlich des Zustands und der handwerklichen Ausführung der Dachscheibe
durchzuführen. Bei dem Gebäudekomplex waren im Zuge der durch die Gemeinde veranlassten
Sanierungsarbeiten Unregelmäßigkeiten festgestellt worden.
Der Zustand der Dachkonstruktionen, seiner Holzbauteile und deren mechanische Verbindungen
wurden stichprobenweise überprüft. An den Spanplatten der Dachscheibe zeigten sich, vor allem im
Dachrandbereich und an den Übergängen der Schrägdächer zum Flachdach (Knickpunkte Abb. 10.1)
hin, großflächig Beschädigungen infolge eingedrungener Feuchte (Abb. 10.2) - trotz der seinerzeit
planmäßig geforderten Plattengüte V100G. Diese hatte auch zu Fäulnis an den darunter befindlichen
Tragelementen geführt (Abb. 10.3).
Abb. 10.1 Freigelegte Dachfläche
eines Eislauftreffs
Abb. 10.2 Infolge Feuchteeinwirkung zersetzte Spanplatte
Abb. 10.3 Unter der Spanplatte teilweise verrotteter Randbalken

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 17
An den stahlverlaschten und mit Dübeln besonderer Bauart anzuschließenden Kragträgern wurden
Verschiebungen und Spalten im Bereich der Anschlüsse festgestellt (Abb. 10.4, Abb. 10.5), die auf
Abweichungen bei der Ausführung gegenüber den planerischen Vorgaben zurückzuführen waren. Bei
einigen Anschlüssen fehlten einige der Dübel und es waren nur die entsprechenden Bolzen eingebaut.
Ferner waren Dübel vor dem Einbau mechanisch so bearbeitet worden, dass sie keine Tragwirkung
mehr besaßen. Auch die Anschlüsse der horizontalen Dachverbände und der Vertikalverbände waren
abweichend von den planerischen Vorgaben überwiegend ohne Dübel besonderer Bauart ausgeführt
worden.
Abb. 10.5 Detail zu Abb. 10.4:
Exzentrischer Dübelanschluss, Bolzen ist bis
zum Rand der Bohrung verschoben
Abb. 10.4 Binderauskragung mit über der Stütze durch-
laufender Stahllasche, Spalt zwischen Stahlblech
und Holzbinder mit Dübeln besonderer Bauart
Zudem entsprach die Vernagelung der Koppelpfetten nicht den planerischen Vorgaben von je sechs
Nägel pro Koppelung. So waren die Koppelanschlüsse zwar überwiegend mit vier Nägel, örtlich aber
auch nur mit ein bis drei Nägel erfolgt. Vereinzelt waren Pfetten sogar ganz ohne Nagelverbindungen
ausgeführt. An den Koppelungen waren oft Höhenversätze der Pfetten von bis zu 2 cm vorhanden, die
auf Nachgiebigkeiten in den Verbindungen zurückgeführt wurden. Bei einigen Koppelungen hatten sich
auch die Pfetten verdreht und Spalte an der Pfettenunterseite eingestellt.
Die planmäßig geforderte Vernagelung der kreuzweise unterspannten Binder in den Knotenpunkten war
zwar nicht vorhanden; allerdings war bei den überprüften Bindern beidseits je ein vertikaler Bolzen M12
über die gesamte Binderhöhe eingebaut worden. Die auf dem Ausführungsplan angegebene
Restnagelung der oberen und unteren Futterhölzer war, soweit überprüft, nicht gemäß Plan erfolgt.
5 Umnutzung von Gebäuden
5.1 Spannbetonbinder
• Nutzung

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 18
Der Autor hat nach Bad Reichenhall auch 6 Hallen mit Spannbetonbindern untersucht. Die
Dachtragkonstruktionen der Flachdächer bestehen aus u.U. paarweise angeordneten Spannbeton-
Bindern (Einfeldträger), die die Hallen in ihrer Breite voll überspannen. An den Hallenlängsseiten liegen
die Träger häufig auf Querträgern bzw. auf den eingespannten Stahlbeton-Stützen auf.
Die Nutzung der Hallen zum Zeitpunkt der Inaugenscheinnahme entsprach dem planmäßig vorgesehenen
Zweck als Sport- und Mehrzweckhalle. Als bauliche Änderungen seien u.a. Lautsprecher zur
Beschallung der Halle, Sportgeräte oder Seilwinden an den Spannbeton-Bindern angehängt worden.
Bei 4 der 6 Hallen mit Spannbetonbindern wurden die Litzen durch das Andübeln von Sportgeräten oder
Seilzügen "erfolgreich" geschädigt.
• Tragfähigkeit Litzenbinder
Abb. 11.1 zeigt einen Binderquerschnitt mit der Lage der insgesamt 26 Spanndrähte / Rippe. Ergänzend
wurde die Lage der Dübel eingezeichnet, mit denen die Lautsprecherboxen befestigt wurden. Man
erkennt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit keine Spanndrähte beim Bohren der Dübel beschädigt
wurden. Dennoch wurde vergleichsweise die Tragfähigkeit der Spannbetonbinder bei einer theoretisch
möglichen Beschädigung von maximal 3 Spanndrähten ("worst-case") untersucht. Hierzu ist
anzumerken, dass die Lautsprecher etwa in den Viertelspunkten der Trägerspannweite angeordnet
waren. Da die maximale Binderbeanspruchung (MF, max) in Feldmitte auftritt, und die vorhandenen
Vorspannkräfte durch den Haftverbund der Spannstähle im Beton im Abstand der Einleitungslänge zur
Beschädigungsstelle nahezu erhalten bleiben, sind darüber hinaus zusätzliche Sicherheiten vorhanden,
die bei der Vergleichsbetrachtung auf der sicheren Seite liegend nicht berücksichtigt wurden.
Abb. 11.1
Lage der nachträglichen Bohrung
sowie der Spannlitzen

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 19
Die rechnerische Sicherheit gegenüber dem Bruchzustand betrug nach vorliegender alter Statik
mindestens η = 2,30 > 1,75 = ηerf. Bei Reduzierung der Spannstähle um drei Stück auf insgesamt
23 Stück / Rippe ergibt sich die verbleibende Bruchsicherheit näherungsweise zu ca.
η = 2,30 x 23 / 26 = 2,03 > 1,75. Auch eine vergleichende Nachrechnung des Bruchzustandes mit
reduzierter Spanndrahtanzahl ergab eine erforderliche Bewehrung von As = 15,0 cm² und war damit
geringer als die mindestens vorhandene Bewehrung von As, vorh. =18,4 cm². Die in den
Bewehrungsplänen dargestellten zusätzlichen schlaffen Bewehrungsstäbe φ 8 mm waren dabei nicht
mit angerechnet und stellen eine weitere Tragreserve dar. Die Standsicherheit der Spannbetonbinder
des Hallendaches war daher durch die angedübelten Lautsprecher nicht beeinträchtigt.
Die verwendeten Spanndrähte können auf Grund des Baujahrs 1973 mit hoher Wahrscheinlichkeit der
neueren Generation zugerechnet werden.
Abb. 11.2 und Abb. 11.3 zeigen einen nicht so unproblematischen Fall.
Abb. 11.2 An die Spannbetonträger von
unten angedübelte Hubwinde Abb. 11.3 Dübel für Seilzüge
• Widerstandseite (nur zur Information)
In den 60er Jahren kam es wiederholt zu schlagartigem Versagen von Spannbetonbauteilen. Die
Ursache waren Brüche ölschlussvergüteter Spannstähle. Grundsätzlich sind alle Spannstahlarten
bruchgefährdet, wenn sie nicht korrosionsgeschützt sind und korrosive Medien zu ihnen vordringen
können. Das ist häufig bei Spanngliedern in Brückenbauwerken der Fall, wenn die Fahrbahnabdichtung
undicht wurde und Tausalze in den Beton eindringen konnten. Aber auch bei Dachbindern von
Schwimmhallen, wenn aufgrund nicht ausreichender Betonqualität oder Schädigung des Beton Chloride
und Feuchtigkeit bis zu den Spanngliedern vordringen können.
Die damals geschädigten Bauteile waren mit sehr empfindlichem, ölschlussvergütetem Spannstahldraht
N40 (Querschnittform: oval 3 mm x 8 mm, Querschnittsfläche: 40 mm²) der Fa. Felten & Gauillaume
(üblicherweise Neptun-Spannstahl genannt) aus der Produktion der Jahre 1959 bis 1964 in Hüllrohren
vorgespannt. Auch Bauteile mit sog. Sigma-Spannstahl St 145/160, im sofortigem Verbund, bewehrt
waren davon betroffen.

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 20
Obwohl der vergütete Stahl nicht die höchste Festigkeit aufweist, ist er dennoch besonders
bruchgefährdet. Dies liegt daran, dass falsches Abschrecken eine Versprödung verursacht. Mit hoher
Wahrscheinlichkeit erlitten die Spannstähle eine Vorschädigung in Form von Anrissen infolge
wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion (SpRK). Bei anrissbehafteten Drähten trat dann im
Zeitraum der Nutzung Risswachstum - auch im alkalischen Milieu des Zementsteins - auf. Die Drähte
brachen, nachdem eine kritische Risstiefe überschritten worden war. Entscheidende Einflussgrößen
hierbei waren die Löslichkeit und der Diffusionskoeffizient von Wasserstoff. Beimengungen von Mangan
erhöhen die Wasserstofflöslichkeit, Silizium vermindert sie.
Spannstähle gleicher Sorte, aber mit rundem Querschnitt und/oder glatter Oberfläche sind nachweislich
unempfindlicher gegen SpRK als solche mit ovalem Querschnitt.
Ab der Mitte der 60er Jahre wurde die Zusammensetzung der vergüteten Spannstähle umgestellt. Im
Jahre 1978 wurden sowohl die Prüf- und Überwachungsvorschriften für die Herstellung von
Spannstählen, als auch die Ausführungsbestimmungen für Spannbetonbauwerke so verschärft, dass
danach Schadensfälle von Spannstählen mit besonders hoher SpRK-Empfindlichkeit ausgeschlossen
werden können. Die heute zugelassenen vergüteten Stähle unterscheiden sich von den seinerzeit
betroffenen vergüteten Spannstählen "alten Typs" vor allem im Silizium-, Mangan- und Chromgehalt.
5.2 Brandschutz
Unmittelbar neben einem Bundesleistungszentrum befinden sich mehrere Eislauf- und Curlinghallen
eines Turn- und Sportvereins. Diese wurden in den Jahren 1973 bis 1976 erbaut. Bei den Haupttragkonstruktionen
handelt es sich um verzinkte Rahmentragwerke in Stahlbauweise mit verzinkten
Stahlpfetten und Stahltrapezblecheindeckung, ungedämmt (Abb. 12.1).
Abb. 12.1 Innenansicht Eislaufhalle Abb. 12.2 Großflächiges Abblättern
mit sattelförmigem Zweigelenkrahmen des Brandschutz-Anstriches
in Stahlbauweise

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 21
Abb. 12.3
Fehlender Brandabschnitt zwischen
Eislaufhalle / Curlinghalle einerseits und
Fitness-Center (ehemaliges Schwimmbad)
andererseits
Die Eishallen wurden ausschließlich ausschließlich in den Wintermonaten genutzt.
Einzelne Rahmenbinder waren mit einem Brandschutzanstrich versehen, der jedoch großflächig
abblätterte (Abb. 12.2). Ein Brandabschnitt zur Tribüne, Regieraum bzw. zur Fitnesshalle hin war nicht
vorhanden (Abb.12.3). So waren z.B. die an das Fitness-Center, früher ein Hallenbad, angrenzenden
Räume z.T. durch Glasscheiben getrennt. Hinter der Empore / Aufenthaltsraum befand sich - durch
eine Gipskartonwand getrennt - ein Besprechungsraum. Ein Brandabschnitte war auch hier nicht
erkennbar.
Seit Erstellung der Halle gab es die bereits genannten normenmäßigen Veränderungen von
Einwirkungen der Höhe nach, die sich hier vorliegend auf die tragenden Bauteile nicht gravierend
auswirken. Korrosionserscheinungen waren sowohl an den Zweigelenkrahmen (Abb. 12.4), als auch an
den Pfetten eindeutig zu erkennen. Die Ablöseerscheinungen des Brandschutzanstrichs könnten ihre
Ursache in dem Luftaustausch in diesem Bereich zwischen den Hallen haben.
Das Entscheidende jedoch war die Tatsache, dass man bei der aus Kostengründen erfolgten
Nutzungsänderung weg vom Hallenbad und hin zum Fitness-Center übersehen hatte, dass in den
Baugenehmigungen der 80er Jahre keine Brandwände gefordert wurden, da man „den
Löschwasserteich vor Ort hatte“.

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 22
Abb. 12.4
Exemplarisches Öffnen eines Fußpunktes
der Zweigelenkrahmen mit starken Korrosionserscheinungen
am Fußpunkt
Abb. 12.5 und Abb. 12.6 zeigen weitere Details einer unzureichenden Unterhaltung.
Abb. 12.5 Durchgerostetes Regenfallrohr Abb. 12.6 Freie Falllänge im Bereich
mit eingestecktem Kunststoffrohr weiteres durchgerostetes Regenfallrohr

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 23
6 Betrachtungen zur Sicherheit von Gebäuden
6.1 Risikoanalyse
Die in jüngster Zeit sich häufenden Einstürze, Brände und andere Versagensfälle (siehe Abs. 6.4)
machen deutlich, dass weltweit die von Bauwerken ausgehenden Gefährdungen der öffentlichen
Sicherheit und Ordnung zunehmen.
Das ist unter anderem auf folgende Entwicklungstendenzen zurückzuführen:
- Mit der fortschreitenden Entwicklung der Bautechnik werden die Bauprozesse immer komplizierter
und komplexer.
- Die Ausnutzung aller gestalterischen Möglichkeiten und der Einsatz neuer Baustoffe führen zu
immer schlankeren, kühneren und schwierigeren Tragkonstruktionen.
- Die angestrebte Minimierung der Baukosten zieht häufig eine extreme Auslastung der Baustoffe und
Bauteile nach sich.
- Die Minimierung der Baukosten und die vielfach geforderten kurzen Bauzeiten erzeugen einen
außerordentlichen Termin- und Kostendruck, der zu starken Qualitätsverlusten auf der Baustelle
führt („Pfusch am Bau“).
- Der ruinöse Preiswettbewerb um die Vergabe von Bauleistungen bewirkt den Einsatz von
unqualifiziertem und unerfahrenem Personal, was zu einer weiteren Reduzierung der Qualität und
der Sicherheit der Bauwerke führt.
- Aus Kostengründen (Preisdumping bei den Ingenieurhonoraren) werden Planer beauftragt, denen
die Erfahrung und das KnowHow für die zu lösende Aufgabe oft fehlt.
- Die Minimierung der Planungshonorare und der extreme Termindruck führen - bei gleichzeitig
zunehmender Vielfalt und Unübersichtlichkeit der bautechnischen Vorschriften („Normendschungel“)
zur Reduzierung der Qualität der Planungsleistungen, sowie zu fehlenden Plausibilitätskontrollen bei
komplexen elektronischen Berechnungen der Tragstruktur.
- Die unabhängige Prüfung der Standsicherheits- und Brandschutznachweise sowie die zugehörige
Bauüberwachung wurden in den letzten Jahren als Folge des zunehmenden Kostendrucks auf die
öffentlichen Verwaltungen systematisch reduziert.
- Die Bauwerke unterliegen Nutzungsänderungen, baulichen Änderungen, aber auch sich ändernden
klimatischen Einflüssen. Die Auswirkungen dieser Faktoren auf die Bauwerke und deren Sicherheit
wird jedoch selten untersucht.
- Regelmäßige Überwachungen bei Bauwerken mit hohem Gefährdungspotential unterbleiben aus
Kostengründen oder Unachtsamkeit.
6.2 Schlussfolgerungen
• Bei Bauwerken mit Gefährdungspotential müssen auch in der Nutzungsphase unabhängige
Prüfungen bzw. Überwachungen durchgeführt werden.
• Die Bauwerke müssen einzeln überprüft werden - Bauwerke sind Unikate; eine Typisierung ist
kaum möglich.

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 24
• Die Auswirkungen von baulichen Änderungen oder Nutzungsänderungen müssen hinsichtlich aller
Aspekte, wie Statik, Brandschutz, Gebäudeklima usw. untersucht werden.
• Menschliches Versagen:
Untersuchungen der Versagensursachen zeigen: 75% aller Versagensfälle sind auf menschliche
Fehlhandlungen zurückzuführen. Als solche sind anzusehen:
- Ignoranz, Sorglosigkeit, Fahrlässigkeit
- Mangelhafte Kenntnisse
- Unterschätzen von Einflüssen
- Vergesslichkeit und Irrtümer
- Ungerechtfertigtes Verlassen auf Andere.
Diese Fehlhandlungen werden durch die in den Technischen Baubestimmungen festgelegten
Sicherheitsbeiwerte nicht abgedeckt. Sie lassen sich allein durch unabhängige Prüfung und
Überwachung nach dem Vier-Augen-Prinzip ausschließen bzw. reduzieren.
Bei Neubauten wurden seit Mitte des vorigen Jahrhunderts im Zuge der Übertragung bauaufsichtlicher
Aufgaben staatlich anerkannte Prüfingenieure mit der Prüfung der Nachweise der Standsicherheit bzw.
des Brandschutzes einschl. der Bauüberwachung betraut. Im Zuge der Deregulierung / Liberalisierung
wurde die Prüfpflicht jedoch immer mehr eingeschränkt, was zu einer unmittelbaren Zunahme von
Schäden führte.
6.3 Gefahrenabwehr
• Vier-Augen-Prinzip
Für die Nutzungszeit von Bauwerken mit hohem Gefährdungspotential ist in verschiedenen Vorschriften
- z.B. im Bundesland Sachsen - geregelt, dass die Bauaufsichtsbehörde mindestens alle 5 Jahre den
Zustand der Bauwerke zu überprüfen hat. Auch bei diesen notwendigen wiederkehrenden Prüfungen
hinsichtlich des Brandschutzes und der Standsicherheit sollte das Vier-Augen-Prinzip gelten.
Entscheidend für die Wirksamkeit der mit der vorbeugenden Gefahrenabwehr Beauftragten ist ihre
Unabhängigkeit. Diese wird gewährleistet durch die Beauftragung z.B. durch die Bauaufsichtsbehörde.
Eine Beauftragung durch den Bauherrn schafft ein Abhängigkeitsverhältnis und gefährdet die
notwendige Unabhängigkeit.
• Gefährdungsklassen
Im Entwurf des Eurocodes EN 1990 wird die erforderliche Zuverlässigkeit der Bauwerke an den
Auswirkungen des Versagens oder deren Funktionsbeeinträchtigung kalibriert. Im Anhang B werden 3
Klassen mit unterschiedlichen Versagensfolgen definiert: CC1 bis CC3, wobei CC für consequences
class steht. Als deutsche Übersetzung wurde der Begriff „Schadensfolgeklasse“ gewählt. Da die
zentralen Forderungen des Sicherheitskonzepts die Vermeidung von Gefährdungen betreffen (§ 3 der
Musterbauordnung MBO oder der jeweiligen Landesbauordnungen LBO), sollte anstelle des Begriffs
Schadensfolgeklasse der Begriff "Gefährdungsklasse" verwendet werden, der im übrigen mit dem
Begriff Gefährdungspotenzial korrespondiert.

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 25
Auf dieser Grundlage ergibt sich folgende sicherheitsrelevante Einstufung der Bauwerke:
Gefährdungs-
klassen
CC3
CC2
CC1
Merkmale Beispiele im Hochbau oder bei
Hohe Folgen für Menschenleben
oder sehr große wirtschaftliche,
soziale oder umweltbeeinträchtigende
Folgen
Mittlere Folgen für Menschenleben,
beträchtliche wirtschaftliche,
soziale oder umweltbeeinträchtigende
Folgen
Niedrige Folgen für Menschenleben
und kleine oder vernachlässig-bare
wirtschaftliche, soziale
oder umweltbeeinträchtigende Folgen
sonstigen Ingenieurbauwerken
Tribünen, öffentliche Gebäude
mit hohen Versagensfolgen (z.B.
eine Konzerthalle), Hochhäuser
Wohn- und Bürogebäude,
öffentliche Gebäude mit mittleren
Versagensfolgen (z.B. ein
Bürogebäude)
Landwirtschaftliche Gebäude
ohne regelmäßigen
Personenverkehr (z.B. Scheunen,
Gewächshäuser)
Die Einstufung nach Versagensfolgen ist ein geeignetes Kriterium für die Festlegung der erforderlichen
Maßnahmen zur Gewährleistung der bautechnischen Sicherheit - sowohl hinsichtlich der
Standsicherheit, als auch des Brandschutzes.
Sie entspricht nach allgemeiner Auffassung differenzierten Anforderungen an die
Versagenswahrscheinlichkeit von Bauwerken und kann demzufolge auch für Regelungen zur
wiederkehrenden stichprobenhaften Inaugenscheinnahme mit evtl. sich anschließender Prüfung und
Überwachung, die dem jeweiligen Risiko angepasst sind, verwendet werden.
In Baden-Württemberg müssen nach § 13 Abs. 1 der Landesbauordnung (LBO) die "bauliche Anlage
sowohl im Ganzen als auch in ihren einzelnen Teilen sowie für sich allein standsicher sein". Standsicher
"im Ganzen" bedeutet, dass die bauliche Anlage nach ihrer Errichtung, nach dem Zusammenfügen aller
Bauteile, sicher steht und insbesondere durch entsprechende Bauplanung und Bauausführung in der
Lage ist, Nutzlasten, Wind- und Schneelasten sicher in den Baugrund abzuleiten. Standsicherheit "in
allen einzelnen Teilen" der baulichen Anlage bedeutet, dass die einzelnen Teile der baulichen Anlage -
wie z.B. Stützen, Wände, Decken - den zu erwartenden Belastungen standhalten (SAUTER Kommentar
zur Landesbauordnung, Rd-Nr. 7 zu §13). Die bauliche Anlage muss ferner "standsicher sein". Eine
ausreichende Standsicherheit ist dann gegeben, wenn die Anlage und ihre sämtlichen Teile die dem
Verwendungszweck entsprechenden und nach menschlichem Ermessen üblicherweise aufkommenden
Belastungen des Standvermögens ohne Beeinträchtigung aushalten (VGH Urt. V. 28.05.1968, BRS 20,
293; Beschl. V. 07.08.1987 - 8 S 588/87 - ).
Im § 3 Abs. 2 der LBO heißt es ferner: „Bauprodukte dürfen nur verwendet werden, wenn ... die
baulichen Anlagen bei ordnungsgemäßer Instandhaltung ... die Anforderungen der Vorschriften ...
erfüllen und gebrauchstauglich sind.“ Und im § 58 Abs. 6 heißt es weiter: „Auch nach Erstellung der

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 26
Baugenehmigung können Anforderungen gestellt werden, um Gefahren für Leben und Gesundheit ...
von der Allgemeinheit ... abzuwenden.“ Hierfür ist der Bauherr bzw. sein Rechtsnachfolger
verantwortlich.
Nach § 38 Abs. 1 der Versammlungsstättenverordnung (VStättVO) ist auch der Betreiber für die
Sicherheit der Veranstaltung und die Einhaltung der Vorschriften verantwortlich. Der Betreiber ist zur
Einstellung des Betriebes verpflichtet, wenn " für die Sicherheit der Versammlungsstätte notwendige
Anlagen, Einrichtungen oder Vorrichtungen nicht betriebsfähig sind " .
• Erfordernis laufende Bauüberwachung
Grundsätzlich sind bei öffentlich zugänglichen Hallen regelmäßige Kontrollen der Baukonstruktion in
einem Abstand von 10 Jahren sinnvoll. Für weit gespannte Dachkonstruktionen und Gebäude mit der
Möglichkeit großer Menschansammlungen sollten die Intervalle auf 5 Jahre verkürzt werden. Diese
Zeitfenster sind weiter zu verkürzen, wenn seitens des Hausmeisters / Betreibers Auffälligkeiten - wie
z.B. eintretende Feuchtigkeit - wahrgenommen werden. Hier ist es erforderlich, dass die Hausmeister /
Betreiber seitens der Eigentümer / Kommune entsprechend instruiert werden.
So ist z.B. auch entsprechend den Landesbauordnungen und ihrer Rechtsvorschriften in einem Abstand
von 40 m bzw. 30 m rings um ein Bauwerk auf Dauer zu gewährleisten, dass der an den Bau
angrenzende Wald bzw. einzelne Bäume so bewirtschaftet werden, dass eine Gefährdung für Personen
und Gebäude ausgeschlossen werden kann. Anderenfalls ist nachzuweisen, dass ein Baumwurf keine
Menschenleben gefährdet (siehe z.B. SCHLÜTER, GEROLD 2003 [6]).
Für weit gespannte Tragwerke mit großen Menschenansammlungen stellt sicherlich der Brückenbau
eine weitere Orientierung dar. In der DIN 1076 ist die regelmäßige Überwachung und Prüfung der
Bauwerke bundesweit einheitlich festgelegt. Als Unterlagen für die Überwachung dienen
- das Bauwerksverzeichnis
- die Bauwerksakte und
- das Bauwerksbuch.
Neben der Bauwerksüberwachung sind einfache Prüfungen alle 3 Jahre, Hauptprüfungen alle 6 Jahre
und Prüfungen aus besonderem Anlass bei außergewöhnlichen Ereignissen vorgeschrieben.
• Handlungsanweisung Schneeräumung
Für eine anzusetzende Schneelast von z.B. sk = 0,68 kN/m² ergäbe sich für eine mittlere Schneewichte
von γ = 2,5 kN/m³ rechnerisch eine Schneehöhe von 27 cm. Bei schwerem Pappschnee (γ = 4,0 kN/m³
nach EC 1) dürfte dessen Höhe allerdings nur 17 cm betragen. Seitens des Hausmeisters / Betreibers
sind daher bei Schneefall die Schnee-, Wasser- und Eislasten auf dem Dach zu kontrollieren. Die
Hausmeister sind anzuweisen, ab einer reinen Schneehöhe von ca. 20 cm die Halle zu sperren oder die
Schneelast auf dem Dach auf das vorgenannte Maß reduzieren zu lassen.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei dieser Schneehöhe um einen Mittelwert, bezogen auf die
gesamte Grundfläche des Daches, handelt. Sofern im Bereich von Senken (z.B. zwischen den
Oberlichtern) größere Schneehöhen vorhanden sind, ist dies dann vertretbar, wenn die bauliche
Situation dies erlaubt und in anderen Bereichen entsprechend weniger Schnee liegt.
Sofern Schneemessungen auf dem Dach oder ein Abräumen des Schnees vorgenommen werden,

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 27
haben sich die damit beauftragten Personen anzuseilen. Auch muss immer zumindest eine weitere
Person zugegen sein, um unverzüglich Hilfe holen zu können.
Eine Schneemessung bzw. ein -räumen auf dem Dach ist bei dem o.g. Fall von sk = 0,68 kN/m² auch
noch bei Schneehöhen von bis zu 15 cm (schwerer Pappschnee) bzw. 24 cm (Mittelwert) möglich. Bei
darüber hinausgehenden Schneehöhen ist dann jedoch die Tragfähigkeit der Dachkonstruktion
rechnerisch erreicht, d.h. die Personen können einbrechen und abstürzen. Die Betrachtung erfolgte
unter Ansatz eines Verhältnisses zwischen charakteristischer Schneelast und Eigengewicht Dach von
sk / gDach von 1:1, einer Verkehrslast des Räumdienstes von geschätzt 0,50 kN/m 2 (entspricht 1 Person
alle 2 m 2 ), einer globalen Sicherheit der Dachkonstruktion von ca. 1,7 und einer kurzzeitigen Sicherheit
von 1,3.
Beim Räumen der Dächer dürfen in jedem Fall keine Schneeanhäufungen gebildet werden.
Laub und Schmutz in Regen- oder Kastenrinnen ist regelmäßig (zweimal jährlich) zu entfernen.
Insbesondere die Wassereinläufe sind gleichermaßen zu warten.
Sofern sich Schneemassen erwärmt haben und das getaute Schmelzwasser nicht ablaufen kann
sondern wieder gefriert, sind die Verhältnisse weit kritischer. Wasser besitzt nämlich eine Wichte von γW
= 10,0 kN/m³, Eis von γE ąą≃ 7 - 9 kN/m³.
Sofern auf der gefrorenen Eisschicht Neuschnee fällt, ist dieser unverzüglich zu räumen.
Es wird empfohlen, ein Bauwerksbuch mit Unterlagen zum Gebäude (Pläne, Brandschutzbestimmungen,
etc.) zu erstellen und eine derartige Arbeitsanweisung dort einzufügen.
6.4 Beispielhafte Liste von Einstürzen,
Bränden und anderen Versagensfällen
- Einsturz der Stahlbetondaches einer Markthalle in Moskau in den Morgenstunden des 23.02.2006
mit 56 Toten
- Einsturz des Stahldaches eines Lebensmittelmarktes in Töging am 07.02.2006
- Einsturz einer Messehalle aus Stahl in Katowice am 28.01.2006 mit 62 Toten und vielen Verletzten
- Einsturz der hölzernen Eissporthalle in Bad Reichenhall am 02.01.2006 mit 15 Toten und
zahlreichen Verletzten
- Einsturz einer Schwimmhalle in Tschussowoi im Ural am 04.12.2005 mit 9 Toten und mehreren
Verletzten
- Zusammenbruch von rund 60 Hochspannungsmasten am 25.11.2005 im Münsterland
- Brand in einer Tiefgarage in Gretzenbach / Schweiz im November 2004, bei dem während der
Löscharbeiten die Stahlbetondecke einstürzte und 7 Feuerwehrleute den Tod fanden
- Einsturz eines Krankenhauses in Stahlbetonbauweise in Konya in der Türkei in 2004
- Teileinsturz einer Schule in Goldberg, Kreis Parchim, am 13.08.2004 mit 5 Toten
- Einsturz der Terminalhalle (Verbundbau) des Pariser Flughafens Orly am 23.05.2004 mit 5 Toten
und mehreren Verletzten
- Einsturz des rd. 5000 m² großen Daches eines modernen Erlebnisbades in Moskau am 14.02.2004
mit 28 Toten und 110 Verletzten

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 28
- Einsturz eines mehrstöckigen Wohnhauses in Konya, Türkei, am 02.02.2004 mit mindestens 83
Opfern
- Dacheinsturz einer Schwimmhalle in Krefeld-Bockum im August 2000 mit 27 Verletzten
- zweimaliger Einsturz des Daches eines Sporthallenneubaus in Halstenbeck bei Hamburg in den
Jahren 1997 und 1998
- Brand im Düsseldorfer Flughafen-Gebäude am 11.04.1996 mit 16 Toten und über 60 Verletzten
- Einsturz des Roten Turmes in Jena im August 1995 mit 4 Toten
Bilder der von dem Autor untersuchten Schäden mit teilweise katastrophalen Folgen zeigt die
anonymisierte Schadensgalerie im Internet unter www.harrer-ing.de .
7 Literatur
[1] GEROLD, M.; BECKER, H. 2002
Einsturzursache Schneelast - oder fehlende Bauüberwachung ?
In: Bautechnik 79 (2002), H. 10, S. 707 - 710
[2] KESSEL, M.H. 1990
Aussteifung von Hausdächern durch konstruktive Maßnahmen bei
Verzicht auf Windrispen oder Rispenbänder.
Forschungsbericht Fachhochschule Hildesheim/Holzminden, Fachbereich
Bauingenieurwesen in Hildesheim, Labor für Holztechnik (Hrsg.)
[3] NATTERER, J.; KESSEL M.H. 1985
Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur seitlichen
Stabilisierung von Biegeträgern.
Forschungsbericht EPFEL / IBOIS, Lausanne
[4] GEROLD, M.; BECKER, H. 2006
Einsturzursache Schnee-, Eis- oder Wasserlast ? Oder fehlende
Bauüberwachung !
In: Der Bausachverständige Jg. 2, H. 2, S. 19 – 24, und H. 3, S. 16 – 19
Bundesanzeiger Verlag, Köln, und Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart (Hrsg.)
[5] BRÜNINGHOFF, H.; SCHMIDT, K.; WIEGAND, T. 1993
Praxisnahe Empfehlungen zur Reduzierung von Querzugrissen.
In: Bauen mit Holz, H. 11, S. 928 - 937
[6] SCHLÜTER, H.-J.; GEROLD, M. 2003
Auslegung von Gebäudestrukturen gegen Baumwurf.
In: Baudynamik, VDI-Fachtagung in Kassel,
VDI-Bericht Nr. 1754, S. 150 - 178, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf,
ISBN 3-18-091754-7; siehe auch www.harrer-ing.de
[7] DIN 1052 Holzbauwerke (Ausgabe 1957)

M. Gerold Vier-Augen-Prinzip, Bauüberwachung, Monitoring Seite 29
[7a] DIN 1052 Holzbauwerke
Blatt 1 Berechnung und Ausführung (10/69)
Blatt 2 Bestimmungen für Dübelverbindungen
besonderer Bauart (10/69)
[7b] DIN 1052 Holzbauwerke
Teil 1 Berechnung und Ausführung (04/88)
Änderung A1 (10/96, 05/00)
Teil 2 Mechanische Verbindungen (04/88)
Änderung A1 (10/96, 05/00)
Teil 3 Holzhäuser in Tafelbauart (04/88)
[7c] DIN 1052 Entwurf, Berechnung und Bemessung von
Holzbauwerken
- Allgemeine Bemessungsregeln und
Bemessungsregeln für den Hochbau (08/04)
[8] DIN 68 141 Leime für tragende Holzbauteile (10/69)
[8a] DIN EN 301 Klebstoffe für tragende Holzbauteile;
Phenoplaste und Aminoplaste;
Klassifizierung und Leistungsanforderungen
(08/92)
[9] DIN 1986 Entwässerungsanlagen für Gebäude und
Grundstücke
Teil 1 Technische Bestimmungen für den Bau (09/78)
Teil 100 Zusätzliche Bestimmungen zu DIN EN752 und
DIN EN12 056 (03/02)
[10] DIN EN12 056 Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von
Gebäuden
Teil 3 Dachentwässerung, Planung und Bemessung
(01/01)