Befestigungstechnik in der Geländermontage

Dübelmontagen: Normen und Anforderungen

Für bauaufsichtlich relevante Anwendungen, wie Geländer in ihrer Form der Absturzsicherung und deren Befestigungen, gilt dass sie so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instandzuhalten sind, dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben und Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen nicht gefährdet werden. Nicht geregelte Bauprodukte ohne harmonisierte Norm – Dübel – müssen somit für die jeweilige Anwendung geprüft und zugelassen sein. Die Eignung von Dübelsystemen in unterschiedlichen Untergründen, deren Haltewerte und Bemessung sowie Bedingungen der Montage (Bedienungsanleitung) werden in eigenen Zulassungen den ETAs (European Technical Assessment) oder eigenen Allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen (im Fall von Bauprodukten und Bauarten für die keine technischen Regelungen bzw. Anwendungsnormen existieren) geregelt. Ebenfalls sind Hersteller seit dem 1. Juli 2013 verpflichtet, für Produkte, die dauerhaft im Gebäude verbleiben und einer harmonisierten Europäischen Norm zugrunde liegen bzw. eine Zulassung besitzen, eine Leistungserklärung zu erstellen. Gemäß den Anforderungen der EU Bauproduktenverordnung (BauPVO No. 305/2011) enthält die Leistungserklärung für den Anwender Informationen und Orientierung zum Produkt sowie zu der Nutzung und der Leistung.

Für die Auswahl und auch für die Ausführung von modernen Befestigungssystemen bedarf es daher Spezialisten am Bau. Die Anforderungen bei Dübelmontagen an den jeweiligen Monteur wird nun auch seit 01.08.2017 in der ÖNorm M 2900 „Befestigungssysteme im Bauwesen; Auswahl und Montage“ geregelt. Hier ein Auszug:

„Anforderungen an Monteure: Die Verantwortung für die Ausführung der korrekten Montage von Befestigungssystemen liegt beim Auftragnehmer. Dieser hat für die Montage von Befestigungssystemen ein entsprechend geschultes Personal einzusetzen. Dieses muss dazu in der Lage sein, die Montageanweisungen zu lesen, zu verstehen und bei der Montage umzusetzen. Das Personal muss zumindest die Kompetenzen (gemäß Anhang B) aufweisen, um als geschultes Personal eingestuft werden zu können. Das Personal muss die technischen Hintergründe und die Konsequenzen eines abweichenden Verhaltens für die angegebenen Kompetenzbereiche kennen und verstehen. Die Kompetenzen sind durch entsprechende Schulungs- oder Ausbildungsmaßnahmen in Theorie und Praxis zu erwerben und nachzuweisen.“

Die geforderten Inhalte für geschultes Personal werden unter anderem von Dübelherstellern im Rahmen von eigens zusammengestellten Schulungen vermittelt (z. B. Hilti: www.hilti.at/content/hilti/E3/AT/de/services/trainings-and-advice/servi…).

Wirkweisen von nachträglich installierten Verdübelungen

Um für die jeweilige Montage das richtige Befestigungsmittel zu wählen, sollte zuerst die Wirkweise von nachträglich installierten Verdübelungen verstanden werden.

Chemische Verankerungen:
• Stoffschluss: ist die Mikroverzahnung des Injektionsmörtels mit der rauen Bohrlochwand sowie die Verzahnung mit der Ankerstange.
• Reibschluss: ist das Anpressen des ausgehärteten Injektionsmörtels mittels speziellen grob gewendelten Ankerstangen an die Bohrlochwand.
• Formschluss: ist die Verkeilung des Mörtels durch Siebhülsen in Hohlräume des Untergrunds.

Mechanische Verankerungen:
• Reibschluss: ist das Anpressen einer Spreizhülse an die raue Bohrlochwand (Schlaganker).
• Formschluss: ist die Querschnittsvergrößerung des Dübels im Bohrloch, z. B. Schraubanker.

Die Tauglichkeit der unterschiedlichen Wirkweisen ist nicht in jedem Untergrund gegeben. Die Auswahl des geeigneten Dübelsystems ist somit auch immer eine Frage des jeweilig vorhandenen Untergrunds und dessen Tragfähigkeit. Hier gilt: Der beste Dübel kann nicht halten, wenn der Untergrund dafür nicht geeignet ist. Genaue Auskunft über Lastwiderstände und tauglichen Untergründen gibt die Zulassung. Oftmals sind diese Widerstandswerte durch die Untergrundgeometrie beeinflusst. Das Einhalten der geometrischen Bedingungen der Verdübelung ist somit einer der wichtigsten Faktoren.

Geometrische Bedingungen bei Verdübelungen

Dübelmontagen bei Geländern unterliegen sehr oft den folgenden geometrischen Faktoren:
• dünne bzw. schlanke Balkonplatten,
• geringer Abstand der Befestigungsmittel zu Betonkanten,
• architektonisch definierte Anwendung (z. B. stirnseitige Verankerung).

Die Problemstellung bei diesen Montagen ist oft, dass die Verdübelung aufgrund geringer Abstände untereinander und zu Betonkanten sowie der geringen Untergrundstärken Schwächungen unterliegt, wie etwa der Überlappung der Ausbruchkegel der Befestigungselemente. Hier muss besonders darauf geachtet werden, dass die Mindestabstände (Achs-/Randabstand) je nach verwendetem System exakt eingehalten werden. Für Befestigungen in diesen Bereichen empfiehlt es sich, Systeme zu verwenden, die nur einen geringen bzw. keinen Spreizdruck (Schraubanker, Verbundanker) auf den Untergrund abgeben. Injektionsanker und dafür geeignete mechanische Verankerungen sind hier in jedem Fall empfehlenswert. Oftmals sind es nur wenige Millimeter, die hier den Unterschied machen. Die angeführten Schwächungen der Verdübelung bei geringen Achs- und Randabständen unterliegen keiner generellen Formel und sind immer je nach Anwendungsfall zu bemessen. Ein Hilfsmittel zur Dübelauswahl sind hier die Bemessungsprogramme der unterschiedlichen Dübelhersteller (z. B.: Hilti Profis Engineering: www.hilti.at/content/hilti/E3/AT/de/engineering/software/profis-enginee…).

Auswahl der richtigen Materialgüten von Befestigungssystemen

Die auszuführenden Stahlgüten für Dübelverankerungen können je nach vorherrschender Umweltbedingung den zugehörigen ETA-Zulassungen der Befestigungsmittel entnommen werden. Sämtliche Dübel, die eine ETA-Zulassung besitzen, wurden anhand der ETAG-Leitlinien geprüft. In weiterer Folge wird für die angegebene Lebensdauer von 50 Jahren und den jeweiligen Verwendungszweck eine Materialgüte definiert. Seit Oktober 2016 werden ETAG 001 – Part 1 – 4 durch die neue EAD 330232-00-0601 „Mechanical fasteners for use in concrete“ für kommende Prüfungen ersetzt, die in Bezug auf die Materialgüte dieselben Anforderungen beinhaltet wie vormals ETAG.

Folgende Mindest-Materialgüten je nach Umweltbedingung werden durch die ETA-Zulassungen vorgegeben:
• Trockener Innenraum: galvanisch Verzinkt/feuerver­zinkt;
• Feuchtraum und Außenbereich ohne besonders aggressive Bedingungen: Edelstahl A4;
• Außenbereich mit besonders aggressive Bedingungen: Edelstahl hochkorrosionsbeständig.

Darüber hinaus ist die Kontaktkorrosion ein nicht zu vernachlässigender Faktor, der die Dübelauswahl mitbeeinflussen sollte. Kontaktkorrosion entsteht, wenn verschieden edle Metalle in korrosiver Umgebung miteinander verbunden sind. Dabei wird die Korrosion des unedleren Metalls beschleunigt. Entscheidend ist das Flächenverhältnis der verschiedenen Metalle: 

Kritisch: Masse edleres Metall > Masse unedleres Metall
Unkritisch: Masse unedleres Metall > Masse edleres Metall 

Die obenstehende Tabelle gibt Aufschluss über unterschiedliche Kontaktpaarungen und deren Tauglichkeit. Eine weitere nicht allgemein bekannte Form der Korrosion betrifft die Materialgüte Edelstahl. Bei Einwirken von aggressiven Bedingungen in der Atmosphäre, wie z. B. Tausalz in der Infrastruktur, Chlor in Hallenbädern etc., kann auch Edelstahl einer Form von Korrosion, der Spannungsrisskorrosion, unterliegen. Hier treten aufgrund der aggressiven Medien in der Atmosphäre Eigenspannungen in der Ankerstange auf, die zu einem plötzlichen Versagen des Ankers führen können. Um diese Art der Korrosion zu vermeiden, sind in aggressiven Medien hochkorrosionsbeständige Materialien zu verwenden.

Zusammenfassung

Um nun sicherzustellen, dass die Montage eines Geländers korrekt ausgeführt wird, sind Fachunternehmen gefordert, ihr Personal entsprechend auf die Anforderungen der Praxis zu schulen und vorzubereiten. Für die korrekte Auswahl der Befestigung und deren Montage empfiehlt es sich, die folgenden „W-Fragen“ zu bedenken, zu beantworten und mit den Möglichkeiten der unterschiedlichen Dübelsysteme zu vergleichen:

Was? – Belastung
Wo? – Korrosion
Worin? – Verankerungsuntergrund
Wie viel? – Achs- und Randabstände
Wann? – Temperatur und Aushärtezeiten
Wie? – zulassungskonform Montieren

Sind alle obenstehenden Fragen zur Gänze beantwortet und kann das gewählte Dübelsystem die Anforderungen erfüllen, steht einer korrekten und sicheren Montage nichts mehr im Weg.