Befestigungstechnik (Teil 4)

Innovative Hinterschnitt-Technologie

Bei der Befestigung von Fassadenbekleidungen dürfen nur bauaufsichtlich zugelassene Dübelsysteme eingesetzt werden. Je nach Verankerungsgrund und Fassadenmaterial finden unterschiedliche Systeme Verwendung. Besonders innovativ sind Hinterschnittanker.

Befestigen von Fassadenverkleidungen ist Gegenstand in diesem Beitrag zum Thema „Verankerung von vorgehängten Fassaden“. Hierfür steht heute eine große Auswahl an unterschiedlichsten Systemen und Materialien zur Verfügung.
Vorgehängte Fassaden bestehen aus Holz, Naturstein, Schiefer, Faserzement, Kunststoff, Aluminium, Keramik/Feinsteinzeug oder Grobkeramik, Stahl, Putz, Verbundplatten sowie Glas oder Photovoltaik-Modulen. Sie werden in der Regel auf einer Unterkonstruktion aus Holz oder Metall (Aluminium bzw. Stahl) montiert. Alle Bekleidungswerkstoffe müssen ihre Aufgabe als Wetterschale des Gebäudes erfüllen und dabei ausreichend widerstandsfähig sein gegen die anstehenden Windsoglasten.
Die klassische Fassadenkonstruktion kann im Normalfall als redundantes System betrachtet werden, das beim Versagen eines Befestigungspunktes die Lasten aus Eigengewicht und Verkehrslast (Wind) über die Unterkonstruktion und/oder die Fassadenbekleidung auf die benachbarten Verankerungen übertragen kann. Als Verankerungsgrund dient die tragende Konstruktion des Bauwerkes, die aus Stahlbeton, Mauerwerk, Stahl oder Holz besteht.
 

Bauaufsichtliche Regeln. Bei der Ausführung von Fassadenbekleidungen sind grundsätzlich die Musterbauordnung, die jeweilige Landesbauordnung sowie die Technischen Regelwerke (TRW) einzuhalten. Grundlage für die Planung ist DIN 18516-1 in der Fassung Dezember 1999. Die Teile der DIN 18516 „Außenwandbekleidungen, hinterlüftet“ sind in der Liste der Technischen Baubestimmungen (LTB) enthalten. Bis zu ihrer endgültigen Überarbeitung gilt diese Norm nicht für kleinformatige Fassadenplatten (Größe bis 0,4 m² bzw. Gewicht bis 5 kg je Element) und brettformatige Fassadenelemente (max. 0,3 m Breite und Unterstützungsabstände durch die Unterkonstruktion von max. 0,8 m).
Ausschreibung, Ausführung und Abrechnung dieser Bauart sind in der VOB C ATV DIN 18351 „Fassadenarbeiten“ geregelt. Ansonsten gelten bei einem Werkvertrag über die Ausführung von Vorhangfassaden immer der Teil B der VOB sowie aus dem Teil C die DIN 18299 „Allgemeine Regelungen für Bauarbeiten jeder Art“.
Für Stahl- und Aluminium-Trapezprofile gibt es gesonderte TRW. Alle Bestandteile (Bauprodukte) einer vorgehängten Fassade müssen den Anforderungen eines TRW entsprechen oder eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) besitzen. Die Bauregelliste A mit ihren Teilen 1 und 2 sowie die Liste C des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt), Berlin, bilden hierzu eine wichtige Hilfe.
 
Allgemeine Befestigung. Werden vorgehängte Fassaden auf Grundlage einer abZ errichtet, müssen dafür verwendete Befestigungselemente wie Anker, Schrauben, Nieten oder Klammern ebenfalls der Zulassung entsprechen.
Bei kleinformatigen Fassadenplatten sowie brettförmigen Fassadenelementen erfolgt die Befestigung auf der Unterkonstruktion nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik mit Spezialhaken aus nicht rostendem Stahl.
Bei großformatigen Platten gelten grundsätzlich die oben beschriebenen Anforderungen. Bei ihrer Befestigung an der Unterkonstruktion kommt den Montageanweisungen der Hersteller deshalb große Bedeutung zu. Sie beschreiben in der Regel den genauen Ablauf und sind auch Bestandteil der jeweiligen bauaufsichtlichen Zulassung. Entspricht auch nur ein Teil der später montierten Fassade nicht der festgelegten Bauart, ist das gesamte System Fassade nicht zugelassen und somit nicht gesetzeskonform. In diesen Fällen setzt sich der Verarbeiter erheblichen Haftungsansprüchen aus.
 
Hinterschnitt-Technik. Innovative Verankerungen dieser Art haben sich im konstruktiven Ingenieurbau in den vergangenen zwei Jahrzehnten etabliert. Seit ihrer ersten bauaufsichtlichen Zulassung im Jahre 1983 entwickelte sich diese Technologie auch für dünne Plattenwerkstoffe wie Keramik, Faserzement, HPL, Naturstein und sogar Glas stetig weiter.
In der neuesten ETA-Zulassungsgeneration werden die Naturwerksteine in vier Gesteinsgruppen eingeteilt. Erstmals sind damit jetzt in einem Zulassungsdokument praktisch alle relevanten Natursteine abgedeckt, die als Bekleidungsmaterial für Fassaden in Frage kommen. Der fischer Zykon-Punkthalter (FZP) erlaubt den Einsatz mit allen in der Zulassung aufgeführten Steinarten auf besonders wirtschaftliche Weise.
Naturwerksteinplatten werden häufig als Bekleidungsmaterial für hochwertige hinterlüftete Fassaden, Misch- und Vorhangfassaden eingesetzt. Anforderungen und die Bemessung von Fassadenplatten aus Naturwerkstein sind in DIN 18516-3 geregelt. Zudem existieren seit 1995 allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen für Hinterschnittanker zur Befestigung von Fassadenplatten. Der Vorteil von Zulassungen für Hinterschnittanker ist, dass diese im Vergleich zu den traditionellen Systemen nicht in eine festgelegte Norm gezwängt wurden und die Leistungsfähigkeit der Hinterschnitt-Technik somit ausgeschöpft werden kann. In der Folge lassen sich statische Annahmen und Berechnungen wesentlich einfacher erstellen.
Die Anforderungen an eine Europäische Technische Zulassung (European Technical Approval – ETA) beruhen auf der Annahme, dass die vorgesehene Nutzungsdauer des Ankers 50 Jahre beträgt. Die Naturwerksteine müssen der EN 1469:2004 entsprechen. Die Fassadenplatten sind mit vier Ankern in Rechteckanordnung technisch zwängungsfrei auf einer geeigneten Unterkonstruktion zu befestigen. Leibungen können zusätzlich mit Hilfe von Bündigmontageankern und Innenwinkeln befestigt werden.
Der fischer Zykon-Plattenanker zur rückseitigen Befestigung von Fassadenplatten aus ausgewählten Natursteinen nach EN 1469 hat sich seit seiner Markteinführung als Abstands- und Bündigmontageanker bestens bewährt.
Die maximalen Plattenformate betragen 3,0 m² bei einer maximalen Seitenlänge von 3,0 m. Die minimale Plattennenndicke liegt bei 20 mm, bei Gesteinsgruppe IV und Basaltlava bei 30 mm. Der fischer FZP darf mit metrischem Anschlussgewinde M6 und M8 sowie Innengewinde M6 und einer Nennverankerungstiefe von 12 mm bis 25 mm verwendet werden. Die minimalen Randabstände liegen bei 50 mm für die Fassadenplatten und bei 40 mm für die Leibungsplatten. Die minimalen Achsabstände zwischen zwei Ankern müssen größer als das Achtfache der Verankerungstiefe sein, um zu verhindern, dass sich die Ausbruchkegel gegenseitig beeinflussen. Bei Ankern in Abstandsmontage muss die Restwanddicke der Fassadenplatte mindestens 40% der Plattennenndicke betragen.
 
Fazit. Die seit Jahresbeginn gültige ETA für Hinterschnittanker in Naturstein berücksichtigt praxisnah alle erforderlichen Parameter zur Befestigung von Naturstein. In der Folge werden Bemessungen viel einfacher durchführbar. Gleichzeitig lassen sich jetzt so innovative Produkte wie der FZP-Hinterschnittanker von fischer noch wirtschaftlicher einsetzen. Beides führt in der Praxis zu schnelleren Bemessungen und dünneren Plattenstärken, folglich zu kostengünstigeren Fassaden.

metallbauSERIE
 
Befestigungstechnik
 
Das sichere Verankern von Geländern, Treppen, Leitungen und Bauelementen gehört zum Alltag im Metallbau.  Die Vielfalt der zur Verfügung stehenden Anker und Dübel ist ebenso groß wie die Zahl der zu befestigenden Bauteile. Eines haben jedoch alle Verankerungen gemeinsam: Sicher und fest müssen sie sein.
 
Alle Praktiker wissen, dass zwischen Theorie und Praxis manches Mal Welten liegen. Wir haben deshalb einen Fachmann gebeten, in einer Serie die wesentlichen Eckpunkte, Regeln, Vorschriften und  Zulassungen zusammenzufassen. Die Themen:
 
1.              Basiswissen: Baugrund und Dübel
2.              Zulassungen und Vorschriften (DIBt, ETA)
3.              Befestigung von Fassadenbekleidungen
4.              Befestigung von Fassadenunterkonstruktionen
5.              Injektionssysteme für WDVS, zweischaligem Mauerwerk (Abstandsmontagesysteme)
6.              Injektionssysteme für Lochmauerziegel, Porenbeton
7.              Geländerbefestigungen
8.              Befestigung von Markisen und Vordächern
9.              Befestigung von Türen und Fenstern
10.         Befestigung von schweren Stahlbaukonstruktionen in Beton
 
Weitere Informationen zu dieser Serie, beteiligten Firmen und Produkten finden Sie unter www.metall-markt.net