01. Januar 2016

Ein Teil des Systems

Bef_Knauf_1 Ausbau und Fassade - Ein Teil des Systems

Die heutigen Fassadensysteme müssen den gestiegenen energetischen, schall- und brandschutztechnischen Anforderungen gerecht werden. Wärmedämmende Fassaden sind wesentlich dicker und damit oft schwerer als reine Putzsysteme, wie sie in der Vergangenheit oft verarbeitet wurden. Die Standsicherheit eines Wärmedämm-Verbundsystems hängt dabei im Wesentlichen von der Befestigung der Dämmstoffe ab.

Im Falle herabstürzender Fassadenteile kann es zu erheblichen Schäden an Leib und Leben kommen. Damit dies verhindert wird, ist es wichtig, dass das System standsicher ist und alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Anbieter von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS), wie die Knauf Gips KG, wählen alle Komponenten für das System aus und liefern diese aus einer Hand [1]. So kann sichergestellt werden, dass durch richtige Verwendung und der kompetenten Verarbeitung der in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen festgelegten Materialien die hochwertigen Dämmsysteme über einen bestimmten Nutzungszeitraum dauerhaft und standsicher funktionieren. Im Hinblick auf die Standsicherheit des gesamten WDVS kommt der Befestigung von Dämmstoffen eine wesentliche Bedeutung zu.
Je nach Anwendung kann eine zusätzliche mechanische Befestigung empfohlen oder vorgeschrieben werden. Die möglichen Befestigungsarten, Produkte und Verarbeitungsrichtlinien sind in den jeweiligen Systemzulassungen beschrieben. Die Hauptanwendung der mechanischen Befestigungen ist das Verdübeln in massive Untergründe. Nachfolgend wird auf die Notwendigkeit einer planerischen und anwendungsbezogenen Sorgfalt eingegangen, damit die Standsicherheit des gesamten WDVS gewährleistet bleibt.

Baurechtliche Grundlagen
Wärmedämm-Verbundsysteme zählen zu den nichttragenden Außenwänden (MBO § 28). Sie sind nicht geregelte Bauarten und bestehen aus Bauprodukten. Kunststoffdübel zur Befestigung von außenseitigen Wärmedämm-­Verbundsystemen mit Putzschicht sind nicht geregelte Bauprodukte. Ein ­Verwendbarkeitsnachweis in Form zum Beispiel einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung muss für nicht geregelte Bauarten und Bauprodukte vor­liegen, wenn es dafür keine allgemeinen anerkannten Regeln der Technik und DIN Normen gibt oder die Bauarten und Bauprodukte von diesen wesentlich ­abweichen [3].
 
Mögliche Verwendungsnachweise für die Bauarten WDVS (MBO § 21):
• allgemeine bauaufsichtliche ­Zulassung oder
• Zustimmungen im Einzelfall.
 
Kunststoffdübel zur Verankerung in massive Untergründe verfügen entweder über allgemeine bauaufsichtliche ­Zulassungen, gültig für das nationale Baurecht oder über europäische technische Zulassungen, gültig für das nationale und das europäische Baurecht.
In diesen Zulassungen ist neben den Produktmerkmalen, die Anwendung zur Befestigung von WDVS in verschiedenen Baustoffen, die Montage der Dübel, ­deren Kennwerte, wie Achs- und Randabstände, Setztiefe und die Lastauf­nahme der Dübel geregelt. Auch wenn Kunststoffdübel zur Verankerung von außenseitigen Wärmedämm-Verbund­systemen über eigene Verwendungsnachweise in Form von Zulassungen verfügen, stellen diese Produkte ­Systembestandteile des WDVS dar und sind fester Bestandteil einer System­zulassung. Nur Dübel, die in den ­Systemzulassungen genannt sind, ­dürfen auch zur zusätzlichen mechanischen Befestigung verwendet werden. In den Systemzulassungen für WDVS ist genau beschrieben wie groß zum ­Beispiel der Dübeltellerdurchmesser in Abhängigkeit des Dämmmaterials sein muss. Üblicherweise finden heute Dübel mit einem Tellerdurchmesser von 60 bis 140 mm Anwendung.

Erhöhung der Sicherheit durch ­zusätzliches Verdübeln
Entgegen den nur geklebten Dämm­systemen, wo die gesamte Lastab­tragung über den Kleber vorgenommen wird, werden zur Abtragung der Windsogbelastungen nur die Dübel benötigt. Zusätzlich wird durch Verwendung von Dübeln der Anpressdruck des Dämm­materials gegen die Wand und somit die Reibkräfte zwischen Wandoberfläche und Kleber sowie zwischen Kleber und Dämmstoffplatte erhöht.
Das führt zu einer dauerhaft sicheren Aufnahme von vertikalen Lasten (zum Beispiel Eigen­lasten des Systems).
Durch die Trennung der Lastaufnahmen wird das Fassadensystem in seiner ­Gesamtheit wesentlich sicherer.
Das WDVS kann mehr Gesamtlasten aufnehmen und in die Wand ­weiter-leiten. Die Verwendung in größeren ­Gebäudehöhen kann standsicher erfolgen. Gerade bei älteren Gebäuden ist die Tragfähigkeit des Oberputzes auf Grund jahrelanger Witterungseinflüsse, durch Ablagerungen von Ruß und Schmutz und eventuellen Altanstrichen nicht einschätzbar. Aber auch bei Neubauten erhöht eine Verdübelung die Gesamt­sicherheit des Systems. Auch erlauben geklebte und gedübelte Systeme die Überbrückung von bis zu zwei Zenti­meter Wandunebenheiten.

Bestimmung der Dübelanzahl
Die auf ein WDVS einwirkenden Lasten sind vertikale (Eigenlasten, temperaturbedingtes Verschiebeverhalten) und ­horizontale (Windsoglasten) Lasten. Durch die Verwendung von Kunststoffdübeln werden die angreifenden Lasten aufgeteilt.
So nimmt der Kleber ­zwischen Wand und Dämmstoff die vertikalen Las­ten und die mechanischen Befestigungen die horizontalen (Windlasten) auf. ­Entscheidend für die notwendige Dübel­anzahl für ein WDVS sind ausschließlich die Windlasten, die maximale Lastaufnahme der Dübel beziehungsweise die maximale Lastaufnahme des Dämm­systems.
Die maximale Lastaufnahme der Dübel und des WDVS ­stehen in den Dübel­zulassungen beziehungsweise in den System­zulassungen. Die Windlasten aber müssen ermittelt werden.

Einflussgrößen zur Windlastermittlung:
• Lage des Gebäudes, Einordnung in die jeweilige Windlastzone und dem Geländeprofil
• Geometrie des Gebäudes
• Höhe des WDVS am Gebäude

Windlastberechnungsverfahren
Für die Ermittlung der angreifenden Windlasten nach DIN 1055-4 kann ­zwischen zwei Berechnungsverfahren gewählt werden [4].

a) Standardverfahren
Dieses Verfahren beinhaltet eine ingenieurmäßige Berechnung und wird ausschließlich von Ingenieurbüros, Sachverständigen oder Materialprüf­anstalten durchgeführt.
Dieses Verfahren muss angewendet werden, wenn:
• Gebäude höher als 25 m sind und/oder
• sich Gebäude in der Windlastzone 4 befinden
Ergebnis:
• horizontale und vertikale Unterteilung der Fassadenfläche
• genaue Berechnung und damit ­geringste Dübelanzahl

b) Vereinfachtes Verfahren
Dieses Verfahren darf angewendet ­werden, wenn folgende Voraus­setzungen gegeben sind:
• Gebäude mit einer Höhe von bis zu maximal 25 m (bis zum First)
• rechteckiger Grundriss
• Gebäude maximal zweimal so hoch wie breit
• Gebäude liegt nicht höher als 800 m über NN
• für Windlastzonen 1 bis 4 (ausgenommen Gebäude mit Höhen h ≥ 18 und h ≥ 25 m auf Inseln)
Ergebnis:
• Unterteilung der Fassadenfläche in Rand- und Mittelbereiche
• für maximal drei Gebäudehöhen
• genaue Berechnung mit höherer ­Sicherheit und damit mittlere Dübel­anzahl

c) praxisgerechtes Verfahren
Zu den nach DIN 1055-4 geregelten ­Berechnungsverfahren kann ein vom Fachverband WDVS in Abstimmung mit dem DIBT erstelltes praxisgerechtes ­Verfahren zur Windlastbestimmung ­verwendet werden.
Dieses Verfahren darf angewendet ­werden, wenn folgende Voraus­setzungen gegeben sind:
• Gebäude mit einer Höhe von bis zu maximal 25 m (bis zum First)
• Rechteckiger Grundriss
• Gebäude maximal 2 x so hoch wie breit
• Gebäude liegt nicht höher als 800 m über NN
• Windlastzone 1 – 3
Ergebnis:
• Dübelanzahl kann direkt aus der ­Tabelle entnommen werden
• keine Unterteilung der Fassadenfläche in Rand- und Mittelbereiche
• für maximal drei Gebäudehöhen
• keine Berechnung, hohe Sicherheit, erhöhte Dübelanzahl

Die Entscheidung, ob eine Windlast­berechnung für die Bauunterlagen ­erstellt werden muss, hängt in erster ­Linie davon ab, ob ein Gebäude als verfahrensfrei eingestuft ist oder nicht. Als verfahrensfrei gelten in erster Linie ­kleinere, eher unbedeutende Gebäude, wie Garagen, Gebäude mit Grundflächen bis zu zehn Quadratmetern. Unabhängig davon muss die Befestigung des gesamten Systems standsicher ­erfolgen. Eine Bestimmung der notwendigen Dübelanzahl nach dem praxis­gerechten Verfahren des Fachverbandes WDVS ist daher immer zu empfehlen.
Sind bauliche Anlagen nicht verfahrensfrei, müssen die Bauunterlagen in ausgefertigter Form dem Bauordnungsamt eingereicht werden. Zu den Bauunter­lagen gehören auch Standsicherheitsnachweise. Ein Bestandteil der Stand­sicherheitsnachweise sind Windlast­berechnungen. Müssen die Bauunter- lagen dem Bauordnungsamt eingereicht werden, obliegt es ausschließlich autorisierten Stellen wie Ingenieurbüros, ­Architekten oder Sachverständigen, Windlastberechnungen vorzunehmen. Die von WDVS-Herstellern angebotenen Programme zur Dübelbemessung haben ausschließlich empfehlenden Charakter.

Auswahl und Montage von Kunststoffdübeln in massive Untergründe
Der Dübel kann nur bei richtiger ­Montage in den massiven Untergrund optimal funktionieren.
In den Dübelzulassungen und in den technischen Merkblättern der Systemhersteller wird auf die richtige Montage ausführlich hingewiesen. Eventuell notwendiges Setzwerkzeug entsprechend den Dübel- oder Systemzulassungen ist zu verwenden. Die in den jeweiligen ­Zulassungen oder technischen Merkblättern der WDVS-Hersteller vorgegebenen Dübelschemata sind zu beachten.
Ein Austauschen der vorgeschriebenen Dübel ist nicht zulässig. Die Dübelung kann entsprechend der Art des gewählten WDVS unter der Bewehrung/Armierung oder durch den bewehrten Unterputz erfolgen. Bei einer Dübelung durch den bewehrten Unterputz sind die ­Dübelteller nachfolgend mit dem Unterputz zu überarbeiten [1].
Bestimmung der erforderlichen ­Dübellänge:

Nominelle Verankerungstiefe hnom
+ Toleranzausgleich (Altputz, Kleber) ttol
+ Dämmstoffdicke hD
= erforderliche Dübellänge tD
Die Grundlagen zur Bohrlocherstellung im Kasten.

Bei der Montage von Dübeln zur Befes­tigung von WDVS unterscheidet man zwischen Schlag- und Schraubdübeln. Bei den Schlagdübeln wird nach dem Einstecken der Dübelhülse durch den Dämmstoff in den Verankerungsgrund der Nagel in die Dübelhülse einge­schlagen. Bei einem Schraubdübel wird anstelle des Nagels eine Schraube in die Dübelhülse eingedreht. Da die verwendeten Kunststoffdübel zur Befestigung von WDVS alle wegkontrolliert spreizen, ist der Dübel richtig gesetzt, wenn der Nagel- oder Schraubenkopf bündig an der Dübelhülse anliegt.

Carsten Böhme
Marktmanagement Putz- und Fassadensysteme bei der Knauf Gips KG, Iphofen


Normen und Vorschriften
• DIN 55699:2005-02 Verarbeitung von Wärmedämm-Verbundsystemen
• (MBO) Musterbauordnung, weiter (LBO) Landesbauordnungen
• DIN 1055-4 Einwirkungen auf Tragwerke – Windlasten

Literaturverzeichnis
[1] DIN 55699:2005-02 Verarbeitung von Wärmedämm-Verbundsystemen
[2] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-33.41-81 Knauf Marmorit GmbH
[3] MBO (Musterbauordnung, November 2002)
[4] DIN 1055-4 Einwirkungen auf Tragwerke – Windlasten

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