„Deutscher Mauerwerkstag 2002“ der DGfM an der TU München

„Deutscher Mauerwerkstag 2002“ der DGfM an der TU München

- Langfassung -

Unter dem Motto „Mauerwerk – dauerhaft, schützend und wertbeständig“ fand im November 2002 in München der 7. Deutsche Mauerwerkstag statt. Namhafte Referenten berichteten über aktuelle Entwicklungen in der Planung, Ausführung und Vermarktung von Mauerwerks­bau­ten. Vorträge über Forschungsvorhaben zeigten, wie die Wettbewerbsfähigkeit dieser Bauwei­se gesteigert werden kann. Die gelungene Mischung aus Theorie und Praxis begeisterte die Teilnehmer aus Deutschland und dem angrenzenden, nicht nur deutschsprachigen Ausland. Das Interesse der Teilnehmer wurde in lebhaften Diskussionen im Anschluss an die Vorträge deutlich.

Der langjährige Vorsitzende der DGfM, Dipl.-Ing. Neunast, sowie der Vizepräsident der TU München, Prof. Dr. Rank, begrüßten die Teilnehmer.Brandschutz

Als erster Vortragender berichtete Prof. DDr. Schneider, früher in Braunschweig und Kassel, jetzt an der TU Wien lehrend, über den Einfluss von Bauarten und Bauweisen auf das Brand­risiko. In Deutschland erfolgt die brandschutztechnische Einstufung von Gebäuden nach den Feuerwiderstandsklassen der Bauteile. Weil die Verbindungsdetails von Decken und Wänden dabei wenig beachtet werden, lässt sich - bei den heute sehr unterschiedlichen Bauweisen - daraus nur begrenzt auf die Feuerwiderstandsdauer eines Gebäudes schließen. Ein weiteres Risiko seien Mängel bei der Bauausführung. Schneider stellte die hohen Sicherheitsreserven der Massivbauweise aus Mauerwerk und Beton im Brandfall heraus. Positiv wirken sich ausführungsfreundliche Anschlüsse aus, die Fehler bei der Bauausführung vermindern. Bei Bauwerken, die in den tragenden Teilen im Wesentlichen aus Holz bestehen, sind diese Sicherheitsreserven nicht oder nur in Abhängigkeit von fachgerechter Planung und Bauausführung vorhanden( Abb. 1). Beispielsweise müssen Stahlverbindungsstücke gegen die Feuereinwirkung geschützt sein. Fugen von Bekleidungen dürfen sich im Brandfall nicht öffnen. Installationen stellten Schwachpunkte dar, weil sie unter ungünstigen Umständen die Gefahr des Brandeintrags und der Brandweiterleitung im Bauteil verstärken. Durch immens steigenden Kosten- und Termindruck auf den Baustellen ist es jedoch selbst bei einer sorgfältigen Planung im Holzbau kaum möglich, dass die Ausführung aller konstruktiven Details für den Brandschutz in allen Fällen die nötige Beachtung findet. „Um nur annähernd ein ähnliches brandtechnisch sicheres Niveau zu erreichen, sind im Holzbau neben komplizierten konstruktiven Maßnahmen, z.B. Vermeidung brennbarer Oberflächen, Brandschutz der Anschlüsse und Verbindungen, auch aktive, d.h. anlagentechnische Maßnahmen, z.B. kombinierte Brandmelde- und Sprinkleranlagen, erforderlich“, führte Schneider aus.

Wärmeschutz

Über die wirtschaftliche Umsetzung der Energieeinsparverordnung berichtete Prof. Dr.Hauser, Gesamthochschule Kassel. Die EnEV lässt ein flexibles Instrumentarium aus baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen zu. Jeder Planer kann zukünftig energiesparend bauen, ohne seine planerische Freiheit zu verlieren, denn die Anforderungen der EnEV lassen sich auf sehr unterschiedliche Art erfüllen. Um Bauschäden vorzubeugen empfiehlt Hauser, Wärmebrücken mindestens entsprechend Beiblatt 2 zur DIN 4108 auszuführen. Ohne Verbesserung der Wärmebrücken erhält der mittlere U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient, früher k-Wert) aller Bauteile einen pauschalen Zuschlag von DU = 0,1 W/m²K. Bei einer Ausführung der Wärmebrückendetails nach Beiblatt 2 vermindert sich dieser Zuschlag auf DU = 0,05W/m²K und bei detaillierter Berechnung der Wärmebrücken auf einen Zuschlag von maximal DU = 0,02W/m²K (Abb. 2).

Die Luftdichtheitsprüfung empfiehlt Hauser nicht nur unter energetischen Aspekten. Sie sei auch ein Qualitätsnachweis für eine weniger bauschadensanfällige Konstruktionen. Da die rechnerisch anzusetzende Luftwechselrate bei nachgewiesener Luftdichtheit von n = 0,7 h-1 auf n = 0,6 h-1 sinkt, ist der zulässige Jahresprimärenergiebedarf leichter einzuhalten. Die Kosten einer Luftdichtheitsmessung mit dem Blower-Door-Verfahren kostet für ein Einfa­mi­lienhaus ca. € 300,- . Die Verminderung der rechnerischen Luftwechselrate durch Überprüfung wird damit wirtschaftlicher als eine weitere Verstärkung der Wärmedämmung. Die Standardlösung der Gebäudebeheizung bleibt auch in Zukunft die Pumpen-Warmwasserheizung. Das Optimierungspotenzial liegt im Einsatz der Brennwerttechnik. Günstig wirken sich die Aufstellung des Wärmeerzeugers und des Warmwasserspeichers innerhalb der thermischen Hülle (z.B. im wärmegedämmten Keller) und kurze Rohrleitungen im beheizten Bereich aus.

Wertfindung von Mauerwerksgebäuden

Wie die Wertfindung von Gebäuden erfolgt, erläuterte Prof. Dr. Ohler, FH Nordostniedersachsen in Buxtehude. Den Verkehrswert von Gebäuden bestimmt der Preis, der im gewöhnlichen Geschäftsverkehr nach rechtlichen Gegebenheiten und tatsächlichen Eigenschaften ohne Rücksicht auf ungewöhnliche oder persönliche Verhältnisse zu erzielen wäre. Je nach Bewertungsfall ist zu entscheiden, ob der Verkehrswert durch den Vergleichswert, den Sachwert oder den Ertragswert zu bestimmen ist. Marktanpassungsfaktoren berücksichtigen die jeweils aktuelle Lage am Liegenschaftsmarkt.

Erheblichen Einfluss auf die Wertentwicklung hat das Vertrauen eines Bauherrn in die Bauweise eines Hauses hinsichtlich der Erfüllung nutzungsbedingter Beanspruchungen . Dabei sei ein wichtiges Kriterium die Schadensanfälligkeit. Dass bei Holz-Fertigteilbauten der Marktanpassungsfaktor um ca. 5 - 15 % niedriger als bei Massivbauten liegt, kann als „Bauweise­faktor“ hinsichtlich Schadensanfälligkeit bzw. Vertrauen in die Bauweise interpretiert werden, stellte Ohler fest.

Die Nutzungsdauer von Gebäuden hat auf die Wertentwicklung einer Immobilie erheblichen Einfluss. Die Wertminderungsverläufe der Bauarten Mauerwerk und Holz-Fertigteilbau wird in Verbindung mit der üblicherweise angesetzten Gesamtlebensdauer in Abbildung 4 dargestellt.

Keller

Der Keller bietet Freiräume für Freizeitaktivitäten, Arbeitszimmer, Hausarbeitsraum usw., die eine Etagenwohnung nicht bieten kann, stellte Dr. Pohl, Geschäftsführer der Initiative Pro Keller e.V., Friedberg, heraus. Dies erfordert beheizte und wärmegedämmte Untergeschosse, damit das Raumklima stimmt. Ist das Untergeschoss in den wärmegedämmten Bereich einbezogen und der Wärmeerzeuger im Keller aufgestellt, ergeben sich weitere Vorteile:

*
Die bautechnisch schwierige, wärmegedämmte Ausführung des Treppenhauses im Keller entfällt (Treppenraumtür, Wände, Kellersohle).
*
Die Anlagenaufwandszahl ep zur Bestimmung des Jahres-Primärenergiebedarfs wird erheblich kleiner, wenn der Wärmeerzeuger innerhalb der thermischen Hülle steht und die beheizte Fläche größer ist.
*
Der rechnerische Wärmeverlust eines erdberührten Bauteiles im Vergleich zu einem luftberührten Außenbauteil ist nach EnEV wegen der geringeren Temperaturdifferenzen um 40 % abzumindern. Der mittlere rechnerische Heizwärmebedarf eines Einfamilienhauses wird wegen der anteilmäßig geringeren Verluste im Keller tendenziell sinken. Diese Betrachtung führt dazu, dass der zulässige Jahres-Primärenergiebedarf leichter eingehalten werden kann.

Die Neufassung von DIN 4108-3 Ausgabe Juli 2001 „Klimabedingter Feuchteschutz“ regelt unter Ziffer 4.3 Bauteile, für die kein rechnerischer Tauwasser-Nachweis erforderlich ist. Darunter fallen „Kelleraußenwände aus einschaligem Mauerwerk nach DIN 1053-1“ oder „Beton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045 mit außenliegender Wärmedämmung (Perimeterdämmung)“ – siehe auch DIN 4108-2.

Das bedeutet für die praktische Umsetzung bei Kellerwänden aus Mauerwerk:

* schwere Steine mit 8 bis 10 cm Perimeterdämmung
*
Wärmedämmsteine mit 3 bis 4 cm Perimeterdämmung.

Von Bedeutung ist ferner der Einfluss eines Kellers für den erforderlichen Schallschutz im Reihenhaus- oder Geschosswohnungsbau. Der erforderliche Schutz lässt sich nur bei bis zum Fundament durchgehende zweischaligen Haustrennwänden sicher erfüllen (Abb. 5).

Beim Kostenvergleich von Häusern mit und ohne Keller müssen bei den nichtunterkellerten Gebäuden die folgenden, zusätzlich anfallenden Ausgaben berücksichtigt werden, für:

*
Erdarbeiten
*
Bodenplatte/Fundamente
*
Kellerersatzraum oberirdisch, z.T. frostsicher
*
Grundstücksmehrbedarf

Kosten für Keller

Kosten ohne Keller, incl. Ersatzraum

4 m² frostsichere Ersatzfläche im Wohngeschoss

= echte Zusatzkosten

€ 32.850,-

€ 14.600,-

€ 3.000,-

€ 10.300,-

bis

bis

€ 35.150,-

€ 12.550,-

Kosten für Keller

Kosten ohne Keller, incl. Ersatzraum

4 m² frostsichere Ersatzfläche im Wohngeschoss

= echte Zusatzkosten

€ 21.150,-

€ 3.600,-

bis

€ 14.550,-

€ 3.000,-

bis

€ 23.550,-

€ 6.000,-

Tabellen 1 + 2:

Ergebnisse eines realistischen Kostenvergleiches und Ermittlung der „echten“ Zusatzkosten eines Kellers bei der Herstellung
Mauerwerksforschung

Dr.-Ing. Peter Schubert, ibac der RWTH Aachen, gab einen Überblick über die aktuelle Mauerwerkforschung in Deutschland. Der Laie mag zwischen heutigem Mauerwerk und dem Mauerwerk von früher keinen wesentlichen Unterschied erkennen, tatsächlich hat sich aber viel verändert. Das in den letzten 30 Jahren sehr detailliert erforschte Trag- und Verformungsverhalten von Mauerwerk führte zu wirtschaftlichen Bemessungsverfahren. Aktuelle Forschung zur Beanspruchung auf Druck, Biegung und Schub werden die Ausnutzung der Bauteilquerschnitte und die Anwendungsbereiche von Mauerwerk weiter vergrößern (Abb. 6).

Laufende Forschungsvorhaben befassen sich ferner mit der möglichst realistischen Beschreibung des Tragverhaltens von Mauerwerkswänden unter Vertikalbelastung. Bei der am Markt vorhandenen Vielfalt von Mauerstein- und Mörtelarten lässt es sich mit herkömmlichen Verfahren nur unzureichend genau festlegen und führt daher zu Überdimensionierungen. Bei den z.Z. laufenden Untersuchungen wird das tatsächliche Last-Verformungs-Verhalten sowie der Einfluss der Verbindung mit der Geschossdecke berücksichtigt.

Die Zulassung von Zugspannungen senkrecht zur Lagerfuge könnte die Bemessung von horizontal belasteten Wänden, wie Ausfachungsflächen und Kellerwände, erleichtern. Ziel eines laufenden Forschungsvorhabens ist deshalb, wirklichkeitsnahe Berechnungs- und Bemessungsverfahren zu entwickeln und dadurch Biegetragreserven besser auszunutzen.

Die Bearbeitung des Eurocode EC 8 „Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben“ und die Neufassung der DIN 4149 „Bauten in deutschen Erdbebengebieten“ erfordert umfangreiche Untersuchungen zum Schubverhalten von Mauerwerk. Ziel dieser Untersuchungen ist, die Standsicherheit von Mauerwerk in den deutschen Erdbebenzonen problemlos durch Einhaltung konstruktiver Regeln, ggf. auch mit Hilfe rechnerischer Nachweise, nachzuweisen.

Stifterstelle Mauerwerksbau

Zur Unterstützung der Forschungstätigkeit am Lehrstuhl für Massivbau der TU München stiftete die Deutsche Gesellschaft für Mauerwerksbau, Bonn, im Sommer 1999 eine zusätzliche Dozentenstelle. Diese erhielt dadurch einen neuen Schwerpunkt. Der Lehrstuhlinhaber, Prof. Dr.-Ing. Zilch, berichtete über das wachsende Interesse der Studenten an Mauerwerksvorlesungen. Mauerwerksbau ist Bestandteil der Pflichtvorlesung im 4. Semester. Für Vertiefer läuft im 7. Semester die Wahlpflichtveranstaltung „Erweiterte Grundlagen im Mauerwerksbau“. Darüber hinaus betreut der Lehrstuhl Diplomarbeiten aus dem Gebiet des Mauerwerksbaus.

Aktuelle Forschungsvorhaben der Stifterstelle Mauerwerksbau untersuchen das Tragverhalten von Flachstürzen mit unvermörtelten Stoßfugen, das Biegetragverhalten von Kelleraußenwänden mit geringer Drucknormalkraft, Rissschäden an Außenwänden infolge Deckenverformungen und das Verhalten von Mauerwerk bei Erdbeben von unbewehrten Mauerwerksbauten. Videos von Erdbebenversuchen an geschosshohen Wänden zeigten eindrucksvolle Szenen der Forschungstätigkeit.

Im Zuge der Überarbeitung von DIN 4149 auf der Basis des Eurocode 8 ergeben sich für deutsche Erdbebengebiete deutliche Lasterhöhungen. Mit den bisherigen Nachweisverfahren lässt sich die Standsicherheit nicht mehr nachweisen. Benötigt werden Bemessungsverfahren, die das tatsächliche Verhalten von Mauerwerksbauten genauer erfassen. Dazu tragen mehrere spezifisch zu betrachtende Ansätze bei:

* Rechnerische Ermittlung eines allgemeingültigen Verhaltensbeiwertes zur Berücksichtigung des nichtlinearen Verhaltens von Mauerwerk
* Erdbebenversuche an geschosshohen unbewehrten Wänden
* Entwicklung eines Gebäudemodells als Mehrmassenschwinger, bei dem die Punkt­massen durch nichtlineare Schub- und Biegefedernmiteinander verbunden und elastisch in die Geschossdecke eingespannt sind (Abb. 7).

Bedeutung des CE-Zeichens für Mauerwerksprodukte

Der abschließende Vortrag von Ltd. MinRat Halstenberg, Ministerium für Städtebau und Wohnen, Kultur und Sport in NRW weckte Verständnis für die Probleme bei der Schaffung einheitlicher Europäischer Normen und deren nationale Umsetzung. Das Ziel, Handelshemmnisse innerhalb der EU durch einheitliche Normen abzubauen, ist noch nicht erreicht. Wie die Unzulänglichkeiten der bisher erarbeiteten harmonisierten Normen zu lösen sind, ist z.Z. offen. Positiv dagegen ist, dass die Europäischen Normen auch ohne deren verbindliche Einführung die nationalen Regelwerke beeinflussen.

Die DGfM ist im Auftrag der Mauerwerkindustrie in den zuständigen Gremien des DIN und der internationalen Normung beteiligt. Das Augenmerk liegt auf dem Anspruch zusätzliche technische und formale Hürden für Hersteller und Anwender zu minimieren und das deutsche Schutz- und Sicherheitsniveau zu erhalten.

Die Tagungsunterlagen ließ die DGfM, Bonn, Fax: (0228)857437, E-Mail: mail@dgfm.de in einem Sonderheft der Zeitschrift „das Mauerwerk“ zusammenfassen. Sie können zum Preis von € 6,- + MwSt bei der DGfM bezogen werden.

Bonn, im Januar 2003