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1 16. Jahrgang Februar 2012 ISSN 1432-3427 A 43283

Mauerwerk Zeitschrift für Technik und Architektur

– Auslaugverhalten von Putzen und Mörteln – Festlegung von charakteristischen Mauerwerkdruckfestigkeiten in DIN EN 1996 – Industrielle Lehmbauprodukte für den Mauerwerksbau – Zukünftige Struktur der Normen im Mauerwerksbau – Wieviel Sicherheit braucht das Mauerwerk?


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Call for Papers QDie Zeitschrift Mauerwerk führt technologische Innovation und architektonische Tradition des Mauerwerkbaus in allen Facetten zusammen und deckt als einzige deutschsprachige Zeitschrift diese Bauweise in ihrer gesamten Breite ab. Themenüberblick: QMauerwerk in Forschung und Entwicklung Qeuropäische Normung und technische Regelwerke Qbauaufsichtliche Zulassungen und Neuentwicklungen Qhistorische und aktuelle Bauten in Theorie und Praxis QBuchbesprechungen, Seminare, Messen, Tagungen und Persönlichkeiten Für weitere Informationen und Richtlinien der Zeitschrift wenden Sie sich bitte an: Mauerwerk Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstr. 21 10245 Berlin Deutschland mauerwerk@ernst-und-sohn.de

16. Jahrgang 2012 / Erscheint zweimonatlich Chefredakteur: Q Prof. Dr.-Ing. Wolfram Jäger

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Beiratsmitglieder: Q Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Balak Q Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber Q Dr.-Ing. Udo Meyer Q Dr. sc. techn. Ronald Rast Q Prof. Dr.-Ing. Werner Seim Für weitere Informationen: Zum Abonnement: www.ernst-und-sohn.de/mauerwerk

Fachwissen ohne Grenzen

Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

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Inhalt

Das Vier-Sterne-Hotel H10 an der Joachimstaler Straße unweit des Berliner Kurfürstendamms ist ein gelungenes Beispiel für die Integration moderner handwerklicher Baukunst in ein historisch geprägtes Gebäudeensemble. Mit einem achtgeschossigen Quergebäude als Hintergrund hat Jan Kleihues den denkmalgeschützten Schulbau aus dem Jahr 1889 abgerundet und wirkungsvoll in Szene gesetzt (s. S. A4). (Foto: Hagemeister)

Mauerwerk 1

Editorial 1

Wolfgang Brameshuber Sicherheit, Umweltverträglichkeit und alternative Baustoffe

Fachthemen 2

Wolfgang Brameshuber, Anya Vollpracht, Holger Nebel Auslaugverhalten von Putzen und Mörteln

10

Wolfgang Brameshuber, Markus Graubohm, Udo Meyer Druckfestigkeit von Ziegelmauerwerk – aktuelle Auswertungen zur Festlegung von charakteristischen Mauerwerkdruckfestigkeiten in DIN EN 1996

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Urs Müller, Christof Ziegert, Caroline Kaiser, Ulrich Röhlen Eigenschaften industrieller Lehmbauprodukte für den Mauerwerksbau und Verhalten von Lehmsteinmauerwerk

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Immo Feine, Matthias Koster, Wolfgang Brameshuber Zukünftige Struktur der Normen im Mauerwerkbau

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Wolfram Jäger, Song Ha Nguyen Wieviel Sicherheit braucht das Mauerwerk?

Berichte

16. Jahrgang Februar 2012, Heft 1 ISSN 1432-3427 (print) ISSN 1437-1022 (online) Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG www.ernst-und-sohn.de

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Augustinerkloster Erfurt – Wiederaufbau der Bibliotheksgebäude

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Rückbau und Sanierung eines Institutsgebäudes der TU München

Rubriken 9 36 47 50

Firmen und Verbände (s. a. S. 43) Aktuell Wettbewerbe Termine

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Produkte und Objekte

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Anbieterverzeichnis

Aus Wiley InterScience wird Wiley Online Library

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Bautechnik 81 (2004), Heft 1

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Produkte & Objekte

Das Vier-Sterne-Hotel H10 an der Joachimstaler Straße unweit des Berliner Kurfürstendamms ist ein gelungenes Beispiel für die Integration moderner handwerklicher Baukunst in ein historisch geprägtes Gebäudeensemble. Mit einem achtgeschossigen Quergebäude als Hintergrund hat Jan Kleihues den denkmalgeschützten Schulbau aus dem Jahr 1889 abgerundet und wirkungsvoll in Szene gesetzt. Für die Nutzung des denkmalgeschützten Altbaus als 4-SterneSuperior-Hotel haben Kleihues + Kleihues den repräsentativen Klinkeraltbau des Architekten Otto Bratring im Herzen Berlins umgebaut und um einen Neubau erweitert. Der gründerzeitliche Altbau dient dem neuen Ensemble als identitätsstiftendes Herzstück, das durch die respektvolle Erweiterung in den Vordergrund rückt. Bei der Innenraumgestaltung spielt der spanische Innenarchitekt Pedro Peña mit dem Kontrast von modernen und historischen Elementen. Er verbindet diese zu einer stilvollen Atmosphäre mit viel natürlichem Licht, das durch große Fensteröffnungen in die Hotelräume scheint. Im Erdgeschoss werden die Hotelgäste von einer lichtdurchfluteten Eingangshalle empfangen, die Alt- und Neubau verbindet. Auch in der Fassadengestaltung präsentiert sich das Ensemble des Hotels H10 als respektvolles Zusammenspiel von Neu und Alt. Mit seiner regelmäßigen Lochfassade ist der Neubau sehr einfach gehalten. Er tritt bewusst in den Hintergrund des historischen „Schmuckkästchens“ mit seiner prägenden Backsteinfassade. Für eine möglichst harmonische Gestaltung hat das Not-

Bild 2. Durch profiliertes Mauerwerk mit Klinker der terrakottafarbenen Sortierung „Nevada“ nimmt der Neubau Bezug auf zum historischen Altbau

tulner Ziegelwerk die KlinkerSortierung „Nevada“ in Format und Farbe auf den bestehenden Altbau abgestimmt. Im halbversetzten Läuferverband vermauert, zitiert der Sockel das Mauerwerk des prägenden Gebäudes. Dreidimensionale Mauerwerkskunst in derselben Klinker-Sortierung prägt mit die ansonsten schlichte Lochfassade des Neubaus und setzt die Obergeschosse vom Sockelbereich ab. Auf eine horizontale und vertikale Gliederung wurde verzichtet. Struktur erhalten die großen Fassadenflächen durch die Mauerwerks-

Bild 3. Ausgespart vom relieffierten Mauerwerk bleiben die präzisen Fensterlaibungen und Gebäudeecken

Sie wünschen Sonderdrucke von einzelnen Artikeln aus einer Zeitschrift unseres Verlages? Informationen: Janette Seifert Verlag Ernst & Sohn Rotherstraße 21, 10245 Berlin Tel. +49(0)30 470 31-292 Fax +49(0)30 470 31-227 jseifert@ernst-und-sohn.de

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Bild 1. Respektvolles Zusammenspiel von Neu und Alt – das Gebäudeensemble H10 Berlin

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Respektvolles Zusammenspiel von Neu und Alt

Texturierung: Unterschiedlich tiefe Steine wurden bündig zur Gebäudeinnenseite vermauert, so dass nach außen eine sehr lebendige Oberfläche mit Anklängen an die historische Backsteinarchitektur entsteht. Dreifach tiefenversetzt verleihen die kopfvermauerten terrakottafarbenen Klinker der großflächigen Seitenwand sowie der schlichten Lochfassade eine haptische, beinahe organische Struktur. Sie erinnert an das historische Natursteinmauerwerk, das sich nicht ebenmäßig vermauern ließ und lenkt den Blick von den Fensteröffnungen auf das warmtonige Mauerwerk, das sich bescheiden im Hintergrund des historischen Backsteinbaus hält. Ausgespart von dieser sehr lebendigen Fassadengestaltung bleiben lediglich die präzise ausgebildeten Fensterlaibungen und Gebäudeecken, die die klare Kubatur des Baukörpers betonen. Projektdaten Architektur: Jan Kleihues, Kleihues + Kleihues Gesellschaft von Architekten mbH, Berlin Bauherr: Blue Stone Berlin GmbH, Berlin Klinker: Nevada-Profiliertes Mauerwerk ARF (250 × 120 × 69 mm) Verklinkerte Fläche: 2900 m2 Weitere Informationen: Hagemeister GmbH & Co. KG, Klinkerwerk Buxtrup 3, 48301 Nottuln Tel.: 02502/8040, Fax: 02502/7990 info@hagemeister.de, www.hagemeister.de

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Produkte & Objekte

Für den Einsatz in Gebäuden mit besonders hohen Ansprüchen an den Schallschutz bietet Xella Deutschland die etablierten Silka Kalksandsteine in unterschiedlichen Formaten in der Rohdichteklasse 2,2 an. Kurz vor der Einführung der neuen Schallschutz-Norm geht die Tendenz nachvollziehbar hin zu hohen Rohdichten und lässt dem Duisburger Unternehmen zufolge die Nachfrage sprunghaft ansteigen. Die neue Schallschutznorm berücksichtigt stärker als die alte das Raumvolumen, die Flankenübertragung sowie die Stoßstellen. Kalksandsteine in der Rohdichteklasse von 2,2 eignen sich besonders für die Außenwände von Einfamilien-, Mehrfamilien- und Reihenhäusern bei erhöhtem Lärmpegel – durch beispielsweise Flug-, Schienen- oder Verkehrslärm – sowie für die Haus- und Wohnungstrennwände mit erhöhtem Schallschutz im Mehrfamilienhausbau. Für den eigenen Wohnbereich gibt es dagegen keine Anforderungen in

Die neue Schallschutznorm berücksichtigt stärker als die alte das Raumvolumen, die Flankenübertragung sowie die Stoßstellen

der Schallschutznorm. Die bisherige Norm geht davon aus, dass die Bewohner mögliche innere Lärmquellen selbst abstellen. Da dies aber nicht immer möglich ist, sollte gerade auch im eigenen Wohnbereich guter Schallschutz ebenfalls mit eingeplant werden. In der Rohdichteklasse 2,2 erreicht bereits eine 24 cm dicke Kalksandsteinwand beidseitig mit je 10 mm verputzt ein Schalldämmmaß von 56 dB. Ohne Wohn- und Nutzflächenverlust kann also der Schallschutz verbessert werden. Insbesondere im mehrgeschossigen Wohnungsbau ist das Planelement in Rohdichteklasse 2,2 eine Alternative zu Wänden aus Stahlbeton. Wer noch höheren Schallschutz verlangt, für den steht der neue Silka Planstein in der Rohdichteklasse von 2,6 zur Verfügung. Die Planelemente können ohne Schalungs- und Bewehrungsaufwand mit Hilfe eines üblichen Minikrans von nur einem Maurer im Dünnbettmörtel vergleichsweise zeitsparend und kostengünstig versetzt werden. Für die Verarbeitung der Silka Plansteine wird der exklusiv für Xella produzierte Silka Secure Dünnbettmörtel verwendet. Dieser sorgt durch seine abgestimmte Rezeptur und die leichte Verarbeitung für ein vollfugig ausgeführtes Mauerwerk. Weitere Informationen: Xella Kundeninformation Düsseldorfer Landstraße 395 47259 Duisburg Tel.: 0800/5235665 Fax: 0800 5356578 info@xella.com www.xella.de/

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Neue Schallschutz-Norm – steigende Nachfrage nach hohen Rohdichten

Vorteile Minimaler Eingriff ins Mauerwerk Universeller Einsatz für alle Mauerwerksarten

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Mauerwerksvernadelung mit Anker-Plus

Zukunftsweisendes Mauerwerk aus Leichtbeton Auf der DEUBAU 2012 präsentierte KLB Klimaleichtblock die neuesten Entwicklungen der Mauerwerkstechnik. Im Mittelpunkt des Auftritts standen vor allem hochleistungsfähige Leichtbetonprodukte zur Errichtung von Niedrigenergie- und Passivhäusern. Eine Antwort auf die 2012 zu erwartende Energieeinsparverordnung gibt KLB mit den Mauerwerkssystemen Kalopor und Kalopor ultra. Die Mauersteine überzeugen durch ihre integrierte Kerndämmung, die mineralisch und damit diffusionsoffen ist. Sie schließt sämtliche Hohlräume des Mauerwerks einschließlich derer in der Stoßfuge.

Als jüngstes Kind der Kalopor-Familie stellte KLB auf der DEUBAU erstmalig den neuen Kalopor ultra vor. Als Weiterentwicklung des Kalopor verfügt der Kalopor ultra ebenfalls über eine Kerndämmung aus mineralischen Dämmstoffstecklingen. Sie füllen sowohl die Kammern des einzelnen Mauersteins als auch die beim Versetzen in der Stoßfuge entstehenden Hohlräume aus. So ergibt sich ein durchgängig wärmegedämmtes Mauerwerk, das als monolithische Wandkonstruktion die zu erwartenden Kriterien der EnEV 2012 erfüllen sollte. Da eine zusätzliche Dämmung (WDVS oder Innendämmung) nicht benötigt

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Produkte & Objekte wird, ermöglicht der Kalopor ultra einen rein mineralischen Mauerwerksaufbau, so dass die gesamte Wandkonstruktion als diffusionsoffen betrachtet werden kann. Die KLB-Entwicklung wird in den Festigkeitsklassen 2 und 4 angeboten. Zunächst sind Steine für die Wanddicken 30 cm und 36,5 cm erhältlich. Ab Mitte 2012 soll die Wanddicke 42,5 cm hinzukommen. Auf der Grundlage der beantragten bauaufsichtlichen Zulassung mit angegebenen Werten der Wärmeleitfähigkeit von unter 0,06 W/(mK) würden dann folgende U-Werte erreicht: – ≤ 0,18 W/(m2K) bei einer 30 cm dicken Wand – ≤ 0,15 W/(m2K) (Passivhausstandard) bei 36,5 cm Dicke – ≤ 0,13 W/(m2K) bei 42,5 cm dicken Kalopor ultra-Wänden Neben der Mauerwerkstechnik ist auch der Bereich der Abgastechnik von wachsender Bedeutung. In diesem Segment stellte KLB verschiedene Produkte vor. Im Fokus stand dabei der Schornstein Multi W3G, der sich für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe gleichermaßen eignet. Damit erhält der Hausbesitzer auch in Zukunft die größtmögliche Freiheit bei der Wahl des Energieträgers. Weitere Informationen: Klimaleichtblock GmbH Lohmannstraße 31, 56626 Andernach Tel.: 02632/25770, Fax: 02632/2577770 info@klb.de, www.klb-klimaleichtblock.de

warm im Winter, dank hervorragender eingebauter Wärmedämmung und geringer Wärmeleitfähigkeit. Neben den hervorragenden technischen Eigenschaften bieten die fünf mittelständischen PORIT-Partner auch durch das vielfältige Produktprogramm Lösungen bis ins Detail. Mit den U-Schalen in den übBild 1. Deckenrandsteine ermöglichen lichen Wanddicken sind unter im Geschossdeckenbereich einen durchBeachtung der DIN 1045 Ringgehenden Übergang der Außenwandanker sowie Ringbalken ausfläche zubilden und Wärmebbrücken zu vermeiden. Deckenrandsteine, die einseitig mit Mineralwolle der WLG 035 ausgestattet sind, erfüllen gleich zwei Zwecke: Sie dienen einerseits als Deckenrandschalung und minimieren andererseits Wärmebrücken im Bereich des Deckenauflagers. Darüber hinaus verfügen die PORIT-Partner über eine umfangreiche Palette von Porenbetonstürzen. PORIT Flachstürze, nicht tragende Stürze sowie tragende Stürze erlauben nahezu alle Varianten von Fenster- und Türöffnungen. Flachstürze lassen sich mit einer Höhe von 12,5 cm bei lichten Weiten von bis zu 2,5 m sehr einfach verarbeiten und benötigen zum Erreichen der gewünschten Tragfähigkeit nur noch eine Übermauerung. Dabei müssen die Stoßfugen vollflächig vermörtelt sein. Bis zu einer maximalen Öffnungsbreite von 1,0 m können nichttragende Stürze mit einer Höhe von 249 mm eingesetzt werden. Sie sind vor allem bei nicht tragenden Porenbetontrennwänden zu verwenden. Für lichte Öffnungsbreiten von bis zu

PORIT – Energetisch Bauen aus einer Hand PORIT-Porenbeton erweist sich seit Jahren als Multitalent am Bau. Kaum ein anderer Baustoff bietet ein vergleichbares Leistungsspektrum in nur einem Produkt. Hinsichtlich sämtlicher technischer Anforderungen gilt PORITPorenbeton als Problemlöser. So plant man mit diesem Bauprodukt automatisch sowohl den Schallschutz als auch den Brandschutz mit ein. Insbesondere beim sommerlichen wie winterlichen Wärmeschutz spielt es seine Stärken aus. Nicht zu heiß im Sommer durch ausreichend wärmespeichernde Masse, wohlig

Bild 2. Zur Herstellung von Fenster- und Türstürzen bieten sich Stürze und Flachstürze an

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1,75 m bieten die PORIT-Partner tragende Stürze mit einer Höhe von 24,9 cm an. Ihr Haupteinsatzgebiet sind Gebäude mit überwiegend ruhenden Verkehrslasten. PORIT Höhenausgleichssteine sorgen für die notwendige Anpassung, wenn die gewünschte Geschosshöhe nicht ausschließlich durch den Einsatz von Plansteinen erreicht werden kann. Solche sogenannten Kimmschichten aus Höhenausgleichssteinen sind sinnvollerweise als Wandfuß anzulegen. Natürlich können sie auch als obere, letzte Schicht vermauert werden. Dank des bewährten Leistungsspektrums von PORIT-Porenbeton und des umfangreichen Programms an Sonderbauteilen bietet PORIT für das energetische Bauen komplette Lösungen aus einer Hand. Weitere Informationen: PORIT GmbH Am Opel-Prüffeld 3, D-63110 Rodgau, www.porit.de

Jastos Z-Stein-Programm mit neuem Lochbild

Das aus unterschiedlichen Wärmeleitzahlen und Festigkeitsklassen bestehenden Z-Stein-System von Jasto wurde weiter ausgebaut. Unverändert bleibt die Variante mit der Wärmeleitzahl

λR = 0,07 W/(mK) (Festigkeitsklasse 2). Sie weist weiterhin vier große, mit Dämmstoff gefüllte, Hohlkammern auf. Für die Steine mit den Wärmeleitzahlen 0,08, 0,09, 0,10 sowie λR = 0,11 W/(mK), die in den Festigkeitsklassen 2 bzw. 4 geliefert werden, wurde ein völlig neues Lochbild entwickelt: Die Hohlräume für die Dämmstoffkeile wurden in der Breite stark reduziert und durch zwei Schlitzreihen pro Schenkel ergänzt. Auch die so veränderten Steine lassen sich zu massiven, monolithischen Wänden verarbeiten – verfügen jedoch über einen höheren Anteil an umweltfreundlichem Naturbims. In Bezug auf die Festigkeit ist von Bedeutung, dass selbst bei den Steinen mit äußerst niedrigen Wärmeleitzahlen (z. B. λR = 0,07 W/(mK)) die Festigkeitsklasse 2 und damit eine mögliche Belastung von 2,5 N/mm2 erreicht wird. Eine Reduzierung der Festigkeit auf 1,6 (mit einer max. Belastung von nur 1,6 N/mm2) ist bei keinem einzigen Jasto-Mauerstein erforderlich und aus Sicherheitsgründen auch nicht vorgesehen. Durch die spezielle, Z-förmige Steinausbildung ergibt sich ein Mauerwerksverband ohne durchgehende Stoßfugen. Die Wärmebilanz der Gebäude wird positiv beeinflusst. Alle Z-Steine werden als Plansteine, also mit einer Höhe von 249 mm, hergestellt. Die beiden zur Hälfte ineinander übergehenden Schenkel sind 36,5 cm lang und 18,25 cm breit. Die Einhaltung der erforderlichen Steinüberbindung wird durch das Format 18 DF sichergestellt. Da die Nut- und Feder-Ausbildung an den Stirnseiten der Steine entfällt, kann auf spezielle Endsteine verzichtet werden. Außerdem ergeben sich glatte Laibungen und eine optimale Formatausnutzung. Die Verarbeitungs-Vorteile, das „automatische“ Ineinandergreifen der Z-förmigen Steine und der Verzicht auf spezielle Ergänzungssteine (alle erforderlichen Teilsteine ergeben sich aus dem Basisstein), sollten die Grundlage für ein kostengünstiges Mauerwerk bilden. Weitere Informationen: Jakob Stockschläder GmbH & Co.KG Koblenzer Straße 58 56299 Ochtendung Tel.: 02625/963660 Fax: 02625/963670 info@jastotherm.de www.jasto.de

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Die alternative Art zu dämmen Bei vielen Immobilien ist eine Dämmung der Außenfassade nicht möglich. Nach Schätzungen des Fachverbands WDVS betrifft dies eine Gesamtfläche von rund 315 Mio. m2. Für solche Fälle bietet der Baustoffhersteller Saint-Gobain Weber ab Dezember 2011 drei Innendämmsysteme an. Kunden haben die Wahl zwischen einer weber.therm-Lösung mit Dämmputz sowie zwei weber.therm-Systemen auf Basis von Mineraldämmplatten oder von Vakuum-Isolationspaneelen. Eine professionelle Innendämmung verbessert den Wärmeschutz des Mauerwerks und trägt so zu einer Verringerung der Energiekosten bei. Wer darüber hinaus Wert auf ein dauerhaft gesundes Wohnklima legt, sollte auf eine vollmineralische Innendämmlösung zurückgreifen. Das Dämmboard weber.therm MD 042 ist diffusionsoffen und wirkt somit gleichzeitig wärme- und feuchteregulierend. Es bietet einen Wärmeleitwert von 0,042 W/(mK). Als Oberbeschichtung bietet sich ein Kalk-Innenputz an. Dieser diffusionsoffene Oberputz sorgt für einen optimalen Feuchtehaushalt und wirkt zudem schimmelpilzhemmend. Um größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, sollte die Mineraldämmplatte nur mit dem systemeigenen Leichtkleber weber.therm 307 verklebt und armiert werden. Wie bei allen kapillaraktiven Systemen ist bei dem weber.therm Mineralschaum-Innendämmsystem keine zusätzliche Dampfsperre erforderlich. Für umfassende Sanierungen stellt das vollmineralische weber.therm Dämmputz-Innendämmsystem eine sehr wirtschaftliche Variante dar. Der Wärmeleitwert beträgt hier 0,07 W/(mK). Aufgrund der flexiblen Auftragsdicke des Mörtels können Unebenheiten von bis zu 100 mm ausgeglichen und komplett fugenlose Dämmschichten hergestellt werden. So lassen sich auch Oberflächen in Altbauten problemlos an Neubaustandards anpassen. Die Dämmung mit Vakuum-Isolationspaneelen ist zum Beispiel in schmalen Fensterlaibungen oder hinter Heizkörpern sinnvoll. Das weber.therm Vakuum-Innendämmsystem ist besonders schlank und äußerst feuchteresistent. Die integrierten VacuPads von Saint-Gobain Isover bieten mit 0,007 W/(mK) Hochleistungsdämmwerte. In Kombination mit dem Klebe- und Armierungsmörtel weber.therm 301, dem Armierungsgewebe weber.therm 311 und dem Oberputz weber.cal 286/288 eignet sich das System hervorragend für die Dämmung in beengten Raumsituationen. Für Immobilienbesitzer oder Besitzer von Eigentumswohnungen eröffnen sich durch eine Innendämmung neue Möglichkeiten. So kann beispielsweise dem Wunsch einzelner Parteien nach einem verbesserten Wärmeschutz entsprochen werden, ohne dass andere Wohneinheiten zwangsläufig ebenfalls saniert werden. Außerdem lässt sich ohne Probleme eine Raum-für-RaumSanierung vornehmen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Innendämmung jahreszeitunabhängig ausgeführt werden kann.

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Das weber.therm Mineralschaum-Innendämmsystem ist diffusionsoffen und wirkt gleichzeitig wärme- und feuchteregulierend

Viele Bauherren, Planer und Verarbeiter betrachten Innendämmung noch mit einer gewissen Skepsis, insbesondere wegen möglicher Bauschäden. Mittlerweile wurden die Innendämmsysteme weiter entwickelt, so dass solche Vorbehalte unbegründet sind. Eine moderne Innendämmung bietet für zahlreiche Gebäude eine gute Möglichkeit zur energetischen Sanierung, vorausgesetzt, sie wird fachgerecht ausgeführt. Weitere Informationen: Saint-Gobain Weber GmbH Christian Poprawa Schanzenstraße 84, 40549 Düsseldorf Tel.: 0211/91369280, Fax:0211/91369309 christian.poprawa@sg-weber.de

Dachsanierungen zum Schutz vor Wind und Wetter Da das Dach allen Umwelteinflüssen wie Hitze, Frost, Schlagregen, Hagel und saurem Regen direkt ausgesetzt ist, sollte man es in regelmäßigen Abständen auf Schäden überprüfen. Dies gilt besonders für Blechanschlüsse, Abdeckungen, Dachkehlen, Schornsteinanschlüsse, Regenrinnen und Fallrohre. Sichtbare Schäden wie z. B. abgefallene oder schiefe Dachziegel oder feuchte Stellen am Dach sind sichere Zeichen, dass eine umfassende Reparatur oder eine sogar eine Neueindeckung fällig sind. Bei älteren Gebäuden sollte außerdem der Dachstuhl auf Risse in den Trägerbalken, Sägemehlspuren durch Holzwürmer und durchhängende oder schadhafte Latten überprüft werden. Bei der Dachsanierung sind neben der Beseitigung gravierender Schäden auch eine zukunftsorientierten Wärmeisolierung und der Ausbau des Dachgeschosses, z. B. mit Gauben, weitere Motive. Eine Isolierung kann man in vielen Fällen auch von Innen anbringen, eine Dachsanierung von außen ist die richtige Lösung, wenn auch die Dacheindeckung erneuert werden muss. Als Material hat sich dabei der Tondachziegel seit Jahrhunderten bewährt. Er wird nach strengen Normen bezüglich der Frost- und Wasserwiderstandsfähigkeit sowie der Struktur und Oberfläche aus natürlichem Ton gebrannt und hält mehr als ein Häuserleben lang. Für die Sanierung von Dächern bietet Röben spezielle Ziegel an. Sie haben variable Decklängen und ein großes Seitenspiel und können deshalb kleine Unregelmäßigkeiten der Lattung am Dachstuhl leicht ausgleichen. So geht die Verlegung besonders zügig und kostensparend von der Hand. Neu auf dem Markt ist der Röben Tondachziegel PIEMONT. Dieser Flachdachziegel in


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Produkte & Objekte

modernem, flachem Design ist für Neubauten und Sanierungen gleichermaßen geeignet. Er hat eine Decklänge von ca. 36,0 bis 39,8 cm und ein Seitespiel von 8 mm und ist damit sehr flexibel einsetzbar.

Weitere Informationen: Röben Tonbaustoffe GmbH Postfach 1209 26330 Zetel Tel.: 04452/880 Fax 04452/88245 info@roeben.com www.roeben.com

Hoher Schallschutz für den Geschossbau mit neuem Coriso-Mauerziegel

Zur DEUBAU hat die Unipor-ZiegelGruppe ihr Sortiment im Bereich der gefüllten Geschossbau-Mauerziegel erweitert: Der neue „Unipor WS09 Coriso“ kombiniert hohe Wärmedämmung mit sehr gutem Schallschutz. Durch seine verhältnismäßig geringe Wärmeleitfähigkeit von 0,09 W/(mK) ermöglicht er den Einsatz einschaligen Mauerwerks bei mehrgeschossigen Objekten. Schallschutz ist gerade in mehrgeschossigen Wohngebäuden ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Hierzu eignet sich der neue gefüllte Mauerziegel; seine bauaufsichtliche Zulassung ist noch für „Anfang 2012“ in Aussicht gestellt. Dank seiner mineralischen Coriso-Füllung – bestehend aus Wasser, Basalt und (inzwischen erloschenem) Feuer – werden die guten bauphysikalischen Eigenschaften eines normalen – also ungefüllten – Planziegels nachweislich verbessert. Ein Wärmeleitwert von 0,09 W/(mK) ermöglicht den Bau von einschaligen

Außenwänden, die je nach Wanddicke U-Werte von 0,28 W/(m2K) bis 0,20 W/(m2K) erreichen. Somit entfällt der Einsatz eines Wärmedämm-Verbundsystems. Bereits bei einer Wanddicke von 36,5 cm erreicht der „Unipor WS09 Coriso“ eine Direktschalldämmung von RW,Bau,ref = 51,8 dB. Mit diesem Wert erfüllt der Mauerziegel problemlos die geforderten Schallschutz-Eigenschaften nach DIN 4109 von Wohnungstrennwänden. Auf diese Weise minimiert er effektiv mögliche Lärmbelästigungen. Mit einer Rohdichteklasse von 0,80 kg/dm3 und einer zulässigen Druckspannung von 1,4 MN/m2 bei einer Steindruck-Festigkeitsklasse von 10 bietet sich der WS09 nahezu uneingeschränkt für den Geschosswohnungsbau an. Für diese wichtigen statischen Werte sorgt vor allem das optimierte Lochbild an der Außen- und Innenseite des Ziegels. Weitere Informationen. UNIPOR-Ziegel Marketing GmbH Landsberger Straße 392 81241 München Tel.: 089/7498670 Fax: 089/74986711 marketing@unipor.de www.unipor.de

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Gewählt werden kann zwischen sechs Farben: „kastanien-braun, Glanz-Engobe“, „kupfer-rotbraun“, „schwarz-matt, Glasur“, „schiefergrau“, „tobago, Glasur“ und „trentino, Glanz-Engobe“. Weitere „Sanierungsziegel“ aus dem Röben Sortiment sind der Röben FLANDERN plus, den es in acht kreativen und klassischen Farben gibt, und der HOLSTEIN plus, der sich durch seine weich geschwungene Form auszeichnet. Wer sich für eine Neueindeckung entscheidet und die Wärmeisolierung optimiert, hat für Jahrzehnte ein sicheres Dach und durch die gesparten Heizkosten auch die Sanierungskosten bald wieder heraus.


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Produkte & Objekte

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Altbau effizient verblendet Oft soll der Charakter eines Altbaus erhalten bleiben und sich durch eine entsprechende Fassadengestaltung sichtbar abheben. Die erforderliche energetische Ertüchtigung eines solchen Gebäudes ist deshalb eine gute Möglichkeit zur Überarbeitung der Hauptfassaden. Neue Fassaden werden oft als Vorsatzschale aus Ziegeln mit Kerndämmung und Wärmeverbundsystem ausgeführt. Für die Aufnahme der Ziegelsteinfassade bieten sich JORDAHL® Einmörtelkonsolen an. Diese Verblenderkonsolen sind ein probates Mittel zur nachträglichen Montage von Verblendmauerwerk an bestehenden Gebäuden, da die Verwendung von Konsolankern und Dübeln oftmals nicht möglich ist. Bei der Montage der Einmörtelkonsolen werden Kernbohrungen im vorhandenen Mauerwerk ausgeführt. Mit einem schwindfreien Vergussmörtel werden die fluchtgerecht eingebauten Konsolen abschließend eingemörtelt. Die von der Deutschen Kahneisen Gesellschaft mbH (DKG) gelieferten Einmörtelkonsolen JORDAHL® JMK+N (Einzelkonsolen) und JORDAHL® JMK+E (Eckkonsolen) können Lasten von maximal FRd = 9,5 kN aufnehmen. Auf diese Verblenderkonsolen werden lose Zwischenwinkel gelegt, die schließlich die Ziegelfassade tragen. Darüber hinaus können auch JORDAHL®-Winkelkonsolen JMK+F/FARsowie P/PAR-Konsolen zum Einsatz kommen. Diese Einmörtelkonsolen besitzen fest installierte Zwischenwinkel zur Abfangung der Vorsatzschale. Einmörtelkonsolen und Zubehör der Berliner DKG werden aus rostfreiem Edelstahl (Korrosionsschutzklasse III) hergestellt. Diese Elemente sind damit dauerhaft korrosionsfrei und langlebig. Eine Aufmauerungshöhe von mehreren Metern wird von den Konsolen sicher getragen, wenn die Außenwände bzw. Fundamente in der Lage sind, die zusätzlichen Lasten aufzunehmen. Oft sind die vorhandenen Wände der Altbausubstanz nicht lotrecht und weisen Abweichungen von mehreren Zentimetern auf. Dies erfordert häufig neue statische Berechnungen. Hier leisten die Ingenieure von JORDAHL gern kompetente Hilfe. Um die Planung der Einmörtelkonsolen zu erleichtern, bietet die DKG eine kostenlose Bemessungssoftware JMK+ 1.0 an. Sie ist intuitiv bedienbar und kann ohne Installation genutzt werden. Durch einfaches Eingeben der Klinkerspezifikation, Schalenabstände und Aufmauerhöhen kann die optimale Einmörtelkonsole ausgewählt werden. Der mit Hilfe dieser Software geführte statische Nachweis kann in prüffähiger Form ausgedruckt werden. Heinz-Jürgen Zamzow Zamzow Bebernitz + Partner

CEP® – Leitmesse für Erneuerbare Energien und Energie-effiziente Gebäude Vom 29. bis 31. März 2012 veranstaltet die REECO GmbH zum 5. Mal die CEP® CLEAN ENERGY & PASSIVEHOUSE in der Landesmesse Stuttgart. Die internationale Fachmesse mit Kongress hat sich nach fünf Jahren als die Leitmesse für Erneuerbare Energien und Energieeffiziente Gebäude weit über Baden-Württemberg hinaus etabliert. Dank ihrer Kombination zählt sie zu den wichtigsten Leitmessen Europas. Der Messebereich Energieeffiziente Gebäude bildet den von Jahr zu Jahr wachsenden wichtigsten Ausstellungsschwerpunkt der CEP®. 2012 rücken besonders große Gebäude noch stärker in den Blick. Mit der Erweiterung des Fokus auf diesen Bereich sollen neue wichtige Zielgruppen, wie beispielsweise Facility Manager und Industrievertreter, angesprochen werden. Neu ist 2012 auch die CEP® „Conference ExPosition“ im Internationalen Congresscenter, eine Kongress begleitende Ausstellung mit Themenschwerpunkt Energieeffizienz von Großen Gebäuden. Gerade im Sektor energieeffiziente Gebäude und Sanierung bis hin zum energieautarken Haus steckt mittlerweile ein enormes Wirtschaftspotential. Diesen aktuellen Marktentwicklungen wird die CEP® durch ihre Ausrichtung mehr als gerecht. Innovative Produkte und Lösungen sowie neueste Informationen aus Wissenschaft und Forschung, kombiniert mit Praxisbeispielen machen die Messe mit dem angeschlossenen Kongress zu einer optimalen Plattform. Alle Möglichkeiten für Neubau und Sanierung energieeffizienter Gebäude – seien es Energie-Plus-Gebäude, Passivhaus-Lösungen, das Sonnenhaus, KfW-Gebäude oder Niedrigstenergiehäuser – werden im Rahmen der CEP® präsentiert. Besonders stark ist die Messe auch 2012 wieder im Bereich der Dienstleistungen: Kostenfreie und unabhängige Beratungsangebote zu Finanzierung und Förderung, Consulting, Informationen zu Zertifizierung, Energiemangement-Lösungen und Contracting-Firmen bieten Hilfestellungen und Beratung über die technischen Ansätze hinaus. Bei der regenerativen und dezentralen Energieerzeugung reicht das Themenspektrum der CEP® von Kraft-Wärme-Kopplung mit dem Innovationsschwerpunkt „Stirling“ bis hin zu Holzenergie, von Solartechnologien bis hin zu Wärmepumpen. Vor allem der Schwerpunkt Solar wird 2012 weiter wachsen: Marktführer aus allen Produktbereichen sind in Ausstellung und Kongress vertreten, das Solar-Forum bietet ergänzend kostenfreie Vorträge für Jedermann. Weitere Informationen unter www.cep-expo.de.

FREIKARTE

Bei Abgabe der Freikarte am Messeeingang erhalten Sie einen kostenlosen Zutritt zur Messe.

CEP® CLEAN ENERGY & PASSIVEHOUSE Internationale Fachmesse und Kongress für Erneuerbare Energien & Energieeffiziente Gebäude

29. – 31.03.2012 Landesmesse Stuttgart, Germany

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www.cep-expo.de Veranstalter REECO GmbH | Unter den Linden 15 | 72762 Reutlingen | Germany Tel: +49-7121-3016-0 | redaktion@reeco.eu

A10 Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

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Anbieterverzeichnis

Produkte & Dienstleistungen Abfangungen

Befestigungstechnik

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Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Ankerschienen

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Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Bewehrungselemente Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Zweischaliges Mauerwerk

Recticel Dämmsysteme GmbH Hagenauer Straße 42 65203 Wiesbaden Tel.: (06 11) - 92 76-7 Fax: (06 11) - 92 76-440 E-Mail: info@recticel-daemmsysteme.de Internet: www.recticel-daemmsysteme.de PUR/PIR-Hochleistungsdämmstoffe für die Kerndämmung

Mauerwerksabfangungen Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

Wilhelm Modersohn GmbH & Co. KG Eggeweg 2a 32139 Spenge Tel. (0 52 25) 87 99-0 Fax (0 52 25) 67 10 E-Mail: info@mfixings.de Internet: www.mfixings.de MOSO-Fassadenbefestigungen MOSO-Lochband Mauerwerksbewehrung MOSO-Fertigteilbefestigungen Konsolanker bis 25 kN Fassadenplattenanker bis 56 kN Luftschichtanker Gerüstverankerungen

Fachliteratur Mauerwerksanschlüsse Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21, D-10245 Berlin Tel. +49 (0)30 47031 200 Fax +49 (0)30 47031 270 E-Mail: info@ernst-und-sohn.de Internet: www.ernst-und-sohn.de

Mauerverbinder Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Mauerwerk 16 (2012), Heft 1


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Verblenderkonsolen

VerblendmauerwerksAbfangungen Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

anchored in quality Thor Helical – Heuer GmbH & Co. KG Professionelle Mauerwerkssanierung Spiralankersysteme zur RissSanierung und zur nachträglichen Mauerwerksvernadelung vom Erfinder der Spiralankertechnologie Tel. +49 (0)4503 4645 eMail: info@thor-helical.de www.thor-helical.de

Rubersteinwerk GmbH Michelner Straße 7–9 09350 Lichtenstein Tel.: +49 (0) 3 72 04 63 5-0 Fax: +49 (0) 3 72 04 63 5-21 E-Mail: info@ruberstein.de Internet: www.ruberstein.de www.spiralankersystem.de Risssanierung, Abdichtungen und Beschichtungen

HALFEN Vertriebsgesellschaft mbH Katzbergstraße 3 D-40764 Langenfeld Tel. (0 21 73) 9 70-0 Fax (0 21 73) 9 70-2 25 E-Mail: info@halfen.de Internet: www.halfen.de BETON: Verankerungstechnik FASSADE: Befestigungssysteme MONTAGETECHNIK: Produkte und Systeme

Deutsche Kahneisen Gesellschaft mbH Nobelstraße 51 D-12057 Berlin Tel. (0 30) 6 82 83-02 Fax (0 30) 6 82 83-4 97 e-Mail: info@jordahl.de Internet: www.jordahl.de JORDAHL Verblenderkonsolen, JORDAHL Einmörtelkonsolen, Mauerwerksabfangungen, Luftschichtanker, Gerüstanker, JORDAHL® Ankerschienen, JORDAHL® Schrauben

Schwerlastbefestigungen für Mauerwerk und Beton

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Ziegel

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Ziegelwerk Freital EDER GmbH Wilsdruffer Straße 25 D-01705 Freital Tel.: (03 51) 6 48 81-0 Fax: (03 51) 6 48 81-11 E-Mail: service@ziegel-eder.de www.ziegel-eder.de

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Mauerwerk-Kalender 2012 Abb. vorläufig

QMauerwerk-Kalender – das bewährte Nachschlagewerk für den gesamten Mauerwerkbau mit Baustoffen, Bauprodukten – Konstruktion, Bauausführung, Bauwerks-erhaltung – Bemessung – Bauphysik, Brandschutz – Regelwerk – Forschung

Eurocode 6

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Aus dem Inhalt: QKommentar und Anwendungshilfen zum Eurocode 6 einschließlich Nationaler Anhänge QBeispielsammlung zur Bemessung von Mauerwerk nach Eurocode 6 mit NA QEigenschaftswerte von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen QNeuentwicklungen im Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung QDübeltechnik praxisnah: Bemessungsbeispiele für Befestigungen in Mauerwerk WOLFRAM JÄGER QInstandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk Mauerwerk-Kalender QGeltende technische Regeln für den Mauerwerksbau 2012 (deutsche und europäische Normen) 2012. QVerzeichnis der allgemeinen bauaufsichtlichen ca. 700 S. ca. 500 Abb. Gb. Zulassungen ca. € 13,–* Fortsetzungspreis*: ca. € 11,– QÜbersicht über abgeschlossene und laufende Forschungsvorhaben im Mauerwerksbau ISBN: 978-3-433-02987-9 Erscheint Januar 2012

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A

W i l e y

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

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Verankerungen

Mauerwerkssanierung


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Editorial

Sicherheit, Umweltverträglichkeit und alternative Baustoffe

Liebe Leser, die Aspekte des Nachhaltigen Bauens sind sehr vielfältig, und aus verschiedenen Blickwinkeln werden die Schwerpunkte ganz unterschiedlich gesetzt. So spielt natürlich immer der Energieverbrauch bei der Nutzung eine bedeutsame Rolle, aber auch die Wiederverwertbarkeit der einzusetzenden Baustoffe muss vom Bauunternehmen heute nachgewiesen werden. Selbstverständlich dürfen von den Baustoffen keine Schadstoffe an die Umwelt abgegeben werden, und der Energieeinsatz bei der Herstellung von Baustoffen soll minimal sein. Einige dieser Aspekte werden in diesem Heft gestreift. Es ist einfach die Aufgabe der nächsten Jahre, die Ressourcen unserer Erde zu schonen und das Bauen diesen Erfordernissen anzupassen. Durch eine bessere und dem Bauwerk angepasste Ausnutzung der Baustoffe lassen sich bis zu gewissen Grenzen erhebliche Reserven mobilisieren, die für die Bauweise mit Mauerwerk sprechen. Ein Beitrag in diesem Heft gibt zunächst einmal einen Überblick über die Normen im Mauerwerksbau. Vor dem Hintergrund der Notwendigkeit, Normen inhaltlich und auch hinsichtlich der Vielfalt so zu überarbeiten, dass eine merkliche Verbesserung der jetzigen Situation eintritt, soll dieser Artikel den derzeitigen Stand aufzeigen. Nachhaltigkeit im Normungswesen im Hinblick auf die Kompliziertheit und die Frequenz von Überarbeitungen ist sicher auch ein Thema der Zukunft. Dieses Heft befasst

sich zudem in einem Artikel mit der Auswertung von Untersuchungen zur Druckfestigkeit von Ziegelmauerwerk. Zum einen sollten die vorhandenen, auf der Basis der von DIN 1053-1 ermittelten Treppenkurven für Ziegelmauerwerk mit Normalmörtel aktualisiert werden, zum anderen die bislang im NA zum EC 6 nicht enthaltenen Planziegel soweit aufbereitet werden, dass eine Übernahme von den Zulassungen in die Norm möglich erscheint. In einem weiteren Artikel wird auf die Ausnutzbarkeit des Materials eingegangen. Es wird der Nachweis geführt, dass bei einem Materialteilsicherheitsbeiwert unter 1,5 das Sicherheitsniveau im Vergleich zur Bemessung nach dem globalen Sicherheitskonzept immer noch identisch ist. Lehm als bauphysikalisch interessanter und im Hinblick auf seine Umweltverträglichkeit günstiger Baustoff ist unter den Gesichtspunkten des EC 6 noch relativ wenig untersucht. Daher befasst sich ein Beitrag mit der Ermittlung mechanischer Kennwerte industrieller Lehmbauprodukte und von Mauerwerk aus Lehmsteinen. Der sich dabei herausstellende weitere Forschungsbedarf insbesondere beim Einsatz für tragendes Mauerwerk wird offensichtlich. Schließlich wird auf die Umweltverträglichkeit von Putzen und Mörteln bei Beregnung eingegangen. Bis heute existiert ein entsprechendes Bewertungskonzept nicht. Die vorhandenen Daten sind eine sehr gute Basis für die Entwicklung eines entsprechenden Modells zur Bewertung beregneter Bauteile. Das vorliegende Heft macht wieder mal deutlich, wie vielfältig die Fragestellungen beim Mauerwerk sind. Es geht dabei nicht nur um Bemessungswerte für diesen ohnehin nicht ganz einfachen Verbundwerkstoff, sondern um die für die Zukunft sinnvolle Auswahl der Baustoffe hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umwelt. So stehen nun alle Baustoffe im Wettbewerb und müssen ihre Wirksamkeit beweisen. An entsprechenden Nachweiskonzepten wird gearbeitet.

Ihr Wolfgang Brameshuber ibac – Institut für Bauforschung – RWTH Aachen University

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Fachthemen Wolfgang Brameshuber Anya Vollpracht Holger Nebel

DOI: 10.1002/dama.201200526

Auslaugverhalten von Putzen und Mörteln Die Umweltverträglichkeit von Putzen und Mörteln in der Nutzungsphase ist ein wissenschaftlich bislang wenig untersuchtes Thema. Das Institut für Bauforschung (ibac) der RWTH Aachen University hat das Auslaugverhalten von drei Putzen und einem Mauermörtel durch Langzeitstandtests, Labortauchverfahren und bei künstlicher Beregnung im Labor untersucht. Diese Ergebnisse wurden Ergebnissen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) in Holzkirchen gegenübergestellt, welches mit den gleichen Putzen und Mörteln einen mehrjährigen Freilandversuch durchgeführt hat. Der Vergleich der Ergebnisse zeigt, dass es nicht immer möglich ist, ein worst-case-Szenario vorherzusagen. Welches Prüfverfahren das ungünstigste ist, hängt von dem jeweiligen Baustoff ab. Leaching behaviour of renderings and masonry mortars. The environmental compatibility of renderings and mortars in the utilisation phase is a scientific theme which is so far poorly investigated. The Institute of Building Materials Research (ibac) of the RWTH Aachen University has investigated the leaching behaviour of three renderings and one masonry mortar by conducting long term tank tests, laboratory immersion method and artificial irrigation in the laboratory. The results of the laboratory experiments were compared to several years lasting outdoor experiments of the Fraunhofer-Institute for Building Physics (IBP) at Holzkirchen. The comparison of the results shows that it is not always possible to predict the worst-case, which depends on the building material properties.

1 Einleitung In den letzten Jahren wurden die Regelungen zur Umweltverträglichkeit von Baustoffen häufig geändert und verschärft. Derzeit erarbeitet das CEN/TC 351 horizontale Prüfnormen für die Untersuchung der Freisetzung gefährlicher Stoffe in Boden und Grundwasser und in die Innenraumluft. Damit wird den Anforderungen der europäischen Bauproduktenrichtlinie (CPD) [1] Rechnung getragen. Die CPD stellt sechs wesentliche Anforderungen an Bauprodukte und daraus errichtete Gebäude. Die wesentliche Anforderung Nr. 3. (ER 3) adressiert Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz. Die CPD wird durch die europäische Bauproduktenverordnung (CPR) [2] abgelöst, die die Anforderungen der CPD fortführt und erweitert. Bisher waren Mauerwerk und Putze im Hinblick auf ihre Wirkung auf die Umwelt wenig im Fokus, da diese im Gegensatz zu anderen Baustoffen nicht im direkten Kontakt

2

mit Grundwasser stehen. In den Niederlanden wird das Auslaugverhalten von beregneten Bauteilen bereits bewertet [3], da die ausgelaugten Stoffe im ablaufenden Regenwasser den Gesamteintrag in den Boden bzw. Oberflächenwasser erhöhen. Bisher wurde das Auslaugverhalten von beregneten Bauteilen wenig systematisch erforscht. Einige Beregnungsexperimente an Mauerwerkbaustoffen und Betonen sind in [4] beschrieben. Auf den Grundlagen dieser Projekte wurde ein Forschungsprojekt über das Auslaugverhalten von Putzen und Mörteln am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen University durchgeführt. Die Baustoffauswahl erfolgte anhand eines mehrjährigen Forschungsprojekts, welches das Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Holzkirchen durchgeführt hat. In diesem Projekt wurden 15 ein- bis dreilagige Putz- und Mauermörtelvarianten über drei Jahre der natürlichen Witterung ausgesetzt und das Auslaugverhalten der Probekörper hinsichtlich Summenparametern, Anionen und Spurenelementen untersucht [5].

2 Darstellung des Untersuchungsprogramms 2.1 Untersuchte Baustoffe Die untersuchten Baustoffe sind keine kommerziellen Produkte. Sie markieren die Extrema der Zusammensetzungen von Trockenmischungen der jeweiligen Produktgruppen, d. h. Rezepturkomponenten, von denen zu erwarten ist, dass sie einen wesentlichen Teil zur Auslaugung beitragen, wurden in einem erhöhten Maße eingesetzt. Die Verarbeitung der Trockenmischungen erfolgte nach Herstellerangaben. Es wurden ein Armierungsputz (AP13), ein Edelputz (EP09), ein Kalkzementputz (AP3) und ein Mauermörtel (AM1) herangezogen, deren chemische Zusammensetzung in Tabelle 1 dargestellt ist.

2.2 Beregnungsexperimente Die drei Putze wurden jeweils mit einer Dicke von 20 mm auf eine 80 mm dicke Hartschaumplatte mit den Maßen 300 × 400 × 80 mm3 aufgetragen. Die Gesamtdicke des Probekörpers betrug somit 100 mm. Diese Probekörper sollten eine Wand mit aufgetragenem Putz simulieren. Die Hartschaumplatte liefert keinen zusätzlichen Beitrag zur Freisetzung von umweltrelevanten anorganischen Parametern. Der Mauermörtel wurde nicht auf eine Hartschaumplatte aufgetragen, sondern vielmehr ein massiver Probe-

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W. Brameshuber/A. Vollpracht/H. Nebel · Auslaugverhalten von Putzen und Mörteln

Tabelle 1. Chemische Zusammensetzung der Baustoffe (Werktrockenmischungen) Table 1. Chemical composition of the building materials Bestandteil/ Parameter

Analyseverfahren

AP13

EP09

AP3

CaO

42,33

54,27

91,96

9,60

SiO2

50,19

43,08

3,93

83,38

2,53

1,15

0,46

2,39

0,48

0,01

1,24

0,81

0,66

0,19

0,76

0,22

Al2O3 Fe2O3

Röntgenfluoreszenzanalyse

MgO Na2O

Einheit

M.-%

AM1

Flammenphotometer

0,89

0,07

0,04

0,12

K2O

0,57

0,01

0,01

0,97

Cl–

Potentiometrie

0,02

0,01

0,01

0,02

SO3

CSA

1,13

0,05

0,09

0,53

Sb

0,26

< 0,05

< 0,05

0,88

As

2,66

1,37

2,77

2,57

Ba

88,60

35,80

20,70

81,80

Cd

0,14

0,10

0,13

0,07

13,60

2,22

7,33

16,40

Cr Co

ICP-OES nach Königswasseraufschluss

mg/kg

28,80

21,90

3,26

64,60

Mo

0,15

< 0,05

0,28

0,18

Hg

0,04

0,03

0,04

0,05

Se

3,30

3,33

1,58

6,75

V

30,30

10,20

18,30

29,30

1/5,3

1/5,4

1/5,8

1/8,3

Wasser/FeststoffVerhältnis

CSA Kohlenstoff-Schwefel-Analysator

körper mit den Maßen 300 × 400 × 100 mm3 hergestellt. Die Proben lagerten anschließend für 28 Tage bei einer Temperatur von 20 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95 % r. F. Die Seitenflächen aller Probekörper bekamen eine Versiegelung mit einem Epoxidharz. Damit wurde eine zusätzliche Auslaugung aus den Seitenflächen verhindert. Der Einfluss der Nass-/Trockenwechsel auf die Auslaugung der vier Baustoffe konnte mithilfe einer Beregnungsanlage untersucht werden. Die Beregnungsanlage wurde vom Institut für Bauforschung der RWTH Aachen University entwickelt [4]. Eine schematische Darstellung dieser Anlage wird in Bild 1 gezeigt. Zwei Probekörper eines jeden Baustoffs wurden gleichzeitig in vertikaler Stellung beregnet. Dazu wurde deionisiertes Wasser mithilfe von zwei Zweistoffdüsen versprüht, in denen das Wasser durch Druckluft fein verteilt wird. Die Düsen sind in einem Winkel von 45° angeordnet, so dass hinsichtlich des Auftreffwinkels realistische Beregnungsereignisse simuliert werden. Die Größe der künstlichen Regentropfen ist allerdings erheblich kleiner als beim natürlichen Niederschlag. Der künstliche Regen trifft auf die Probenoberfläche und wird teilweise absorbiert, der größte Teil fließt jedoch über die Probenoberfläche ab. Die Eluate der beiden Probekörper werden durch zwei separate Auffangrinnen aus Polyethylen (PE) aufgefangen und schließlich in zwei Tanks aus PE gesammelt. Bei jedem Eluat wurden die Konzentrationen der umweltrelevanten anorganischen Parameter Natrium, Kalium, Chlorid, Sulfat, Barium und zehn Spurenelemente (Sb, As, B, Cd, Cr, Co, Mo, Hg, Se, V) ermittelt. Die Alkalien wurden

mithilfe der Flammenphotometrie, die Anionen mittels Ionenchromatographie und die Spurenelemente sowie Barium mithilfe einer ICP-OES analysiert. Für die Spurenelemente sowie für Barium, Chlorid und Sulfat hat die Bund-/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Geringfügigkeitsschwellen (GFS) für das Grundwasser definiert [6]. Sowohl die Massen der Eluate als auch der absorbierten Wassermengen der Proben wurden ermittelt, um die Beregnungsmenge der einzelnen Regenereignisse

Bild 1. Schematische Darstellung der Beregnungsanlage Fig. 1. Schematic description of the irrigation test set-up

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

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gen Elutionsphase. Hier wird der Probekörper mit Reinstwasser beaufschlagt. Das Verhältnis des Volumens des Eluenten zu der eluierten Oberfläche des Probekörpers beträgt 25 l/m2. Nach Abschluss der ersten Elutionsphase wird der Probekörper für 4 h bei 23 °C (±2) und 50 % r. F getrocknet, dann beginnt die zweite einstündige Elutionsphase. Nach Beendigung der zweiten Phase werden die Eluate der ersten und zweiten Elutionsphase vereinigt, vermischt und analysiert.

2.4 Langzeitstandtest

Bild 2. Beregnungszyklus Fig. 2. Irrigation cycle

zu kontrollieren. Der Beregnungszyklus besteht aus zwölf Regenereignissen. Der angestrebte Beregnungszyklus ist in Bild 2 dargestellt. Der Beregnungszyklus umfasst eine Gesamtregenmenge von 60 mm. Dieser Zyklus besteht aus vier Beregnungssequenzen mit je einem starken (3,5 mm/h), einem mittleren (1,5 mm/h) und einem schwachen Regenereignis (0,7 mm/h). Die erste Beregnungssequenz musste geteilt werden, da die Versuchsreihe mit einem Regenereignis beginnen und enden soll. Die Beregnungsintensitäten und die Anzahl der Regentage wurden aufgrund vorliegender Wetterdaten aus ganz Deutschland ermittelt. Bei der praktischen Durchführung ergaben sich Abweichungen von 4 bis 46 mm in der Gesamtregenmenge.

2.3 Labortauchverfahren (Tunktest) Der Einfluss der Nass-/Trockenwechsel wurde auch mit dem Labortauchverfahren, auch Tunktest genannt, in Anlehnung an [7] untersucht. Dieses Testverfahren wird normalerweise für die Untersuchungen von Kunstharzputzen und Farben in Hinblick auf das Auslaugen von Bioziden angewendet. Es wurde für die Untersuchung von mineralisch gebundenen Baustoffen adaptiert und leicht modifiziert. Das modifizierte Labortauchverfahren ist schematisch in Bild 3 dargestellt. Für jeden Baustoff wurde eine Doppelbestimmung durchgeführt. Hierfür erfolgte die Herstellung von Normprismen mit den Maßen 40 × 40 × 160 mm3; die beiden Stirn- und drei Seitenflächen bekamen eine Ummantelung mit Silikon. Die Silikonummantelung sollte sicherstellen, dass nur eine Fläche mit den Maßen 40 × 160 mm2 eluiert wird. Jeder Testzyklus besteht aus neun Elutionstagen. Diese sind für die Tage 1, 3, 5, 8, 10, 12, 15, 17 und 19 festgelegt. Jeder Elutionstag beginnt mit der ersten einstündi-

Silikonummantelung Normprisma (40 × 40 × 160 m3)

Zum Vergleich mit den Beregnungsexperimenten wurden parallel Langzeitstandtests nach DAfStb-Richtlinie [8] durchgeführt. Für jeden Baustoff erfolgte eine Doppelbestimmung. Der Langzeitstandtest ist in Bild 4 schematisch dargestellt. Von den vier Baustoffen wurden je zwei Normprismen mit den Maßen 40 × 40 × 160 mm3 hergestellt und in Reinstwasser gelagert. Das Verhältnis von Probenoberfläche zu Volumen des Eluenten beträgt 80 l/m2. Das Eluat wird nach 1, 3, 7, 16, 32 und 56 Tagen gewechselt. Die kumulativen Freisetzungen der umweltrelevanten Parameter der sechs Eluate werden anhand der einzelnen Eluatkonzentrationen errechnet. Die Berechnung der kumulativen Freisetzungen En erfolgte nach Gl. (1). n

n

En =

∑ i =1

Ei =

∑ ci ⋅ OV

(1)

i =1

Freisetzung eines umweltrelevanten Parameters des Eluats i in mg/m2 Ci Konzentration eines umweltrelevanten Parameters des Eluats i in mg/l V/O Verhältnis des Volumens des Eluenten zu Probekörperoberfläche (80 l/m2)

Ei

Die Eluate der Langzeitstandtests wurden wie bei den Beregnungsexperimenten auf Natrium, Kalium, Chlorid, Sulfat, Barium und die zehn Spurenelemente untersucht.

2.5 Auslaugung bei natürlicher Bewitterung Die Bewitterung von Baustoffen unter realen klimatischen Bedingungen wurde in einem dreijährigen Experiment (10.2006 bis 10.2009) auf den Freilandflächen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik in Holzkirchen durchgeführt [5]. Holzkirchen liegt 25 km südlich von München am Rand der bayrischen Alpen auf einem Plateau 680 m oberhalb des Meeresspiegels. Das Wetter in Holzkirchen weist häufig Schlagregenereignisse aus westlicher Richtung und außerdem hohe Temperaturamplituden zwischen Tag und Nacht auf. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge be-

Reinstwasser

Normprisma (40 × 40 × 160 m3)

Reinstwasser

Bild 3. Prinzip des Labortauchverfahrens Fig. 3. Principle of the laboratory immersion method

4

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Bild 4. Prinzip des Langzeitstandtests Fig. 4. Principle of the long term tank test


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den, da bei einigen anorganischen umweltrelevanten Parametern die meisten gemessenen Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze der ICP-OES lagen.

4 Ergebnisse und Diskussion 4.1 Vergleich der Freisetzung der vier Auslaugversuche

Bild 5. Regenereignisse in Holzkirchen Fig. 5. Raining incidents in Holzkirchen

läuft sich etwa auf 1294 mm/Jahr. Während der Dauer des dreijährigen Experiments betrug die durchschnittliche Niederschlagsmenge 106 mm/Monat. Die jahreszeitliche Verteilung der Niederschläge ist in Bild 5 gezeigt. Die frischen Putze und Mörtel wurden in Kristallisierschalen aus Glas mit einem Durchmesser von 230 mm gefüllt und schließlich für mindestens zwei Wochen bei 23 °C und 50 % r. F. gelagert. Die Probekörper wurden dann auf den Probehaltern der Freilandfläche befestigt und die Oberflächen der Probekörper exakt in Richtung Westen ausgerichtet. Die Analyse des ablaufenden Regenwassers erfolgte nach jedem Regenereignis. 101 Eluatproben konnten in 37 Monaten (mit Ausnahme von Frostperioden im Winter) gesammelt und die Konzentrationen von 22 anorganischen Parametern bestimmt werden. Die Eluate für die Analyse von Spurenelementen wurden direkt in Probefläschchen aus Polypropylen (PP) gesammelt. Nach einem Regenereignis erfolgte die Volumenbestimmung der Eluate. Diese wurden dann gefiltert, mit Salpetersäure (Suprapur® Merck) angesäuert und in Autosampler-Röhrchen abgefüllt. Die Bestimmung der Konzentrationen der verschiedenen umweltrelevanten Parameter erfolgte mit einer ICP-MS (7500 CE, Agilent).

Bei allen Eluaten der Laborexperimente lagen die Konzentrationen von Antimon, Arsen, Cadmium, Cobalt und Quecksilber unterhalb der Bestimmungsgrenze der ICPOES. Die Freisetzung von Molybdän kann vernachlässigt werden, da nur einige wenige Konzentrationen der Eluate geringfügig oberhalb der Bestimmungsgrenze lagen. Die Freisetzungen der übrigen anorganischen umweltrelevanten Parameter sind abhängig vom jeweiligen Baustoff. Bei nur wenigen Elementen kann ein genereller Trend abgeleitet werden. Das Freisetzungsverhalten von Putzen und Mörteln soll exemplarisch an drei ausgewählten Spurenelementen gezeigt werden: Chrom, Selen und Vanadium. Die Freisetzung von Chrom aus den verschiedenen Baustoffen ist in den Bildern 6 bis 9 gezeigt. Bei dem Armierungsputz (Bild 6) und bei dem Kalkzementputz (Bild 8) zeigt der Freilandversuch die höchsten Freisetzungen. Bei dem Edelputz (Bild 7) sind die kumulativen Freisetzungen der Langzeitstandtests mit denen der Freilandversuche vergleichbar. Bei dem Mauermörtel (Bild 9) zeigen die Beregnungsversuche die höchste Freisetzung. Im Freiland-

3 Auswertung der Ergebnisse der drei Auslaugversuche Die kumulativen Freisetzungen von Natrium, Kalium, Chlorid, Sulfat, Barium und zehn Spurenelementen wurden aus den jeweiligen Konzentrationen der Laborexperimente und des Freilandversuchs berechnet. Die Freisetzung der umweltrelevanten Parameter korreliert mit der Größe der Probekörperoberfläche, welche bei dem jeweiligen Experiment eluiert wird. Daher wird die Freisetzung in der Einheit mg/m2 angegeben, wie bereits in Gl. (1) für den Langzeitstandtest gezeigt werden konnte. Die jeweiligen Freisetzungen wurden gegen das Elutionsereignis abgetragen, so dass der Graph die kumulative Freisetzung darstellt. So können die kumulativen Freisetzungen der umweltrelevanten Parameter der drei unterschiedlichen Elutionsexperimente miteinander verglichen werden. Das Labortauchverfahren ist optimiert für die Untersuchung der Auslaugung von organischen Beschichtungen. In einem Forschungsprojekt sollte dieses Verfahren für die Untersuchung der Auslaugung von anorganischen umweltrelevanten Parametern optimiert wer-

Bild 6. Kumulative Cr-Freisetzung des Armierungsputzes Fig. 6. Cumulative Cr release of the reinforcement plaster

Bild 7. Kumulative Cr-Freisetzung des Edelputzes Fig. 7. Cumulative Cr release of the plaster facing

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versuch liegen die Freisetzungen zwischen denen der Langzeitstandtests und der Beregnungsversuche. Das Labortauchverfahren zeigt die geringsten Freisetzungen. Somit gibt es für Chrom kein Auslaugexperiment, welches grundsätzlich als worst-case angesehen werden kann. Die kumulativen Freisetzungen von Selen sind in den Bildern 10 bis 13 dargestellt. Das Labortauchverfahren ist bei dem Vergleich der Auslaugung von Selen bei den vier Baustoffen nicht berücksichtigt, da die Konzentrationen

in den Eluaten meist unterhalb der Bestimmungsgrenze der ICP-OES lagen. Hier ist bei den vier Baustoffen ein einheitlicher Trend zu beobachten. Die geringste Freisetzung zeigt der Freilandversuch. Bei dem Armierungsputz (Bild 10) und dem Edelputz (Bild 11) zeigen die Langzeitstandtests die höchste Freisetzung. Bei dem Kalkzementputz (Bild 12) und dem Mauermörtel (Bild 13) ist ein ähnlicher Trend vorhanden wie bei den beiden ersten Baustoffen, allerdings sind die Freisetzungen der Beregnungs-

Bild 8. Kumulative Cr-Freisetzung des Kalkzementputzes Fig. 8. Cumulative Cr release of the lime-cement plaster

Bild 11. Kumulative Se-Freisetzung des Edelputzes Fig. 11. Cumulative Se release of the plaster facing

Bild 9. Kumulative Cr-Freisetzung des Mauermörtels Fig. 9. Cumulative Cr release of the masonry mortar

Bild 12. Kumulative Se-Freisetzung des Kalkzementputzes Fig. 12. Cumulative Se release of the lime-cement plaster

Bild 10. Kumulative Se-Freisetzung des Armierungsputzes Fig. 10. Cumulative Se release of the reinforcement plaster

Bild 13. Kumulative Se-Freisetzung des Mauermörtels Fig. 13. Cumulative Se release of the masonry mortar

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versuche vergleichbar mit der Freisetzung eines der beiden Langzeitstandtests. Die Bilder 14 bis 17 zeigen die kumulativen Freisetzungen von Vanadium. Bei dem Edelputz sind keine Ergebnisse zum Labortauchverfahren dargestellt, da die Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze der ICPOES lagen. Bei dem Armierungsputz (Bild 14), dem Edelputz (Bild 15) und dem Mauermörtel (Bild 17) zeigen die Langzeitstandtests die höchste Freisetzung. Die künstliche Beregnung liefert bei dem Edel- und dem Armierungsputz niedrigere Freisetzungen als die Freilandversuche. Bei dem Kalkzementputz und beim Mauermörtel ergeben sich bei natürlicher und künstlicher Beregnung ähnliche Freisetzungen. Die Freisetzungen bei dem Labortauchverfahren liegen im gleichen Bereich. Bei einem Vergleich mit der künstlichen Beregnung sind keine systematisch höheren oder niedrigen Freisetzungen zu beobachten. Bei dem Kalkzementputz (Bild 16) liegt bei den Langzeitstandtests die Freisetzung des Probekörpers b oberhalb und des Probekörpers a unterhalb der Freisetzungskurven der Freilandversuche. Bei den ermittelten Freisetzungen der Freilandversuche müssen generell auch Kontaminationen durch Stäube in Betracht gezogen werden. Insbesondere könnten an trockenen Sommertagen Stäube durch den Wind aufgewirbelt werden, sich teilweise auf den Probekörpern ablagern und beim nächsten Schlagregenereignis abgewaschen werden.

Bild 16. Kumulative V-Freisetzung des Kalkzementputzes Fig. 16. Cumulative V release of the lime-cement plaster

Bild 17. Kumulative V-Freisetzung des Mauermörtels Fig. 17. Cumulative V release of the masonry mortar

4.2 Bewertung der Ergebnisse

Bild 14. Kumulative V-Freisetzung des Armierungsputzes Fig. 14. Cumulative V release of the reinforcement plaster

Bild 15. Kumulative V-Freisetzung des Edelputzes Fig. 15. Cumulative V release of the plaster facing

Tabelle 2 zeigt eine Übersicht zu den Freisetzungen der unterschiedlichen umweltrelevanten Parameter. Daraus wird deutlich, dass das Auslaugverhalten von der Art des Prüfverfahrens stark gesteuert wird. Insofern ist es zwingend erforderlich, das gesamte Szenario einschließlich des experimentellen Nachweises aufeinander abzustimmen, wie dies z. B. in [9], [10] für den Bereich Beton im Grundwasser ausgeführt wurde. Die Geringfügigkeitsschwellen sind als Konzentrationsgrenzwerte definiert, die durch einen zusätzlichen Stoffeintrag im Grundwasser selber nicht überschritten werden dürfen. Bezogen auf beregnete Bauteile bedeutet dies, dass infolge des durch das Ablaufwasser verursachten zusätzlichen Stoffeintrags die Geringfügigkeitsschwellen im Grundwasser nicht überschritten werden dürfen. Diese können deshalb keineswegs direkt auf die im Ablaufwasser enthaltenen Konzentrationen angewandt werden. Dafür gelten sie nicht. In einem noch zu entwickelnden Bewertungskonzept sind die tatsächlichen Verhältnisse der Eluierung und des Widerstands gegen die Auslaugung zu berücksichtigen. Bei beregneten Bauteilen muss davon ausgegangen werden, dass ein Teil des Niederschlags auf das Bauteil trifft – bei Fassaden ist das z. B. der als „Schlagregen“ bezeichnete Teil des Niederschlags – und dann an dem Bauteil abläuft

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Tabelle 2. Worst-case-Szenarien für die vier untersuchten Baustoffe Table 2. Worst-case-scenarios for the four analysed building materials Baustoff

Langzeitstandtests

Beregnungsexperimente

Freilandversuche

Labortauchverfahren

Armierungsputz (AP13)

Ba, B, Cl, K, Na, Se, V

Cl, Cr, SO4

Cr

Edelputz (EP09)

Ba, B, Cl, Cr, K, Na, Se, SO4, V

Cl

Cr

Kalkzementputz (AP3)

Ba, Cl, Cr, Na, K, Se, SO4, V

Cl, Se, SO4, V

B, Cr

Mauermörtel (AM1)

Ba, B, Na, K, Se, V

Cl, Cr, SO4, Se, V

Tabelle 3. Konzentrationsbereich der Freisetzungsexperimente bei den vier Baustoffen Table 3. Range of concentrations of the release of the four different experiments Parameter

Experimente

AP13

EP09

AP3

AM1

μg/l

μg/l

μg/l

μg/l

Freiland

< 0,08–68,9

< 0,08–18,6

< 0,08–141,0

< 0,08–93,2

Beregnung

< 0,5–26,4

< 0,5–2,2

< 0,5–30,1

< 0,5–42,4

Cr

Se

V

Standtest

< 0,5–2,8

< 0,5–2,3

< 0,5–5,0

< 0,5–7,8

Labortauchverfahren

1,13–4,24

< 0,5–0,81

0,80–3,35

2,42–6,54

Freiland

< 0,08–0,79

< 0,08–0,18

< 0,08–1,88

< 0,08–5,97

Beregnung

2,3–5,9

< 0,5–8,8

1,2–4,9

2,0–6,5

Standtest

1,1–3,3

< 0,5–2,4

< 0,5–8,1

< 0,5–7,6

Labortauchverfahren

<1

< 1–2,11

< 1–1,13

<1

Freiland

0,86–29,4

< 0,08–11,7

< 0,08–8,8

< 0,08–35,0

Beregnung

< 0,5–8,3

< 0,5–4,7

0,6–47,6

0,8–44,3

Standtest

< 0,5–6,4

< 0,5–1,5

< 0,5–5,1

< 0,5–8,4

Labortauchverfahren

0,83–3,08

< 0,5–0,64

< 0,5–7,55

< 0,5–4,22

und auf den Boden trifft („Ablaufwasser“). Zu beachten ist, dass ein Anteil des Regens, der das Bauteil nicht trifft, sondern direkt auf den Boden fällt, für eine entsprechende Vermischung mit dem Ablaufwasser sorgen kann. Mit einer ersten Abschätzung, die allerdings sehr grob ist und lediglich über die gesamte betrachtete Fläche mittelt, also keine lokalen Einflüsse berücksichtigt, lässt sich die globale Auswirkung der Auslaugung beregneter Bauteile qualitativ beurteilen. So müsste beispielsweise der Anteil des Schlagregens auf die Fassade und die Vermischung mit dem Rest des Regens untersucht und quantifiziert werden. In einem Bewertungsmodell ist zu berücksichtigen, dass gerade mineralische Putzoberflächen Wasser aufnehmen und später über Austrocknung wieder abgeben. Weiterhin tritt das Ablaufwasser nicht direkt in das Grundwasser ein, sondern muss zunächst die darüber liegenden Bodenschichten passieren. Die aufgeführten Betrachtungen und Hinweise für ein zu entwickelndes Bewertungsmodell zeigen, dass ein direkter Vergleich mit den Geringfügigkeitsschwellen unzulässig ist. Die sich aus einem möglichen Bewertungsmodell ergebenden Grenzwerte liegen voraussichtlich deutlich niedriger als die ermittelten Konzentrationen der verschiedenen Auslaugverfahren, die in Tabelle 3 zusammengestellt sind.

5 Zusammenfassung Das Auslaugverhalten von drei verschiedenen Putzen und einem Mauermörtel wurde mit Langzeitstandtests, Bereg-

8

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nungs- und Freilandexperimenten untersucht. Zusätzlich erfolgte die Untersuchung der Auslaugung mithilfe des Labortauchverfahrens, welches allerdings in der derzeitigen Form nicht für die Untersuchung der Auslaugung von allen umweltrelevanten anorganischen Parametern geeignet ist. Bei Selen waren die Freisetzungen bei den Laborversuchen höher als bei den Freilandversuchen. Bei den Parametern Chrom und Vanadium konnte gezeigt werden, dass kein Auslaugversuch durchgehend als worst-case angesehen werden kann. Bei dem Armierungs- und dem Kalkzementputz bspw. waren die Chrom-Freisetzungen in den Freilandversuchen am höchsten. Bei den Parametern, bei denen kein genereller Trend zu beobachten war, hat der Baustoff einen Einfluss auf die Freisetzung. Ein möglicher Faktor hierfür ist der pH-Wert. Er hat einen direkten Einfluss auf die Löslichkeit von umweltrelevanten Stoffen. Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzungen der Baustoffe und auch der Konzeption des Testverfahrens können sich unterschiedliche pH-Werte einstellen, welche die Löslichkeit der umweltrelevanten Parameter beeinflussen. Auch die Stabilitäten der verschiedenen Phasen der Bindemittelmatrix sind abhängig vom pH-Wert. So werden verstärkt Spurenelemente freigesetzt, wenn die einbindenden Phasen wie Ettringit, Monosulfat oder CSH-Phasen durch einen sinkenden pH-Wert instabil werden. In einem Bewertungsmodell für beregnete Fassadenflächen zu Ermittlung zulässiger Stoffkonzentrationen im Ablaufwasser müsste in jedem Fall berücksichtigt werden, dass nur ein Teil des Regens auf das Bauteil trifft und als Ablaufwasser anfällt. Dieses Ablaufwasser vermischt sich


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mit einem Teil des Regens. Die in diesem Artikel dargestellten Versuchsergebnisse lassen den Schluss zu, dass die untersuchten Baustoffe unproblematisch für die Umwelt sind.

Danksagung Wir danken dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen für die Messungen der Konzentrationen der Spurenelemente mithilfe der ICP-OES von Perkin Elmer. Zudem danken wir dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Holzkirchen, dass uns die Daten der Freilandversuche zur Verfügung gestellt wurden. Des Weiteren möchten wir uns auch bei dem Industrieverband WerkMörtel e. V. für die Finanzierung dieses Forschungsprojekts bedanken. Literatur [1] Richtlinie des Rates vom 21. Dezember 1988 zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten über Bauprodukte (89/106/EWG), ABl. L 40 vom 11. 2. 1989, S. 12. Geändert durch: M1 Richtlinie 93/68/EWG des Rates vom 22. Juli 1993 ABl. L 220 vom 30. 8. 1993. [2] VERORDNUNG (EU) Nr. 305/2011 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 9. März 2011 zur Festlegung harmonisierter Bedingungen für die Vermarktung von Bauprodukten und zur Aufhebung der Richtlinie 89/106/EWG des Rates, Abl. L 88/5 vom 04. 04. 2011, S. 5–43. [3] Aalbers, Th. G., de Wilde, P. G. M., Rood, G. A., Vermij, P. H. M., Saft, R. J., van de Beck, A. I. M., Broekman, M. H., Masereeuw, P., Kamphuis, Ch., Dekker, P. M., Valentijn, E. A.: Environmental quality of primary and secondary materials in relation to re-use and protection of soil and surface water.

Firmen und Verbände Systeme und Speziallösungen in der Altbausanierung Am 8. und 9. März 2012 veranstaltet die BASF Wall Systems das 12. Rajasil Forum auf Schloss Mainberg bei Schweinfurt. Diese Fachtagung bietet Zeit und Raum für die facettenreichen Vorträge hochqualifizierter, erfahrener Referenten, für interessante Analysen, Fragen, Diskussionen, Erfahrungsaustausch und gemütliches Beisammensein. Im Jahre 1245 erstmals urkundlich erwähnt, bietet der historische Tagungsort Schloss Mainberg in Schonungen bei Schweinfurt die passende Kulisse zum Tagungsthema „Systeme und Speziallösungen in der Altbausanierung“. Die Betrachtung der Thematik geschieht aus unterschiedlichsten Blickwinkeln. Den Auftakt der Veranstaltung macht Dipl.Ing. Dr. techn. Clemens Hecht zum Thema „Feuchte und Salze am Bauwerk“. Hecht ist seit 2009 Leiter der Abteilung

RIVM-report no. 771402007; National institute of public health and the environment, Bilthoven (NL) (1996). [4] Vollpracht, A., Brameshuber, W.: Investigations on the leaching behaviour of irrigated construction elements. Environmental Science and Pollution Research, 2010, 17 (5), pp. 1177–1182. [5] Schwerd, R., Schwitalla, C., Scherer, C., Mayer, F., Breuer, K.: Environmental behaviour of mortars and plasters. Proceedings of 8th International Masonry Conference 2010, Dresden, pp. 363–372. [6] Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA): Ableitung von Geringfügigkeitsschwellen für das Grundwasser. Unterausschuss „Geringfügigkeitsschwellen“, Dez. 2004. [7] DIN EN 16105:2011: Beschichtungsstoffe – Laborverfahren zur Bestimmung der Freisetzung von Substanzen aus Beschichtungen in intermittierendem Kontakt mit Wasser. [8] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Bestimmung der Freisetzung anorganischer Stoffe durch Auslaugung aus zementgebundenen Stoffen. In: TA Umwelt DAfStb.-Richtlinie, Ausgabe Mai 2005: Berlin: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. [9] Deutsches Institut für Bautechnik; DIBt: Grundsätze zur Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser Teile 1 + 2 (Mai 2008). Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik, DIBt, 2008. In: Schriften des Deutschen Instituts für Bautechnik. [10] Hohberg, I.: Charakterisierung, Modellierung und Bewertung des Auslaugverhaltens umweltrelevanter, anorganischer Stoffe aus zementgebundenen Baustoffen. Aachen, Technische Hochschule, Fachbereich 3, Diss., 2002. Berlin: Beuth. In: Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (2003), Nr. 542.

Autoren dieses Beitrages: Dr. rer. nat. Holger Nebel, Dipl.-Ing. Anya Vollpracht Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber, Institut für Bauforschung (ibac), RWTH Aachen, Schinkelstraße 3, 52062 Aachen

Bautechnik, Baustoffprüfung und Bauschadensanalyse an der TVFA Wien. Dr. Michael Auras ist nach langjähriger Tätigkeit im Zentrallabor des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege seit 1993 im Institut für Steinkonservierung e.V. in Mainz tätig und setzt das Programm mit seinem Beitrag über „Kalkputze, Entfeuchtungsputze und Sanierputze“ fort. Mit einem Beispiel aus der Praxis beendet Frank Eulenstein, Mitarbeiter der Abteilung Bausanierung der BASF Wall Systems, den ersten Vortragstag. Gespickt mit viel eigener Erfahrung lautet sein Beitrag „Franckesche Stiftungen zu Halle/Saale – 20 Jahre Instandsetzung eines Denkmals“. Am zweiten Veranstaltungstag liegt ein Schwerpunkt im Bereich der Innendämmung. Dazu betrachtet Dipl.-Ing. Uwe Müller, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger mit eigenem Ingenieurbüro für Bauwerks- und Bauschadensdiagnose, die „Risiken und Nebenwirkungen einer Innendämmung speziell bei Holzbalkendecken“. Dipl.-Ing. Heike Pfaff, Bauverfahrenstechnikerin, WTAMitglied im Referat Fachwerk und seit

2006 Mitarbeiterin der BASF Wall Systems, Abteilung Bausanierung, spricht über die „Beispielhafte Instandsetzung von Gebäuden mit unterschiedlichen Innendämm- und Oberputzvarianten“. „Ist die Entstehung von Schimmel messbar?“ mit dieser Frage beschäftigt sich Dr. Ing. S. Helbig, seit 1995 wissenschaftlicher Mitarbeiter der Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar. „Die Schlagregensicherheit bei Klinker und Natursteinfassaden“ betrachtet abschließend Bauingenieur Dipl.-Ing. Stefan Weise, ebenfalls Mitarbeiter der BASF Wall Systems, Abteilung Bausanierung. Er war von 2002 bis 2009 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Diagnostik und Konservierung von Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. tätig. Weitere Informationen: BASF Wall Systems Thölauer Straße 25, 95615 Marktredwitz Tel.: 09231/8020, Fax: 09231/802330 www.wall-systems.com

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Fachthemen Wolfgang Brameshuber Markus Graubohm Udo Meyer

DOI: 10.1002/dama.201200524

Druckfestigkeit von Ziegelmauerwerk – aktuelle Auswertungen zur Festlegung von charakteristischen Mauerwerkdruckfestigkeiten in DIN EN 1996 Das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) hat im Auftrag der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel in mehreren Projekten die in Deutschland vorliegenden Versuchsergebnisse zur Druckfestigkeit von Ziegelmauerwerk auf der Grundlage der aktuell definierten Randbedingungen neu ausgewertet. Für Hochlochziegel HLzB mit Normalmauermörtel zeigte die Auswertung rund 10 % höhere Werte als bislang in DIN 1053 definiert. Für Planziegel nach E DIN 105-6:2011-04 wurden erstmalig Werte vorgeschlagen, die die Basis für die Aufnahme dieser Produkte bei der nächsten Überarbeitung der DIN EN 1996 bilden werden. Compressive strength of clay unit masonry – current evaluations concerning the definition of characteristic masonry compressive strength values in DIN EN 1996. By order of the Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel, the Institute of Building Materials Research (ibac) of RWTH Aachen University has evaluated the available German results of clay masonry compressive strength tests based on the current boundary conditions. The evaluation for hollow clay units (HLzB) combined with general purpose mortar resulted in about 10 % higher values compared to the regulations in DIN 1053. For high precision clay units according to E DIN 105-6:2011-04, compressive strength values were proposed for the first time, which will be the basis for the consideration of these products within the revision of DIN EN 1996.

1 Einleitung Im Zuge der Bearbeitung der nationalen Anhänge zu DIN EN 1996 wurden auch die Festlegungen zur Mauerwerkdruckfestigkeit überprüft. Die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel beauftragte dazu eine Auswertung aller vorliegenden Mauerwerk-Druckversuche an Hochlochziegelmauerwerk [1] zur Absicherung der Festlegungen in den neuen Bemessungsnormen. Parallel dazu wurden in einem weiteren Projekt [2] die Versuchsergebnisse für die bislang nicht in der DIN 1053 enthaltenen Planziegel nach E DIN 105-6:2011-04 zusammengestellt und im Hinblick auf die Festlegung von charakteristischen Werten der Mauerwerkdruckfestigkeit ausgewertet.

2 Allgemeine Vorgehensweise 2.1 Erfasste Daten Als Grundlage für die Erarbeitung von differenzierten charakteristischen Wer-

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ten der Mauerwerkdruckfestigkeit wurden zunächst alle wesentlichen Ergebnisse der vorliegenden Druckfestigkeitsversuche an Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Normalmauermörtel sowie aus Planziegeln nach E DIN 105-6:2011-04 mit Dünnbettmörtel tabellarisch in einer elektronischen Datenbank zusammengestellt. Die zugrunde gelegten Berichte enthält eine im ibac installierte Quellendatei. Erfasst wurden – sofern in den Quellen angegeben – u. a. folgende Eigenschaften, unterteilt nach Mauerstein, Mauermörtel und Mauerwerk: – Mauersteine Bezeichnung, Anzahl der Lochreihen, Lochanteil, Stegdicken, Summe der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke, Maße, Rohdichte (lufttrocken), Trockenrohdichte, Rohdichteklasse, Steinfestigkeitsklasse, Mittelwert der Druckfestigkeit (Prüfwert ohne Formfaktor), Druckfestigkeit (mit Formfaktor), Lochbild

– Mauermörtel Bezeichnung, Mörtelart, Mörtelgruppe, Rohdichte (lufttrocken), Trockenrohdichte, Druckfestigkeit zum Zeitpunkt der Wandprüfung, 28-dDruckfestigkeit – Mauerwerk Prüfkörperart, Prüfalter (entspricht dem Prüfalter des Mauermörtels), Maße, Anzahl der Prüfkörper, Druckfestigkeit, E-Modul bei 33 % der Höchstspannung, zugehörige Dehnung

2.2 Rechnerisch ermittelte Kennwerte Im Folgenden werden die aus den erfassten Daten rechnerisch ermittelten Kennwerte und die zur deren Berechnung verwendeten Ansätze näher erläutert. Schlankheit der Versuchswände Die Schlankheit λ der bei den Druckversuchen geprüften Wände wurde aus dem Quotient von Wandhöhe und -dicke

λ=

h d

(1)

berechnet. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 (Schlankheit λ = 5) Zur besseren Vergleichbarkeit wurde die in den Mauerwerkdruckversuchen mit verschiedenen Schlankheiten bestimmte Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw auf die Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 mit einer Schlankheit λ = 5 gemäß βD,mw,5 = kλ · βD,mw umgerechnet.

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(2)


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Der Umrechnungsfaktor kλ wurde in Abhängigkeit von den Schlankheiten λ der Mauerwerk-Prüfkörper mit kλ = (0,966 + 0,00136 · λ2)

(3)

berechnet [3]. Die charakteristische Druckfestigkeit fk von Mauerwerk ist ursprünglich nach DIN 1053-100 definiert als die Festigkeit, die im Kurzzeitversuch an Prüfkörpern nach DIN 18554-1 gewonnen, als 5 %-Fraktile ausgewertet und auf die theoretische Schlankheit λ = h/d = 0 bezogen ist. Eine Umrechnung der Mauerwerkdruckfestigkeitswerte auf die theoretische Schlankheit λ = 0 ist bei den vorliegenden Auswertungen [1], [2] nicht erfolgt, da neuere Forschungsergebnisse [4] gezeigt haben, dass der in der Vergangenheit bei der Auswertung von Wanddruckversuchen angesetzte Faktor 1,1 zur Umrechung von der Schlankheit λ = 5 auf die Schlankheit λ = 0 zu hoch ist. Auf der sicheren Seite liegend wurde deshalb der Umrechnungsfaktor zu 1,0 angenommen. Derzeit wird im Bereich der Normung diskutiert, für die Umrechnung von λ = 5 auf λ = 0 einen anderen Faktor 1,05 anzusetzen. Dies würde bedeuten, dass alle in der Datenbasis enthaltenen Werte der Mauerwerkdruckfestigkeit nachträglich um diesen Faktor anzuheben wären. Sinnvoller wäre es aber, alle Tragfähigkeiten auf eine reale Schlankheit λ = 5 zu beziehen und gar nicht erst umzurechnen.

Multiplikation der Regressionsgleichungen mit einem konstanten Faktor 0,80 ermittelt. Der zugrunde gelegte Faktor ist abgeleitet aus dem Faktor 0,83 als Unterschied zwischen mittlerer Druckfestigkeit und Nennfestigkeit nach DIN 1053-2:1996-11, gerundet auf eine Nachkommastelle. Dieser Faktor wurde auch bei der Ermittlung der Fraktilwerte für Mauerwerk nach EC 6 bestätigt.

3 Auswertung 3.1 Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Normalmauermörtel Es wurden zunächst alle wesentlichen Ergebnisse der vorliegenden Druckversuche an Mauerwerk aus Hoch-

lochziegeln mit Normalmauermörtel zusammengestellt und nach den aktuell gültigen Ansätzen hinsichtlich charakteristischer Werte der Mauerwerkdruckfestigkeit ausgewertet. Die in [1] erarbeitete Datenbank enthält Ergebnisse von insgesamt 100 Druckversuchsserien (257 Einzelversuche) an Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Normalmauermörtel. In den Bildern 1 bis 4 sind die auf eine Schlankheit λ = 5 umgerechneten Mittelwerte der Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor) getrennt nach Mörtelgruppen für die gesamte Datenbasis dargestellt und den charakteristischen Druckfestigkeitswerten fk nach Ta-

Bild 1. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); Hochlochziegel mit Normalmauermörtel NM II Fig. 1. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units combined with general purpose mortar NM II

2.3 Regressionen und 5-%-QuantilKurven Unter Bezug auf die Versuchswerte wurden Regressionsrechnungen für die Beschreibung des Zusammenhangs zwischen der Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 und dem Prüfwert der Steindruckfestigkeit βD,pr durchgeführt. Die Auswertung der Datenbasis erfolgte über die logarithmierten Mittelwerte der Versuchsserien, wobei für die Bestimmung der Regressions- bzw. Quantilgleichungen eine Verteilung der Versuchswerte nach einer Potenzfunktion zugrunde gelegt wurde. Die Koeffizienten der verwendeten nichtlinearen und linearen Ansätze wurden durch Minimierung der Fehlerquadratsumme bestimmt. Die 5-%-Quantil-Kurven wurden durch

Bild 2. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); Hochlochziegel mit Normalmauermörtel NM IIa Fig. 2. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units combined with general purpose mortar NM IIa

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

11


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Bild 3. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); Hochlochziegel mit Normalmauermörtel NM III Fig. 3. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units combined with general purpose mortar NM III

Bild 4. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); Hochlochziegel mit Normalmauermörtel NM IIIa Fig. 4. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units combined with general purpose mortar NM IIIa

belle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA gegenübergestellt. Um nachzuweisen, dass der Ansatz der in Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA angegebenen charakteristischen Druckfestigkeitswerte speziell auch für großformatige Hochlochziegel mit Lochung B (HLzB) nach Definition im aktuellen Entwurf der überarbeiteten DIN 105-100 gerechtfertigt ist, wurden insgesamt neun Versuche (eine Versuchsserie à drei Einzelversuche und sechs Einzelversuche) aus der in den Bildern 1 bis 4 dargestellten Gesamtdatenbasis zusammengestellt, bei denen HLzB verwendet wurden, und diese mit den nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA für Hochlochziegel mit Lochung B (HLzB) anzusetzenden Treppenkurven verglichen (Bild 5). Da die zum Zeitpunkt der Mauerwerkprüfung bestimmten mittleren Druckfestigkeitswerte der Mauersteine und des Mauermörtels von den kleinsten zulässigen Mittelwerten der Steinfestigkeitsklasse bzw. der Mörtelgruppe abweichen können, wurden die im Versuch ermittelten Mauerwerkdruckfestigkeitswerte gemäß DIN 18554-1: 1985-12 auf diese Mindestwerte nach Gl. (4) umgerechnet.

⎡ min βD,st ⎤ βD ′ ,mw ,5 = βD,mw ,5 ⋅ ⎢ ⎥ ⎢⎣ βD,st ⎥⎦ ⎡ min βD,mö ⎤ ×⎢ ⎥ ⎢⎣ βD,mö ⎥⎦

min βD,st βD,st min βD,mö βD,mö

12

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

×

0, 2

(4)

mit βD,mw,5

Bild 5. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); HLzB mit Normalmauermörtel NM IIa und NM III – Treppenkurven nach DIN EN 1996-3/NA, Tabelle NA.D.1 Fig. 5. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units (HLzB) combined with general purpose mortar NM IIa and NM III – characteristic masonry compressive strength values according to DIN EN 1996-3/NA, Table NA.D.1

0,7

mittlere Mauerwerkdruckfestigkeit aus Versuchen, umgerechnet auf die Schlankheit λ = 5 kleinster zulässiger Wert der Steinfestigkeitsklasse mittlere Steindruckfestigkeit im Versuch (mit Formfaktor) kleinster zulässiger Wert der Mörtelgruppe mittlere Mörteldruckfestigkeit im Versuch

Die auf die Mindestwerte von Steinund Mörteldruckfestigkeit umgerechneten Mauerwerkdruckfestigkeiten sowie der Verhältniswert dieser Werte zu den entsprechenden charakteristischen Druckfestigkeitswerten fk nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/


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NA sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Für die bei der Auswertung berücksichtigten neun Einzelversuche ergibt sich ein Mittelwert des Verhältniswertes β′D,mw,5/fk = 1,37. Der theoretische Mittelwert des Verhältniswertes beträgt β′D,mw,5/fk = 1,25. Somit weisen die betrachteten Versuche – bezogen auf die Mittelwerte der Verhältniswerte – eine zusätzliche Sicherheit von 9 % gegenüber den fk-Werten nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA auf. Die angegebenen charakteristischen Druckfestigkeitswerte können dementsprechend auf der sicheren Seite liegend für Hochlochziegel mit Lochung B (HLzB) übernommen werden, was so mittlerweile auch in der überarbeiteten Schlussfassung der DIN EN 1996-3/NA berücksichtigt wurde. Weiterhin sollte im Rahmen der Auswertung überprüft werden, ob die in Tabelle NA.D.1 in DIN EN 19963/NA angegebenen Druckfestigkeitswerte auch für großformatige Hochlochziegel mit Lochung W (HLzW) gemäß E DIN 105-100 angesetzt werden können. Hierfür wurden insgesamt neun Versuchsserien (27 Einzelwerte) herangezogen, bei denen HLzW verwendet wurden, und diese mit den nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 19963/NA für Hochlochziegel mit Lochung B (HLzB) anzusetzenden Treppenkurven verglichen (Bild 6). Die umgerechneten Mauerwerkdruckfestigkeiten β′D,mw,5 der Versuche mit HLzW und Normalmauermörtel sowie der Verhältniswert dieser Werte zu den entsprechenden fk-Werten nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Es ergibt sich bei der Auswertung der Versuche mit HLzW ein Mittelwert des Verhältniswertes β′D,mw,5/fk = 1,19, was eine Reduzierung der fkWerte auf etwa 95 % der Werte nach Tabelle NA.D.1 nahe legen würde. Im Schlussentwurf von DIN EN 19963/NA wurde die Anwendung der Tabelle NA.D.1 deshalb auf die Produkte KSL, HLzA, HLzB sowie HLzB-T1 eingeschränkt. Für HLzW sind die in Tabelle NA.D.2 angegebenen charakteristischen Druckfestigkeitswerte fk anzusetzen. Diese Werte sind auf 80 % der Werte nach Tabelle NA.D.1 reduziert und liegen damit weit auf der siche-

Tabelle 1. Auswertung Mauerwerkdruckversuche an großformatigen Hochlochziegeln (HLzB) mit Normalmauermörtel Table 1. Evaluation of masonry compressive strength tests on large-sized hollow clay units (HLzB) combined with general purpose mortar Quelle in [1]

min βD,st

βD,st

min βD,mö

βD,mö

βD,mw,5 β′D,mw,5

fk

N/mm2

β′D,mw,5/fk –

8

10

10,4

5

7,1

6,4

5,80

3,9

1,49

8

15

16,6

5

8,2

6,9

5,82

5,0

1,16

8

10

10,0

5

7,3

6,7

6,21

3,9

1,59

8

15

16,6

5

6,3

8,6

7,65

5,0

1,53

8

15

16,6

5

8,0

7,8

6,61

5,0

1,32

16

25

30,7

10

15,0

11,4

9,10

7,5

1,21

16

25

30,7

10

11,4

11,1

9,36

7,5

1,25

Mittelwert

1,37

Tabelle 2. Auswertung Mauerwerkdruckversuche an großformatigen Hochlochziegeln (HLzW) mit Normalmauermörtel Table 2. Evaluation of masonry compressive strength tests on large-sized hollow clay units (HLzW) combined with general purpose mortar Quelle in [1]

min βD,st

βD,st

min βD,mö

βD,mö

βD,mw,5 β′D,mw,5

fk

β′D,mw,5/fk

21

5,0

3,9

2,5

3,6

2,3

2,54

2,1

1,21

22

7,5

9,5

5,0

7,5

4,9

3,83

3,1

1,24

26

15,0

16,3

2,5

29

12,5

13,4

5,0

3,7

4,4

3,84

3,9

0,98

5,1

5,5

5,22

4,5

1,16

29

10,0

11,5

5,0

5,3

5,5

4,93

3,9

1,26

4

15,0

4

7,5

14,5

2,5

2,6

5,0

5,08

3,9

1,30

7,3

5,0

5,9

4,2

4,14

3,1

1,34

18

15,0

19,5

2,5

3,0

4,4

3,53

3,9

0,91

4

7,5

9

5,0

8,4

5,2

4,13

3,1

1,33

N/mm2

Mittelwert

1,19

Bild 6. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); HLzW mit Normalmauermörtel – Treppenkurven nach DIN EN 1996-3/NA, Tabelle NA.D.1 Fig. 6. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units (HLzW) combined with general purpose mortar – characteristic masonry compressive strength values according to DIN EN 1996-3/NA, Table NA.D.1

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Bild 7. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st (mit Formfaktor); HLzW mit Normalmauermörtel – Treppenkurven nach DIN EN 1996-3/NA, Tabelle NA.D.2 Fig. 7. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,st (multiplied with shape factor); hollow clay units (HLzW) combined with general purpose mortar – characteristic masonry compressive strength values according to DIN EN 1996-3/NA, Table NA.D.2

ren Seite. Die Auswertung hat gezeigt, dass die an Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung W (HLzW) in Kombination mit Normalmauermörtel bestimmten Druckfestigkeitswerte auch die nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA für HLzB anzusetzenden charakteristischen Druckfestigkeitswerte erfüllen (s. Bild 6). Nach Auswertung der Datenbasis in [1] wäre deshalb nach Auffassung der Autoren auch der Ansatz der 0,9fachen fk-Werte der Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA für HLzW durchaus vertretbar. In Bild 7 sind die Versuchsserien, bei denen HLzW verwendet wurden, nochmals den nach Tabelle NA.D.2 für HLzW gültigen Treppenkurven gegenübergestellt.

menden Überarbeitung des Eurocode 6 bilden sollen. Die in [2] erarbeitete Datenbank enthält Ergebnisse von insgesamt 25 Druckversuchsserien (68 Einzelversuche) an Mauerwerk aus Planhochlochziegeln mit Dünnbettmörtel. Im Folgenden werden nur die den Randbedingungen des Entwurfs E DIN 105-6 entsprechenden zehn Versuchsserien mit 23 Einzelversuchen betrachtet. In Bild 8 sind durch verschiedenfarbige Symbole die bei der Herstellung der Prüfwände angewandten Mörtelauftragsverfahren differenziert.

Die Datenbasis enthält Versuche, bei denen der Dünnbettmörtel im Mörtel-Walz-Verfahren, im Tauchverfahren oder mit der Zahnkelle aufgetragen wurde. Versuchsserien, bei denen aus den jeweiligen Quellen nicht hervorgeht, welche Mörtelauftragtechnik angewandt wurde, sind im Diagramm durch rote Symbole gekennzeichnet. Ein Einfluss des Mörtelauftragsverfahrens auf den Zusammenhang zwischen Mauerwerkdruckfestigkeit und Steindruckfestigkeit ist nicht zu erkennen. Nach E DIN 105-6:2011-04 gilt als Untergrenze für die Summe der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke bzw. bezogen auf die Ziegellänge Σ dSt,⊥ = 180 mm/m. In Bild 9 ist beispielhaft jeweils ein Hochlochziegel mit Lochung B (HLzB) und Lochung W (HLzW) dargestellt. Die beiden Lochungsarten unterscheiden sich im Wesentlichen hinsichtlich der Summe der Stegdicken senkrecht zur > Wanddicke (HLzB: Σ dSt,⊥ 250 mm/m; HLzW: 180 ≤ dSt,⊥ < 250 mm/m) und der Mindestlochreihenanzahl in Richtung der Wanddicke. Für eine differenziertere Betrachtung wurde die Datenbasis der Versuche mit Wanddicken d ≤ 240 mm weiter unterteilt in Versuchsserien mit Planhochlochziegeln, deren Summe der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke kleiner bzw. größer 200 mm/m betrug und Versuchsserien, bei denen keine Informationen über die Summe

3.2 Mauerwerk aus Planziegeln nach E DIN 105-6 mit Dünnbettmörtel Der Normenausschuss Mauerziegel NA 005-06-13 hat einen Entwurf für eine Produktnorm für tragende Innenwand-Planziegel erarbeitet, die ausschließlich für Wanddicken zwischen 115 und 240 mm gelten soll. Ziel der Auswertung in [2] war es, auf Grundlage der Ergebnisse aller vorliegenden Druckversuche an Mauerwerk aus Planhochlochziegeln nach E DIN 105-6:2011-04 mit Dünnbettmörtel Vorschläge für charakteristische Werte der Mauerwerkdruckfestigkeit fk zu erarbeiten, die die Basis für die Aufnahme dieser Produkte bei der kom-

14

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

Bild 8. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit vom Prüfwert der Steindruckfestigkeit βD,pr (ohne Formfaktor);Hochlochziegel mit Dünnbettmörtel (Wanddicke d ≤ 240 mm) – Unterscheidung nach Mörtelauftragstechnik Fig. 8. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,pr (without shape factor); hollow clay units combined with thin layer mortar (wall thickness d ≤ 240 mm) – distinction by methods of mortar application


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retische Schlankheit λ = 0 ist aus den zuvor genannten Gründen auch bei der vorliegenden Auswertung nicht erfolgt.

gen sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Eine Umrechnung der Mauerwerkdruckfestigkeitswerte auf die theo-

Bild 9. Beispiele für PHLzB (oben) und PHLzW (unten) Fig. 9. Examples for PHLzB (above) und PHLzW (bottom)

der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke vorlagen. Ein Einfluss der Summe der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke auf den Zusammenhang zwischen Mauerwerkdruckfestigkeit und Steindruckfestigkeit ist nicht erkennbar (Bild 10). Die wesentlichen Ergebnisse der für die weitere Auswertung relevanten Versuchsserien sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Zur Bewertung der zusammengestellten Versuche hinsichtlich charakteristischer Druckfestigkeitswerte wurden Regressionsrechnungen für den Zusammenhang zwischen der auf die Schlankheit λ = 5 umgerechneten Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 und dem Prüfwert der Steindruckfestigkeit βD,pr durchgeführt. Bild 11 enthält neben den Versuchsergebnissen eine Regressionskurve für den Zusammenhang zwischen Mauerwerkdruckfestigkeit und Mauersteindruckfestigkeit sowie die 5-%-Quantil-Kurve. Zusätzlich sind in Bild 11 Vorschläge für charakteristische Werte der Mauerwerkdruckfestigkeit fk in Abhängigkeit von der Steinfestigkeitsklasse (blaue Treppenkurve) angegeben, die sich durch Anpassung an die 5-%-Quantil-Kurve (rote Kurve) ergeben haben. Die sich ergebenden Parameter der Regressions- bzw. Quantilgleichun-

Bild 10. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit vom Prüfwert der Steindruckfestigkeit βD,pr (ohne Formfaktor); Hochlochziegel mit Dünnbettmörtel (Wanddicke d ≤ 240 mm) – Unterscheidung nach Summe der Stegdicken senkrecht zur Wanddicke Fig. 10. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,pr (without shape factor); hollow clay units combined with thin layer mortar (wall thickness d ≤ 240 mm) – distinction by the sum of the thicknesses of the shells and webs perpendicular to the wall thickness

Tabelle 3. Ergebnisse von Druckversuchen an Mauerwerk aus Planziegeln nach E DIN 105-6:2011-04 mit Dünnbettmörtel (Mittelwerte) Table 3. Results of compressive strength tests on masonry made of high precision clay units according to E DIN 105-6:2011-04 combined with thin layer mortar (mean values)

1)

Mauerstein

Quelle in [2]

L

Σ dSt,⊥

%

mm/m

2

46,0

173

11,2

6

13

46,9

14

14

Mauerwerk

βD,pr

ρl

Alter

λ

βD,mw,5

d

N/mm2

0,86

28

11,0

5,3

3

10,2

0,81

14

5,3

4,7

3

188

4,7

0,63

29

4,6

2,4

2

7,1

28

10,4

3,8

2

11,3

28

10,4

5,6

2

16

50,5

221

13,1

0,86

13

10,5

7,7

3

17

25,2

290

19,4

1,22

22

10,5

9,3

3

18

50,5

296

22,0

0,75

7

14,3

10,5

1

19

50,5

312

15,0

0,76

7

14,3

7,0

1

20

50,5

296

22,0

0,75

7

14,3

9,2

3

N/mm2 kg/dm3

nEW1)

nEW Anzahl der Versuche (Einzelwerte)

Tabelle 4. Regressions- und Quantilgleichungen Table 4. Regression and quantile equations

1) 2)

Datenbasis

nMW1)

nEW2)

d ≤ 240 mm

10

23

Parameter K

k5%

α

0,602

0,482

0,917

nMW Anzahl der Versuchsserien (Mittelwerte) nEW Anzahl der Versuche (Einzelwerte)

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

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Bild 11. Mauerwerkdruckfestigkeit βD,mw,5 in Abhängigkeit vom Prüfwert der Steindruckfestigkeit βD,pr (ohne Formfaktor); Hochlochziegel mit Dünnbettmörtel (Wanddicke d ≤ 240 mm) Fig. 11. Masonry compressive strength βD,mw,5 depending on the unit compressive strength βD,pr (without shape factor); hollow clay units combined with thin layer mortar (wall thickness d ≤ 240 mm)

4 Zusammenfassung Die Ablösung der nationalen Bemessungsnorm DIN 1053-1 durch den Eurocode 6 einschließlich nationaler Anhänge steht kurz bevor. Nachdem sich im Jahre 2009 herausstellte, dass die überarbeiteten neuen Normenteile 11 bis 13 der DIN 1053 vor der Einführung der Eurocodes nicht mehr bauaufsichtlich eingeführt werden, musste erheblicher Aufwand betrieben werden, um die Entwürfe der nationalen Anhänge zum Eurocode 6 rechtzeitig fertigzustellen. Diese liegen nun für die Teile DIN EN 1996-1-1, DIN EN 1996-2 und DIN EN 1996-3 seit dem April 2011 vor und sind im Rahmen der Einspruchssitzungen Ende August 2011 im Normenausschuss Bau des DIN beraten worden, so dass voraussichtlich Anfang 2012 für die kalte Bemessung im Mauerwerksbau die vollständige fachliche Grundlage zur Anwendung der europäischen Normen in Deutschland gegeben sein wird. Im Zuge dieses Prozesses wurden am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) im Auftrag der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel zu-

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Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

nächst alle verfügbaren Druckfestigkeitsversuche an Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Normalmauermörtel zusammengestellt und auf Grundlage der aktuell definierten Randbedingungen für die Erarbeitung von DIN EN 1996-1-1/NA bzw. DIN EN 1996-3/NA neu ausgewertet. Für Hochlochziegel der Lochung B (HLzB) mit Normalmauermörtel ergab die Auswertung der erfassten Versuche – bezogen auf die Mittelwerte der Verhältniswerte β′D,mw,5/fk – eine zusätzliche Sicherheit von 9 % gegenüber den fk-Werten nach Tabelle NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA. Die angegebenen charakteristischen Druckfestigkeitswerte können dementsprechend auf der sicheren Seite liegend für HLzB übernommen werden, was inzwischen auch in der überarbeiteten Schlussfassung von DIN EN 1996-1-1/NA bzw. DIN EN 1996-3/ NA berücksichtigt wurde. Die Auswertung hat weiterhin gezeigt, dass die an Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung W (HLzW) in Kombination mit Normalmauermörtel bestimmten Druckfestigkeitswerte auch die nach Tabelle

NA.D.1 in DIN EN 1996-3/NA für HLzB anzusetzenden charakteristischer Druckfestigkeitswerte erfüllen. Dennoch wurde für diese Ziegel eine stark auf der sicheren Seite liegende gesonderte Tabelle NA.D.2 eingeführt. Zusätzlich konnten auf Grundlage der Ergebnisse der vorliegenden Druckversuche an Mauerwerk aus Planhochlochziegeln nach E DIN 105-6:2011-04 mit Dünnbettmörtel Vorschläge für charakteristische Werte der Mauerwerkdruckfestigkeit fk erarbeitet werden, die die Basis für die Aufnahme dieser Produkte bei der kommenden Überarbeitung des Eurocode 6 bilden sollen. Literatur [1] Brameshuber, W., Graubohm, M.: Druckfestigkeit Ziegelmauerwerk mit Normalmauermörtel. Aachen: Institut für Bauforschung, RWTH Aachen University, 2009. – Forschungsbericht Nr. F 7077. [2] Brameshuber, W., Graubohm, M.: Auswertung Druckfestigkeit von Mauerwerk aus Planziegeln nach DIN 105-6. Aachen: Institut für Bauforschung, RWTH Aachen University, 2011. – Forschungsbericht Nr. F 7092. [3] Mann, W.: Druckfestigkeit von Mauerwerk; Eine statistische Auswertung von Versuchsergebnissen in geschlossener Darstellung mit Hilfe von Potenzfunktionen. In: Mauerwerk-Kalender 8 (1983), S. 687–699. Hrsg. P. Funk. Berlin: Ernst & Sohn, 1983. [4] Jäger, W., Pflücke, T.: Einfluss der Schlankheit auf die Druckfestigkeit von Mauerwerksprüfkörpern nach EC 6. Forschungsbericht TU Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung. Stuttgart: IRB-Verlag, 2006. – Reihe Bauforschung.

Autoren dieses Beitrages: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber Dipl.-Ing. Markus Graubohm Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) Schinkelstraße 3, 52056 Aachen Dr.-Ing. Udo Meyer Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel Schaumburg-Lippe-Straße 4, 53113 Bonn


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Fachthemen Urs Müller Christof Ziegert Caroline Kaiser Ulrich Röhlen

DOI: 10.1002/dama.201200527

Eigenschaften industrieller Lehmbauprodukte für den Mauerwerksbau und Verhalten von Lehmsteinmauerwerk Der Beitrag gibt einen Überblick über die Eigenschaften industriell hergestellter Bauprodukte aus Lehm für den Mauerwerksbau. Die Qualität der industriellen Fertigung dieser Produktgruppe hat inzwischen einen Stand erreicht, der vergleichbar mit dem anderer Bauprodukte ist. Lehm-Putzmörtel gibt es als Universalputze für ein- oder mehrlagige Anwendung oder in Form von Unter-, Oberoder Feinputzen. Lehmsteine werden in verschiedenen Größen und mit Lochung angeboten. Die mechanischen Eigenschaften verschiedener Lehmsteinsorten sind geprägt durch Druckfestigkeiten bis 11 N/mm2, mit üblichen Werten bei 2 bis 5 N/mm2. Ein kritischer Punkt ist die Abhängigkeit der Festigkeitseigenschaften der Lehmsteine von der Materialfeuchte. Die vorliegenden Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass in einem Luftfeuchtebereich von 40 bis 70 % RLF die Druckfestigkeit von Lehmsteinen verhältnismäßig konstant ist. Mauerwerk, errichtet mit Lehmsteinen und Lehm-Mauermörtel, zeigt ähnliche Druckfestigkeiten und E-Module wie Mauerwerk, das mit Porenbetonsteinen errichtet wurde. Infolge einer geringeren Haftscherfestigkeit zwischen Lehmmörtel und Lehmstein ist die Schubfestigkeit von Lehmsteinmauerwerk vergleichsweise niedrig. Properties of industrially produced earthen building products for masonry and behaviour of earth block masonry. The contribution gives an overview of the properties of industrially produced earthen building products for masonry. In the meantime the quality of the industrial production of this group of building materials reached a level similar to that of other products for construction. Earth plasters exist as plasters for universal, one or multi layer applications or as lower, upper or finish plasters. Earth blocks are provided in different sizes and with different perforations. The mechanical properties of different earth block types are signified by compressive strength of up to 11 N/mm2 but are typically in a range between 2 and 5 N/mm2. A critical point is the correlation of the strength of earthen materials with their moisture content. Results from earth blocks showed that in a relative humidity window between 40 and 70 % rh the compressive strength of earth blocks is fairly constant. Masonry made from earth block and earth mortar exhibited compressive strength and elastic modules similar to masonry made with aerated autoclaved concrete blocks. The shear strength of earth block masonry, however, is fairly low, due to the weak bond between earth block and earth mortar.

1 Einleitung Nachhaltigkeit im Bauwesen erlangte in Deutschland und im gesamten europäischen Raum über die letzten zwanzig Jahre eine herausragende Bedeutung. Zwar lag der Schwer-

punkt anfangs mehr beim Energieeinsparpotential während der Nutzungsphase eines Bauwerks, aber im Zuge der Klimadiskussion wurden auch nach und nach Bauprodukte mit in die Betrachtungen eingeschlossen. Das Augenmerk lag und liegt hierbei nicht nur im energetischen Aufwand bei der Gewinnung der Ausgangsprodukte und der Herstellung der eigentlichen Bauprodukte, sondern auch bei deren Anwendung und Entsorgung bzw. Wiederverwertung. Die steigenden Anforderungen an nachhaltige Bauprodukte ermöglichen auch Materialien eine Rückkehr, die zwar in der Vergangenheit eine Bedeutung hatten, aber mit der Verbreitung moderner Baustoffe ins Abseits gerieten. Einer dieser Stoffe ist Lehm. Der Lehmbau ist eine der ältesten Bauweisen der Menschheit und wird heute noch rege im afrikanischen und asiatischen Raum gepflegt. Auch in Deutschland wurde der Baustoff Lehm in den achtziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts als ökologische Alternative wiederentdeckt und seither als Material angesehen, das nicht nur bei der Altbauinstandsetzung eingesetzt werden kann, sondern mit dem sich auch anspruchsvolle Bauvorhaben umsetzen lassen. Da die Gewinnung von Lehm und die Herstellung von Bauprodukten daraus prinzipiell ohne großen Primärenergieaufwand erfolgt und das Material beliebig wiederverwertet werden kann, fällt die Lebenszyklusbilanz und damit auch die Nachhaltigkeit für diese Materialgruppe besonders günstig aus [1], [2]. Hinzu kommen entscheidende bauphysikalische Eigenschaften, eine ausgeprägte Umweltund eine sehr gute Nutzerverträglichkeit [3], die besonders im Innenraum für eine behagliche Wohnatmosphäre sorgen. Die Wiederentdeckung der Lehmbauweise und des Baustoffs Lehm in Deutschland führte zur Gründung von kleinen und mittleren Unternehmen, die Lehmbauprodukte industriell fertigen und auf dem Markt vertreiben. Die bauaufsichtliche Einführung des Lehmbaus in die MusterListe der Technischen Baubestimmungen, herausgegeben vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) [4], erfolgte hierbei über die Lehmbau-Regeln [5] des Dachverbandes Lehm e.V. (DVL). Lehmbauprodukte sind allerdings bisher in den Bauregellisten des DIBt noch nicht eingestuft. Das DIBt hat deshalb gefordert, die von einer steigenden Nachfrage betroffenen industriell hergestellten Lehmbauprodukte mittelfristig in einen Normungsprozess zu überführen. Die dazu notwendige Datenbasis bezüglich der Eigenschaften von vorgefertigten Lehmbauprodukten war jedoch stark fragmentiert und nicht systematisiert.

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Um diesem Zustand abzuhelfen, wurde durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Kooperation mit einem mittelständischen Lehmbaustoffhersteller ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördertes Projekt initiiert, um aus Reihenuntersuchungen an industriell gefertigten Lehmbaustoffen eine Datengrundlage zur Erarbeitung von Vorlagen für entsprechende Produktnormen zu erstellen [6]. Am Projekt beteiligt war außerdem der DVL als assoziierter Partner. Für die Durchführung des Projekts mussten erst entsprechende Prüfmethoden entwickelt bzw. modifiziert werden. Die Arbeiten im Rahmen des Projekts konzentrierten sich auf drei Lehmbauprodukte: Lehmsteine, Lehm-Mauermörtel und Lehm-Putzmörtel. Über die Ergebnisse dieser Untersuchungen soll hier berichtet werden. Inzwischen wurde auf Initiative des DVL ein nationaler Normenausschuss beim DIN beantragt und eingerichtet, in dem die im vorgenannten Projekt erarbeiteten Normentwürfe bearbeitet werden. Dabei ist es geplant, die Entwürfe zu Lehmsteinen, Lehm-Mauermörteln und LehmPutzmörteln zügig in aktuelle Normen zu überführen. Damit wäre ein wichtiger Schritt erreicht – im Hinblick auf weitere Produktnormen, aber letztendlich auch für zukünftige Anwendungsnormen für den Lehmbau, z. B. bezüglich der Bemessung und Ausführung von Lehmsteinmauerwerk.

2 Industriell gefertigte Lehmbauprodukte und deren Anwendung Lehm als Baustoff wird sowohl für tragende als auch nichttragende Ausführungen angewendet. Zwar werden nach wie vor auf Eignung geprüfte Baustellenmischungen im Lehmbau verwendet, was auch nach den Lehmbau-Regeln zulässig ist, doch haben industriell hergestellte Lehmbaustoffe im Grad ihrer Vorfertigung und in ihrer Qualität das Niveau anderer Produkte erreicht und finden deshalb bei steigender Nachfrage einen immer breiteren Absatz. Bei den Lehmbaustoffen haben die Lehm-Putze bei weitem den größten Marktanteil [6]. In den letzten Jahren erfreuen sich insbesondere Struktur- und farbige Feinputze einer steigenden Nachfrage. Angeboten werden Fertigmischungen sowohl als Trockenmörtel als auch in erdfeuchter Form. Typische Lieferformen sind sowohl Sackware (25oder 30-kg-Säcke) als auch Big-Bags von ≥ 1 t. Als Putzgründe können hierbei nicht nur Lehmoberflächen dienen, sondern auch z. B. Ziegel- oder Betonoberflächen sowie alle Arten von Bauplatten. Gegebenenfalls ist ein Putzträger oder Putzgrund erforderlich [3]. Analog zu den Lehm-Putzmörteln werden Lehm-Mauermörtel ebenfalls trocken oder erdfeucht als Sackware oder im Big-Bag angeboten. Lehmsteine werden häufig im Bereich der Altbausanierung verwendet, hier insbesondere bei der Sanierung von Fachwerkständerbauten. Im Neubau werden sie in der Regel zur Ausmauerung von Holzständerkonstruktionen eingesetzt. Die Anwendung von Lehmsteinen für tragende Konstruktionen ist in Deutschland noch untergeordnet, gewinnt aber an Bedeutung [3], [6]. Lehmsteine werden in den üblichen Formaten für den Mauerwerksbau angeboten. Üblich sind NF oder 2 DF, wobei auf dem Markt auch 12-DF-Steine erhältlich sind. Angeboten werden sowohl Vollsteine als auch gelochte Steine. Nach den Lehmbau-Regeln sollen

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Lehmsteine für tragende Bauelemente einen Lochanteil ≤ 15 % aufweisen. Bei den im Handel angebotenen Lehmsteinen handelt es sich häufig um stranggepresste Grünlinge aus der Ziegeleiindustrie. Bedingt durch den Herstellungsprozess sind die Lehmmischungen in der Regel so eingestellt, dass sie reicher im Ton- und Schluffanteil sind. Dies macht sie i. d. R. anfälliger gegenüber Feuchte und Frost. In den Lehmbau-Regeln wurden deshalb Anwendungsklassen gegenüber der Feuchteexposition eingeführt, die in dem Normentwurf für Lehmsteine nochmals verfeinert wurden [6]. Diese Anwendungsklassen regeln, ob Lehmsteine einer Art z. B. im Außenbereich vermauert oder nur im Innenbereich für trockene Anwendungen verwendet werden können. Für den Innenausbau mit Lehmbaustoffen werden immer häufiger Lehmbauplatten eingesetzt. Diese können vergleichbar zu den anderen Bauplatten verwendet und verarbeitet werden. Lehmbauplatten werden häufig zusammen mit Wandheizungen montiert. Weitere industriell hergestellte Lehmbaustoffe bestehen in optimierten Mischungen für Stampflehm oder für Lehmschüttungen zur Wärmedämmung.

3 Eigenschaften von Lehmbauprodukten für den Mauerwerksbau Untersucht wurden Einzelprodukte der drei Gruppen Steine, Mauermörtel und Putzmörtel. Obwohl aus der Vielzahl der schon am Markt erhältlichen Produkte eine möglichst repräsentative Anzahl ausgewählt wurde, konnten natürlich nicht alle verschiedenen Materialien geprüft werden. Die vorgestellten Ergebnisse bilden deshalb einen vergleichenden Grundstock an Daten, der im Laufe der Jahre aus den Erfahrungen der Prüfpraxis erweitert werden muss. Als Materialien wurden nur Produkte gewählt, die nicht mit weiteren Bindemitteln (z. B. Zement, Kalk) oder anderen chemisch stabilisierenden Zusätzen versehen waren.

3.1 Lehmsteine Insgesamt wurden zwölf verschiedene Lehmsteine geprüft. Bei den Steinen handelte es sich um formgeschlagene und stranggepresste Lehmsteine. Der Begriff „formgeschlagen“ bezeichnet ein Herstellungsverfahren, bei dem die plastische Masse händisch oder mechanisch in eine Form schwungvoll eingeworfen oder in die Form mechanisch eingerüttelt wird. Im Gegensatz dazu werden bei „formgepressten“ Steinen in der Regel erdfeuchte Massen unter Druck in der Form verdichtet. Beide Verfahren werden in der Regel für Vollsteine verwendet. Gelochte Steine, aber auch Vollsteine werden – analog zur Ziegelherstellung – im Strangpressverfahren hergestellt. Tabelle 1 und Bild 1 bieten einen Überblick über die verwendeten Steine und deren Kenndaten.

3.1.1 Maße, Lochung, Dichte Die Bestimmung der Maßhaltigkeit, Lochung und Steinrohdichte erfolgte in Anlehnung an DIN V 105-1 (zurückgezogen) [7]. Für die Bestimmung der Stoffrohdichte (entspricht der Scherbenrohdichte bei Mauerziegeln) wurde die Methode nach ASTM D 7263-09 Methode A [8] durch-


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Bild 1. Art der untersuchten Lehmsteine Fig. 1. Type of investigated earth blocks

geführt. Das Verfahren wird normalerweise für Bodenproben angewendet, ermöglicht aber auch die relativ unkomplizierte und genaue Bestimmung der Stoffrohdichte von wasserempfindlichen Baustoffen. Die Ergebnisse der Maßhaltigkeit sind in Bild 2 wiedergegeben (geprüft an jeweils zehn Steinen). In der Abbildung wurden außerdem die minimalen und maximalen Maße nach DIN V 105-1 für Mauerziegel eingetragen. Wie zu erkennen ist, wurde die Maßhaltigkeit für Mauerziegel bei einigen Steinen über- bzw. unterschritten. Das liegt z. T. daran, dass manche der Steine Leichtzuschläge in Form von Holzspänen oder Strohhäcksel enthalten und dadurch die Formgebung und die Einhaltung von Maßtoleranzen erschwert wird. Für den neuen Normentwurf für Lehmsteine wurden die Maßtoleranzen deshalb etwas erhöht [6], [9]. In

Tabelle 1 ist der prozentuale Lochanteil bezogen auf die Lagerfläche aufgeführt. Die Steine wiesen einen Lochanteil kleiner/gleich 15 % auf. Bis auf d05 hatten alle gelochten Steine das Format 2 DF, wobei d05 und d06 mit Schlitzen versehen waren. Die Eigenschaften von Lehm variieren stark mit dem Feuchtegehalt. Für die Ermittlung der Rohdichte wird für viele Baustoffe die Trockenmasse entweder nach Trocknung bei 110 °C (z. B. Mauerziegel) oder 70 °C (z. B. Naturstein) bestimmt. Für Lehm sind diese Temperaturen bereits zu hoch, da die Struktur des Baustoffs durch eine teilweise Entwässerung der Tonminerale beeinträchtigt werden kann (z. B. Schrumpfrissbildung). Für Lehmsteine wurde deshalb die Steinrohdichte bei zwei Feuchtezuständen geprüft: Ausgleichsfeuchte bei 23 °C und 50 % RLF, sowie Trocknung

Tabelle 1. Kenndaten für die untersuchten Lehmsteine Table 1. Characteristic data for the investigated earth blocks

Probe

Steinart

HerLochFormat stellung anteil (%)

Druckfestigkeit (N/mm2) n = 6

Steinrohdichte (kg/dm3) n = 3 Trocknung bei 23 °C/50 % RF

40 °C

Stoffrohdichte (kg/dm3) n = 3

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

d01

Volllehmstein*

NF

f

1,8

0,15

1,11

0,006

1,09

0,005

1,15

0,002

d02

Volllehmstein

NF

f

5,3

0,17

1,75

0,004

1,72

0,005

1,81

0,002

d03

Volllehmstein

NF

s

3,2

0,13

1,72

0,010

1,70

0,011

1,78

0,002

d04

Lochlehmstein

2 DF

s

9

3,0

0,03

1,53

0,004

1,52

0,003

1,79

0,002

d05

Lochlehmstein

NF

s

12

10,4

0,29

1,75

0,004

1,72

0,003

2,05

0,001

d06

Lochlehmstein

2 DF

s

12

11,9

0,82

1,75

0,006

1,71

0,005

2,06

0,001

d07

Volllehmstein*

2 DF

f

1,5

0,28

0,76

0,011

0,72

0,011

0,86

0,069

d08

Lochlehmstein*

2 DF

s

13

2,5

0,03

0,98

0,004

0,95

0,004

1,36

0,005

d09

Volllehmstein*

NF

s

2,8

0,12

1,19

0,025

1,16

0,023

1,32

0,014

d10

Lochlehmstein*

2 DF

s

15

3,5

0,08

1,17

0,007

1,14

0,007

1,70

0,003

d11

Lochlehmstein

2 DF

s

12

6,2

0,11

1,51

0,031

1,48

0,030

1,89

0,001

d12

Volllehmstein

NF

s

7,7

0,20

1,88

0,010

1,85

0,005

1,96

0,001

Herstellung: f formgeschlagen; s stranggepresst; n Anzahl der Prüfkörper; M arithmetisches Mittel; STA Standardabweichung; Leichtlehmsteine nach [5] sind mit * gekennzeichnet

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3.1.2 Festigkeit und Verformungsverhalten

Bild 2. Vergleich der Maßspannen der untersuchten Lehmsteine; angegeben sind das Minimal- und Maximalmaß der Lehmsteine sowie die zulässigen Unter- und Obergrenzen für Mauerziegel nach DIN V 105-1 Fig. 2. Comparison of the size range of the earth blocks; shown is the minimum and maximum size of the earth blocks as well as the size limits for clay brick according to DIN V 105-1

bei 40 °C. Die Ergebnisse zeigten (Tabelle 1), dass unter den beiden Bedingungen nur kleine Unterschiede in der Rohdichte bestanden. Für die Bestimmung der Steinrohdichte wurde deshalb die vorherige Lagerung bei 23 °C und 50 % RLF bis zur Massekonstanz als ausreichend erachtet. Nach den Lehmbau-Regeln können Steine der Rohdichte < 1,2 als Leichtlehmstein eingestuft werden, was auf fünf der untersuchten Steine zutraf. Die Ergebnisse zur Stoffrohdichte (Tabelle 1) zeigen bei den Vollsteinen etwas höhere Werte als die entsprechenden Steinrohdichten. Das liegt daran, dass bei der Ermittlung der Steinrohdichte das Volumen durch einfaches Ausmessen nur annäherungsweise bestimmt werden kann. Lehmsteine zeigen häufig gebrochene bzw. gerundete Kanten und Ecken, was bei der Volumenberechnung nicht berücksichtigt wird und deshalb bei der Steinrohdichte einen geringen Fehler erzeugt.

Die Druckfestigkeit wurde nach DIN V 105-1 mit Zement als Abgleichmaterial ermittelt (Tabelle 1, Bild 3). Die Vorlagerung erfolgte bei 23 °C und 50 % RLF bis zur Massekonstanz. Die untersuchten Steine erbrachten Werte unter 2 N/mm2 bis fast 12 N/mm2 bei verhältnismäßig geringer Streuung der Einzelwerte einer Steinsorte (mit Ausnahme von d06). Die Druckfestigkeit korrelierte zwar tendenziell mit den Steinrohdichten (Bild 3), zeigte jedoch z. T. erhebliche Streuungen. Eine wesentlich bessere Korrelation ergab sich, wenn die Druckfestigkeit über die Stoffrohdichte aufgetragen wurde. Hier war eine deutliche, nichtlineare Abhängigkeit der Druckfestigkeit von der Stoffrohdichte zu erkennen (Bild 3). Das Ergebnis deutete an, dass eine Lochung von ≤ 15 % anscheinend keinen größeren Einfluss auf die Druckfestigkeit der Lehmsteine hat, sondern dass die Stoffrohdichte die dominierende Größe ist. Dies wurde am Beispiel des Steins d06 besonders deutlich: Er erzielte die höchste Druckfestigkeit mit einem Lochanteil von 12 % und einer Steinrohdichte von 1,75 kg/dm3, aber einer Stoffrohdichte von 2,06 kg/dm3. Bei Steinen mit einem höheren Lochanteil als 15 % dürfte die Steinrohdichte jedoch einen zunehmend größeren Einfluss auf die Festigkeitseigenschaften erlangen. Während der Festigkeitsuntersuchungen tauchte die Frage auf, inwieweit der Zementmörtel als Abgleich- und Fugenmaterial (für Steine NF und kleiner) einen Einfluss auf die Festigkeit und das Verformungsverhalten von Lehmsteinen hat. Versuche mit unterschiedlichen Abgleichmörteln, bestehend aus Zement-, Gips- und Lehmmörtel, erbrachten zwar einen Einfluss auf die Festigkeit; und bei Zementmörtel zeigte sich auch im Vergleich zu Lehmmörtel eine gewisse Verformungsbehinderung bei aufgemauerten Steinen. In der Regel blieben die Unterschiede innerhalb eines Fensters von maximal 10 % [10]. Wesentlich deutlicher zeigte sich dagegen die Abhängigkeit der Festigkeitswerte von der Stofffeuchte. Je drei Würfel von drei Vollsteinsteinsorten (d01, d02 und d03) wurden jeweils bei fünf verschiedenen Luftfeuchtigkeiten über entsprechende Salzlösungen nach DIN EN ISO 12571

Bild 3. Auftragung der Druckfestigkeit über die Steinrohdichte (links) und über die Stoffrohdichte (rechts); die Fehlerbalken geben die Standardabweichungen an Fig. 3. The block density vs. compressive strength (left) and material apparent density vs. compressive strength (right); the error bars represent standard deviations

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Bild 4. Würfeldruckfestigkeiten von Lehmsteinprüfkörpern, die bei verschiedenen relativen Luftfeuchten gelagert wurden (links); die Würfeldruckfestigkeiten in Abhängigkeit zu den korrespondierenden absoluten Feuchtegehalten der Prüfkörper (rechts); die Fehlerbalken geben die Standardabweichungen an Fig. 4. Compressive strength of earth block cube specimen, which were stored at different relative humidity (left); compressive strength of the same earth block specimen vs. their material moisture at the respective relative humidity (right); the error bars represent standard deviations

[11] gelagert (23 %, 43 %, 53 %, 75 % und 97 %) und anschließend die Druckfestigkeit bestimmt. Dabei wurden die Würfel so aus den Steinen herausgeschnitten, dass die Druckflächen parallel zu den Lagerflächen der Steine verliefen. Bild 4 zeigt die Ergebnisse der Prüfung. Deutlich ist zu erkennen, dass die einzelnen Steinsorten unterschiedlich empfindlich auf eine Änderung der relativen Luftfeuchte reagierten. Am stärksten war d02 beeinflusst, wohingegen bei d01 und d03 ein wesentlich geringerer Einfluss auf die Festigkeit verzeichnet wurde. Bei allen drei Kurven war zu beobachten, dass im Bereich zwischen 40 % und 60 % RLF die geringsten Änderungen in der Druckfestigkeit erfolgten. Dies war mit ein Grund, warum das Klima der Vorlagerung für alle Versuche auf 23 °C und 50 % RLF festgelegt wurde. Der Verlauf der Kurven in Bild 4 folgt im Wesentlichen den Sorptionsisothermen der Lehmsteine, allerdings in umgekehrter Abfolge: Je niedriger der Feuchtegehalt im Material, desto höher die Druckfestigkeit; je höher die Materialfeuchte, desto niedriger die

Festigkeit. Dies wird noch deutlicher, wenn die Druckfestigkeit über die jeweils zur relativen Luftfeuchte korrespondierende Materialfeuchte aufgetragen wird (bestimmt mittels Darrmethode; Trocknung bei 40 °C, Bild 4). Die Steinsorte d02 zeigte hierbei eine außerordentlich starke Abhängigkeit von der Materialfeuchte. Insbesondere bei geringen Materialfeuchten war bei allen Steinen ein starker Anstieg der Druckfestigkeit zu beobachten. Bei größeren Materialfeuchten zeigten die Steinsorten d01 und d03 eine verhältnismäßig geringe Änderung der Festigkeit. Die Aussagen gelten jedoch nur für Feuchten, die im hygroskopischen Bereich ermittelt wurden. Im überhygroskopischen Bereich, bei kapillarer Wassersättigung des Porengefüges der Lehmsteine, dürfte eine nochmals stärkere Abnahme der Festigkeit zu erwarten sein. Das Verformungsverhalten von fünf Lehmsteinsorten (d01 bis d05) wurde näher untersucht. Bild 5 zeigt das typische Bruchbild eines Prüfkörpers, und Bild 6 gibt die KraftVerformungskurven der Lehmsteine wieder. Das Bruchver-

Bild 5. Lehmsteinprüfkörper nach dem Druckversuch mit typischem Druckkegel Fig. 5. Earth block specimen after compressive strength test with typical pressure cone

Bild 6. Typische Spannungs-Dehnungslinien von fünf Lehmsteinsorten Fig. 6. Typical stress-strain curves of the five earth block specimen tested

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Tabelle 2. Druckfestigkeit, E-Module und Querdehnungszahlen einiger ausgewählter Lehmsteine Table 2. Compressive strength, modulus of elasticity and poison ratio for selected earth blocks

Probe

Format

Lochanteil

Druckfestigkeit (N/mm2) n=4

E-Modulvert (N/mm2) n=4

Querdehnungszahl (1) n=4

M

STA

KW

M

STA

M

STA

d01

NF

2,1

0,05

2,0

387

29

0,31

0,10

d02

NF

5,1

0,31

4,6

2197

71

0,43

0,03

d03

NF

3,4

0,08

3,3

2353

249

0,19

0,09

d04

2 DF

9

3,0

0,04

2,9

2284

78

0,17

0,05

d05

NF

12

11,0

0,39

10,5

4779

198

0,48

0,06

n Anzahl der Prüfkörper; M arithmetisches Mittel; STA Standardabweichung; KW kleinster Einzelwert

– AK Ib: durchgängig verputztes, der Witterung ausgesetztes Außenmauerwerk – AK II: verkleidetes oder witterungsgeschütztes Außenmauerwerk, Innenmauerwerk – AK III: trockene Anwendungen (z. B. Deckenfüllungen, Stapelwände)

Bild 7. Belastungszyklen zur Ermittlung des E-Moduls der Lehmsteine Fig. 7. Loading cycles for the determination of the earth blocks’ modulus of elasticity

halten von Baustoffen aus Lehm ist nicht grundsätzlich anders als bei anderen porösen Baustoffen wie Ziegel oder Beton. Beim Versagen eines Prüfkörpers stellt sich ein Bruchkegel ein (Bild 5). Der Unterschied zu anderen Baustoffen ist die teilweise niedrigere Festigkeit und die wesentlich höheren Verformungsraten, die je nach Steinsorte und Zuschlagstoff ähnliche Werte wie bei Porenbeton erreichen können. Dieser Umstand widerspiegelt sich auch in den E-Modulen (Tabelle 2). Die E-Module wurden in Anlehnung an DIN 1048-5 [12] geprüft [13], und die Belastungszyklen sind in Bild 7 wiedergegeben. Vergleicht man die Druckfestigkeit mit den E-Modulen, zeigte sich keine Linearität der Ergebnisse [13]. Dies lag an der z. T. vorhandenen Lochung der Lehmsteine (d04, d05) sowie an der Art der eventuell vorhandenen Zuschläge (z. B. Holzhäcksel bei d01), welche die Verformungseigenschaften nachhaltig beeinflussten.

3.1.3 Feuchte- und Frostbeständigkeit Lehmsteine sind, wie alle Lehmbaustoffe, nicht feuchte- und frostfest. Aus diesem Grund wurden speziell für Lehmsteine vier Anwendungsklassen bezüglich der in der Praxis auftretenden Feuchteexposition definiert [6], [9]: – Anwendungsklasse Ia (AK Ia): verputztes, der Witterung ausgesetztes Außenmauerwerk von Sichtfachwerkwänden

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Bei den Anwendungsklassen ist zu beachten, dass nur AK Ib und AK II tragendes Mauerwerk einschließen. Die Anwendungsklasse Ia ist zwar nur für Lehmsteine relevant, die zur Ausfachung im Fachwerkständerbau verwendet werden (nichttragende Anwendung), die Feuchteexposition wurde jedoch als so extrem angesehen, dass hierfür die höchsten Anforderungen an Lehmsteine gestellt wurden. Das liegt daran, dass der Kontakt Holzfachwerk/Ausfachung häufig durch einen Spalt gekennzeichnet ist, durch den bei Schlagregenereignissen Feuchte in die gemauerte Ausfachung gelangen kann. Für die Einstufung einer Lehmsteinsorte in eine der Anwendungsklassen mussten erst Verfahren entwickelt werden, welche den Feuchte- und Frostwiderstand eines Steins prüfen (Tabelle 3). Diese sind in [6] näher beschrieben. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse der Prüfungen aufgeführt. Diese zeigen, dass insbesondere die Leichtlehmsteine d01, d08 und d09 eine gute Verträglichkeit bezüglich Feuchte besaßen. Die Lehmsteinsorte d01 war außerdem außerordentlich frostbeständig. Lehmsteine, die einen geringeren Sandgehalt aufwiesen (Tabelle 4), erbrachten generell einen schlechteren Widerstand gegenüber von außen einwirkenderFeuchte. Dies war insbesondere bei den Steinsorten d05, d06, d10, d11 und d12 augenfällig, die einen höheren Schluff- und/oder einen höheren Tongehalt besaßen und eher als Grünlinge aus der Ziegelproduktion anzusprechen waren. Grundlegend wichtig für einen ausreichenden Feuchtewiderstand ist deshalb eine ausgewogene Korngrößenverteilung mit einem entsprechenden Sandanteil, der idealerweise über 40 Masse-% liegen sollte. Daneben spielen jedoch auch andere Faktoren eine wichtige Rolle: Fasergehalt, Art und Länge der Fasern, Herstellungsprozess und andere.

3.2 Lehm-Mauermörtel Insgesamt wurden vier Lehm-Mauermörtel zur Errichtung von Lehmsteinmauerwerk untersucht. Geprüft wurden in Anlehnung an DIN EN 1015: Rohdichte [14], Druckfestig-


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Tabelle 3. Prüfverfahren zur Bestimmung des Feuchte- und Frostwiderstands von Lehmsteinen Table 3. Test procedures for the determination of moisture and frost resistance of earth blocks Prüfverfahren

Beschreibung

Tauchprüfung

Drei Prüfkörper werden für 10 min 10 cm tief in Wasser eingetaucht; bestimmt wird der Materialverlust durch Absanden oder Abplatzungen.

Kontaktprüfung

Drei Prüfkörper werden mit jeweils einer Zellstoff-Vliesstoff-Kompresse, auf der eine definierte Wassermenge aufgebracht wurde, an einer langen Stirnseite in Kontakt gebracht und anschließend 48 h in einem geschlossenen Behälter gelagert; danach ist die Kontaktfläche auf Rissbildung und bleibende Quellverformung zu untersuchen.

Saugprüfung

Drei Prüfkörper werden auf feuchten Schwammtüchern in einem Wasserbad gelagert, ohne dass die Steine den Wasserspiegel berühren (Wasseraufnahme der Steine erfolgt alleine über die Schwammtücher); nach 0,5 h, 3 h und 24 h werden die Steinproben visuell auf Rissbildungen untersucht.

Frostprüfung

Drei Prüfkörper werden mit jeweils einer Zellstoff-Vliesstoff-Kompresse, auf der eine definierte Wassermenge aufgebracht wurde, an einer langen Stirnseite in Kontakt gebracht und anschließend in einem geschlossenen Behälter bei —15 °C in einer Frosttruhe gelagert; nach dem Auftauen erfolgt ein neuer Befrostungszyklus; nach jedem 2. Zyklus wird eine weitere definierte Wassermenge auf die Kompresse aufgebracht; es werden mindestens 15 Zyklen wiederholt; nach jedem 5. Zyklus wird der Masseverlust bestimmt und der Zustand der Steine bezüglich Rissbildung oder Zerfall festgestellt.

Definition von Zustandsänderungen

keine Änderung des Zustands (0); leichte Änderung (1); deutlich sichtbare Änderungen (2); sehr starke Änderungen bzw. teilweise Zerfall (3)

Tabelle 4. Ergebnisse der Versuche zum Feuchte- und Frostwiderstand der untersuchten Lehmsteine; eine Einstufung der Lehmsteine in Anwendungsklassen erfolgte anhand Tabelle 7 in [6] Table 4. Results of the tests for moisture and frost resistance of the investigated earth blocks; classification of the blocks into application classes (AK) was performed according to Table 7 in [6]

Probe

Kontaktprüfung TauchRissbildung (R) Saugprüfung prüfung und QuellverRissbildung Masseformung (Q) verlust (Masse-%) R Q 0,5 h 3 h 24 h

Frostprüfung

Masseverlust (M.-%)

Risse/Abplatzungen

5 Zy.

10 Zy.

15 Zy.

5 Zy.

Sandgehalt (Masse-%)

Anwendungsklasse (AK)

10 Zy. 15 Zy.

d01

0,2

0

0

0

0

0

–0,02

–0,01

–0,01

0

0

0

51

Ia

d02

3,0

1

0

0

1

2

0,00

0,00

0,00

0

0

1

43

II

d03

11,5

0

0

0

1

2

–0,01

–0,11

–4,04

1

1

2

41

II

d04

8,7

0

0

0

0

3

44

II

d05

1,4

1

1

1

2

3

18

III

d06

2,3

1

1

1

2

3

15

III

d07

13,4

0

0

0

0

1

58

II

d08

1,0

0

0

0

0

1

49

nb

d09

3,7

0

0

0

0

0

53

nb

d10

2,9

0

0

0

1

3

37

II

d11

1,2

1

0

0

1

2

–0,01

–0,04

–0,01

1

1

1

29

II

d12

1,7

0

0

1

1

2

0,00

0,00

0,00

1

2

2

25

III

nb –

2

3

nb

Die Zahlen, soweit nicht Masseänderungen, haben folgende Bedeutung bezüglich des Zustands der Proben: 0 keine Änderung; 1 leichte Änderungen; 2 starke Änderung; 3 teilweiser Zerfall; nb nicht bestimmt

keit [15], Biegezugfestigkeit [15] und zusätzlich das lineare Schwindmaß. Letzteres wurde nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte durch Messung der erhärtenden Prüfkörper bezogen auf das ursprüngliche Maß der Mörtelform

ermittelt. Nach Herstellung der Prismen wurden diese bei 23 °C und 50 % RLF bis zur Massekonstanz im Klimaraum gelagert. Da bei Lehmmörtel die Erhärtung alleine durch den Trocknungsvorgang erfolgt, ist die wichtigste Größe für

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Tabelle 5. Ergebnisse zu Lehm-Mauermörtel Table 5. Results for earth mortars

Mauermörtel Ausbreitmaß (cm)

Schwindmaß (%) Rohdichte (kg/dm3) Druckfestigkeit (N/mm2) Biegezugfestigkeit (N/mm2) M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

c01

16,5

2,73

0,22

1,44

0,02

2,98

0,13

1,33

0,07

c02

17,6

1,86

0,14

1,96

0,01

2,90

0,26

1,39

0,17

c03

17,6

2,46

0,22

1,93

0,02

3,06

0,19

1,12

0,11

c04

16,5

3,86

0,08

1,15

0,01

2,06

0,07

0,83

0,03

M arithmetisches Mittel; STA Standardabweichung

die Festigkeitsentwicklung das Erreichen der Ausgleichsfeuchte unter den vorgegebenen Lagerungsbedingungen. Die Massekonstanz trat bei den Prismen zwischen drei und vier Wochen ein. Eine Prüfung der Prismen erfolgte deshalb generell erst nach 28 Tagen. In Tabelle 5 sind die Ergebnisse aufgelistet. Bei einem der Mörtel handelte es sich um einen Leichtlehmmörtel mit einer Rohdichte unter 1,2 kg/dm3, gefolgt von einem Mörtel mittlerer Rohdichte und zwei Mörteln mit hoher Rohdichte über 1,9 kg/dm3. Auffallend war das verhältnismäßig hohe Schwindmaß bei dem Leichtlehmmörtel mit einem Wert von fast 4 %. Die Schwindwerte der anderen Mörtel lagen dagegen im üblichen Rahmen. Die Druckfestigkeit der Lehmmörtel lag zwischen 2 und 3 N/mm2, würde also nach DIN EN 998-2 [16] den Mörtelklassen M 1 bzw. M 2,5 entsprechen. Für Lehmmörtel, die nicht mit stabilisierenden Zusätzen (z. B. Zement, Kalk, Polymeren, etc) versehen wurden, lassen sich höhere Druckfestigkeiten nur schwer erreichen. Die Biegezugfestigkeit der Lehm-Mauermörtel lag, mit Ausnahme des Leichtlehmmörtels, zwischen 1 N/mm2 und 1,5 N/mm2.

3.3 Lehm-Putzmörtel Insgesamt wurden elf verschiedene Lehm-Putzmörtel – vier Universalputze (ein- bzw. mehrlagige Anwendung), drei Unterputze, drei Oberputze und ein Feinlagenputz – untersucht. Ermittelt wurden die Rohdichte [14], das Festigkeitsverhalten [15] (einschließlich der Haftfestigkeit [17]) sowie Wasserdampfdiffusion (μ-Wert [18]), WasserdampfSorptionsverhalten und die Abriebneigung nach [19]. Die Probenherstellung und Lagerung erfolgte analog zu den Lehm-Mauermörteln. Tabelle 6 listet die Ergebnisse für die Lehm-Putzmörtel auf. Das Schwindmaß lag bei den meisten Putzen ≤ 2,0 %. Lediglich eine Probe zeigte einen Wert von fast 4 % (b04). Die Druckfestigkeiten lagen, ähnlich den Lehm-Mauermörteln, zwischen 1 und 3 N/mm2, was den Druckfestigkeitskategorien CS I bzw. CS II der DIN EN 998-1 [20] entspricht. Die Biegezugfestigkeiten lagen zwischen 0,8 und 1,4 N/mm2. Die Haftfestigkeiten der Lehmputze wurden auf Betonplatten als Untergrund ermittelt. Der geringste Wert wurde mit 0,04 N/mm2 bei dem Lehmputz mit dem größ-

Tabelle 6. Ergebnisse zu Lehm-Putzmörtel Table 6. Results for earth plasters

Putz

Schwindmaß (%)

Rohdichte (kg/dm3)

Druckfestig- Biegezugfestig- Haftfestigkeit Abrieb (g/m2) keit (N/mm2) keit (N/mm2) (N/mm2)

Adsorbierte Wassermenge nach 12 h (g/m2)

μ-Wert (55–93 % RLF) (1)

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

M

STA

b01

1,5

0,4

1,94

0,02

1,07

0,39

0,93

0,41

0,08

0,02

1,53

0,30

60,2

3,2

11,6

0,6

b02

1,4

0,4

1,91

0,02

2,72

0,41

1,37

0,12

0,12

0,05

0,26

0,12

60,2

1,6

9,8

0,1

b03

1,4

0,2

1,86

0,01

2,60

0,23

1,02

0,05

0,11

0,06

1,76

0,54

62,1

2,8

9,8

1,1

b04

3,9

0,3

1,07

0,01

1,99

0,14

0,81

0,04

0,04

0,02

2,30

0,14

122,5

5,7

6,7

0,5

bu01

2,0

0,3

1,79

0,01

2,71

0,16

1,17

0,10

0,12

0,05

0,66

0,14

71,1

1,3

9,7

0,8

bu02

1,9

0,1

1,94

0,02

3,03

0,31

1,11

0,04

0,28

0,06

0,94

0,26

70,9

1,9

9,9

1,1

bu03

1,3

0,1

1,86

0,01

2,69

0,12

1,09

0,09

0,29

0,04

0,96

0,32

54,5

1,8

10,7

1,6

bo01

1,6

0,1

1,72

0,02

2,04

0,33

0,87

0,10

0,16

0,03

2,30

0,58

71,7

2,0

8,9

0,3

bo02

1,7

0,2

1,79

0,01

2,82

0,13

1,24

0,10

0,13

0,04

0,44

0,07

73,8

3,2

9,0

0,9

bo03

1,6

0,2

1,94

0,02

2,82

0,31

1,02

0,04

0,21

0,06

nb

nb

66,3

2,9

9,8

1,1

bf05

1,6

0,6

1,87

0,02

2,74

0,21

1,29

0,18

0,29

0,06

1,95

0,22

70,1

4,7

10,4

0,3

b Ein- bzw. Mehrlagenputz; bu Unterputz; bo Oberputz; bf Feinputz; nb nicht bestimmt M arithmetisches Mittel; STA Standardabweichung

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ten Schwindmaß bestimmt. Bei neun der elf Putze lagen die Haftfestigkeiten jedoch deutlich oberhalb 0,1 N/mm2 und erreichten bei vier Putzen Werte über 0,2 N/mm2 (Tabelle 6). Lehm-Putzmörtel liegen in ihren Festigkeitseigenschaften meist oberhalb derer von reinen Kalkputzen, aber deutlich unterhalb von Putzen mit Sulfatbindern. Ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal von Lehmputzen ist deren Fähigkeit, verhältnismäßig große Mengen an Wasserdampf zu sorbieren. Dies ist besonders bedeutend für das Innenraumklima und wirkt sich dahingehend aus, dass bei höheren Raumluftfeuchten Wasserdampf aufgenommen und bei niedrigeren Raumluftfeuchten wieder abgegeben werden kann. Lehmputze bzw. Lehmbaustoffe können deshalb bei schwankender Luftfeuchte als Feuchtepuffer betrachtet werden, welche Luftfeuchtespitzen (z. B. durch Lüften oder starkes Heizen) abmildern. Diese Eigenschaft der Feuchtesorption wird durch ein einfaches Prüfverfahren festgelegt [19]. Eine Putzprobe (500 × 200 × 15 mm3) wird bei 50 % RLF und 23 °C bis zur Massekonstanz gelagert. Anschließend wird die Luftfeuchte isotherm von 50 % auf 80 % erhöht. Bestimmt wird die Zunahme an Materialfeuchte nach 12 h der Feuchteadsorption. Alle Putzproben erbrachten nach 12 h eine Feuchteadsorption von mehr als 50 g/m2 mit einem Maximalwert von 122 g/m2 (Probe b04, Tabelle 6). Zum Vergleich: Kalk- oder zementgebundene Putze bzw. Putze mit Sulfatbinder zeigen in der Regel eine Feuchteadsorption von nicht mehr als 25 g/m2 [21]. Bild 8 stellt eine typische Kurve der Feuchteadsorption eines Lehmputzes (bo01) nach dem Wechsel der Raumfeuchte von 50 nach 80 % über eine Periode von 48 h dar. Auffallend ist ein steiler Anstieg am Anfang der Feuchteaufnahme, der dann nach längerer Zeit abflacht. Nach bereits 1 h wurde ein Wert von 16 g/m2 erreicht, und nach 6 h waren 52 g/m2 bzw. nach 12 h 72 g/m2 Feuchtigkeit aufgenommen worden. Im Vergleich zu anderen rein mineralischen Putzmaterialien wie zement-, kalk- oder gipsbasierenden Stoffen werden mit Lehm-Putzmörteln etwa zweibis sechsfach höhere Adsorptionswerte erreicht (Bild 8).

Bild 9. Zyklische Feuchtesorption eines Lehmputzes (bu01) beim Wechseln der Luftfeuchte von 50 % nach 80 % RLF Fig. 9. Moisture adsorption cycles of earth plaster (bu01), when alterating the air humidity between 50 % and 80 % rh (at 23 °C)

Die Desorption von Feuchtigkeit erfolgt bei porösen Baustoffen langsamer als die Adsorption. Dies wurde auch bei Lehm-Putzmörteln beobachtet, bei denen die relative Luftfeuchte zwischen 50 % und 80 % zyklisch geändert wurde (Bild 9). Eine Feuchteadsorption bei 80 % RLF über 8 h gefolgt von einer Desorption bei 50 % RLF über 8 h hinterlässt eine Restfeuchte von ca. 12 g/m2 im Material. Die Desorption erfolgt anfangs steil und flacht im weiteren Verlauf der Feuchteabgabe ab. Die Stärke der Feuchtesorption von Lehmputzen hängt neben dem Tongehalt sehr stark von der Art der Tonminerale ab. Tonminerale mit großen spezifischen Oberflächen (z. B. Smektite) zeigen stärkere Sorptionseigenschaften als Tonminerale mit geringeren spezifischen Oberflächen (z. B. Illit, Kaolinit). Lehm-Putzmörtel sind verhältnismäßig dampfdiffusionsoffen. Die gemessenen μ-Werte bei einer Luftfeuchtedifferenz von 55 %/93 % lagen zwischen 6,7 und 11,6 (Tabelle 6). Entsprechend lagen die sd-Werte zwischen 0,09 m und 0,16 m. Die Daten liegen in derselben Größenordnung wie diejenigen der Putzmaterialien auf Kalk- oder Sulfatbasis und etwas unterhalb derjenigen für zementgebundene Putze.

4 Lehmsteinmauerwerk – Erste mechanische Kennwerte

Bild 8. Feuchteadsorption von Lehm- (bo01), Kalk-, Gipsund Zementputz nach einer Erhöhung der Lagerungsfeuchte von 50 % auf 80 % RLF (bei 23 °C) Fig. 8. Moisture adsorption of earthen (bo01), lime, gypsum and cement plaster after increase of air humidity from 50 % to 80 % rh (at 23 °C)

Um Materialkennwerte für Lehmsteinmauerwerk zu ermitteln, wurden exemplarisch Druckversuche in Anlehnung an DIN EN 1052-1 [22] und diagonale Druckversuche (Schubversuche) in Anlehnung an ASTM E519 [23] durchgeführt. Die Versuche erfolgten mit dem NF Lehm-Vollstein d02 und dem Lehm-Mauermörtel c02 (Tabelle 1, Tabelle 5). Für beide Versuche wurden Mauerwerksprüfkörper der Maße 520 × 500 × 115 mm3 nach DIN EN 1052-1 hergestellt. Die für ASTM E519 vorgeschriebenen Mindestprüfkörpermaße von 1,2 × 1,2 m2 konnten nicht realisiert werden, da aufgrund des geringen Haftverbunds zwischen Stein und Mörtel ein Transport solch großer Prüfkörper ohne Schäden ausgeschlossen war. In Abweichung zu den Normen wurden die Prüfungen nicht kraftgesteuert, sondern weggesteuert gefahren, um das Nachbruchverhalten der Prüf-

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Bild 10. Versuchsaufbau zur Bestimmung der Druck- und Schubfestigkeit von Mauerwerksprüfkörpern Fig. 10. Test setup for testing compressive and shear strength of masonry specimens

körper zu ermitteln. Nach Herstellung der Prüfkörper wurden diese bei 23 °C/50 % RLF mindestens drei Monate gelagert. Vor dem Druckversuch wurden die Druckflächen der Prüfkörper mit Zementmörtel planparallel abgeglichen. Bild 10 zeigt den generellen Versuchsaufbau und die Anordnung der Wegaufnehmer für beide Versuche. Für jeden Versuch wurden zwischen drei und sechs Prüfkörper verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 aufgeführt. Die mittlere Druckfestigkeit des Mauerwerksprüfkörpers lag zwischen der des Steins (d02 = 5,10 N/mm2) und der des Mör-

tels (c02 = 2,90 N/mm2). Die charakteristische Druckfestigkeit lag bei 2,80 N/mm2. Im Vergleich zu Literaturwerten für Lehmsteinmauerwerk lagen die ermittelten Werte in dem Bereich, den auch andere Autoren veröffentlicht haben (vgl. Daten in [24]). Der Druck-E-Modul wurde mit 800 N/mm2 ermittelt, was durch die starke Verformung schon bei geringen Spannungen begründet ist. Im Vergleich lag der ermittelte E-Modul der Lehmsteinprüfkörper im Bereich von Mauerwerk mit Porenbetonsteinen aber weit unter den Werten von Mauerwerk mit Mauerziegeln, Betonsteinen oder Kalksandsteinen (Normalmörtel, Gruppe II) [25]. Bild 11 gibt exemplarisch die Spannungs-DehnungsKurven eines Prüfkörpers wieder. Deutlich sind die hohen Stauchungsbeträge zu erkennen. Im Vergleich zu anderen Lehmbauweisen fallen diese jedoch noch verhältnismäßig gering aus. So zeigten zwar Stampflehmprüfkörper ähnliche Werte wie Lehmsteinmauerwerk, Wellerlehmprüfkörper der gleichen Abmessungen erbrachten jedoch deutlich höhere maximale Stauchungsbeträge bei wesentlich geringeren maximalen Spannungen (Bild 12), was dem Fasergehalt im Wellerlehm geschuldet war. Die Schubfestigkeit, ermittelt aus dem diagonalen Druckversuch, erbrachte nur sehr niedrige Werte (Tabelle 7), die sich im Wertebereich von Untersuchungen anderer Autoren bewegten [24]. Das lag an dem generell geringen Haftverbund Mörtel – Stein. Entsprechend trat das Versagen der Prüfkörper i. d. R. an der Grenzfläche Stein/Mörtel auf und nicht in der Mörtelfuge. Gleichgroße Bauteile von Weller- und Stampflehm zeigten im Vergleich zu Lehmsteinmauerwerk ein deutlich besseres Schubverhalten bei wesentlich höheren Verformungsraten (Bild 12). Erste Er-

Bild 11. Typische Spannungsdehnungslinien aus den Druck- und Schubversuchen von Mauerwerksprüfkörpern mit Lehmsteinen Fig. 11. Typical stress-strain curves from the compressive and shear strength tests of the earth block masonry specimens

Bild 12. Spannungsdehnungslinien aus den Druck- und Schubversuchen von Mauerwerksprüfkörpern mit Lehmsteinen im Vergleich zu anderen Lehmbauweisen (Stampflehm, Wellerlehm) Fig. 12. Stress-strain curves from compressive and shear strength tests of the earth block masonry specimens in comparison to other earth construction techniques (rammed earth and cob)

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Tabelle 7. Ergebnisse zu Bauteilen aus Lehmsteinmauerwerk Table 7. Results for earth block masonry specimens Steine und Mörtel Stein d02

Mörtel c02

M

STA

M

STA

Druckfestigkeit (N/mm2)

5,10

0,31

2,90

0,26

E-Modul (N/mm2)

2197

71

1067

191

(N/mm2)

0,54

0,11

0,38

0,06

Zugfestigkeit Mauerwerk Druckversuch

M

STA

(N/mm2)

3,28

0,40

Charakt. Druckfestigkeit* (N/mm2)

2,80

Stauchung bei Maximalspannung (mm/m)

4,80

0,96

(N/mm2)

802,8

204,0

Querdehnungszahl

0,37

0,13

Mittlere Druckfestigkeit

Druck-E-Modul

Schubversuch

M

STA

(N/mm2)

0,09

0,01

Schubmodul (N/mm2)

40,9

4,7

Schubfestigkeit

M arithmetisches Mittel; STA Standardabweichung; * berechnet als 5%-Quantil

gebnisse zur Bestimmung der Anfangsscherfestigkeiten des Mörtels c02 nach DIN EN 1052-3 [26] (Verfahren A) erbrachten einen Mittelwert von 0,013 N/mm2 bzw. einen charakteristischen Wert von 0,011 N/mm2. Die Daten zeigen, dass für Lehmmörtel generell wesentlich geringere Haftscherfestigkeiten anzusetzen sind als für Mauermörtel mit hydraulischen Bindemitteln [25]. Allerdings stehen noch umfangreichere Untersuchungen zur Haftscherfestigkeit von Lehmmörtel aus, und es bleibt zu untersuchen, wodurch das Verbundverhalten bei Lehmsteinen und Lehmmörtel beeinflusst wird und wie dieses ggf. verbessert werden kann.

5 Zusammenfassung und Ausblick Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen gaben einen ersten Überblick über die Eigenschaften industriell hergestellter lehmbasierter Materialien für den Mauerwerksbau. Zwar konnten im Rahmen der Untersuchungen nicht alle auf dem Markt befindlichen Produkte geprüft werden, die Auswahl an Materialien war jedoch sehr breit gefächert und zeigte deren grundsätzlichen Eigenschaften. Lehmsteine aus der Ziegeleiproduktion (Grünlinge) erbrachten zwar z. T. gute mechanische Eigenschaften, wiesen jedoch einen meist zu hohen Schluff- und Tonanteil in der Partikelgrößenzusammensetzung auf und waren deshalb empfindlich gegenüber der Einwirkung von Wasser und Frost. Interessanterweise beeinflusste die Steinrohdichte die Druckfestigkeit der Lehmsteine weniger als deren Stoffrohdichten (Lochanteil < 15 %). Einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Lehmsteinen besitzt deren Feuchtegehalt. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass – in Abhängigkeit von der stofflichen Zusammensetzung der Lehmsteine – entsprechend große Änderungen der Festigkeitseigenschaften zu erwarten sind, wenn sich der Feuchtegehalt der Steine durch extreme Feuchte- bzw. Trocknungsbelastung ändert. Allerdings zeigte es sich auch, dass

solche extremen Belastungen erst unterhalb von 40 % RLF bzw. oberhalb von 70 % RLF oder im überhygroskopischen Bereich auftreten. Lehmputze zeigen durchaus äquivalente Eigenschaften zu anderen Putzmaterialien. Eine besonders prägnante Eigenschaft dieser Materialgruppe ist deren gutes Feuchtepuffervermögen, d. h. deren Eigenschaft, bei hohen relativen Raumfeuchten Feuchte aufzunehmen und entsprechend wieder abzugeben, wenn die Raumfeuchte sinkt. Dies fördert insbesondere das Innenraumklima und trägt zur Vermeidung feuchtebedingter Schimmelpilzbildungen bei. Das mechanische Verhalten von Lehmsteinmauerwerk ist ansatzweise vergleichbar mit Mauerwerk aus Porenbetonsteinen. Allerdings ist das Schubverhalten von Lehmsteinmauerwerk beeinträchtigt durch einen verhältnismäßig geringen Haftverbund zwischen Lehmstein und Lehmmörtel. Hier sind weitere Untersuchungen zur Anfangsscherfestigkeit von Lehmmörtel notwendig. Aus dem bisher veröffentlichten Datenmaterial zu Lehmsteinmauerwerk konnten noch keine systematischen Zusammenhänge zwischen den einzelnen mechanischen Bezugsgrößen hergestellt werden (z. B. Druckfestigkeit – Schubfestigkeit, Druckfestigkeit – E-Modul etc.). Allerdings gibt es erste Untersuchungen zum Einfluss des Steinformats von verdichteten zementstabilisierten Lehmsteinen auf die Mauerwerksfestigkeit [27].

Danksagung Die vorliegenden Arbeiten wurden dankenswerterweise im Rahmen des MNPQ-Projekts 24/07 ‚StandardLehm‘ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Zeitraum von 2008 bis 2011 gefördert. Weiterhin danken wir der Firma Claytec e. K. für deren finanzielle und logistische Unterstützung sowie deren Expertise während der Ausführung des Projekts ‚StandardLehm‘.

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U. Müller/Ch. Ziegert/C. Kaiser/U. Röhlen · Eigenschaften industrieller Lehmbauprodukte für den Mauerwerksbau und Verhalten von Lehmsteinmauerwerk

Literatur [1] Müller, U., Ziegert, C., Röhlen, U., Schröder, H.: Standardization of a sustainable and eco-efficient building material: earth – a German perspective. In: Hájek, P.; Tywoniak, J.; Lupíšek, A.; Ru° žicˇka, J. & Sojková, K. (Hrsg.): Central Europe towards Sustainable Building CESB10. Prag, Tschechische Republik, Grada Publishing (2010), pp. 711–714. [2] Schröder, H.: Lehmbau – Mit Lehm ökologisch planen und bauen. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010. [3] Röhlen, U., Ziegert, C.: Lehmbau-Praxis – Planung und Ausführung. Berlin: Bauwerk Verlag GmbH, 2010. [4] Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen. Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), 2011. [5] Volhard, F., Röhlen, U. (Hrsg.): Die Lehmbau Regeln. Begriffe – Baustoffe – Bauteile. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2009. [6] Ziegert, C., Dierks, K., Müller, U.: Lehmsteine und Lehmmörtel – Nachhaltige Bauprodukte auf dem Weg zur Stoffnorm. In Jäger, W. (Hrsg.): Mauerwerk-Kalender 36 (2011), S. 57–70. Berlin: Ernst & Sohn, 2011. [7] DIN V 105-1: Mauerziegel. Teil 1: Vollziegel und Hochlochziegel der Rohdichteklassen ≥ 1,2. Berlin: Beuth Verlag, 2002 (zurückgezogen). [8] ASTM D7263-09: Standard test methods for laboratory determination of density (unit weight) of soil specimens. West Conshohocken, Pa.: American Society for Testing and Materials, 2009. [9] Ziegert, C., Müller, U., Röhlen, U.: Standardization of earth blocks in Germany. In: Prodeedings of the 8th International Masonry Conference, Dresden 2010, pp. 981–988. [10] Krebs, R.: Der Einfluss des Abgleichmörtels und der relativen Luftfeuchte auf die Druckfestigkeit von industriell hergestellten Lehmsteinen. Bachelor-Arbeit, Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin: 2009. [11] DIN EN ISO 12571: Bestimmung der hygroskopischen Sorptionseigenschaften von Baustoffen. Berlin: Beuth Verlag, 2000. [12] DIN 1048-5: Prüfverfahren für Beton; Festbeton, gesondert hergestellte Probekörper. Berlin: Beuth Verlag, 1991. [13] Haase, F.: Berücksichtigung des Verformungsverhaltens bei der Druckfestigkeitsprüfung von Lehmsteinen. Bachelor-Arbeit, Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin: 2009. [14] DIN EN 1015-10: Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 10: Bestimmung der Trockenrohdichte von Festmörtel. Berlin: Beuth-Verlag 2006. [15] DIN EN 1015-11: Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 11: Bestimmung der Biegezug- und Druckfestigkeit von Festmörtel. Berlin: Beuth-Verlag 2006.

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[16] DIN EN 998-2: Festlegung für Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 2: Mauermörtel. Berlin: Beuth Verlag, 2010. [17] DIN EN 1015-12: Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 12: Bestimmung der Haftfestigkeit von erhärteten Putzmörteln. Berlin: Beuth-Verlag, 2000. [18] DIN EN ISO 12572: Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit. Berlin: Beuth Verlag, 2001. [19] Technisches Merkblatt: Anforderungen an Lehmputze. Weimar: Dachverband Lehm e.V., Blatt 01, 2008. [20] DIN EN 998-1: Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 1: Putzmörtel. Berlin: Beuth-Verlag, 2010. [21] Eckermann, W., Röhlen, U., Ziegert, C.: Auswirkungen von Lehmbaustoffen auf das Raumklima. In Venzmer, H. (Hrsg.): Europäischer Sanierungskalender 2008. Berlin: Beuth Verlag, 2008. [22] DIN EN 1052-1: Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 1: Bestimmung der Druckfestigkeit. Berlin: Beuth-Verlag, 2010. [23] ASTM E519/E519M: Standard Test Method for Diagonal Tension (Shear) in Masonry Assemblages. Philadelphia: American Society for Testing and Materials, 2010. [24] Gasparini, J.: Erdbebensicherheit von Lehmsteinbauten untersucht für den Standort Oaxaca, Mexiko. Dissertation, Technischen Universität Berlin, 2006. [25] Schubert, P., Brameshuber, W.: Eigenschaften von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen. In: Jäger, W. (Hrsg.): Mauerwerk-Kalender 36 (2011), S. 3–33. Berlin: Ernst & Sohn, 2011. [26] DIN EN 1052-3: Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 3: Bestimmung der Anfangsscherfestigkeit (Haftscherfestigkeit). Berlin: Beuth-Verlag, 2010. [27] Jayasinghe, C., Pathirage, T. S., Kariyapperuma, C., Perera, K.: Influence of height to width ratio of compressed stabilized earth blocks on wall strength. Masonry International 24 (2011), pp. 51–56.

Autoren dieses Beitrages: Dr. rer. nat. Urs Müller BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Fachgruppe 7.1 ‚Baustoffe’, Leiter der Arbeitsgruppe ‚Schädigungsmechanismen und Schutzmaßnahmen’, Unter den Eichen 87, 12205 Berlin Dr.-Ing. Christof Ziegert, Caroline Kaiser Ziegert | Roswag | Seiler Architekten Ingenieure Schlesische Straße 26, 10997 Berlin Ulrich Röhlen, Claytec e. K., Nettetaler Straße 113, 41751 Viersen


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Fachthemen Immo Feine Matthias Koster Wolfgang Brameshuber

DOI: 10.1002/dama.201200525

Zukünftige Struktur der Normen im Mauerwerkbau Die bisherige nationale Normengeneration DIN 1053 wird voraussichtlich im Verlauf dieses Jahres im Rahmen der europäischen Harmonisierung durch die DIN EN 1996-Reihe samt nationalen Anhängen ersetzt. Der Beitrag erläutert die Hintergründe zu den europäischen und nationalen Normen und gibt einen Überblick über die zukünftige Normenlandschaft im Mauerwerkbau. Future structure for standards for masonry. The currently valid generation of national standards for masonry DIN 1053 will presumably be replaced this year by the European Standard DIN EN 1996 in conjunction with the national annexes. In this article the backgrounds of the European and national standards are illustrated and a survey of the future standards for masonry and masonry products is given.

1 Hintergründe zu den europäischen und nationalen Mauerwerknormen 1.1 Grundlage Bauproduktenrichtlinie (1988) bzw. -verordnung (2011) Bereits im Jahr 1957 wurde mit dem Vertrag zur Gründung der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) das Ziel verfolgt, Handelshemmnisse abzubauen und einen gemeinsamen europäischen Markt zu schaffen. Es wurde jedoch deutlich, dass die jeweiligen Rechtsvorschriften der beteiligten Länder das Erreichen dieses Zieles behindern. Der daraus resultierende Bedarf zur Angleichung der jeweiligen Vorschriften wurde mit der Entschließung des Rates der Europäischen Union vom 7. Mai 1985 [1] entsprochen. Diese setzt den Grundstein für ein neues Konzept auf dem Gebiet der technischen Harmonisierung und der Normung. Dieses Konzept basiert dabei auf vier Grundprinzipien: – Harmonisierung der Rechtsvorschriften beschränkt sich auf die Festlegung der grundlegenden Sicherheitsanforderungen. – Normungsgremien erarbeiten unter Berücksichtigung des aktuellen Stands der Technik normative Dokumente (harmonisierte Normen), die benötigt werden, um Erzeug-

nisse (z. B. Bauprodukte) herstellen und in Verkehr bringen zu können, die den wesentlichen Anforderungen der betreffenden EU-Richtlinie entsprechen. – Die normativen Dokumente haben keinen verbindlichen Charakter. – Verwaltungen sind verpflichtet, bei Erzeugnissen, die nach harmonisierten Normen hergestellt wurden, anzunehmen, dass diese mit den in der Richtlinie festgelegten grundlegenden Anforderungen übereinstimmen. Durch die Anwendung harmonisierter Normen hat ein Hersteller die Möglichkeit, den Übereinstimmungsnachweis eines Produktes mit den wesentlichen Anforderungen der EURichtlinie einfach zu erbringen. Im Baubereich sind die wesentlichen Anforderungen an Bauprodukte in der Bauproduktenrichtlinie festgelegt, die am 21. Dezember 1988 in Kraft trat [2]. Diese EU-Richtlinie wurde im letzten Jahr durch die Bauproduktenverordnung abgelöst, die am 23. März 2011 in Kraft trat [3]. Inhaltlich wurde die Bauproduktenrichtlinie damit präzisiert und weiter fortgeschrieben. Die aus der Bauproduktenrichtlinie bekannten sechs wesentli-

chen Anforderungen an Bauprodukte werden nun als Grundanforderungen bezeichnet und wurden durch eine siebte Anforderung ergänzt: – mechanische Festigkeit und Standsicherheit – Brandschutz – Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz – Nutzungssicherheit – Schallschutz – Energieeinsparung und Wärmeschutz – nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen Lag in der Bauproduktenrichtlinie der Fokus auf der Konformitätserklärung durch den Hersteller bezogen auf ein bestimmtes Bauprodukt, stehen nun die Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit der Bauprodukte im Vordergrund. Die Herstellung und das Inverkehrbringen von Bauprodukten bauen dabei auf verschiedenen Normen auf. Im Zentrum dieser Normen stehen dabei die harmonisierten Bauproduktnormen. Diese Normen, z. B. DIN EN 771 „Mauersteine“, legen dabei die Eigenschaften eines Produktes fest, zu denen ein Hersteller im Rahmen der CE-Kennzeichung Aussagen treffen muss, wenn er das Bauprodukt in Verkehr bringen möchte. Die von verschiedenen Herstellern deklarierten Eigenschaften können nur dann aussagekräftig sein, wenn sie nach den gleichen Prüfverfahren, z. B. DIN EN 772 „Prüfverfahren für Mauersteine“, bestimmt wurden. Aus diesem Grund benennen die harmonisierten Bauproduktnormen für jede Produkteigenschaft die zu verwendende Prüfnorm oder das zu verwendende Prüfverfahren. Neben Produkt- und Prüfnormen

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untergliedert sich in verschiedene Unterkomitees (SCs) von denen – CEN/TC 250/SC 6 „Eurocode 6, Bemessung von Mauerwerksbauten“ (Sekretariatsführung DIN, Deutschland) – (zuständig für EN 1996-1-1, 1-2, 2 und 3) Bild 1. Zusammenwirken der verschiedenen Normenarten Fig. 1. Interrelation of the different types of standards

bilden die Bemessungs- und Ausführungsnormen das Bindeglied zwischen verschiedenen Bauprodukten, die zur Erstellung eines Bauwerks erforderlich sind. In Bild 1 ist das Zusammenwirken der verschiedenen Normenarten nochmals grafisch dargestellt.

1.2 Entstehung harmonisierter Normen Harmonisierte Normen (hEN) entstehen in der Regel durch die Erteilung eines Auftrages (Mandat) der Europäischen Kommission (EC) an das Europäische Normungsinstitut (CEN). Aufgrund des zugrunde liegenden Mandats werden diese Normen als mandatierte Normen bezeichnet. Die Bezeichnung harmonisierte Normen ist erst nach ihrer Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union zutreffend. Harmonisierte Normen werden nach einem streng vorgegebenen Verfahren bearbeitet, welches sich in einigen Punkten vom Verfahren zur Erarbeitung nicht mandatierter oder harmonisierter Normen unterscheidet. Harmonisierte Normen im Bauwesen konkretisieren die Anforderungen aus der Bauproduktenrichtlinie bzw. der Bauproduktenverordnung. Sie weisen daher in einem separaten Anhang auf den Bezug der jeweiligen Abschnitte der Norm zu den Anforderungen der Bauproduktenrichtlinie hin. Sie enthalten die Angaben, die ein Hersteller im Rahmen der CE-Kennzeichnung beim Inverkehrbringen von Bauprodukten deklarieren muss, um den Konformitätsnachweis des Bauprodukts mit der Richtlinie bzw. Verordnung zu erbringen.

1.3 Europäische und nationale Normungsgremien Die den Mauerwerkbau betreffenden harmonisierten Bauproduktnormen

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und zugehörigen Prüfnormen werden im Technischen Komitee 125 (CEN/ TC 125) erarbeitet. Das Komitee unter der Sekretariatsführung des Britischen Normungsinstituts (BSI) untergliedert sich in sechs Arbeitsgruppen (WGs): – CEN/TC 125/WG 1 „Mauersteine“ (Sekretariatsführung DIN, Deutschland) – (zuständig für Produktnormen der Reihe EN 771, Mauersteine) – CEN/TC 125/WG 2 „Mauermörtel und Putzmörtel“ (Sekretariatsführung DS, Dänemark) – (zuständig für Produktnormen der Reihe EN 998, Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau) – CEN/TC 125/WG 3 „Ergänzungsbauteile“ (Sekretariatsführung BSI, Großbritannien) – (zuständig für Produktnormen der Reihe EN 845, Festlegungen für Ergänzungsbauteile) – CEN/TC 125/WG 4 „Prüfverfahren“ (Sekretariatsführung BSI, Großbritannien) – (zuständig für Prüfnormen der Reihen EN 846, Ergänzungsbauteile; EN 772, Mauersteine; EN 1015, Mörtel; und EN 1052, Mauerwerk) – CEN/TC 125/WG 5 „Ausführungsregeln für Innen-und Außenputze“ (Sekretariatsführung BSI, Großbritannien) – (zuständig für Normen der Reihe EN 13914, Ausführung von Putzen) – CEN/TC 125/WG 6 „Wärmeschutztechnische Rechenwerte, EN 1745“ (Sekretariatsführung durch einen Vertreter der Schweiz) – (zuständig für EN 1745, Verfahren zur Ermittlung von Wärmeschutzrechenwerten) Die ebenfalls mandatieren aber nicht harmonisierten Bemessungsnormen, Eurocodes, werden im Technischen Komitee 250 erarbeitet. CEN/TC 250

für die den Mauerwerkbau betreffenden Normen zuständig ist. Die deutsche Beteiligung an den Normungsarbeiten wird neben einer direkten Führung von Sekretariaten durch die Arbeit in verschiedenen nationalen Normungsgremien begleitet. Dabei werden die Arbeiten jedes europäischen technischen Komitees in einem nationalen Arbeitsausschuss im Normenausschuss Bauwesen NABau im DIN Deutsches Institut für Normung e.V. gespiegelt. Der zentrale Spiegelausschuss, der für die Arbeiten von CEN/TC 125 und CEN/TC 250/SC 6 zuständig ist, trägt die Bezeichnung NA 005-06-01 AA „Mauerwerksbau“ und setzt sich aus derzeit 21 Mitarbeitern verschiedener an der Normungsarbeit interessierter Kreise zusammen. Einzelne Arbeitsgruppen von CEN/TC 125 werden von spezialisierten nationalen Spiegelausschüssen abgebildet: – CEN/TC 125/WG 1 ➝ NA 00506-02 AA „Koordinierungsausschuss Mauersteine“ – CEN/TC 125/WG 2 ➝ NA 00506-03 AA „Mauermörtel” – CEN/TC 125/WG 4 ➝ NA 00506-04 AA „Prüfverfahren” – CEN/TC 125/WG 5 ➝ NA 00506-06 AA „Putzmörtel“ Jeder nationale Spiegelausschuss begleitet die Arbeiten des zugehörigen europäischen Normungsgremiums und entsendet Experten zur Mitarbeit. Diese Experten bringen ihre persönliche Expertise in die europäischen Normungsarbeiten ein und vertreten dabei auch national abgestimmte Positionen.

1.4 Erläuterung europäischer und nationaler Dokumenttypen (DIN, DIN EN, DIN V, DIN Fachberichte) Die den Mauerwerkbau betreffenden Normen und normativen Dokumente werden in verschiedener Form veröffentlicht. Die unterschiedlichen Bezeichnungen geben dabei an, welchen


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Ursprung und Status ein Dokument hat. Generell gilt, dass Normen einen Konsens aller Beteiligten erfordern. Die Bezeichnungen DIN, DIN EN, DIN EN ISO und DIN ISO, ergänzt durch eine Normnummer, kennzeichnen diese Dokumente. Die Ergänzungen EN, EN ISO oder ISO zur Bezeichnung DIN geben an, dass das Dokument entweder europäischen Ursprungs ist (DIN EN), internationalen Ursprungs ist und als Europäische Norm übernommen wurde (DIN EN ISO) oder internationalen Ursprungs ist und als nationale Norm übernommen wurde (DIN ISO). Alle weiteren Bezeichnungen wie z. B. DIN V, DIN SPEC, CEN/TR, CEN/TS, CWA oder DIN-Fachbericht werden nicht für Normen nach DIN EN 45020 verwendet, sondern kennzeichnen andere Dokumente, die nicht den Konsens aller Beteiligten erfordern. Neben Normen mit den Bezeichnungen DIN und DIN EN existieren im Bereich Mauerwerkbau vor allem folgende weitere Dokumententypen: – DIN V (Vornorm) – „Dokument, das von einer normenschaffenden Institution vorläufig angenommen wurde und der Öffentlichkeit zugänglich ist, damit durch seine Anwendung die notwendige Erfahrung gesammelt wird, die dann die Grundlage einer Norm bildet“ (DIN EN 45020:2007, 3.3) – Zu Vornormen bestehen nur noch Bestandsdokumente, da neue Dokumente unter der Bezeichnung DIN SPEC veröffentlicht werden. – DIN-Fachbericht (engl. CEN/TR) – DIN-Fachberichte sind Sachstandsberichte, die Erkenntnisse, Hintergrundinformationen oder Daten aus Normungsvorhaben enthalten und der Sicherung einmal gewonnener Daten und Erkenntnisse dienen. Dieses Ergebnis eines DINArbeitsgremiums hat jedoch nicht den Status einer Deutschen Norm. – Zu Fachberichten bestehen nur noch Bestandsdokumente, da neue Dokumente unter der Bezeichnung DIN SPEC veröffentlicht werden. – Technische Spezifikation (engl. CEN/TS) – „Dokument, das technische Anforderungen festlegt, die von einem Erzeugnis, einem Verfahren oder

einer Dienstleistung zu erfüllen sind.“ (DIN EN 45020) – Technische Spezifikationen haben nicht den Charakter von Normen, da kein Norm-Entwurf veröffentlicht werden muss und andere Anforderungen an den Konsens der Beteiligten gestellt werden. – CEN/TS werden unter der Bezeichnung DIN SPEC veröffentlicht.

2 Struktur der europäischen Normen im Mauerwerkbau Reduziert und unterteilt man die für den Mauerwerkbau erforderlichen Normen in die Themenbereiche Mauersteine, Ergänzungsbauteile, Mauerund Putzmörtel, Mauerwerk sowie nach der Normenart in Prüfnormen, Produktnormen und Bemessungs- und Ausführungsnormen können die Normen wie in Tabelle 1 dargestellt wer-

den (die Titel der Normen befinden sich im Normenverzeichnis am Ende dieses Beitrags): Im Bereich der Prüfnormen sind europäisch harmonisierte Prüfverfahren (keine harmonisierten Normen) angesiedelt, die durch die harmonisierten Bauproduktnormen (siehe Bereich Produkte) in Bezug genommen werden, um festzulegen, nach welchem Prüfverfahren eine bestimmte Produkteigenschaft zu bestimmen ist. Diesen harmonisierten Bauproduktnormen liegt ein eigenschaftsbasiertes Konzept (Performancekonzept) zugrunde. Das bedeutet, dass die Produktnormen zu den in der Norm festgelegten Eigenschaften keine Mindestoder Höchstwerte festlegen, die ein Hersteller zu erfüllen hat. Es reicht hier aus, einen Eigenschaftswert wertneutral zu deklarieren. Einschränkungen, welche Bauprodukte mit welchen

Tabelle 1. Europäische Normen im Mauerwerkbau Table 1. European Standards for masonry Prüfnormen Mauersteine

Ergänzungsbauteile

Mauermörtel und Putzmörtel

DIN EN 772-1 DIN EN 772-2 DIN EN 772-3 DIN EN 772-4 DIN EN 772-5 DIN EN 772-6 DIN EN 772-7 DIN EN 772-9 DIN EN 772-10 DIN EN 772-11 DIN EN 772-13 DIN EN 772-14 DIN EN 772-15 DIN EN 772-16 DIN EN 772-18 DIN EN 772-19 DIN EN 772-20 DIN EN 772-21 DIN CEN/TS 772-22

DIN EN 846-2 DIN EN 846-3 DIN EN 846-4 DIN EN 846-5 DIN EN 846-6 DIN EN 846-7 DIN EN 846-8 DIN EN 846-9 DIN EN 846-10 DIN EN 846-11 DIN EN 846-13 DIN EN 846-14

DIN EN 1015-1 DIN EN 1015-2 DIN EN 1015-3 DIN EN 1015-4 DIN EN 1015-5 DIN EN 1015-6 DIN EN 1015-7 DIN EN 1015-9 DIN EN 1015-10 DIN EN 1015-11 DIN EN 1015-12 DIN EN 1015-14 DIN EN 1015-17 DIN EN 1015-18 DIN EN 1015-19 DIN EN 1015-21

Mauerwerk DIN EN 1052-1 DIN EN 1052-2 DIN EN 1052-3 DIN EN 1052-4 DIN EN 1052-5

Produkte DIN EN 771-1 DIN EN 771-2 DIN EN 771-3 DIN EN 771-4 DIN EN 771-5 DIN EN 771-6

DIN EN 845-1 DIN EN 845-2 DIN EN 845-3

Bemessung

Ausführung

DIN EN 1996-1-1 (DIN EN 1996-1-1/NA) DIN EN 1996-1-2 (DIN EN 1996-1-2/NA) DIN EN 1996-3 (DIN EN 1996-3/NA)

DIN EN 1996-2 (DIN EN 1996-2/NA) DIN EN 13914-1 DIN EN 13914-2

DIN EN 998-1 DIN EN 998-2

DIN-Fachbericht CEN/TR 15123 DIN-Fachbericht CEN/TR 15124 DIN-Fachbericht CEN/TR 15125

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konkreten Eigenschaften für welchen Anwendungsfall eingesetzt werden können, werden durch die Bemessungsnormen oder durch nationale Anwendungsdokumente (oftmals Vornormen der Reihe DIN V 20000) vorgenommen (vgl. Abschn. 3.2).

3 Deutsches Umsetzungskonzept 3.1 Nationale Anhänge Die einzelnen Mitgliedstaaten der Europäischen Union werden durch die Richtlinie 2004/18/EG [4] des Europäischen Parlaments und des Rates vom 31. März 2004 dazu verpflichtet, nach den europäischen Bemessungsnormen der Eurocode-Reihe entworfene Bauwerke anzuerkennen. Die nationalen Normungsorgane der Mitgliedstaaten sind verantwortlich für die Übernahme der europäischen Normen in das nationale Normenwerk. Die in Deutschland vom DIN übernommenen Fassungen der Eurocodes bestehen dann im Wesentlichen aus dem in die deutsche Sprache übersetzten Text der entsprechenden europäischen Norm, ergänzt um eine Seite mit dem deutschen Titel und einem nationalen Vorwort. Zu jeder Norm der Eurocodes wurde in Deutschland ein separater nationaler Anhang veröffentlicht. In diesem nationalen Anhang werden für die national wählbaren Parameter (NDP Nationally Determined Parameter) landesspezifische Werte festgelegt (sofern die in den Eurocodes empfohlenen Werte nicht von dem betreffenden Land übernommen werden) sowie über den jeweiligen Eurocode hinausgehende zusätzliche Informationen, die jedoch nicht in Widerspruch zu diesem stehen dürfen (NCI Non-contradictory Complementary Information), angegeben. Um sowohl unterschiedlichen geografischen, geologischen und klimatischen Bedingungen als auch unterschiedlichen Designund Sicherheitskulturen der Mitgliedstaaten Rechnung zu tragen, werden in den Eurocodes für verschiedene Parameter Werte vorgeschlagen, diese dürfen jedoch durch national festgelegte Werte ersetzt werden. Dies geschieht vor allem vor dem Hintergrund, dass die Verantwortung für die Sicherheit der Bauwerke weiterhin bei den Mitgliedstaaten liegt. Insgesamt enthalten die 58 Teile der Eurocodes 1507 NDPs. Beispielsweise werden die in DIN EN 1996-1-1 für den Teilsicher-

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heitsbeiwert für das Material empfohlenen Werte im nationalen Anhang durch andere ersetzt.

3.2 Anwendungsnormen Die Rahmenbedingungen, um Handelshemmnisse abzubauen und einen freien Warenverkehr von Baustoffen innerhalb der EU zu gewährleisten, wurden durch die Bauproduktenrichtlinie 89/106/EWG [2] geschaffen. Durch ihre Umsetzung in nationales Recht verpflichteten sich die Mitgliedstaaten der EU, die harmonisierten europäischen Produktnormen einzuführen und den freien Handel von mit dem CE-Zeichen versehenen Produkten zu gewährleisten. Durch die Anwendung harmonisierter Normen verbunden mit der europaeinheitlichen CE-Kennzeichnung weisen Hersteller nach, dass ihre Produkte mit den Anforderungen der Bauproduktenrichtlinie übereinstimmen. Die Bauproduktenrichtlinie verpflichtet zwar die Mitgliedstaaten der EU, den freien Handel mit CE-gekennzeichneten Bauprodukten zuzulassen, da die Verantwortung für die Sicherheit der Bauwerke jedoch weiterhin bei den einzelnen Ländern liegt, können diese selbst entscheiden, welche Produkte im jeweiligen Land verwendet werden dürfen. Die Berücksichtigung der in den verschiedenen europäischen Ländern vorherrschenden Regelungen hinsichtlich der erforderlichen Eigenschaften der Mauersteine und -mörtel führte dazu, dass die europäischen Produktnormen lediglich die Eigenschaften, bei den Mauersteinen beispielsweise Maße, Form, Rohdichte, Druckfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit usw., angeben sowie die Prüfverfahren aufführen, um für diese Eigenschaften Werte zu bestimmen. Eine Gruppierung bzw. Einteilung dieser Werte in Klassen, Kategorien o. Ä. wie dies in den deutschen Vorgängernormen der

Fall war, wird jedoch nicht vorgenommen. Auch werden keine konkreten Anforderungen an die Produkte, z. B. in der Form, dass Mindest- oder Höchstwerte festgelegt werden, gestellt. Daraus resultiert eine große Produktvielfalt. Zum Zeitpunkt der Einführung der europäischen Produktnormen für Mauersteine und -mörtel lagen noch keine europäisch harmonisierten Bemessungs- und Ausführungsnormen vor. In Deutschland blieben deshalb die nationalen Bemessungs- und Ausführungsnormen weiterhin gültig. Diese basierten jedoch auf den vor der Einführung der europäischen Normen gültigen nationalen Produktnormen. Eine Verwendung von Mauersteinen und -mörtel nach den europäischen Produktnormen hätte aufgrund der Unterschiede zu den zuvor geltenden deutschen bedeutet, dass der nationale Erfahrungsbereich verlassen und somit das geforderte Sicherheitsniveau der resultierenden Bauwerke in Frage gestellt worden wäre. Aus diesem Grunde wurde zu jeder europäischen Produktnorm eine entsprechende Anwendungsnorm formuliert, mit dem Ziel, die Vielzahl an europäisch genormten Mauersteinen und -mörteln auf diejenige Teilmenge zu reduzieren, die in den ehemaligen deutschen Mauerstein- und Mauermörtelnormen definiert war. Somit stellen die Anwendungsnormen das Bindeglied zwischen den europäischen Produktnormen und den nationalen Bemessungs- und Ausführungsnormen dar. Die Anwendungsnormen richten sich dabei an den Verwender und geben an, wie die Angaben aus der CEKennzeichnung in Bezug auf die technischen Regeln für die Planung, Bemessung und Konstruktion von baulichen Anlagen und ihren Teilen zu verwenden sind. Anhand der Anwendungsnormen bewertet der Verwender die in der CE-Kennzeichnung

Tabelle 2. Europäische Produktnorm und zugehörige nationale Anwendungsnorm Table 2. European product standard and corresponding national application standard Europäische Produktnorm

Anwendungsnorm

DIN EN 771-1

DIN V 20000-401

DIN EN 771-2

DIN V 20000-402

DIN EN 771-3

DIN V 20000-403

DIN EN 771-4

DIN V 20000-404

DIN EN 998-2

DIN V 20000-412


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dargelegten Produkteigenschaften und entscheidet daraufhin, ob das betreffende Produkt in Deutschland verwendet werden darf oder nicht. In Tabelle 2 sind die europäischen Produktnormen und die zugehörigen Anwendungsnormen gemäß der Liste der Technischen Baubestimmungen dargestellt. Die derzeit gültigen Anwendungsnormen beziehen sich auf die nationalen Bemessungs- und Ausführungsnormen (DIN 1053). Daraus ergibt sich ein Bedarf zur Anpassung der Normen an die im Januar 2012 erschienenen nationalen Anhänge zum Eurocode 6. Bei der Überarbeitung der als Vornormen vorliegenden Anwendungsnormen ist vorgesehen, diese in Normen zu überführen.

3.3 Restnormen Die harmonisierten Teile der europäischen Produktnormen (der Teil der Norm, der die mit der CE-Kennzeichnung zu deklarierenden Eigenschaften beinhaltet) umfassen nicht alle Anforderungen, die in Deutschland für eine Verwendung der Mauersteine und -mörtel nach den nationalen Bemessungs- und Ausführungsnormen gelten. Die zusätzlichen Anforderungen werden in den sog. Restnormen festgelegt. In den Restnormen werden u. a. die in Deutschland bekannten Druckfestigkeits- und Rohdichteklassen der Mauersteine und -mörtel definiert. Sie beinhalten weiterhin Festlegungen hinsichtlich der Formate und Lochgeometrien, der Ausgangsstoffe oder auch der Frostbeständigkeit der Mauersteine usw. In Deutschland seit langem verwendete und bewährte Produkte, wie z. B. Klinker, Vormauersteine und Verblender, für die in den europäischen Produktnormen keine Definitionen und Produktanforderungen angegeben sind, werden in den Restnormen berücksichtigt. Nicht zuletzt werden die in Deutschland üblichen Kurzbezeichnungen der Mauersteine definiert. Die Restnormen setzen die europäischen Produktnormen voraus. Wenn CE-gekennzeichnete Mauersteine oder -mörtel zusätzlich mit der zugehörigen Restnorm übereinstimmen, dürfen sie ohne Beachtung der entsprechenden Anwendungsnorm verwendet werden. In Tabelle 3 sind die national umgesetzten europäischen

Tabelle 3. Europäische Produktnorm und zugehörige nationale Restnormen Table 3. European product standard and corresponding national residual standards Europäische Produktnorm

Restnorm

DIN EN 771-1

DIN V 105-100 DIN 105-5 DIN V 105-6

DIN EN 771-2

DIN V 106

DIN EN 771-3

DIN V 18151-100 DIN V 18152-100 DIN V 18153-100

DIN EN 771-4

DIN V 4165-100

DIN EN 998-2

DIN V 18580

Produktnormen und die zugehörigen Restnormen aufgeführt. Im Gegensatz zu den Anwendungsnormen, die sich an den Verwender richten und Regeln beinhalten, welche CE-gekennzeichneten Mauersteine bzw. -mörtel in Deutschland unter Zugrundelegung der nationalen Bemessungs- und Ausführungsnormen verwendet werden dürfen, wenden sich die Restnormen primär an die Hersteller der Mauerwerksprodukte, indem sie Kriterien festlegen, welche die Produkte erfüllen müssen, um ohne weiteren Nachweis in Deutschland verwendet werden zu können. Die freiwillige Einhaltung der Restnormen durch die Hersteller, entbindet somit den Verwender von der Überprüfung, ob die CE-gekennzeichneten Produkte mit den Regelungen der Anwendungsnorm konform sind. Beabsichtigt ist, die vorhandenen Restnormen zukünftig weiter abzubauen. Da die inhaltlichen Festlegungen dieser Normen in Deutschland benötigt werden, ist Voraussetzung für eine Zurückziehung, dass die enthaltenen Regelungen in europäische Normen aufgenommen werden können. Dies ist vor allem bei Restregelungen problematisch, die von anderen Mitgliedstaaten als irrelevant betrachtet werden, da sie Eigenschaften ansprechen, deren Angaben in diesen Ländern nicht für Bemessungsfragen benötigt werden.

3.4 Zulassungen Mit dem CE-Kennzeichen versehene Mauersteine oder -mörtel, die nicht die Anforderungen der Anwendungsnormen oder der jeweiligen Restnormen erfüllen, können gemäß den

Landesbauordnungen trotzdem in Deutschland verwendet werden, wenn sie eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) besitzen. Diese wird vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) auf Antrag der Hersteller erteilt. Voraussetzung ist, dass die Verwendbarkeit der Bauprodukte nachgewiesen wird, d. h., wenn bei ihrer Verwendung die baulichen Anlagen bei ordnungsgemäßer Instandhaltung während einer dem Zweck entsprechenden angemessenen Zeitdauer die Anforderungen der Landesbauordnungen erfüllen und gebrauchstauglich sind. Zu diesen Anforderungen gehören u. a. die Standsicherheit, der Schutz gegen schädliche Einflüsse, der Brandschutz sowie der Wärmeund Schallschutz. Im Regelfall werden allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen für eine Frist von fünf Jahren erteilt. Sie können auf Antrag verlängert werden.

4 Ausblick Die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz empfahl 2010 den Bundesländern, die Normen DIN EN 1990 (EC 0) bis 1995 (EC 5), sofern fertig gestellt, DIN EN 1996 (EC 6), DIN EN 1997 (EC 7) und DIN EN 1999 (EC 9) zum Stichtag 01. Juli 2012 bauaufsichtlich einzuführen und gleichzeitig die korrespondierenden nationalen Planungsund Bemessungsnormen aus der Liste der Technischen Baubestimmungen zu streichen [5]. Voraussetzung für die Einführung des EC 6 ist jedoch, dass der nationale Anhang zur DIN EN 1996-1-2 fertig gestellt ist. Dieser wird voraussichtlich im Frühjahr 2012 als Norm-Entwurf vorliegen. Mit der Herausgabe als Norm ist nach Ein-

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schätzung der Autoren frühestens Mitte 2012 zu rechnen. Damit könnte eine bauaufsichtliche Einführung des EC 6 Ende 2012 erfolgen. Bislang ist jedoch noch nicht geklärt, ob es eine Stichtagsregelung oder eine zeitlich begrenzte Parallelgeltungsphase (z. B. ein Jahr) der bestehenden Bemessungsnormen (DIN 1053) und dem EC 6 geben wird. Literatur [1] Entschließung des Rates vom 7. Mai 1985 über eine neue Konzeption auf dem Gebiet der technischen Harmonisierung und der Normung (85/C 136/01) – Amtsblatt C 136 vom 4. Juni 1985. [2] Richtlinie 89/106/EWG des Rates vom 21. Dezember 1988 zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten über Bauprodukte. [3] Verordnung (EU) Nr. 305/2011 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 9. März 2011 zur Festlegung harmonisierter Bedingungen für die Vermarktung von Bauprodukten und zur Aufhebung der Richtlinie 89/106/ EWG des Rates. [4] Richtlinie 2004/18/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 31. März 2004 über die Koordinierung der Verfahren zur Vergabe öffentlicher Bauaufträge, Lieferaufträge und Dienstleistungsaufträge. [5] Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz: Erläuterungen zur Anwendung der Eurocodes vor ihrer Bekanntmachung als Technische Baubestimmungen. DIBt Mitteilungen 6 (2010), S. 252–257. Normenverzeichnis DIN V 105-100 Mauerziegel – Teil 100: Mauerziegel mit besonderen Eigenschaften DIN 105-5 Mauerziegel; Leichtlanglochziegel und Leichtlangloch-Ziegelplatten DIN V 105-6 Mauerziegel – Teil 6: Planziegel DIN V 106 Kalksandsteine mit besonderen Eigenschaften DIN EN 771-1 Festlegungen für Mauersteine – Teil 1: Mauerziegel; Deutsche Fassung EN 771-1:2011 DIN EN 771-2 Festlegungen für Mauersteine – Teil 2: Kalksandsteine; Deutsche Fassung EN 771-2:2011 DIN EN 771-3 Festlegungen für Mauersteine – Teil 3: Mauersteine aus Beton (mit dichten und porigen Zuschlägen); Deutsche Fassung EN 771-3:2011 DIN EN 771-4 Festlegungen für Mauersteine – Teil 4: Porenbetonsteine; Deutsche Fassung EN 771-4:2011

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DIN EN 771-5 Festlegungen für Mauersteine – Teil 5: Betonwerksteine; Deutsche Fassung EN 771-5:2011 DIN EN 771-6 Festlegungen für Mauersteine – Teil 6: Natursteine; Deutsche Fassung EN 771-6:2011 DIN EN 772-1 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 1: Bestimmung der Druckfestigkeit; Deutsche Fassung EN 772-1: 2011 DIN EN 772-2 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 2: Bestimmung des prozentualen Lochanteils in Mauersteinen (mittels Papiereindruck); Deutsche Fassung EN 772-2:1998 + A1:2005 DIN EN 772-3 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 3: Bestimmung des Nettovolumens und des prozentualen Lochanteils von Mauerziegeln mittels hydrostatischer Wägung (Unterwasserwägung); Deutsche Fassung EN 772-3: 1998 DIN EN 772-4 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 4: Bestimmung der Dichte und der Rohdichte sowie der Gesamtporosität und der offenen Porosität von Mauersteinen aus Naturstein; Deutsche Fassung EN 772-4:1998 DIN EN 772-5 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 5: Bestimmung des Gehaltes an aktiven löslichen Salzen von Mauerziegeln; Deutsche Fassung EN 772-5: 2001 DIN EN 772-6 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 6: Bestimmung der Biegezugfestigkeit von Mauersteinen aus Beton; Deutsche Fassung EN 772-6:2001 DIN EN 772-7 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 7: Bestimmung der Wasseraufnahme von Mauerziegeln für Feuchteisolierschichten durch Lagerung in siedendem Wasser; Deutsche Fassung EN 772-7:1998 DIN EN 772-9 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 9: Bestimmung des Lochund Nettovolumens sowie des prozentualen Lochanteils von Mauerziegeln und Kalksandsteinen mittels Sandfüllung; Deutsche Fassung EN 772-9:1998 + A1:2005 DIN EN 772-10 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 10: Bestimmung des Feuchtegehaltes von Kalksandsteinen und Mauersteinen aus Porenbeton; Deutsche Fassung EN 772-10:1999 DIN EN 772-11 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 11: Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme von Mauersteinen aus Beton, Porenbetonsteinen, Betonwerksteinen und Natursteinen sowie der anfänglichen Wasseraufnahme von Mauerziegeln; Deutsche Fassung EN 772-11:2011 DIN EN 772-13 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 13: Bestimmung der Netto- und Brutto-Trockenrohdichte von Mauersteinen (außer Natursteinen); Deutsche Fassung EN 772-13: 2000

DIN EN 772-14 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 14: Bestimmung der feuchtebedingten Formänderung von Mauersteinen aus Beton und Betonwerksteinen; Deutsche Fassung EN 772-14: 2001 DIN EN 772-15 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 15: Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Porenbetonsteinen; Deutsche Fassung EN 77215: 2000 DIN EN 772-16 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 16: Bestimmung der Maße; Deutsche Fassung EN 772-16:2011 DIN EN 772-18 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 18: Bestimmung des Frostwiderstandes von Kalksandsteinen; Deutsche Fassung EN 772-18: 2011 DIN EN 772-19 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 19: Bestimmung der Feuchtedehnung von horizontal gelochten großen Mauerziegeln; Deutsche Fassung EN 772-19:2000 DIN EN 772-20 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 20: Bestimmung der Ebenheit von Mauersteinen; Deutsche Fassung EN 772-20:2000 + A1:2005 DIN EN 772-21 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 21: Bestimmung der Kaltwasseraufnahme von Mauerziegeln und Kalksandsteinen; Deutsche Fassung EN 772-21:2011 DIN CEN/TS 772-22 Prüfverfahren für Mauersteine – Teil 22: Bestimmung des Frost-Tau-Widerstandes von Mauerziegeln; Deutsche Fassung CEN/TS 772-22:2006 DIN EN 845-1 Festlegungen für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 1: Maueranker, Zugbänder, Auflager und Konsolen; Deutsche Fassung EN 845-1: 2003+A1:2008 DIN EN 845-2 Festlegungen für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 2: Stürze; Deutsche Fassung EN 845-2: 2003 DIN EN 845-3 Festlegungen für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 3: Lagerfugenbewehrung aus Stahl; Deutsche Fassung EN 845-3:2003+A1:2008 DIN EN 846-2 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 2: Bestimmung der Verbundfestigkeit vorgefertigter Lagerfugenbewehrung; Deutsche Fassung EN 846-2:2000 DIN EN 846-3 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 3: Bestimmung der Schubtragfähigkeit der Schweißstellen in vorgefertigter Lagerfugenbewehrung; Deutsche Fassung EN 846-3:2000 DIN EN 846-4 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 4: Bestimmung der Festigkeit und der Last-Verformungs-Eigenschaften von Bändern; Deutsche Fassung EN 846-4: 2001 + A1:2004 DIN EN 846-5 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 5:


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Bestimmung der Zug- und Drucktragfähigkeit sowie der Steifigkeit von Mauerankern (Steinpaar-Prüfung); Deutsche Fassung EN 846-5:2000 DIN EN 846-6 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 6: Bestimmung der Zug- und Drucktragfähigkeit sowie der Steifigkeit von Mauerankern (Einseitige Prüfung); Deutsche Fassung EN 846-6:2000 DIN EN 846-7 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 7: Bestimmung der Schubtragfähigkeit und der Steifigkeit von Mauerverbindern (Steinpaar-Prüfung in Mörtelfugen); Deutsche Fassung EN 846-7: 2000 DIN EN 846-8 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 8: Bestimmung der Tragfähigkeit und der Last-Verformungseigenschaften von Balkenauflagern; Deutsche Fassung EN 846-8:2000 + A1:2006 DIN EN 846-9 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 9: Bestimmung der Biege- und Schubwiderstandsfähigkeit von Stürzen; Deutsche Fassung EN 846-9:2000 DIN EN 846-10 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 10: Bestimmung der Tragfähigkeit und der Last-Verformungseigenschaften von Konsolen; Deutsche Fassung EN 846-10: 2000 DIN EN 846-11 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 11: Bestimmung der Maße und der Überhöhung von Stürzen; Deutsche Fassung EN 846-11:2000 DIN EN 846-13 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 13: Bestimmung der Schlagfestigkeit, des Abriebwiderstands und der Korrosionsbeständigkeit von organischen Beschichtungen; Deutsche Fassung EN 846-13:2001 DIN EN 846-14 Prüfverfahren für Ergänzungsbauteile für Mauerwerk – Teil 14: Bestimmung der Anfangsscherfestigkeit des Verbunds zwischen dem vorgefertigten Teil eines teilweise vorgefertigten, bauseits ergänzten Sturzes und dem über dem Sturz befindlichen Mauerwerk; Deutsche Fassung prEN 846-14:2010 DIN EN 998-1 Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 1: Putzmörtel; Deutsche Fassung EN 998-1:2010 DIN EN 998-2 Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau – Teil 2: Mauermörtel; Deutsche Fassung EN 998-2: 2010 DIN EN 1015-1 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung (durch Siebanalyse); Deutsche Fassung EN 1015-1:1998+A1:2006 DIN EN 1015-2 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 2: Probe-

nahme von Mörteln und Herstellung von Prüfmörteln; Deutsche Fassung EN 1015-2:1998+A1:2006 DIN EN 1015-3 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 3: Bestimmung der Konsistenz von Frischmörtel (mit Ausbreittisch); Deutsche Fassung EN 1015-3:1999+A1:2004+A2:2006 DIN EN 1015-4 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 4: Bestimmung der Konsistenz von Frischmörtel (mit Eindringgerät); Deutsche Fassung EN 1015-4:1998 DIN EN 1015-6 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 6: Bestimmung der Rohdichte von Frischmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-6:1998+ A1:2006 DIN EN 1015-7 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 7: Bestimmung des Luftgehaltes von Frischmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-7:1998 DIN EN 1015-9 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 9: Bestimmung der Verarbeitbarkeitszeit und der Korrigierbarkeitszeit von Frischmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-9: 1999+A1:2006 DIN EN 1015-10 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 10: Bestimmung der Trockenrohdichte von Festmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-10: 1999+A1:2006 DIN EN 1015-11 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 11: Bestimmung der Biegezug- und Druckfestigkeit von Festmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-11:1999+A1:2006 DIN EN 1015-12 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 12: Bestimmung der Haftfestigkeit von erhärteten Putzmörteln; Deutsche Fassung EN 1015-12:2000 DIN EN 1015-14 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 14: Bestimmung der Dauerhaftigkeit von erhärtetem Mauermörtel (Festmörtel) (mit einem Zementanteil an der Gesamtbindemittelmenge von mehr als 50 %); Deutsche Fassung prEN 1015-14: 1999 DIN EN 1015-17 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 17: Bestimmung des Gehalts an wasserlöslichem Chlorid von Frischmörtel; Deutsche Fassung EN 1015-17:2000 + A1:2004 DIN EN 1015-18 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 18: Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme von erhärtetem Mörtel (Festmörtel); Deutsche Fassung EN 1015-18:2002 DIN EN 1015-19 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 19: Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Festmörteln aus Putzmörteln; Deutsche Fassung EN 1015-19:1998 + A1:2004 DIN EN 1015-21 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 21: Bestim-

mung der Verträglichkeit von Einlagenputzmörteln mit Untergründen; Deutsche Fassung EN 1015-21:2002 DIN EN 1052-1 Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 1: Bestimmung der Druckfestigkeit; Deutsche Fassung EN 1052-1:1998 DIN EN 1052-2 Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 2: Bestimmung der Biegezugfestigkeit; Deutsche Fassung EN 1052-2: 1999 DIN EN 1052-3 Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 3: Bestimmung der Anfangsscherfestigkeit (Haftscherfestigkeit); Deutsche Fassung EN 1052-3: 2002 + A1:2007 DIN EN 1052-4 Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 4: Bestimmung der Scherfestigkeit bei einer Feuchtesperrschicht; Deutsche Fassung EN 1052-4:2000 DIN EN 1052-5 Prüfverfahren für Mauerwerk – Teil 5: Bestimmung der Biegehaftzugfestigkeit; Deutsche Fassung EN 1052-5:2005 DIN EN 1996-1-1 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-1-1:2005 + AC:2009 DIN EN 1996-1-1/A1 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-1-1:2005/prA1:2010 DIN EN 1996-1-1/NA Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk DIN EN 1996-1-2 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall; Deutsche Fassung EN 19961-2:2005 + AC:2010 DIN EN 1996-2 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-2: 2006 + AC:2009 DIN EN 1996-2/NA Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk. DIN EN 1996-3 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten; Deutsche Fassung EN 1996-3:2006 + AC:2009 DIN EN 1996-3/NA Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eu-

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rocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten DIN V 4165-100 Porenbetonsteine – Teil 100: Plansteine und Planelemente mit besonderen Eigenschaften DIN EN 13914-1 Planung, Zubereitung und Ausführung von Innen- und Außenputzen – Teil 1: Außenputz; Deutsche Fassung EN 13914-1:2005 DIN EN 13914-2 Planung, Zubereitung und Ausführung von Innen- und Außenputzen – Teil 2: Planung und wesentliche Grundsätze für Innenputz; Deutsche Fassung EN 13914-2:2005 DIN V 18151-100 Hohlblöcke aus Leichtbeton – Teil 100: Hohlblöcke mit besonderen Eigenschaften DIN V 18152-100 Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton – Teil 100: Vollsteine und Vollböcke mit besonderen Eigenschaften DIN V 18153-100 Mauersteine aus Beton (Normalbeton) – Teil 100: Mauersteine mit besonderen Eigenschaften

DIN V 18580 Mauermörtel mit besonderen Eigenschaften DIN V 20000-401 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 401: Regeln für die Verwendung von Mauerziegeln nach DIN EN 771-1:2005-05 DIN V 20000-402 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 402: Regeln für die Verwendung von Kalksandsteinen nach DIN EN 771-2: 2005-05 DIN V 20000-403 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 403: Regeln für die Verwendung von Mauersteinen aus Beton nach DIN EN 771-3: 2005-05 DIN V 20000-404 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 404: Regeln für die Verwendung von Porenbetonsteinen nach DIN EN 771-4:2005-05 DIN V 20000-412 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 412: Regeln für die Verwendung von Mauermörtel nach DIN EN 998-2:2003-09 DIN EN 45020 Normung und damit zusammenhängende Tätigkeiten – Allgemeine Begriffe (ISO/IEC Guide 2:2004)

DIN-Fachbericht CEN/TR 15123 Planung, Zubereitung und Ausführung von Polymer-Innenputzsystemen; Deutsche Fassung CEN/TR 15123:2005 DIN-Fachbericht CEN/TR 15124 Planung, Zubereitung und Ausführung von Gipsinnenputzsystemen; Deutsche Fassung CEN/TR 15124:2005 DIN-Fachbericht CEN/TR 15125 Planung, Zubereitung und Ausführung von Kalk-, Zement- und KalkzementInnenputzsystemen; Deutsche Fassung CEN/TR 15125:2005

– EnEV 2009: Anforderungen und Referenzgebäudeverfahren, Bilanzierungsmethoden und Energieausweis – Allgemeine Grundlagen zu den Faktoren Dämmung, Heizung, Lüftung, Warmwasser, Klimatisierung und Beleuchtung – Prüfverfahren zur energetischen Einschätzung von Gebäuden, z. B. Thermographie und Blower-Door-Messungen – Wirtschaftlichkeitsberechnung für Modernisierungsmaßnahmen – Vertragsabschluss und Haftungsfragen

– Typologien im Nichtwohnungsbau sowie Beurteilung von Modernisierungsempfehlungen – Strategien des energetischen Optimierens – Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Vertragswesen

Autoren dieses Beitrages: Dipl.-Ing. Immo Feine DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Am DIN-Platz Burggrafenstraße 6 10787 Berlin Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Matthias Koster Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) Schinkelstraße 3, 52062 Aachen

Aktuell Fernlehrgänge Energieberater und Fachplaner Diese IT-basierten Lehrgänge der Technische Universität Darmstadt des Fachgebiets Entwerfen und Energieeffizientes Bauen (FG ee) unter Leitung von Prof. Manfred Hegger haben das Ziel, den gesamten Lebenszyklus einer Immobilie zu begleiten. Ein gutes Energiekonzept betrachtet ein Gebäude ganzheitlich, vereint die Gegebenheiten vor Ort mit den Wünschen des Bauherren, einer wirtschaftlichen Umsetzung und einer langfristigen Nutzbarkeit der Immobilie. Ein wirkungsvolles Prinzip ist, zuerst den Energiebedarf zu minimieren. Anschließend sollte die Energiebereitstellung verbessert werden, zum Beispiel durch den Einsatz einer Wärmepumpe. Letzter Schritt bildet dann die Maximierung des Energiegewinns an der Gebäudehülle mittels Photovoltaik-Technologien. Damit u. a. diese Erkenntnisse in der zukünftigen Gebäudekonzeption schneller Anwendung finden, bietet der Lehrstuhl von Professor Hegger gemeinsam mit der EW Medien und Kongresse GmbH Fernlehrgänge für Architekten und Ingenieure an. Inhalte Energieberater Zertifikatslehrgang „Wohngebäude im Bestand“

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Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

(Zertifikats-)Lehrgang „DIN V 18599 – Nichtwohngebäude im Bestand“ – EnEV 2009 und Bilanzierungsmethodik im Nichtwohnungsbau – Nutzung, Gebäudezonierung, Referenzgebäudeverfahren – Lehrgangsbegleitendes Praxisbeispiel sowie Beurteilung von Modernisierungsempfehlungen – Energieausweise für Nichtwohngebäude Zertifikatslehrgang „Nichtwohngebäude im Bestand“ – EnEV 2009 in Verbindung mit Aufbau und Anwendung der DIN V 18599 zur Bilanzierung von Nichtwohngebäuden – Nutzung, Gebäudezonierung, Referenzgebäudeverfahren

Inhalte Fachplaner-Lehrgang Zertifikatslehrgang „Vom Passiv- zum Plus-Energie-Haus – Grundlagen und gesetzliche Rahmenbedingungen des klimagerechten und energieeffizienten Planens und Bauens – Definitionen, Konzepte, gebaute Beispiele: Passivhaus, Netto-Null- und Plus-Energie-Haus für Wohn- und Nichtwohngebäude – Gebäudehülle und Anlagentechnik – Anforderungen bei der Bilanzierung und Realisierung hochoptimierter Gebäude, Erweiterung auf den Lebenszyklus – Herausforderungen bei der Realisierung: Invest und Betrieb, Wirtschaftlichkeit, Förderung, Nachweis, Zertifizierung, Ausschreibung und Vergabe, Bauleitung und Qualitätssicherung Weitere Informationen: EW Medien und Kongresse GmbH, Dipl.-Ing. Bettina Gehbauer-Schumacher, bettina.gehbauer-schumacher@ ew-online.de, Tel.: 069/71 04687 73 www.energieberater-ausbildung.de


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Stahlbau-Kalender 2012 Schwerpunkte: Eurocode 3 – Grundnorm, Brückenbau

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Erscheint März 2012

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 Ein Kompendium praxisgerechter Lösungen für Konstruktion, Q Berechnung und Nachweisführung des Wärme- und Feuchteschutzes sowie des Brand- und Schallschutzes. Normen, Kommentare, Beispiele und Details runden die Titel ab.

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QJ ährliche Schwerpunkte: 2003 – Schimmelpilze in Gebäuden 2004 – Zerstörungsfreie Prüfungen in Gebäuden 2005 – Nachhaltiges Bauen und Bauwerksabdichtungen 2006 – Brandschutz 2007 – Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden 2008 – Bauwerksabdichtung 2009 – Schallschutz und Akustik 2010 – Energetische Sanierung von Gebäuden 2011 – Brandschutz

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Fachthemen Wolfram Jäger Song Ha Nguyen

DOI: 10.1002/dama.201200528

Wieviel Sicherheit braucht das Mauerwerk? Im Laufe der Jahrzehnte wurde die deutsche Mauerwerksvorschrift DIN 1053 immer wieder fortgeschrieben und neuen Erkenntnissen und Erfordernissen angepasst [1] bis [7]. Seit geraumer Zeit liegt die 100-er Version [7] zur Berechnung und Bemessung nach dem Teilsicherheitskonzept vor. Der Übergang auf den EC 6, der ebenfalls die Bemessung nach der Methode der Grenzzustände zur Grundlage hat, steht in diesem Jahr bevor. Immer wieder hat man sich bemüht, auf der Grundlage eines anerkannten Sicherheitsniveaus die Fortschreibung vorzunehmen. Die Berechnung und Bemessung ist schrittweise verfeinert worden. Mit dem Übergang auf das Teilsicherheitskonzept werden insbesondere Mauerwerksbauteile unter horizontaler Beanspruchung schärfer betrachtet. Die intensivere Rechnung und die detaillierte Berücksichtigung differenzierter Einflüsse sollten sich auch wirtschaftlich lohnen. Mit dem Beitrag erfolgt ein Rückblick auf das Sicherheitsniveau, auf das man sich in den beteiligten Kreisen mit der Ausgabe der DIN 1053 von 1990 [3] geeinigt hatte. Es wird dann der Frage nachgegangen, ob dieses Sicherheitsniveau, das über 20 Jahre Bestand hatte, nicht auch zur Kalibrierung beim Übergang auf das Teilsicherheitskonzept dienen kann. Die Betrachtungen beschränken sich auf vorwiegend vertikale Belastung von Mauerwerksbauteilen. How much safety needs masonry? Over the decades, the German standard for masonry DIN 1053 has been updated several times and adapted to new findings and requirements [1]–[7]. For certain time the part -100 [7] for analysis and design using partial safety concept is available. This year the transition to the EC 6, which also bases on the design according to the method of Iimit states is approaching. Consistently one has done his best to update the standard on the basis of a widely recognized safety Ievei. The analysis and design has been refined gradually. Especially masonry members under horizontal Ioads are considered more sharply with the transition to the partial safety concept. The more intensive calculation and detailed consideration of the differentiated effects should also be worthwhile economically. This contribution Iooks back at the safety Ievei that has been agreed on with the issue of the DIN 1053 of 1990 [3] by the persans involved. After that the question is then followed whether this safety Ievei that was accepted over the past 20 years, could not also serve as Basis for calibration in the transition to the partial safety concept. The considerations are limited to predominantly vertical loaded masonry members.

1 Veranlassung Der Übergang auf das Teilsicherheitskonzept und die Bemessung nach der Methode der Grenzzustände ist da-

durch gekennzeichnet, dass Sicherheiten differenziert auf der Einwirkungs- und der Widerstandsseite betrachtet werden. Die Grundidee dabei war, mit etwas mehr Aufwand in der Bemessung Baukonstruktionen mit der notwendigen Zuverlässigkeit wirtschaftlicher erstellen zu können (vgl. Johnson [8] und Driving [9]). Bereits in der Phase der Erarbeitung des EC 6 wurden parallel Vergleichsrechnungen [10] angestellt, die die Grundlage für deutsche Stellungnahmen waren und feststellen sollten, inwieweit europäische Regelungen mit der bisherigen deutschen Praxis der Bemessung im Mauerwerksbau kollidieren, Sicherheitsrisiken darstellen oder die Wirtschaftlichkeit der Bauweise beeinflussen. Ein sichtbares Ergebnis dabei war, dass teilweise die Auslastungsgrade höher waren, als nach der bisherigen Vorgehensweise nach dem globalen Sicherheitskonzept. Der seinerzeit anvisierte Teilsicherheitsbeiwert auf der Widerstandsseite von 1,7 ist ja dann bei Abschluss der Arbeiten an DIN 1053-100 auf 1,5 korrigiert worden. Dieser Wert ist aber bei vertikaler (vorwiegend dauernder Beanspruchung) unter Berücksichtigung des Dauerstandseinflusses zu erhöhen, u. zw. auf 1,5/0,85 = 1,76. Die Devise der damaligen Diskussion war, dass das bisherige Sicherheitsniveau eingehalten sein muss und auf keinen Fall ein geringeres herauskommen darf. Letzterer Halbsatz lässt sich sachlich nicht begründen, wenn man es als Grundsatz ansieht, bei genauerer Rechnung belohnt zu werden, wenn nicht gerade der Antrieb dazu aus Schadensfällen (vgl. [11]) herrührt, die wir aber im Mauerwerksbau bisher nicht zu verzeichnen haben. In den Nationalen Anhängen [13], [15] zu DIN EN 1996-1-1 [12] und DIN EN 1996-3 [14] ist der Teilsicherheitsbeiwert auf der Materialseite analog zu DIN 1053-100: 2007-09 mit γM = 1,5 festgelegt worden. Bei den neuerlichen Vergleichsrechnungen, die im Rahmen des Abschlusses der Nationalen Anhänge durchgeführt worden sind [16], konnte i. W. festgestellt werden, dass mit den dabei vorgenommenen Nachjustierungen die Berechnung und Bemessung nach EC 6 mit DIN 1053-1: 1996-11 annähernd gleichwertig ist und teilweise sich auch etwas günstigere Ergebnisse erzielen lassen, aber nicht in allen Fällen. Die Nachweise sind sehr sensitiv, sodass sich keine 100%-ige Deckungsgleichheit erzielen lässt. Die Abweichungen liegen jedoch in tolerierbarer Größenordnung. Eine spürbare wirtschaftliche Verbesserung zu erreichen, ist damit jedoch nicht gelungen. Das „Wieder-Gleich-Zie-

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W. Jäger/S. H. Nguyen · Wieviel Sicherheit braucht das Mauerwerk?

hen“ hat große Anstrengungen gekostet und dass dies gelungen ist, muss unbedingt positiv hervorgehoben werden. Langfristig kann das Erreichte jedoch nicht zufrieden stellen. Allein eine empirische Betrachtung des Sicherheitsniveaus zeigt, dass gerade hier noch Reserven liegen, die es zukünftig zu erschließen gilt. Der vorliegende Beitrag soll dazu anregen. Er ist als traditionelle, empirische Sicherheitsbetrachtung zu verstehen ([17], Abschn. 1.4). Sie soll in keiner Weise die theoretische Sicherheitsanalyse in Frage stellen ([17], Abschn. 1.5). Für diese ist eine Vielzahl von Versuchswerten erforderlich, die aber oft und gerade im Mauerwerksbau ein Problem darstellt.

2 Sicherheitsniveau in den 80er und 90er Jahren Schellbach [18] hat in den 80er Jahren dokumentiert, was seinerzeit als Sicherheitslevel gesellschaftlich als vereinbart und akzeptiert galt. Diese Betrachtung war die Grundlage für die Ausgaben 1984, 1990 und 1996 der DIN 1053-1. Sie soll hier kurz rückschauend dargestellt werden.

2.1 Schellbach 1989 [18]

βMS(10) 3

βMS(5) = 0,9 · βMS(0) mit βMS(0)

(1)

(4)

Mittelwert der Mauerwerksfestigkeit bezogen auf die Schlankheit h/t = 0.

Hinzu kommt, dass der Dauerstandseinfluss zu berücksichtigen ist, wenn man von Mauerwerksprüfungen ausgeht. Dieser Einfluss wurde von Schellbach mit 0,85 … 0,9 angesetzt. Er soll in der Rechenfestigkeit berücksichtigt sein. βR = βMN(0) = 0,85 … 0,9 · βMN(0) mit βR βMN(0)

Ausgangspunkt war seinerzeit, dass eine geschosshohe Wand eine dreifache Sicherheit gegenüber der mittleren Druckfestigkeit der geschosshohen Wand mit der Schlankheit h/t < 10 besitzen sollte.

σo =

Ausschlaggebend ist letztlich die Festigkeit bei h/t = 0. Der Unterschied in den Ergebnissen zwischen h/t = 5 und h/t = 0 wurde von Schellbach ebenfalls mit 0,9 eingeschätzt.

(5)

Rechenfestigkeit nach DIN 1053:1990-02 (Schellbach bezieht sich auf eine Entwurfsfassung von 1987) Mauerwerksfestigkeit bezogen auf die Schlankheit h/t = 0 als 5%-Fraktilwert.

Auf diese Weise kommt Schellbach zu dem bekannten Umrechnungswert von σo auf βR: βR = 2,67 · σo

(6)

wobei er für mit σo βMS(10) h t

Grundwert der zulässigen Spannung unter Berücksichtigung der Schlankeit h/t = 10 Festigkeit der Mauerwerksscheibe mit der Schlankheit h/t = 10 als Mittelwert Höhe der Mauerwerksscheibe Dicke der Scheibe.

Da aber die Festigkeiten als Fraktile angesehen werden, ist auf diese umzustellen. Das geschieht mit dem anerkannten Umrechnungsfaktor von Mittelwert auf Fraktilwert (oder kleinsten Einzelwert) von pauschal 0,8. βMN(10) = 0,8 · βMS(10)

(2)

mit βMN(10) 5%-Fraktilwert der Mauerwerksfestigkeit bezogen auf die Schlankheit h/t = 10. DIN 1053-2 [4] sah vor, dass an sogenannten RILEM-Körpern (heute Mauerwerkskörper nach DIN EN 1052-2 [19]) geprüft wird und die Versuchswerte zukünftig aus Prüfkörpern mit dieser Prüfkörperhöhe gewonnen werden. Die Berücksichtigung des Gestaltunterschiedes erfolgt dabei mit dem Faktor 0,9. βMN(10) = 0,9 · βMN(5)

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

0,9 ⋅ 0,9 ⋅ σ = (0,397 … 0,375) ⋅ σ o (7) 3 ⋅ 0,8 ⋅ (0,85 … 0,9) o

durch Ausmultiplizieren gesetzt hat.

2.2 Stand DIN 1053-1:1990 Der zuvor geschilderte Zusammenhang war dann die Grundlage für die Festlegung der zulässigen Spannungen in DIN 1053-1:1990-02. Die Norm repräsentierte das vereinfachte Verfahren; während im genaueren Verfahren, das in Teil 2 von 1984 abgehandelt war, auf βR-Werte und Sicherheiten von 2,0 abgestellt wurde. In der Sicherheitsmarge von 2 war berücksichtigt worden, dass mit 5%-Fraktilwerten gearbeitet wird und der Gestaltseinfluss auf den Schlankheitseinfluss reduziert wird, d. h. das Knicken von der Schlankheit h/t = 0 an im Formelapparat für die Nachweisführung berücksichtigt ist.

2.3 Weitere Betrachtungen Weitere derartige Sicherheitsbetrachtungen sind von Mann, Kirtschig und Schubert angestellt worden.

2.3.1 Mann [20] 1997 (3)

mit βMN(5) 5%-Fraktilwert der Mauerwerksfestigkeit bezogen auf die Schlankheit h/t = 5.

38

βMS(10) =

Mann hat im Zusammenhang mit der Erarbeitung der DIN 1053-100 noch einmal die Historie der Umrechnung der Festigkeiten und den Wandel in bestimmten Ansichten in einem internen Papier für den Normenausschuss


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zusammengefasst [20], die auf einer früheren Darstellung [21] aufbaut. Die einzelnen Umrechnungsfaktoren und damit Anteile bei einer Sicherheitsbetrachtung haben etwa die gleiche Größe, wie in Abschn. 2.1 angeführt. Jedoch wird von ihm aufgezeigt, dass man eine gewisse Zeit der Meinung war, dass die Behinderung der Querdehnung über die Endplatten der Prüfkörper unterschiedlich eingeschätzt worden ist (zuerst mit 0,9, dann später mit 0). Hinsichtlich des Schlankheitseinflusses kommt Mann auf den Wert 0,75 (von h/t = 0 auf h/t = 10) und leitet diesen aus seinen Knickformeln ab (1,33). Für die Umrechnung von Prüfkörperschlankheiten bei der Auswertung von Versuchsergebnissen hatte er in einem Beitrag im Mauerwerk-Kalender [22] eine Formel angegeben, die da lautete c3 = 0,966 + 0,00136 · (h/t)2

Die Einflüsse werden bei den Normen nach dem Teilsicherheitskonzept vollständig aus zulässigen Werten bzw. Festigkeitskennwerten herausgenommen und gesondert berücksichtigt, wobei dies wieder mit gewissen Abweichungen erfolgen kann.

3 Übergang auf das Teilsicherheitskonzept 3.1 Teilsicherheitsbeiwerte und Anpassungsfaktoren

(8)

wobei c3

Schlankheit h/t = 10 ausgegangen wird [18], [21]. Auf die Umrechnung von Festigkeitskennwerten aus vorangegangenen Normen oder aus Prüfwerten wird an dieser Stelle nicht weiter eingegangen. Hier sollen nur die einzelnen Sicherheitsanteile eine Rolle spielen: – Knickeinfluss – Dauerstandseinfluss – Materialstreuung.

der Umrechnungsfaktor von der geprüften Schlankheit auf die Schlankheit h/t = 5 ist.

Die Umrechnung von h/t = 5 auf h/t = 0 nimmt Mann dann mit dem Faktor 1,10 = 1/0,9 vor.

Beim Teilsicherheitskonzept werden die Sicherheitsanteile in Einwirkungen und Widerstände differenziert und dabei ggf. als Produktsumme aus ihren Anteilen ermittelt [26], [27]. Nguyen [28] hat diese Anteile für die Materialseite einmal aufgelistet: γM = γ0 · γ1 · γ2 · γm

(9)

Dabei sind

2.3.2 Kirtschig [23] 1995 Kirtschig [23] listet ebenfalls die einzelnen Einflüsse auf und kommt etwa zu dem gleichen Ergebnis wie Schellbach. Unterschiede bei den einzelnen Vorgehensweisen der Umrechnung werden hier konstatiert und deren Auswirkungen diskutiert. Nähere Betrachtungen zum Knickeinfluss werden nicht angestellt.

2.3.3 Schubert [24] 1996/2003 Schubert hat in zwei Schriftstücken zum Thema „Umrechnung von Versuchswerten“ seinen Standpunkt aufgeschrieben und zur Entscheidungsfindung in der Normungsarbeit zur Verfügung gestellt [24]. Auch hier werden die Einzeleinflüsse aufgelistet und bewertet, z. T. mit geringfügig abweichenden Zahlenwerten.

2.3.4 Jäger/Pflücke [25] 2003 Jäger/Pflücke [25] haben im Rahmen eines Forschungsvorhabens mit vermessenen Versuchskörpern die Frage der Auswertung von experimentellen Ermittlungen an Prüfkörpern mit Schlankheiten h/t > 0 untersucht. Dabei wurde deutlich, dass der Einfluss der Schlankheit in der Vergangenheit überschätzt worden ist. Die Ergebnisse sollten nach Ansicht der Autoren in eine Gesamtsicherheitsbetrachtung gestellt werden, die jedoch dann nicht erfolgt ist.

γM Teilsicherheitsbeiwert auf der Widerstandsseite als Produktsumme γ0 Teilsicherheitsbeiwert zur Berücksichtigung der Konsequenz des Versagens γ1 Teilsicherheitsbeiwert zur Berücksichtigung des Versagenstyps γ2 Teilsicherheitsbeiwert zur Berücksichtigung der Modellunschärfe γm Teilsicherheitsbeiwert zur Berücksichtigung der Verteilungsfunktion der Festigkeitswerte. Man kann die einzelnen Teilsicherheitseinflüsse auch als Produktsumme verschiedener Anpassungsfaktoren darstellen, so wie das z. B. bei ETV Beton ([27], [29] u. [30]) oder beim Wiederaufbau der Frauenkirche in Dresden [31] passiert ist. Exemplarisch seien hier Anpassungsfaktoren aus [29] genannt: … mb4 Festigkeitsminderung in Wänden und Stützen mit |e|/h ≤ 0,5 mb5 langzeitige Wirkung der Belastung bei ausmittig und planmäßig mittig gedrückten Bauteilen mb6 Betonfestigkeit bei zweiachsiger Beanspruchung in Abhängigkeit vom Hauptspannungsverhältnis … mb7 vermindertes plastisches Formänderungsverhalten bei Betonklassen ≥ Bk 55 mb8 Festigkeitsverhalten der Druckzone spezieller Konstruktionen.

2.3.5 Schlussfolgerungen für die Sicherheitsbetrachtung Die vorgenannten Arbeiten wurden hinsichtlich der Sicherheitseinflüsse analysiert, wobei von der Nennung des Sicherheitsbeiwertes 3 für die geschosshohe Wand mit der

Die Gesamtgröße des Anpassungsfaktors ergab sich dann als Produktsumme aus den Einzelanteilen: 8

∏ m bi = m b1 ⋅ m b2 ⋅… m b8

(10)

i =1

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

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Der reziproke Wert von Gl. (10) stellt den Teilsicherheitsbeiwert für die Material- bzw. Widerstandsseite dar.

γM =

1 8

(11)

∏ m bi

Sicher kann eine derartige Bestimmung und Differenzierung der Teilsicherheitsbeiwerte nicht der Praxis zugemutet werden, aber für generelle Sicherheitsfestlegungen im nationalen Maßstab ist eine solche Vorgehensweise sinnvoll und wünschenswert.

3.2 DIN 1053-100:2007-09 Bei der Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte auf der Widerstandsseite ist man seinerzeit pragmatisch in der bereits zitierten Weise vorgegangen, nämlich dass beim Ausmultiplizieren der einzelnen Anteile der Einwirkungs- und der Widerstandsseite eine globale Sicherheit von mindestens 2 herauskommt. Aufgrund gewisser Schwierigkeiten bei der Querkraftbeanspruchung wegen der größeren Lastspreizung hatte man sich in der Schlussphase auf (12)

geeinigt. Der Einfluss der Dauerstandszeit und ggf. weiterer Dinge (wie z. B. Approximation der Spannungsfläche durch ein Rechteck) war mit mD = 0,85

(13)

festgelegt worden. Kalibriert werden sollte das Produkt aus der Teilsicherheit auf der Einwirkungsseite γE mit der auf der Widerstandsseite γM anhand des als gesichert geltenden globalen Sicherheitsbeiwertes von γGlobal = 2,0.

γGlobal = 1,38 · 1,5 = 2,07 gegenüber

γGlobal = 2.

(16)

Das Sicherheitsniveau ist annähernd gleich, unterscheidet sich aber eben immerhin noch um 3,5 %.

i =1

γM = 1,5

Lässt man den Dauerstandseinfluss außer Betracht, kommt man auf den nachfolgenden Vergleich

(14)

Bei dem Querkraftnachweis wurde dann mit dem Schubanpassungsfaktor noch etwas nachjustiert.

4 Bezug auf das Sicherheitsniveau 1990 4.1 Analyse der Teilsicherheiten Schellbach konstatierte, dass man früher von einem Sicherheitsniveau von 3 im Mauerwerksbau, vom Mittelwert der Festigkeit aus betrachtet, ausging. Es war üblich, die einzelnen bekannten Einflüsse in dem Grundwert der zulässigen Spannung zu berücksichtigen. So sollten in diesem enthalten sein – der Einfluss der Schlankheit h/t = 10 (Einflüsse aus dem Knicken) sowie – der Dauerstandseinfluss. Schlankheitseinflüsse waren nur bei Wänden mit h/t > 10 zu berücksichtigen. Die Deckenverdrehung und deren Einfluss auf die Wandtragfähigkeit wurden über einen weiteren Abminderungsfaktor berücksichtigt. Die oben beschriebenen Ansätze von Schellbach für die einzelnen Einflüsse sind in Tabelle 1 in Form von Anpassungsfaktoren zusammengestellt. Es verbleibt somit für die Einflüsse auf der Einwirkungsseite sowie für Unsicherheiten auf der Widerstandsseite 3/1,709 = 1,75

(17)

an Sicherheitsmarge. Will man beim Übergang auf das Teilsicherheitskonzept auf dem gleichen Sicherheitsniveau wie 1990 bleiben, sind die Einwirkungen summarisch zu berücksichtigen. Bei den üblichen Verhältnissen von ständigen Lasten zu veränderlichen Lasten ergibt sich im Mauerwerksbau ein summarischer Teilsicherheitsbeiwert bei vorwiegend vertikaler Belastung

3.3 NA zu DIN EN 1996-1-1:2012-01 γE = 1,38. Das beschriebene Vorgehen bei DIN 1053-100 ist auch für die Nationalen Anhänge zu Teil 1-1 und Teil 3 von EC 6 gewählt worden. Da die Schubformeln aus Teil 100 von DIN 1053 übernommen werden mussten, gilt die Nachjustierung auch hier im Nationalen Anhang für Deutschland.

3.4 Kritische Wertung Bei einem summarischen Teilsicherheitsbeiwert für die Einwirkungen bei typischen Mauerwerksbauten von ca. 1,38 kommt man bei ständiger Druckbeanspruchung auf eine globale Sicherheit von EC 6/DIN 1053-100

DIN 1053-1:1996-11

Tabelle 1. Einflüsse auf die Sicherheit nach Schellbach [18] Table 1. Influences on the safety according to Schellbach [18] i

Einfluss

γi

mi

1

Berücksichtigung der Streuung (Rechnen mit Fraktilwerten statt mit Mittelwerten)

1,25

0,8

2

Dauerstandseinfluss

1,11

0,9

3

Knickeinfluss von h/t = 10 bei h/t = 5

1,11

0,9

4

Knickeinfluss von h/t = 5 bei h/t = 0

1,11

0,9

4

gegenüber γGlobal = 2/0,85 = 2,35 γGlobal = 1,38 · 1,5/0,85 = 1,38 · 1,76 = 2,44 (15)

40

Mauerwerk 16 (2012), Heft 1

Summe

∏ γi = i=1

4

1,709

∏ mi = i=1

0,58


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Es verbleibt damit auf der Widerstandsseite eine Differenz oder besser gesagt eine Reserve von 1,75/1,38 = 1,27,

4

γ Global = 3 ⋅

um weitere Unsicherheiten auf der Widerstandsseite abzudecken. Den Knickeinfluss hatte Schellbach [18] mit m3 · m4 = 0,9 · 0,9 = 0,81 angesetzt, ohne näher darauf einzugehen. Schätzt man diese Einflüsse von h/t = 10 auf h/t = 0 realistisch ein, kommt man auf einen Anpassungsfaktor von m3,4 = 0,9. Zu den noch nicht berücksichtigten Einflüssen könnten gehören – ausgeprägtes Sprödbruchverhalten bei bestimmten Mauerwerksarten m5 = 0,9 – Unsicherheiten im Bemessungsmodell (ohne weitere Betrachtung abgeschätzt) m6 = 0,9 – Sonstiges m7 = 0,95. Bildet man die Produktsumme über die genannten Anpassungsfaktoren, kommt man bei wirklichkeitsnaher Berücksichtigung des Knickens wieder auf die 3,0, die die Ausgangsbasis für die Betrachtung waren. 8

∏ mi = m1 ⋅ m2 ⋅ m3,4 ⋅ m5 ⋅ m6 ⋅ m7 i =1

1 8

∏ mi

= 0,8 ⋅ 0,85 ⋅ 0,9 ⋅ 0,9 ⋅ 0,9 9 ⋅ 0,95 = 0,471

∏ m bi = 3 ⋅ 0,8 ⋅ 0,85 ⋅ 0,9 = 3 ⋅ 0,612 = 1,84 (19) i =1

weil heute die Einflüsse Materialstreuung, Dauerstandseinfluss und Knicken vollständig gesondert rechnerisch berücksichtigt werden. Dieser globale Sicherheitsbeiwert wäre ausreichend, wenn man das von Schellbach konstatierte globale Sicherheitsniveau beibehalten will, ohne einen Bonus für die genauere Berechnung zu geben.

4.3 Welches Teilsicherheitsniveau auf der Widerstandsseite wäre heute ausreichend? Teilt man dieses globale Sicherheitsniveau nach Gl. (19) in Einwirkungen und Widerstände auf, erhält man

γM =

γ Global 1,84 = = 1,33 γE 1,38

(20)

Das heißt nichts weiter, als dass ein γM = 1,33 ausreichend wäre, wenn man das von Schellbach 1989 [18] konstatierte Sicherheitsniveau weiterhin halten will und der Dauerstandseinfluss, der Einfluss der Materialstreuung sowie der Schlankheitseinfluss nicht mehr in der Materialsicherheit berücksichtigt werden.

4.4 Vergleich (18) Heute haben wir einen Teilsicherheitsbeiwert von 1,5 ohne Dauerstandseinfluss ([7], [13]). Multiplizieren wir die aktuell festgelegten Teilsicherheitsbeiwerte auf der Einwirkungsseite und der Widerstandsseite aus und berücksichtigen den Dauerstandseinfluss, kommen wir auf

1 = = 2,12 0,471

i =1

γ Global = γ E ⋅ γ M = 1,38 ⋅

Das von Schellbach als Ausgangspunkt deklarierte Sicherheitsniveau der gemauerten Wand kann somit abgesenkt werden auf

1 8

∏ mi

= 2,93 ≈ 3

i =1

1,38 · 1,5/0,85 = 1,38 · 1,76 = 2,43.

(21)

Nimmt man dagegen von der Sicherheitsmarge nach Schellbach die Materialstreuung und das Knicken nach unserem heutigen Verständnis heraus, verbleiben

4.2 Differenzierte Berücksichtigung von Einflüssen 3 · 0,8 · 0,9 = 2,16 Werden bestimmte Einflüsse auf die Tragfähigkeit bei der Bemessung gesondert berücksichtigt, so können sie aus dem Sicherheitsabstand herausgenommen werden. Dazu zählen heute – die Materialstreuung (es wurde von Mittelwerten auf charakteristische Werte umgestellt) m1 = 0,8 – der Dauerstandseinfluss (allgemein geeinigt auf m2 = 0,85) m2 = 0,85 – der Knickeinfluss (Schellbach [18] hatte hierfür angesetzt m3 · m4 = 0,9 · 0,9 = 0,81. Betrachtet man diese Einflüsse von h/t = 10 auf h/t = 0 genauer, bedeutet eine Herausnahme eines Anpassungsfaktors von m3,4 = 0,9 kein Risiko. Die genauere und zutreffendere Betrachtung des Knickens kann somit in der Sicherheitsmarge gut geschrieben werden) m3,4 = 0,9.

(22)

an globaler Sicherheit zum Vergleich, die ausreichend ist. Das sind immerhin 12,5 % Reserve, die wir bisher nicht nutzen.

4.5 Kalibrierung Spaethe wies darauf hin, dass es erforderlich sein wird, das semiprobabilistische Bemessungskonzept nach einer bestimmten Zeitspanne zu kalibrieren, u. zw. anhand der gesammelten Erfahrungen und ggf. unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse [17]. Wir haben zwar in der Bundesrepublik im Mauerwerksbau mit dem Teilsicherheitskonzept noch keine großartigen Erfahrungen sammeln können; aber auch Erfahrungen, die aus dem Vergleich bisheriger Bemessungsverfahren mit dem neuen Sicherheitskonzept erwachsen [16], können eine Grundlage für eine Kalibrierung darstellen.

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4.5.1 Nach dieser Sicherheitsbetrachtung

Literatur

Kalibriert man das Teilsicherheitskonzept an den vor Jahren definierten 3,0 und schreibt dieses fort, erscheint heute ein Gesamtsicherheitsniveau für vorwiegend vertikale Beanspruchung von 2,16 als ausreichend. Für den Teilsicherheitsbeiwert auf der Materialseite folgt dann

[1] DIN 1053:1962-11: Mauerwerk. Berechnung und Konstruktion. Arbeitsgruppe ETB des Fachnormenausschusses Bauwesen im Deutschen Normenausschuss, Berlin 1962. [2] DIN 1053-1:1974: Mauerwerk. Berechnung und Ausführung. Fachnormenausschuss Bauwesen im Deutschen Normenausschuss, Berlin 1974. [3] DIN 1053-1:1990-02: Mauerwerk. Rezeptmauerwerk. Berechnung und Ausführung. NABau im DIN, Berlin 1990. [4] DIN 1053-2:1984-07: Mauerwerk. Mauerwerk nach Eignungsprüfung. Berechnung und Ausführung. NABau im DIN, Berlin 1984. [5] DIN 1053-1:1996-11: Mauerwerk. Berechnung und Ausführung. NABau im DIN, Berlin 1996. [6] DIN 1053-2:1996-11: Mauerwerk. Mauerwerksfestigkeitsklassen aufgrund von Eignungsprüfungen. NABau im DIN, Berlin 1996. [7] DIN 1053-100:2007-09: Mauerwerk. Berechnung auf der Grundlage des semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes. NABau im DIN, Berlin 2007. [8] Johnson, A. J.: Strength, safety and economical dimensions of structures. Stockholm 1963. [9] Driving, A. J.: Empfehlungen zur Anwendung ökonomischstatistischer Methoden bei der Berechnung von Bauwerken mit rein ökonomischer Wertigkeit (russ.). Moskva 1972 (deutsche Übersetzung in: Berechnung von Baukonstruktionen nach Grenzzuständen. Untersuchungen zur Berechnungsmethodik. Berlin: VEB Verlag für Bauwesen, 1977, S. 73–90). [10] Reeh, H., Jäger, W. u. a.: Bemessung von Mauerwerk. Beispiele nach DIN 1053-1 und Eurocode 6. In: MauerwerkKalender, Teil 1: 25 (2000), S. 455–520; Teil 2: 26 (2001), S. 287–347; Teil 3: 28 (2003), S. 367–456. Hrsg. H.-J. Irmschler, P. Schubert u. W. Jäger (2003). Berlin: Ernst & Sohn. [11] Ekardt, H.-P.: Die Stauseebrücke Zeulenroda. Ein Schadensfall und seine Lehren für die Idee der Ingenieurverantwortung. Stahlbau 67 (1998) H. 9, S. 725–749. [12] DIN EN 1996-1-1:2010-12: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-1-1:2005+AC:2009. NABau im DIN, Berlin 2010. [13] DIN EN 1996-1-1/NA:2012-01: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk. NABau im DIN, Berlin 2012. [14] DIN EN 1996-3:2010-12: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten; Deutsche Fassung EN 1996-3:2006+AC:2009. NABau im DIN, Berlin 2010. [15] DIN EN 1996-3/NA:2012-01: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten. NABau im DIN, Berlin 2012. [16] Alfes, Ch., Brauer, N., Hauer, M., Purtak, F., Jäger, W. u. a.: EC 6 Anwendungserprobung. Vergleichsrechnungen zwischen der Mauerwerksnorm Eurocode 6 einschließlich der zugehörigen Entwürfe der Nationalen Anhänge (NA) mit der DIN 1053-1:1996 anhand von Praxisbeispielen. Zwischenbericht über Phase 1. Erarbeitet durch die DGfM und weitere Büros, gefördert durch das DIBt, Berlin. DGfM: Berlin Dezember 2011. [17] Spaethe, G.: Die Sicherheit tragender Baukonstruktionen. Wien, New York: Springer-Verlag, 1992.

2,16/1,38 = 1,57.

(23)

Wenn man dabei berücksichtigt, dass der Dauerstandseinfluss zwar auf der Sicherheitsseite, aber gesondert berücksichtigt wird, ergibt sich der in Gl. (24) aufgeführte Teilsicherheitsbeiwert auf der Materialseite von 1,57 · 0,85 = 1,33 = γM.

(24)

4.5.2 Nach Nguyen [28] Nguyen hat in [28] alle bis etwa 2006 verfügbaren Versuche an Mauerwerk ausgewertet und auf der Basis der Zuverlässigkeitstheorie einen Vorschlag für die Festlegung des Teilsicherheitsbeiwertes auf der Materialseite unterbreitet. Der in Gl. (24) angegebene Wert stimmt mit der Empfehlung von Nguyen aus dem Jahr 2008 überein.

4.5.3 Nach Gerstner/Jäger/Nguyen [33] In dem Beitrag von Gerstner/Jäger/Nguyen [33] wurde aufbauend auf den Erfahrungen des ETV Beton in der ehemaligen DDR Kritik an den Festlegungen der Teilsicherheitsbeiwerte sowohl für die Einwirkungen als auch für die Widerstände geübt. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass eine Kalibrierung dringend geboten ist und ein Teilsicherheitsbeiwert auf der Materialseite von γM = 1,4 gerechtfertigt erscheint.

5 Zusammenfassung Mit dem vorliegenden Beitrag ist nunmehr auf einem weiteren Weg nachgewiesen worden, dass der Teilsicherheitsbeiwert γM mit einem Wert von weniger als 1,5 für Druckbeanspruchung festgelegt werden kann und die Wirtschaftlichkeit des Teilsicherheitskonzeptes für Mauerwerk sich so verbessern lässt, wenn konsequent die Möglichkeit der Kalibrierung genutzt wird [17], ohne dabei Sicherheitsrisiken einzugehen. Außerdem kann damit eine nunmehr strengere Betrachtung der Umrechnung von Prüfungen an Mauerwerkskörpern mit Schlankheiten h/t von 5 bis 10 kompensiert werden (vgl. [25]). Die mit der Überschrift gestellte Frage kann im Prinzip mit „Nicht mehr als bisher“ beantwortet werden. Einen Grund, das Sicherheitsniveau höher anzulegen, gibt es derzeit nicht. Es sollte aber das Bestreben der Weiterentwicklung der Berechnungs- und Bemessungsverfahren – und damit jeder Normung – sein, durch genaueres Herangehen auch einen Vorteil auf der Seite der Wirtschaftlichkeit zu haben. Das ist der eigentliche Sinn der Bemessung nach Grenzzuständen und des Teilsicherheitskonzepts.

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[18] Schellbach, G.: Auswirkungen der Eigenschaften des Ziegels und der Mörtelfugen auf die Druckfestigkeit von Mauerwerk und ihre Berücksichtigung in den Neufassungen der Mauerwerksnorm. In: Ziegeleitechnisches Jahrbuch 1989. Wiesbaden: Bauverlag 1989, S. 83–97. [19] DIN EN 1052-1:1998-12: Prüfverfahren für Mauerwerk. Bestimmung der Druckfestigkeit; Deutsche Fassung EN 1052-1: 1998. NABau im DIN, Berlin 1998. [20] Mann, W.: Erläuterungen zu den Umrechnungsfaktoren für den Entwurf DIN 1053-100. Unveröffentlichtes Manuskript. Darmstadt, 5. 9. 1997. Umrechnung 1997. [21] Mann, W.: Überlegungen zur Sicherheit im Mauerwerksbau. In: Mauerwerk-Kalender 12 (1987), S. 1–5. Hrsg. P. Funk. Berlin: Ernst & Sohn. [22] Mann, W.: Druckfestigkeit von Mauerwerk. Eine statistische Auswertung von Versuchsergebnissen in geschlossener Darstellung mit Hilfe von Potenzfunktionen. In: MauerwerkKalender (1983), S. 687–699. Hrsg. P. Funk. Berlin: Ernst & Sohn. [23] Kirtschig, K.: Zusammenhang zwischen den Grundwerten der zulässigen Spannungen σo und den Festigkeiten βM der Mauerwerksfestigkeitsklassen. Unveröffentlichtes Manuskript. Hannover 10. 06. 1995. [24] Schubert, P.: Zur Herleitung von σo-Werten. Unveröffentlichtes Manuskript. ibac Aachen 04. 09. 2003; sowie NAD zu ENV 1996-1-1: Ableitung von fk-Werten aus σo-Werten. Unveröffentlichtes Manuskript. ibac Aachen, 18. 11. 1996. [25] Jäger, W., Pflücke, T.: Einfluss der Schlankheit auf die Druckfestigkeit von Mauerwerksprüfkörpern nach EC 6. Abschlussbericht (unveröffentlicht). DIBt, Berlin, April 2005. [26] Jäger, W., Marzahn, G.: Mauerwerk. Bemessung nach DIN 1053-100. Berlin: Ernst & Sohn 2010. [27] Drigert, K. A., Gerstner, H.: Erläuterungen zum ETV Beton. Berechnung und bauliche Durchbildung. Berlin: Verlag für Bauwesen 1983.

Firmen und Verbände Statiker-Tage 2011 von Wienerberger Die Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2012 und des Eurocode 6 für den Mauerwerksbau werfen bei Tragwerksplanern und Bauphysikern viele Fragen auf: Was ändert sich in Normen, aktualisierten Bemessungsgrundlagen bis hin zu praktischen Detaillösungen. Wann greifen die neuen Regeln? Welche Stichtage gelten wofür? Wie rechtssicher sind Planungen im Übergangszeitraum? Immerhin müssen sich Bauexperten parallel in europäisches und novelliertes deutsches Baurecht einarbeiten. So beantwortete Dipl.-Ing. Architekt Stefan Horschler, Büro für Bauphysik, Hannover, im Rahmen der Statiker-Tage 2011 von Wienerberger viele Fragen zu sinnvollen Stellschrauben für den Fachplaner. Mehr als 1200 Teilnehmer informierten sich aus erster Hand über novellierte Berechnungen des Nutz-, Endund Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung nach DIN 18599 so-

[28] Nguyen, S. H.: Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte für das Material. In: Mauerwerk-Kalender 33 (2008), S. 527–536. Hrsg. W. Jäger. Berlin: Ernst & Sohn. [29] TGL 33403:1980-10: Betonbau. Festigkeits- und Formänderungskennwerte. Berlin: Verlag Standardisierung der DDR 1980. [30] Haupt, W.: Erläuterungen zum Inhalt von TGL 33403 – Betonbau; Festigkeits- und Formänderungskennwerte. Bauplanung/Bautechnik 34 (1980) H. 11, S. 487–490. [31] Jäger, W., Pohle, F.: Einsatz von hochfestem Natursteinmauerwerk beim Wiederaufbau der Frauenkirche Dresden. In: Mauerwerk-Kalender 24 (1999), S. 729–755. Hrsg. P. Funk. Berlin: Ernst & Sohn. [32] Gränzer, M., Irmschler, H.-J., Kirtschig, K. u. a.: Mauerwerk. Kommentar zu DIN 1053 Teil 1 Rezeptmauerwerk. DIN 1053 Teil 3 – Bewehrtes Mauerwerk. Ausgaben Februar 1990. Hrsg. P. Funk. Berlin: Beuth/Ernst & Sohn, 1990. [33] Gerstner, H., Jäger, W., Nguyen, S. H.: Kann der Mauerwerksbau noch vom ETV Beton der ehemaligen DDR profitieren? Mauerwerk 11 (2007) H. 4, S. 190–198. [34] Streleckij, N. S., Beyer, W. O., Driving, A. J. u. a.: Berechnung von Baukonstruktionen nach Grenzzuständen. Untersuchungen zur Berechnungsmethodik. Berlin: Verlag für Bauwesen, 1976.

Autoren dieses Beitrages: Prof. Dr.-Ing. Wolfram Jäger, Technische Universität Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung, 01062 Dresden/ Jäger Ingenieure GmbH Radebeul, Wichernstraße 12, 01445 Radebeul Dr.-Ing. Song Ha Nguyen, Principal Structural Engineer of GHD Australia, 239 Adelaide Terrace, Perth WA 6004, Australien

wie zur Neufassung des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2, nehmen sie doch einen wichtigen Platz bei der Planung des energetischen Standards ein. Dr.-Ing. Markus Hauer, BfB Büro für Baukonstruktionen, Karlsruhe, leistete Aufklärungsarbeit zum Eurocode 6 für die Konstruktion von unbewehrtem Mauerwerk nach neuen europäischen Berechnungsverfahren ab Mitte 2012. Dr.-Ing. Christoph Butenweg, anerkannter Fachmann für Baustatik und Baudynamik von der RWTH Aachen, ging auf ein großes Bauvorhaben im brandenburgischen Schwedt ein. Fünf Stadtvillen mit 41 Wohnungen wurden dort errichtet. Er beleuchtete den integralen Planungsansatz für die Verarbeitung von Ziegeln anhand konstruktiver Details, der gleichzeitig sehr gute Werte beim Schallschutz, energetischen Standard und der Statik ermöglichte. Wer die als Fortbildungsmaßnahme gemäß der Ingenieur- und Architektengesetze der einzelnen Bundesländer anerkannten Fachseminare von Wienerberger verpasst hat, kann alle Vorträge der Statiker-Tage 2011 unter www.wienerberger.de herunterladen.

Energetische Gebäudebilanzierung nach DIN V 18599 Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) hat einen neuen Leitfaden zur energetischen Gebäudebilanzierung von Nichtwohn- und Wohngebäuden veröffentlicht. Mit praxisnahen Tipps und Hinweisen richtet sich der Leitfaden sowohl an erfahrene Architekten und Energieberater als auch an Neueinsteiger. Die novellierte Fassung der DIN V 18599 wird dabei bereits berücksichtigt. Der Aufbau des Leitfadens entspricht der Vorgehensweise bei einem realen Bilanzierungsprojekt. Praxisnahe Themen wie die Plausibilitätsprüfung sind ebenso enthalten wie der Bedarfs-Verbrauchs-Abgleich. Grafische Darstellungen, Besonderheiten und Vereinfachungen sowie Antworten auf häufig gestellte Fragen vermitteln dem Leser ein besseres Verständnis der Norm, verringern den Arbeitsaufwand und erleichtern so die Abläufe. Der „Leitfaden Energetische Gebäudebilanzierung nach DIN V 18599“ kann unter www.zukunft-haus.info/publikationen zum Preis von 49,90 EEE bestellt werden. Weitere Informationen zur energetischen Gebäudebilanzierung finden Interessierte unter www.zukunft-haus.info/bilanzierung.

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Berichte DOI: 10.1002/dama.201100000

Augustinerkloster Erfurt – Wiederaufbau der Bibliotheksgebäude

Das Augustinerkloster in Erfurt ist ein ab 1277 erbautes, ehemaliges Kloster der Augustiner-Eremiten, in dem Martin Luther zwischen 1505 und 1512 als Mönch lebte. Nach der Reformation ging das Kloster 1525 in den Besitz der Evangelischen Kirche über; 1559 wurde es von der Stadt Erfurt säkularisiert. Am Ende des Zweiten Weltkriegs wurde am 25. Februar 1945 der gesamte Klosterbereich durch einen britischen Bombenangriff mit zwei Luftminen erheblich in Mitleidenschaft gezogen. Völlig zerstört wurden das Bibliotheksgebäude und die Waidhäuser durch Volltreffer, schwer beschädigt die Klausur, insbesondere das Winterrefektorium mit dem alten Priorat, der südliche Teil des Westflügels und der Verbindungsbau zur Bibliothek. Stark beschädigt waren auch die Kirche, der Kreuzgang, das Waisenhaus und das Gästehaus. Schon kurz nach Ende des Kriegs begann unter großen Schwierigkeiten der Wiederaufbau der zerstörten und beschädigten Gebäude. 1946 bis 1957 wurden die Kirche, der Kreuzgang, der Ostflügel und das Gästehaus wiederhergestellt. Von 2000 bis 2003 wurden die Klostergebäude restauriert und modernisiert. Seither dienen große Teile der Gebäude als Tagungszentrum. Ende 2003 wurde durch Treuhandvertrag die „Stiftung Augustinerkloster zu Erfurt“ in der Obhut der Deutschen Stiftung Denkmalschutz gegründet. Deren Stiftungszweck ist insbesondere „die Sanierung, Restaurierung, Erhaltung, Pflege und der Wiederaufbau (Bi-

Bild 1. Ruinen der Bibliothek

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Bild 2. Ansicht Nordfassade der Bibliothek

bliothek und Waidhäuser) des nach dem Denkmalschutzgesetz des Landes Thüringen anerkannten Kulturdenkmals Augustinerkloster zu Erfurt und der dazugehörigen Anlagen“. 2004 wurde das Augustinerkloster auch als Kulturdenkmal von besonderer nationaler Bedeutung anerkannt. Im gleichen Jahr erfolgte die umfassende Restaurierung des Kreuzgangs. Für die vorgesehenen Neubauten anstelle des 1945 zerstörten Bibliotheksgebäudes und der Waidhäuser wurde ein bundesweiter Architekturwettbewerb ausgeschrieben. Dem Architekturbüro Junk & Reich – Architekten BDA

Bild 3. Ansicht Südfassade Bibliothek


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Berichte

Bild 4. Ansicht Comthurgasse

Bild 5. Ort der Stille

Planungsgesellschaft mbH aus Weimar wurde der erste Preis zuerkannt. Drei Entwurfsschwerpunkte prägen den Charakter der neuen Gebäude: die Fuge zwischen Alt und Neu, die daraus abgeleitete Lichtführung sowie im Bezug auf die Anordnung von Bauhülle und Ausbau das Thema Haus im Haus. Der Neubau für den Veranstaltungs- und Repräsentationsbereich folgt im Wesentlichen der ehemaligen Kubatur des historischen Bibliotheksgebäudes. Das Gebäude schwebt über dem historischen Kellergeschoss, in dem die Gedenkstätte entsteht. Die Belichtung erfolgt über die gestalterische Fuge zwischen Alt und Neu und erzeugt eine kryptenartige Stimmung. Auf der Nordseite befinden sich im freigestellten Erschließungsriegel Eingang, Treppen, Aufzug und Sanitärbereich. Die verglasten Längsseiten erlauben den Durchblick zu den historischen Gewänden und Mauerresten, die Transparenz erleichtert die Orientierung im Eingangsbereich. Der Veranstaltungsraum im Erdgeschoss erhält Seitenlicht über die konisch gefassten Fenstergewände sowie die verglaste Deckenrandfuge. Die Dimension der mächtigen Bestandsmauern ermöglicht die Gründung des Neubaus auf mittig gesetzten Mikrobohrpfählen sowie die darüber liegende Anordnung von freistehender Außenwand und Lichtfuge. Die Decken der Obergeschosse werden über Konsolen auf das Tragwerk abgesetzt. Dreigelenkrahmen aus Leimholzbindern bilden das attraktive Dachgeschoss, in dem sich der Repräsentationsbereich mit Bibliothek befindet. Holzsichtige Bücherregalwände mit integrierten Kuben für Durchgänge und Belichtung bilden die Raumabgrenzung. Der Besucher findet Zugang aus dem transparenten Foyer und Erschließungsriegel über kubisch ausgeformte Stege. Repräsentations- und Bürogeschoss können zusätzlich über die gläserne Brücke vom Hauptgebäude erreicht werden. Die Architektur des Neubaus ist zeitgemäß. Es werden historische Materialien verwendet, als Fassadenmaterial Muschelkalkstein, als Dacheindeckung Kupfer naturbelassen sowie Stahl-Glas-Fensterkonstruktionen. Der Erschließungsriegel wird von einem Sichtbetonrahmen umschlossen,

die Längsseiten füllen selbsttragende Stahlpfosten-Glasfassaden. Der gesamte Ausbau erfolgte im Kontrast holzsichtig. Im Bereich der ehemaligen Waidhäuser entstand ein 3-geschossiges Apartmenthaus mit Dachausbau, in deutlich reduzieter Kubatur im Vergleich zum Ursprungsgebäude. Die Erschließung erfolgt laubengangartig innerhalb der Fuge zwischen historischem Außenmauerverlauf und Neubau. Auch hier schaffen Licht und Schatten interessante Aufenthaltsbereiche. Alle Wohnräume orientieren sich mit ihren Studierfenstern zum neuen Bibliotheksgebäude. Beide Neubauten sind korrespondierend zueinander ausgerichtet und bilden mit dem dazwischenliegenden Freiraum eine gestalterische Einheit. Die gewählten Materialien passen sich gestalterisch dem Bibliotheksgebäude an, ohne es zu übertrumpfen. So werden die Außenwände mit einer Putzoberfläche versehen, die farblich mit den Natursteinfassaden der Bibliothek und den Bestandsgebäuden korrespondiert. Die Ausbaumaterialien wurden entsprechend dem Gestaltungskonzept der Bibliothek gewählt. Das Apartmenthaus wurde oberhalb der Grundmauern der Waidhäuser in Querwandbauweise errichtet. Die tragenden Wände wurden in Mauerwerk errichtet, die Geschossdecken als monolithische Stahlbetondecken und Filigrandecken. Mit dem Energiekonzept: Fernwärmeanschuss BHKW + RLT-Anlage mit Wärmerückgewinnung und Teilklimatisierung der großen Konferenzräume, sowie Fußbodenheizung & außenliegendem Sonnenschutz konnte die 2006 gültige EnEV trotz Integration bestehenden Mauerwerks und der wertvollen gotischen Steinrahmenfenster unterschritten werden. Dimmbare LED-Beleuchtung und Lichtsteuerung tragen weiter zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit bei. Weitere Informationen: Junk & Reich – Architekten BDA Planungsgesellschaft mbH 99427 Weimar, Nordstraße 21 Tel.: 03643/48200, Fax: 03643/482020 www.junk-reich.de

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Rückbau und Sanierung eines Institutsgebäudes der TU München

Das Haus 0505, ein Institutsgebäude auf dem Gelände der Technischen Universität München, war ursprünglich aus unterschiedlichen, geschossweise „übereinandergestapelten“ StahlbetonRahmen-Konstruktionen errichtet worden. Daraus folgten dann auch entsprechend unterschiedliche vertikale Baulinien zwischen der ebenerdigen Halle und den darüberliegenden Geschossen. Diese Eigenart des Vorgängergebäudes aus den 1960er Jahren ist im Zuge der Sanierung, die insbesondere im Hinblick auf aktuelle Energie- und Brandschutzanforderungen erforderlich wurde, von den Architekten Hild und K, München, aufgenommen und weiterentwickelt worden. Die ehemals vorgehängte Fertigteilfassade ist in diesem Zusammenhang einer vorgemauerten Klinkerschale gewichen. Damit wurden Bezüge aufgenommen, sowohl zu den umgebenden TU-Bauten als auch generell zu der Bestandsarchitektur. Nach den Entwürfen von Hild und K gliedert sich die neue Klinkerfassade in Brüstungen und Pfeiler. Letztere folgen dabei den Fluchten der vorhandenen Stützen und damit auch den aus der Vergangenheit konstruktionsbedingten Rücksprüngen oberhalb des ersten Obergeschosses, d. h., ab dem zweiten Obergeschoss schwingen die Pfeiler in die Ebene der Brüs-

Bild 2. Der titangraue, metallisch glänzende Klinker unterstreicht durch die differenzierte Lichtbrechung die Ornamentik der neu gestalteten Fassade

Bild 3. Formen, Oberflächen, Glanz und Licht schaffen ein ständig wechselndes Farbspektrum (Fotos: GIMAZiegel/M. Heinrich, München)

tungen zurück und reagieren so auf die bestehende Stahlbetonkonstruktion. Die maximale Auslenkung der Pfeilerverblendung wurde dabei in der Höhe leicht variiert. So entsteht im unteren Bereich ein starkes Relief, das sich nach oben hin glättet. Unterstützt wird diese ornamentale Ausformung durch den verwendeten Klinker des Herstellers GIMA, Girnghu-

ber GmbH, Marklkofen, ein speziell für dieses Objekt produzierter Stein in der Farbe „Argento“ im Sonderformat 240 mm × 115 mm × 40 mm. Die für dieses Objekt entwickelte Glasur, ähnlich einer keramischen Salzbeschichtung, ist mattglänzend, so dass sie die Lichtreflexionen der schwingenden Pfeilerbekleidungen diffus bricht. Damit vermittelt dieser dunkel glän-

Bild 1. Umbau und Sanierung eines Institutsgebäudes der TU München, Ansicht West

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Berichte zende Vormauerklinker zugleich zwischen dem Sichtmauerwerk der 50erund 60er-Jahre-Gebäude auf dem Nordgelände der TU und den Aluminium-Fassaden der technischen Neubauten in dem südlichen Areal. Fassadenbündig integrieren sich die Fenster ausgewogen in das Wechselspiel von Vorsprung und Fläche, von Pfeiler und Brüstung. Größen und Achsen wurden unverändert von dem Vorgängerbau übernommen. Das eingangs erwähnte, recht eigenwillige Stahlbetonskelett des Ursprungsgebäudes prägt auch das Innere des Hauses und wurde dementsprechend als sichtbare Konstruktion

herausgearbeitet. Die hellen Gelbtöne nehmen Farben der umgebenden historischen Gebäude auf und schlagen damit einmal mehr eine Brücke zum architektonischen Kontext des weiteren Areals. Großformatige Fenster unterstreichen die Bezüge von Außenund Innenraum und sichern eine optimale Tageslichtversorgung der Arbeitsplätze und gleichzeitig dem Nutzer eine natürliche, individuell einstellbare Lüftung. Lediglich Hörsäle, Labore und Besprechungsräume sind klimatisiert. Mit dieser neuen schwingenden Klinkerfassade, metallisch glänzend und ausgesetzt dem mit wechselndem

Lichteinfall ständigen Spiel der Farben, ist hier eine sehr eigenwillige vorgegebene Gebäudekonstruktion ebenso eigenwillig saniert und inszeniert worden. Gleichzeitig wurde durch die mit Luftschicht und entsprechender Dämmung vermauerte Vorsatzschale der Wärmeschutz des Gebäudes dem heutigen Standard angepasst.

und soziokultureller Hinsicht verpflichtet sein und positiv zur Gestaltung des öffentlichen Raumes beitragen. Auf Anregung des Bundesministeriums (BMVBS) wurden ebenfalls Projekte gesucht, die von jungen Planungsbüros verwirklicht worden waren – als Anwärter für einen Nachwuchspreis. Dabei war es Voraussetzung, dass sämtliche Büroinhaber nach dem 1. Januar 2000 ihren Abschluss gemacht hatten. Jurymitglieder waren neben Prof. Sahner, der an der Hochschule in Augsburg lehrt, Prof. Volkmar Bleicher (HfT Stuttgart), Prof. Lydia Haack (HTWG Konstanz) und Jun.- Prof. Angèle Tersluisen (TU Kaiserslautern). Prof. Hansjörg Göritz kam eigens aus Knoxville von der University of Tennessee zur Jurysitzung. Das BMVBS war vertreten durch Ministerialrat Dipl.-Ing.

Hans-Dieter Hegner und das Ziegel Zentrum Süd durch seine Geschäftsführerin, Dipl.-Ing. Architektin Waltraud Vogler. Ein interdisziplinäres Gremium war notwendig, um die eingereichten Arbeiten auf sämtliche relevanten Aspekte hin zu durchleuchten. Die festliche Preisverleihung findet am 10. Februar 2012 im Haus der Architektur in München statt. Die Ergebnisse der Jurysitzung werden zu diesem Zeitpunkt öffentlich gemacht. Im Rahmen der Preisverleihung wird die Ausstellung der eingereichten Arbeiten eröffnet, die im Anschluss bis zum 16. März 2012 im Foyer des Hauses der Architektur in München zu sehen sein wird.

Weitere Informationen: Hild und K Architekten 80337 München, Lindwurmstraße 88 Tel.: 089/3837710, Fax: 089/38377127 www.hildundk.de

Wettbewerbe Deutscher Ziegelpreis 2011 – Jurysitzung Erstmalig schrieb das Ziegel Zentrum Süd e.V. in Kooperation mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, der Bayerischen Architektenkammer sowie weiteren Partnern und Sponsoren bundesweit den Deutschen Ziegelpreis aus. Die Bayerische Architektenkammer stellte Am 28. Oktober 2011 fand die Jurysitzung im Haus der Architektur in München statt. Sieben Jurymitglieder befassten sich unter dem Vorsitz von Professor Georg Sahner mit den über 50 eingereichten Projekten. Neben dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), das als Kooperationspartner die Auslobung des Deutschen Ziegelpreises großzügig unterstützt, ist auch die Bayerische Architektenkammer bei der Ausschreibung dieses bundesweiten Wettbewerbs aktiv. Die BDA Landesgruppen Baden-Württemberg und Bayern sind als ideelle Partner ebenso assoziiert wie die Bayerische Ingenieurekammer-Bau. Ein zusätzlicher Sponsor aus der Putzindustrie, die Firma QuickMix, hatte sich schon früh dazu bereit erklärt, ebenso einen Beitrag zur Finanzierung des neu ins Leben gerufenen Architekturpreises zu leisten. Den Schwerpunkt der Auslobung bildeten energieeffiziente Bauten, bei denen auf gekonnte Weise kreativ mit monolithischen Außenwandkonstruktionen aus modernen, hochwärmedämmenden Ziegeln umgegangen worden war. Bei den eingereichten Gebäuden sollte die Verpflichtung zu ressourcenschonendem Bauen ablesbar und nachweisbar sein. Zudem sollten sie dem nachhaltigen Bauen in ökologischer, ökonomischer

Weitere Informationen unter www.ziegel.com

Die Jury bei der Arbeit — von rechts: Prof. Lydia Haack, Prof. Hansjörg Göritz, Ministerialrat Hans-Dieter Hegner, Prof. Georg Sahner, Prof. Volkmar Bleicher verdeckt von Dipl.-Ing. Waltraud Vogler, im Hintergrund Vorprüfer Dipl.-Ing. Michael Pröll Foto: Ziegel Zentrum Süd e.V.

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Wettbewerbe Heinze ArchitektenAWARD 2011 Unter dem Motto Ein wahrlich einzigartiger Nichtwohnbau! suchte der Informationsdienstleister Heinze von Juli bis Oktober 2011 die besten Entwürfe deutscher Architekturbüros aus den letzten fünf Jahren – 225 Teilnehmer folgten mit insgesamt 310 Beiträgen diesem Aufruf. Eine ausgewählte Fachjury kürte daraufhin im Dezember 2011 ihre Favoriten in den vier Kategorien „Funktionalität“, „Energie, Umwelt und Nachhaltigkeit“, „Gesamtgestaltung“ oder „Innovation und Design“. Zusätzlich bestimmten die Besucher auf www.heinze.de ihre Publikumslieblinge. Am 11. Januar 2012 wurden die Gewinner offiziell vom Juryvorsitzenden Jan Kleihues auf der DEUBAU in Essen geehrt. Nach einer kurzen Begrüßung durch Dirk Schöning, Geschäftsführer der Heinze GmbH, hieß Jan Kleihues die geladenen Gäste sowie interessierte Messebesucher willkommen. Der Berliner, der die neue Architekten-Generation wie kein anderer verkörpert, nutzte die große Aufmerksamkeit, um die herausragenden Entwürfe seiner Kollegen nacheinander vorzustellen. Die Vorjahresgewinner Osterwold & Schmidt sowie Ahlbrecht Felix Scheidt Kasprusch konnten die Jury erneut überzeugen. Auch für sie war jedoch eins neu: Erstmals erhielten alle Gewinner eine massive, aus Beton gegossene Trophäe, die von nun an den Wettbewerbserfolg symbolisiert. Die Freude unter allen Preisträgern war wie erwartet groß – der Heinze ArchitektenAWARD in der Kategorie „Innovation und Design“ krönte jedoch sogar die Arbeit einer ganzen Stadt. Denn die Stadt Oberhausen war es, die den Bau der St. Antony Hütte anlässlich ihres Status „Kulturhauptstadt Ruhrgebiet 2010“ initiierte, einen Investor fand und so ermöglichte, dass bei einem Realisierungswettbewerb der herausragende Gewinnerentwurf des Büros Ahlbrecht Felix Scheidt Kasprusch das Rennen machte.

Sieger der Kategorie „Innovation und Design“ Ahlbrecht Felix Scheidt Kasprusch St. Antony Hütte in Oberhausen (Bild 1) Begründung der Jury: Das Schutzdach über der industrie-archäologischen Grabungsstätte St. Antony Hütte in Oberhausen ist ein Geniestreich. Denn einfacher und sinnfälliger geht es wohl kaum: versetzt miteinander verschraubte Stahlblechplatten erzeugen mit ihren Abkantungen die Statik einer selbsttragenden Struktur, die sich mit der Geste einer wie vom Windzug hoch gewölbte Decke über die Überreste der ehemaligen Gießerei spannt. Nur die Zipfel des 1000 m2 messenden Schutzdachs setzen behutsam auf vier Eckfundamenten auf – oder werden sie etwa gegen das Wegfliegen gehalten? Die minimalen Mittel raffinierter „LowTech“-Strategie heiligen in beeindruckender Anmut den Zweck der Schutzgebung und sind damit Vorbild für Innovation und Design in zeitgenössischer Architektur.

Sieger der Kategorie „Gesamtgestaltung“ Junk & Reich – Architekten BDA Planungsgesellschaft mbH Evangelisches Augustinerkloster zu Erfurt (Bild 2) Begründung der Jury: Junk & Reich haben beim Wiederaufbau bzw. Nachbau der Bibliothek und der Waidhäuser des Augustinerklosters das historische Prinzip einer „Stadt in der Stadt“ aufgegriffen. Damit werden sie nicht nur der Grundgestalt der gotischen Anlage gerecht, sondern lösen auch virtuos das Grundproblem des spezifischen Orts, der seit 1945 durch Teilzerstörung fragmentiert war. Beides macht dieses Objekt zum Musterbeispiel vorbildlicher Gesamtgestaltung. Hervorzuheben ist der kreative Umgang mit der baulichen Situation. Denn

Bild 1. Die Ausgrabungsstätte von Norden am Abend (links), Blick von Innen (rechts)

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indem Junk & Reich auch vordergründig unscheinbare oder formlose Überreste der historischen Bebauung behutsam und respektvoll in neue Bauteile einbezogen, ist ein ansprechendes, spannungsreiches Ensemble entstanden, das beispielhaft das Miteinander von Alt und Neu Gestalt gewinnen lässt; Bruchstein und Beton, Holz, Kupfer, Glas und Stahl kooperieren. Bemerkenswert ist auch die Übernahme historischer Bauformen und Materialen, Kubaturen und Raumbildungen in die ergänzenden Neubauten. Trotzdem bleibt die Grenze zwischen Gotik und Gegenwart jederzeit klar erkennbar. Somit ist dieses Ensemble mustergültig in seiner städtebaulichen Einordung sowie dem historischen Orts- und Objektbezug.

Sieger der Kategorie „Energie, Umwelt und Nachhaltigkeit“ Hild und K Architekten TU München – Gebäude 0505 (Bild 3) Begründung der Jury: Ein Aspekt der Nachhaltigkeit ist der Erhalt und die Sanierung vorhandener Gebäude, das Bauen im Bestand. Mit dem Um- und Ausbau des Anfang der 1960er Jahre errichteten Gebäudes 0505 auf dem Stammgelände der TU München ist das auf vorbildliche Weise gelungen. So wie das prägnante Stahlbetonskelett erhalten und beim Ausbau der Büroräume und Hörsäle in Szene gesetzt wird, werden auch die aus dem Bestand übernommenen Kunstfenster in dem neu geschaffenen, gebäudehohen Luftraum wiederverwendet und unterstreichen dessen sakralen Charakter. Die wellenförmig aus der Fläche der Fassade schwingenden Pfeiler im Zusammenspiel mit der Ziegelvorsatzschale aus dunklen, silbrig glänzenden Klinkern lassen das Gebäude sehr edel erscheinen und geben diesem seine Identität. Insgesamt überzeugt das Projekt durch seine Stimmigkeit zwischen Innen und Außen und zeigt, wie spannend das Bauen im Bestand sein kann.

© Deimel + Wittmar Fotografie, Essen


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Wettbewerbe

Bild 2. Ansicht Nordfassade Bibliothek

Bild 3. Gebäude der TU München, Außenansicht © Michael Heinrich

Sieger der Kategorie „Funktionalität“ Osterwold & Schmidt EXP!ANDER Architekten BDA Bus&Bahn Terminal Gotha (Bild 4) Begründung der Jury: Der Bus&Bahn Terminal Gotha von EXP!ANDER Architekten ist die buchstäblich beste Alltagslösung. Allseitig offen, jederzeit erreichbar, barrierefrei und übersichtlich, ermöglicht er mit seiner schachbrettartigen Grundstruktur nicht nur den reibungslosen Ablauf der Ver-

Bild 4. Außenansicht

Bild 5. Parkhaus im Park

kehrsfunktionen, sondern gibt zusätzlich Raum für öffentliche Einrichtungen wie Information, Verkauf, Imbiss und einen Blumenstand. Damit wird das Areal vom reinen Funktionsbau zum städtischen Treffpunkt. Beispielhaft ist der Terminal auch als Pionier künftiger Bebauung des momentan nahezu unbebauten Bahnhofsvorplatzes. Ohne zwingende Vorgaben gibt er der künftigen Bebauung doch Anhaltspunkte in Kubatur, Raumbildung und Raumgrenzen. Vorzüglich ist auch die zwanglose Einbindung von baukünstlerischen Elementen: Als umlaufendes Spruchband des lichten Flachdachs regt ein Goethezitat über das Reisen Betrachter und Benutzer an. Auch die zweckdienlichen Baumaterialien – Stahlrohrstützen, Edelstahl, Aluminium-Vorhangfassaden und wärmegedämmtes Profilbauglas – halten gekonnt die Balance zwischen Funktionalität, Festlichkeit und Nachhaltigkeit.

1. Publikumspreis Architekturbüro Dorbritz Parkhaus im Schilde-Park (Bild 5) Die Architektur des Gebäudes ist eine gefaltete Interpretation des gewachsenen und modellierten Landschaftsraumes. Das Gebäude soll sich in Form und der Oberfläche aus natürlichem, unbehandeltem Lärchenholz selbstverständlich in die Grünanlage einbinden. Die Ver-

© Michael Heinrich

© Stefan Marquardt

kleidung lässt in ihrer Farbe auch im Zuge der gewollten Verwitterung den Übergang zwischen Gelände und Gebäude verwischen. Die Lamellenhaut ermöglicht spannende Ein- und Ausblicke in den Landschaftsraum. Licht und Schatten spielen so im und um das Gebäude herum eine tragende Rolle.

2. Publikumspreis Bühler und Bühler mit planungsgemeinschaft zauberscho[e]n Das Pferd an der Decke – Bibliothek für Architektur, Design und Kunst (Bild 6) Der Leonardo Campus im Norden von Münster bildet mit der Kunstakademie, der münster school of architecture (msa) und dem Fachbereich Design einen Kreativ-Campus auf dem Gelände einer ehemaligen Reiterkaserne. Die Buchbestände sind zusammengefasst in einer Bibliothek und besetzen nun statt den Pferden einen Teil der früheren Stallungen. Vor dem Stall stehen schon lange keine Pferde mehr. Stattdessen werden hier nun die Bücher stehen. Eingerahmt werden diese durch eine Glasfassade, deren großformatige Scheiben mittels Glasschwertern ausgesteift sind. Diese Fassade aus besonders klarem Glas prägt das Gebäude durch seine hohe Transparenz.

3. Publikumspreis Fuchs und Rudolph Architekten Stadtplaner GbR 4-zügiges Gymnasium mit Dreifachsporthalle in Gaimersheim (Bild 7) Ein linearer Boulevard für Fußgänger und Radfahrer führt die Schüler von Osten kommend auf den Eingangsplatz der zugleich der großzügige Pausenhof ist: Es entsteht ein sich öffnender belebter Campus. Der schmale Hauptbau erhebt sich nördlich, fasst den Platz und zieht die Besucher entlang der Überdachung zum Haupteingang. Die Sporthalle mit einer offenen Glasfassade belebt den Platz und präsentiert sich als öffentliches Gebäude, transparent und einladend. Vom Eingangs- und Pausen-

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Wettbewerbe / Termine

Bild 6. Bibliothek, Arbeitsbereich von außen bei Nacht © Roland Borgmann

hof her verteilen sich die Schüler und Lehrer in die beiden Gebäude: Sporthalle und Schule sowie zu den Sportfreibereichen

Termine 15. Bayerischer Mauerwerkstag von Schlagmann Poroton Ort und Termin: Unterschleißheim bei München, 28. Februar 2012 Themen: – EnEV 2012 – neue und alte Nachweiswege – Sinnvolle und effiziente Kombinationen von Gebäudeplanung und Technischer Gebäudeausrüstung (TGA) – Abstimmung von Maßnahmen und Technologien zwischen Architekten und Gebäudetechnikern – Energetische und nachhaltige Gebäudesanierung – Immer Ärger mit der Bauzeit: Aufgaben und Pflichten des bauüberwachenden Architekten bei Verzug des Auftragnehmers Auskünfte und Anmeldung: Schlagmann Baustoffwerke GmbH & Co. KG Ziegeleistraße 1, 84367 Zeilarn, Tel.: 08572/17-0, Fax: 08572/17159 info@schlagmann.de www.schlagmann.de

ABC-Architektentag 2012 Ort und Termin: Kloster Gravenhorst, Hörstel/Ibbenbüren, 7. März 2012 Die Fokussierung auf zwei Architekten ist ein Charakteristikum des jährlich stattfindenden ABC-Architektentages. Stefan Forster von Stefan Forster Architekten, Frankfurt, wird interessante Beispiele für städtische Wohnanlagen vorstellen. Städtisches Wohnen steht im Fokus seines Büros. Hier geht es insbesondere

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Bild 7. Gymnasium, Eingangsituation

darum, in Kooperation mit Bauherren und Nutzern zukunftsfähige und werthaltige Wohnimmobilien zu schaffen. Prof. Johannes Kister von ksg Kister Scheithauer Gross, Köln, wird u. a. den Forschungsbau für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Bremen präsentieren. Die Realisierung und Transformation von Hochbauten sowie das Entwickeln städtebaulicher Konzepte sind Schwerpunkte von ksg. Auskünfte und Anmeldung: ABC-Klinkergruppe Tel.: 05453/9333 0, Fax: 05453/93333910 architektentag@abc-klinker.de www.abc-klinker.de

36. Darmstädter Massivbauseminar 2012 „Eurocodes 2012 kompakt – Chancen nutzen“ Ort und Termin: Darmstadt, 7. und 8. März 2012 Themen: – Einführung: Bauaufsichtliche Randbedingungen der Eurocodes und der Nationalen Anhänge – EC 0 – Grundlagen + EC 1 – Einwirkungen – EC 2 – Stahlbeton und Spannbetontragwerke – EC 3 – Stahlbau – EC 4 – Verbundbau – EC 5 – Holzbau – EC 6 – Mauerwerksbau – EC 7 – Geotechnik – EC 8 – Erdbebenauslegung von Bauwerken Auskünfte und Anmeldung: Technische Universität Darmstadt Fachgebiet Massivbau Petersenstraße 12, 64287 Darmstadt Michael Schmitt, M.Sc. Tel.: 6151/165064, Fax: 06151/163044 schmitt@massivbau.tu-darmstadt.de Björn Freund, M.Sc., Tel.: 6151/162444 freund@massivbau.tu-darmstadt.de

5. Mauerwerk-Kalender-Tag Ort und Termin; Dresden, 20. März 2012

© Stefan Müller-Naumann

Themen: – Planung und Ausführung von zweischaligem Mauerwerk nach EC 6 – Mauerwerksbemessung nach der Normenreihe des EC 6 und den Nationalen Anhängen – Hochwasserschutz – Ertüchtigung an historischen Mauerwerksgebäuden – Dübeltechnik: Bemessung und Ausführung von Fensterbefestigungen in Mauerwerk – Vollständig rezyklierbares Bauen mit Mauerwerk – Bauen nach dem „Zero Emission Standard“ der EU-Gebäudeeffizienzrichtlinie 2021 – Ausblick in die Zukunft des EC 6 Auskünfte: Frau Dipl.-Ing. (FH) Anke Eis Tel.: 0351/83296-0, Fax: 0351/8329640 a.eis@jaeger-ingenieure.de Anmeldung TU Dresden, Fakultät Architektur Sekretariat Lehrstuhl Tragwerksplanung 01062 Dresden Tel.: 0351/46335010, Fax: 0351/46337713

Fachtagung „Klima Kommunikation Gebäude“ „Haus sanieren – profitieren“ Ort und Termin: Berlin, 14. und 15. März 2012 Thema: Wie können vorhandene Netzwerke untereinander verknüpft werden und neue Ideen entstehen, um den Stillstand in der energetischen Gebäudesanierung zu überwinden? Die Tagung verläuft in den drei moderierten Arbeitsgruppen: – Regionale Netzwerke – Basis für den Erfolg? – Fachkräfte gesucht – Welche Qualifikationen sind nötig? – Hausbesitzer – die schlummernde Reserve der Energiewende Auskünfte und Anmeldung: DBU – Deutsche Bundesstiftung Umwelt An der Bornau 2, 49090 Osnabrück Tel.: 0541/9633-0, Fax: 0541/9633190 www.dbu.de


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Impressum Die Zeitschrift „Mauerwerk“ führt wissenschaftliche Forschung, technologische Innovation und architektonische Praxis in allen Facetten zur Imageverbesserung und Akzeptanzsteigerung des Mauerwerksbaus zusammen. Veröffentlicht werden Aufsätze und Berichte zu Mauerwerk in Forschung und Entwicklung, europäischer Normung und technischen Regelwerken, bauaufsichtlichen Zulassungen und Neuentwicklungen, historischen und aktuellen Bauten in Theorie und Praxis. Mit der Annahme eines Manuskriptes erwirbt der Verlag Ernst & Sohn das ausschließliche Verlagsrecht. Grundsätzlich werden nur Arbeiten zur Veröffentlichung angenommen, deren Inhalt weder im In- noch im Ausland zuvor erschienen ist. Das Veröffentlichungsrecht für die zur Verfügung gestellten Bilder und Zeichnungen ist vom Verfasser einzuholen. Der Verfasser verpflichtet sich, seinen Aufsatz nicht ohne ausdrückliche Genehmigung des Verlages Ernst & Sohn nachdrucken zu lassen. Aufsätze, die ganz oder teilweise an anderer Stelle bereits veröffentlicht worden sind, oder Referate über solche Aufsätze können mit Quellenangabe für den Abschnitt Berichte angenommen werden. Für das Verhältnis zwischen Verfassser und Redaktion oder Verlag und für die Abfassung von Aufsätzen sind die „Hinweise für Autoren“ maßgebend. Diese können beim Verlag oder im Internet unter www.ernst-und-sohn.de abgerufen werden. Die in der Zeitschrift veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder andere Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsanlagen, verwendbare Sprache übertragen werden. Auch die Rechte der Wiedergabe durch Vortrag, Funk oder Fernsehsendung, im Magnettonverfahren oder auf ähnlichem Wege bleiben vorbehalten. Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder Gebrauchsnamen, die in der Zeitschrift veröffentlicht werden, sind nicht frei im Sinne der Markenschutz- und Warenzeichen-Gesetze zu betrachten, auch wenn sie nicht eigens als geschützte Bezeichnungen gekennzeichnet sind. Manuskripte sind an die Redaktion zu senden. Ankündigungen von Veranstaltungen sollten 12 Wochen vor dem Tagungstermin eingereicht werden. Redaktionsschluß ist jeweils 8 Wochen vor dem Erscheinungstermin. Auf Wunsch können von einzelnen Beiträgen Sonderdrucke hergestellt werden. Die Mindestauflage beträgt 100 Exemplare. Anfragen sind an den Verlag zu richten. Aktuelle Bezugspreise Die Zeitschrift „Mauerwerk“ erscheint mit 6 Ausgaben pro Jahr. Neben „Mauerwerk print“ steht „Mauerwerk online“ im PDF-Format über den Online-Dienst Wiley Online Library im Abonnement zur Verfügung. Bezugspreise

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Studentenpreise gegen Vorlage der Studienbescheinigung. Preise exkl. MwSt. und inkl. Versand. Irrtum und Änderungen vorbehalten.

Anzeigenleiter: Sylvie Krüger Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Telefon (030) 47031-260, Fax (030) 47031-230, E-Mail: skrueger@wiley.com

Persönliche Abonnements dürfen nicht an Bibliotheken verkauft oder als Bibliotheks-Exemplare benutzt werden.

Gesamtherstellung: NEUNPLUS1 GmbH – Berlin Satz: LVD/BlackArt, Berlin

Das Abonnement gilt zunächst für ein Jahr. Es kann jederzeit mit einer Frist von drei Monaten zum Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. Ohne schriftliche Mitteilung verlängert sich das Abonnement um ein weiteres Jahr.

Gedruckt auf säurefreiem Papier. © 2012 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin

Im Testabonnement werden drei Hefte zum Preis für zwei geliefert. Ohne schriftliche Mitteilung innerhalb 10 Tage nach Erhalt des dritten Heftes wird das Abonnement um ein Jahr verlängert. Nach Verlängerung kann jederzeit mit einer Frist von drei Monaten zum Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. Ohne schriftliche Mitteilung verlängert sich das Abonnement um ein weiteres Jahr.

Beilagenhinweis:

Die Preise sind gültig vom 1. September 2011 bis 31. August 2012.

Verlag Ernst & Sohn GmbH & Co. KG, 10245 Berlin

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Vorschau

Themen Heft 2/2012 Wolfram Jäger Zum methodischen Vorgehen bei der weiteren Entwicklung und Vereinfachung des EC 6 mit seinen Nationalen Anhängen

Carl-Alexander Graubner, Michael Schmitt Bemessung von unbewehrtem Mauerwerk nach Eurocode 6 mit Nationalem Anhang

Das Jahr 2012 markiert eine wichtige Station in der Geschichte der Eurocodes für Deutschland: Für den 01. 07. 2012 ist die bauaufsichtliche Einführung des ersten Paketes der Eurocodes zusammen mit den entsprechenden nationalen Anhängen und somit der Beginn der praktischen Anwendung der Eurocodes geplant. Die weiteren, nicht in diesem ersten Paket enthaltenen Eurocodes – wozu auch der Mauerwerksbau gehört – werden wenig später folgen. Bereits vor der offiziellen Einführung gibt es den allgemeinen Ruf nach Vereinfachung sowie Einkürzung der neuen Normen. Obwohl andere Eurocodes zum Teil viel umfangreicher und komplizierter sind, werden natürlich auch der EC 6 und seine Nationalen Anhänge in regelmäßigen Abständen überprüft und weiterentwickelt. Im Beitrag werden Fallkategorien im Mauerwerksbau beleuchtet, die Anlass für eine Überprüfung/Weiterentwicklung des EC 6 geben sowie methodische Lösungs- und Bearbeitungswege dafür aufgezeigt.

Vorgestellt werden die wichtigsten Regelungen nach EC 6. Insbesondere werden die Unterschiede zur „alten“ DIN 1053-1 dargestellt. Grundlegende Neuerungen des EC 6 sind hinsichtlich des Sicherheitsformates, bei der Modellierung des Materialverhaltens, in geringem Umfang bei den Baustoffkenngrößen, bei der Schnittgrößenermittlung von Aussteifungsscheiben sowie für den Nachweis der Querkrafttragfähigkeit festzustellen. Jens Hoffmann Praktische Umsetzung von DIN EN 1996/ NA-D in Bemessungssoftware Durch den softwaregestützten Nachweis von Mauerwerk wäre die Einführung einer neuen Bemessungsnorm für den Endanwender eigentlich auch ohne detaillierte Kenntnis der Norm möglich. Dennoch müssen für die korrekte Anwendung der neuen Norm teils zusätzliche Vorgaben gemacht werden. Der Artikel soll anhand der Mauerwerksprogramme der Firma Friedrich + Lochner GmbH die Hinter-

gründe zu diesen Änderungen beleuchten und somit einen Beitrag zur möglichst reibungslosen Einführung des EC 6 leisten. Eyad Aldoghaim Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Mauerwerk durch Elastomerlager Erdbeben verursachen große Wirtschaftsund Gesundheitsprobleme durch das spröde Versagen von Lebens- und Wohnraum. Unbewehrtes Mauerwerk gehört zur Klasse der Baustoffe, die einen begrenzen Erdbebenwiderstand aufweisen, da Bauteile aus Mauerwerk Zugspannungen und Zugkräfte nicht wie Stahlbetonund Stahlbauten aufnehmen können. Aus diesem Grund wurde bereits mit unterschiedlichen Methoden versucht, die Schäden und Probleme durch Verbesserung der Tragfähigkeit von Mauerwerk im Erdbebenfall zu minimieren. In diesem Artikel wird ein ganz anderer Weg beschritten, indem weiche Fugen Spannungsspitzen reduzieren sowie eine höhere Verformbarkeit gewährleisten. Dies bedeutet eine Entwicklung der Mauerwerksstruktur mit einer neuartigen Ausbildung der Mauerwerksfugen, nämlich mit Elastomerlagern und Epoxydharzkleber anstatt des üblichen Dünnbettmörtels. (Änderungen vorbehalten)

Fax +49 (0)30 47031 240

n 3

n 15. Jahrgang Februar 2011 ISSN 1432-3427 A 43283

Ja, wir möchten Mauerwerk regelmäßig lesen. 3 Ausgaben und dann entscheiden. Bitte liefern Sie ab nächster Ausgabe drei Ausgaben Mauerwerk zum Test für einmalig € 53 / sFr 76. Sollten Sie innerhalb von 10 Tagen nach Erhalt des dritten Heftes nichts von uns hören, bitten wir um Fortsetzung der Belieferung für ein weiteres Jahr / sechs Ausgaben. Nach Fortsetzung der Belieferung kann diese jederzeit mit einer Frist von drei Monaten zum Ablauf des Bezugszeitraumes gestoppt werden. Bitte senden Sie eine Rechnung. Sonderpreis drei Ausgaben für Studenten einmalig € 20 / sFr 28 gegen Vorlage der Studienbescheinigung.

Mauerwerk Zeitschrift für Technik und Architektur

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6 Ausgaben / Jahr Bitte liefern Sie ab nächster Ausgabe Mauerwerk zunächst für ein Jahr, sechs Ausgaben, für € 160 / sFr 233. Die Belieferung kann jederzeit mit einer Frist von drei Monaten zum Ablauf des Bezugszeitraumes schriftlich gestoppt werden. Sollten wir keinen Lieferstopp senden, bitten wir um Fortführung der Belieferung für ein weiteres Jahr. Bitte senden Sie eine Rechnung. Sonderpreis für Studenten € 57 / sFr 78 gegen Vorlage der Studienbescheinigung.

– Umweltverträglichkeit von Bauprodukten und bauaufsichtliche Zulassungen – Umweltverträglichkeit von Baustoffen aus europäischer Sicht – Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden – Schubtragfähigkeit von Wänden aus Kalksand-Planelementen – Lateral Loading of Masonry Infill Walls –

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Abdichtung erdberührter Bauteile

Bitte senden Sie eine kostenlose Leseprobe/ 1 Heft der Fachzeitschrift

n Bauphysik n Bautechnik n geotechnik

n Beton- und Stahlbetonbau n Stahlbau n Structural Concrete

n DIBt Mitteilungen n Steel Construction

n Geomechanics and Tunnelling n Unternehmerbrief Bauwirtschaft

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Ich bin Student/in. Studienbescheinigung anbei.

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…und aktuell an anderer Stelle 33. Jahrgang Dezember 2011 ISSN 0171-5445 A 1879

Bauphysik

Heft 1/2012

Wärme | Feuchte | Schall | Brand | Licht | Energie

– Bewertung der Effizienz von Kraft-Wärme-Kopplung – Energieverbräuche und Investitionskosten energetischer Gebäudestandards – Vorschlag zur standardisierten Darstellung von Wärmebildern – Prognosefähigkeit von deterministischen Brandsimulatonsmodellen – Mechanische Kennwerte thermisch modifizierter Buche – Feuchteverhalten und Porosität von thermisch modifiziertem Holz –

Einfluss von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit von ausgewählten Holzwerkstoffen für den Baueinsatz

Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit oberflächennaher Geothermie für das Heizen und Kühlen von Nichtwohngebäuden

Der generalisierte COND-Algorithmus zur hygrothermischen Bewertung von Konstruktionen

Mechanische und physikalische Eigenschaften von mit dem Vakuumpress-Trocknungsverfahren thermisch behandeltem Holz

Wirkstoffauswaschung aus hydrophoben Fassadenbeschichtungen: verkapselte vs. unverkapselte Biozidsysteme

Schallschutz im Wohnungsbau – Gütekriterien, Möglichkeiten, Konstruktionen

88. Jahrgang Dezember 2011 ISSN 0932-8351 A 1556

Bautechnik

Heft 3/2012

Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbau

Designaspekte bei Gründungen für Offshore Windenergieanlagen Tragverhalten von hohen Stahlbetontürmen für Aufwindkraftwerke – Tragverhalten der Füllbohlen kombinierter Stahlspundwände – Entwurf und Ausführung von kombinierten Pfahl-Plattengründungen – Das Erdbeben vom 22. 2. 2011 in Christchurch, Neuseeland – Technischer Jahresbericht 2011 des AK „Ufereinfassungen" – Neubewertung der Erdbeben in Kandel/Südpfalz von 1880 und 1903 – Zu Baugrubenberechnungen bei schwierigen geotechnischen Randbedingungen – Ponts habités – Teil europäischer Brückenbaukultur – Prüfung von Beschichtungssystemen in Kühlturminnenschalen

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106. Jahrgang August 2011 ISSN 0005-9900 A 1740

Beton- und Stahlbetonbau

Solare Aufwindkraftwerke: Ein Beitrag der Bautechnik zur nachhaltigen und wirtschaftlichen Energieerzeugung

Untersuchungen zur Effizienz von thermo-aktiven Abdichtungselementen zur thermischen Nutzung des Untergrunds Drei Brücken, drei Techniken – Zeugen dreier Bauepochen in der Surselva

Heft 3/2012 Nachträgliche Verankerung von Querspanngliedern Stahlklemmkonstruktionen zum halbseitigen Rückbau der Deelbögebrücke Ausführungsqualität von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken an Bundesfernstraßen

- Deckenplatten mit integrierten Leitungsführungen - Querkrafttragfähigkeit von Spannbeton-Fertigdecken - Elementdecken mit verstärkten Gitterträgern - Mehrschichtige Stahlbetonwandtafeln - Verbundanker in hoch- und ultrahochfestem Beton - Nachweis von Stahl-Stahlbetonverbindungen - Knotenverbindungen für Fertigteile -

Kollektorentwicklung für solare Parabolrinnenkraftwerke

Aktualisierte Vergleichstafeln für militärische Lastenklassen bei Straßenbrücken

Otto Graf an der TH Stuttgart

Berichte Vorgespannte Fertigteile aus Ultrahochfestem Faserbeton (UHPFRC) – Segmentklappverfahren am Beispiel der Wildbrücke Funktional–Skulptural–Integral Die Seitenhafenbrücke in Wien Ein Beitrag zum Städtebau – der Neubau der Josef Eberle Brücke in Rottenburg am Neckara

Die Rollbrücken der neuen Landebahn Nordwest am Flughafen Frankfurt/ Main Integrale Großbrücken mit flexiblen Widerlagern Erfahrungen beim Bau der Rollbrücke Ost 1 am Frankfurter Flughafen 4

Volume 4 August 2011 ISSN 1865-7362

Geomechanics and Tunnelling

Heft 1/2012

Geomechanik und Tunnelbau

Modern pre-injection in underground construction with rapid setting microcements and colloidal silica – application in conventional and TBM-tunnelling Vorauserkundungseinrichtungen und Einrichtungen zur Gebirgs-Vorausbehandlung auf einer TBM – State of the art Selection of tunnelling method

- Mechanised tunnelling Maschineller Vortrieb - Conventional tunnelling Konventioneller Vortrieb - Comparison of the processes Verfahrensvergleich - Selection criteria Auswahlkriterien - Risk analyses Risikoanalysen

81. Jahrgang Januar 2012 ISSN 0038-9145 A 6449

Stahlbau

Das AT – Hüllrohrsystem Palomino HRT – investigation drillings in two different geological formations

Vertragsmodelle für TBM-Vortriebe im Festgestein Automatisierte Felsdehnungsmessungen mit der „TIWAGRadialpresse“ für das geplante Speicherkraftwerk in Kühtei

Heft 3/2012 Zerstörungsfreie Prüfung nach EN 1090 unter Berücksichtigung der technischen Möglichkeiten und Verfahrensgrenzen Zähigkeitsdargebote kaltgefertigter Hohlprofile bei tiefen Temperaturen Einsatz von gebogenem Glas im Bauwesen

– Biege- und Biegedrillknicknachweise nach Eurocode 3 – Konstruktion und Berechnung explosionshemmender Seilnetzfassaden – Zum Einsatz von Betondübeln im Verbundbau (Teil 2) – Die Visualisierung des Kraftflusses in Stahlbaukonstruktionen – Korrosionsschutz von Kanten an Stahlkonstruktionen (Teil 2) – Zur Verwendung verzinkter Bauteile in Hallenbädern – Der Bau eiserner Brücken im Südwesten Deutschlands 1844–1889 (Teil 1) – Zeche Nordstern: Aufstockung Schacht II

Zweischalige Auskleidung bei Tunnelbauprojekten der ÖBB mit kontinuierlichem Vortrieb

Aktuelle Untersuchungen zum Verhalten von Verbundglas unter Schneelasteinwirkung Dynamische Systemantwort des Timoshenko-Balkens unter Impulseinwirkung aus Detonation Prüfungen im großen Massstab

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