Sichere Verankerung: Befestigungen für die technische Gebäudeausrüstung

Sichere Verankerung: Passend zu verschiedenen Anwendungen und Anforderungen steht heutzutage ein breites Spektrum an Befestigungs- und Montagelösungen zur Installation von Leitungen in der Technischen Gebäudeausrüstung, kurz TGA, zur Verfügung. Breit aufgestellt ist etwa die Unternehmensgruppe fischer mit ihrem Programm an Installationssystemen. Ausführungen mit galvanischer Verzinkung zum Beispiel sind für Installationen in Gebäuden geeignet. Hinzu kommen Installationssysteme in feuerverzinktem oder nicht rostendem Stahl für den Einsatz im Außenbereich und in hochkorrosiven Atmosphären. Das Spektrum reicht von Systemen für leichte bis schwere Lasten und eignet sich somit für Anwendungen im Wohnungsbau sowie für Infrastrukturprojekte und Industriebauten. Je nach Gebäudesituation und Umfang der Leitung lassen sich die benötigten Komponenten modular zusammenstellen. Zudem sind die erforderlichen Produkte brandgeprüft und damit in Rettungswegen, analog der Leitungsanlagenrichtlinie zur brandsicheren Befestigung, verfügbar und auch bis 120 Minuten Feuerwiderstandsdauer einsetzbar.

Verankerungsprodukt

Ein zentrales Element bei der Installation von Medienleitungen ist das Produkt für die sichere Verankerung, das schlussendlich die Verbindung zwischen Bauteil und Gebäude darstellt. Sicheren Halt gewährleistet dabei die Bemessung der einzelnen Anwendungen oder Projekte nach bestimmten Parametern. Entscheidend ist das Zusammenspiel des Verankerungsprodukts wie Dübel, Anker und Schraube mit dem Baustoff sowie der Art und dem Ausmaß der einwirkenden Belastung.

Auch die Montageart, etwa Durchsteck- oder Vorsteckmontage, nimmt Einfluss auf die Wahl des geeigneten Befestigungsmittels. Zudem können sich die zu befestigenden Bauteile stark in der Art des vorhandenen Befestigungsanschlusses unterscheiden. So kann ein Anschlussgewinde als Innen- oder Außengewinde oder eine Lochung in einer Grundplatte oder Lasche vorliegen. Des Weiteren kommen bei Installationen teilweise erhöhte Anforderungen zum Tragen. Dies können erforderliche Nachweise für brandsicherere Befestigungen von Rohrleitungen oder seismische Einwirkungen sein. Adäquate Verankerungslösungen mit entsprechender Qualifizierung sind hier unabdingbar.

Sichere Verankerung: Anforderungen des Baurechts

Als Grundlage der Konformität und Marktfähigkeit des Produkts dient die CE-Kennzeichnung auf Basis Europäisch Technischer Bewertungen (ETAs) und harmonisierten europäischen Normen. Die Europäische Bauproduktenverordnung BauPVO sieht jedoch in ihren Produktbereichen keine Regelung für die Befestigung von Installationen in der TGA vor. Ebenfalls existieren hier nur für Teilbereiche harmonisierte Normen oder Richtlinien zur Erstellung von ETAs. Dies resultiert auch aus der Tatsache, dass die Leitungsinstallationen nicht unter die Grundanforderungen an Bauwerke fallen, insbesondere nicht unter die Anforderung nach mechanischer Festigkeit und Standsicherheit des Gebäudes. Demgegenüber gilt jedoch das Baurecht mit den weiterführenden technischen Baubestimmungen nach wie vor. Daraus lassen sich folgende Anforderungskategorien ableiten:

1. Leitungs- und Gerätebefestigungen ohne besondere Anforderungen. Hier resultieren die Anforderungen aus den Lasten der Leitungen oder Geräte.
   
2. Befestigungen von Geräten und Bauteilen aufgrund einer Regelung in einer nationalen Zulassung oder einer Leistungserklärung/CE-Kennzeichnung eines Produkts:
   a. Befestigung einer Brandschutzklappe
   b. Befestigungen von Löschanlagen (etwa Sprinkler)
   
3. Anforderungen an die Befestigung von Geräten und Leitungsanlagen durch weitergehende Richtlinien zum Baurecht:
   a. Anforderungen auf Basis der Leitungsanlagen-Richtlinien der Länder (LAR)
   b. Anforderungen nach der Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Lüftungsanlagen der Länder (LüAR). Bei den Kategorien 2 und 3 sind im Regelfall Qualifikationen für die Feuerwiderstandsdauer oder Anerkennungen der Schadensversichererorganisationen wie Factory Mutual oder der VdS Schadenverhütung erforderlich. Die Bauproduktenverordnung bietet durch Erstellen eines Europäischen Bewertungsdokuments (EAD) die Möglichkeit, zukünftig als ETAs-Grundlage für Installationssysteme zu dienen. Die Bestrebungen in der Branche sind vorhanden, ETAs hierfür zukünftig zu realisieren.

Verankerungsgrund

Da sich die Bauwerke in der Ausführung durch verschiedene Materialien unterscheiden, gibt es keine Generallösung für die Verankerung. Unterschiedliche Untergründe wie Beton, Mauerstein, Trockenbauwände, Spannbetonhohldecken usw. erfordern eine Vielzahl an teils spezialisierten Verankerungen.

Die meistverbreiteten Baustoffe, auch für größere Bauwerke, sind Beton, Mauerwerk und Plattenwerkstoffe wie Gipskarton- oder Gipsfaserplatten. Stahlbeton in der Betonfestigkeit C20/25 kommt am häufigsten vor. Höhere Festigkeiten, zum Beispiel bei Betonfertigteilen, erhöhen die Tragfähigkeit und somit die Sicherheit der Befestigung. Da Beton trotz der Armierung Risse bekommt, wird zwischen risstauglichen (ETA, Option 1) und nicht risstauglichen Dübeln und Ankern (ETA, Option 7) unterschieden. Um auf der sicheren Seite zu sein, empfiehlt sich bei entsprechenden Lasten der Einsatz von
risstauglichen Ankern.

Da das Mauerwerk aus unterschiedlichen Steinen hergestellt wird, gehören folgende Arten zu den wichtigsten Gruppen:

1. die Vollsteine mit dichtem Gefüge (zum Beispiel der Kalksand-Vollstein und der Vollziegel)
2. Lochsteine mit dichtem Gefüge (etwa der Kalksand-Lochstein und der Hochlochziegel)
3. Vollsteine mit porigem Gefüge (beispielsweise der Porenbeton und der Leichtbeton-Vollstein) sowie
4. Lochsteine mit porigem Gefüge wie Leichtbeton-Hohlblockstein (etwa der Bimsstein)

Plattenwerkstoffe sind dünne Platten, die in der Regel beidseitig auf einer Unterkonstruktion aufgebracht werden und somit eine Befestigung im Hohlraum oder an der dafür vorbereiteten Unterkonstruktion erfordern, wie etwa bei diversen Vorwandmontagesystemen. Die wichtigsten Plattenwerkstoffe sind Gipskarton und Gipsfaserplatten sowie Platten aus Holz, wie Holzfaserplatten, Spannplatten, OSB-Platten und Schichtholzplatten.

Sichere Verankerung bei Installationen

Die Art und Weise der Befestigung von Leitungsanlagen ist praxisorientiert wie folgt zu unterteilen:

1. Direkte Befestigungen an den Untergrund (Wand oder Decke)
   a. Einzelbefestigung
   b. Reihenbefestigung mit Montageschienen
   
2. Abgehängte Befestigungen von der Decke
   a. Einzelbefestigung
   b. Reihenbefestigung mit Montageschienenkonstruktionen
   
3. Aufgeständerte Befestigung
   a. Einzelbefestigung
   b. Reihenbefestigung mit Montageschienenkonstruktionen

Da die Leitungen im Regelfall die Verankerungspunkte miteinander verbinden, handelt es sich trotz einzelner Verankerungspunkte um eine so genannte „Mehrfachbefestigung“, da durch Ausfall eines Befestigungspunkts kein Versagen der gesamten Befestigung erfolgt. Produkte mit solchen ETAs eignen sich auch für den Einsatz in gerissenem Beton und lassen sich damit identisch zu risstaug-lichen Ankern einsetzen.

Montagearten

Zwei Montagearten für die sichere Verankerung von Installationen sind wichtig:

1. Vorsteckmontage: Bohren und Einstecken des Dübels oder Ankers erfolgt vor dem Aufstecken der Anbauteile (beispielsweise Gewindestangen oder Stockschraube)
2. Durchsteckmontage: Bohren und die Ankermontage erfolgt durch die Anbauteile wie Konsolen, Montageschienen oder Sattelflansche
3. 3. Abstandsmontage: im Regelfall eine Vorsteckmontage mit verlängerter Gewindeaufnahme. Ein Gegenstand kann mit Abstand zum Untergrund befestigt werden, zum Beispiel eine senkrecht an der Wand montierte Rohrleitung. Besondere Beachtung ist hier der Montage vertikaler Lasten (etwa durch die Rohrleitungen) zu schenken, da der Knickmoment bei der Auswahl der Befestigungsmittel (Gewindestangen usw.) maßgeblich wird.

BIM-Lösungen für TGA

TGA-Anwendungen bis hin zur jeweils geeigneten Befestigungstechnik sind komplex. Befestigungshersteller bieten daher umfangreiche Kundenunterstützung. fischer begleitet Kunden etwa mit Bemessung und Beratung über Genehmigungsverfahren, Montageplanung sowie Vormontage bis hin zur Einweisung und Unterstützung bei der Installation auf der Baustelle vor Ort.

Im BIM-Spektrum des Unternehmens sind digitale Zwillinge des fischer Produkt- und Systemportfolios einschließlich Installationssysteme enthalten. Mit BIM-Engineering-Dienstleistungen unterstützt man Kunden bei der Auswahl, Bemessung und Modellierung der Befestigungs- und Systemlösungen bis hin zur Erstellung von digitalen Modellen und Baugruppen, die nach den jeweiligen kunden- und projektspezifischen Anforderungen optimiert sind. fischer Field-to-BIM-Services ermöglichen zugleich die Bestandsaufnahme und Modellierung, inklusive Analyse und Verarbeitung der Punktwolke sowie die As-Built-Dokumentation zur 3D-Darstellung der vorhandenen Struktur. Für schnellen Baufortschritt vor Ort sorgt fischer BIM-to-Field-Support zur Übertragung von Plandaten des BIM-Modells auf die reale Baustelle mittels digitaler Modelle und dem Einsatz neuester Technik, wie beispielsweise dem Roboter BauBot.

Das Software-Tool INSTALL-FIX unterstützt zudem bei der Bemessung des Schienensystems. In einem BIM-Modell sowie auch per INSTALL-FIX lassen sich die jeweils benötigen Stückzahlen leicht ermitteln.

Von Peter Dengler.

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