Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton

Die Seite wird erstellt Mats Vogel
 
WEITER LESEN
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
9-2020 September
                      Supplement im Deutschen Ingenieurblatt

Poroton-Ziegel –robustes Bauen
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bauplaner               INHALT / IMPRESSUM

                                                                                                                                   Poroton-Ziegel – robustes Bauen

                                                                                                                            bauplaner ist ein Supplement im
                                                                                                                            Deutschen Ingenieurblatt
                                                                                                                            Herausgeber und Verlag:
                                                                                                                            Schiele & Schön GmbH, Schlangenbader Straße 13,
                                                                                                                            14197 Berlin, Telefon: (030) 25 37 52-10,
                                                                                                                            www.schiele-schoen.de
                                                                                                                            Geschäftsführer:
                                                                                                                            Harald Rauh-Fuchs
                                                                                                                            Dr. Hans-Gerd Conrad

                                                                                  Foto: Deutsche Poroton / Claudius Pflug
                                                                                  Objekt: Living Wall, Berlin-Kreuzberg
                                                                                                                            Redaktion dieses Specials (v.i.S.d.P.):
                                                                                                                            Dipl.-Ing. Alexandra Busch, Magdalenenstraße 3,
                                                                                                                            64289 Darmstadt, Telefon: (06151) 3652074,
                                                                                                                            alexandra.busch@schiele-schoen.de
                                                                                                                            PR-Agentur Große GmbH, www.pr-grosse.de.
                                                                                                                            Objektleiterin und verantwortlich für Anzeigen:
                                                                                                                            Helena Haypeter, Telefon: (030) 25 37 52-29,
                                                                                                                            haypeter@schiele-schoen.de
                                                                                                                            Gültige Anzeigenpreisliste Nr. 27. vom 01.01.2020
                                                                                                                            Anzeigenleiterin:
                                                                                                                            Gabriele Strauchmann, Telefon: (030) 25 37 52-43,
                                                                                                                            strauchmann@schiele-schoen.de
                                                                                                                            Tatsächliche verbreitete Auflage:
2       INHALT                                                                                                              47.748 Exemplare, IVW 2/2020.
                                                                                                                            Bezugspreis:
                                                                                                                            Der Bezugspreis für das Special ist in den Abonne-
                                                                                                                            mentgebühren des „Deutschen Ingenieurblatts“
                                                                                                                            enthalten.
        EDITORIAL
                                                                                                                            DTP-Layout und Produktion:
                                                                                                                            Karen Weirich, Telefon: (030) 25 37 52-38,
    3      Robuste Architektur                                                                                              weirich@schiele-schoen.de
           | Clemens Kuhlemann                                                                                              Druck:
                                                                                                                            Möller Druck und Verlag GmbH,
                                                                                                                            Zeppelinstraße 6,
                                                                                                                            16356 Ahrensfelde OT Blumberg
                                                                                                                            Reproduktion:
        PLANUNG & ANWENDUNG                                                                                                 Die im „bauplaner“ veröffentlichten Beiträge und
                                                                                                                            Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede
    4      Lebenswerte Räume gestalten                                                                                      Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Ur-
                                                                                                                            heberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Ver-
           | Liebighöfe Aschaffenburg                                                                                       lages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere
                                                                                                                            für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikrover-
    6      Extrem beansprucht – der Sockelbereich monolithischer                                                            filmung und die Einspeicherung und Bearbeitung
                                                                                                                            in elektronischen Systemen. Die redaktionellen
           Wandkonstruktionen                                                                                               Inhalte des „bauplaner“ werden im Internet veröf-
           | Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer                                                                                fentlicht und bei Bedarf vom Verlag weiterverwer-
                                                                                                                            tet. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird
                                                                                                                            keine Haftung übernommen. Bei Annahme gelten
    8      Energieeffizienz mit robuster Architektur                                                                        die Honorarsätze der Redaktion für Bild und Text.
           | Prof. Dipl.-Ing. Thomas Auer und Laura Franke                                                                  Die Redaktion behält sich vor, Leserbriefe zu kür-
                                                                                                                            zen. Namentlich gekennzeichnete Artikel geben die
                                                                                                                            Meinung des jeweiligen Autors bzw. Autorin wieder
    10     Ziegel – robuste Architektur im Geschossbau                                                                      und müssen nicht unbedingt mit der der Redaktion
           | Prof. Gerd Jäger                                                                                               übereinstimmen. Mitteilungen von Firmen und Or-
                                                                                                                            ganisationen erscheinen außerhalb der Verantwor-
                                                                                                                            tung der Redaktion. Alle verwendeten Namen und
    12     Bemessung von Fensterbrüstungen aus Mauerwerk                                                                    Bezeichnungen können Marken oder eingetrage-
           bei teilaufliegender Decke                                                                                       ne Marken ihrer jeweiligen Eigentümer sein, auch
                                                                                                                            wenn diese nicht gesondert gekennzeichnet sind.
           | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner, Maximilian Brinkmann                                             Das Fehlen der entsprechenden Kennzeichnung
           und Benjamin Purkert                                                                                             lässt nicht automatisch den Rückschluss zu, dass
                                                                                                                            kein Markenschutz besteht und der Name oder die
                                                                                                                            Bezeichnung von jedermann frei verwendbar wäre.
    14     Porotonziegel für den Geschosswohnungsbau
                                                                                                                            Impressum „Deutsches Ingenieurblatt“
                                                                                                                            9-2020 siehe Seite 66
                                                                                                                            Wir danken für die zusätzliche fachliche Unterstüt-
                                                                                                                            zung: Firma Wienerberger und dem Bauberatungs-
                                                                                                                            und Projektmanagement-Team, Firma Schlagmann
                                                                                                                            und dem Team der Bauberatung, dem Poroton-Team
    Titelbild: Poroton Kampagnenfoto Wienerberger
                                                                                                                            sowie allen anderen, die an dieser Ausgabe mitge-
    © Foto: Wienerberger GmbH
                                                                                                                            wirkt haben.
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bp 9-2020                                                                                             EDITORIAL

Editorial

Robuste Architektur

  Liebe Leserinnen und Leser,

„robuste Architektur“ ist zum geflügelten Wort     des Poroton Produktportfolios am Ende dieser
in der Baubranche geworden. Doch was ver-          Unterlage. Unser Wärmebrückenkatalog, der
birgt sich eigentlich dahinter? Laut Definition    als PDF und Online-Tool zur Verfügung steht,
beschreibt Robustheit die Fähigkeit, Verän-        vereinfacht die Planung konstruktiver Details
derungen aufgrund einer stabilen Struktur          für den rechnerischen Nachweis von Wärme-
standzuhalten. Für mich ist Architektur dann       brücken. Während der Gebäudenutzungsphase
besonders robust, wenn sie mit tragfähigen,        wirken monolithische Ziegelwände wie eine
strapazierfähigen und langlebigen Baustoffen       natürliche Klimaanlage, die Temperaturspit-
errichtet wurde.                                   zen ohne eine technische Hilfe ausgleicht. Der
Gerade unsere Poroton Ziegel haben sich in den     Grund dafür ist ihre thermische Speichermasse,                                                 3
letzten Jahrzehnten zu robusten und vielfälti-     die Hitze im Sommer abpuffert und Wärme im
                                                                                                             Deutsche Poroton / Christoph Große
gen Hightech-Produkten weiterentwickelt. Als       Winter länger im Gebäude hält.
neueste Entwicklung brachten die Poroton Mit-      Die Qualitäts- und Komfortanforderungen – ge-
gliedsfirmen die ersten klimaneutralen Ziegel      rade im Bereich des Schallschutzes im mehrge-
auf den Markt. Alle Ziegel erfüllen höchste An-    schossigen Wohnungsbau – haben sich erhöht.
forderungen an Statik, Brand-, Schall- und Wär-    Die von der Deutschen Poroton erfundene und
meschutz und sind damit optimal geeignet für       seit Jahrzehnten bewährte Produktgattung der
die komplexen Herausforderungen im mehrge-         verfüllten Perlit-Ziegel ermöglicht dabei die
schossigen Wohnungsbau – bei Innenwänden           planerisch sichere Einhaltung beispielsweise
ebenso wie bei monolithischen Außenwänden.         des erhöhten Schallschutzes – und dies nach-
Bis zu neun Geschosse wurden monolithisch          weislich! Unsere Bauphysiksoftware „Modul
mit Poroton Ziegelmauerwerk bereits prob-          Schall 4.0“, die wir allen Planern kostenfrei zur
lemlos realisiert. Die charakteristische Mauer-    Verfügung stellen, erleichtert die Berechnung
werksdruckfestigkeit fk von 5,2 MN/m² sowie        nach der neuen DIN 4109 und prognostiziert
eine massive Steggeometrie bieten dazu die         die Schalldämmung von Ziegelgebäuden mit
nötige statische Sicherheit. Mit der Auswahl des   hoher Zuverlässigkeit. Neben Berechnungen
passenden Ziegels lassen sich Wandstärke, Wär-     zum Außenlärm und zum Trittschall können mit
medurchlass und Tragfähigkeit unter Berück-        dem Modul auch die Nachweise für die Luft-
sichtigung der vorgesehenen Geschosszahlen         schalldämmung zwischen den Räumen, von
bedarfsgenau für das jeweilige Bauvorhaben         Wohnungs- und Flurtrennwänden, zweischa-
optimieren. In den meisten Planungstools sind      ligen Haustrennwänden und von Geschossde-
die statischen und die bauphysikalischen Wer-      cken geführt werden.
te von Poroton Ziegeln bereits hinterlegt, was     Ich denke, wir von der Deutschen Poroton
die Berechnung schneller und einfacher macht.      geben Ihnen mit dieser Ausgabe des „baupla-
Planer erhalten darüber hinaus Unterstützung       ners“ hilfreiche und robuste Tipps, die Ihnen
bei Detailfragen durch die Projektentwick-         die sichere Planung, statische Berechnung und
lungsteams der Poroton Mitgliedsunternehmen        fachgerechte Ausführung erleichtern. Wir wün-
                                                                                                                    QR Code –
Wienerberger und Schlagmann Poroton.               schen Ihnen eine anregende Lektüre und freu-                     Poroton Software
Mit einem U-Wert von bis zu 0,16 W/m²K wer-        en uns auf die nächsten Projektumsetzungen
den Poroton Ziegel mit integrierter Wärme-         mit Ihnen.
dämmung, meist Perlit, höchsten Anforde-
rungen an die Energieeffizienz bis hin zum         Ihr
KfW-Effizienzhaus-40-Standard gerecht. Er-
gänzendes Systemzubehör optimiert etwai-
ge Wärmebrücken, sodass vom Sockel bis zur
Attika eine homogene Gebäudehülle entsteht.        Clemens Kuhlemann
Beachten Sie bitte auch dazu die Abbildung         Geschäftsführer Deutsche Poroton

 www.bauplaner-special.de
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bauplaner            Poroton-Ziegel – robustes Bauen

                                               Liebighöfe Aschaffenburg

                                               Lebenswerte Räume gestalten
                                               Familien- und demografiegerecht sowie architektonisch herausragend: Das Wohnquartier Liebighöfe in Aschaf-
                                               fenburg soll eine Vorbildfunktion für den geförderten Wohnraum in Bayern haben. Die beiden Gebäuderiegel
                                               sind monolithisch mit dämmstoffverfüllten Poroton Ziegeln errichtet.

                                                                                                                                                                   Abb. 1: Die Liebighöfe in Aschaf-
                                                                                                                                                                   fenburg sollen eine Vorbildfunktion
                                                                                                                                                                   für den geförderten Wohnraum in
                                                                                                                                                                   Bayern haben. Der Mix verschie-
                                                                                                                                                                   dener Wohnungstypen innerhalb
                                                                                                                                                                   der Kubatur sorgt für eine soziale
                                                                                                                                                                   Durchmischung im Quartier.
4
    Foto: Deutsche Poroton / Matthias Rotter

                                                  „Lebenswert, erschwinglich, barrierefrei,      nem Entwurf durch. Die Architekten verfügen       nen Wohnungstypen Flächenobergrenzen fest.
                                               energieeffizient“, umreißt Manuela Rösel-         über große Erfahrung bei der Planung von be-      So darf beispielsweise eine Zweizimmerwoh-
                                               Keim, technische Leiterin bei der Aschaffenbur-   zahlbarem Wohnraum mit architektonischem          nung maximal 55 Quadratmeter groß sein, eine
                                               ger Stadtbau GmbH, die Planungseckpunkte          Anspruch. „Uns überzeugte die überdurch-          Vierzimmerwohnung maximal 90 Quadratme-
                                               für die Siedlung. „Mit den Liebighöfen möchten    schnittliche Qualität des Entwurfs auf Basis      ter. Um die Wohnflächen nahe an diese geför-
                                               wir zeigen, dass der geförderte Wohnraum und      einer monolithischen Ziegelbauweise“, erläu-      derten Maximalflächen zu bringen, sind die Ge-
                                               eine qualitativ hochwertige Bauweise zwei         tert Manuela Rösel-Keim. Die Baukörper mit        schossebenen ab dem ersten Obergeschoss für
                                               Seiten derselben Medaille sind“, so Rösel-Keim.   jeweils drei Häusern greifen die ortstypische     jedes Haus als Fünfspänner mit Aufzug für einen
                                               Die Oberste Baubehörde im Bayerischen In-         Zeilenbauweise mit Ost-West-Ausrichtung auf.      barrierefreien Zugang zu allen Ebenen konzi-
                                               nenministerium unterstützt das Projekt, Mittel    Um unterscheidbare öffentliche und private        piert. Der Großteil der Drei- bis Fünfzimmerwoh-
                                               aus dem Bayerischen Wohnungsbauprogramm           Räume zu schaffen, knickten die Planer die bei-   nungen ist durchgängig vom Hof zur Straße hin
                                               kommen den Mietern direkt zugute. Im De-          den Baukörper jeweils und stellten sie wie eine   konzipiert, die meisten Zweizimmerwohnungen
                                               zember 2014 begannen die Bauarbeiten mit          Klammer zueinander. „Durch diese Gebäude-         sind zum ruhigen Innenhof ausgerichtet. Alle
                                               dem Rückbau der nicht mehr zeitgemäßen Be-        geometrie entsteht im Inneren ein geschützter     Wohneinheiten sind mit Loggien ausgestattet.
                                               standsgebäude. Richtfest für den ersten Bau-      Außenraum für das soziale Miteinander der Be-     Die Wohnungen in den Staffelgeschossen ha-
                                               abschnitt des Neubaus war im März 2016, ab        wohner“, erklärt Piero Bruno von Bruno Fioretti   ben einen Austritt auf die anliegenden Dachflä-
                                               März 2017 bezogen die Bewohner ihr neues          Marquez. Die öffentlichen Erschließungswege       chen, die von den Bewohnern als Dachterrasse
                                               Zuhause.                                          sind den Außenkanten der Riegel zugeordnet.       genutzt werden. Ein anderes Konzept liegt den
                                                                                                     Bei der Planung der Grundrisse musste sich    Erdgeschosswohnungen zugrunde: Sie sind wie
                                               Qualität in der Planung sichergestellt            das Architektenteam an den Förderbedingun-        Einfamilienhäuser mit unabhängigen Hausein-
                                               Im offenen Wettbewerb setzte sich das Berliner    gen orientieren, denn die einkommensorien-        gängen sowie eigenen Gärten gestaltet.
                                               Architekturbüro Bruno Fioretti Marquez mit sei-   tierte Förderung in Bayern legt für die einzel-   Mit dieser Bandbreite an Wohnungstypen schu-
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bp 9-2020                                                                                                                                                               PLANUNG & ANWENDUNG
Grafik: Stadtbau Aschaffenburg GmbH / Bruno

                                                                                                                         Foto: Deutsche Poroton / Matthias Rotter

                                                                                                                                                                                                                                                                                     Foto: Deutsche Poroton / Matthias Rotter
Fioretti Marquez

                                                                Abb. 2: Die klammerartige Gegenüberstellung der                                                     Abb. 3: Die schräg ausgeführten Laibungen der Eingänge   Abb. 4: Die Grau-Grün-Ästhetik der Außenfassade setzt
                                                                Gebäudezeilen schafft voneinander getrennte öffent-                                                 sowie der Sockelbereich sind wartungsarm gefliest.       sich in den Treppenhäusern fort.
                                                                liche und private Räume: Neben den etwas erhöhten                                                   Farbe und Materialität der grün glasierten Verblender
                                                                Privatgärten sowie den Loggien dient der geschützte                                                 setzen einen Akzent zur hellgrauen Lochfassade.
                                                                Außenraum als Gemeinschaftsfläche.

                                                                fen die Architekten die Voraussetzung für eine                                                      eine monolithische Bauweise unter Berücksich-            gängen zu den Treppenhäusern und den Einfa-
                                                                ausgewogene soziale Durchmischung des                                                               tigung aller Anforderungen an Statik, Wärme-,            milienhauswohnungen einfallen. Die Ziegellai-
                                                                Quartiers. Unterstützt wird diese Idee des Mit-                                                     Brand- und Schallschutz. „Diese Konstruktion             bungen der Eingangstüren sind an einer Seite
                                                                einanders durch einen Concierge-Service als                                                         ist sehr langlebig und hält die Instandhaltungs-         jeweils schräg ausgeführt und mit handgefer-
                                                                zentrale Anlaufstelle und eine von allen Be-                                                        kosten auf Dauer niedrig. Zudem überzeugten              tigten Verblendern mit einer grün eingefärb-                                                       5
                                                                wohnern nutzbare separate Gästewohnung.                                                             uns die feuchte- und hitzeregulierenden Eigen-           ten Glasur im Dünnformat umschlossen. Die
                                                                Um nicht im Umfeld zu viel Fläche durch Park-                                                       schaften von Ziegeln, denn ein angenehmes,               grün gefliesten Bereiche setzen sich im Sockel
                                                                plätze zu versiegeln, stellt die Aschaffenburger                                                    wohngesundes Raumklima ist zu jeder Jahres-              der Straßenseite sowie in den Durchgängen
                                                                Stadtbau den Bewohnern zusammen mit den                                                             zeit wichtig.“ Die Außenmauern im Erdgeschoss            der Gebäuderiegel fort. Mit diesem einfachen
                                                                Stadtwerken Autos im Car-Sharing zur Verfü-                                                         bis einschließlich des zweiten Obergeschos-              Mittel entsteht eine ästhetisch ansprechende
                                                                gung. Zeitgemäß ist auch das Energiekonzept:                                                        ses sind monolithisch mit dem dämmstoffver-              Straßenfassade, die das Prinzip der Trennung
                                                                Die EnEV-2014-Gebäude werden über ein                                                               füllten Poroton Ziegel „S10-MW“ in der Stärke            von öffentlichen Räumen, Gebäudeaußen-
                                                                Blockheizkraftwerk und mehrere Photovolta-                                                          42,5 Zentimeter errichtet. Um einerseits Wär-            kanten, privaten Räumen und Gebäudeinnen-
                                                                ikanlagen mit Wärme und Strom versorgt. Die                                                         mebrücken zu minimieren, andererseits eine               kanten fortführt. „Solche Details entscheiden
                                                                auf diese Weise regenerativ erzeugte Energie                                                        einheitliche Ziegeloberfläche für den sicheren           letztlich darüber, ob sich ein Wohngebäude aus
                                                                können die Mieter direkt beziehen und dadurch                                                       Putzauftrag zu gestalten, kamen Poroton Syste-           der Masse an gebautem Wohnraum positiv her-
                                                                Geld sparen.                                                                                        mergänzungen wie wärmegedämmte Decken-                   vorhebt, ob es Wohlfühlräume schafft. Genau
                                                                                                                                                                    randschalen, Ringanker, Ziegelstürze, Laibungs-          dies ist ja das Ziel des Projekts Liebighöfe“, sagt
                                                                Nachhaltige monolithische                                                                           oder Anschlagschalen zum Einsatz.                        Architekt Piero Bruno. Manuela Rösel-Keim er-
                                                                Ziegelkonstruktion                                                                                  Bedingt durch die monolithische Ziegelbau-               gänzt: „Bezahlbaren Wohnraum zu schaffen ist
                                                                Das Konzept der Liebighöfe setzt auf Qualität,                                                      weise ist die Fassade als Lochfassade konzi-             mehr, als günstige Gebäude in die Landschaft
                                                                Nachhaltigkeit und sinnvolle Detaillösungen.                                                        piert. Die innenbündige Anordnung der Fenster            zu setzen. Es geht letztlich darum, lebenswer-
                                                                „Deshalb entschieden wir uns bei den Außen-                                                         betont den monolithischen Charakter des Bau-             te Räume durch Architektur so zu strukturieren,
                                                                wänden für dämmstoffverfüllte Poroton Zie-                                                          körpers. Besonderes ließen sich die Planer auch          dass ein friedliches soziales Miteinander ent-
                                                                gel“, sagt Manuela Rösel-Keim. Sie ermöglichen                                                      für die Außenkanten der Gebäude mit den Zu-              steht.“

                                                                                                                                                                                                                                  BAUTAFEL
                                                                                                                                                                                                                                Bauherr: Stadtbau Aschaffenburg GmbH
                     Foto: Deutsche Poroton / Matthias Rotter

                                                                                                                                                                                                                                Architekturbüro: Bruno Fioretti Marquez, Berlin
                                                                                                                                                                                                                                Investitionsvolumen: 14,5 Millionen Euro
                                                                                                                                                                                                                                (KG 300 + 400)
                                                                                                                                                                                                                                Bruttogeschossfläche: 13 921 m²
                                                                                                                                                                                                                                Außenwände: Monolithische Außenwand aus
                                                                                                                                                                                                                                dämmstoffverfüllten Poroton S10-MW, 42,5
                                                                                                                                                                                                                                Zentimeter, U-Wert der Außenwand 0,22 W/m2K
                                                                                                                                                                                                                                Jahresprimärenergiebedarf: 51,9 kWh/(m2a)
                                                                                                                                                                                                                                Haustechnik: Blockheizkraftwerk und Photo-
                                                                                                                                                                                                                                voltaik (Konzept „Mieterstrom“), Abluftanlage
                                                                Abb. 5: Die Liebighöfe sind monolithisch mit dämmstoffverfüllten Poroton Ziegeln „S10-MW“ in der Stärke 42,5                                                    mit Nachströmung über Zuluftelemente in den
                                                                Zentimeter errichtet. Dieser Ziegel ist durch seine hohe Druckfestigkeit und die Wärme-, Brand- und Schallschutzeigen-                                          Fensterlaibungen
                                                                schaften prädestiniert für den Einsatz im Geschosswohnungsbau.

                                                                 www.bauplaner-special.de
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bauplaner           Poroton-Ziegel – robustes Bauen

    Fachgerechte Ausbildung des Fußpunktes

    Extrem beansprucht –
    der Sockelbereich monolithischer
    Wandkonstruktionen
    Der Sockelbereich zählt zu den besonders strapazierten Gebäudeteilen. Er muss nicht nur Feuchtigkeit, Frost
    und Streusalzen standhalten, sondern auch die Lasten in die Gründungsbauteile ableiten. Aufgrund der Vielzahl
    möglicher Sockelkonstruktionen kommt es immer wieder zu Ausführungsfehlern, die kosten- und zeitintensive
    Sanierungsarbeiten nach sich ziehen. Aus aktuellen Versuchsreihen im Labor für den Konstruktiven Ingenieurbau
6   der OTH Regensburg lassen sich folgende praxistauglichen Hinweise für die statischen Nachweise unterschied-
    licher Ausführungsvarianten ableiten.

      Ausführung                                   entsprechend höher über die Oberkante der                  • Variante II: Mauerwerk mit Überstand ab
    Unabhängig von einer Unterkellerung muss       Bodenplatte bzw. Kellerdecke führen zu kön-                  der zweiten Steinreihe und entsprechen-
    die Wärmebrücke im Sockelbereich der Au-       nen.                                                         dem Wanddickensprung (Abbildung 3).
    ßenwände zwischen hoch wärmedämmen-            Für den Sockelbereich ergeben sich folgende                  Bei dieser Variante sollten in der untersten
    dem Mauerwerk und Beton mit einer be-          Ausführungsmöglichkeiten:                                    Steinreihe Planziegel mit einer höheren
    sonders druckfesten und feuchteresistenten     • Variante I: Mauerwerk mit Überstand und                    Festigkeit verwendet werden.
    Dämmung versehen werden. Die gängige              einheitlicher Wanddicke (Abbildung 1)
    Praxis ist eine Perimeterdämmung, die an der
    Außenseite der Bodenplatte bzw. der Keller-
    decke sowie der anschließenden Kellerau-
    ßenwand angeordnet wird. Unter der ersten
    Steinreihe empfiehlt sich wegen des Feuch-
    teschutzes die Verlegung einer horizontalen
    Mauersperrbahn in Form einer besandeten
    Bitumendachbahn R500 im Zementmörtel-
    bett (Mörtelgruppe NM III / M20). Durch die-
    sen Aufbau wird ein vertikaler Feuchtetrans-
    port wirksam verhindert. Die Tragfähigkeit
    des Mauerwerks auf eine Druck- und Schub-
    beanspruchung bleibt durch den Einbau der
    R500-Bahn unverändert erhalten. Außen muss
    der Gebäudesockel mindestens bis 30 Zenti-
    meter Höhe oberhalb der Geländeoberkante
    mit Sockelputz abgedichtet werden. An den
    erdberührten Bauteilen hat sich eine verti-
    kale hochgeführte Abdichtung bewährt. Im
    Übergangsbereich monolithischer Außenwän-
    de besteht zudem die Möglichkeit, die erste
    Steinreihe mit einer reduzierten Wanddicke     Abb. 1: Ausbildung des Sockelbereiches mit Überstand der ersten Steinreihe bei nicht beheizten Kellerräumen
    auszuführen, um so die Perimeterdämmung        Quelle: Wienerberger.de/Detailzeichnungen
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bp 9-2020                                                                                                                                                       PLANUNG & ANWENDUNG

                                                                                                                                                       keit fk der kleinere Wert von oberem fk1 (in

                                                     Foto: Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer
                                                                                                                                                       der Regel maßgebend) bzw. unterem Mauer-
                                                                                                                                                       werk fk2 angesetzt werden (Abbildung  5). Die
                                                                                                                                                       Lochbilder der untersten Steinreihe und dem
                                                                                                                                                       aufgehenden Mauerwerk sind aufeinander
                                                                                                                                                       abzustimmen. Die Detailausbildung des So-
                                                                                                                                                       ckelbereiches von monolithischen Wandkons-
                                                                                                                                                       truktionen ist bei der rechnerischen Nachweis-
                                                                                                                                                       führung von Mauerwerk nach DIN EN 1996-3/
                                                                                                                                                       NA (Eurocode 6) zu beachten. Wer bei der
                                                                                                                                                       Ausführung des Sockelbereichs auf Nummer
                                                                                                                                                       sicher gehen will, kann die Bemessung unter
                                                                                                                                                       Beachtung der oben aufgeführten Empfehlun-
                                                                                                                                                       gen nach dem Vereinfachten Verfahren von
Abb. 2: Regelausführung des Wand-Decken-Knotens:                                                                                                       DIN EN 1996-3/NA durchführen.
Definition von Deckenauflagertiefe a und Wanddicke
bei teilaufgelagerter Decke                                                                  Abb. 3: Reduzierte Wanddicke im Sockelbereich:
Quelle: Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer                                                      Ausführungsbeispiel im Rohbau

Bemessung                                                                                    dung  3). Daher wurden im Labor für den Kons-                                                                    7
Variante I                                                                                   truktiven Ingenieurbau an der OTH Regensburg
Die Bemessung der Wand in der Ausführungs-                                                   Versuche an Kleinprüfkörpern durchgeführt,
variante I nach dem vereinfachten Verfahren                                                  um den Einfluss eines Wanddickensprungs
von DIN EN 1996-3/NA erfolgt mit dem Ansatz                                                  und unterschiedlichen Planziegelprodukten
einer teilaufgelagerten Decke mit einem Ver-                                                 auf die örtliche Tragfähigkeit zu untersuchen.
hältnis a/t entsprechend der Ausführung am                                                   Hierbei wurden verschiedene Planziegelpro-
Wandfuß (Abbildung 1 und 2). Für die Ausfüh-                                                 dukte (Lochbilder, Festigkeiten) getestet (Ab-
rung wird ein Verhältnis von Auflagertiefe zu                                                bildung 4 links). Die Auswertung der Versu-
Wanddicke a/t von 2/3 bis 3/4 empfohlen.                                                     che mit Bezug auf das Bemessungsmodell des
                                                                                                                                                                     PROF. DR.-ING. DETLEFF SCHERMER
                                                                                             Spannungsblocks (Abbildung 4 rechts) und die
                                                                                                                                                                   Professor für Bauwerke des Massiv-
Variante II                                                                                  Umsetzung in Bemessungsvorschläge kann wie                            baus und Baustatik an der Fakultät
Bei der Variante II erfolgt neben dem Wech-                                                  folgt zusammengefasst werden: Der rechneri-                           Bauingenieurwesen der Ostbay-
sel der Wanddicke in der Regel auch eine                                                     sche Nachweis der Tragfähigkeit des Wandfuß-                          erischen Technischen Hochschule
abweichende Baustoffwahl für die unterste                                                    punktes kann nach dem Vereinfachten Verfah-                           Regensburg; Prüfingenieur für Stand-
Steinreihe. Auf den ersten Blick ist eine rele-                                              ren von DIN EN 1996-3/NA (Ausgabe 2019-12)                            sicherheit – Fachrichtung Massivbau.

vante Abweichung von der Regelausführung                                                     erfolgen, wenn als Auflagertiefe a die untere
des Wand-Decken-Knotens erkennbar (Abbil-                                                    Wanddicke t2 und für die Mauerwerksfestig-

                                                                                                                          Abb. 4: Versuch an
                                                                                                                          Dreisteinkörpern mit
                                                                                                                          Wanddickenversatz und
                                                                                                                          verschiedenen Poroton-
                                                                                                                          Planziegeltypen im LKI
                                                                                                                          der OTH Regensburg
                                                                                                                          (links) und Modell für die
                                                                                                                          Bemessung mithilfe des
                                                                                                                          Spannungsblocks (rechts)

                                                                                                                          Quelle: Prof. Dr.-Ing.
                                                                                                                          Detleff Schermer

                                                                                                                                                          Abb. 5: Angepasste Situation im Sockelbereich bei
                                                                                                                                                          Wanddickensprung und Wechsel der Materialfestig-
                                                                                                                                                          keiten (Variante II)
                                                                                                                                                          Quelle: Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer

  www.bauplaner-special.de
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bauplaner            Poroton-Ziegel – robustes Bauen

    Einfach bauen

    Energieeffizienz mit
    robuster Architektur
    Hypothese: Einfache Energiekonzepte ohne eine kostenintensive Klimatisierung, aber mit einer gut wärme-
    dämmenden und thermisch speicherfähigen Gebäudehülle, zum Beispiel aus Ziegelmauerwerk, reduzieren den
    „Performance Gap“. Die Bauweise bietet sich für robuste Optimierungen an, mit denen eine hohe Energieeffizienz
    auch bei unsicheren Randbedingungen, beispielsweise das Klima oder der Nutzer, gewährleistet werden kann.

8       Der Energieverbrauch nach der Fertigstel-
    lung von Gebäuden verursacht typischerweise
    rund 32 Prozent der gesamten Lebenszyklus-
    kosten. Dieser große Anteil der Energiekosten
                                                      Abb. 1: Die „Performance Gaps“ zeigen sich meist in der Entstehungsphase eines Gebäudes und durch das
    während der Nutzung veranschaulicht, wie
                                                      Verhalten der späteren Nutzer.    Grafik: Darstellung Deutsche Poroton nach Delzendeh et al. 2017
    wichtig Monitoring und Qualitätssicherungs-
    maßnahmen im Gebäudebetrieb sind, um die
    Lebenszykluskosten der Nutzungsphase mög-
    lichst gering zu halten und eine hohe Energie-    historische Ziegelarchitektur, die in vielen              Dieser bezieht sich auf den Einflussgrad von
    effizienz des Gebäudebetriebes zu gewähr-         Fällen ohne Klimatechnik eine gute Raum-                  unsicheren Randbedingungen. Eine robuste
    leisten. Leider wird dieser Grundsatz häufig so   qualität und eine hohe Nutzerzufriedenheit                Optimierung ist in vielen Industriezweigen
    verstanden, dass moderne Gebäude zwingend         erreicht. Möglichkeiten für dieses einfache               Stand der Technik, hat jedoch im Bauwesen
    ausgeklügelte energetische Konzepte auf der       Bauen bieten zum Beispiel Außenwände aus                  noch keinen Einzug gefunden (vgl. Nguyen et
    Basis aufwendiger Lüftungs- und Klimatisie-       hoch wärmedämmendem porosiertem Zie-                      al. 2014). Gerade im Gebäudesektor bestehen
    rungstechnik aufweisen müssen. Es wird dann       gelmauerwerk, die mit einfachen Konstrukti-               jedoch unsichere Randbedingungen, bei-
    nach der Maxime geplant: Nur ein komplizier-      onen und sicheren Ausführungsdetails einen                spielsweise aus dem Nutzerverhalten, nicht
    tes Gebäude ist ein gutes Gebäude. In der bau-    hohen winterlichen Wärmeschutz bis hin zum                optimal betriebenen Systemen oder auch aus
    praktischen Realität führt dieser Weg jedoch      Passivhausniveau bieten. Gleichzeitig beugen              dem Klimawandel, der zwangsläufig – vor al-
    meist in die Irre, etwa weil die Komplexität im   die hohen thermischen Speichermassen des                  lem in Städten – zu einer Veränderung der kli-
    alltäglichen Betrieb nicht beherrscht wird oder   Mauerwerks auch ohne teure Klimatisierung                 matischen Randbedingungen führen wird. Ein
    weil die Gebäudenutzer vom vorgesehenen           der Überhitzung im Sommer vor. In Verbin-                 robustes Verhalten bzw. eine robuste Optimie-
    Verhalten abweichen. Zahlreiche wissenschaft-     dung mit einer natürlichen Fensterlüftung
    liche Studien zeigen, dass die gemessenen         und ggf. einem außen liegenden Sonnen-
    Energieverbräuche hochkomplexer Gebäude           schutz oder nur mit einer Fensterlaibung als
    teilweise um ein Mehrfaches größer sind, als      fixe Verschattung entstehen so auf wirtschaft-
    in der Planung prognostiziert (vgl. BINE 2015;    liche Weise einfache und robuste Gebäude-
    OBB 2017; Delzendeh et al. 2017). Diese Dif-      konstruktionen, die gerade durch den Verzicht
    ferenz wird als Performance Gap (Abb.  1) be-     auf eine komplexe Haustechnik alle Aspekte
    zeichnet und nicht selten mit einem angeb-        der Energieeffizienz, Aufenthaltsqualität und
    lichen „Nutzerfehlverhalten“ kaschiert oder       Nutzerzufriedenheit erfüllen.
    entschuldigt.
    Den Gegenpol zu dieser High-Tech-Strategie        Robustheit als zielgerichtete
    bilden moderne Gebäude, die mit passiven          Optimierung
                                                                                                                                PROF. DIPL.-ING. THOMAS AUER
    Energiekonzepten ohne aufwändige Klima-           Begriffe wie „low-tech“ oder auch „einfaches
                                                                                                                              Geschäftsführer von Transsolar
    tisierungstechnik eine ausgezeichnete Auf-        Bauen“ unterliegen einer subjektiven Wahr-
                                                                                                                              Energietechnik GmbH, Stuttgart, und
    enthaltsqualität bei einer gleichzeitig hohen     nehmung und sind bisher für Gebäude nicht                               Professor für Gebäudetechnologie
    Energieeffizienz aufweisen. Vorbilder für die-    eindeutig definiert. Die Autoren beschäftigen                           und klimagerechtes Bauen an der
    ses einfache Bauen bietet beispielsweise die      sich darum mit dem Begriff der Robustheit.                              Technischen Universität München
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bp 9-2020                                                                                                                                PLANUNG & ANWENDUNG

rung lässt sich wissenschaftlich beschreiben
(vgl. Rhein 2014; Maderspacher 2017). Die
nachfolgende Grafik zeigt den Unterschied
zwischen einer globalen und einer robusten
Optimierung, reduziert auf zwei Parameter
(Abb. 2).
Die bisherigen Planungsprozesse suchen für
die jeweilige Aufgabe nach dem sogenann-
ten globalen Minimum, also dem rechnerisch
unter den angenommenen Konditionen je-
weils erreichbaren Idealwert. Veränderungen
in den Eingangsgrößen können das Ergebnis
jedoch deutlich verändern (Δy1). Demgegen-
über ist das robuste Optimum der Zustand,
bei dem unsichere Randbedingungen oder
Schwankungen der Eingangsgrößen das Er-
gebnis nur geringfügig verändern. Wenn Ge-
bäude nach ihrer Robustheit bewertet wer-
den, lassen sich in Zukunft Technikkonzepte
vermeiden, die zwar unter spezifischen Rand-
bedingungen besser als andere Konzepte er-                                                                                                                                              9
                                                                      Abb. 2: Unterschied zwischen einem globalen und einem robusten Optimum
scheinen, die aber hinsichtlich der gesamten                          Grafik: TU München, Auer / Franke nach Rhein 2014
Schwankungsbreite ihrer Randbedingungen
schlechter sind.

Robuste Energieeffizienz                                              allem die Kostengruppe 400 (technische Ge-             Quellen:
                                                                                                                             Folgende Projekte der TUM beschäftigen sich mit robus-
bei Ziegelmauerwerk                                                   bäudeausrüstung) für die Kostensteigerung am
                                                                                                                             ter Architektur und einfachem Bauen:
Übertragen auf massive hoch wärmedäm-                                 Bau verantwortlich ist. Untersuchungen zeigen,
                                                                                                                             TUM Forschungsgruppe Einfach Bauen, https://www.
mende porosierte Ziegelkonstruktionen                                 dass die angestrebte Energieeffizienz im Be-
                                                                                                                             einfach-bauen.net
mit einem guten Wärmespeichervermögen                                 trieb, wenn überhaupt, erst nach einer Einregu-
                                                                                                                             Robuste TGA, https://www.ar.tum.de/klima/forschung/
und einer natürlichen Fensterlüftung be-                              lierungsphase erzielt wird (vgl. Jazizadeh et al.      laufende-forschungsprojekte/robuste-nutzerfreundli-
deutet eine robuste Optimierung zum Bei-                              2013). Da ein solches Monitoring für die aller-        che-und-kostenguenstige-tga/
spiel, dass die Nutzer die Fenster nach ihren                         meisten Gebäude nicht durchgeführt wird, liegt         Einfach Bauen: Nullenergiegebäude in Garching, htt-
persönlichen Bedürfnissen öffnen können,                              der Schluss nahe, dass eine Vielzahl von neuen         ps://www.ar.tum.de/klima/forschung/laufende-for-
ohne damit die Energieeffizienz nachhaltig                            Gebäuden deutlich mehr Energie verbraucht als          schungsprojekte/einfach-bauen-studentenwohnhaeu-
                                                                                                                             ser-am-campus-garching/
zu verschlechtern. Bei Gebäuden mit einer                             erforderlich. Es ergibt sich ein erheblicher Per-
maschinellen Lüftung und Wärmerückgewin-                              formance Gap, mit dem das rechnerisch even-            Alnatura Arbeitswelt – ressourcenneutraler Neubau,
                                                                                                                             https://www.ar.tum.de/klima/forschung/laufende-for-
nung sind geöffnete Fenster hingegen in den                           tuell sehr gut aussehende Ergebnis in der Praxis
                                                                                                                             schungsprojekte/prozessbegleitung-eines-ressourcen-
Randbedingungen oft gar nicht vorgesehen.                             weit verfehlt wird. Eine maschinelle Lüftung ist       neutralen-neubaus/
Die Baukostensenkungskommission der Bun-                              demnach, speziell im Geschosswohnungsbau,
desregierung kam zu dem Ergebnis, dass vor                            keine robuste Lösung.                                  Literatur:
                                                                                                                             Einfach Bauen 1 (2018). Einfach Bauen: Ganzheitliche
                                                                      Fazit                                                  Strategien für energieeffizientes, einfaches Bauen – Un-
                                                                      Passive, nutzergeregelte Systeme führen po-            tersuchung der Wechselwirkungen von Raum, Technik,
                               Foto: © Astrid Eckert / Photographie

                                                                                                                             Material und Konstruktion. Endbericht. Technische Uni-
                                                                      tenziell nicht nur zu einem reduzierten Ener-
                                                                                                                             versität München, Zukunft Bau (BBSR). SWD-10.08.18.7-
                                                                      giebedarf und geringeren Installationskosten,          16.29.
                                                                      sondern sie erhöhen gleichzeitig die Robust-           Endres, E. (2018). Parameterstudie Low-Tech Büroge-
                                                                      heit von Gebäuden. Damit steigern sie die              bäude. Endbericht. Technische Universität München.
                                                                      Nutzerzufriedenheit und reduzieren den Per-            Zukunft Bau (BBSR). SWD-10.08.18.7-16.65.
                                                                      formance Gap. Beispielsweise können Konst-             Maderspacher, J. (2017). Robuste Optimierung in der
                                                                      ruktionen aus porosiertem Ziegelmauerwerk –            Gebäudesimulation. Entwicklung einer Methode zur ro-
                                                                      als hoch wärmedämmende Gebäudehüllen mit               busten Optimierung für die energetische Sanierung von
                                                                                                                             Gebäuden unter unsicheren Randbedingungen. Disser-
                                                                      einem hohen Wärmespeichervermögen – ideal
     LAURA FRANKE, M. SC.                                                                                                    tation. Technische Universität München.
                                                                      mit einer natürlichen Fensterlüftung kombi-
   Wissenschaftliche Mitarbeiterin am                                                                                        OBB (2017). e% – Energieeffizienter Wohnungsbau.
                                                                      niert werden. Sie gehören damit nicht nur bau-         Abschlussbericht der wissenschaftlichen Begleitung des
   Lehrstuhl für Gebäudetechnologie
   und klimagerechtes Bauen, Fakultät                                 und ausführungstechnisch, sondern auch im              Modellbauvorhabens. Technische Universität München.
   für Architektur, Technische Universi-                              Sinne der energetischen Optimierung zu den             Hochschule Augsburg. Hochschule Coburg. Oberste Bau-
   tät München                                                        robusten Bauweisen.                                    behörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern,
                                                                                                                             für Bau und Verkehr.

 www.bauplaner-special.de
Poroton-Ziegel -robustes Bauen - Deutsche Poroton
bauplaner            Poroton-Ziegel – robustes Bauen

     Best Practice

     Ziegel – robuste Architektur
     im Geschossbau
     Der Ziegel zählt neben Holz und Stein zu den ältesten uns bekannten Baustoffen. Auch wenn die Anforderungen
     an seine Herstellung komplexer geworden sind, ist die Rationalisierung und der hohe Vorfertigungsgrad ein
     wesentliches Merkmal dieses Materials. Die Fügung und Schichtung des Ziegels zum sehr stabilen Mauerwerk ist
     dabei bauteilimmanent und der Grundstein für jeden Geschossbau.

10      Neben seiner Werthaltigkeit und der kultu-     keiten exakt den jeweiligen statischen An-       Eigenschaften zunutze gemacht. Zwei Poro-
     rellen Bedeutung verfügt der Mauerziegel über     forderungen angepasst werden – einerseits,       ton Ziegel nebeneinander bilden zusammen
     spezifische technische und bauphysikalische       andererseits variiert die Wärmeleitfähigkeit     die Außenwand. Der innere dient im Wesent-
     Eigenschaften, die ihn als besonders geeigne-     in Abhängigkeit zur Druckfestigkeit und Mate-    lichen der Lastabtragung der Geschossdecken,
     ten Baustoff qualifizieren. Seine Tragfähigkeit   rialstärke. In den Häusern „2226“ in Lustenau,   der äußere Ziegel übernimmt überwiegend
     kann aufgrund unterschiedlicher Druckfestig-      Emmenweid und Lingenau hat man sich beide        die Dämmfunktion. Beide wirken zusammen

                                                                                                          Abb. 1: Ganz ohne Klimatechnik kommt das
                                                                                                          Gebäude „2226“ in Lustenau aus. Dank der
                                                                                                          massiven Ziegelwände sind im Innenraum ganz-
                                                                                                          jährig Temperaturen zwischen 22 und 26 °C.

                                                                                                                                                         Bild: Dieter Leistner
bp 9-2020                                                                                                                PLANUNG & ANWENDUNG

als monolithisches Bauteil. Bauphysikalische
und konstruktive Nachteile, wie sie in der Re-
gel an Schnittstellen zwischen zwei Bautei-
len auftreten, werden vermieden.
Neben der tragenden und dämmenden
Funktion des Ziegels fokussiert das Gebäu-
de insbesondere auf seine Speichereigen-
schaften. Neubauten sind vielfach davon
geprägt, „leicht“ zu sein, beispielsweise

                                                                                                                                                            Bild: Baumschlager Eberle Architekten
durch abgehängte Decken, aufgeständer-
te Böden, Trockenbauwände im Innern und
hoch wärmegedämmte oder gläserne Wän-
de nach außen. Diese Bauteile haben eines
gemein: Sie verfügen über keine relevante
Speichermasse. Sie speichern keine Wär-
me, keine Kühle und keine Feuchtigkeit, die
sie an die Raumluft abgeben können. Hin-
                                                  Abb. 2: Die massive Außenwand ist 76 cm stark und besteht aus zwei Poroton Ziegeln nebeneinander:
zu kommt, dass die Temperaturleitfähigkeit
                                                  einem verfüllten Ziegel und einem Planziegel.
einer homogenen Wand mit dem Quadrat
der Wandstärke wächst. Die Oberflächen-
temperaturschwankung einer 75 Zentimeter                                                                                                                                                                                      11
starken Außenwand beträgt nur ein Zehntel
einer „normalen“ Außenwand. Anders aus-
gedrückt: Dicke Außenwände sind träge und
wirken wie ein Tiefpassfilter, der kurzfristige
Temperaturschwankungen, die zum Beispiel
beim Öffnen der Fenster zu Lüftungszwecken
entstehen können, nahezu völlig ausgleicht.
Das Ergebnis ist ein hohes Maß an Gebäude-
selbstregulierung. Zusammen mit der Re-
duktion der Gebäudetechnik ermöglicht sie
ein Maximum an Nutzungs- und Bedienungs-
komfort.

                                                  Abb. 3: Bürogebäude 2226 Emmenweid in der Schweiz: ein viergeschossiger Mauerwerksbau mit Kalk-           Bild: Roger Frei
                                                  putzfassade. Anstelle einer aufwendigen Gebäudetechnik setzten die Planer auf einen rein bauphysikali-
                                                  schen Ansatz.
                                                                                                                                                            Bild: Eduard Hueber, archphoto, Baumschlager Eberle Architekten

    PROF. GERD JÄGER
   Architekt; von 2002–2006 Professor
   für Entwurf und Baukonstruktion an
   der FH Kiel, von 2004–2006 Honorar-
   professor für Entwurf und Baukon-
   struktion am Namibia University of
   Science and Technology, 2010 Grün-
   dung des Architekturbüros BEA Berlin
   zusammen mit Dietmar Eberle. Jäger
   ist Partner bei Baumschlager Eberle            Abb. 4: Das Konzept 2226 lässt vielfältige Fassadengestaltungen zu. Neben Putz oder Klinker können auch
   Architekten.                                   Schindeln angebracht werden wie hier in Lingenau.

 www.bauplaner-special.de
bauplaner               Poroton-Ziegel – robustes Bauen

     Optimiertes Nachweisverfahren

     Bemessung von Fensterbrüstungen
     aus Mauerwerk bei teilaufliegender
     Decke
     Fensterbrüstungen aus Mauerwerk weisen in üblichen Anwendungsfällen eine offensichtliche Tragfähigkeit auf,
     weshalb der statische Nachweis in der Regel ohne Probleme erbracht werden kann. In einigen Sonderfällen kön-
     nen jedoch ungünstige Randbedingungen, beispielsweise eine teilaufliegende Decke in Kombination mit großen
     Brüstungshöhen und Fensterbreiten, dazu führen, dass die Tragfähigkeit nicht mehr offensichtlich gegeben ist und
     eine Bemessung nach DIN EN 1996/NA nur schwer durchzuführen ist.
12

        Im nachfolgend vorgestellten Bemessungs-                Dehnung. Diese Annahme ist gerechtfertigt,                         beanspruchung in der Regel den maßgeben-
     ansatz für Fensterbrüstungen aus Mauerwerk                 da bei Brüstungsmauerwerk infolge der gerin-                       den Bemessungsfall darstellt. Weiterhin wird
     bei einer teilaufliegenden Decke wird die Bie-             gen Normalkrafteinwirkung nur sehr geringe                         unterstellt, dass das Fenster die auf sich einwir-
     gezugfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge sowie              Druckspannungen auftreten und sich eine ggf.                       kende Windlast jeweils zur Hälfte nach oben
     die Deckenrandschale des Mauerwerks explizit               vorhandene Nichtlinearität der Arbeitslinie                        und unten abträgt, weshalb am Wandkopf der
     berücksichtigt, wodurch sich höhere Traglasten             nicht auswirkt.                                                   Brüstung eine zusätzliche Horizontalkraft HF
     und somit wirtschaftlichere Konstruktionen als             Neben dem Wandeigengewicht G leistet – je                         nach Gleichung (1) wirkt.
     bei einer normativen Bemessung ergeben.                    nach Art der Befestigung – lediglich das Ei-                      
                                                                                                                                                 
                                                                gengewicht des Fensters VF einen zusätzlichen                        =  ⋅      ⋅   (1)
                                                                                                                                                 
     Bemessung von Brüstungsmauer-                              Beitrag zur einwirkenden Normalkraft. Da das                      
     werk bei teilaufliegender Decke un-                        Fenster aus bauphysikalischen Gründen in der                      mit:
     ter Ansatz der Deckenrandschale                            Regel exzentrisch nach außen angeordnet ist,                      HF	
                                                                                                                                      γ ⋅ γ ⋅  ⋅  ⋅  + der
                                                                                                                                      =Bemessungswert
                                                                                                                                                          = Horizontalkraft
                                                                                                                                                                   ⋅  ⋅  +   am
                                                                                                                                                                                    
     Der Ansatz zur Bemessung von Brüstungs-                    resultiert aus dem Eigengewicht des Fensters                           Kopf der Brüstung
     mauerwerk bei einer teilaufliegenden Decke                 gleichzeitig eine Biegebeanspruchung in der                       wEd	Bemessungswert der Windlast
                                                                                                                                                            −⎞                      −
     basiert auf dem in Abbildung 1 dargestell-
     ten System. Die Ermittlung der Tragfähigkeit
                                                                Wand. Diese ist mit der aus der angreifenden
                                                                Windlast entstehenden Biegebeanspruchung                              l     Länge
                                                                                                                                                  ⎛
                                                                                                                                      hF Fensterhöhe
                                                                                                                                        =  ⋅ ⎜  +
                                                                                                                                                              ⎠
                                                                                                                                                  ⎝ der Brüstung
                                                                                                                                                                ⎟ +  ⋅  ⋅  ⋅
                                                                                                                                                                                     
                                                                                                                                                                                                  (       )
                                                                                                                                                                                          +  ⋅  ⋅    +   ⋅ 

     erfolgt auf der Grundlage des Hookeschen                   zu überlagern. Durch einen Vergleich der in DIN                   Der resultierende Bemessungswert der ein-
     Gesetzes und unterstellt somit einen linea-                EN 1991-1-4/NA definierten Außendruckbei-                         wirkenden
                                                                                                                                       =   ⋅ Normalkraft
                                                                                                                                                                 NEd sowie der Bemes-
     ren Zusammenhang zwischen Spannung und                     werte lässt sich feststellen, dass eine Windsog-                   sungswert      des auf die Auflagerachse bezo-
                                                                                     
                                                                                                                                  genen Moments    
                                                                                                                                                           MEd berechnen sich für das in
                                                                                                                                     
                                                                                                                                          =  ⋅  ⋅ 
                                                                                                                                           =     ⋅  ⋅  
                                                                                                                                     Abbildung
                                                                                                                                              1 dargestellte        System mit Hilfe von
     Tabelle 1: Randbedingungen für die Berechnung der tabellierten maximalen Brüstungshöhen                                        =  ⋅ +  ⋅  −  ⋅  −  ⋅    
                                                                                           =  ⋅      ⋅                       Gleichung (2) und (3).                                                       
                                                                                                                                 = γ ⋅ γ ⋅  ⋅  ⋅  +  =  ⋅  ⋅  + 
     Parameter                                           Formel-         Wert                                                                                                                           
                                                                                                                                  = γ  ⋅ γ  ⋅  ⋅  ⋅  +  =  ⋅  ⋅  +   (2)
                                                         zeichen                                                                                                                          

     Lichte Wandhöhe                                     h               3,0 m        = γ  ⋅ γ  ⋅  ⋅  ⋅  +  =  ⋅ ⋅  +                                                                    
                                                                                                                                                                 −⎞                             −
     Höhe der Fensterübermauerung                        hS              30 cm      
                                                                                    
                                                                                                                                                      ⎛
                                                                                                                                                                                                  ((      ))   
                                                                                                                                           =  ⋅ ⎛⎜  + −  ⎞⎟ +  ⋅  ⋅  ⋅ −  +  ⋅  ⋅    +   ⋅ 
                                                                                                                                    =  ⋅ ⎜⎝  +  ⎟⎠ +   ⋅  ⋅  ⋅  +  ⋅  ⋅    +   ⋅ 
     Dicke der Deckenrandschale                          tDRS            1,5 mm
                                                                                                            −⎞                    − ⎝                            ⎠                      
     Mauerwerksdruckfestigkeit                           fk              1,8 N/mm²      =  ⋅
                                                                                                  ⎛
                                                                                                  ⎜
                                                                                                  ⎝
                                                                                                       +
                                                                                                              ⎠
                                                                                                                  ⎟ +   ⋅  ⋅  ⋅
                                                                                                                                    =  ⋅ 
                                                                                                                                                 +     (
                                                                                                                                                          ⋅ )⋅ 
                                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                                          +     ⋅                   (3)   
                                                                                                                                                  
     Biegezugfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge          fxk1            0,2 N/mm²
                                                                                                                                         =   ⋅   
                                                                                                                                   mit:
     Wichte der Wand                                                     6,5 kN/m³ ÷ 11 kN/m³
                                                          MW
                                                                                        =   ⋅                              	Teilsicherheitsbeiwert für ständige                                     
     Vertikallast aus Fenster                            VF / (hF ∙ l)   ~ 0,5 kN/m²                                                 G
                                                                                                                                             =  ⋅  +  ⋅  −  ⋅  −  ⋅    
                                                                                                                                           Einwirkungen
     Exzentrizität des Fensters                          eF              t/6                                                              =  ⋅  +  ⋅  −  ⋅  −  ⋅    
                                                                                                                                      MW Wichte des Mauerwerks
                                                                                       =  ⋅  +  ⋅  −  ⋅  −  ⋅                                                                          
                                                                                                                                     
                                                                                                                                     
                                                                                                                                    
                                                                                    
                                                                                                                                      
                                                                                    
                                                                                                                                      
bp 9-2020                                                                                                                            PLANUNG & ANWENDUNG

                                                              
                                                              
                                                              
                                                                            
                                                                =  ⋅      ⋅                                                                                          
                                                                            
                                                              
                                                                 = 10–4 erreicht wird. Bei der Iteration der Deh-
                                                              R
                                                               nungsebene wird die Dehnung auf der Zugsei-
                                                                = γ  ⋅ γ  ⋅  ⋅  ⋅  +  =  ⋅  ⋅  +  –4                                                      
                                                               tedes Brüstungsquerschnitts         mit R = 10 kon-
                                                              
                                                              stant gehalten, während die Dehnung auf der
                                                               Druckseite (Seite−der    ⎞ Deckenrandschale)   −  va-
                                                                 =wird.
                                                               riiert
                                                                            ⎛
                                                                        ⋅ ⎜ Sobald
                                                                            ⎝
                                                                               + ein
                                                                                      ⎠
                                                                                               ⋅  ⋅  ⋅
                                                                                          ⎟ +Gleichgewichtszustand
                                                                                                               
                                                                                                                       (      )
                                                                                                                   +  ⋅  ⋅    +   ⋅                             
                                                               der resultierenden Kräfte erreicht ist (D1 + D2 =
                                                              
                                                               Z + NEd), kann die Momententragfähigkeit des
                                                                =   ⋅   
                                                               Brüstungsmauerwerks            mithilfe von Gleichung                                                         
                                                              (5) berechnet werden:
                                                                                                                                                  UNIV.-PROF. DR.-ING.
                                                              
                                                                                                                                               CARL-ALEXANDER GRAUBNER
                                                                 =  ⋅  +  ⋅  −  ⋅  −  ⋅    (5)                                                      
                                                                                                                                               Geschäftsführender Direktor des
                                                                                                                                        Instituts für Massivbau der TU Darm-
                                                              mit:                                                                      stadt; Partner und Gesellschafter
                                                              D1, D2, Z	Resultierende Druck- bzw. Zugkräfte                            König und Heunisch Planungsgesell-
                                                                          innerhalb des Brüstungsmauerwerks                             schaft Frankfurt am Main; Obmann
                                                              x , x , x 	Abstand der resultierenden Kräfte D ,                         des Spiegelausschusses „Mauer-
                                                                D1  D2   Z                                    1
                                                                                                                                        werk“
Abb. 1: Veranschaulichung der Bemessung von                                D2 und Z zum Querschnittsrand
                                                              
Brüstungsmauerwerk mit teilaufliegender Decke unter
                                                              
Berücksichtigung der Deckenrandschale
                                                              Übersteigt das aufnehmbare Biegemoment MRd
                                                              den Bemessungswert des einwirkenden Biege-                                                                           13
                                                              moments MEd, ist der Nachweis des Brüstungs-
                                                              mauerwerks erfüllt. Hierbei ist jedoch anzu-
                                                              merken, dass dieser Bemessungsansatz nur für
t Wanddicke                                                   den Beanspruchungszustand Zugspannung auf
hB Brüstungshöhe                                              der Wandinnenseite zutreffend ist.
VF	Bemessungswert der Vertikallast aus dem auf-
     stehenden Fenster                                        Zulässige Brüstungshöhen
gMW	Bemessungswert des Eigengewichts des Mau-                von Ziegelmauerwerk                                                         MAXIMILIAN BRINKMANN, M.SC.
     erwerks in kN/m²                                         Der Nachweis der Tragfähigkeit einer Mau-                                  Studium Bauingenieurwesen an der
eF Exzentrizität des Fensters zur Wandachse                   erwerksbrüstung mit einer teilaufliegenden                                 TU Darmstadt; seit 2019 wissen-
a Auflagertiefe                                               Decke ist aufgrund des iterativen Berech-                                  schaftlicher Mitarbeiter am Institut
Um die Tragwirkung der Deckenrandschale bei der               nungsverfahrens nicht praktikabel für schnelle                             für Massivbau der TU Darmstadt
Bemessung des Brüstungsmauerwerks miteinzu-                   Handrechnungen. Daher werden die iterativ
beziehen, ist eine iterative Ermittlung der Deh-              ermittelten zulässigen Brüstungshöhen für pra-
nungsverteilung notwendig. Der dafür benötigte                xisübliche Anwendungsfälle in eine anwender-
Elastizitätsmodul im Druckbereich entspricht dem              freundliche Bemessungstabelle überführt. Für
Rechenwert nach DIN EN 1996-1-1/NA.                           die Berechnung der in Tabelle  2 angegebenen
Weiterhin wird in Anlehnung an den in DIN EN                  zulässigen Brüstungshöhen liegen die in Tabel-
1996-1-1/NA, Abs. 7.2 angegebenen Randdeh-                    le  1 aufgeführten Randbedingungen zugrunde.
nungsnachweis angenommen, dass die Biegezug-                  Bei der angesetzten Deckenrandschale handelt
festigkeit des Mauerwerks bei einer Dehnung von               es sich um das Produkt Poroton-DRS.

Tabelle 2: Maximale Brüstungshöhen von Ziegelmauerwerk in m                                                                               BENJAMIN PURKERT, M.SC.
                                                                                                                                         Studium Bauingenieurwesen an der
t in   a/t                    Bemessungswert der Windlast wEd ≤ … in kN/m²                                                               TU Darmstadt; 2014–2015 Projekt-
cm            0,25    0,50    0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25                                                     ingenieur bei Bernhardt Ingenieure
                                                                                                                                         GmbH, Darmstadt; seit 2015 wissen-
       0,8    k.E.    2,60    1,65 1,20 0,95 0,80 0,65 0,60 0,50 0,45 0,40 0,35 0,35
30,0                                                                                                                                     schaftlicher Mitarbeiter am Institut
       2/3    k.E.    2,20    1,40 1,05 0,80 0,70 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,30                                                     für Massivbau der TU Darmstadt
       0,8    k.E.    k.E.    2,50 1,80 1,40 1,15 1,00 0,85 0,75 0,65 0,60 0,55 0,50
36,5                                                                                                                       Auszug aus:
       2/3    k.E.    k.E.    2,05 1,50 1,15 0,95 0,80 0,70 0,65 0,55 0,50 0,45 0,40
                                                                                                                           Mazur, R.; Purkert, B.; Graubner, C.-A. (2020): Be-
       0,8    k.E.    k.E.    k.E.   2,45 1,90 1,55 1,30 1,15 1,00 0,90 0,80 0,75 0,70
42,5                                                                                                                       messung von Fensterbrüstungen aus Mauerwerk
       2/3    k.E.    k.E.    k.E.   1,95 1,55 1,25 1,10 0,95 0,85 0,75 0,65 0,60 0,55                                     unter Ansatz der Biegezugfestigkeit. In: Mauerwerk
       0,8    k.E.    k.E.    k.E.   k.E.   2,55 2,10 1,75 1,50 1,35 1,20 1,10 1,00 0,90                                   24, Heft 2, S. 81-89.
49,0                                                                                                                       Das Literaturverzeichnis sowie detailliertere Infor-
       2/3    k.E.    k.E.    k.E.   2,55 2,00 1,65 1,40 1,20 1,05 0,95 0,85 0,80 0,75
                                                                                                                           mationen sind hier nachschlagbar.
k. E. = keine Einschränkung

 www.bauplaner-special.de
bauplaner            Poroton-Ziegel – robustes Bauen

     Monolithische Wände mit System

     Poroton-Ziegel für den
     Geschosswohnungsbau
     Poroton Objektziegel für den Geschosswohnungsbau – ausgewählte Eigenschaften
                                   Wandstärke     Bemessungswert      U-Wert 1    Druckfestigkeits-    Charak. Mauer-        Bezugsquelle
                                                   der Wärmeleit-                      klasse         werksdruckfestig-
                                                      fähigkeit                                            keit fk
                                       cm              W/mK           W/m2K                                MN/m²
            Poroton-S8-P / S8                                                                                                Wienerberger,
                                      36,5             0,08             0,21             10                 3,6
             (Z-17.1-1120)                                                                                                Schlagmann Poroton
                                                                                                                             Wienerberger,
                                      42,5             0,08             0,18             10                 3,6
                                                                                                                          Schlagmann Poroton
                                                                                                                             Wienerberger,
                                      49,0             0,08             0,16             10                 3,6
                                                                                                                          Schlagmann Poroton
             Poroton-S8-MW            36,5             0,08             0,21             10                 4,5             Wienerberger
14            (Z-17.1-1187)
                                      42,5             0,08             0,18             10                 4,5             Wienerberger

                                      49,0 2           0,08             0,16             10                 3,6             Wienerberger

              Poroton-FZ8             30,0             0,08             0,25             10                 3,6           Schlagmann Poroton
             (Z-17.1-1104)
                                      36,5             0,08             0,21             12                 4,1           Schlagmann Poroton

                                      42,5             0,08             0,18             10                 3,6           Schlagmann Poroton

                                      49,0             0,08             0,16             10                 3,6           Schlagmann Poroton
             Poroton-S9-P
             (Z-17.1-1173)            36,5             0,09             0,23             12                 5,2             Wienerberger

                                      42,5             0,09             0,20             12                 5,2             Wienerberger

               Poroton-S9
             (Z-17.1-1181)            36,5             0,09             0,23             12                 5,3           Schlagmann Poroton

                                      42,5             0,09             0,20             12                 5,3           Schlagmann Poroton

             Poroton-S9-MW
              (Z-17.1-1145)           36,5             0,09             0,23             10                 4,6             Wienerberger

                                      42,5             0,09             0,20             10                 4,6             Wienerberger

              Poroton-S10
             (Z-17.1-1017)
                                      36,5             0,10             0,26             10                 3,6           Schlagmann Poroton

            Poroton-S10-MW            30,0             0,10             0,31             12                 5,2             Wienerberger
             (Z-17.1-1101)
                                      36,5             0,10             0,26             12                 5,2             Wienerberger

                                      42,5             0,10             0,22             12                 5,2             Wienerberger

     1
         Als Außenwand mit 20 mm mineralischem Leichtputz außen und 15 mm Kalk-Gipsputz innen
     2
         Ziegel nach Z-17.1-1104
bp 9-2020                                                                                                 PRODUKTE

Poroton Systemzubehör – für die monolithische Gebäudehülle

                                                                                                                           Poroton
                                                                                                                        Planfüllziegel
     Poroton
Ringbalkenschalung

                                                                                                                          Poroton
                                                                                                                      Deckenrandschale
                                                                                                                                               15
     Poroton
  Ziegelblenden

         Poroton                                                                                                   Poroton
     Anschlagschalen                        Poroton                             Poroton                      Laibungs-, Eck- und
                                      Höhenausgleichsziegel                 Wärmedämmsturz                     Brüstungsziegel

Für jedes konstruktive Detail im Geschosswohnungsbau hat Poroton das passende Systemzubehör parat. Fensterstürze, Deckenauflager, Laibungen-
und Eckausbildungen, Schallschutzwände – das gesamte Gebäude kann als monolithischer Ziegelbau errichtet werden. Produktbezeichnungen
können bei Wienerberger und Schlagmann variieren.

                                                                       Alle Produkte stehen deutschlandweit zur Verfügung, der Vertrieb
                                                                       erfolgt über Schlagmann Poroton (Süd-Deutschland) und Wienerberger.

                                                                       Neben Poroton-Ziegeln und Zubehör bieten Schlagmann Poroton und
                                                                       Wienerberger nützliche Planungs-Tools: Bemessungsprogramme, Pro-
                                                                       duktkataloge, Bauphysiksoftware, Wärmebrückenkatalog.

                                                                       Wienerberger Deutschland
                                                                       www.wienerberger.de

                                                                       Schlagmann Poroton
                                                                       www.schlagmann.de

 www.bauplaner-special.de
16

               An der Ausgabe 09-2020 des DIB bauplaners haben mitgewirkt:

     Deutsche Poroton GmbH       Wienerberger GmbH          Schlagmann Poroton GmbH & Co KG
     Kochstraße 6-7              Oldenburger Allee 26       Ziegeleistraße 1
     10969 Berlin                30659 Hannover             84367 Zeilarn

     www.poroton.de              www.wienerberger.de        www.schlagmann.de
     mail@poroton.org            info.de@wienerberger.com   info@schlagmann.de
Sie können auch lesen