16-22 Haustechnik - die neue Quadriga

Haustechnik
Die neue
S. 16
1/2001
Rein oder raus?
Wohin mit den Installationen im Holzhausbau?
Vorwandinstallationen bei Leichtbauwänden – ist
das denn notwendig? Gerade im Holzrahmenbau
erscheint die Variante, die Installationen in die
Wand zu integrieren, verlockend: Es wird Wohnfläche gewonnen und die Ständer werden zur
Lastabtragung genutzt. Doch ganz so einfach ist
diese Variante nicht, denn die Montage in der
Außenwand bedeutet üblicherweise eine Durchdringung der luftdichten Ebene, die Montage in
den Innenwänden kann den Schallschutz gravierend verschlechtern, die Integration macht die
Gewerketrennung schwierig. Grund genug also,
auch im Holzrahmenbau die Vor- und Innwandinstallationssysteme einmal vorzustellen und zu vergleichen.
Vier
unterschiedliche
Systeme sind auf dem Markt
vertreten:
● Vorgefertigte Montageelemente
● Vorgefertigte Montageelemente mit Tragständern oder Traversen
● Vorgefertigte Installationselemente
● Baukastensysteme
Die erste Variante ist im
Holzbau nicht zu verwenden, sie muss ausgemauert
werden. Prinzipiell sind aber
alle drei übrigen Varianten
als Vor- und als Innwandmontage im Holzbau ausführbar.
Inwandkonstruktionen
Autoren:
Armin Grebe
Stefan Winter
Die preiswerteste Variante, wenn die Installation in
der Wand ausgeführt werden soll, sind vorgefertigte
Montageelemente mit Tragständern: Rechts und links
werden Ständer neben dem
Element aufgestellt, das
Traggerüst an den Ständern
festgeschraubt und raumseitig beplankt (Bild 2). Doch
halt: wer dimensioniert die
Ständer?
Die statische Dimensionierung einer Wand oder
einer Vorwand zur Aufnahme der Sanitärinstallationen
ist in einer statischen Berechnung
üblicherweise
1
nicht enthalten!! Sie ist
schlichtweg bauaufsichtlich
nicht relevant und wird
daher auch von keinem
noch so pingeligen Prüfingenieur verlangt werden.
Denn dem Bauamt ist es
egal, ob man 50 cm mit
einer Toilette abstürzt oder
nicht.
Trotzdem ist es aus tragwerksplanerischer
Sicht
durchaus sinnvoll, bei Vorwandinstallationen einmal
genauer hinzuschauen. Denn
das entscheidende Kriterium ist die Gebrauchstauglichkeit, und auch deren
Grenzzustände müssen abgeschätzt werden. Zu große
Verformungen werden undichte Anschlüsse und zerspringende Fliesen hervorrufen – beides ist nicht gewünscht.
Leider erschöpft sich der
Hinweis aller(!) Hersteller
von Vor- und Innwandelementen maximal im Hinweis auf die DIN 41034:1988-11 („Nichttragende
Bild 1: Kombination von
Vorwandinstallation für WC
und Hauswasseranschluss
(rechts neben WC) und freistehender Installation für
Fußbodenheizkreisverteiler
(Stirnseite der Badewanne).
Die Vorwandinstallation ist
abgedeckt mit MultiplexBuche
Foto: A. Grebe
innere Trennwände – Unterkonstruktion in Holzbauart“). Diese Norm schreibt
zwar Vollholz oder verleimtes Holz, das der Sortierklasse S10 nach DIN 4074 entspricht vor, doch die in dieser
Norm genannten Mindestquerschnitte für die Holzstiele gelten nur für leichte
Konsollasten. Ein wandhängendes WC, möglichst noch
als behindertengerechte Ausführung mit 700 mm Ausladung, ist keinesfalls eine
„leichte Konsollast“. Die
Steifigkeit der Wand ist dann
nicht mehr gegeben, gerissene Fliesen wenn nicht größere Schäden sind die Folge.
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Bild 3 zeigt das statische
System für eine raumhohe
Vorwandinstallation und es
sind die Auflagerreaktionen
für eine Last von 400 kg
angegeben. Es ist erkennbar,
das der Nachweis der Befestigungen bei den auftretenden Anschlusskräften leicht
gelingt, z.B. durch geeignete
Holzschrauben, sofern die
notwendigen Randabstände eingehalten werden können.
Neben der direkten Befestigung des Elementes ist
auf die ausreichende Befestigung der Ständer an den
angrenzenden Bauteilen zu
achten, um das „Kippmoment“ der gesamten Wand
aufnehmen zu können.
Damit ist allerdings das
Problem der Gebrauchstauglichkeit noch nicht gelöst. Letztendlich müssten
für unterschiedliche Wandhöhen die erforderliche Mindeststeifigkeiten der Ständer
angegeben werden, um die
2
Bild 2: Einzelelement zwischen Holzständern
Foto: A. Grebe
Haustechnik
Verformungen auf ein verträgliches Maß zu beschränken.
Da der Sanitärinstallateur
sicher keine Statik für die
Wand rechnet, wäre es im
Baualltag gut, präzisere
Herstellerangaben zu erhalten. Einige Seiten mehr in
den Einbauanweisungen wären hier mehr als wünschenswert.
Für Metallständerwände
werden von den Herstellern
der Sanitärelemente ja auch
Mindestquerschnitte aufgelistet und Vorschläge für
sichere Tragfähigkeit gemacht.
Wenn allerdings die Montage dann mit der in Bild 4
gezeigten „hohen“ Präzision
erfolgt, helfen weder die
Angaben der Hersteller
noch eine supergute Berechnung.
Technisch gesehen ist die
Montage von vorgefertigten
Elementen, ein ausreichender Querschnitt der Ständer
Bild 3: Statisches System
und Auflagerreaktionen für
einen Sanitäreinbau in einer
Holzständerwand
Grafik: Stefan Winter
Statisches System Vorwand
(WC):
(1) Traverse zur Aufnahme
der Zuglast
(2) Traverse zur Aufnahme
der Drucklast
(3) Vertikalholz,
B/d=6/8cm KVH
mind.
(4) Riegel, mind b/d=6/8cm
KVH
(5) Vertikalständer,
B/d=6/8cm KVH
(6) Schwellholz
mind.
Lagerreaktionen (bei 50 cm
Hebelarm)
A vertikal 2,0 kN
horizontal 1,72 kN
B Anschlusskraft
horizontal 1,72 kN
3
C Anschlusskraft
horizontal 0,80 kN
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die Randabstände der Holzschrauben eingehalten werden können. Solche Befestigungselemente sind leider
nicht bei allen Herstellern
beigepackt.
Beplankung
4
Bild 4: Ordnungsgemäße
Lastabtragung leider unmöglich, Steifigkeit gegen null!
So nicht!
Foto: A. Grebe
vorausgesetzt, meist problemlos möglich. Allerdings
sind teilweise die Befestigungsbohrungen für die
Montage mit selbstschneidenden Schrauben an Metallständern ausgelegt. Für
Holzschrauben mit entsprechendem
Durchmesser
nebst U-Scheiben müssen
üblicherweise Zusatzwinkel
verwendet werden, damit
Montiert werden müssen
die Traggerüste, Elemente
bzw. Installationsbausteine,
genau wie bei der Montage
an Metallprofilen, an der
Vorderkante der Ständer,
d.h. bündig mit der Innenseite der Beplankung; diese
muss vollflächig aufliegen.
Speziell für wandhängende
WC’s und Bidets muss eine
spielfreie Kraftübertragung
von der Beplankung zu dem
Installationselement im Bereich der Keramikkörper
sichergestellt sein. Beplankt
werden muss entweder einlagig (18 mm) oder zweilagig
(2x12,5 mm) mit Gipskarton- bzw. Gipsfaserplatten,
wenn die Wand gefliest werden soll. Etwas mehr Steifigkeit auch in der Beplankung
schadet übrigens nie! Eine
gute Lösung stellt die
Beplankung mit einer dickeren
Holzwerkstoffplatte
(d ≥ 15 mm) in Kombination
mit einer dünnen Gipsbauplatte dar, da die darunterliegende Holzwerkstoffplatte hervorragende Befestigungsmöglichkeiten für Anbauteile, Schellen etc. bietet.
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Grenzen der
Innwandmontage
So einfach die Innwandmontage auf den ersten
Blick erscheint, so schnell
sind auch deren Grenzen
erreicht.
●
Schallschutz: Ist eine
Leichtbau-Installationswand gleichzeitig Trennwand zu einem schutzbedürftigen Raum, kann das
Inwand-Prinzip ohne vorangehende Eignungs- und
Baumusterprüfung der
entsprechenden Wand
mit in Betrieb befindlicher Installation nicht
eingesetzt werden.
●
Luftdichtigkeit: Ist die
innere Beplankung gleichzeitig luftdichte Ebene, so
muss auch hier die Sanitärinstallation vor diese
Beplankung verschoben
werden.
●
Schwelle und Wandstärke: Darf oder kann die
Schwelle nicht getrennt
werden, um die Abwasserrohre nach unten zu
führen oder ist die Wand
nicht stark genug, um
zwischen den Stützen die
waagerecht verlaufende
Abwasserleitung aufzunehmen (DN 100 bedeutet einen Wandhohlraum
> 170 mm! ), so muss
auch hier die Installation
vor die Wand verlegt werden.
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Zug- und Druckkräfte aus
den Kippmomenten aufzunehmen. D.h. je nach Anordnung der Installationselemente müssen zusätzliche
oder verstärkte Ständer und
in den entsprechenden Höhen kraftschlüssig verbundene Querriegel eingesetzt
werden. Die schematische
Darstellung in Bild 5 verdeutlicht die auftretenden
Kräfte.
Wichtig: Die Zugverankerung der Vorwand an der
Oberseite zur dahinterstehenden Wand und die
Druckübertragung unten.
Noch wichtiger: Die auftretenden Kräfte müssen
auch in vertikaler Richtung
in die Decke abgetragen
werden. Wenn in der Deckenkonstruktion keine ausreichende Steifigkeit vorhanden ist (vgl. Bild 6),
dann ist ebenfalls mit größeren Verformungen zu rechnen.
Die Stärke der Vorwandschale wird im Wesentlichen
dabei von der Dimension
des Abwasserrohres bestimmt. Es macht Sinn, für
die waagerechte Leitung
zum Anschluss der Objekte
die Dimension DN 80 zu
5
6
Bild 5: Kräfte am Vorwandelement, Schnitt
Grafik: A. Grebe
Bild 6: Kräfte am Vorwandelement, Ansicht von vorn
Grafik: A. Grebe
Holzwände mit Vorwandinstallationen
Sind nur beschränkte
Wanddicken möglich oder
sind besondere Anforderungen an Luftdichtigkeit und
Schallschutz zu stellen,
bleibt die Vorwandinstallation die einzige Möglichkeit.
Alle drei oben genannten
Varianten lassen sich ausführen, wenn einige Rahmenbedingungen beachtet
werden. Die wandhängenden Lasten (WC, Bidet,
Waschtisch) werden im
Wesentlichen von den
Installationselementen auf
den Boden abgetragen, die
Leichtbauwand hat aber
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wählen. Nicht nur die Stärke der Schale kann kleiner
werden, es ist auch ein
Gefälle von 0,5 cm/m statt
dem in der DIN 1986 geforderten 2 cm/m möglich.
Einzelelemente
Insbesondere bei Einzelelementen sind die Querriegel und Schwellen notwendig. Üblicherweise haben
diese Elemente zwei Zugpunkte oben, zwei Druckpunkte in Höhe der WCAufhängung sowie zwei
Druckpunkte nach unten.
Erfolgt die Montage des
Vorwand-WC-Elementes so,
dass die Befestigungspunkte
zwischen zwei Ständern liegen, so müssen die Zug- und
Druckkräfte über Querriegel
in die Wand abgeleitet werden. Für die Weiterleitung
der vertikalen Kräfte muss
bei einer sichtbaren Holzbalkendecke, bei denen die
Vorwandelemente z.B. auf
einer 22 mm starken Dielung aufstehen, ein Querriegel in die Balkenlage eingebaut werden. Für diese Konstruktionen macht ebenfalls
keiner der Element-Hersteller Angaben.
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Baukastensysteme
Bei Baukastensystemen
werden Montageelemente in
ein Traggerüst gehängt. Das
Traggerüst besteht im einfachsten Fall aus einer oberen
Schiene, die an der Wand
angeschraubt wird und einer
Bodenschiene. Bei aufwendigeren Systemen (z.B. Geberit
GIS) werden vier oder mehr
waagerechte Profile mit senkrechten Profilen verschraubt.
Montageelemente
für
Waschtisch, WC etc. können
beliebig eingehängt werden
(Bild 8). Die gesamte Einheit
wird dann vor die Wand
gestellt und an dieser und
dem Boden verschraubt.
Hierbei werden die Zug- und
Druckkräfte durch oberen
und unteren Quertraversen
übertragen. Diese können
dann an den Ständern und
Bild 7: Einzelelemente, Typ
Grohe-DAL als Vorwand-,
Innwand- und freistehende
Elemente
Foto: Grohe – DAL
8
Bild 8: Baukastensystem
(Geberit-GIS) Grafik: Fa. Geberit
Deckenbalken verschraubt
werden. Aber auch hierbei müssen die Ständer und
die Rückverankerung der
Ständer die Kräfte der Kippmomente aufnehmen, das
Rechnen ist also derzeit in
allen Fällen notwendig.
Freistehende
Installationen
Die Baukastensysteme
lassen sich auch als freistehende Installationswände,
sowohl teilhoch als auch
raumhoch, aufstellen. So
können
beispielsweise
Waschtische frei im Raum
angeordnet werden – interessant beispielsweise als
Lösung für kleine Bäder (Bilder 7, 9 und 10). Der Nachweis der Zug- und Druckkräfte, die bei Massivdecken
über Schwerlastanker abgetragen werden (zu erkennen
in Bild 7), ist bei Holzdecken
individuell erforderlich. Bei
der Werkplanung des Holzbaus ist darauf zu achten, das
zur Befestigung genügend
„Fleisch“ vorhanden ist.
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Einbaumöbel
Baukastensysteme, sowohl als Vorwand- als auch
als freistehende Ausführung,
bieten darüber hinaus die
Möglichkeit, Möbel (Schränke, Regale) in die freien
Bereiche zu integrieren. Die
Raumverluste durch die
Vorwandebene werden verringert und die Räume optisch aufgewertet (Bild 10).
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Schallschutz nach
unten
Werden die Vorwandelemente auf der Schalung
direkt auf den Deckenbalken montiert, ist eine schallentkoppelte Montage der
Sanitärgegenstände Pflicht.
Zusätzlich sollte dem Nutzer
nahegelegt werden, unter
einem Bad auf eine Sichtbalkendecke zu verzichten –
die Schallschutzmaßnahmen nach unten gestalten
sich dann deutlich einfacher.
Brandschutz
Zu den Branschutzanforderungen an Installationswände wird auf den
condetti®-Artikel in diesem
Heft verwiesen.
Bild 9 und 10: Freistehendes
Traggerüst für Waschtisch,
WC und Dusche
Bilder: Fa. Missel
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Hersteller von Vorwandsystemen Telefon / Fax
anko - sanitärelemente
+49 (0) 52 32 9509-0,
[FAX] 6 27 99
AQUA Butzke-Werke AG
+49 (0) 3378 818-0,
[FAX] 818-100
Herbert Burda GmbH
+49 (0) 211 95001-0,
[FAX] 50 05 7
FRIATEC AG Division
Gebäudetechnik
+49 (0) 621 486-0,
[FAX] 486-1279
Geberit GmbH
+49 (0) 7552 934-01,
[FAX] 934-300
Grohe-DAL
+49 (0571) 7951-0,
[FAX] 71571
Karl GRUMBACH GmbH & Co. KG +49 (0) 6441 9772-0,
[FAX] 9772-20
11
JOKI Installationssysteme GmbH
+49 (0 38 77) 7 96 06,
[FAX] 7 96 07
LOROWERK K.H. Vahlbrauk
GmbH & Co.KG
+49 (0) 5382 71-0,
[FAX] 712 03
M. Block GmbH
+49(09721)65977-0,
[FAX] 65977-58
E.Missel GmbH & Co.
+49 (0) 711 5308-0,
[FAX] 5308-128
Georg Fischer Schwab
GmbH & CoKG
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[FAX] 705-200
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Viega, Franz Viegener II
GmbH & Co. KG
+49 (0) 2722 61-0,
[FAX] 61-1415
Die Liste mit allen Daten (E-Mail, Hompage, Adresse) finden sie
auf unserer Internetseite unter http://www.quadriga-news.de
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Bild 11: Verlorene Schalung
für ein Deckenschott
Foto: Fa. TECE
Bild 12: Luftdichte Kabelführung zum Einkleben, soll
ab Sommer auch für Rohre
verfügbar sein
Foto: Fa. KlimaTec
Luftdichtigkeit
Die Notwendigkeit der
Luftdichtung zwischen den
Wohnungen bzw. Etagen
und in den Keller scheint
bisher nicht bis in die Entwicklungsabteilungen der
Vorwandhersteller-Firmen
vorgedrungen zu sein. „Alle
Bauwerksfugen sind dauerhaft luftdicht auszuführen“, so steht es in der
DIN 4108. Doch solange
keine Serienfabrikate und
Lösungen verfügbar sind,
werden auf den Baustellen
Steigleitungsschächte ohne
besondere
Maßnahmen
durch das ganze Gebäude
geführt. Es sind „Rohr-anRohr“-Systeme, bei denen
eine Abdichtung eines Rohres schon deswegen nicht
mehr möglich ist, weil kein
Installateur mit den Fingern
dazwischen fassen, geschweige denn, ein Klebeband anbringen kann. Eine
Kombination aus Bild 11
(Verlorene Schalung für den
Verguss eines Deckenschotts) und Bild 12 (Abdichtgummi für Kabel- bzw.
Rohrdurchführugen) wäre
ein erster Denkansatz, praxisgerechte Lösungen sind
gefragt! Auch hier ist die
Redaktion der neuen quadriga gespannt, ob „die Großen“ oder „die Kleinen“ der
Branche die DIN-Anforderungen umsetzen – nicht
nur für den Holzhausbau
sind hier Neuentwicklungen
notwendig.
■
Literatur
Der Geberit, Das A und O der
Sanitärtechnik, Fa. Geberit
Bäder im Trockenbau, BAKT
InfoTechnik
DN 4103, Teil 4, Ausgabe Nov
1988
diverse Herstellerunterlagen
und Montageanweisungen