Dank moderner Befestigungstechnik lassen sich Gegenstände auch nachträglich unkompliziert im Baustoff verankern. Wer einige Grundlagen beachtet, findet den richtigen Dübel, Anker oder Schraube für seine Befestigungsaufgabe und sorgt für sichere Verbindungen am Bau.
Grundsätzlich werden Kunststoffdübel, Stahlanker und chemische Befestigungssysteme (Verbunddübel) unterschieden. Entscheidend für die richtige Wahl ist das Zusammenspiel des Befestigungsmittels mit dem Baustoff und den einwirkenden Lasten. Klassische Spreizdübel können beispielsweise in Beton und Vollmauerwerk für festen Halt sorgen. In Lochbausteinen eignen sich dahingegen Ausführungen, die sich in den Hohlkammern bzw. Hohlräumen der Steine verankern.
Für Plattenbaustoffe sind wiederum insbesondere Kippdübel die richtige Wahl oder Dübel, die sich in den Baustoff einschneiden. Passend für bestimmte Anwendungen gibt es zudem Dübel für die Befestigung an Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und vieles mehr. Für den Einsatz unter feuchten Bedingungen und im Außenbereich gibt es ebenfalls geeignete Befestigungsmittel aus nichtrostenden Stählen – je nach Anforderungen und Belastungen in jeweils unterschiedlichen Korrosionsbeständigkeitsklassen.
Der Baustoff als Kriterium für die Dübelauswahl
Die meistverbreiteten Baustoffe sind Beton, Mauerwerk und Plattenwerkstoffe wie Gipskarton- oder Gipsfaserplatten. Neben der Art des Baustoffs spielt auch seine Struktur und Güte eine wichtige Rolle bei der Dübelauswahl.
Normalbeton ist beispielsweise ein guter Verankerungsgrund zur Lasteinleitung, da seine Dichte und Druckfestigkeit hoch sind. In Leichtbeton sind dahingegen Zuschläge verarbeitet, welche die Druckfestigkeit des Befestigungsgrundes stark beeinflussen können.
Mauerwerk ist ein Verbundwerkstoff aus Steinen und Mörtel. Die wichtigsten Gruppen sind:
- Vollsteine mit dichtem Gefüge (z.B. Kalksand-Vollstein, Vollziegel)
- Vollsteine mit porigem Gefüge (z.B. Porenbeton und Leichtbeton-Vollstein)
- Lochsteine mit dichtem Gefüge (z.B. Kalksand-Lochsteine)
- Lochsteine mit porigem Gefüge (z. B. Leichtbeton-Hohlblockstein (Bimsstein), Hochlochziegel wie z.B. Porotonsteine).
Plattenwerkstoffe sind dünne Platten mit geringen Festigkeiten, die ein- oder beidseitig auf einer Unterkonstruktion aufgebracht werden. An der Decke wird die Anbringung immer einseitig umgesetzt. Somit erfolgt eine sichere Befestigung mit Spezial-, Kipp- oder Universaldübeln im Hohlraum. Bei größeren, schweren Einbauten, wie Küchenhängeschränken oder Sanitäreinrichtungsgegenständen, sollte die Unterkonstruktion der Wand so konzipiert sein, dass sie die Anbauten mittragen kann. Die wichtigsten Plattenwerkstoffe sind:
- Gipskarton- und Gipsfaserplatten
- Platten aus Holz, wie Holzfaserplatten, Spanplatten, OSB-Platten und Schichtholzplatten.
- Dämmstoffplatten (Polystyrolplatten, Polyurethan-Hartschaumplatten etc.), die eine geringe Druckfestigkeit und sehr viele Poren besitzen. Hierin sind nur Befestigungen geringer Lasten mit Spezialdübeln möglich.
Dübelarten und ihre Wirkungsweisen
Dübel verbinden Anbauteile mit dem Baukörper. Dabei werden die einwirkenden äußeren Lasten in den Traggrund eingeleitet bzw. auf ein Bauteil übertragen, von diesem aufgenommen und abgetragen. Je nach Rahmenbedingungen eignen sich dazu verschiedene Dübel mit unterschiedlichen Tragmechanismen.
Reibschluss
Spreizdübel aus Kunststoff oder auch Bolzen- und Hülsenanker entfalten durch Reibschluss ihre Wirkung. Hierbei wird das Spreizteil des Dübels an die Bohrlochwand gepresst. Die äußeren Lasten werden so durch Reibung in den Verankerungsgrund eingeleitet. In diese Gruppe fallen Bolzenanker, wie der fischer Bolzenanker FAZ II, aber auch Innengewindeanker, wie der Einschlaganker fischer EA II.
Formschluss
Beim Formschluss passen sich die Dübel dahingegen der Geometrie des speziell hergestellten Bohrlochs (Hinterschnitt in Beton oder Porenbeton) oder dem Verankerungsgrund (Lochsteine) an. Bei dieser Wirkweise wird beim Setzen kein oder nur ein geringer Druck auf den Ankergrund ausgeübt, weswegen man auch von einer spreizdruckfreien Verankerung spricht. In diese Gruppe gehören beispielsweise Betonschrauben, wie die fischer Betonschraube UltraCut FBS II sowie Langschaftdübel, wie der fischer SXRL oder der fischer DuoXpand.
Bei Lochbaustoffen, wie Hochlochziegeln und Hohlblocksteinen, wird zudem beispielsweise mit Injektionssystemen ein Formschluss erreicht. Diese bestehen aus Injektionsmörtel mit zugehörigen Systemkomponenten. Dabei wird in Lochbaustoffen eine Ankerhülse (Siebhülse) in das Bohrloch gesetzt. Hierein wird der Mörtel injiziert, der sich beim Einbringen der zugehörigen Ankerstange genau dorthin verteilt, wo er benötigt wird. Dank der Ankerhülse wird so ein geringer Materialverbrauch bei optimalem Formschluss in den Kammern der Mauerwerkssteine erreicht.
Stoffschluss
Bei einem Stoffschluss verbindet ein Mörtel den Dübel mit dem Baustoff. Durch ihre sehr hohe Haftzugfestigkeit schafft die chemische Komponente des Befestigungssystems dabei eine stabile Verbindung zum Ankergrund und ermöglicht so eine sichere Verankerung.
Zu dieser Gruppe zählen Injektionsmörtel, auch Verbundmörtel genannt, die in Vollbaustoffen mit der Bohrlochwand einen Haftverbund aufbauen. In den in das Bohrloch injizierten Mörtel wird eine Gewindestange eingebracht, die über die Verzahnung ihres Gewindes sicher in der chemischen Komponente hält. Im Mauerwerk, in dem mit Hohlräumen zu rechnen ist, oder in Lochsteinen werden die Ankerstangen mit Ankerhülsen gesetzt, um ein sicheres Setzen durch Formschluss zu ermöglichen (siehe oben). Zu den Injektionsmörteln gehört beispielsweise der fischer FIS V Plus.
Zu der heutigen Befestigungsvielfalt gehören zusätzlich speziell auf Anwendungen abgestimmte Sortimente, wie beispielsweise Fassaden- und Installationssysteme oder Spezialbefestigungen für Wärmedämmverbundsysteme.
Übersicht Montagearten
Ein Dübel lässt sich auf drei unterschiedliche Arten montieren.
- Bei der Vorsteckmontage wird der Dübel zuerst gesetzt und dann das Anbauteil angebracht.
- Bei der Durchsteckmontage dient das Anbauteil als Bohrschablone. Durch die Löcher im Montagegegenstand hindurch wird das Bohrloch im Verankerungsgrund hergestellt und der Dübel gesetzt.
- Als dritte Montageart kann die Abstandsmontage genannt werden. Dies ist im Regelfall eine Vorsteckmontage mit verlängerter Gewindeaufnahme. Diese Montageart ermöglicht, dass ein Gegenstand mit Abstand zum Untergrund befestigt werden kann.
Tipps und Vorgaben für die Montage
Bei der Dübelauswahl sind neben der Tragfähigkeit und der Eignung für den Untergrund auch die Stärke des Anbauteils bzw. der Abstand der Ankerplatte zum Beton zu beachten. Die Schraube, die in den Dübel eingedreht wird, bzw. der Gewindebolzen am Anker, muss den Montagegegenstand überbrücken. Für die richtige Dübel- bzw. Schraubenlänge sind neben der zu überbrückenden Dicke des Anbauteils auch ein erforderlicher Überstand für Mutter und Unterlegscheibe zu berücksichtigen.
Stellt sich noch die Frage nach der Schraubengröße. Bei vielen Dübeln steht der richtige Schraubendurchmesser auf dem Produkt. Für alle anderen Dübel gilt: Die Schraube sollte zwei Größen kleiner sein als der Dübel. Bei einem 8er-Dübel wird zum Beispiel die 6er-Schraube gewählt.
Zudem ist zu beachten, dass die Bohrlochtiefe fast immer größer als die Verankerungstiefe ist. Bohrstaub im Bohrloch reduziert die Leistungsfähigkeit der Befestigung und muss daher entfernt werden. Bitte also die Bohrlochreinigung nicht vergessen.
Wichtig ist auch, die geeigneten Rand- und Achsabstände sowie weiteren Angaben in den technischen Unterlagen der Dübelhersteller sowie Zulassungen zu beachten.
Maßgeblich ist, ob eine Befestigung sicherheitsrelevant ist. Dies ist immer dann der Fall, wenn beim Versagen der Verankerung Gefahr für Leib und Leben besteht oder wesentlicher wirtschaftlicher Schaden eintreten kann. Dazu zählen Anwendungsfälle, wie Fassaden, Lüftungs- und Gasleitungen, Feuerschutzeinrichtungen, Deckenbekleidungen und vieles mehr.
Sicherheitsrelevante Befestigungen erfordern eine ingenieurmäßige Planung und Bemessung sowie eine fachgerechte Montage. Nicht-sicherheitsrelevante Anwendungen können dahingegen nach handwerklichen Regeln ausgeführt werden.
Autorin:
Katharina Siegel-Rieck
Pressereferentin fischer Befestigungssysteme und fischer Electronic Solutions