IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 17/1996, Seite 78 ff.

HEIZUNGS-/KLIMATECHNIK

Wie der Schlüssel ins Schloß

Metalldübel für schwere Befestigungen in der Heizungs- undLüftungstechnik

Frank Fahrner

Dübel ermöglichen die Verbindung zwischen Materialien ausder Technischen Gebäudeausrüstung wie Rohre, Heizkörper,Lüftungskanäle, Ventilatoren und dem Baukörper. Fürdie unterschiedlichen Untergründe und Beanspruchungen gibt es mittlerweileüber tausend verschiedene Befestigungselemente aus Kunststoff undStahl - da kann selbst der Profi zunächst den Überblickverlieren. Für die mittelschweren bis schweren Befestigungen in derHeizungs- und Lüftungstechnik ist die Abgrenzung jedoch relativ einfach.Hier gewinnen Metalldübel mit hohen Leistungswerten immer mehr anBedeutung.

Denn Einzelkonstruktionen für Sprinkleranlagen, für Lüftungsanlagenoder für Elektroinstallationen haben in ihrer Summe oft ein hohesGewicht. Sie sollten mit zugelassenen Dübeln befestigt werden, dabei Versagen Menschen in Gefahr geraten können. Das Deutsche Institutfür Bautechnik (DIBt) in Berlin erteilt die amtliche Zulassung. AufProdukte mit dem Gütezeichen des DIBt kann sich der Handwerker verlassen.Längst nicht jeder angemeldete Dübel bekommt das Siegel fürQualität und Sicherheit. Erst wenn nach umfangreichen Testreihen keineZweifel mehr über die angegebenen Eigenschaften bestehen, wird eineZulassung erteilt.

Bild 1: Verankerung durch Formschluß mit dem Zykon-Anker FZA.

Die Verwendung zugelassener Dübel ist vorgeschrieben, wenn es sichum eine tragende Konstruktion handelt und bei deren Versagen "Gefahrfür die öffentliche Sicherheit sowie für Leib und Lebenanderer" besteht. Unterschieden werden Anker, die nur für dienachgewiesene Beton-Druckzone in Frage kommen (Reaktionsanker), und solche,die sowohl in der Druck- als auch in der gerissenen Zugzone eingesetztwerden dürfen. Alle im folgenden beschriebenen Stahldübel sindvom DIBt für gerissenen Beton zugelassen.

Der Dübel paßt ins Loch

Für sicherheitsrelevante Verankerungen in der Betonzugzone eignetsich das Zykon-System FZA (Bild 1). Durch einen speziellen Bohrer wirdein zylindrisch-konisches Loch gebohrt. Der Dübel paßt nachder Montage millimetergenau hinein - wie der Schlüsselins Schloß.

Zum Befestigen von mittelschweren Lasten bis ca. 0,5 kN (rund 50 kg)wie Lüftungskanäle, Rohrleitungen, Befestigungsschienen oderVentilatoren verwenden Heizungs- und Lüftungsbauer immer häufigereinen Einschlaganker (EA), z.B. den Zykon-Einschlaganker FZEA (Bild 2).Dabei handelt es sich um eine feuerfeste Ausführung, denn dieser Dübelbehält seine Tragfähigkeit anderthalb Stunden lang auch bei Brandbeanspruchung.Die entsprechende Feuerwiderstandsklasse (F 90) nach DIN 4102 wurde demFZEA per Gutachten bescheinigt.

Bild 2: FZEA, der Einschlaganker mit Innengewinde.

Der Zykon-Einschlaganker mit Innengewinde bietet nicht nur Sicherheit,sondern verlangt gegenüber dem herkömmlichen Einschlaganker aucheine geringere Einschlagenergie. Dies liegt an der spreizdruckfreien Montage,die zusätzlich noch den Vorteil bietet, daß kleinste Rand- undAchsabstände möglich sind. Mit 70% beziffert der Hersteller -im Vergleich zum ãklassischen" EA - das Wenigeran Kraftaufwand bei der Montage in Normalbeton. Der FZEA ist für dieBetonzugzone bis 1,5 kN (rund 150 kg) ohne Einschränkungen zugelassen.Und weil beim richtigen Setzen mit dem Einschlagdorn (FZED) der hintereRand des Dübels automatisch verformt wird, von Kreisrund zu quadratisch,läßt sich der Sitz per Sichtkontrolle feststellen. Erhältlichist er mit Innengewinde M 8, M 10 und M 12, galvanisch verzinkt und innichtrostendem Stahl A 4.

Bohren, einschlagen, fertig

Früher hörte man zahlreiche Handwerker klagen, daß fürleichte Befestigungen kein nagelähnlicher Stahldübel mit Zulassungangeboten würde. Diese Situation hat sich geändert. Zur schnellenund problemlosen Hammer-Montage bieten sich Nagelanker an. Beim NagelankerFNA (Bild 3) reicht beispielsweise ein Bohrlochdurchmesser von nur 6 mmaus. Die Schraubarbeit entfällt, da dieser Spezialdübel nachwenigen Hammerschlägen fest verankert ist: Bohren, einschlagen, fertig- ideal für die Überkopfmontage. Mit zulässigerLast von 0,5 kN (etwa 50 kg) bei 30 mm Verankerungstiefe bzw. 0,8 kN (rund80 kg) bei 40 mm Verankerungstiefe ermöglicht der Stahldübeleine rationelle und sichere Verankerung. Den Nagelanker gibt es in vierVarianten (Bild 4):

Der Nagelanker ist für die Zugzone (aufgrund des Nachspreizensim gerissenen Beton) und für die Feuerwiderstandsklasse F90/120 zugelassen.

Bild 3: Zur Befestigung von Latten, Metallprofilen, Ketten, Seilen,Lochbändern, Verlängerungsmuttern mit Gewindestangen, Lüftungskanälenusw. bietet sich der Nagelanker FNA an.

Der Klassiker

Wenn es allerdings darum geht, Schwergewichte zu befestigen wie großeSchaltkästen, Schränke, Maschinen oder Anlagen, werden in derRegel Hülsen- oder Bolzenanker verwendet. Diese Standardelemente funktionierennach dem Reibschluß-Prinzip: Beim Anziehen der Schraube oder desGewindebolzens wird ein Konus in die Spreizhülse gezogen, diese gegendie Bohrlochwandung gepreßt und dadurch eine reibschlüssigeVerbindung mit dem Ankergrund erzielt. Der erste zugzonentaugliche Ankerbolzender Welt, der Ankerbolzen FAB, galt lange Zeit als ãder Klassiker".Inzwischen wurde er weiterentwickelt. Das Ergebnis ist der FAN (Bild 5).

Bei minimalem Aufwand erreicht man mit dem Ankerbolzen maximale Leistung:Schnelle Durchsteckmontage, leichtes Einschlagen und ein geringer Anzugswegsparen Montagezeit. Kleinere Anker für höhere Lastklassen reduzierendie Materialkosten. Der FAN kann aufgrund zahlreicher Verbesserungen überallim Beton noch wirtschaftlicher gesetzt werden. So braucht er für eineLast von 3,5 kN (etwa 350 kg) nur noch ein 12-mm-Loch, was die Bohrarbeiterheblich verringert. Die neue Sicherheits-Spreizhülse aus korrosionsbeständigemEdelstahl A 4 spreizt kontrolliert im gerissenen Beton nach. Dadurch gewährleisteter - auch noch nach Jahren im gerissenen Beton -eine sichere Befestigung.

Den FAN gibt es mit Gewindegrößen M 8, M 10, M12 und M 16in den Lastklassen 1,5 kN (ca. 150 kg), 2,5 kN (ca. 250 kg), 3,5 kN (ca.350 kg) und 6 kN (ca. 600 kg) sowie fünf verschiedenen Nutzlängen.Zusammen mit dem FAB decken die beiden Ankerbolzen die Lastklassen 1,5kN (ca. 150 kg) bis 13 kN (ca. 1300 kg) ab.

Bild 4: Den Nagelanker FNA gibt es in vier Variationen:
- mit Nagelkopf [Durchmesserzeichen] 15 mm,
- mit Haken [Durchmesserzeichen] 10 mm
(ohne bauaufsichtliche Zulassung),
- mit Gewinde M 6,
- mit Öse [Durchmesserzeichen] 10 mm (ohne bauaufsichtlicheZulassung).
Bild 5: FAN, der Ankerbolzen für Befestigungen in Beton.
Bild 6: Der spreizdruckfreie Schwerlastanker FIM-N für Loch- undHohlblocksteine.

Verklebte Sicherheit

Was aber macht beispielsweise ein Heizungsbauer, wenn er auf andereBaustoffe als Beton trifft. Kommt er beim Bohren nur im Stakkato vorwärts,stößt der Bohrer wörtlich ãins Leere"? Dannhat man es mit einem Lochbaustoff zu tun. Wie soll daran ein Heizkörperbefestigt werden? In einem solchen Fall eignen sich Injektionsverankerungen.Diese chemischen Verankerungen arbeiten nach dem Prinzip des Stoffschlusses.Sie sind spreizdruckfrei und erlauben deshalb geringe Achs- und Randabstände.

Vorbei sind die Zeiten, in denen man einen Holzklotz einsetzen mußte.Hammer und Meißel kann der Handwerker im Werkzeugkasten lassen undstatt dessen einen 22-Millimeter-Hartmetall-Gesteinsbohrer zur Hand nehmen.Beim Kauf sollte er allerdings darauf achten, daß der Schaft auf10 mm abgesetzt ist, damit er in ein gewöhnliches Bohrfutter paßt.Mit ihm bohrt er das Loch, steckt einen sogenannten Injektions-Netzankerhinein, injiziert einen schnell abbindenden mineralischen Mörtel (gegenüberKunstharzmörtel umweltfreundlicher und ohne Geruchsbelästigung).Und wenn beim Einfüllen der Druck merklich ansteigt, ist das Netzbis zum allseitigen Formschluß gefüllt (Bild 6). So wird beispannungsempfindlichen Materialien wie den dünnen Stegen der Lochsteineder Druck üblicher Spreizdübel vermieden. Der Netzanker FIM-N,der sich jeder Steinform anpaßt, kann bei einer Temperatur von 20°Cim Verankerungsgrund nach zwei Stunden voll belastet werden.

Bild 7: Mit der Injektionsverankerung FIPS sind spreizdruckfreie Verankerungenmöglich.
Bild 8: Die drei Tragemechanismen im Überblick: Reibschluß,Formschluß, Stoffschluß.

Ähnlich funktioniert das Injektionssystem FIPS (Bild 7), das eskomplett mit allem Zubehör im Montage-Koffer gibt. Auch hier blähtdie Füllung das Netz der Ankerhülse im Hohlraum auf und schafftso einen zuverlässigen Formschluß. Die Montage sieht so aus:Während des Auspressens mit der Spezialpistole vermischt sich derZwei-Komponenten-Kunstharzmörtel automatisch. Ein separater Mischvorgangentfällt. Die angebrochene Kartusche bleibt weiter verwendbar, weilnur die gerade benötigte Menge Harz aktiviert wird. Jetzt mußnur noch das Befestigungselement - Gewindestange, Bewehrungsstahl,Schraube, Haken oder Öse - bis zum Hülsenrand eingedrücktwerden. Nach 45 Minuten (bei 20°C) ist der Kunstharz durchgehärtet.

Eine solche Injektionsverankerung ist auch in Vollbaustoffen möglich.Da man dort allerdings ohne Hülse arbeitet, muß das Bohrlochzuvor gründlich gereinigt werden.

Wer die Wahl hat ...

Grundlage für die verantwortungsvolle Auswahl und Anwendung derDübel sind Kenntnisse über Tragmechanismen und Funktionsprinzipien.Die wichtigsten Kriterien für die Wahl des richtigen Dübels sind:

Bei der Wirkungsweise von Dübeln werden drei Tragmechanismen unterschieden(Bild 8):

Nach welcher Art die Montage des anzuschließenden Bauteils erfolgt,ob Durchsteck-, Abstands- oder Vorsteckmontage (Bild 9), hängt sowohlvom Montageablauf als auch von dem zu befestigenden Gegenstand ab. DieÜbertragung der Löcher vom Befestigungsgegenstand in den Ankergrundgelingt mit der Durchsteckmontage am besten. Denn hierbei wird durch dasBauteil hindurch gebohrt und der Dübel nachgesteckt.

Bild 9: Die drei Montagearten im Überblick: Vormontage, Durchsteckmontage,Abstandsmontage.

Dübel sollten Beanspruchungen wie Zug, Querzug und Schrägzugsicher in den Ankergrund leiten. In Ausnahmefällen (z.B. Abstandsmontage)können auch Druckkräfte auftreten, die spezielle Dübel direktin den Ankergrund übertragen.

Die Last des Befestigungsgegenstands bestimmt die Belastung des Dübels.Sie ist maßgebend für die Bestimmung der erforderlichen Dübelgröße.Mit steigendem Außendurchmesser und größerer Verankerungstiefenimmt die aufnehmbare Belastung überproportional zu.

Außer den technisch genannten Auswahlkriterien sind wirtschaftlicheAspekte von Bedeutung: Verfügbarkeit der Metalldübel, erforderlicherBohraufwand, Montagefreundlichkeit und Überprüfbarkeit der Lastkraft.Der Handwerker muß also in jedem Einzelfall prüfen, welcherDübel in welcher Größe der beste für einen bestimmtenAnwendungsfall ist. Hilfestellung bieten hier Serviceleistungen der Dübelhersteller.Fischer bietet beispielsweise Seminare an, einen Beratungsservice vor Ort(d.h. Techniker kommen auf die Baustelle und machen in SpezialfällenProbebelastungen oder Auszugsversuche) und in dringenden Fällen weißdie telefonische Dübelberatung fast immer die richtige Lösung.

B i l d e r :  fischerwerke Artur Fischer GmbH & Co. KG

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