Befestigung - Bohren und Dübel-Technik

Ob Sie es mit einem festen oder weicheren Baustoff, einem massiven oder einem Hohlkammerstein zu tun haben, merken Sie spätestens, wenn Sie das Dübelloch bohren.

Wissen Sie nicht, aus welchem Baustoff die Wand besteht, sollten Sie die Bohrmaschine zunächst im Drehgang laufen lassen. Das Schlagwerk nur dann zuschalten, wenn Sie keinen Fortschritt erzielen. Bei Lochsteinen besteht die Gefahr, dass durch das Schlagbohren die Stege wegbrechen.

Geht der Bohrer im Drehgang durch "wie Butter", können Sie von einem weichen Baustoff ausgehen. Rutscht er plötzlich ins Leere und trifft dann nochmal auf Widerstand, handelt es sich mit ziemlicher Sicherheit um einen Kammerstein.

Die Analyse des Bohrmehls gibt weitere Hinweise: Ist es rot, hat man es meist mit einer Ziegelwand zu tun, Weiß deutet auf Kalksandstein hin, während Grau auf Beton schließen lässt.

Zum Bohren von Beton setzt man am besten einen Bohrhammer ein, der mit wesentlich höherer Schlagenergie arbeitet. (Bilder 1 bis 3).

Einige Tip's für die Praxis

• Das Dübelloch exakt rechtwinklig zum Mauerwerk bohren und immer etwas tiefer als nötig. 10 mm Sicherheits-Reserve werden empfohlen - für den Fall, dass trotz sorgfältiger Säuberung Bohrmehl im Dübelloch verbleibt.
• Am häufigsten kommt es vor, dass der Putz im Bereich des Bohrlochs ausbricht. Der Putzschaden wird nach dem Einsetzen des Dübels mit Füllstoff verspachtelt.
• Große Bohrlöcher sind mit Bohrern mit kleineren Durchmesser vorzubohren.
• Wenn das Bohrmehl zu qualmen beginnt, dann ist der Bohrer zu heiß geworden, es muss mit geringerem Druck und mehreren Unterbrechungen gebohrt werden.
• Trifft das Bohrloch auf eine Mauerfuge, so findet dadurch bedingt der Dübel wenig Halt. Wenn es nicht möglich ist, das Loch in sicheres Mauerwerk zu verlegen, dann nimmt man einen längeren Dübel und die entsprechende Schraube.
• Um nicht auf in der Wand verlegte Leitungen zu treffen, ist der genaue Leitungsverlauf mit einem Metallsuchgerät zu ermitteln.
• Um größere Bauteile wie z.B. Halterungen so an der Decke zu befestigen, dass sie genau mit den Befestigungslöchern in dem Teil übereinstimmen hilft eine Durchsteckmontage, d.h. man hält das anzubringende Stück in der richtigen Position fest und bohrt durch die vorhandenen Löcher in die Wand. Dann schiebt man den Dübel hinterher und schraubt fest.
• Bei Fliesen den Ansatz für den Bohrer mit einem Nagel ankörnen, damit der Bohrer nicht abrutscht.
• Beim Bohren die Düse eines Staubsaugers unter den Bohrer halten, damit das Bohrmehl unmittelbar weggesaugt wird.

1. Bohrverfahren:

Baustoffe mit porigem Gefüge und Platten lassen sich im Drehgang bohren. Die spiralförmige Schneide des Bohrers reicht aus, um das Material abzutragen.

2. Bohrverfahren:

Mit Schlag bohrt man Baustoffe mit dichtem Gefüge. Dabei wird der Bohrer durch viele leichte Schläge der Maschine vorwärtsgetrieben.

3. Bohrverfahren:

Der Bohrhammer arbeitet mit weniger, dafür aber wesentlich kräftigeren Schlägen, für Beton

Dübelbefestigungen können in unterschiedlicher Weise belastet werden, wobei die Kräfte in drei Richtungen wirken können. Man bezeichnet diese als Zug, Querzug und Schrägzug (Bild 1).

Die auftretenden Kräfte muss der Dübel sicher in den Verankerungsgrund leiten können. In der modernen Dübeltechnik nutzt man dazu drei verschiedene Tragmechanismen: Reibschluss, Formschluss und Stoffschluss (Bilder 2 bis 4).

Zur Beschreibung der jeweiligen Haltewerte ist der Begriff "zulässige Gebrauchslast" derjenige, der den Anwender interessiert. Angegeben ist er in Kilonewton (kN). 1 kN entspricht etwa 100 Kilopond (kp).

Die angegebenen Gebrauchslasten liegen - bedingt durch die Abrechnung eines Sicherheitsfaktors - deutlich unter dem "Bruchlastwert", dem Wert, bei dem unter Laborbedingungen das Mauerwerk versagt, die Schraube bricht oder der Dübel aus dem Loch gezogen wird.

Bei Kunststoffdübeln rechnen die Hersteller mit 5facher, bei Metalldübeln mit 3facher Sicherheit. Um die maximalen Haltewerte zu erreichen, sollten die Schrauben immer den - in Hinblick auf den Dübel - größtmöglichen Durchmesser aufweisen.

Die Schraubenlänge ermitteln Sie, indem Sie die Länge des Dübels, die Dicke des Montageteils und den Schraubendurchmesser addieren. Das Ergebnis wird dann auf die nächste gängige Schraubenlänge aufgerundet (Bild 5). Die Wahl des Schrauben-Durchmessers muß ganz besonders beim Befestigen von schweren Gegenständen beachtet werden.

Die Schraubenlänge muss bei Montagearbeiten an Hohlmauerwerk mit Sorgfalt gewählt werden, um das Verknoten bei Allzweckdübel und damit den sicheren Halt zu gewährleisten.

Berechnungs-Beispiel:

Damit ein Dübel hält, müssen Sie auch bestimmte Mindestabstände zu freien Kanten und Ecken des Mauerwerks sowie zwischen einzelnen Dübeln einhalten. Diese hängen u. a. entscheidend von Verankerungsgrund und -tiefe (hv) ab.

Wenn Metalldübel in Beton verankert werden, müssen Rand- und Eckabstände (ar und ae) sowie der Achsabstand (a) jeweils doppelt so groß sein wie die in Bild 6 angegebenen Werte für Kunststoffdübel.

		5. Korrekte Verhältnisse: Bohrlochtiefe = B (Dübellänge) + 10 mm Schraubenlänge = A (Schraubendurchmesser) + B + C (Montageteil) Bohrerdurchmesser = Dübeldurchmesser
		6. Mindestabstände von Kunststoffdübeln abhängig von Baustoff und Verankerungstiefe (hv): in Beton: a 2 x hv ar und ae hv in Mauerwerk: a 4 x hv ar und ae 2 x hv in Porenbeton: a 4 x hv ar und ae 2 x hv

1. Dübel-Beanspruchung:

Auf eine Dübelbefestigung können die verschiedensten Kräfte einwirken. Es gibt drei Belastungsrichtungen: in Achsrichtung Zug- (Z) bzw. Druckkräfte, vertikal de Querzug (Q) sowie den Schrägzug (R), der sich aus den Zug- und Querkräften addiert

So halten Dübel

2. Reibschluss:

Beim Reibschluss wird der gespreizte Dübel an die Bohrlochwand gedrückt und trägt durch Reibung

3. Formschluss:

Beim Formschluß passt sich der Dübel der Geometrie der Umgebung an.

4. Stoffschluss:

Beim Stoffschluss verbindet er sich durch Mörtel oder Kunstharz stofflich mit dem Ankergrund

Der erste Allzweck-Dübel hielt sich Jahrhunderte in ein und derselben Ausprägung: Es handelte sich um ein konisch geformtes Stückchen Holz, das man in das aufgestemmte Mauerwerk einmörtelte. Ähnlich gute Alleskönner gibt es heute immer noch, dazu aber auch jede Menge Spezialisten.

Die Urform der Dübel-Technik wurde weiterentwickelt, nachdem man gelernt hatte, mittels Handschlagbohrer runde Löcher in massives Mauerwerk zu treiben. Diese wurden dann meist mit Faserstoffen wie Flachs und Hanf gefüllt, die beim Eindringen einer Schraube verspannt und gegen die Bohrloch-Wandung gepreßt wurden und durch Reibung hielten - damit war der erste Spreizdübel geboren. Der später maschinell hergestellte Faserdübel trug eine Blech-Ummantelung. Ende der 50er Jahre wurde er vom noch heute gängigen Kunststoff-Spreizdübel abgelöst.

Doch schon bald erforderten neue Baustoffe auch Weiterentwicklungen in der Dübel-Technik. Hohlkammersteine und Leichtbaustoffe wie Porenbeton, die einfacher zu handhaben waren und bessere Dämmeigenschaften aufwiesen, setzten sich zunehmend durch. Hinzu kam: Man entdeckte die Vorzüge der Trockenbauweise. Damit betraten unter anderem die heute so beliebten Gipskartonplatten die "Baustoff-Bühne".

Mit welchen Baustoffen Sie heute rechnen müssen, wenn Sie ein Dübelloch bohren, haben wir im Diagramm zusammengestellt. Es zeigt die im Bauwesen übliche Einteilung von Baustoffen. Die Obergruppen sind von - links nach rechts - mit abnehmender Festigkeit aufgeführt.

Bei der Vorsteck-Montage schließt der Dübel bündig mit der Oberfläche des Verankerungsgrundes ab. Das Bohrloch ist größer als das Loch im Anschluss-Bauteil.

Der Nachteil beim Arbeitsablauf: Man muss die Lochabstände des Montageteils auf den Verankerungsgrund übertragen.

Bei der Durchsteckmontage entfällt dieser Schritt. Man bohrt das Dübelloch in einem Arbeitsgang durch die Löcher des Anschluss-Bauteils.

Beide haben also den gleichen Durchmesser. Der Dübel wird durch das Bauteil in das Bohrloch gesteckt und verspreizt.

Die Abstands-Montage wendet man z. B. bei Fassaden-Elementen an, die aufgrund der dazwischenliegenden Dämmung und des erforderlichen Luftraumes in einem bestimmten Abstand vor der Verankerungsfläche fixiert werden müssen.

1. Vorsteckmontage:

Bei der Vorsteckmontage schließt der Dübel bündig mit der Baustoff-Oberfläche ab.

2. Durchsteck-Montage:

Wenn der Dübel durch das Montageteil in das Bohrloch gesteckt wird, spricht man von Durchsteck-Montage.

3. Abstands-Montage:

Während bei der Abstands-Montage das Anschluss-Bauteil mit definiertem Abstand fixiert wird.

Allzweckdübel

In massiven, festen Baustoffen verrichtete der Standard-Kunststoffspreizdübel lange Jahre erfolgreich seinen Dienst - bis, wie zu Beginn beschrieben, neue, leichtere Baustoffe mit besseren Wärmedämmwerten immer mehr Marktanteile erobern konnten.

Folglich gingen die Bemühungen der Industrie dahin, Dübel zu entwickeln, die mehr konnten - genauer: die sowohl den Reib-, als auch den Formschluss "beherrschten".

Heute gibt es diese Alleskönner aus Kunststoff in verschiedenen herstellerspezifischen Ausprägungen, z. B. als "Allzweck"-Dübel.

Das Funktionsprinzip ist gleich: In Beton und Vollmauerwerk verspreizt er sich, in Hohlmauerwerk oder hinter Plattenbaustoffen verknotet er beim Eindrehen der Schraube (Bilder 1 bis 3).

1. Der Allzweckdübel. Kennzeichnend für diese Spezies Dübel ist, daß sie sowohl den Reibschluss ...

2. ... als auch den Formschluss perfekt beherrschen.

3. Die lange Ausführung des Allzweckdübels verknotet sich tief im weichen Baustoff Porenbeton.

Die Spezies der Gipskartondübel trägt dem weichen Baustoff Gips Rechnung. Ihr Tragmechanismus basiert ebenfalls auf Formschluss, er entsteht durch das grobe, in die Gipsplatte eingedrehte Gewinde.

Für höhere Lasten prädestiniert ist das in Bild 5 gezeigte Exemplar, das sich mit seiner Schneidespitze selbst das erforderliche Loch bohrt und durch einen ausgeklügelten Mechanismus zusätzlich im Hohlraum hinter der Platte breitmacht.

In diesem Zusammenhang sei auch noch der Porenbeton-Spezialdübel erwähnt, der durch eine große Kontaktfläche für guten Reibschluss und gleichzeitig für den Formschluss einen stabilen, in den Baustoff grabenden Spiralsteg aufweist.

Gilt es, besonders dicke Bauteile zu befestigen, nimmt man die langen Rahmendübel, die sich für die rationelle Durchsteckmontage, teils auch für die Abstandsmontage eignen. Meist ist die dazugehörige Schraube vormontiert. Man verwendet die Dübel z. B. zur Befestigung von Fensterrahmen, Fassaden-Unterkonstruktionen und Holzlattungen im Innenbereich.

Fassadendübel benötigen immer eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Diese ist immer dann vorgeschrieben, wenn bei Versagen einer Dübelbefestigung Gefahr für Leib und Leben besteht. So u. a. bei Befestigungen von Treppen, Geländern, Vordächern usw.

Für derartige Einsätze eignen sich beispielsweise Metall-Bolzenanker oder Schnell-Deckenanker (Bild 8). Allerdings bieten ihnen nur feste Verankerungsgründe aus Beton den nötigen Widerstand. Müssen schwere Lasten in Mauerwerk aus weicheren Baustoffen oder Hohlkammersteinen verankert werden, kommen die Injektionsanker (Bild 10) zum Zuge - die ebenfalls eine bauaufsichtliche Zulassung brauchen.

Auch bei zu geringen Rand- und Achsabstände in Beton-Ankergründen - wo die Gefahr besteht, daß der Baustoff durch die Spreizwirkung des Schwerlastankers bricht - gibt es mit dem Verbundanker (Bild 11) eine Lösung. Beide Befestigungssysteme basieren auf dem Stoffschluss. Beim erstgenannten sorgen Mörtel, beim zweiten Reaktionsharze als Verbindungsmedium für eine spreizdruckfreie, sehr belastbare Verankerung.

4. Formschlussspezialisten:

An Gipskartondecken z. B. bewähren sich Kipp- und Federklappdübel bestens. Sehr gute Haltewerte an Plattenwänden haben Metall-Hohlraumdübel, die sich beim Eindrehen der metrischen Schrauben auffalten

5. Für Gipskarton und Spanplatten:

Beim Eindrehen der Schraube klappt die Schneidespitze um 90°, bis sie als Gegenlager an der Plattenrückseite anschlägt. Der Dübelschaft ist mit einem Schneidgewinde ausgestattet

Deckenanker und Metalleinschlagdübel - für mittelschwere Belastungen - halten durch Spreizung im Verankerungsgrund

Verbundanker TVA

Spreizfreie Verankerung. Feste Verbindung von Gewindestange und Beton durch Reaktionsharz

Verbundmörtel TVM

Verbundmörtel TVM ohne Kunststoff-Siebhülse in Beton und Vollmauerwerk

Verbundmörtel TVM

Verbundmörtel TVM mit Kunststoff-Siebhülse in Hohlmauerwerk