Injektion zur Befestigung in zweischaligem Mauerwerk

Zweischaliges Mauerwerk ist in der DIN 1053-1 geregelt. Es besteht aus der Tragschale auf der Innenseite und der Vormauerschale. Zwischen diesen Wänden gibt es eine Luftschicht oder eine Dämmung mit Luftschicht. Die Dicke der Tragschale bemisst sich nach den statischen Anforderungen. Die Vormauerschale darf zwischen 90 mm und 115 mm dick sein. Die Luftschicht (eventuell inklusive der Dämmung) ist mit einer Dicke von mindestens 40 mm bis maximal 150 mm geregelt. Um die Vormauerschale gegen Windsoglasten nach hinten in die Tragschale zu verankern müssen Edelstahldrahtanker, als Verbindung der Schalen, eingebaut sein.

Die DIN 1053-1 sagt aus, dass nur die innere Tragschale als tragendes Mauerwerk herangezogen werden darf. Die Vormauerschale muss nur ihr Eigengewicht abtragen können. Da durch die Drahtanker nur Windsoglasten in die Tragschale übertragen werden, darf nicht ohne weiteres noch eine zusätzliche Zuglast in die Verblendschale eingeleitet werden. Allerdings kann man, bei ausreichender Gründung und einer ausreichenden Anzahl von Drahtankern, eine zusätzliche Querkraft in die Verblendschale einleiten.

Befestigung mit Gewindestangen und Injektionsankern

Befestigungselemente muss der Handwerker in der Tragschale verankern. Um die nicht tragenden Schichten zu überbrücken, werden Injektions-Systeme mit einer langen Gewindestange (M 12/M 16) aus Edelstahl A 4 und einer langen Injektions-Ankerhülse (Ø 22 mm) aus Metall benötigt.

Eine Probebohrung gibt schnell Aufschluss über die Dicke von Außenschale, Luftschicht und Dämmung sowie die Beschaffenheit der Tragschale. Die Probebohrung bestimmt auch die Länge der Ankerhülse und Gewindestange. Hersteller bieten zum Beispiel Gewindestangen im Durchmesser M 16 bis 300 mm Länge und Injektions-Ankerhülsen aus Metall als Meterware an, die individuell zugeschnitten werden können. Empfehlenswert sind hier Siebhülsen. Das Anbauteil wird dann vor der Vormauerschale gekontert. Vor Beginn der Arbeiten muss die Vormauerschale hinsichtlich ihrer Quertragfähigkeit von einem fachkundigen Ingenieur oder dem Bauleiter beurteilt werden. Zudem muss die Anzahle der vorhandenen Drahtanker überprüft werden.

Typisches Befestigungsbeispiel: Markisenkonsole

Markisen bringen, bedingt durch die Windlasten, mit die größten Lasten auf die Verankerung. Aus der Historie heraus haben Markisenkonsolen zum größten Teil Durchgangslöcher Ø 14 mm. Deswegen wählen wir in unserem Befestigungsbeispiel hier die Verankerung mit einer Gewindestange M 12. Um eine sichere Verankerung der Zuglasten in der Tragschale zu gewährleisten, empfehlen wir eine Verankerungstiefe h_ef von mindestens 130 mm. Da, spätestens nach der Probebohrung, der Schalenaufbau bekannt ist, kann die Bohrlochtiefe T_d von der Vorderkante der Vormauerschale aus festgelegt werden:

T_d = D_{Vormauerschale} + D_{Luftschicht/Dämmung} + h_ef + 5 mm

Um das Anbauteil zu justieren und zu kontern ist es notwendig die Kontermutter in der Vormauerschale zu versenken. In unserem Beispiel wird eine entsprechend dicke Siebhülse Ø 22 mm verwendet. Die Mutter für die Gewindestange M 12 hat ein Eckmaß von etwa 21 mm. Bei der Anwendung von dünneren Gewindestangen und Siebhülsen empfiehlt sich eine Stufenbohrung. Dabei dringt die erste Bohrung mit Ø 22 mm etwa 30 mm tief in die Vormauerschale ein. Die folgende Bohrung erfolgt dann mit einem Bohrdurchmesser, der auf die jeweilige Gewindestange und Siebhülse abgestimmt ist. Einfacher ist es aber, wenn man durchgehend den gleichen Bohrerdurchmesser hat.

In der Regel wird die Bohrung mit einem Bohrer Ø 22 mm hergestellt. Wichtig ist dabei, die Bohrlochtiefe T_d einzuhalten. Das Bohrverfahren muss auf den vorhandenen Baustoff abgestimmt werden. Bei Vollbaustoff (Beton, Vollziegel, Kalksandvollstein) wählt man Hammerbohren, bei Loch- beziehungsweise Kammerbaustoffen (Hochlochziegel, Hohlblocksteinen) Drehbohren ohne Schlag. Anschließend muss das Bohrloch gereinigt werden. Das Bohrmehl wird ausgeblasen oder ausgesaugt. Dabei muss man das Bohrloch immer vom Bohrlochgrund aus reinigen. In Vollbaustoffen muss das Bohrloch zusätzlich ausgebürstet und nochmals ausgesaugt werden.

Die Siebhülsen werden nun auf das benötigte Maß L_S abgeschnitten. Die Länge ergibt sich aus der Bohrlochtiefe T_d abzüglich eines Fixmaßes von 20 mm, um Platz für die Kontermutter in der Vormauerschale zu haben. In der Luft- beziehungsweise Dämmschicht sollte die Siebhülse mit einem Klebeband abgeklebt werden. So werden die Mauerwerksschalen kraftschlüssig miteinander verbunden, ohne dass der Injektionsmörtel in die Luftschicht gelangen kann. Dann werden die Hülsen auf eine Gewindestange gesteckt und mit ihrer Führung in das Bohrloch geschoben. Die Siebhülse befindet sich jetzt etwa 20 mm tief hinter der Vorderkante der Vormauerschale.

Im nächsten Arbeitschritt werden die Gewindestangen eingemörtelt. Die Länge der Gewindestangen L_G ergibt sich aus der Bohrlochtiefe T_d, der Dicke des Anbauteils T_fix, und einem Überstand für die Dicke der Unterlegscheibe plus Mutter plus Gewindeüberstand (hier bei M 12 ≈ 15-20mm).

Bei Verankerungen an der Fassade sollten die Gewindestangen aus nicht rostendem Stahl (Edelstahl) bestehen. Galvanisch verzinkte Gewindestangen sind korrosionsanfällig und es kann schon nach kurzer Zeit zu Verfärbungen (Korrosion) der Verankerungen kommen. Zum Einmörteln der Gewindestangen wird der Injektionsmörtel FIS V beziehungsweise FIS VS vom Bohrlochgrund an gleichmäßig in die Siebhülse injiziert. Hierzu benötigt man als Hilfsmittel eine Verlängerung für die Auspressspitze. Diese Verlängerungsrohre sind als Meterware erhältlich und können nach Bedarf abgeschnitten werden.

Die Mörtelmenge hängt von der Dicke der Vormauerschale und der Luft- beziehungsweise Dämmschicht ab. Im Mittel benötigt man für 100 mm Tiefe etwa 28 Teilstriche der Skalierung auf der Mörtelkartusche. Nach der Injektion wird die Gewindestange unter leichter Drehung eingeschoben. Die Mörtelmasse quillt dabei durch die Wandungen der Siebhülse und verbindet sich mit den Stegen des Mauerwerks. Ihr feines Geflecht verhindert, dass zuviel Mörtel austritt. Gleichzeitig zentriert sie die Gewindestange im Bohrloch. Am Ende der Siebhülse sollte etwas Mörtelüberschuss zu sehen sein. Dies gewährleistet, dass die Gewindestange komplett von Mörtel umhüllt ist. Der überschüssige Mörtel kann nach dem Aushärten mit leichten Hammerschlägen abgeschlagen werden.

Nach der angegebenen Aushärtezeit des Mörtels werden nun die Kontermuttern und Unterlegscheiben aufgedreht und justiert. Danach wird das Anbauteil angebracht und nochmals mit Unterlegscheibe und Mutter befestigt. Das Anbauteil sollte im fertigen Zustand einen Abstand von über 1 mm zur Vormauerschale haben. Somit ist gewährleistet, dass kein Druck auf das Mauerwerk übertragen wird.

Empfehlungen der Hersteller zur Montage 

Führende Hersteller empfehlen bei der Verankerung schwerer Lasten die Verwendung zugelassener Produkte, auch wenn dies nicht explizit vorgeschrieben ist. Ihr Einsatz bietet Planern, Handwerkern und Nutzern ein zusätzliches Plus an Sicherheit, da die zulässigen Lasten einen hohen Sicherheitsbeiwert besitzen. Dieser berücksichtigt zum Beispiel auch die auf der Baustelle immer wieder vorkommenden Nachlässigkeiten bei der Montage oder Toleranzen im Untergrund.

Bei eventuellen Schadensfällen, aufgrund fehlerhafter Montage, gelten die allgemein bekannten Gewährleistungsfristen nach VOB (vier Jahre) und BGB (fünf Jahre) vor Gericht nicht, wenn gegen allgemein anerkannte Regeln der Technik verstoßen wurde. Sind Mängel nachweisbar, drohen zivilrechtliche Ansprüche über 30 Jahre.