Holzschraube auf europäisch

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1 Die von der notifizierten Stelle ausgeführte Erstprüfung, die für die Erteilung einer ETA notwendig ist, umfasst beispielsweise eine Auszugsprüfung von selbstbohrenden Schrauben. Alle Bilder: Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart Holzschraube auf europäisch Konformität Teil 1 Bisher war für die CE-Kennzeichnung von selbstbohrenden Holzschrauben eine europäische technische Zulassung (ETA) erforderlich. Nach dem Erscheinen der überarbeiteten DIN EN Holzbauwerke Stiftförmige Verbindungsmittel sollen auch Schrauben ohne eigene ETA mit einem CE-Kennzeichen versehen werden können. Der erste Teil dieses Artikels erläutert die Grundlagen der Zertifizierung. Simon Aicher und Steffen Weber Gemäß dem Bauproduktengesetz bedarf ein Bauprodukt, dessen Brauchbarkeit sich nach harmonisierten Normen oder nach europäischen technischen Zulassungen (ETA) richtet, einer Bestätigung seiner Übereinstimmung ( Konformität ) mit diesen Normen oder Zulassungen. Wesentlicher Bestandteil der Konformitätsbewertung ist die Überprüfung im Hinblick auf die Sicherstellung einer ausreichenden Produktsicherheit. Je nach Bauprodukt bzw. der zugrunde liegenden Norm oder ETA kommen diesbezüglich unterschiedliche Systeme der Konformitätsbescheinigung zur Anwendung, die sich zum Beispiel hinsichtlich der vom Hersteller und von der notifizierten Stelle wahrzunehmenden Aufgaben erheblich unterscheiden können. Welches System der Konformitätsbescheinigung im Einzelnen anzuwenden ist, ist der jeweils zugrunde liegenden harmonisierten Norm oder europäischen technischen Zulassung zu entnehmen. Wer darf prüfen und überwachen? Notifizierte Stellen sind Prüf-, Überwachungs- und/oder Zertifizierungsstellen, die in Deutschland durch das Deutsche Institut für Bautechnik nach dem Bauproduktengesetz (BauPG) anerkannt und bei der Europäischen Kommission notifiziert (gemeldet) werden. Jede notifizierte Stelle erhält von der Kommission eine individuelle Kenn-Nummer. Zum Beispiel hat die MPA Universität Stuttgart als Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle nach BauPG die Kenn-Nummer Nur diese Stellen sind autorisiert, Konformitätsbewertungsverfahren im Hinblick auf die Prüfung, Überwachung und Zertifizierung eines oder mehrerer Bauprodukte nach harmonisierten Normen oder europäischen technischen Zulassungen durchzuführen. Die offizielle und aktuelle Liste der notifizierten Stellen mit ihren jeweiligen Autorisierungen für einzelne Produkte ( NANDO-Liste ) ist auf der Webseite der Europäischen Kommission veröffentlicht. Systeme unterscheiden sich Für das Bauprodukt selbstbohrende Holzschrauben gibt es zwei unterschiedliche Systeme der Konformitätsbescheinigung. Für Holzschrauben nach europäischen technischen Zulassungen ist grundsätzlich das System 2+ anzuwenden, während für Holzschrauben nach der harmonisierten Norm EN 14592:2008+A1:2012 das System 3 zugrunde zu legen ist. In Tabel- 50 BAUEN MIT HOLZ

2 Mit Torsionsprüfungen wird das Bruchdrehmoment verschiedener Schraubentypen - Voll- und Teilgewindeschrauben - und Durchmesser ermittelt. Hier hält die Schraube der Torsion noch stand. Hier zeigt sich der Zustand der Schraube nach dem Versagen. Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, trägt der Hersteller bei der für Holzschrauben nach ETA anzuwendenden Konformitätsbescheinigung nach dem System 2+ neben der für die Erteilung der ETA maßgebenden Erstprüfung ( Initial Type Testing ) des Produkts die Verantwortung für die Einrichtung und Durchführung einer ständigen werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) in jedem Herstellwerk. Die WPK soll sicherstellen, dass das hergestellte Bauprodukt jederzeit mit den Anforderungen der ETA übereinstimmt. In jedem Herstellwerk sind hierbei regelmäßig Proben aus der Fertigung zu entnehmen und nach einem festgelegten Prüfplan, der für jede erteilte ETA individuell erstellt wird, zu prüfen. Die notifizierte Stelle führt in jedem Herstellwerk eine Erstinspektion des Werks und der WPK durch und erteilt, sofern die Anforderungen der ETA und des zugehörigen Prüfplans erfüllt werden, ein EG-Konformitätszertifikat über die werkseigene Produktionskontrolle. Darüber hinaus muss bei dem System 2+ weiterhin eine laufende Überwachung mit Beurteilung der WPK durch die notifizierte Stelle erfolgen, wobei jedes Herstellwerk regelmäßig (mindestens einmal jährlich) zur Routineüberprüfung aufzusuchen ist. Somit wird sichergestellt, dass das System der WPK und die bei der Erstinspektion aufgenommenen Fertigungsprozesse fortlaufend eingehalten werden. le 1 sind die im Rahmen des Konformitätsverfahrens nach dem System 2+ bzw. nach dem System 3 vom Hersteller und von der notifizierten Stelle jeweils wahrzunehmenden Aufgaben einander gegenübergestellt. System 3 bietet weniger Kontrollmöglichkeiten Bei einer Konformitätsbescheinigung auf der Grundlage der Norm EN 14592:2008+A1:2012 (System 3) muss der Hersteller in jedem Herstellwerk ein WPK- Sys tem einrichten und aufrechterhalten, das sicherstellen soll, dass die auf den Markt gebrachten Produkte den bei der Erstprüfung ermittelten Leistungseigenschaften Tabelle 1 Gegenüberstellung der Aufgaben des Herstellers und der notifizierten Stelle bei einer Konformitätsbescheinigung nach dem System 2+ und nach dem System 3 System der Konformitätsbescheinigung System 2+ System 3 Art der Bescheinigung Produktzertifizierung Konformitätserklärung durch den Hersteller Erstprüfung (ITT) des Produkts Aufgaben des Herstellers Werkseigene Produktions kontrolle (WPK) Prüfung von Proben nach festgelegtem Prüfplan Erstprüfung (ITT) des Produkts Erstinspektion des Herstellwerks und der WPK Aufgaben der notifizierten Stelle Laufende Überwachung mit Beurteilung und Anerkennung der WPK Erteilung eines Zertifikats zur WPK

3 CE-Kennzeichnung von selbstbohrenden Holzschrauben nach europäischer technischer Zulassung (ETA): 0672 Hersteller (Name und Adresse) CPD-ZZZZ ETA-XX/YYYY XYZ Schrauben Maße: Durchmesser = 6,0 mm, Länge = 300 mm Korrosionsschutz: galvanisch verzinkt, mittlere Dicke = 5 μm (A2K nach EN ISO 4042) CE-Kennzeichnung von selbstbohrenden Holzschrauben nach EN 14592:2008+A1:2012, Anhang ZA: Hersteller (Name und Adresse) 13 EN 14592:2008+A1:2012 XYZ Schrauben Maße: Durchmesser = 6,0 mm, Länge = 300 mm, Kopffläche = 113 mm² Werkstoff: Draht aus Kaltstauch- und Kaltfließpressstählen nach EN Bei Holzschrauben nach EN 14592:2008+A1:2012 muss das CE-Kennzeichen auch auf den der Verpackung beigefügten Handelsdokumenten abgedruckt sein. Zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten Angaben müssen hierbei noch die bei der Erstprüfung ermittelten wesentlichen Eigenschaften (z. B. bezüglich der mechanischen Festigkeit und Steifigkeit sowie der Dauerhaftigkeit) angegeben sein. entsprechen. Mindestanforderungen hinsichtlich Art und Umfang der diesbezüglich vom Hersteller im Rahmen der WPK regelmäßig durchzuführenden Kontrollen sowie der anzuwendenden Konformitätskriterien sind im Abschnitt 7.3 der EN 14592:2008+A1:2012 aufgeführt. Im Gegensatz zum System 2+ ist bei einer Konformitätsbescheinigung nach dem System 3 keine Überwachung der Herstellwerke (Erstinspektion bzw. Folgeüberwachung) durch eine notifizierte Stelle vorgesehen. Die Aufgabe der notifizierten Stelle beschränkt sich hierbei ausschließlich auf die Durchführung der Erstprüfung (ITT) des Produkts zur Bestimmung der Leistungseigenschaften. Die Kontrolle des WPK-Systems und der Fertigungsprozesse im Hinblick auf die Einhaltung der Anforderungen nach EN 14592:2008+A1:2012 obliegt somit ausschließlich der Verantwortung des Herstellers. Ob eine selbstbohrende Holzschraube nach ETA oder nach EN geprüft und überwacht wird, zeigt die CE-Kennzeichnung. Was die CE-Kennzeichnung verrät Durch die CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller die Konformität des Produkts mit den jeweils maßgebenden europäischen Bauregeln. Eine Kennzeichnung darf somit nur dann aufgebracht werden, wenn die entsprechenden Voraussetzungen erfüllt sind (z.b. Vorliegen eines gültigen EG-Konformitätszertifikats bei Bauprodukten nach System 2+). Eine CE-Kennzeichnung ist auf jeder Verpackung von Holzschrauben anzubringen, die nach einer europäischen technischen Zulassung bzw. nach EN 14592:2008+A1:2012 hergestellt werden. Bei Holzschrauben nach ETA muss die CE-Kennzeichnung auf der Verpackung mindestens folgende Angaben umfassen: CE-Zeichen (entsprechend der EU- Richtlinie 93/68/EWG) Kenn-Nummer der notifizierten Stelle, die die Konformitätsbewertung durchführt Name und Anschrift des Herstellers die letzten beiden Ziffern des Jahres, in dem die Kennzeichnung angebracht wurde Nummer des EG-Konformitätszertifikats für die werkseigene Produktionskontrolle Nummer der europäischen technischen Zulassung Produktname Gewindeaußendurchmesser und Länge der Schrauben Typ und mittlere Dicke des Korrosionsschutzes (wenn relevant) nicht rostender Stahl einschließlich Werkstoffnummer (wenn relevant) Bei Holzschrauben nach EN 14592:2008+A1:2012 muss die CE-Kennzeichnung auf der Verpackung mindestens folgende Angaben enthalten: CE-Zeichen (entsprechend der EU- Richtlinie 93/68/EWG) Name oder Kennzeichen des Herstellers die letzten beiden Ziffern des Jahres, in dem die Kennzeichnung angebracht wurde Verweisung auf die Europäische Norm und das Jahr ihrer Veröffentlichung (d. h. EN 14592: A1:2012) Beschreibung des Produkts und dessen vorgesehenen Verwendungszweck(en), zusammen mit den Maßen (Nenndurchmesser und Länge) und dem Grundwerkstoff Weiterhin muss bei Holzschrauben nach EN 14592:2008+A1:2012 das CE-Kennzeichen auch auf den der Verpackung beigefügten Handelsdokumenten abgedruckt sein. Zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten Angaben müssen hierbei noch die bei der Erstprüfung ermittelten wesentlichen Eigenschaften (z.b. bezüglich der mechanischen Festigkeit und Steifigkeit sowie der Dauerhaftigkeit) angegeben sein. Autoren Dr. rer. nat. Simon Aicher leitet die Abteilung Holzkonstruktionen der Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart. Dipl.-Ing. Steffen Weber ist dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig. 52 BAUEN MIT HOLZ

4 Bild: Heco-Schrauben GmbH & Co. KG Bei Großprojekten, wie dieser Achterbahn aus Holz sind Verbindungsmittel, deren Qualitätssicherung durch Fremdüberwachung gewährleistet ist, besonders wichtig. Holzschraube auf Europäisch Konformität Teil 2 Selbstbohrende Schrauben werden häufig in tragenden Holzkonstruktionen eingesetzt. Warum eine CE-Kennzeichnung auf Grundlage einer produktspezifischen Europäischen Technischen Zulassung (ETA) Produktqualität bietet, beschreibt der zweite Teil des Artikels. Udo Cera, Micha Hochstrate, Andreas Hettich und Dominik Sieber Tragfähige Verbindungen mit selbstbohrenden Holzschrauben sind aus dem heutigen modernen Holzbau nicht mehr wegzudenken. Die Vorteile von schnellen, reversiblen und statisch wirksamen Schraubverbindungen überzeugen die Verarbeiter und ermöglichen eine kostengünstige Produktion von zum Beispiel Wand- oder Deckenelementen sowie Anschlüssen von Haupt- und Nebenträgern vor allem aus Brettschichtholz. Das Lieferspektrum umfasst Schraubendurchmesser von 3,0 mm bis 14,0 mm mit einer derzeitigen Maimallänge von bis zu mm. Für statisch tragende Anwendungen werden vorwiegend Schrauben ab dem Durchmesser von ca. 4,0 mm verwendet. Aufgrund der oftmals fehlenden visuellen Kontrollmöglichkeit der hoch tragfähigen Verbindungen im eingeschraubten Zustand ist die Sicherstellung der einzuhaltenden Produktqualität von maßgebender Bedeutung. Normative Hintergründe erläutert Der Einsatz und die Beschaffenheit von Holzschrauben für statische Zwecke wurde bislang auf nationaler Ebene durch die Norm DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken 48 BAUEN MIT HOLZ

5 geregelt, die inzwischen in den meisten Bundesländern zurückgezogen worden ist. Ersetzt wird sie durch DIN EN Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten und ihren nationalen Anhang (NA). Dieses regelt unter anderem die statische Berechnung von Verbindungen mit Holzschrauben. Die Verwendbarkeit von Schrauben, die sich in ihren Eigenschaften und ihren Anwendungsbereichen deutlich von der Norm DIN 1052 unterschieden, wird derzeit noch über allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abz) geregelt. Sie dürfen eine Ü-Kennzeichnung tragen, wenn die dafür notwendigen Voraussetzungen erfüllt sind. Im Zuge der Vereinfachung des freien Warenverkehrs in Europa wurde am 21. Dezember 1988 die Richtline 89/106/ EWG zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten über Bauprodukte (sog. Bauproduktenrichtlinie BPR ) erlassen. Durch harmonisierte Produktnormen und europäische technische Zulassungen, die die Beschaffenheit und die Prüfverfahren von Bauprodukten regeln, sollte eine Vereinfachung des freien Warenverkehrs innerhalb der Europäischen Gemeinschaft erreicht werden. Dabei gilt die Richtlinie nur für Produkte, die dauerhaft in Bauwerke eingebaut werden. Die nationale Umsetzung der Bauproduktenrichtlinie erfolgte in Deutschland durch das Bauproduktengesetz ( BauPG ). Ziel ist unter anderem eine einheitliche Kennzeichnung der Bauprodukte, die sogenannte CE-Kennzeichnung. Warum wurden ETAs für Holzschrauben erstellt? Als harmonisierte Produktnorm für stiftförmige Verbindungsmittel, denen auch die Holzschrauben zuzuordnen sind, wurde die Norm EN 14592:2008 Holzbauwerke - Stiftförmige Verbindungsmittel Anforderungen ausgearbeitet. Die Prais zeigte jedoch, dass die ausgearbeitete Norm für moderne selbstbohrende Holzschrauben nicht anwendbar war. Aus den in der Norm vorgegeben Rohmaterialien konnten zum Beispiel keine leistungsfähigen Schrauben für den modernen konstruktiven Holzbau gefertigt werden. Abweichende Rohmaterialien konnten nicht deklariert und durften daher auch nicht verwendet werden. Die Verpackung zeigt, ob eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abz) vorliegt. Dann ist neben einer werkseigenen Produktionskontrolle eine regelmäßige Fremdüberwachung der Herstellwerke sichergestellt. Selbstbohrende Holzschrauben ermöglichen einen schnell durchzuführenden Anschlus, wie hier des Kehlschifters an den Kehlsparren. Aufgrund dessen wurden von führenden Herstellern produktspezifische europäische technische Zulassungen (ETA) für selbstbohrende Holzschrauben beantragt, die zwischenzeitlich von in der EOTA (European Organisation for Technical Approvals Die Europäische Organisation für Technische Zulassungen) zusammengeschlossenen Zulassungsstellen erteilt wurden. Die Grundlage für die Erstellung dieser ETAs bildet ein entsprechendes CUAP-Papier-(CUAP 06.03/08), eine Art Richtlinie (CUAP: Common Understanding of Assessment Procedure Gemeinsame Beurteilungsgrundlagen der Prüfverfahren). Europäische technische Zulassungen bieten den Verarbeitern die Möglichkeit, dass eine europaweit einheitliche Bemessung und Verwendung ermöglicht wird (sofern der Verwendbarkeit nicht nationale Regelungen entgegenstehen sollten). Durch die CE-Kennzeichnung der Holzschrauben nach ETA wird der Nachweis der Handelbarkeit dokumentiert. Bild: SSF Intec Bild: Adolf Würth GmbH & Co. KG

6 Bild: Volker Winkler Auch in der Sanierung und Restaurierung erfreuen sich selbstbohrende Holzschrauben großer Beliebtheit, da sie nach dem Einschrauben nicht mehr sichtbar sind. EN überarbeitet Die fehlende Umsetzbarkeit der Norm EN 14592:2008 führte zu einer Überarbeitung der Norm. Im Jahr 2012 wurde die Nachfolgenorm EN 14592:2008+A1:2012 veröffentlicht, nach deren bauaufsichtlicher Einführung eine normkonforme Herstellung und Kennzeichnung zukünftig möglich sein wird. Derzeit ist diese Norm nicht bauaufsichtlich eingeführt! Jedoch werden ggf. nicht alle bisher praktizierten Anwendungen durchführbar bzw. nach EN berechenbar sein, da es je nach nationalem Anhang zu einer eingeschränkten Verwendbarkeit von CE-gekennzeichneten Schrauben nach EN 14592:2008+A1:2012 kommen kann. Die Anwendungen bzw. die Leistungsfähigkeit der Verbindungen können zugleich durch die nationalen Anwendungsdokumente begrenzt werden. So setzt das aktuell im Entwurfsstadium befindliche deutsche Anwendungsdokument E DIN Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken Teil 6: Stiftförmige und Nicht Stiftförmige Verbindungsmittel beispielsweise die maimal anzusetzenden Tragfähigkeitswerte auf das Niveau der DIN 1052: herab. Bestehende Zulassungen erfüllen hohe Anforderungen Statisch tragende Holzschrauben können in ihrer Nutzungsphase oftmals nicht hinsichtlich ihres Zustands kontrolliert werden. Umso größer sind traditionell die Anforderungen an die dem Kunden ausgelieferte Produktqualität. Bei Holzschrauben, die in einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abz) geregelt sind, wird dies durch eine werkseigene Produktionskontrolle und eine regelmäßige Fremdüberwachung der Herstellwerke durch vom DIBt (Deutschen Institut für Bautechnik) anerkannte PÜZ- Stellen (Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstellen) sichergestellt. Eine gesicherte Produktqualität wird im Rahmen der CE-Kennzeichnung von Holzschrauben gemäß EN 14592:2008+A1:2012 nur durch die bindenden Konformitätserklärungen der Hersteller nachgewiesen. Eine kontinuierliche eterne Qualitätskontrolle durch notifizierte Stellen ist dagegen ausschließlich für Holzschrauben notwendig, die im Rahmen einer ETA zugelassen sind. Fazit: Qualität und Leistung lohnen sich langfristig! Die von Baubehörden, Verarbeiten und Bauherren gewohnte Sicherstellung der Produktqualität für selbstbohrende Holzschrauben ist aktuell auf europäischer Basis nur im Rahmen einer CE-Kennzeichnung auf Grundlage einer produktspezifischen europäischen technischen Zulassung ( System 2+ ) zu erreichen (Systeme der Konformitätsbescheinigung siehe Teil 1 dieses Beitrags in BMH 5/2013). Durch den erhöhten Aufwand im Vergleich zu einer CE-Kennzeichnung von Holzschrauben auf der Grundlage der Norm EN 14592:2008+A1:2012 ( System 3 ) entsteht hierzu ein erheblicher personeller und kostenintensiver Mehraufwand, der letztlich an den Endverbraucher weitergegeben werden muss. In Anbetracht der langen Nutzungsdauer der Bauvorhaben ist die allgemeine Forderung nach einer höheren Produktsicherheit nachvollziehbar und verständlich. Es ist jedoch zu beachten, dass dieser deutliche Qualitätsunterschied für den Anwender auf der Verpackung optisch nur durch die Angabe der Nummer der europäischen technischen Zulassung, der Kenn- Nummer der notifizierten Stelle und der Nummer des von der notifizierten Stelle erteilten EG-Konformitätszertifikats unterhalb des CE-Zeichens auf dem Etikett zu erkennen ist. Autoren Dipl.-Holzwirt Udo Cera ist als Produktmanager Verbindungsmittel bei Adolf Würth GmbH Co KG, D-Künzelsau, Dipl.-Ing. (FH) Micha Hochstrate als Produktmanager Holzbau bei Spa International GmbH & Co. KG, D-Ennepetal, Andreas Hettich als Leiter Produktmanagement und Marketing bei HECO-Schrauben GmbH & Co. KG, D-Schramberg, und Dipl.-Ing. (FH) Dominik Sieber Geschäftsfeldleiter bei SFS intec AG FasteningSystems, CH-Heerbrugg, tätig. 50 BAUEN MIT HOLZ