Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden. Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden

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1 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 1/7 Fachinfoblatt Fachinfoblatt Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden Ergebnisse eines Forschungsprojektes der VBG 1 Einleitung Stürzen, Stolpern und Ausrutschen gehören zu den häufigsten Unfallursachen im gewerblichen wie auch im privaten Bereich. Nach der Unfallstatistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) ist die Ursache für das Ausrutschen bei nahezu der Hälfte dieser Unfälle in der Gestaltung des Fußbodens zu sehen. In besonders repräsentativen Bereichen, wie zum Beispiel Eingangshallen und Schalterräumen, werden heute häufig Bodenbeläge aus Naturwerkstein verlegt. Bisher gab es für Architekten und für die planenden Abteilungen in Unternehmen kaum spezielle sicherheitstechnische Informationen über die Rutschhemmung von Natursteinfußböden. Die ASR A1.5/1,2 Fußböden enthält technische Lösungen für die Auswahl und Gestaltung von Fußbodenbelägen in Arbeitsbereichen, bei denen ein Risiko des Ausrutschens zu vermuten ist. Für zahlreiche Arbeitsbereiche werden Bewertungsgruppen definiert, die als Maßstab für den Grad der erforderlichen Rutschhemmung des Fußbodenbelags dienen. Bodenbeläge der Bewertungsgruppe R 9 genügen danach den geringsten, Beläge der Bewertungsgruppe R 13 den höchsten Anforderungen. Abhängig von dem Grad der Rutschhemmung kann danach jeder Fußbodenbelag, sofern er die Mindestanforderungen für Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr erfüllt, einer dieser Bewertungsgruppen zugeordnet werden. Fußbodenbeläge in Eingangsbereichen, die direkt aus dem Freien betreten werden, in Schalterräumen von Geldinstituten sowie in Kundenräumen von Verkaufsstellen müssen mindestens der Bewertungsgruppe R 9 entsprechen. Welche Produkte diesen Anforderungen entsprechen und somit in diesen Arbeitsbereichen verwendet werden können, ist dem Verzeichnis "Geprüfte Bodenbeläge Positivliste" zu entnehmen, dass das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) herausgibt. Diese Liste enthält aber zurzeit bis auf eine Ausnahme keine Natursteinfußböden. Eine Typ- oder Baumusterprüfung von Natursteinfußböden stieße auch auf grundsätzliche Schwierigkeiten. Da es sich um Naturmaterial handelt, kann ein geprüfter Naturwerkstein, anders als ein geprüftes Baumuster, nicht die Produkteigenschaften aller Beläge derselben Steinsorte repräsentieren. Jeder Bauherr müsste demzufolge die Charge, die er verwenden will, selbst auf Rutschhemmung prüfen lassen. Das kostet Geld und Zeit. Um Unternehmern und Architekten bei der Auswahl von Natursteinfußböden auch ohne eine kostenträchtige Prüfung eine Orientierung anbieten zu können, hat die VBG untersuchen lassen, ob generelle Empfehlungen zum Einsatz von Natursteinfußböden mit unterschiedlicher Oberflächenbearbeitung gegeben werden können.

2 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 2/7 2 Beschreibung des Prüfverfahrens Aus der Menge der in Deutschland als Bodenbelag verwendeten Naturwerksteine wurden 44 repräsentative Belagsorten zur Bestimmung der Rutschhemmung ausgewählt. Von jeder Sorte wurden Prüfobjekte in drei verschiedenen Oberflächenbearbeitungen hergestellt, und zwar geschliffen C 120 (C = Carborund, Schliff mit Siliziumcarbid), geschliffen C 220 sowie poliert. Allerdings konnten 12 Steinsorten aufgrund ihrer Struktur keine feinere Oberflächenbearbeitung als C 120 erhalten. Der Bodenbelag aus Schiefer musste spaltrau bleiben. Insgesamt standen schließlich 106 Bodenbeläge für die Untersuchungen zur Verfügung. Die geprüften Natursteinsorten sind im Anhang aufgeführt. Das von der VBG beauftragte Forschungsinstitut hat die Untersuchungen in erster Linie auf das Verfahren gestützt, das nach dem "Merkblatt für Fußböden" zur Bewertung der Rutschhemmung von Fußbodenbelägen herangezogen wird. Dieses Verfahren basiert auf Begehungsversuchen auf einer schiefen Ebene. Eine Prüfperson geht bei aufrechter Haltung in Schritten von einer halben Fußlänge vorwärts und rückwärts mit einem gummibesohlten Schuh auf dem zu prüfenden Bodenbelag siehe Abbildung 1. Die Neigung des Bodenbelages ist in Blickrichtung gesehen talwärts gerichtet. Sie wird während des Versuchsdurchgangs kontinuierlich bis zu dem Neigungswinkel gesteigert, bei dem die Prüfperson so unsicher wird, dass sie nicht mehr in der Lage ist, die Begehung fortzusetzen. Der höchste von der Prüfperson für ein sicheres Begehen noch akzeptierte Neigungswinkel, der "Akzeptanzwinkel", wird registriert. Dieser Winkel ist schließlich maßgebend für die Einordnung in das Bewertungsschema, aus dem sich der Grad der Sicherheit des Bodenbelages ergibt. Prüfeinrichtung Abbildung 1: Prüfeinrichtung (Schiefe Ebene) mit Sicherheitseinrichtung

3 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 3/7 Dieses Prüfverfahren ist in DIN "Prüfung von Bodenbelägen" beschrieben. Das DIN-Verfahren sieht allerdings vor, dass die Bodenbeläge vor jedem Prüfdurchgang mit Öl benetzt werden. Um jedoch Erkenntnisse über unterschiedliche Rutschhemmung auf trockenen und nassen Natursteinfußböden gewinnen zu können, hat das Forschungsinstitut zusätzliche Prüfdurchgänge in einem modifizierten Verfahren durchgeführt. Es wurden wiederum Begehungsversuche auf einer schiefen Ebene vorgenommen, diesmal aber auf trockenen und nassen Bodenbelägen. Die Ergebnisse wurden nach separaten Kriterien bewertet. Darüber hinaus wurden die C 220- geschliffenen Bodenbeläge und die 31 polierten Beläge zusätzlich noch mit lederbesohltem Straßenschuh (statt mit gummibesohltem Schuh) bei trockenem und nassem Bodenzustand geprüft. Für die anschließende Bewertung der nach dem DIN-Verfahren geprüften Bodenbeläge wurden die im "Merkblatt für Fußböden" beschriebenen Kriterien herangezogen. Danach bestimmt der Neigungswinkel der schiefen Ebene die Zuordnung zu einer der fünf Bewertungsgruppen R 9 bis R 13. Ein Fußbodenbelag für Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr muss mindestens die Bewertungsgruppe R 9, das entspricht einem Winkelbereich von 6 bis 10, erreichen. Unterhalb von 3 sind die Anforderungen, die für Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr gelten, nicht mehr erfüllt. Fußbodenbeläge, die diesen Wert nicht erreichen, sind nur in Arbeitsbereichen ohne Rutschgefahr zu verwenden. Zur Beurteilung der zusätzlichen Prüfdurchgänge nach dem modifizierten Verfahren wurden die "Wuppertaler Sicherheitsgrenzwerte" herangezogen. Sie sind an der Universität/Gesamthochschule Wuppertal von Prof. Reinald Skiba entwickelt worden und basieren auf biomechanischen Untersuchungen. Sie berücksichtigen, mit welcher Wahrscheinlichkeit bei einer bestimmten Reibzahl ein Ausgleiten erfolgt und welches Ausgleitrisiko allgemein noch in Kauf genommen wird. Die Mindestanforderung (Sicherheitsgrenzwert) wird danach definiert als Neigungswinkel von 23. Bei diesem Grenzwinkel liegt der Übergang zwischen "bedingt sicherem" und "sicherem" Gehen. 3 Darstellung und Bewertung der Untersuchungsergebnisse Gegenstand der Untersuchung war der Einfluss der Oberflächenbearbeitung auf die Rutschhemmung. Eine Auswertung der Prüfresultate nach Gesteinssorten war nicht beabsichtigt. Die Untersuchungsergebnisse sind deshalb nach Oberflächenbearbeitungen zusammengestellt. 3.1 Oberflächenbearbeitung C 120 Nach dem DIN-Verfahren (Mindestanforderung ist ein Neigungswinkel von 3 ) lagen die Versuchsergebnisse zwischen 3,6 und 42,4. Alle geprüften Bodenbeläge genügten demnach den Mindestanforderungen an die Rutschhemmung. Die Untersuchungsergebnisse nach dem modifizierten Verfahren, im Folgenden "Wuppertaler Verfahren" genannt (Mindestanforderung 23 ), lagen in einem Messwertebereich von 24,5 bis 44,9 trocken und 26,7 bis 43,8 nass. Danach können diese Bodenbeläge ebenfalls als ausreichend sicher begehbar bewertet werden. 3.2 Oberflächenbearbeitung C 220 Der Messwertebereich nach dem DIN-Verfahren erstreckte sich von 2,3 bis 9,8. Zehn Bodenbeläge erfüllten nicht die Mindestanforderungen an die Rutschhemmung. Die Oberflächenbearbeitung C 220 kann also nicht generell als unbedenklich bezeichnet werden. Die Versuchsergebnisse nach dem Wuppertaler Verfahren verteilten sich über einen Bereich von 21,6 bis 30,8 bei trockenen und 22,9 bis 41,1 bei nassen Belägen. Auch nach diesem Bewertungssystem können diese Böden nicht generell als ausreichend rutschhemmend bewertet werden. Ein Zusammenhang zwischen der Gesteinsart und der Rutschhemmung hat sich nicht gezeigt. Es besteht auch keine Korrelation zwischen den Ergebnisreihen der beiden Methoden; Prüfobjekte, die nach der einen Methode als überdurchschnittlich rutschhemmend bewertet werden konnten, waren nicht in jedem Falle nach der anderen Methode ebenfalls als überdurchschnittlich rutschhemmend zu beurteilen. Es kann also nur die Feststellung getroffen werden, dass sich aus diesen Versuchsreihen eine auf alle Gesteinsarten mit der Oberflächenbearbeitung C 220 zutreffende Empfehlung nicht ableiten lässt.

4 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 4/7 3.3 Oberflächenbearbeitung poliert Fast alle Bodenbeläge erfüllten die Mindestanforderungen an die Rutschhemmung gemäß der Bewertungsgruppe R 9 nicht. Nur zwei Prüfobjekte konnten die 3 -Grenze knapp überschreiten. Polierte Natursteinbodenbeläge sind angesichts dieser Ergebnisse für Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr auszuschließen. Auch das Wuppertaler Verfahren lässt eine anders lautende Empfehlung nicht zu. Bei trockenem Bodenzustand wurden zwar bis auf einen von allen Bodenbelägen Messwerte oberhalb der Mindestanforderung von 23 erreicht. Die Werte lagen im Bereich von 21,5 bis 39,4. Bei nassem Bodenzustand lagen allerdings alle Belagssorten unterhalb des Grenzwertes in einem Bereich von 4,9 bis 18. Polierte Bodenbeläge stellen daher für Bereiche, in die Nässe hereingetragen werden kann, eine nicht zu akzeptierende Gefährdung dar. 3.4 Prüfung mit Ledersohle Oberflächenbearbeitung C 220 Die Mindestanforderungen für sicheres Gehen mit Lederschuh (nach dem Wuppertaler Verfahren 23 ) sind von keinem C 220-geschliffenen Natursteinfußboden erreicht worden. Bei trockenem Zustand lag die Spannweite der Messwerte zwischen 16,3 und 22,2. Bei nassem Zustand ergaben sich Messwerte von nur 3,3 bis 11,8. Oberflächenbearbeitung poliert Bei den Versuchen mit dem lederbesohlten Schuh auf polierten Böden erreichten 13 von 31 trockenen Bodenbelägen die Mindestanforderungen von 23 nicht. Die Ergebnisse verteilten sich über einen Bereich von 13,7 bis 29. Für den nassen Bodenzustand wurden Winkel zwischen 1,1 und 6, also weit unterhalb der Mindestanforderungen ermittelt. Die Gefahr des Ausgleitens mit lederbesohltem Schuhwerk auf diesen Böden ist schon im trockenen Zustand, jedoch mehr noch bei Nässe, als zu hoch zu bewerten. Die auf dem gummibesohlten Schuh basierende Bewertung, dass polierte Natursteinfußböden bei Nässe eine Gefährdung darstellen, wird damit bestätigt. Die folgenden Grafiken zeigen die Untersuchungsergebnisse, getrennt nach Oberflächenbearbeitung und Bodenzustand. Messergebnisse Verteilung der Messergebnisse der Versuche nach dem DIN-Verfahren

5 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 5/7 Verteilung der Messergebnisse der Versuche nach dem Wuppertaler Verfahren 4 Zusammenfassung Verteilung der Messergebnisse der Versuche mit lederbesohltem Schuh nach dem Wuppertaler Verfahren Bei der Planung von Betriebsräumen müssen Unternehmer sowie Architekten sicherstellen, dass die vorgesehenen Bodenbeläge eine für den Verwendungsbereich ausreichende Rutschhemmung besitzen. In Eingangsbereichen, Schalterräumen und anderen Arbeitsbereichen, in die Nässe hereingetragen werden kann, muss die Rutschhemmung mindestens der Bewertungsgruppe R 9 entsprechen. Das hier beschriebene Forschungsprojekt hat neue Erkenntnisse zur Bewertung der rutschhemmenden Eigenschaften von Natursteinbodenbelägen mit unterschiedlicher Oberflächenbearbeitung geliefert. Es hat gezeigt, dass Natursteinfußböden mit der Oberflächenbearbeitung "geschliffen C 120" grundsätzlich als ausreichend rutschhemmend anzusehen sind. Alle untersuchten Bodenbeläge erreichten die Bewertungsgruppe der Rutschhemmung R 9. Die VBG geht davon aus, dass andere Prüfobjekte derselben Steinsorten und andere Steinsorten mit derselben Oberflächenbearbeitung ebenfalls die Bewertungsgruppe R 9 erreichen, wenn man sie dem Prüfverfahren unterzieht. Unter dieser Annahme gilt für Natursteinfußbodenbeläge mit der Oberflächenbearbeitung "geschliffen C 120", dass sie sowohl in trockenem als auch in nassem Zustand für die Verwendung in Eingangsbereichen, die direkt aus dem Freien betreten werden, und in Schalterräumen von Geldinstituten ausreichend rutschhemmend sind.

6 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 6/7 Natursteinfußböden mit der Oberflächenbearbeitung C 220 können dagegen nicht uneingeschränkt empfohlen werden. In der Untersuchung erreichten nicht alle Prüfobjekte die Bewertungsgruppe R 9. Ein Zusammenhang zwischen Gesteinsart und Rutschhemmung konnte nicht festgestellt werden. Vor dem Einbau eines solchen Bodenbelags muss also im Einzelfall geprüft werden, ob der zur Verwendung vorgesehene Naturwerkstein die Anforderungsmerkmale für Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr erfüllt. Von Natursteinbodenbelägen mit polierter Oberfläche ist generell abzuraten. Die Mindestanforderungen für die Bewertungsgruppe R 9 nach dem DIN-Verfahren wurden von nur zwei Prüfobjekten erreicht. Bei der alternativ eingesetzten Methode blieben allerdings bei Nässe alle polierten Beläge weit unter den Mindestanforderungen. 5 Schlussbemerkung Um einen Fußbodenbelag sicher begehen zu können, sind nicht nur dessen Materialeigenschaften von Bedeutung. Auch der Einfluss von gleitfördernden Stoffen muss berücksichtigt werden. Bei Bodenbelägen mit glatter Oberfläche können Feuchtigkeit und Schmutz zu einer erheblichen Verminderung der Rutschhemmung führen. Aus diesem Grund sollten in Gebäudebereichen, die direkt aus dem Freien betreten werden und in die Feuchtigkeit gelangen kann, stets großflächige Schmutz- und Feuchtigkeitsaufnehmer ausgelegt werden. Auch durch Reinigungs- und Pflegemittel kann die Rutschhemmung beeinflusst werden. Deshalb ist bei der Auswahl und beim Einsatz dieser Mittel darauf zu achten, dass sie rutschhemmende Wirkung haben und richtig dosiert zur Anwendung kommen. Prüfobjekte Nr. Art Steinsorte Fundort 1 2 Mayener Basaltlava D Rheinland-Pfalz 2 2 Plaidter Basaltlava D Rheinland-Pfalz 3 2 Hohenfelser Basaltlava D Rheinland-Pfalz 4 1 Baltic Braun SF Rapakivi 5 1 Carmen Red SF Hamina 6 1 Balmoral SF Vehmaa/Taivassalo 7 1 New Imperiale S Smaland 8 1 Granit du Tarn F Tarn 9 1 Crema Aurora E Madrid 10 1 Gris Celtic F Bretagne 11 1 Rose de la Clarte F Bretagne 12 1 Gris Perla E Galicia 13 1 Rosa Porrino E Galicia 14 1 Berocal E Madrid 15 1 Grey Jasperado E Galicia 16 1 Azul Claire P Guimaraes 17 1 Giorgio Azzuro P Guimaraes 18 1 Bianco Sardo I Sardegna 19 1 Rosa Beta I Sardegna

7 Fachinfoblatt: Rutschhemmende Eigenschaften von Natursteinfußböden 7/ Rosa Sardo I Sardegna 21 1 Giallobras I Sardegna 22 7 Silver Quarzit CH Soglio 23 7 Cresciano CH Tessin 24 7 Dalva BR Minas Gerais 25 7 Giallo Veneziano BR Espirito Santo 26 7 Verde Maritaca BR Minas Gerais 27 1 Verde Lavras BR Minas Gerais 28 7 Gran Violett BR Minas Gerais 29 1 Impala ZA Pretoria 30 7 Multicolor IND Mysore/Bangalore 31 6 Carrara I Toscana 32 5 Botticino I Lombardia 33 6 Bleu Cendre F Bourgogne 34 5 Jura Kalkstein D Bayern 35 3 Kordeler Rot D Rheinland-Pfalz 36 3 Kordeler Gelb D Rheinland-Pfalz 37 3 Udelfanger Gelb D Rheinland-Pfalz 38 3 Niederhofener Gelb D Baden-Württemberg 39 5 Kirchheimer Muschelkalk D Bayern 40 5 Beauvillon Rubane F Chatillion sur S Schiefer P Douro 42 8 Lavalit D Fa. Adorf, Mayen 43 8 Basalt D Fa. Adorf, Mayen 44 8 Carrara kl. Korn D Fa. Adorf, Mayen Art: 1 = Granit, 2 = Vulkanit, 3 = Sandstein, 4 = Schiefer, 5 = Kalkstein, 6 = Marmor, 7 = Gneis, 8 = Betonwerkstein Fundort: BR = Brasilien, CH = Schweiz, D = Deutschland, E = Spanien, F = Frankreich, I = Italien, IND = Indien, P = Portugal, S = Schweden, SF = Finnland, ZA = Südafrika 2013 VBG - Hamburg; Stand: Juni 2013 In diesem Dokument wird auf eine geschlechtsneutrale Schreibweise geachtet. Wo dieses nicht möglich ist, wird zugunsten der besseren Lesbarkeit das ursprüngliche grammatische Geschlecht verwendet. Es wird hier ausdrücklich darauf hingewiesen, dass damit auch jeweils das andere Geschlecht angesprochen ist.