Glasfaserverbundwerkstoff Wenn Stahl an seine Grenzen stößt

Das Kundenmagazin von Schöck Ausgabe 1 2018 Glasfaserverbundwerkstoff Wenn Stahl an seine Grenzen stößt Erhalten Sie Einblick in die verwendeten Rohstoffe, das Herstellverfahren, die dazugehörige Qualitätssicherung sowie die spätere Anwendung inklusive der Bemessung. Seite 6 Combar gegen Wärmebrücken Von der Erfindung des Isokorb bis hin zur Innovation Combar Seite 4 Frischer Wind für Fassaden Neue Befestigung für vorgehängte hinterlüftete Fassaden Seite 18 Glasfaserbewehrung Interessante Projekte Vielseitiger Einsatz von Glasfaserbewehrung Seite 22

2 Ausgabe 1 2018 Liebe Kunden und Geschäftspartner, Wolfgang Ackenheil für viele ist die Urlaubszeit schon vorbei. Einige haben noch eine Reise vor sich. Wie haben Sie Ihr Urlaubsziel ausgewählt? Haben Sie sich für einen vertrauten Ort mit bewährter Erholungsgarantie oder ein fernes unbekanntes Land entschieden Bodensee oder Brasilien? Für viele hat es seinen Reiz, besonders weit weg zu sein. Vor Kurzem bin ich auf einen Artikel in der Zeit gestoßen mit der Überschrift Der Erkundungsdrang und Erfindergeist sind so alt wie die Menschheit selbst. Der Erkundungsdrang liegt also in der Natur des Menschen. Ihm liegt die Neugier zugrunde genauso wie dem Erfindergeist, den der Firmengründer Eberhard Schöck mit der Entwicklung des Isokorb bewiesen hat. Da man, um es mit den Worten von Herrn Schöck zu sagen, nie beim Alten stehen bleiben darf, wurde schon ab den 80er Jahren der innovative Glasfaserstab Combar entwickelt. Der Stab aus Glasfaserverbundwerkstoff kommt aufgrund seiner besonderen Eigenschaften und seiner Universalität in unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz: vom Hochbau über den Ingenieurbau bis hin zum Infrastruktur- und Tiefbau. Dank des fortgeführten Erfindergeists des Firmengründers findet Combar nun auch als Glasfaserkomponente in verschiedenen Produkten Anwendung. Dieser vielfältige Einsatz von Combar ist Thema dieser Statikus-Ausgabe. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen. Herzlichst, Wolfgang Ackenheil Statikus bequem online lesen Editorial

Ausgabe 1 2018 3 Combar Dauerhafte Lösung gegen Wärmebrücken Seite 4 Von der Erfindung des Isokorb bis hin zur Innovation Combar Glasfaserverbundwerkstoff Verlässliche Qualität Seite 6 Materialzusammensetzung, Produktion und Qualitätssystem Service: Sie fragen, wir antworten Seite 12 Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoff beim Balkonanschluss Evolutionssprung in der Wärmedämmung Seite 14 Zugstäbe aus Glasfaserverbundwerkstoff Frischer Wind für vorgehängte hinterlüftete Fassaden Seite 18 Neues Produkt mit Combar Glasfaserbewehrung in interessanten Projekten Seite 22 Besondere Eigenschaften für vielfältigen Einsatz Kurz und knapp: News und Hoppala Seite 27 Unternehmen, Produkte, Veranstaltungen Impressum Herausgeber Schöck Bauteile GmbH Vimbucher Str. 2 76534 Baden-Baden www.schoeck.de Geschäftsführung: Alfons Hörmann (Vors.), Dr. Harald Braasch, Thomas Stürzl HR Amtsgericht Mannheim HRB 200316 USt.lfd. NR DE 811153017 Realisierung Schöck Bauteile GmbH Redaktion Schöck Bauteile GmbH: Wolfgang Ackenheil (V.i.S.d.P) Christoph Meul Michael Bähr Bernhard Tschonitsch Kontakt zur Redaktion Statikus@Schoeck.de Druck Drescher Full-Service Versand GmbH, Offenburg-Elgersweier Bilder Schöck, Helmut Schürmann, Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Erlangen Fiberline Composites A/S, Thomas Entzeroth, LEUCHTKRAFT. Antal Thoma, Patrick Lüthy Inhalt und Aufbau dieser Ausgabe unterliegen dem Urheberrecht und anderen Gesetzen zum Schutz geistigen Eigentums. Eine Vervielfältigung, wie bspw. Verwendung von Texten, Textteilen oder Bildmaterialien, ist nur mit vorheriger Zustimmung der Schöck Bauteile GmbH gestattet. Trotz sorgfältiger inhaltlicher Kontrolle übernehmen wir keine Haftung für die Inhalte externer Links. Für den Inhalt der verlinkten Seiten sind ausschließlich deren Betreiber verantwortlich. Inhaltsverzeichnis

4 Ausgabe 1 2018 COMBAR Dauerhafte Lösung gegen Wärmebrücken Durch die steigenden Anforderungen an die energetische Qualität von Gebäuden gewinnen Details und damit auch kleine Schwachstellen immer mehr an Bedeutung. Wärmebrücken, die lokal hohe Wärmeverluste verursachen, sind solche Schwachstellen. Um die immer anspruchsvolleren Wärmedämmstandards zu erfüllen und zukunftsfähig zu bleiben, ist eine stetige Weiterentwicklung vorhandener Produkte unabdingbar. Dabei sollten neue Ansätze, wie beispielsweise der Einsatz neuer Materialien, verfolgt werden. Text: Alfons Hörmann (Vorsitzender der Geschäftsführung) Combar

Ausgabe 1 2018 5 Mit der Einführung des Schöck Isokorb im Jahr 1983 hat Schöck ein Produkt zur Lösung der Wärmebrückenproblematik an Balkonen auf den Markt gebracht, die heute Stand der Technik ist. Firmengründer und Erfinder Eberhard Schöck hat damit das bauphysikalische Problem der Wärmebrücke minimiert und gleichzeitig zur Energieeinsparung beigetragen. Einer der ersten Schritte in Richtung energieeffizientes Bauen, der sich zum Megatrend entwickelt hat. Regelungen zur Energieeinsparung gibt es heute weltweit und energetisches Bauen gewinnt weiter an Bedeutung. Combar ist der Schlüssel Die steigenden Anforderungen verlangen eine konstante Weiterentwicklung der Produkte. Altbewährte Materialien geraten irgendwann an ihre Grenzen, weshalb Alternativen entwickelt und geprüft werden müssen. Ein großes Potential zur Minimierung des Energieverlustes beim Isokorb sah Schöck in den metallischen Bewehrungsstäben. Das Ziel war, ein alternatives Material zu Betonstahl und Edelstahl mit geringerer Wärmeleitfähigkeit und zugleich hoher Zugfestigkeit für den Einsatz als Zugstab zu finden. Vor 18 Jahren nahmen wir in diesem Zusammenhang die Forschungsarbeit mit Glasfaserverbundwerkstoff auf. Nach eingehender Prüfung der auf dem Markt bereits vorhandenen Bewehrungsstäbe mit Glasfaseranteil, entschied sich Schöck letztlich dazu, einen eigenen Stab aus Glasfaserverbundwerkstoff zu entwickeln. Daraus ist in der Kooperation mit dem dänischen Spezialisten Fiberline Composites A/S für Kunststofffertigungstechnologie der heutige Combar entstanden. Abb.: Der erste Isokorb kam 1983 auf den Markt. Combar ist leicht zerspanbar, nicht elektrisch leitend, nicht magnetisierbar, korrosionsbeständig, resistent gegen chemische Angriffe und hat eine minimale Wärmeleitfähigkeit. Es unterscheidet sich durch seine einzigartige Zusammensetzung aus Glasfasern und Harz, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Nicht-Brennbarkeit und deutlich höhere Steifigkeit von bereits bekannten ähnlichen Materialien. Die bauaufsichtliche Zulassung bestätigt darüber hinaus, dass der Glasfaserstab Combar für den dauerhaften Einsatz in Beton geeignet ist. Gerade der Nachweis der Dauerhaftigkeit für eine bauaufsichtliche Zulassung war zu Beginn die größte Herausforderung. Nicht alle zulassungsrelevanten Kriterien konnten von Beginn an sofort geklärt werden. Deshalb hat Schöck geforscht, getestet, Combar weiterentwickelt und unterdessen wertvolle Erfahrungen gesammelt. Diese reichten in den Anfangsjahren vom Tunnelbau über den Bau von Trams, Forschungseinrichtungen und Energieanlagen bis hin zu Infrastrukturbauwerken. Für die ersten Projekte wurde mit der Zulassung im Einzelfall gearbeitet. 2008 erhielt Schöck als erstes Unternehmen eine bauaufsichtliche Zulassung für einen Stab aus Glasfaserverbundwerkstoff. Mit dieser Bewertung wurde die erste Hürde für eine ausgereifte sichere Technologie genommen. Die minimale Wärmeleitfähigkeit von Combar eröffnete nun weitere Einsatzmöglichkeiten. So folgte 2010 die Zulassung für das Produkt Schöck Thermoanker, einem Glasfaserstab für den Einsatz in kerngedämmten Doppelwänden aus Beton. 2017 wurde das Ziel dann erreicht: Auf der BAU in München konnte den Kunden und Geschäftspartnern das bauaufsichtlich zugelassene Produkt Schöck Isokorb Typ KXT-Combar mit Combar Zugstäben präsentiert werden. Ferner wird in den nächsten Monaten die bauaufsichtliche Zulassung für den neuen Fassadenanker Schöck Isolink erwartet und auf diese Weise eine weitere tragende Lösung gegen Wärmebrücken aus Glasfaserverbundwerkstoff vorgestellt. Glasfaserverbundwerkstoff ist die Zukunft An Neues muss man sich erst gewöhnen. Daher muss das Vertrauen in das Produkt auch noch wachsen. Das war auch schon bei der Erfindung des Isokorb als erstes tragendes Wärmedämmelement so. Heute bietet Schöck Lösungen aus Glasfaserverbundwerkstoff an, die aktuell noch nicht die gängige Praxis im Betonbau sind. Rund zehn Jahre praktische Erfahrung und Tests haben gezeigt, dass der Glasfaserstab sicher ist. Die Praxistauglichkeit wurde unter Beweis gestellt. Combar

Schöck Glasfaserverbundwerkstoff

Ausgabe 1 2018 7 GLASFASERVERBUND- WERKSTOFF Verlässliche Qualität Beton ist ein Material, das aus der modernen Welt nicht mehr wegzudenken ist. Sogar die Römer haben schon einen Vorläufer des uns bekannten Betons verwendet: Opus caementicium. In einigen Bauten, wie z. B. dem Pantheon in Rom, konnte dieser Werkstoff schon zwei Jahrtausende überdauern. Bei vielen mit konventioneller Betonstahlbewehrung verstärkten Bauteilen ist diese Lebensdauer nicht zu erwarten. Die langsam fortschreitende Karbonatisierung und in einigen Bauteilen auch das Eindringen von Chloriden vermindern immer mehr die chemische Schutzwirkung des Betons für den Stahl. Zusätzlich besitzen die Korrosionsprodukte des Stahls ein deutlich größeres Volumen und können somit zum Abplatzen oder zur Zerstörung der Betondeckung führen. Derart geschädigte Bauteile sind in vielen kritischen Außen- aber auch Innenbereichen zu finden. In diesen Punkten stößt Stahl an seine Grenzen. Dieser Umstand erfordert den Einsatz von Alternativen. Hier kann Glasfaserverbundwerkstoff seine Vorteile ausspielen. Text: Dr.-Ing. André Weber (Entwicklung Combar ) Dr. Weber ist Mitglied und wissenschaftlicher Mitarbeiter in folgenden Gremien Deutschland: Deutscher Spiegelausschuss dazu NA 005-07-01-10 Verstärken und Bewehren mit FRP Europa: fib TG 5.1: FRP Reinforcement for Concrete Structures CEN/TC 250/SC 2/WG 1/TG 1 Strengthening and reinforcing with fibre reinforced polymers Kanada: CSA S806: Design and construction of building structures with fibre-reinforced polymers CSA S807: Specification for fibre-reinforced polymers Glasfaserverbundwerkstoff

8 Ausgabe 1 2018 Ist dieses neuartige Produkt Combar aus Glasfaserverbundwerkstoff von verlässlicher Qualität? Um dies zu beleuchten, sollen in diesem Artikel die verwendeten Rohstoffe, das Herstellverfahren, die dazugehörige Qualitätssicherung sowie die spätere Anwendung inklusive der Bemessung genauer betrachtet werden. Besondere Zusammensetzung Bei der Herstellung von Combar werden ausschließlich festgelegte zertifizierte Komponenten verwendet. Sowohl Glas als auch Harz, Härter sowie weitere Komponenten müssen höchsten Qualitätsmaßstäben standhalten. So ist nur eine genau definierte, besonders korrosionsbeständige ECR ( Eglass corrosion resistant ) Glasfasersorte für den Einsatz in Combar zugelassen. Diese Glasfasern werden in Faserbündeln (Rovings) mit einer Feinheit von 2.400 bzw. 4.800 tex verwendet. Das bedeutet, dass ein Meter dieser als Roving bezeichneten Glasfaserbündel 2,4 g bzw. 4,8 g wiegt. Dabei besteht jedes dieser Bündel aus einigen Tausend Einzelfasern mit jeweils einem Durchmesser von 0,025 mm bis 0,030 mm. Damit sind diese Einzelfasern dünner als ein menschliches Haar. Sie sind jedoch so dick, dass keine Gefährdung der Gesundheit bei Verarbeitung oder Bearbeitung besteht. Abb. 3: Rovingspulen und Faserführung bei der Pultrusion Fiberline Composites A/S zu einem großen Strang zusammengeführt werden. Hierbei kommt es darauf an, dass einerseits alle Fasern durch Faserspannung und geschickte Führung parallel ausgerichtet sind und andererseits der Faser kein Schaden zugeführt wird. Dieser noch trockene Faserstrang wird nun in ein beheiztes Werkzeug gezogen, in das eine heißhärtende Harzmischung mit hohem Druck injiziert wird. Es handelt sich bei diesem Harz um ein Hochtemperatur-Vinylester-Hybridharz, das sowohl für Anwendungen im Bereich Raumfahrt als auch im Chemieanlagenbau entwickelt wurde. Profilierung Beschichtung E-CR Glasfaser Strang- Bündelungsverfahren Abb. 1: Vergleich menschliches Haar mit Fasern aus Glas- und Kohlenstoff Helmut Schürmann Vinylesterharz- Imprägnierung Abb. 4: Im Pultrusionsverfahren zur Herstellung von Combar werden Glasfasern dicht gebündelt, durch ein Werkzeug gezogen und mit flüssigem Kunstharz umschlossen. Anschließend werden die Stäbe profiliert. Abb. 2: Fasern in einem Combar Glasfaserstab Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Erlangen Dieses Harz kann durch geringe Viskosität und hohen Druck alle Zwischenräume zwischen einzelnen Fasern erreichen. Das ist wichtig, damit einerseits aus einem Faserstrang ein Stab wird, welcher die äußeren Kräfte in den Kernquerschnitt weiterleiten kann, und andererseits alle Fasern vor dem Eindringen von schädlichen Stoffen geschützt sind. Dieses Harz würde jedoch ohne weiteres Zutun auch die Fasern an der Werkzeugwand festkleben und den Prozess zum Stillstand bringen. Das kann nur mit genügend Kraft und genau definierten Prozessparametern erreicht werden, indem der Stab mit hoher Kraft und konstanter Geschwindigkeit aus dem Werkzeug gezogen wird. Aus diesem Grund wird das Verfahren Pultrusion (von to pull = ziehen ) genannt. Diese Rovings werden aus Spulen mit einigen Tausend Metern Lauflänge abgezogen und in einer Faserführung zu einem Faserstrang mit hoher Faserdichte zusammengefasst. In Abb. 3 ist zu sehen, wie die Glasfaserrovings abgespult und Der noch heiße aber ansonsten fertig ausgehärtete Rundstab wird nach dem Verlassen der Düse nach einer Abkühlung über mehrere Meter durch den Abzug abgezogen und einer Diamantsäge zugeführt. Dort werden Längen zwischen 10 m und 18 m sowohl für die standardmäßige Lagerung als Glasfaserverbundwerkstoff

Ausgabe 1 2018 9 Abb. 5: Produktionshalle bei unserem Partner Fiberline Composites A/S Fiberline Composites A/S auch für spezielle Bauvorhaben in Sonderlänge gesägt. Durch die geschlossene Prozessführung wird nicht nur ein deutlich höherer Glasfasergehalt von 75 vol% entsprechend 88 m% erreicht. Es gelangen dadurch auch nahezu keine Reaktionsprodukte mehr in die Umwelt. Damit werden die höchsten Umweltauflagen erfüllt. Der nächste Prozessschritt ist das Gewindeschleifen. Dieses wird mit speziellen Diamant-Werkzeugen von genau definierter Form durchgeführt. Der dabei entstehende Schleifstaub wird einer anderen Anwendung rohstofflich zugeführt. Abb. 6: Die Profilierung der Glasfaserstäbe wird von einem speziellen Diamant-Werkzeug durchgeführt. Fiberline Composites A/S Die dabei entstehende Form wird hinsichtlich der Geometrie genau überprüft. Im Einzelnen sind dies der Rippenabstand, die Rippentiefe, die Rippenbreite und die beiden Flankenwinkel. Nach dem Gewindeschleifen wird ein UV-härtender Lack aufgetragen, der einerseits die enstandenen neuen Oberflächen schützt, andererseits dem Verarbeiter ein angenehmeres Handling ermöglicht. Als letzter Schritt wird eine Beschrif- tung aufgetragen, die nicht nur den Namen, Durchmesser und gewisse Basiseigenschaften aufweist, sondern auch Produktionsdatum schicht- und werkzeuggenau beschreibt. Qualitätssystem Bei der Herstellung von Combar wird, wie bei anderen zugelassenen tragenden Bauprodukten auch, ein umfangreiches Qualitätssystem eingehalten. Dieses umfasst einmalige Zulassungsprüfungen, regelmäßige werkseigene Produktionskontrolle in jeder Schicht sowie externe Audits durch die Fremdüberwachungsstelle. Für Combar schließt das auch die Kontrolle der Rohstoffe hinsichtlich Identität und Ablaufdatum ein, eine ständige Aufzeichnung der Prozessparameter bei der Pultrusion sowie umfangreiche Prüfungen am Rohstab und am fertig profilierten Stab. Sie endet erst bei der datum- und schichtgenauen Beschriftung jedes Stabes, die eine Zuordnung von QS-Tests und -Zertifikaten zu jedem ausgelieferten Bewehrungsstab aus Faserverbundwerkstoff ermöglicht. Es liegen inzwischen lückenlose Qualitätsaufzeichnungen für mehr als zehn Jahre vor. Im Einzelnen werden z. B. beim Rohstab die Außenmaße, das Metergewicht, die interlaminare Scherfestigkeit und das kapillare Saugen bestimmt. Schrumpfrisse im Zentrum oder nicht imprägnierten Fasern, wie sie minderwertige Produkte aus Faserverbundwerkstoff oft zeigen, dürfen in Combar nicht auftreten. Beim fertig profilierten Stab wird die Rippengeometrie sowie die mechanischen Eigenschaften im 4-Punkt-Biegeversuch bestimmt. Weiterhin wird auch die Lackdicke sowie das Metergewicht bestimmt. Nur Stäbe aus geprüften Chargen kommen auf den Markt. Diese Prüfungen basieren alle auf Eigenschaften des fer- Glasfaserverbundwerkstoff

10 Ausgabe 1 2018 tigen Stabes in der Anwendung und bilden die Anforderung direkt oder in übertragener Form auf die Qualität des Stabes ab. Prüfung der Dauerhaftigkeit Letztendlich konnte bereits im Rahmen der ersten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung von 2008 ein charakteristischer Wert für eine Langzeitzugfestigkeit von 580 N/mm² bestimmt werden. Das bedeutet, dass 95 % aller Proben, die in 40 C feuchtegesättigtem hochalkalischem Beton belastet werden, dieser Last länger als 100 Jahre standhalten. Dies entspricht allen Anforderungen für Innen- und Außenanwendungen in ganz Europa, auch inklusive kurzzeitig höheren Temperaturen durch Sonneneinstrahlung. Für trockene, kältere Anwendungen wäre die Standzeit entsprechend länger. Hier wurde aber zu Gunsten der Einfachheit der Anwendung auf eine genauere Berechnung verzichtet. Eine Bemessung darf mit einer reduzierten Spannung um den Teilsicherheitsfaktor für das Material von 1,3 erfolgen. Auch dieser Wert liegt mit 445 N/mm² noch oberhalb des Wertes für einen Betonstahl B500. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass auch der Verbund im Beton, der ja nur über die Staboberfläche erfolgen kann, in gleicher Weise über Langzeitversuche in feuchtem Beton bei erhöhter Temperatur nachgewiesen ist. Somit liegen sichere Werte für die Bemessung von Combar vor. Der Tragwerksplaner kann nun eine Biegebemessung nach den bekannten Prinzipien durchführen. Die grundlegenden Unterschiede in der Steifigkeit der Bewehrung bewirken jedoch auch eine Veränderung der Betondruckzone, wie das Diagramm in Abb. 8 zeigt. Der Index f und die blauen Linien beschreiben die veränderte neutrale Achse und die veränderte Betondruckzone für ein mit Glasfaserverbundwerkstoff bewehrtes Bauteil mit höherer Bemessungsdehnung. Im Rahmen der Erstprüfung wurden auch die Dauerhaftigkeit im Rahmen von Zeitstand- und Dauerstanduntersuchungen durchgeführt. Hervorzuheben ist dabei das Prüf- und Nachweiskonzept für die Zugfestigkeit. Hier wurde ein Extrapolationsverfahren verwendet, das bisher im Rohr- und Druckbehälterbereich Anwendung gefunden hatte. Basis sind Testreihen mit Standzeiten bis über ein Jahr bei einer erhöhten Umgebungstemperatur von 40 C. Dabei unterstützen Testreihen bei 60 C die Aussage durch schnelleren Fortschritt der Alterung. M Ed N Ed ε f ε S Abb. 8: Kräfte und Dehnungsverhältnisse für die Biegebemessung mit verschiedenen Bewehrungsmaterialien Schöck ε C F S F C F f F C Abb. 7: Dauerstandgrenzen für die Bewehrung mit Combar in feuchtem Beton Schöck Durch diese Dehnungsverhältnisse wird klar, dass bei Bauteilen mit Faserverbundwerkstoff wesentlich häufiger auch die Betonfestigkeit maßgeblich für die Bemessung werden kann und daher unbedingt zu beachten ist. Darüber hinaus sollte auch die erhöhte Dehnung für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit beachtet werden. Argumente von Billiganbietern, wie 2,5-fache Festigkeit oder ein Viertel des Gewichtes, bedeutet ein Zehntel der Betonstahlmenge, können als Hirngespinst entlarvt werden. Neben der meist nicht nachgewiesenen Dauerhaftigkeit bedeutet dieser sparsame Materialeinsatz auch die zehnfache Dehnung im Vergleich zu Betonstahl. Anerkanntes Bemessungskonzept Seit über fünfzehn Jahren hat sich durch die intensive anwendungstechnische Beratung rund um das Bewehrungssystem Combar ein Bemessungskonzept in Anlehnung an den aktuellen EC2 entwickelt. Dabei können im Gegensatz zu vielen anderen internationalen Regelungen, die rein auf Glasfaserbewehrung basieren, die Bemessungen durch kleine Anpassungen und Modifikation der Ansätze weitestgehend mit den Originalgleichungen durchgeführt werden. Dieses wurde auch bei der Zulassung verwirklicht. In einem neuen Projekt der Europäischen Normung durch die CEN wird schon an einem Nachfolger des heutigen EC2 gearbeitet. Dieser wird für die Bemessung neben den üblichen Materialien, sowohl Glasfaserbewehrung als auch CFK-Lamellen, berücksichtigt. Diese Norm wird schon in wenigen Jahren als Entwurf und in rund fünf Jahren als fertige Norm in die Bauwelt eingeführt. Erstmals wird dann eine Bemessung von verschiedenen Materialien nach dem gleichen Bemessungs- und Sicherheitskonzept durch die Hauptstahlbetonnorm möglich sein. Verifizierte Kennwerte für die Bemessung Dies alles wird durch die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abz) Z-1.6-238 geregelt. Seit 2008 besitzt Schöck Glasfaserverbundwerkstoff

Ausgabe 1 2018 11 Combar eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Somit kann allen Beteiligten, vom Planer über den Ausführenden bis hin zum Anwender und Nutzer, größtmögliche Sicherheit garantiert werden. Sicherlich wird es immer Mitbewerber geben, die behaupten, in einigen Punkten gleichwertig zu sein. Dieser Beweis ist allerdings langzeitig anzutreten und über mehrere Produktionschargen hinweg nachzuweisen. Noch nicht geregelte Bereiche in der Zulassung können durch Einzelnachweise und entsprechende Qualitätsnachweise ausgefüllt werden. Fazit Combar wird aus zertifizierten Rohstoffen in qualitätsgesicherter und umweltfreundlicher Weise hergestellt. Die Nachweise für die Dauerhaftigkeit sind sicher und es liegt ein logisches und nachvollziehbares Bemessungskonzept vor. Combar ist die Lösung für viele alte und neue Anwendungen, bei denen Stahl an Grenzen kommt. Weiterführende Literatur: [ 1 ] W. Venter, B. Jutte, A. Weber: Bewehrung aus Glasfaser- Verbundwerkstoff; Stahlbetonbau aktuell; Herausgeber Goris, Hegger; Beuth Verlag; 2013. [ 3 ] F. Knab, A. Weber, J. Schweinfurth: Sicherer Einsatz von Glasfaserbewehrung im Bauwesen; Beton- und Stahlbetonbau 110; 2015 Heft 12 COMBAR IM DETAIL Technische Unterlagen zum Download Weitere Informationen zu Combar, wie die Technische Information, Produktprospekte, Bemessungsbeispiele oder das Bemessungsprogramm finden Sie auf unserer Homepage unter www.schoeck.de/de/combar Glasfaserverbundwerkstoff

12 Ausgabe 1 2018 Sie fragen WIR ANTWORTEN Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoff beim Balkonanschluss Ist Schöck Isokorb XT-Combar für den dauerhaften Einsatz in auskragenden Bauteilen geeignet? Balkonplatten, Laubengänge und Vordachkonstruktionen dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Bei einer durchlaufenden Stahlbetonplatte können an dieser Stelle infolge Zwängungen, Risse in der Stahlbetonplatte entstehen, durch die Feuchtigkeit ins Bauteil eindringen kann. Schöck Isokorb XT-Combar definiert eine Fuge, die bei sachgerechter Ausführung Risse im Beton verhindert. Die Combar Zugstäbe, die Querkraftstäbe und das Drucklager HTE-Compact im Schöck Isokorb werden durch die Temperaturbeanspruchung immer wieder quer zu ihrer Achse ausgelenkt. Deshalb ist für den Schöck Isokorb ein Nachweis der Ermüdungssicherheit zu führen. Dieser Nachweis der Ermüdungssicherheit wird durch die Einhaltung der für die jeweiligen Schöck Isokorb Typen zulässigen Dehnfugenabstände laut Zulassung erbracht. So wird eine Materialermüdung und das Versagen des Bauteils über die geplante Nutzungsdauer ausgeschlossen. Abb. 1: Schöck Isokorb Detail: Auslenkung der Drucklager infolge Temperaturdifferenz Welchen Einfluss hat der Einsatz von Combar als Zugstab im Isokorb auf die Betondeckung? Schöck Combar ist ein gerader Stab aus Glasfaserverbundwerkstoff, der neben vielen anderen besonderen Eigenschaften den Vorteil hat, dass er nicht rostet. Aus diesem Grund sind, unabhängig von der Expositionsklasse, keine Maßnahmen zum Schutz der Bewehrung vor Korrosion, wie z. B. eine erhöhte Betondeckung, erforderlich. Dies spiegelt sich auch in der Schöck Isokorb XT-Combar Betondeckung von cv=26mm wider. Abb. 2: Schöck Isokorb Typ KXT-Combar bei Betondeckung CV26: Produktschnitt Service

Ausgabe 1 2018 13 Kann ein Isokorb Typ KXT gegen einen Isokorb Typ KXT-Combar 1:1 ausgetauscht werden? Ursprünglich wurde die Glasfaserverbundbewehrung Schöck Combar als innenliegende, schlaffe Bewehrung von Betonbauteilen konzipiert. Das Verbundverhalten ist mit geripptem Betonstahl vergleichbar. Die Materialeigenschaften unterscheiden sich von Betonstahl, deshalb sind die beiden Materialien normalerweise nicht ohne weiteres gegeneinander austauschbar. Es gibt Unterschiede bei der Biegebemessung und bei der Querkraftbemessung. Die Kombination im Isokorb Typ KXT-Combar aus Betonstahl und Glasfaserverbundwerkstoff ist über unsere Zulassung (Z-15.7-320) von Isokorb XT-Combar nach EC2, Dämmkörperdicke 120 mm abgedeckt. Der Schöck Isokorb XT-Combar lässt sich problemlos mit weiteren Typen des Isokorb XT Produktprogramms kombinieren. In welchen Feuerwiderstandsklassen ist der Schöck Isokorb XT-Combar erhältlich? Der Isokorb KXT-Combar ist in verschiedenen Feuerwiderstandsklassen erhältlich: Isokorb Typ KXT-Combar ohne Brandschutz: R0 Isokorb Typ KXT-Combar-CV26-REI120: REI120 von unten und REI30 Isokorb Typ KXT-Combar-CV46-REI120: REI120 von unten und REI60 Höhere Feuerwiderstandsklassen werden durch einen mineralischen Bodenbelag auf der Deckenplatte oder Balkonplatte erreicht. Balkon Hmin - 250 20 26 120 Decke Abb. 3: Schöck Isokorb Typ KXT40-Combar bei REI120 von unten und REI30: Produktschnitt Das Gesicht zur Stimme: Die Schöck Anwendungstechnik stellt sich vor Mein Name ist Karlheinz Ibach. Ich bin seit dem Jahr 2006 bei Schöck als Bauingenieur tätig. Nach zwei Jahren in der Anwendungstechnik bei Schöck Ltd in Großbritannien wechselte ich in unser deutsches Büro, an den Hauptsitz nach Baden-Baden, und betreue seither alle Themen rund um Combar. Was die Arbeit mit Combar für mich ausmacht, ist vor allem die Themenvielfalt. Vom Spezialtiefbau über den Hochbau bis hin zu verschiedenen Forschungsprojekten ist unser Aufgabenspektrum sehr breit gefächert. Darüber hinaus sind wir insbesondere in den Bereichen, in denen es noch keine ausgereiften Normen gibt, immer wieder gefordert, innovative Lösungsansätze zu entwickeln. Einen Ausgleich zur technischen Welt schaffe ich in meiner Freizeit gerne, indem ich mich musikalisch am Klavier betätige. Sie erreichen die Hotline der Anwendungstechnik unter: Tel.: 07223 967-567 Fax: 07223 967-251 E-Mail: awt.technik@schoeck.de Service

14 Ausgabe 1 2018 EVOLUTIONSSPRUNG in der Wärmedämmung Schöck Isokorb XT-Combar: Zugstäbe aus Glasfaserverbundwerkstoff senken Wärmebrücken auf ein Minimum. Nach intensiver Entwicklungsarbeit ist es gelungen, den Glasfaserverbundwerkstoff Combar als Material für die Zugstäbe in den Isokorb XT einzubinden. Der Isokorb XT-Combar bietet einen bisher nicht erreichten Wärmedämmwert und reduziert Wärmebrücken auf ein Minimum. Text: Dipl.-Ing. Patricia Sulzbach (Bauphysik), Dipl.-Ing. Jochen Wöhrle (Produktmanagement) Schöck Isokorb XT-Combar

Ausgabe 1 2018 15 Bei der neuen Baulösung Isokorb XT-Combar treffen zwei Produktwelten aufeinander der Isokorb XT und der Glasfaserverbundwerkstoff Combar. In aufwändigen Versuchsreihen und Tests wurden Stahl und Faserverbundstoff so miteinander kombiniert, dass die Leistungen des Schöck Isokorb den Anforderungen an Brandschutz, Ermüdungssicherheit, Verformungen und Schwingungsverhalten gerecht werden. Perfekte Verbindung Die verbesserte Wärmedämmung, je nach Tragstufe um bis zu 30 %, erlaubt bei energetisch hochwertigen Gebäuden wesentlich weitere Auskragungen bei Balkonen bei gleichem Wärmeabfluss. Das bedeutet: mehr architektonischer Gestaltungsfreiraum und weniger Dämmmaßnahmen. Der neueste Isokorb Typ erreicht die besten Wärmedämmwerte auf dem Markt. Er wurde vom Passivhaus Institut in Darmstadt als zertifizierte Passivhaus-Komponente ausgezeichnet. Konstruktion Combar Edelstahl Betonstahl Abb. 1: Im Vergleich zu Edelstahl weist Glasfaserverbundwerkstoff eine um 95 % geringere Wärmeleitfähigkeit auf. Schöck Innovation und Sicherheit Seit mehr als 20 Jahren beschäftigt sich Schöck mit dem Einsatz von Glasfaserbewehrung im Beton. Die Materialtechnologie ist seit 2004 unter dem Namen Combar bekannt und wird in verschiedenen Anwendungen, beispielsweise im Tunnel-, Brücken- und Gleisbau, eingesetzt allerdings stand der Einsatz im Isokorb aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit von Glasfaserbewehrung immer im Fokus. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat Isokorb XT- Combar bauaufsichtlich zugelassen. Darüber hinaus ist der neue Isokorb typengeprüft und brandschutzklassifiziert. Die Glasfaserbewehrung ist wesentlich leichter als Betonstahl, gleichzeitig aber sehr belastbar. Es ist eine viel geringere Betondeckung notwendig, wodurch sich schwierige Bewehrungsaufgaben, z. B. filigrane flächige Betonbauteile, konstruieren lassen. Die Entwicklung der Glasfaserbewehrung Combar begann unter Einbeziehung internationaler Experten und den Genehmigungsbehörden. Dies äußert sich insbesondere beim Thema Dauerhaftigkeit und Qualitätssicherung. So wurde Combar nicht nur kurzzeitig, sondern auch in Dauerstandversuchen auf Zug, Kriechen, Ermüdung und Verbund unter den verschiedensten Extrembedingungen geprüft. Der charakteristische Wert der Zugfestigkeit für 100 Jahre in feuchtem hochalkalischem Beton wurde zu 580 N/mm² ermittelt. Auch das Verbundverhalten wurde hinsichtlich Kriechen unter erhöhten Belastungen und Resttragfähigkeit langzeitig untersucht. Nach ersten Anwendungen seit 2003 liegt seit 2008 mit der Z-1.6-238 für Combar die erste und immer noch einzige Zulassung für einen Bewehrungsstab aus Glasfaserverbundwerkstoff in Deutschland vor. Statik des Isokorb XT-Combar In der ab Z-1.6-238 ist der Bewehrungsstab Schöck Combar hinsichtlich Materialzusammensetzung, Profilierung der Oberfläche, Rippung der Oberfläche und Korrosionsbeständigkeit geregelt. Eine Besonderheit in der Materialeigenschaft von Combar, im Vergleich zu Stahl, findet sich im Bemessungswert der Dauerzugfestigkeit (>= C20/25) von ftd = 445 N/mm 2 bei einer Grenzdehnung von Fud = 7,4, E Modul = 60.000 N/mm² (NR-Stahl: E-Modul = 160.000 N/mm²). Das kleinere E-Modul von Combar sowie dessen spezielle Rippung verändert das Verbundverhalten im Übergreifungsstoß. Mittels Beschränkung der Dehnung des Glasfaserstabs in seiner Zugkraft wurde eine abgestimmte Dehnfestigkeit beider Materialien erreicht (Stahl 435 N/mm² zu Combar 209 N/mm²). Die ankommende Zugkraft wird in einem sehr kurzen Verbundspannungsbereich durch die Flächenpressung der Rippen im Anschlussbereich übertragen. Für die gleiche Kraft braucht der Glasfaserstab mehr Fläche bzw. Querschnitt als Betonstahl (größerer Durchmesser und Negativrippung). Bauseits ist der Übergreifungsstoß mit Matten und/oder Stabstahl möglich. Isokorb XT-Combar

16 Ausgabe 1 2018 1400 1200 Spannung [N/mm 2 ] 1000 800 600 400 200 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 Dehnung [%] Combar B500B NR Inoxripp 4486 BSt 500 NR BSt 500 S Bemessungswert XT-Combar Abb. 2: Vergleich der Materialeigenschaften der Zugstäbe Schöck Abb. 3: Einbau des Isokorb XT-Combar Schöck Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass ein Optimum an Schnittkraftübertragung und gleicher Verformung in der Fuge analog zum Isokorb XT festgelegt wurde, wodurch auch die Zulassungskombination beider Linien (Schöck Isokorb XT und Schöck Isokorb XT-Combar) möglich ist. Ganzheitlicher Beitrag zur Umwelt Zusätzlich zu der Energieeinsparung durch die verbesserte Wärmedämmung leistet der Schöck Isokorb XT-Combar einen ganzheitlichen Beitrag hinsichtlich nachhaltigem Bauen. Denn durch den Austausch von Edelstahl durch Faserverbundwerkstoff kommt es bereits bei der Herstellung des Produkts zu einem geringeren CO₂-Ausstoß, was zu einer um 27 % verbesserten Ökobilanz führt. Der neue Isokorb liefert mit der EPD (Umweltproduktdeklaration) die Informationen für die Beurteilung der ökologischen Gebäudequalität. Schöck Combar Schöck Combar gehört zur Klasse der Faserverbundwerkstoffe. Es besteht aus korrosionsresistenten, besonders dicht gepackten Glasfasern, die mit einem Vinylesterharz gebunden sind. Die Stäbe werden in einem geschlossenen Pultrusionsverfahren (Strangzieh-Verfahren) hergestellt. Ist das Material ausgehärtet, erfolgt die Profilierung und die Endbeschichtung. Das Ergebnis ist ein Bewehrungsmaterial mit einzigartigen statischen, physikalischen und nachhaltigen Eigenschaften sowie vielen Vorteilen: z. B. hohe Zugfestigkeit und Dauerhaftigkeit, sehr gute Korrosionsbeständigkeit und deutlich geringeres Eigengewicht als Stahl. Einfache Handhabung Durch den Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoff konnte eine Reduzierung des Gewichts um bis zu 30 % erreicht werden. Aufgrund der Korrosionsbeständigkeit ist außerdem eine geringere Betondeckung erforderlich. Auf diese Weise kann die Bewehrung zuerst fertiggestellt und anschließend der Isokorb eingesetzt werden. Somit ist ein effizienterer Bauablauf garantiert. Abb. 4: Der Isokorb XT-Combar bietet mit eingesetzten Zugstäben aus Glasfasern eine verbesserte Wärmedämmung um bis zu 30 %. Schöck Ausblick Glasfaserbewehrung bietet durch seine niedrige Wärmeleitfähigkeit Chancen für den Einsatz im Hochbau, insbesondere bei der Vermeidung von Wärmebrücken. Somit ergibt sich das Potential für hocheffiziente Balkonanschlüsse in der Qualität einer Zertifizierten Passivhaus-Komponente. Isokorb XT-Combar im Einsatz Die 23 Eigentumswohnungen in der Strohdorfer Straße in Sigmaringen verbinden moderne Architektur, barrierearmes Wohnen und eine ruhige, zentrale Lage. Die Balkone, Loggien und Dachterrassen bieten Wohnkomfort auch im Freien. Das Ingenieurbüro Rohmer GmbH aus Laupheim plante die Isokorb XT-Combar

Ausgabe 1 2018 17 der Decke fügen. Der untere Teil des Schöck Isokorb wurde bereits im Fertigteilwerk in das Halbfertigteil einbetoniert. Nachdem auf der Baustelle der obere Teil des Isokorb aufgesetzt war, konnten die Decke und die Balkone mit einer 19 cm hohen Betonschicht fertig betoniert werden. Die in zwei Elemente geteilten Balkone wurden nach dem Versetzen mit Ortbeton wieder zu einer Balkonplatte verbunden. Die Oberseite wurde anschließend vollflächig abgedichtet und die untere Stoßfuge dauerelastisch verfugt. Abb. 5: In Sigmaringen ist ein modernes, fünfgeschossiges Wohngebäude mit Tiefgarage entstanden, das wie drei separate Wohngebäude wirkt. Balkonanschlüsse mit dem glasfaserbewehrten Schöck Isokorb XT-Combar. Generalunternehmen beim Bau der Wohnanlage war die Baufirma Georg Reisch GmbH & Co. KG aus Bad Saulgau. Das Unternehmen koordinierte alle Gewerke und legte gemeinsam mit dem Bauherrn Wert darauf, lokale Handwerker am Bau und Ausbau zu beteiligen. Das gesamte Gebäude wurde, auch aufgrund der Erdbebenzone 3, in klassischer Stahlbetonbauweise mit Ortbeton ausgeführt. Die 20 cm starken Außenwände sind mit einer 160 mm starken Wärmedämmung und Putz versehen. Da fast jede Wohnung mit einem Balkon geplant ist, musste besonders bei den Balkonanschlüssen auf Wärmebrücken geachtet werden. Der Wärmeabfluss ist besonders hoch, wenn beide Bauteile Balkon und Geschossdecke aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, wie in diesem Fall aus Stahlbeton. Die thermische Entkopplung von auskragenden Bauteilen gehört zu den größten Herausforderungen beim Neubau im Niedrigenergiestandard. Wenn die Balkonplatte ohne thermische Trennung zum Gebäude hin eingebaut wird, entsteht am Übergang eine Wärmebrücke, die zu Bauschäden führen kann oder das Erreichen des geforderten Energiestandards verhindert. Gelöst wurde dieses Problem mit dem Isokorb XT-Combar, der dank der Zugstäbe aus Glasfaserverbundwerkstoff gleichzeitig eine größere Balkonfläche ermöglichte. Denn die verbesserte Wärmedämmung erlaubte in diesem Fall, unter Einhaltung der Biegeschlankheit, größere Balkone bei gleichem Wärmeabfluss. Aus Gewichts- und Platzgründen wurden die Balkone als 6 cm starke Halbfertigteile im Fertigteilwerk realisiert. Die 9 m langen Balkone wurden zusätzlich in zwei Teile geteilt. Dadurch konnten vor Ort die bis zu 3,6 t schweren Bauteile problemlos mit dem Kran auf der temporären Unterkonstruktion positioniert werden, sodass sich die Anschlüsse in die Bewehrung Abb. 6: Die 9 m langen Balkone wurden in zwei Teile geteilt, sodass die Bauteile problemlos auf der temporären Unterkonstruktion positioniert werden konnten. PROJEKTE IM DETAIL Referenzberichte im Pressebereich Den ausführlichen Bericht sowie weitere Projekte finden Sie im Pressebereich auf unserer Homepage unter https://www.schoeck.de/de/presse#objects Isokorb XT-Combar

18 Ausgabe 1 2018 FRISCHER WIND für vorgehängte hinterlüftete Fassaden Mit den Anforderungen der EnEV wächst auch der Bedarf an wärmebrückenfreien Produkten. Allein mit dickeren Dämmungen der Fassade sind diese Anforderungen nicht mehr zu erfüllen. Denn je besser die Außenwände gedämmt sind, desto größer wird der Einfluss der Wärmebrücken. Da im System der vorgehängten hinterlüfteten Fassaden eine Vielzahl von Befestigungen erforderlich sind, gehört diesen Wärmebrücken eine besondere Aufmerksamkeit. Gemeinsam mit Architekten und Fassadenbauern entwickelte Schöck eine neue thermisch trennende Befestigung für vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF), den Schöck Isolink Typ TA-S. Der neue Fassadenanker wurde vom Passivhaus Institut für alle Gewichtsklassen in die höchste Klassifizierung pha + eingestuft. Text: Dipl.-Ing. Werner Venter (Strategische Projekte) Isolink

Ausgabe 1 2018 19 Der Fassadenanker Schöck Isolink besteht aus Glasfaserverbundwerkstoff in Verbindung mit einer Edelstahlschraube. Bei Schöck Isolink übernimmt ein Combar Glasfaserstab, mit äußerst geringer Wärmeleitfähigkeit, die Funktion der thermischen Trennung und erfüllt damit zuverlässig die Anforderungen an den Wärmeschutz. Als Zertifizierte Passivhaus-Komponente ermöglicht Schöck Isolink eine rechnerisch wärmebrückenfreie Konstruktion. Die Planung normgerechter Energienachweise wird so erheblich vereinfacht. von ca. 50 % möglich. Durch einen schlankeren Wandaufbau kann bei gleichbleibender Gebäudeabmessung mehr Platz im Innenraum entstehen. In Abb. 3 wird die erforderliche Dicke der Wärmedämmung gezeigt, die zum Erreichen des geforderten U-Wertes der Wand erforderlich wird. Dabei wurde die Berechnung mit je drei Wandhaltern aus Aluminium, Edelstahl bzw. drei Wandhaltern von Schöck aus Faserverbundwerkstoff durchgeführt. Wirtschaftliches Bauen mit Isolink Die Wärmedämmeigenschaften von Schöck Isolink Typ TA-S sind rund 200-mal besser als bei Wandhaltern aus Aluminium und 15-mal besser als bei Wandhaltern aus Edelstahl. In den letzten Jahren wurden Wandhalter für die Unterkonstruktion der VHF überwiegend aus Aluminium verwendet. In der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit einer Fassade kommt es auf die Nettogesamtfläche (NGF) an. Innerstädtischer Raum ist begrenzt und kostbar. Grenzen können nicht überschritten oder überbaut werden und geben nicht selten die Außenmaße der Gebäude vor. Jeder Zen- Abb. 1: Verbindungselement aus Glasfaserverbundwerkstoff für vorgehängte hinterlüftete Fassaden. Abb. 2: Dank der geringen Wärmeleitfähigkeit des Faserverbundwerkstoffs kann die Dicke der Wärmedämmung geringgehalten werden. Das Ergebnis: mehr Platz im Innenraum. Schöck Aluminium ist jedoch ein hervorragender Wärmeleiter und hat dadurch einen extrem schlechten Einfluss auf den U-Wert der Wand. Entkopplungen zwischen den Wandhaltern und dem Gebäude in den unterschiedlichsten Formen und Arten unterbrechen zwar den direkten Wärmefluss, haben durch die relativ geringen Dicken allerdings einen vergleichsweise geringen Einfluss auf die Verbesserung der Wärmebrücke. Deutlich wirkungsvoller sind Wandhalter aus Edelstahl. Optimal hingegen sind Wandhalter, die vollständig oder zu einem signifikanten Anteil aus Kunststoff bestehen. Kunststoffe haben eine Wärmeleitfähigkeit, die deutlich unter 1 W/mK liegen. Mit dem Austausch der Materialien der Wandhalter und der dadurch erreichbaren Reduktion der Wärmebrücke kann somit die Dicke der Wärmedämmung reduziert werden. Das schont nicht nur Ressourcen, sondern ermöglicht auch einen schlankeren Wandaufbau. Im direkten Vergleich zu Wandhaltern aus Aluminium sind beim Dämmmaterial Einsparungen timeter, der am Wandaufbau eingespart werden kann, kommt der vermietbaren Innenfläche zugute. Wird anstelle der Aluminiumwandhalter ein Fassadenanker aus Glasfaserverbundwerkstoff verwendet, so lässt sich beispielsweise eine Reduzierung des Wandaufbaus um 140 mm erreichen. Ein Gebäude mit den Außenmaßen von 10 m x 10 m, einer Bruttogesamtfläche von 100 m², könnte bei einer umlaufenden Reduzierung der Außenwanddicke um 140 mm etwa 6 % mehr vermietbare Fläche anbieten und das bei einem gleichwertigen Energiestandard. Schöck Isolink ist geprüft und vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) zugelassen. Umfangreiche Normbrandversuche stellen die Verwendbarkeit in Fassaden sicher. Für die Befestigung von vorgehängten hinterlüfteten Fassaden erfüllt Isolink Typ TA-S die Anforderungen der Gebäudeklassen 1-5 der Landesbauordnung (LBO). Isolink

20 Ausgabe 1 2018 400 380 360 Alu-Wandhalter mit Thermostopp 340 320 Edelstahl Wandhalter mit Thermostopp 300 Wärmedämmung [mm] 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 Schöck Isolink Ideale Wand ohne Wärmebrücken 80 60 40 20 0 Rc = 4 (U = 0.24 W/m2K) Rc = 5 (U = 0.20 W/m2K) Rc = 7 (U = 0.15 W/m2K) PH *Wärmedämmung λ=0,033 W/mK mit 3 Wandhalter pro m² Abb. 3: Diagramm zu den erforderlichen Wärmedämmdicken aufgrund der Wärmeverluste durch die Wärmebrücke der Wandhalter. Schöck Die Spiralrippe ist so entwickelt worden, dass selbst in dünnen Betonfassaden immense Lasten verankert werden können. Darüber hinaus bietet das Produkt eine hohe technische Sicherheit und Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen, was Dipl.-Ing. Werner Venter als Leiter strategische Projekte im Gespräch mit der Statikus-Redaktion erläuterte: Herr Venter, was ist das neue an der Lösung von Schöck im Vergleich zu den vorhandenen Befestigungen? VENTER: Der Materialwechsel. Üblicherweise werden Fassaden mit nichtrostenden metallischen Ankern aus Aluminium für leichte Fassaden und Edelstahl für schwerere Bekleidungsmaterialien, wie Naturstein- und Betonfassaden verankert. Unsere Anker sind aus einem hochwertigen Glasfaserverbundwerkstoff, welcher speziell für Bauanwendungen entwickelt wurde. Das ist die wesentliche Weiterentwicklung. Wie wird Isolink eingebaut und wie sieht es mit der Tragkraft des Fassadenankers aus? VENTER: Der stabförmige Anker wird bei der Herstellung der Betonsandwichwand in den Betonschichten einfach mit einbetoniert. Die Spiralrippe, also die Bewehrungsrippe, ist so entwickelt worden, dass selbst in dünnen Betonfassaden immense Lasten verankert werden können. Werden Fassaden nachträglich an das Gebäude befestigt, so können die Anker mit zugelassenen Verbundmörtel in Beton und im Mauerwerk eingeklebt werden. Je nachdem, wie schwer die Fassade ist, wirkt der Anker dauerhaft als Kragarm, wie bei den meisten Fassaden für die VHF. Richtig schwere Betonfassaden bekommen einen diagonalen Zugstab zur Abtragung von Querlasten. Auffällig ist die Schraubverbindung für die Fassadenbefestigung. Für was genau ist die Schraube? VENTER: Leichte Fassadenbekleidungen werden üblicherweise an einer Unterkonstruktion befestigt. Diese Profile aus Aluminium oder aus Holz werden mit Wandhalter am Gebäude befestigt. Ersetzen wir den Wandhalter durch unseren neuen Isolink, müssen wir eine Verbindung zwischen dem Stab und den Profilen der Unterkonstruktion ermöglichen. Dazu wurde ein Doppelbolzen aus Edelstahl entwickelt, der im Stab verankert zugelassen wurde. An diesen Doppelbolzen kann über das metrische Gewinde metallisch angeschlossen werden. So kann im Prinzip jede bestehende VHF-Unterkonstruktion angeschlossen werden. Braucht man für diese Art von Fassadenanker eine Zulassung? VENTER: Ja, Produkte, die nicht über eine Norm bemessen werden können, brauchen eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Für die Betonfassaden haben wir schon seit 2009 so eine Zulassung. Noch recht neu ist die Zulassung auch für die Befestigung leichter Fassaden mit der Schraube. In der Zulassung stehen die Werte für eine zuverlässige und dauerhafte Bemessung der Anker. Vielen Dank, Herr Venter, für die Hintergrundinformationen. Isolink

Ausgabe 1 2018 21 Einsatz in Betonfassaden Neben dem Isolink Typ TA-S für vorgehängte hinterlüftete Fassaden, eignen sich weitere Isolink Typen für die Kerndämmung von Element- und Sandwichwänden mit einer Wärmedämmdicke bis 35 cm. Seit 2009 unter dem Namen Schöck Thermoanker vom DIBt zugelassen, wurde die Fassadenbefestigung zum 31. Juli 2018 in Isolink umbenannt. Das Produkt für kerngedämmte Betonfassaden wurde in den verschiedensten Gebäuden erfolgreich eingesetzt. Von Industrie- und Lagerhallen, über Bürogebäude bis hin zu Wohn- oder wohnähnlichen Gebäuden. Schöck Isolink eignet sich für jegliche Art von kerngedämmten Betonwänden und -fassaden mit aufstehenden oder freihängenden Vorsatzschalen. Gemäß Klassifizierungsbericht kann das Produkt in Wände bis Brandschutzklasse REI120 eingesetzt werden. Zum Sortiment der Fassadenbefestigung für Betonfassaden gehören die folgenden Isolink Typen. Typenübersicht Schöck Isolink Typ TA-H Dieser Produkttyp wird horizontal in kerngedämmte Sandwich- und Elementwände mit aufstehender Vorsatzschale eingesetzt. Schöck Isolink Typ TA-D Isolink Typ TA-D wird in Kombination mit Schöck Isolink Typ TA-H in kerngedämmte Sandwich- und Elementwände mit freihängender Vorsatzschale eingesetzt. Schöck Isolink Typ TA-HC Dieser Produkttyp verfügt über einen zusätzlichen Tiefenbegrenzer für höhere Sichtbetonklassen. Schöck Isolink Typ TA-DC Isolink Typ TA-D ist mit einem zusätzlichen Tiefenbegrenzer für höhere Sichtbetonklassen ausgerüstet. ISOLINK IM DETAIL Kerngedämmte Betonfassaden Einbauanleitung, Produktprospekt und Zulassung etc. finden Sie auf unserer Webseite unter www.schoeck.de/de/isolink-beton Isolink

22 Ausgabe 1 2018 GLASFASER- BEWEHRUNG in interessanten Projekten Combar leistet bereits seit über 20 Jahren einen Beitrag dazu, dass herausragende Bauwerke erhalten, gebaut und genutzt werden können. Dabei steht neben der grundsätzlichen Eigenschaft der Kraftübertragung im Beton immer mindestens eine zusätzliche Eigenschaft von Glasfaserbewehrung im Fokus. Besonders, wenn es auf die außergewöhnlich hohen Materialkennwerte von Combar ankommt und auch die Sicherheit einer DIBt-Zulassung wichtig ist, kann Combar seine Stärken ausspielen. Text: Dipl.-Ing. Jörg Schweinfurth (Vertrieb Combar ) Schöck Combar in der Bewehrung

Ausgabe 1 2018 23 Flughafen Zürich Abb. 1: Mit einer Spezialbewehrung der Betonplatten aus glasfaserverstärktem Kunststoff wird die störungsfreie Kommunikation des Sicherheitssystems gewährleistet. Thomas Entzeroth Die Sicherheit an Flughäfen wird durch ein komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Systeme sichergestellt. Das ist erforderlich, damit ein reibungsloser Verkehr nicht nur am Himmel, sondern auch auf den Rollfeldern sowie Startund Landebahnen sichergestellt werden kann. Am Flughafen von Zürich leistet Combar seinen Beitrag zur Sicherheit des Verkehrs auf dem Rollfeld: Sogenannte red stop bars fungieren wie Ampeln im Straßenverkehr. Sie zeigen den Piloten an, ob sie in einen kreuzenden Rollweg oder die Start- und Landebahn einfahren dürfen. Zusätzlich wird überwacht, ob sich die Verkehrsteilnehmer auf dem Rollfeld auch an diese Ampeln halten: In der Betonfahrbahnplatte des Rollfelds wird vor der Einfahrt oder Kreuzung mit anderen Rollwegen oder den Start- und Landebahnen ein künstliches Magnetfeld erzeugt. Zusätzliche Detektoren messen dabei, ob sich dieses Feld verändert oder unbeeinflusst besteht. Eine Veränderung wird beispielsweise durch Fahrzeuge hervorgerufen, die ein eigenes elektromagnetisches Feld haben dies können Flugzeuge sein, oder auch alle anderen Fahrzeuge, wie sie im Vorfeldbereich an Flughäfen eingesetzt werden. Stellen die Detektoren solch eine Veränderung des künstlichen Magnetfelds fest, die nicht auftreten sollte, wird sofort ein Alarm ausgelöst. Wird in der Bodenplatte Bewehrungsstahl eingesetzt, kann in diesem bereits ein eigenes Magnetfeld entstehen, das dazu führt, dass die Detektoren falsche Alarme geben können. Um diese Fehlalarme zu vermeiden, wurde beim Neubau des Delta-Stellplatzes an den relevanten Stellen Combar statt Stahlbewehrung eingebaut. Max-Planck-Institut für Eisenforschung Grundlagenforschung zu Materialien und deren Aufbau kann häufig nicht mit bloßem Auge oder rein optischen Geräten geleistet werden. Für diese Art der Forschung sind u. a. bildgebende Verfahren im Einsatz, die nicht mit normalem Licht, sondern mit Elektronenstrahlen arbeiten: Elektronenmikroskope oder Transmissions-Elektronenmikroskope. Diese Art Mikroskop arbeitet mit gebündelten Elektronenstrahlen, die auf das Prüfstück gerichtet werden. Je besser dieser Strahl gebündelt ist, desto genauere Bilder können erzeugt werden. Diese Bündelung erfolgt üblicherweise mit Elektromagneten. Werden die elektrischen Felder der Magnete durch andere Magnetfelder überlagert, sinkt die Qualität der Bilder. Dabei können bereits schwache Magnetfelder deutliche Einflüsse haben: Diese können z. B. aus natürlich magnetischen Baumaterialien in der Nähe der Magnete kommen oder durch elektrische Ströme (aus der Energieversorgung) in leitfähigen Baumaterialien entstehen. Um diese Einflüsse zu reduzieren, wird häufig auf stahlbewehrte Bauteile in der direkten Umgebung der Messeinrichtungen verzichtet. Kann auf bewehrte Bauteile nicht verzichtet werden oder sind diese konstruktiv erforderlich, so kommt Combar zum Einsatz. Neben einer Vielzahl an Forschungseinrichtungen weltweit wurde Combar auch beim Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf eingesetzt. Eine bestehende Versuchshalle des Instituts wurde dabei mit einer neuen Schwergewichtsbodenplatte ausgestattet, die einerseits mögliche Einflüsse durch Schwingungen aus der Umgebung reduziert und darüber hinaus trotz hohem Bewehrungsgrad keinen elektromagnetischen Einfluss auf die Messsysteme hat. Gut im Bild zu erkennen sind die Bereiche, die mit Combar ausgeführt wurden und die Bereiche, in denen eine traditionelle Stahlbewehrung ausgereicht hat. Abb. 2: Boden der Versuchshalle mit Bewehrung aus Stahl und Combar. Combar in der Bewehrung

24 Ausgabe 1 2018 Pariser Métro Bahnhof Clamart Um die Abhängigkeit vom Individualverkehr in Paris zu reduzieren, wird ein zweiter Métro-Ring gebaut, der die Vororte besser an den öffentlichen Nahverkehr anbindet. Dieses gigantische Nahverkehrsprojekt umfasst ca. 200 km neue Schienenstrecken, wovon fast 90 % unterirdisch verlaufen. Gebaut werden die Tunnelröhren mit sogenannten Tunnelbohrmaschinen, die sich mit ihrem Bohrkopf durch den Boden graben und den so entstandenen Tunnel mit Stahlbetonfertigteilen (sogenannte Tübbinge) sichern und damit die Röhren herstellen, durch die in Zukunft die Züge fahren. Die Tunnelstrecken werden von Schächten unterbrochen, in denen später die Bahnhöfe entstehen oder Schächte, die für Rettungswege oder die Versorgung mit Frischluft benötigt werden. Diese Schächte werden dabei mit stahlbewehrten Bohrpfählen oder Schlitzwänden hergestellt. Da die Abbauwerkzeuge der Tunnelbohrmaschine nicht geeignet sind, Stahlbetonbauteile abzubauen, kommt die Softeye-Technik zum Einsatz: Die Bereiche, die von der Tunnelbohrmaschine durchdrungen werden müssen, werden mit Combar bewehrt. Combar besteht aus parallel ausgerichteten Glasfasern und Harz. In Längsrichtung der Fasern ist Combar hoch fest, jedoch können die Fasern unter Querdruck deutlich geringere Kräfte aufnehmen. Daraus ergibt sich eine gute Zerspanbarkeit von Combar, die in diesem Anwendungsbereich ausgenutzt wird. Für die Tunnelbohrmaschine wird der Bereich der Schächte durch den Einsatz von Combar damit abbaubar. Der Nutzen liegt auf der Hand: Statt aufwändiger Abb. 3: Die Glasfasersegmente sind mit diagonalen Combar Stäben in beiden Richtungen zu einem stabilen Fachwerk ausgesteift. Dadurch können die gesamten Bewehrungskörbe ohne zusätzliche Aussteifungen aus Stahl über dem 40 m tiefen Schacht für die Schlitzwand in die Senkrechte gebracht werden, was eine zusätzliche Optimierung des Bauablaufs bedeutet. Sicherungsmaßnahmen und einem händischen Ausbruch des Bereichs kann die Tunnelbohrmaschine direkt durch die Wand fahren. Das bedeutet finanzielle Einsparungen bei der Vorbereitung der Wände für die Durchfahrt der Maschine und auch einen Zeitvorteil, da die Wände nicht in Handarbeit geöffnet werden müssen. Diese Technik kam beim Bahnhof Clamart, dem ersten Schacht des neuen Métro-Rings um Paris, zum Einsatz. Damit war Combar Teil der Grundsteinlegung für die nächste Ausbaustufe von Paris. Tram München / Rheinbahn Düsseldorf Um den Vibrationen durch den Bahnverkehr Herr zu werden, kommen in den Stadtzentren häufig Gleistragplatten aus Beton zum Einsatz, die durch ihre Masse die Übertragung von Schwingungen reduzieren. In Bereichen erhöhter Anforderungen an den Vibrationsschutz werden sogenannte Abb. 4: Um die Weichensperrkreise nicht mit elektrisch leitfähigen Materialien zu beeinflussen, wird zur Bewehrung in diesem Bereich der Glasfaserverbundwerkstoff Combar eingesetzt. LEUCHTKRAFT Masse-Feder-Systeme eingesetzt. Die Gleistragplatte liegt auf einer Elastomerschicht, die damit schwingungsentkoppelt in einem Trog aus Stahlbeton liegt. Besonders im Bereich von aktiv gesteuerten Weichen ist für den Richtungswechsel wichtig, dass die Weiche nicht umgeschaltet werden kann, wenn gerade ein Zug die Weiche passiert. Diese Weichensperrkreise werden über ein künstlich angelegtes Magnetfeld gesteuert, das durch die Überfahrt der Achsen des Zuges beeinflusst wird. So kann die Anzahl der Achsen gezählt werden, die in den Weichenbereich einfahren und diesen wieder verlassen. Nur wenn alle Achsen den Kontrollbereich wieder verlassen haben, kann die Weiche umschalten. Liegt jedoch Stahlbewehrung nahe an den Detektoren, können die Stahlstäbe ihrerseits bereits das künstliche Magnetfeld verändern und damit eine Fehlfunktion bei der Achszählung auslösen. Liegt ein nicht eindeutiges Signal vor, wird der entsprechende Gleisabschnitt automatisch für den Verkehr gesperrt, um die Sicherheit der Fahrgäste sicherzustellen. Wird Combar in den relevanten Bereichen als Bewehrung eingebaut, werden Fehlfunktionen durch ein Magnetfeld der Bewehrung vermieden. Der Einsatz von Combar bei Weichensperrkreisen trägt damit zur Sicherheit bei und hilft, eine hohe Verfügbarkeit im schienengebundenen ÖPNV sicherzustellen. Combar in der Bewehrung

Ausgabe 1 2018 25 Stahlfreies Bürogebäude Wagenrevisionshalle für Schweizerische Bundesbahn (SBB) Im schweizerischen Mittelland, an der Sprachgrenze zwischen deutscher und französischer Schweiz, hat sich ein typisches klein- bis mittelständisches Unternehmen einen knapp 600 m² großen Eckanbau errichtet. Dass es ein Holzbau sein sollte, war von Anfang an klar. Erst während der Planung der Holzkonstruktion fiel die Wahl auf hochwertigen Jurakalkbeton für den Treppenkern; dies führte wiederum zur Entscheidung, keinen Stahl für dessen Bewehrung zu verwenden. Hauptgrund war jedoch das Bestreben der Bauherren, ein gesundes Arbeitsklima für die Mitarbeitenden zu schaffen; Elektrosmog und magnetische Felder sollten unbedingt vermieden werden. Bei der Bewehrung des Gebäudes wurde sich daher für den nichtmetallischen Glasfaserverbundwerkstoff Combar entschieden. Der offene, skulptural anmutende Treppenkern trägt einen Teil der stützenfreien Zwischendecken aus Holz. Die Verbindung von Holz und Beton bedingte spezielle Einlagen aus Bongossiholz in die Betonschalen. Die Holzelemente innerhalb des Gebäudes sind mit Schwalbenschwänzen, Nut und Kamm sowie Holzdübeln verbunden denn auch hier galt die Devise: Kein Metall, kein Stahl. In zunehmendem Maße werden die Ursachen z. B. von chronischen Kopfschmerzen, Schlafstörungen und rheumatischen Beschwerden in Zusammenhang mit Veränderungen des natürlichen Strahlungsumfeldes diskutiert. Deshalb raten zahlreiche Baubiologen präventiv zur Vermeidung von Elektrosmog. Da Betonstahl elektrisch leitend und auch magnetisierbar ist, kann er eine Verzerrung des natürlichen Erdmagnetfeldes in der Nähe der Bewehrung verursachen. Der Bauherr wollte genau das vermeiden. Als er seinen Wunsch nach einer gesundheitlich unbedenklichen Bewehrung äußerte, hatte der Ingenieur mit Combar rasch eine Alternative zur Hand. In Olten, Schweiz, entsteht nach Einschätzung der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) die möglicherweise komplexeste Revisionsanlage der Welt. Die bestehenden Stark- und Bahnstromleitungen konnten zwar übernommen werden, mussten jedoch in die neue Bodenplatte des mittleren Unterflurkanals eingegossen werden. Während der Planung hatte ein Bahnstromspezialist der SBB dringend davon abgeraten, unmittelbar um die Leitungen herum eine herkömmliche Stahlbewehrung zu verwenden. Grund dafür ist, dass mit einer Stahlbewehrung eine Induktion entstehen würde, die zu Wirbelströmen führt. Diese haben zur Folge, dass Energie verloren geht und sich die Bodenplatte erwärmt. Eine Vermeidung dieser Wirbelströme kann nur mit einer elektrisch nichtleitenden Bewehrung behoben werden. In Absprache mit den Statikern entschied sich der Bauherr für die Spezialbewehrung Schöck Combar, die rund einen halben Meter um die Leitungen herum verlegt wurde. Die Bewehrungsstäbe aus Glasfaserverbundwerkstoff sind weder magnetisch noch magnetisierbar, leiten also keine Elektrizität, und sind außerdem korrosionsfrei. Die nach Kundenwunsch geformten Stäbe wurden unter und über den Leitungsrohren kreuzweise verlegt und mit der anschließenden Stahlbewehrung verbunden. In punkto Verarbeitung gab es keine Unterschiede zu herkömmlichem Betonstahl. Es müssen weder Mitarbeiter geschult noch spezielle Übergänge vorgesehen werden. Abb.: 6: Die im Bild helle Glasfaserbewehrung Combar verhindert im Bereich der Starkstromleitungen eine Induktionswirkung und somit Wärmebildung sowie Energieverlust. Antal Thoma Abb.: 5: Der Bauherr legt viel Wert auf ein gesundes Arbeitsumfeld und wünschte keine Stahlbewehrung. Der Ingenieur schlug den Glasfaserverbundwerkstoff Combar vor. Patrick Lüthy Combar in der Bewehrung

Kurz UND KNAPP Unternehmen, Produkte, Veranstaltungen Staufermedaille für Eberhard Schöck Der Firmengründer Eberhard Schöck (83) erhielt in diesem Jahr für sein Lebenswerk die Staufermedaille in Silber von Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg. Mit dieser Ehrung des Landes wurden seine zahlreichen Produktinnovationen in der Baubranche und nachhaltigen sozialen Aktivitäten im In- und Ausland gewürdigt. Eberhard Schöck steht für Erfindergeist, Unternehmertum der alten Schule und materielle Bescheidenheit zum Wohle der Gesellschaft. Die Ehrung erfolgte im Rahmen eines Werkbesuchs der Ministerin am Hauptsitz in Baden-Baden. In feierlichem Rahmen mit Vertretern der Stadt Baden-Baden, der Stiftungen, dem Vorstand und Aufsichtsrat der Schöck AG sowie Freunden der Familie ging Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut auf besondere Höhepunkte in der Vita des Firmengründers und Stifters Eberhard Schöck ein. Sie betonte: Herr Schöck zeigt vorbildlich, wie sich unternehmerischer Erfolg und soziales Engagement verbinden lassen. Er ist ein schöpferischer Unternehmer im besten Sinne. Erneutes Wachstum In seiner neuen Funktion als Vorsitzender der Geschäftsführung konnte Alfons Hörmann mit seinen Vorstandskollegen Dr. Harald Braasch (Technik) und Thomas Stürzl (Finanzen) eine positive Bilanz in der Hauptversammlung zum Geschäftsjahr 2017 ziehen. Bei idealen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen stieg der Umsatz um 12,1 % im Vergleich zu 2016 auf 180 Millionen Euro an. Entsprechend dem Wachstum entwickelte sich auch die Anzahl der Mitarbeiter mit durchschnittlich 800 äußerst positiv. Schöck investierte weiter kräftig in Produktion und Logistik für einen zuverlässigen Kundenservice. Die Einbindung von Combar Glasfaserstäben in den neuen Schöck Isokorb XT-Combar war dazu ein wichtiger Meilenstein für die internationale Schöck Gruppe. Die Erfolgsgeschichte von Schöck wollen wir weiter in einem gesunden Mix von nationalen und internationalen Erfolgen sichern, so Alfons Hörmann, CEO. Kompakt

Ausgabe 1 2018 27 Hoppala Mitmachen, mitlachen und gewinnen Der Ball ist rund, ein Spiel dauert 90 Minuten eine Weisheit, die wohl jeder Fußball-Interessierte schon einmal gehört hat. Weitaus weniger bekannt: Mit einem Fußball lassen sich nicht nur Tore schießen, sondern auch hervorragend Lasten übertragen. Dieser Meinung scheint zumindest der Bauherr im vorliegenden Foto zu sein. Im Jahr einer Fußball-Weltmeisterschaft herrscht in Deutschland ja bekanntermaßen Ausnahmezustand. Wenn keine Zeit für statische Berechnungen bleibt, ist eben ein wenig Kreativität gefragt. Ob diese Konstruktion auf lange Sicht tatsächlich die beste Lösung ist, bleibt fraglich. Aber bis zur nächsten Europameisterschaft in zwei Jahren bleibt dem Bauherrn ja nun genügend Zeit, sich nach einer Alternative umzusehen. Wenn Sie ähnliche Kuriositäten am Bau entdecken, fotografieren Sie sie und reichen Sie das Bild mit einer kurzen Beschreibung über www.schoeck.de/de/statikus-hoppala ein. Das Gewinner-Bild prämieren wir mit einem ipad mini. Immer auf dem aktuellsten Stand der digitale Planungsordner Der digitale Planungsordner enthält alle technischen Unterlagen aus dem Planungsorder von Schöck. In einer Zip-Datei werden Ihnen immer die aktuellsten Planungsunterlagen für das komplette Produktprogramm zur Verfügung gestellt. Sie haben die Möglichkeit, sich individuell alle Dateien oder nur die für Sie relevanten Unterlagen zu speichern. Diese Dokumente finden Sie im digitalen Planungsordner: Preisliste Produktkatalog Technische Informationen Neue Präsenz: LinkedIn Der Social Media Bereich wurde erweitert Schöck ist nun auch auf LinkedIn präsent. Auf dem deutschen und internationalen Kanal sowie auf Kanälen der internationalen Vertriebsstandorte wird regelmäßig über Produkte und Referenzen von Schöck sowie relevante Themen aus der Baubranche informiert. Kompakt