Berlin (PRG)
Autoren:
Frank, Alexander
Heinrichsberger, Sandra
Küenzlen, Jürgen
Meyer, Udo Joachim
Sack, Norbert
1 Einleitung
Die Normenreihe DIN EN 1627-1630 ist das aktuelle Regelwerk zur Festlegung der Anforderungen, zur Durchführung der Prüfung und zur Klassifizierung einbruchhemmender Bauelemente wie beispielsweise Fenster und Türen.
Damit das einbruchhemmende Bauelement seine im Prüfstand nachgewiesenen Leistungseigenschaften auch in der praktischen Anwendung erreicht, werden in DIN EN 1627/NA auch Anforderungen an die Montage und die Beschaffenheit des Befestigungsuntergrunds gestellt. Modernes Ziegelmauerwerk wird inzwischen in Druckfestigkeitsklassen hergestellt, die in der über 30 Jahre alten Tabelle in DIN EN 1627 bisher nicht erfasst waren.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Einbruchhemmung mit hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk – Analyse des Ist-Zustandes, Erarbeitung von Konstruktions- sowie Nachweiskriterien“, (gefördert mit Mitteln der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesinstitutes für Bau-, Stadt- und Raumforschung (AZ: SWD-10.08.18.7-16.14); Industriepartner: PaX AG, Ingelheim, Adolf Würth GmbH & Co. KG, Künzelsau, Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel, Berlin) wurden umfassende Untersuchungen zur Eignung von hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk hinsichtlich der Montage von einbruchhemmenden Bauelementen nach DIN EN 1627 für die Widerstandsklassen RC2 und RC3 durchgeführt.
2 Versuchsprogramm
Kernstück der Untersuchungen war die Prüfung von bereits nach DIN EN 1627 klassifizierten einbruchhemmenden Bauelementen der Widerstandsklasse RC2 und RC3 in wärmedämmendem Ziegelmauerwerk. Es wurden insgesamt 19 Wandaufbauten mit 41 Fenstereinbauten untersucht.
Zunächst wurden die Probekörper auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen statische und dynamische Belastung nach DIN EN 1628 bzw. DIN EN 1629 geprüft, anschließend erfolgte der manuelle Angriff entsprechend DIN EN 1630. Dieser wurde erweitert, um Angriffe auf die Montagefuge, die Befestigungsmittel und die Verankerung des Befestigungsmittels im Ziegel und einen abschließenden Angriff auf die Wandfläche zur Erreichung einer durchgangsfähigen Öffnung.
Abbildung 1 zeigt einen Wandabschnitt mit montierten Fenstern.
3 Verwendete Materialien
3.1 Fenster
Für die Untersuchungen kamen Kunststoff- und Holzfenster der PaX AG in Baugrößen zwischen ca. 0,5 m x 0,75 m bis zu ca. 1 m x 2 m in den Öffnungsarten Dreh-Kipp und Kipp zum Einsatz.
3.2 Fenstermontage/Befestigungsmittel
Die seitliche Befestigung im Mauerwerk erfolgte in Durchsteckmontage mit Distanzmontageschrauben des Typs Würth AMO Combi 7,5/11,5 und Kunststoffdübeln W–UR 10 XXL und W–UR 10 XS. Die Breite der Montagefuge zwischen Blendrahmen und Mauerwerk lag zwischen 15 und 30 mm, im Regelfall bei 20 mm.
In der Widerstandsklasse RC2 wurde auf eine druckfeste Hinterfütterung zwischen Blendrahmen und Mauerwerk verzichtet. Der obere Rand des Bauelements wurde nicht befestigt (Simulation eines Rollladenkastens).
Die untere Befestigung erfolgte unter Verwendung der Fenstermontagekonsole Würth JB-DK mit Umlenkwinkeln zur Befestigung auf der Wandinnenseite.
Bei den Elementen der Widerstandsklasse RC3 wurde im Bereich der Befestigungspunkte druckfest hinterfüttert, zusätzlich wurde auch nach oben in einem Ziegel-Wärmedämmsturz befestigt.
Die Fenster waren grundsätzlich im mittleren Drittel der Laibung montiert.
Die Abbildungen 2 und 3 zeigen typische Montagesituationen.
3.3 Wärmedämmziegel
Im Forschungsprojekt kamen insgesamt zwölf verschiedene wärmedämmende Ziegel in der Wanddicke 365 mm zum Einsatz. Diese stellen eine repräsentative Auswahl aktueller hochwärmedämmender Mauerziegel dar.
4 Durchführung der Prüfung nach DIN EN 1627-1630
Nach DIN EN 1627 sind die statische Prüfung nach DIN EN 1628, die dynamische Prüfung nach DIN EN 1629 und die manuelle Prüfung nach DIN EN 1630 durchzuführen.
4.1 Statische Prüfung nach DIN EN 1628
Hierbei wird in den Verglasungsecken und an den Verriegelungs- und Befestigungspunkten des Bauelementes in der Widerstandsklasse RC2 eine Kraft von 3 kN und in der Widerstandsklasse RC3 von 6 kN aufgebracht. Die statischen Prüfungen haben im Projekt in keinem Fall zu einem Versagen der Fenster, der Befestigungsmittel oder von Teilen der Wände geführt.
4.2 Dynamische Prüfung nach DIN EN 1629
In der dynamischen Prüfung wird eine stoßartige Belastung mittels eines von zwei Reifen umschlossenen Stahlzylinders (m = 50 kg), aufgebracht. Hierzu wird dieser aus einer definierten Höhe auf verschiedene Stellen des Fensters gependelt. Die Fallhöhe beträgt dabei 450 mm für die Widerstandsklasse RC2 und 750 mm für die Widerstandsklasse RC3.
Die dynamische Prüfung hat in keinem Fall zu einem Versagen der Fenster, der Befestigungsmittel oder von Teilen der Wände geführt.
4.3 Manuelle Prüfung nach DIN EN 1630
Hier versuchen die Prüfer durch einen manuellen Angriff unter Einsatz definierter Werkzeugsätze innerhalb der vorgegebenen Widerstandszeit eine durchgangsfähige Öffnung im Bauelement zu erzeugen. Der gesamte Aufbau des Probekörpers ist den Prüfern dabei im Detail bekannt.
Die verwendeten Werkzeugsätze sind in DIN EN 1630 beschrieben. Das Hauptangriffswerkzeug in der Widerstandsklasse RC2 ist ein Schraubendrehersatz (l = 365 mm und l = 260 mm), während in der Widerstandsklasse RC3 zusätzlich ein Kuhfuß (l = 710 mm) zum Einsatz kommt.
Zunächst wurden die Fenster der manuellen Prüfung unterzogen. Typische Angriffspunkte hierbei sind der Ecklagerbereich, der Scherenlagerbereich, die Griffseite sowie die Glasanbindung.
In Erweiterung zu den normativ vorgesehenen Angriffen am Fenster wurde versucht, das Fenster durch Ausgraben oder Zerstören der Befestigungsmittel aus der Wandöffnung herauszureißen.
Im dritten Schritt wurde untersucht, ob sich bei einem Angriff auf die Wandfläche eine durchgangsfähige Öffnung in der Wand selbst herstellen lässt.
5 Versuchsergebnisse
5.1 Widerstandsklasse RC2
Die Widerstandsklasse der Fenster von RC2 wurde bei allen untersuchten Varianten des umgebenden Ziegelmauerwerks erreicht. Es ist kein Einfluss der unterschiedlichen untersuchten Ziegelarten auf das sichere Erreichen der Widerstandsklasse RC2 erkennbar.
Auch Angriffe auf die Befestigungsmittel in der einlagig verputzten Laibung (Leichtunterputz Typ II) waren erfolglos, genauso wie der Versuch, eine durchgangsfähige Öffnung in der einlagig verputzten Wandfläche (Leichtunterputz Typ II) innerhalb der Widerstandszeit herzustellen.
5.2 Widerstandsklasse RC3
Die Widerstandsklasse RC3 wurde unter den in Abschnitt 3 genannten Randbedingungen mit allen untersuchten Varianten des umgebenden Ziegelmauerwerks erreicht. Es war kein Einfluss der untersuchten Untergründe auf das Erreichen der Widerstandsklasse RC3 erkennbar.
Die Laibungsfläche und die Wandfläche waren bei diesen Versuchen mit einem zusätzlichen Armierungsputz (5 mm Leichtputz CS III mit eingelegtem Armierungsgewebe) verstärkt.
Abbildung 4 zeigt einen Prüfkörper nach einem Angriff in der Widerstandsklasse RC3.
6 Vorschlag für eine Erweiterung der Tabelle NA.2 in DIN EN 1627/NA
Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wurde ein Vorschlag für die Erweiterung der Tabelle NA.2 in DIN EN 1627 im nationalen Spiegelausschuss NA 005-09-02 AA Einbruchschutz eingebracht.
7 Zusammenfassung
Am Institut für Fenstertechnik Rosenheim (ift Rosenheim) wurden umfangreiche Untersuchungen zur Einbruchhemmung von Bauelementen durchgeführt, die in wärmedämmendes, monolithisches Ziegelmauerwerk eingebaut waren.
Für übliches, 365 mm dickes und mit einem Leichtputz Typ II verputztes Ziegelmauerwerk der Druckfestigkeitsklassen 6 und höher, wurde in allen untersuchten Varianten die in Deutschland von der Polizei empfohlene Einbruchwiderstandsklasse RC2 nachgewiesen.
Mit einem zusätzlichen Armierungsputz mit Gewebeeinlage wurde die Widerstandsklasse RC3 ebenfalls in allen untersuchten Varianten erreicht. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts wurden in einem Vorschlag für eine Ergänzung der Tabelle NA.2 im deutschen nationalen Anhang zu DIN EN 1627 umgesetzt.
