Betonwand
Was versteht man unter einer Betonwand?
Betonwände bestehen, wie es der Name schon verrät, aus dem Werkstoff Beton. Die Art, wie Betonwände hergestellt werden, kann jedoch höchst unterschiedlich sein.
Zu den Betonwänden zählen
- Wandkonstruktionen aus Betonfertigteilen
- Gemauerte Wände aus Beton-Mauersteinen
- Ortbetonwände
Für Wandkonstruktionen, die aus Betonfertigteilen bestehen, können Doppelwandtafeln, bereits vollständig fertiggestellte Mehrschichtwandtafeln inklusive Dämmung aus Leicht- oder Normalbeton, Vollwandtafeln aus Porenbeton oder Vollwandtafeln aus Stahlbeton verwendet werden. Ein wichtiger Aspekt ist hierbei die „liegende Betonierung“ der Fertigteile. Diese sind, verglichen mit Ortbetonwänden, aufgrund ihrer Herstellungsmethode besser verdichtet, wodurch geringere Wandstärken hergestellt werden können. Vorausgesetzt natürlich, dass Brand- und Schallschutzanforderungen eine reduzierte Wandstärke ermöglichen.
Ortbetonwände werden hingegen auf der Baustelle mit Transport- oder Ortbeton gefüllt. Genauer gesagt wird bei diesen Doppelwandtafeln in den Zwischenraum der vorgefertigten, durch Gitterträger fest verbundenen bewehrten Wandelemente, Ortbeton eingefüllt. Diese geschosshohen Wandelemente sind am äußeren Element üblicherweise bereits mit einer Dämmstoffplatte versehen.
Gemauerte Wände können auch aus Beton-Mauersteinen bestehen. Verwendet werden hierfür verschiedene Mauersteine, wie zum Beispiel Porenbeton, Leichtbeton oder Mauersteine aus Normalbeton. Die einzelnen Mauersteine unterscheiden sich hinsichtlich ihrer für die geplante Verwendung erforderlichen Eigenschaften (Standsicherheit, Wärme-, Schall- und Brandschutz, Lastabtrag) sowie ihrem Raumgewicht.
Hergestellt und verwendet werden Beton-Mauersteine als Vollblock, Vormauerstein, Vormauerblock, Plan-Vollstein, Plan-Vollblock, Plan-Hohlblock und Hohlblock. Unter einer Ortbetonwand versteht man eine Wand, die auf der Baustelle, also vor Ort, gegossen wird. Hierfür wird direkt auf der Baustelle hergestellter Beton oder sogenannter Transportbeton verwendet. Gegossen werden die Wände in Schalung, mit oder ohne Bewehrung.
Wie erfolgt der Lastabtrag bei Betonwänden?
Der vertikale Lastabtrag kann bei Stahlbeton- beziehungsweise Betonwänden unmittelbar durch ein übergeordnetes Stützsystem erfolgen, so zum Beispiel bei Wandtafeln.
Eine hohe Belastbarkeit hinsichtlich Zug und Druck weisen sogenannte selbsttragende Stahlbetonwände (Ortbeton oder Fertigteil) auf. Sie bringen eine hohe Zugfestigkeit der Stahlbewehrung und eine hohe Druckfestigkeit mit. Dagegen sind Wände aus Faserbeton (vorgefertigt oder vor Ort gefertigt) neben hoher Druck- und Zugbelastbarkeit auch auf Biegung belastbar. Da bei der Herstellung dieser Faserbetonwände das Stäben oder Stahlflechten der Stahlgitter entfällt, können diese Wände mit geringem zeitlichen Aufwand hergestellt werden.
Aufgrund einer anderen Wirkungsweise findet der Lastabtrag bei selbsttragenden mehrschaligen Wandtafeln aus Stahlbeton statt, genauer gesagt über die stärkere, tragende Innenschale, auf welcher die Deckenplatten direkt oder über Konsolen angeordnet werden. Bei Betonwandelementen, die in ein Tragwerk (übergeordnetes Stützsystem) eingebaut werden, erfolgt der Lastabtrag über das selbige. Ein solches Stützsystem wird aus Stahlbeton- oder Stahlträgern errichtet und im Anschluss daran werden Betonfertigteile montiert.
Aufgrund der kurzen Bauzeit wird beim Errichten öffentlicher Gebäude wie (Hoch-) Schulen oder Verwaltungsgebäuden häufig mit vorgefertigten Betonelementen gearbeitet. Hallen mit großen hohen Räumen werden auch gerne mit vorgefertigten Betonelementen errichtet, nicht zuletzt aufgrund der kürzeren Bauzeit. Bei den vorgefertigten Betonelementen kann es sich sowohl um ein-, zwei- oder auch mehrschichtige vorgehängte Wandtafeln handeln.
Wie ist es um den Brandschutz bei Betonwänden bestellt?
Der Baustoff Beton wird als nicht entzündbar und nicht brennbar eingestuft. Aufgrund dieser Eigenschaften wird Beton häufig im Brandschutz eingesetzt, um vor Brand geschützte Bauwerke zu errichten und um standsichere Fluchtwege zu garantieren.
Als sogenannte Brandschutzbarrieren verstehen sich daher aus Beton gefertigte Gebäudeteile, wie zum Beispiel Treppenhäuser, Decken, Wände. Hat sich erst einmal ein Brandherd entwickelt, verhindern diese Beton-Gebäudeteile ein weiteres Ausbreiten des Feuers. Darüber hinaus gibt Beton bei einem Brand weder giftige Gase noch Rauch ab und aufgrund seiner hohen Wärmespeicherkapazität wirkt Beton gar als Hitzeschirm.
Welche Wärmeschutz-Eigenschaften bringen Betonwände mit?
Wärmeschutzeigenschaften leiten sich wie alle übrigen Eigenschaften aus denen des eingesetzten Baustoffes ab. Normalbeton ist zwar ein seht guter Wärmeleiter, verfügt aufgrund dessen jedoch über schlechte Wärmedämmeigenschaften, welche sich auf seine hohe Dichte zurückführen lassen. Aufgrund der schlechten Wärmedämmeigenschaften von Beton müssen aus Betonstein gemauerte Wände oder Wände aus Ortbeton bei öffentlichen Gebäuden und Wohngebäuden meist gedämmt werden. So kann ein akzeptabler Schutz vor Wärme als auch vor Kälte gewährleistet werden, zumal unter Einhaltung der aktuellen Energiestandards.
Welche Dämmstoffe werden bei Betonwänden eingesetzt?
Im Fassadenbereich kommen übliche Dämmstoffe wie Mineralwolle, Polystyrol-Hartschaum, Mineralschaum als auch Dämmstoffplatten aus Holzfasern zum Einsatz. Im erdberührten Bereich werden meist XPS - Extrudierte Polystyrolschäume oder druckstabile Perimeterdämmungen aus Schaumglas eingesetzt. Sogenannte Thermowände sind Betonfertigteile, die auf dem Prinzip der Doppelwandelemente über eine integrierte Wärmedämmung verfügen. Die auf diesen Fertigteilen bereits vorhandene Dämmschicht, wie zum Beispiel eine Hartschaumplatte, ist mit der vorgefertigten Außenschale verbunden. Durch Gitterträger sind die Innenschale und die gedämmte Außenschale miteinander verbunden. Der Zwischenraum, der zwischen Innenschale und Dämmung besteht, ist der Luftraum, der auf der Baustelle mit Beton ausgefüllt wird.
Um die schlechten Wärmedämmeigenschaften von Normalbeton auszugleichen, wurden Betonwerkstoffe wie Poren- oder Leichtbeton entwickelt.
Porenbeton besteht aus einem dampfgehärteten und aufgeschäumten Mörtelgemisch aus Branntkalk, Aluminiumpulver, Wasser und mehlfeinem Quarzsand. Er ist meist leichter als Leichtbeton, auch wenn der Name das Gegenteil vermuten lässt. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit (bis zu λ = 0,20 (W/(m*K) lässt sich bei Wänden aus Porenbeton selbst ohne Dämmung erreichen.
Aufgrund zugefügter Leichtbaustoffe wie beispielsweise Blähton, verfügt Leichtbeton verglichen mit Normalbeton und je nach Hersteller über eine höhere Haufwerkporigkeit und eine geringere Rohdichte.
