Porenbeton leistet erheblichen Widerstand
Wände aus Porenbeton können durchaus erhöhten Einbruchschutz bieten. Das haben im Jahr 2005 Versuche am Institut für Fenstertechnik (ift), Rosenheim, gezeigt: Einbruchhemmende Fenster, die in Porenbeton befestigt waren, wurden in der Widerstandklasse WK2 geprüft – mit positivem Ergebnis.
Grundlage für den Nachweis einbruchhemmender Eigenschaften ist DIN V ENV 1627:1999-04 „Fenster, Türen, Abschlüsse – Einbruchhemmung – Anforderungen und Klassifizierung“ inklusive des nationalen Anhanges. Bei diesen „Einbruchsprüfungen“ sind die Fenster in der Regel in einen starren Stahlrahmen eingebaut, der verschiedene Wandbauarten ersetzen soll. Die Wände werden dabei hinsichtlich ihrer einbruchhemmenden Eigenschaften klassifiziert (s. Tabelle 1). Nur druckfeste Untergründe sind demnach für einbruchhemmende Bauteile geeignet.
Porenbeton. Mauerwerk aus Porenbeton wird üblicherweise aus Plansteinen oder Planelementen in den Festigkeitsklassen 2, 4 und 6 erstellt. Eine Einordnung in die Tabelle 1 kann somit nicht erfolgen. Bislang hatte solches Mauerwerk über Versuche nur den Nachweis erbracht, dass es in der Widerstandsklasse WK2 eingesetzt werden kann. Dabei wurde eine unverputzte Mauerwerkswand aus Porenbeton-Plansteinen verwendet. In den Lagerfugen wurde der bei Plansteinmauerwerk üblicherweise angewandte Dünnbettmörtel eingesetzt. Über der Fensteröffnung angeordnet war ein Sturz aus bewehrtem Porenbeton in der Festigkeitsklasse P 4,4.
Die Idee. Der Bundesverband Porenbeton e.V. hat 2009 eine Initiative gestartet, um den Nachweis zu erbringen, dass Porenbetonwände auch in der Widerstandsklasse WK3 eingesetzt werden können. Zusammen mit der Adolf Würth GmbH & Co. KG, Künzelsau, und der Rehau AG, Erlangen, wurde ein System aus Porenbetonwand, Fenster und Befestigungsmittel zusammengestellt, um am ift in Rosenheim nachzuweisen, dass auch der Porenbetonuntergrund in der Druckfestigkeitsklasse 2 durchaus in der Lage ist, einem Einbrecher ausreichenden Widerstand entgegenzusetzen.
Die Versuchswände bestanden aus Mauerwerk, das den Anforderungen nach DIN 1053-1 und DIN 1053-100 (Porenbeton-Plansteine der Festigkeitsklasse PP2) entsprach. Um möglichst wenig Platz für einen manuellen Angriff zur Verfügung zu stellen, wurde der Abstand zwischen Fensterrahmen und Untergrund mit 10 mm gewählt.
Aus den positiven Erfahrungen der Versuche im Jahr 2005 in der Widerstandklasse WK2 wurden zur Befestigung wieder Schrauben verwendet, die ohne Vorbohren direkt in den Porenbeton eingedreht werden können. Diese sogenannten selbsthinterschneidenden Amo-Y-Schrauben wurden speziell für die Fensterbefestigung in Porenbeton entwickelt. Sie leiten die angreifenden Lasten mittels Formschluss in den Untergrund ein. Dazu wird beim Eindrehen der Schraube ein Gewinde in den Untergrund eingeschnitten.
Erfahrungen. Da die Anforderungen in der Widerstandsklasse WK3 deutlich höher sind als bei Versuchen in der Widerstandklasse WK2 (s. Tabelle 2), wurden diesmal, wie in der Norm gefordert, druckfeste Hinterfütterungen im Bereich der Befestigungen eingebaut, um beim manuellen Angriff mit dem Kuhfuss ausreichende Sicherheit zu gewährleisten. Bei den Versuchen in der Widerstandsklasse WK2 war auf diese Hinterfütterung erfolgreich verzichtet worden.
Auch die Einschraubtiefe wurde aufgrund der bisherigen Erfahrungswerte auf eine Tiefe von 140 mm vergrößert. Die WK2-Versuche waren mit direkter Verschraubung bei einer Einschraubtiefe von „nur“ 60 mm durchgeführt worden. Hier war es aber teilweise möglich, die Schrauben beim manuellen Angriff auf die Befestigungselemente „auszugraben“. Da in der Widerstandsklasse WK2 dazu nur Schraubendreher verwendet wurden, musste davon ausgegangen werden, dass mit einem Kuhfuss (WK3) deutlich größere Mengen an Porenbeton entfernt werden können. Die vergrößerte Einschraubtiefe sollte dies kompensieren.
Der Test. Getestet wurde ein Kunststofffenster aus dem Profilsystem REHAU Euro-Design 86. Das Fenstersystem ist im Rahmen der RAL-GZ 716/1, Abschnitt I, fremdüberwacht und erfüllt alle Anforderungen an ein modernes Fenstersystem. Das innovative Fensterprofil mit Anschlagsdichtung hat die Tests für die Widerstandsklasse WK III nach DIN V ENV 1627-1630 problemlos bestanden. Bei dem verwendeten Fenster kommen zur Erhöhung des Einbruchsschutzes Bauteile wie Sicherheitseckumlenkungen mit speziellen pilzförmigen Verriegelungsteilen sowie im Stahlkern des Rahmens verschraubte hinterschnittene Schließstücke zum Einsatz.
Versuchsaufbau. Die statischen und die dynamischen Versuche wurden nach den Anforderungen von DIN V ENV 1627:1999-04 bzw. DIN V ENV 1628 bis 1629:1999 durchgeführt. Bei den statischen Versuchen wurde jeder Verriegelungspunkt mit einer Last von 600 kg belastet (in der Klasse WK2 werden nur 300 kg geprüft). Die Last wurde also durch die zwölf Verriegelungspunkte insgesamt zwölfmal auf das Fensterprofil aufgebracht. Dabei darf sich zwar das Fenster relativ zum Untergrund verschieben, es darf aber kein Spalt über 20 mm zwischen Fensterrahmen und Fensterflügel entstehen.
Die hohe Last von 600 kg hatte zur Folge, dass das Fenster in der Laibung verschoben wurde. Es konnte sogar ein Riss durch die 365 mm dicke Porenbetonwand beobachtet werden. Doch weder die Verschiebung noch der Riss in der Wand selbst hatten negative Auswirkungen auf die einbruchhemmende Wirkung der Porenbetonwand. Dies dokumentiert deutlich, dass die Anforderungen an die Kombination aus Untergrund, Fenster und Befestigungsmittel bei Prüfungen in der Widerstandsklasse WK3 sehr hoch sind.
Die dynamischen Versuche wurden durchgeführt mit einem Sandsack (30 kg), der mehrfach aus einer Höhe von 1,2 m (in der Klasse WK2 betrug die Fallhöhe nur 0,8 m) gegen das Fenster geschleudert wurde.
Handarbeit. Im Anschluss an die statische und dynamische Prüfung erfolgte der manuelle Einbruchsversuch mit dem Ziel, eine Öffnung herzustellen. Dabei durfte es nach Vorgaben der Norm in der Widerstandsklasse WK3 nicht möglich sein, innerhalb von fünf Minuten eine sogenannte „durchgangsfähige Öffnung“ zu erreichen. Für diesen „Einbruchsversuch“ standen das Werkzeug eines Gelegenheitstäters (wie in der Widerstandsklasse WK2) und zusätzlich ein Kuhfuss mit rund 700 mm Länge zur Verfügung.
Bei den Versuchen zur Widerstandsklasse WK2 war der Randabstand abschließend zu 100 mm gewählt worden. Hier war es erst nach über 15 Minuten möglich gewesen, die Befestigungsmittel so weit freizulegen, dass eine Öffnung erreicht wurde. Es hatte sich bei den damaligen Versuchen bereits gezeigt, dass auch die Fensterbefestigung gewisse Anforderungen erfüllen muss, um ein geprüftes Fenster sicher in der Wand zu halten.
Dies konnte in diesem Fall durch eine Vergrößerung des Randabstandes an der Angriffsseite erreicht werden. Durch die gegenüber der Widerstandsklasse WK2 um 80 mm vergrößerte Einschraubtiefe der Amo-Y-Schrauben und die Vergrößerung des Randabstandes von 100 mm auf 120 mm war es auch mit dem Kuhfuß nicht möglich, genügend Befestigungsmittel freizulegen, um das Fenster aus der Wand reißen zu können.
Ferner wurde der Versuch unternommen, direkt durch einen Porenbetonstein „durchzugraben“. Auch dieser Test wurde nach über fünf Minuten abgebrochen, weil es nicht möglich war, eine durchgangsfähige Öffnung in der 365 mm dicken Wand zu schaffen.
Fazit. Die durchgeführten Versuche haben bewiesen, dass Porenbeton die Anforderungen an die Widerstandsklasse WK3 mehr als erfüllen kann. Die Kombination aus einem WK3-Fenster und der untersuchten Amo-Y-Schraube bietet weiter den geforderten Einbruchschutz für Fenster und deren Befestigung in dieser Widerstandklasse. Es hat sich aber auch gezeigt, dass die Anforderungen in der Klasse WK3 deutlich über den Anforderungen der Klasse WK2 liegen und es absolut erforderlich ist, die vom Hersteller des Befestigungsmittels bzw. vom Fensterhersteller angegebenen Montagehinweise genau einzuhalten.
