Schwere Lasten sicher in Beton zu befestigen, erfordert das richtige Befestigungssystem, eine korrekte Einbautiefe und die Kenntnis der Betonklasse vor Ort. Entscheidend ist, dass Befestigungsmittel für Schwerlastanwendungen über eine gültige Europäische Technische Bewertung (ETA) verfügen, die den Einsatz im jeweiligen Untergrund und für die geplante Last nachweist. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Praxisfragen rund um die Befestigung in Beton.

Welche Befestigungssysteme eignen sich für Schwerlastanwendungen in Beton?

Für Schwerlastanwendungen in Beton eignen sich vor allem selbstschneidende Betonschrauben sowie Verbundanker. Betonschrauben schneiden ihr Gewinde direkt in den Untergrund ein, ohne dass ein separater Kunststoffdübel benötigt wird. Verbundanker nutzen einen Reaktionsharzmörtel, um Gewindestangen oder Ankerstäbe kraftschlüssig im Bohrloch zu verankern.

Selbstschneidende Betonschrauben, auch Einschraubdübel genannt, haben sich in der Praxis für ein breites Spektrum an Schwerlastanwendungen bewährt. Sie ermöglichen geringe Rand- und Achsabstände, sind justierbar und nach der Montage wieder demontierbar. Das macht sie besonders attraktiv für Anwendungen, bei denen Flexibilität gefragt ist, etwa bei der Befestigung von Rohrleitungen, Lüftungskanälen, Geländern oder Regalfüßen in Hochregallagern.

Verbundanker bieten bei sehr hohen Zuglasten Vorteile, da der Mörtel die Last großflächig in den Beton einleitet. Einige Betonschraubensysteme lassen sich zudem in Kombination mit Verbundmörtel einsetzen, was das Lastniveau nochmals erhöht und gleichzeitig eine sofortige Belastbarkeit nach der Montage ermöglicht.

Für die Auswahl des richtigen Systems sind folgende Faktoren entscheidend:

• Art und Größe der einwirkenden Last (Zug-, Quer- oder kombinierte Lasten)
• Zustand des Betons (gerissen oder ungerissen)
• Verfügbarer Rand- und Achsabstand
• Anforderungen an Demontierbarkeit oder Justierbarkeit
• Umgebungsbedingungen (Korrosionsklasse, Feuchtigkeit, chemische Einwirkungen)

Welche Betonklasse ist für die Lastberechnung entscheidend?

Für die Lastberechnung bei Befestigungen in Beton ist die Druckfestigkeitsklasse des Betons nach DIN EN 206 maßgeblich. Die meisten zugelassenen Befestigungssysteme decken einen Bereich von C20/25 bis C50/60 ab. Je höher die Betonklasse, desto größer sind in der Regel die erzielbaren Traglasten.

Die Betonklasse beeinflusst direkt, wie tief das Gewinde einer Betonschraube greift und welche Kräfte übertragen werden können. Beton der Klasse C20/25 ist der schwächste Untergrund, für den die meisten Schwerlastsysteme zugelassen sind. In der Praxis ist es wichtig, die tatsächliche Betonklasse des Bauwerks zu kennen, da eine falsche Annahme zu einer Überlastung der Befestigung führen kann.

Darüber hinaus unterscheiden Zulassungen zwischen gerissenem Beton (Zustand II) und ungerissenem Beton (Zustand I). Gerissener Beton entsteht durch Biege- und Zugspannungen im Bauteil und stellt höhere Anforderungen an das Befestigungssystem. Systeme, die ausdrücklich für gerissenen Beton zugelassen sind, bieten hier die notwendige Sicherheit. Wer die Betonklasse des Bauwerks nicht kennt, sollte diese vor der Planung von einem Sachverständigen ermitteln lassen.

Muss man bei Betonschrauben immer vorbohren?

Ja, bei Betonschrauben ist das Vorbohren grundsätzlich erforderlich. Das Bohrloch muss mit einem Hammerbohrer oder Bohrhammer und einem Hartmetallbohrer in der vorgeschriebenen Nenndurchmesser-Größe erstellt werden. Anschließend ist das Bohrloch gründlich zu reinigen, bevor die Schraube eingedreht wird.

Die korrekte Montage einer Betonschraube folgt immer diesen vier Schritten:

1. Bohrloch in der vorgeschriebenen Tiefe und dem richtigen Durchmesser erstellen
2. Bohrloch gründlich reinigen (Staub und Bohrmehl vollständig entfernen)
3. Betonschraube eindrehen, bis der Schraubenkopf vollständig auf dem Anbauteil aufliegt
4. Sicherstellen, dass der Schraubenkopf vollflächig aufliegt, da dies die korrekte Verankerungstiefe bestätigt

Ein unzureichend gereinigtes Bohrloch ist eine der häufigsten Ursachen für reduzierte Traglasten. Bohrmehl und Staub verhindern, dass das Gewinde der Schraube sauber in den Beton einschneidet. Die Reinigung sollte mit einer Bürste und Druckluft oder einer Handpumpe erfolgen. Die genauen Anforderungen an Bohrdurchmesser und Einbautiefe sind den technischen Daten des jeweiligen Produkts zu entnehmen.

Was bedeutet ETA-Zulassung bei Schwerlastbefestigungen?

Eine ETA (Europäische Technische Bewertung) ist ein technisches Dokument, das die Leistungseigenschaften eines Bauprodukts auf Basis eines Europäischen Bewertungsdokuments (EAD) bewertet und nachweist. Für Befestigungsmittel in Beton ist die ETA der entscheidende Nachweis, dass ein Produkt für den vorgesehenen Einsatz geprüft und zugelassen ist.

Die ETA belegt, unter welchen Bedingungen ein Befestigungssystem eingesetzt werden darf: in welchen Betonklassen, bei welchen Lasten, mit welchen Rand- und Achsabständen und ob der Einsatz in gerissenem oder ungerissenem Beton zulässig ist. Für Ausschreibungen und Nachweise gegenüber Bauherren oder Prüfingenieuren ist die ETA unverzichtbar.

Für Schwerlastbefestigungen sind häufig mehrere ETAs relevant, je nach Anwendungsfall:

• Einzelbefestigung: Nachweis für eine einzelne Befestigungsstelle
• Mehrfachbefestigung: Nachweis für Gruppen von Befestigungspunkten, bei denen gegenseitige Beeinflussung berücksichtigt wird
• Mauerwerk: Gesonderte Zulassung erforderlich, da Mauerwerk andere Materialeigenschaften als Beton aufweist

Produkte ohne ETA oder mit abgelaufener Zulassung sollten für Schwerlastanwendungen nicht eingesetzt werden, da der Nachweis der Tragfähigkeit fehlt und im Schadensfall haftungsrechtliche Konsequenzen drohen.

Welche Mindestabstände und Einbautiefen gelten bei Schwerlastankern?

Die Mindestrand- und Achsabstände sowie die erforderliche Einbautiefe sind produktspezifisch und in der jeweiligen ETA des Befestigungssystems festgelegt. Allgemein gilt: Je größer der Durchmesser und die Einbautiefe, desto höher die erzielbare Traglast, aber auch desto größer die erforderlichen Abstände zum Bauteilrand.

Randabstände beschreiben den Mindestabstand zwischen dem Befestigungspunkt und der Betonkante. Werden diese Abstände unterschritten, kann es zu Kantenbruch kommen, bei dem der Beton seitlich ausbricht, bevor die volle Traglast erreicht wird. Achsabstände regeln den Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Befestigungspunkten, um gegenseitige Beeinflussung der Lasteinleitung zu vermeiden.

Die Einbautiefe ist die Tiefe, bis zu der die Schraube oder der Anker im Beton verankert ist. Eine zu geringe Einbautiefe reduziert die Traglast erheblich. Manche Systeme bieten verschiedene Verankerungstiefen an, um unterschiedliche Lastanforderungen abzudecken. Wichtig: Die Einbautiefe ist nicht identisch mit der Bohrlochtiefe, da das Bohrloch in der Regel etwas tiefer gebohrt wird als die Verankerungstiefe.

Für die Planung empfiehlt sich folgendes Vorgehen:

• Technische Daten und ETA des gewählten Produkts vor der Montage sorgfältig prüfen
• Bauteildicke und verfügbare Randabstände vor Ort messen
• Bei Mehrfachbefestigungen die Gruppeneffekte berücksichtigen
• Im Zweifel eine kleinere Nennlast ansetzen oder die Anzahl der Befestigungspunkte erhöhen

Wann sollte man einen Fachplaner für Schwerlastbefestigungen hinzuziehen?

Einen Fachplaner sollten Sie hinzuziehen, sobald die Befestigung sicherheitsrelevante Bauteile betrifft, die Lasten die Standardwerte der Produktzulassung überschreiten oder besondere Randbedingungen wie gerissener Beton, sehr geringe Randabstände oder dynamische Belastungen vorliegen. In diesen Fällen reicht die Produktdokumentation allein nicht aus.

Konkrete Situationen, in denen ein Fachplaner erforderlich oder dringend empfehlenswert ist:

• Sicherheitsrelevante Anwendungen: Befestigungen von Geländern, Treppen, Kranbahnen oder tragenden Konstruktionen, bei denen ein Versagen Personenschäden verursachen kann
• Unbekannte Betonqualität: Wenn die Betonklasse des Bestandsbauwerks nicht dokumentiert ist und nicht zuverlässig bestimmt werden kann
• Dynamische oder wechselnde Lasten: Maschinen, Pumpen oder Anlagen, die Schwingungen erzeugen, stellen besondere Anforderungen, die über statische Zulassungswerte hinausgehen
• Brandschutzanforderungen: Wenn die Befestigung im Brandfall eine definierte Standzeit aufweisen muss
• Komplexe Mehrfachbefestigungen: Bei Ankergruppen mit engen Abständen oder ungünstiger Lastrichtung

In Deutschland sind für viele dieser Anwendungen ohnehin Standsicherheitsnachweise durch einen Tragwerksplaner oder Prüfingenieur vorgeschrieben. Die ETA eines Produkts liefert die Grundlage für diese Nachweise, ersetzt aber nicht die ingenieurmäßige Bemessung im Einzelfall.

Wie TOGE bei der sicheren Befestigung in Beton unterstützt

Wir entwickeln und fertigen Befestigungssysteme, die speziell für anspruchsvolle Anwendungen in Beton konzipiert sind. Unser Flaggschiffprodukt, die TOGE TSM High Performance Betonschraube, ist für Betonfestigkeitsklassen von C20/25 bis C50/60 zugelassen und eignet sich sowohl für gerissenen als auch für ungerissenen Beton. Sie bietet damit eine verlässliche Grundlage für Schwerlastanwendungen wie die Befestigung von Hochregalen, Rohrleitungen, Lüftungskanälen und Geländern.

Was unsere Lösung für Verarbeiter konkret bedeutet:

• Umfangreiche Zulassungsbasis: Mehrere Europäische Technische Bewertungen (ETA-15/0514 für Einzelbefestigung, ETA-16/0123 für Mehrfachbefestigung, ETA-23/0099 für Mauerwerk) sowie Allgemeine Bauartgenehmigungen für ausschreibungssichere Nachweise
• Hohes Lastniveau: Die spezielle Gewindegeometrie sorgt für extremen Halt bei Zug- und Querlasten; in Kombination mit Verbundmörtel ist ein noch höheres Lastniveau bei sofortiger Belastbarkeit möglich
• Große Typenvielfalt: Sieben Kopfformen, drei Verankerungstiefen und verschiedene Beschichtungen für Korrosionsklassen C1 bis C5 decken nahezu jeden Anwendungsfall ab
• Justierbar und demontierbar: Bis zu zweimalige Justierung während der Montage und vollständige Demontierbarkeit nach dem Einbau
• Einfache Montage: Vier klar definierte Montageschritte und ein optimiertes Gewinde für schnellen, sicheren Einbau auf der Baustelle

Wenn Sie unsicher sind, welches System für Ihre spezifische Anwendung das richtige ist, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Nehmen Sie einfach Kontakt auf, um gemeinsam die passende Lösung zu finden.