14. Herbstseminar Estriche, Fliesen und Naturstein von Heinz-Dieter Altmann

Wertvolle Tipps für Estrichleger

Der Sachverständige Heinz-Dieter Altmann hat bei seinen Seminaren seit Jahren eine feste Fangemeinde. Zum 14. Herbstseminar "Estriche, Fliesen und Naturstein kamen mehr als 80 Teilnehmer nach Dresden - darunter Verleger, Industrie-Vertreter und Sachverständige. Acht Referenten boten an zwei Tagen Vorträge zu Verlegung, Schadensfällen und Recht. FussbodenTechnik fasst die Inhalte zusammen.

Dünnschichtige Heizungssysteme waren das Seminarthema von Dr. Michael Günther von Fußbodenheizungshersteller Uponor. Die Fußbodenheizung Uponor Minitec ist so ein dünnschichtiges Heizungssystem, das beispielsweise zusammen mit dem Knauf Nivellierestrich 425 als Sonderkonstruktion eingebaut wird. Dafür ist Minitec durch eine geringe Aufbauhöhe besonders für die Renovierung geeignet, in der es auf niedrige Fußbodenaufbauten ankommt. Das rund 1 cm dicke Fußbodenheizungsrohr PE-Xa wird in den Noppen eines Folienelements gehalten. In regelmäßigen Abständen befinden sich werkseitig eingestanzte Löcher in den Noppen und den Zwischenräumen, die nach der Rohrverlegung dafür sorgen, dass die eingebrachte Ausgleichsmasse gut einfließen und sich direkt mit dem Untergrund verbinden kann. Auf der Rückseite des Elements befindet sich zusätzlich eine Klebeschicht, so dass ein fester Verbund zwischen Untergrund und System auch während der Montage gegeben ist. Für eine sichere Abdichtung an der Wand sorgt der selbstklebende Randdämmstreifen im L-Profil.

Die Ausgleichsschicht wird bis knapp über die Noppen eingebracht, so dass sich eine Aufbauhöhe von nur 15 mm ergibt. Im Vergleich dazu muss bei klassischen Fußbodenheizungen eine Aufbauhöhe von 5 bis 6 cm eingeplant werden. Nach einer kurzen Trocknungszeit kann der gewünschte Bodenbelag direkt darauf verlegt werden. Durch die unmittelbare Nähe des Bodenbelages zum Rohr werden kurze Aufheizzeiten und somit eine schnelle Regelung bei niedrigen Heizwassertemperaturen erzielt.

Dr. Günther wies darauf hin, dass durch den Einbau von neuen Fenstern und einer modernen Fußbodenheizung in der Regel eine Verbesserung der Energieeinsparung bewirkt wird. Da ab 2008 der Energieausweis für Immobilien Pflicht wird (FussbodenTechnik berichtete), könne dies durchaus den Wert einer Immobilie steigern, wenn man beispielsweise die Energieeffiziensklasse in Immobilienanzeigen gleich mit angibt.

Tipp: Auf Holzkonstruktionen sei die Prüfung der Bausubstanz besonders wichtig. Er riet dazu, einen Planungsberater mit auf die Baustelle zu bringen, um den Untergrund einschätzen zu können. Für den Estrichleger ist wichtig, dass Fugen aus dem Untergrund in die Heizestrichkonstruktion übernommen werden müssen. Das kann problematisch für die Anbindeleitungen der Fußbodenheizung sein. Heinz-Dieter Altmann nannte als eine mögliche Lösung, dass man die Anbindeleitungen an der Wand entlang legen könne.

Fertigteilestriche zusammen mit keramischen Fliesen und Naturstein

Andres Seifert, Leiter der Anwendungstechnik Boden bei Knauf, widmete sich der Ausführung von Fertigteilestrichen zur Aufnahme von keramischen Fliesen und Naturstein. Der Referent fasste die Vorteile von Fertigteilestrichen folgendermaßen zusammen: Sie haben niedrige Aufbauhöhen (wichtig in der Renovierung), geringes Flächengewicht (wichtig auf Holzbalkendecken) und einen trockenen Einbau (die Belagsverlegung kann unmittelbar beginnen). Im Vergleich zu Mörtelestrichen haben Fertigteilestriche auch Nachteile: Beim Fertigteilestrich können Unebenheiten aus dem Unterbau nur gering toleriert werden. Außerdem ist das E-Modul (Materialkennwert aus der Werkstofftechnik, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers bei linear elastischem Verhalten beschreibt.) mit 3.000 bis4.000 N/mm2 geringer und es gibt relativ große Verformungen - Letzteres ist wichtig bei starren Belägen, weil der Fertigteilestrich die Belastung des Belages mitmachen muss.

Fertigteilestriche stellen außerdem besondere Anforderungen an Untergrund und Dämmschicht. Notwendig ist ein tragfähiger Untergrund, hohe Ebenheit und eine feste und wenig nachgiebige Dämmschicht. Seifert schloss die Verwendung von EPS DES Trittschalldämmung (Polystyrol) aus, weil die Verformung zu groß ist. Er wies auf begrenzte Dämmstoffdicken hin. Außerdem darf man nur freigegebene Mineralwolldämmstoffe einsetzen und nur geeignete Schüttungen verwenden.

Für die Verlegung von großformatigen keramischen Fliesen und Platten z.B. aus Naturstein müssen höhere Anforderungen gestellt werden:
- keine Verwendung ungebundener Schüttungen
- Ausgleich nur mit nichtkomprimierbaren (Leichtausgleich-) Mörteln
- keine Mineralwolldämmstoffe (DES) einsetzen
- Tragschichtdicke erhöhen

Eine Möglichkeit ist der Einsatz des Leichtausgleichmörtels Knauf EPO Leicht. Das Produkt besteht aus Blähglasgranulat und hat den Vorteil, dass das Material nicht nachgibt. Positiv auf die Verlegung von keramischen Fliesen und Naturstein wirkt sich auch die Erhöhung der Tragschichtdicke aus. Eine mögliche Konstruktion auf einer Holzbalkendecke wäre: EPO Leicht, Spezialvlies zur Verhinderung von Klack-Geräuschen, doppellagiger mit Flächenkleber verklebter Fertigteilestrich, Belagskleber und keramische Fliesen oder Naturstein. Auf Nachfrage der Seminarteilnehmer wollte Seifert keine generelle Feigabe von großformatigen Platten auf doppellagigen Fertigteilestrichen geben. Die Freigabe hänge von dem jeweiligen Konstruktionsaufbau ab. Als Verleger muss man in der Anwendungstechnik von Knauf konkret nachfragen und eine Freigabe einholen.

Probleme bei der Durchführung von Estrich-Bestätigungsprüfungen

Oliver Erning, Leiter des Instituts für Baustoffprüfung und Fußbodenforschung (IBF), referierte zunächst über die Durchführung von Bestätigungsprüfungen bei Estrichen. Bestätigungsprüfungen dienen zum Nachweis der vertraglich vereinbarten Eigenschaften in Bezug auf Estrichnenndicke und Festigkeitsklasse. Sie sind durch nichts zu ersetzen. Undefinierte Lastversuche mit einem Hubwagen, wie sie in der Estrichbranche gelegentlich praktiziert werden, haben einen Showeffekt, sind für einen Nachweis der vertraglich vereinbarten Eigenschaften aber nicht geeignet. Der Referent wies anhand von Beispielen auf typische Fehler bei Bestätigungsprüfungen hin. Die Folgen solcher Fehler sind teuer und deshalb sollte man - auch wenn eine Professoren-Unterschrift vorliegt - Prüfberichte sehr sorgfältig lesen. Hier gab der Referent interessante Tipps, um Fehler zu erkennen:

Wenn man die vertraglichen Kenngrößen einzeln nicht erreicht hat, kann manchmal die Beurteilung der Tragfähigkeit über die Bruchkraftberechnung helfen. Der Referent stellte die physikalischen Zusammenhänge anschaulich dar. So ist das Verhältnis der Biegezugfestigkeit zur Dicke quadratisch. Daraus leitet sich ab, dass man beim Vergleich der Bruchkräfte das Bezugssystem, also die Stützweite nicht ändern darf, sonst vergleicht man Äpfel mit Birnen.

Im 2. Teil des Vortrages ging der Referent auf Mehrschichtsysteme ein, bei denen es sich um aus mindestens zwei Schichten bestehende Estriche handelt. Hier kann man mit der standardisierten Bestätigungsprüfung (Biegezugfestigkeit) nichts anfangen, denn die Formel für die Biegezugfestigkeit gilt nur für homogene, also einschichtige Systeme. Man trifft heutzutage immer häufiger auf Mehrschichtsysteme. Beispiele sind oberflächenfertige Böden wie z. B. CAF/Magnesia- , terrazzoartige CT-Verbundsysteme und Estrichkonstruktionen mit zementären Nutzschichten, die sich großer Beliebheit erfreuen. Ansonsten müssen Estriche bei falschen Höhenlagen oder Belagswechseln aufgedoppelt werden. Zwei Fragen sind wichtig: Erreiche ich die gleiche Tragfähigkeit wie bei einer homogenen Schicht? Welchen Einfluss haben der Verbund, das Verformungsverhalten oder andere Materialeigenschaften?

Zu diesen Fragen hat das IBF verschiedene Versuchsreihen durchgeführt und erstaunliche Beobachtungen gemacht. Bei einigen Versuchen war die Biegezugfestigkeit der einzelnen Schichten gut, die Tragfähigkeit des Gesamtsystems aber deutlich schlechter. Das Hauptergebnis vorweg: In der Regel fällt der Tragfähigkeitsgewinn durch nachträgliches Aufbringen weiterer Schichten (Aufdopplung) deutlich geringer aus als bei einem homogenen Estrich gleicher Dicke. Wie ist das IBF vorgegangen? Die erste Frage hieß: Entspricht 4 cm Estrich + 1cm Aufdopplung einer Estrichdicke von 5 cm? Hierzu wurden verschiedene Probeflächen am IBF hergestellt. Auf einer Dämmschicht wurde ein 4 cm und ein 5 cm dicker Calciumsulfatestrich aus Werktrockenmörtel eingebaut. Nachdem sich die Belegreife eingestellt hatte, wurde der dünnere Calciumsulfatestrich angeschliffen, mit EP-Grundierung grundiert, abgesandet und anschließend auf Teilbereichen jeweils 1 cm CAF, 1 cm CAF auf Folie, 1 cm zementärer Dünnestrich, 1 cm Hartstoffestrich, 1cm Kunstharzestrich und 1 cm Fliese (im Dünnbett) verlegt. Das Ergebnis fiel eindeutig aus:

Ohne Verbund erhält man keine Erhöhung der Bruchkraft. Bei optimalen Verbund wurden 90% der Bruchkraft des homogenen gleich dicken Calciumsulfatestrichs erreicht. Bei anderen Materialen, zum Teil mit deutlich höheren Biegezugfestigkeiten, wurde die Tragfähigkeit nur gering erhöht, manchmal sogar verringert. Dies liegt zum Teil an dem Schwindverhalten des aufgedoppelten Estrichs oder auch an den unterschiedlichen Elastizitätsmodulen. Der Verbund sollte möglichst perfekt sein. Durch keramische Fliesen erreicht man eine Lastverteilung bei der Lasteinleitung, aber da das Plattenformat noch keine Raumgröße erreicht hat, gibt es immer Fugen und alleine deshalb keine Tragfähigkeiterhöhung. Die Untersuchungen des Deutschen Naturstein-Verband wurden hier bestätigt.

Fazit der Untersuchungen, die noch nicht abgeschlossen sind: Bei Aufdoppelungen gelten andere Regeln. Die Tragfähigkeit der Konstruktion muss in solchen Fällen viel kritischer betrachtet werden. Deshalb sollte der Estrichleger insbesondere bei Altbausanierungen, bei denen er oft unfreiwillig planerisch tätig ist, Bedenken anmelden und Bruchkraftvergleiche bzw. Tragfähigkeitsnachweise fordern.

Zement- und Calciumsulfatestriche im Vergleich

Veranstalter Heinz-Dieter Altmann nahm Zement- und Calciumsulfatestriche im Bezug auf ihr Austrocknungsverhalten unter die Lupe. Zementestrich, wird nach der neuen Normung DIN EN 13318 als "Cementitious screed" kurz CT bezeichnet, also ein Estrich, dessen Bindemittel aus Zement besteht. Calciumsulfatestrich ist in der genannten Norm als "Calcium sulfat screed" kurz CA definiert, ein Estrich dessen Bindemittel aus Calciumsulfat besteht.

Bei der Herstellung von Zementestrich ist der Zementgehalt auf das notwendige Maß zu beschränken. Der Zuschlag soll bei Estrichdicken bis 40 mm ein Größtkorn von 8 mm, bei Estrichdicken über 40 mm ein Größtkorn von 16 mm nicht überschreiten. Die Kornzusammensetzung des Zuschlags sollte im Bereich 3 der Sieblinien nach DIN 1045 liegen. Zementestrich sollte nicht vor Ablauf von 3 Tagen begangen und nicht vor Ablauf von 7 Tagen höher belastet werden. Tipp 1: Nicht nur die Zementmenge und der Wasser/Zement-Wert, sondern auch die Verdichtung, die Art des Zuschlags und die bauklimatischen Verhältnisse beeinflussen das Schwind- und Verformungsverhalten zementärer Systeme. Tipp 2: Ein mit 2,0 CM-% belegereifer Zementestrich hat rund 70% seines Schwindverhaltens hinter sich. Auch bei absolut fachgerechtem Verhalten kann es deshalb zu Verformungen und Randabsenkungen bei Estrichen auf Dämmschichten nach der Belagverlegung kommen.

Bei Calciumsulfatestrichen sind die Vorteile in der guten Verarbeitbarkeit und in der Volumenstabilität zu sehen. Nachteilig wirken sich die Wasserlöslichkeit, Festigkeitsprobleme und Wasserbelastung aus.

Ergebnis: Zementestriche haben immer dann ihre Berechtigung, wenn es um wasserbelastete Konstruktionen geht. Ihr Problembereich sind die durch Schwindung hervorgerufenen Verformungen. Calciumsulfatestriche hingegen dürfen nur in trockenen Bereichen eingesetzt werden. Ihr Vorteil ist die gute Volumenstabilität, die eine Verlegung in großen Flächen ohne Fugen ermöglicht. Dem Planer obliegt es deshalb, den für den jeweiligen Verwendungszweck optimalen Estrich auszuwählen.

Rutschsicherheit von Bodenbelägen aus Naturstein

Reiner Krug, Geschäftsführer des Deutschen Naturwerkstein-Verbandes, setzte sich u.a. mit der Verbesserung der Rutschsicherheit von Natursteinbelägen auseinander. Die Rutschsicherheit bei bereits eingebauten Natursteinbelägen kann durch mechanische Behandlung (z.B. Schleifen, Strahlen) oder chemische Behandlung (z.B. Säurebehandlung) der Oberflächen erhöht werden. Für noch nicht eingebaute Beläge wird auch ein Laserverfahren angeboten.

Die Verbesserung der Rutschsicherheit wird durch eine Erhöhung der Rauigkeit der Belagsoberfläche erzielt. Bei der chemischen Nachbehandlung und dem Laserverfahren entstehen feine Poren in der Oberfläche. Mit zunehmender Rauigkeit eines Bodenbelages werden jedoch nicht nur die rutschhemmenden Eigenschaften verbessert, sondern auch die Verschmutzungsneigung erhöht und die Reinigungsfreundlichkeit vermindert. Deshalb werden die rutschhemmenden Eigenschaften erheblich von der laufenden Reinigung und der Nutzung der Bodenfläche beeinflusst. Bisherige Erfahrungen zeigen, dass rutschhemmend behandelte Bodenbeläge bei der Reinigung und Pflege besonders sorgfältig behandelt werden müssen, damit die geforderten Eigenschaften erhalten bleiben.

Bei der Laserbehandlung und besonders bei der chemischen Nachbehandlung ist die Qualitätssicherung am Bauwerk zu beachten. Die Gleitsicherheit wird auf der schiefen Ebene (DIN51130) jeweils nur an kleinformatigen Musterflächen geprüft. Es ist durch Vergleichsprüfungen (EN DIN 51131) sicherzustellen, dass die eingebauten Bodenbeläge im Aussehen und bezüglich der Gleitsicherheit den geprüften Musterbelägen entsprechen.

Fugen in Estrichen

Michael Witte, Marktbereichsleiter Anhydrit bei Lanxess setzte sich mit dem Thema Fugen in Estrichen auseinander. Entsprechend ihrer Funktion haben Estrichfugen folgende Aufgaben: Bewegungsfugen nehmen Formänderungen des Estrichs in alle Richtungen auf. Randfugen sind Bewegungsfugen im Randbereich des Estrichs und vermindern Schallübertragungen vom Fußboden zu angrenzenden und durchdringenden Bauteilen. Scheinfugen hingegen sind Sollbruchstellen für das Verkürzen des Estrichs. Nach DIN 18560 Teil2 Ziffer 5.3.3. "Estrichfugen" hat der Bauwerksplaner einen Fugenplan zu erstellen und als Bestandteil der Leistungsbeschreibung den Ausführenden vorzulegen. Bei der Anordnung der Fugen sind die allgemeinen Regeln der Technik und die technischen Informationen der Fachverbände zu berücksichtigen.

An dieser Stelle kommt das BEB-Hinweisblatt vom April 2004 ins Spiel. Titel: Hinweise zur Verlegung und Beurteilung sowie Vorbereitung von Oberflächen von Calciumsulfatestrichen. Stellvertretend seien hier nur einige Hinweise zitiert: Bei unbeheizten Fußbodenkonstruktionen sind über vorhandenen Gebäudetrennfugen (Bauwerksfugen) an gleicher Stelle und in gleicher Breite Fugen in Estrich und Oberbelag auszubilden. In Türdurchgängen zwischen fremden Wohn- und Arbeitsbereichen sind aus schalltechnischen Gründen entsprechende Bewegungsfugen einzuplanen. Mit Ausnahme der genannten Bewegungsfugen werden unbeheizte Calciumsulfatestriche in der Regel fugenlos ausgeführt. Bei ungünstiger Raumgeometrie, Klima oder sensiblen Bodenbelägen wie keramischen Fliesen oder Naturstein kann das Ausbilden von Fugen sinnvoll sein. Ohne verbindliche Vorgaben des Estrichlieferanten wird bei starker Sonneneinstrahlung und sehr ungleichmäßiger Erwärmung der Estrichfläche bei sensiblen Bodenbelägen einen Fugenausbildung bei einer Kantenlänge von mehr als 20 m empfohlen.

Bei beheizten Fußbodenkonstruktionen können Scheinfugen angelegt werden: In Türdurchgängen innerhalb einer Wohnung unter dem Türblatt bei ausreichend breiten Randfugen und deckungsgleicher Übernahme der Fugen im Oberbelag. Diese Scheinfugen dürfen nicht kraftschlüssig geschlossen werden. Sie müssen in der Regel nicht gegen Höhenversatz gesichert werden. Unabhängig vom Oberbelag sind über Gebäudetrennfugen im Estrich und Belag an gleicher Stelle und in gleicher Breite Bewegungsfugen zu übernehmen. Darüber hinaus sollten bei Estrichen mit unterschiedlich regelbaren Heizkreisen und in Türdurchgängen zwischen fremden Wohn- und Arbeitsbereichen Bewegungsfugen angeordnet werden. Weitere Einzelheiten sind im genannten BEB-Merkblatt enthalten, das unter Fax: 02241/39739-69 angefordert werden kann.

Typische Schäden an Calciumsulfatestrichen mit harten Belägen

In seinem zweiten Vortrag widmete sich Altmann typischen Schäden an Calciumsulfatestrichen mit harten Belägen. Das sind in erster Linie Schäden durch falsche Produktkonzeption, Schäden durch fehlerhafte Abdichtung oder zu hohe Restfeuchte bei der Belegung, Schäden durch unzureichende Oberflächenbearbeitung und Schäden durch unzureichend ausgeführte Fugen. Das Abbindeverhalten von Calciumsulfatestrichen wird neben der Mahlfeinheit vor allem von der Wirkungsweise so genannter Anreger beeinflusst. Es werden drei unterschiedliche Arten der Anregung unterschieden:

Sulfatische Anregung
Der Vorteil der sulfatischen Anregung besteht in schneller Reaktion mit hoher Festigkeit, verbunden mit guter Kriechfähigkeit. Sulfatisch angerechte Binder können während des Abbindens quellen. Sie können durch Wasserzufuhr relativ leicht zur erneuten Reaktion angeregt werden, d.h. sie neigen zur Nachhydratation.

Basische oder alkalische Anregung
Die Anregung erfolgt durch basische Materialien z.B. Zement, Branntkalk oder Kalkhydrat. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist langsam, durch kleine Kristallbildungen entsteht ein dichtes Gefüge, das zu Schwund neigt.

Gemischte Anregung
Bei der gemischten Anregung liegt der pH-Wert deutlich oberhalb von 7. Die Abbindegeschwindigkeit wird in der Regel durch die Zugabe von K2 SO4 geregelt. Die Mörtelmatrix ist relativ volumenstabil, die Gefahr von Nachhydratation geringer.

Auch bei seinem zweiten Vortrag gab Altmann seinen Seminarteilnehmern eine Erkenntnis mit auf den Weg: Festgelegte Randfugen sind die Schadensursache Nr. 1 bei beheizten Fußbodenkonstruktionen. aus FussbodenTechnik 05/07 (Wirtschaft)