Bauaufsichtliche Zulassungen für Gewindestahlsysteme: Anforderungen an Nachweisführung und Anwendung

Bei tragenden Systemen im Ingenieur- und Spezialtiefbau reicht die Betrachtung einzelner Materialkennwerte nicht aus. Entscheidend ist, ob das Bauprodukt beziehungsweise die Bauart für den vorgesehenen Anwendungsbereich technisch geregelt ist und welche Nachweise für Planung, Bemessung und Ausführung maßgebend sind.

Für Gewindestahlsysteme betrifft dies nicht nur die mechanischen Eigenschaften des Stahls. Abhängig vom Anwendungsbereich können auch Muffenverbindungen, Verankerungen, Korrosionsschutzsysteme, Dauerhaftigkeit, konstruktive Randbedingungen sowie das Zusammenwirken sämtlicher Systemkomponenten Gegenstand der technischen Bewertung sein.

Stahlwerk Annahütte verfügt für SAS Gewindestähle und SAS Systeme über eine Vielzahl nationaler und europäischer Zulassungen und Bewertungen – unter anderem für Bewehrungstechnik, hochfeste Bewehrung, Geotechnik, Spanntechnik, Schalungstechnik und Zugstabsysteme.

Zulassung ist nicht gleich Zulassung: Bauprodukt und Bauart unterscheiden

Für die bauordnungsrechtliche Einordnung ist zunächst zwischen Bauprodukt und Bauart zu unterscheiden.

Ein Bauprodukt wird innerhalb eines Bauwerks verwendet. Eine Bauart beschreibt dagegen das Zusammenfügen von Bauprodukten zu baulichen Anlagen oder Teilen davon und umfasst damit insbesondere Aspekte von Planung, Bemessung und Ausführung.

In Deutschland beispielsweise gilt: Das deutsche Bauordnungsrecht unterscheidet zwischen Verwendbarkeitsnachweisen für Bauprodukte und Anwendbarkeitsnachweisen für Bauarten.

Zu den Verwendbarkeitsnachweisen zählen beispielsweise:

• allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ),
• allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP),
• Zustimmung im Einzelfall (ZiE).

Für Bauarten kommen unter anderem folgende Nachweise infrage:

• allgemeine Bauartgenehmigung (aBG),
• allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis,
• vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG).

Welche Form des Nachweises erforderlich ist, ergibt sich aus dem jeweiligen Regelungsbereich, den Technischen Baubestimmungen und dem konkret vorgesehenen Einsatz.

Wann wird ein zusätzlicher bauaufsichtlicher Nachweis relevant?

Ausgangspunkt der Bewertung ist grundsätzlich der vorhandene technische Regelungsrahmen.

Für geregelte Anwendungen liefern technische Normen und die eingeführten Technischen Baubestimmungen die maßgebenden Grundlagen für Planung, Bemessung und Ausführung. Ein gesonderter bauaufsichtlicher Nachweis wird insbesondere dann relevant, wenn für ein Produkt oder eine Bauart keine hinreichende technische Regel besteht oder wesentlich von den Technischen Baubestimmungen abgewichen wird.

Gerade bei leistungsfähigen Systemlösungen im konstruktiven Ingenieurbau ist deshalb die genaue Abgrenzung des Zulassungs- beziehungsweise Genehmigungsgegenstands wesentlich.

Die Frage lautet nicht ausschließlich, welche Festigkeit ein Gewindestab erreicht. Entscheidend ist vielmehr:

Für welches System, welchen Durchmesserbereich, welche Komponenten, welche Beanspruchung und welche konkrete Anwendung wurde die technische Verwendbarkeit beziehungsweise Anwendbarkeit nachgewiesen?

Der Zulassungsgegenstand definiert die technischen Systemgrenzen

Am Beginn eines Zulassungs- oder Bewertungsverfahrens steht daher eine eindeutige technische Beschreibung des Produkts beziehungsweise der Bauart.

Bei Gewindestahlsystemen können beispielsweise folgende Parameter relevant sein:

• Stahlgüte und Werkstoffeigenschaften,
• Nenndurchmesser und Querschnittswerte,
• Geometrie und Ausbildung des Gewindeprofils,
• Muffen und Verbindungselemente,
• Muttern und Verankerungselemente,
• Endverankerungen,
• Korrosionsschutz,
• vorgesehene Beanspruchung,
• konstruktiver Aufbau des Systems,
• Verwendungs- beziehungsweise Anwendungsbereich.

Erst durch diese Abgrenzung lässt sich bestimmen, welche Eigenschaften für die vorgesehene Anwendung nachgewiesen werden müssen.

Bei SAS Systemen zeigt sich diese Systematik beispielsweise daran, dass Zulassungsunterlagen je nach Anwendung sowohl Gewindestähle als auch Zubehör und vollständige Systeme getrennt beziehungsweise gemeinsam erfassen. Im Bereich Geotechnik stehen beispielsweise Unterlagen für SAS Mikropfähle, Bodenvernagelungen sowie Fels- und Bodenanker zur Verfügung.

Prüfprogramm und Nachweisführung richten sich nach dem Anwendungsfall

Für eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung beziehungsweise Bauartgenehmigung existiert deshalb kein universelles Standardprüfprogramm.

Nach Definition des Zulassungsgegenstands und der vorgesehenen Verwendung legt das DIBt die für den jeweiligen Fall erforderlichen Prüfungen und Nachweise fest. Hierfür wird ein individueller Prüfplan erstellt.

Abhängig vom System können unter anderem Nachweise zu folgenden Eigenschaften erforderlich sein:

Mechanische Eigenschaften des Tragglieds

Dazu zählen die für Bemessung und Tragverhalten relevanten Werkstoff- und Festigkeitskennwerte sowie gegebenenfalls weitere Anforderungen an Verformungs- und Duktilitätseigenschaften.

Tragverhalten von Verbindungen

Bei Gewindestahlsystemen besitzt insbesondere das Zusammenwirken von Stab, Muffe und Verankerung eine hohe Bedeutung. Systemkomponenten müssen so bewertet werden, dass die in der Bemessung vorausgesetzte Kraftübertragung innerhalb des festgelegten Anwendungsbereichs gewährleistet werden kann.

Systemtragfähigkeit

Bei vollständigen Systemlösungen kann die Bewertung über die Eigenschaften des einzelnen Stahltraggliedes hinausgehen und das Tragverhalten des Gesamtsystems umfassen.

Dauerhaftigkeit und Korrosionsschutz

Im Spezialtiefbau sind Nutzungsdauer, Expositionsbedingungen und Korrosionsschutz wesentliche Bestandteile der Systemauslegung. Welche Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich sind, hängt von Anwendung, System und vorgesehenem Einsatzzeitraum ab.

Anwendungsbezogene Randbedingungen

Je nach Bauart können zusätzlich Anforderungen an Einbau, Ausbildung der Verankerung, Mindestabstände, konstruktive Details oder weitere Bemessungs- und Ausführungsbedingungen festgelegt werden.

Damit wird deutlich: Eine Zulassung bestätigt nicht pauschal die „Qualität“ eines Produkts. Sie beschreibt einen technisch definierten Verwendungs- oder Anwendungsbereich einschließlich der dafür einzuhaltenden Randbedingungen.

Von der Zulassung zur Bemessung: Der konkrete Anwendungsbereich ist entscheidend

Für Tragwerksplaner und Fachplaner ist daher nicht allein die Existenz einer Zulassung relevant.

Entscheidend ist, ob das vorgesehene System innerhalb des in der Zulassung beziehungsweise technischen Bewertung festgelegten Anwendungsbereichs eingesetzt wird.

Zu prüfen sind beispielsweise:

• zugelassene Stahlgüte,
• zulässiger Durchmesserbereich,
• vorgesehene Systemkonfiguration,
• verwendete Zubehörkomponenten,
• Beanspruchungsart,
• Bemessungswerte,
• Verbindungsausbildung,
• Verankerung,
• Korrosionsschutz,
• konstruktive Randbedingungen,
• Anforderungen an Einbau und Ausführung.

Ein System kann somit nicht allein deshalb auf eine andere Anwendung übertragen werden, weil identische oder vergleichbare Gewindestähle verwendet werden.

Die jeweilige Systemzulassung und ihr definierter Anwendungsbereich bleiben maßgebend.

Beispiel Geotechnik: Zulassungen betreffen mehr als das Tragglied

Besonders deutlich wird dies bei geotechnischen Systemen.

Stahlwerk Annahütte stellt beispielsweise Zulassungsunterlagen für SAS 500 und SAS 555 Mikropfähle, Bodenvernagelungssysteme sowie Daueranker für Boden und Fels zur Verfügung. Darüber hinaus bestehen entsprechende Unterlagen für hochfeste SAS 670 und SAS 950 Systeme.

Bei einem Mikropfahlsystem ist das Stahltragglied nur ein Bestandteil des Gesamtsystems.

Abhängig von Zulassung und Anwendung können beispielsweise Muffenverbindungen, Verankerungen, Korrosionsschutzmaßnahmen und die Ausführung des Pfahls Teil der technischen Festlegungen sein.

Eine ETA oder auch ein österreichischer Zulassungsnachweis für den Mikropfahl SAS 550 beschreibt beispielsweise nicht nur verschiedene Tragglieder und Durchmesser, sondern auch Muffenverbindungen und Verankerungen sowie unterschiedliche Ausführungen für Kurzzeit- und Daueranwendungen. Als Bezugsnormen werden dabei unter anderem die ÖNORM EN 14199 für Mikropfähle sowie nationale Festlegungen zu Eurocode 7 angeführt.

Für die Planung bedeutet das: Materialkennwert, Systemnachweis und geotechnisches Bemessungskonzept müssen zusammen betrachtet werden.

Zulassung und werkseigene Produktionskontrolle

Die technische Bewertung endet nicht mit dem erstmaligen Nachweis der geforderten Eigenschaften.

Bauaufsichtliche Nachweise definieren auch Anforderungen an die Sicherstellung einer gleichbleibenden Produktqualität.

Für Produkte, für die eine entsprechende Übereinstimmungsbestätigung erforderlich ist, bildet eine werkseigene Produktionskontrolle (WPK) die Grundlage dafür, dass die laufende Fertigung den maßgebenden technischen Anforderungen entspricht.

Je nach vorgesehenem Übereinstimmungsverfahren können zusätzlich anerkannte Prüf-, Überwachungs- oder Zertifizierungsstellen eingebunden sein. Das deutsche Regelungssystem unterscheidet hierfür unter anderem die Verfahren ÜH, ÜHP und ÜZ.

Für technisch anspruchsvolle Bauprodukte ist die Zulassung damit nicht als punktuelle Produktprüfung zu verstehen. Sie ist Bestandteil eines Systems aus:

technischer Spezifikation – Prüfung – Produktion – werkseigener Produktionskontrolle – gegebenenfalls Fremdüberwachung – Kennzeichnung beziehungsweise Dokumentation.

Nationale Zulassung, ETA und CE-Kennzeichnung

Bei international eingesetzten Bauprodukten ist zusätzlich zwischen nationalem Bauordnungsrecht und europäischem Bauproduktenrecht zu unterscheiden.

Für Bauprodukte, die vollständig von einer harmonisierten technischen Spezifikation erfasst werden, bildet die europäische Leistungserklärung in Verbindung mit der CE-Kennzeichnung die maßgebende Grundlage. Für Produkte, die nicht oder nicht vollständig von einer harmonisierten Norm erfasst werden, kann eine Europäische Technische Bewertung – ETA – einen entsprechenden europäischen Bewertungsweg eröffnen.

Eine CE-Kennzeichnung ersetzt dabei nicht die planerische Prüfung, ob die erklärten Leistungen des Produkts die am konkreten Bauwerk gestellten Anforderungen erfüllen. Auch dies hebt das DIBt ausdrücklich hervor.

Für SAS Systeme bestehen je nach Produkt und Anwendung unterschiedliche nationale und europäische Nachweise. Dazu gehören beispielsweise europäische Bewertungen für SAS 670 Mikropfähle, Fels- und Bodenanker sowie hochfeste Bewehrung und für SAS 950 Stabspannverfahren und Fels- und Bodenanker.

Zulassungen sind Bestandteil der technischen Systemauslegung

Für das Fachpublikum besteht der wesentliche Nutzen einer Zulassung damit nicht in einem allgemeinen Qualitätssiegel.

Sie schafft vielmehr einen definierten technischen Rahmen für Verwendung, Bemessung und Ausführung.

Bei der Auswahl eines SAS Systems sind deshalb nicht nur Stahlgüte und Nenndurchmesser zu betrachten. Ebenso entscheidend sind die vorgesehene Anwendung, die erforderlichen Systemkomponenten, das Bemessungskonzept, gegebenenfalls der Korrosionsschutz und die landesspezifischen technischen und bauordnungsrechtlichen Anforderungen.

Stahlwerk Annahütte stellt die verfügbaren Zulassungen und technischen Nachweise deshalb getrennt nach Stahlgüten, Schalungstechnik, Bewehrungstechnik, hochfester Bewehrung, Geotechnik, Spanntechnik und Zugstabsystemen zur Verfügung.

So können Planer und Anwender gezielt den für Produkt, System, Land und Anwendungsfall relevanten technischen Nachweis auswählen.