Verbundanker

Als Dübel wird meist ein Bauelement bezeichnet, welches zur Befestigung einer Schraube oder eines Gegenstandes an einer Mauer, einer (Raum-) Decke, einem (Fuß-) Boden oder auch an sonstigen Flächen – z. B. im Freien – verwendet wird. Daneben wird das Wort Dübel auch allgemein für die Befestigung gleichartiger Teile durch spezielle Formen verwendet (siehe Holzdübel). Seit einiger Zeit werden Verbindungs- und Befestigungselemente, die Dübel und Schraube in sich vereinigen und vor allem für hohe Lasten verwendet werden (und eigentlich als Verbund-, Hinterschnitt- usw. -Anker bezeichnet werden), etwas irreführend auch als Dübel bezeichnet.

Dübel werden in verschiedenen Größen angeboten, die sich nach dem Durchmesser des Dübels (bzw. des nötigen Bohrloches), gemessen in Millimeter, richten.

Kunststoffspreizdübel

Kunststoff- Spreizdübel mit Schraube	Mehrzweckdübel
	Nageldübel

Der so genannte Schraubendübel besteht in der Regel aus Polyamid und ist von der Funktion her ein Spreizdübel. Der Innendurchmesser des Dübels ist kleiner als der Durchmesser der Schraube. Folge ist, dass die in den Dübel eingedrehte Schraube den Dübel auseinanderspreizt. Um diese Funktion zu ermöglichen, ist der Dübel längs geschlitzt. Eine neuere Entwicklung sind Nageldübel (auch: Schlagdübel), bei denen ein profilierter Nagel in die Kunststoffhülse geschlagen wird. Die Montage ist wesentlich schneller, jedoch sind sie nicht so tragfähig wie die ursprünglichen Schraubendübel.

Mit dessen Hilfe werden lösbare Schraubverbindungen speziell in Stein oder Beton – aber auch in sog. Trockenständerkonstruktionen –, meist in Wänden, hergestellt.

Wirkprinzip

Das Wirkprinzip ist ein Festklemmen der Schraube im Bohrloch, das dadurch zustandekommt, dass die Schraube beim Eindrehen den Dübel spreizt. Weil der Bereich um den Dübel durch das Bohrloch begrenzt ist, entsteht so eine sehr enge Verbindung und ein Druck von der Schraube über den Dübel auf die Wand, wobei der Dübel als elastisches, kraftverteilendes Element fungiert und vor allem ein lokales Abplatzen des spröden Mauerwerkstoff verhindert. Je nach Betrachtung entsteht hier physikalisch ein Kraft- oder Formschluss. Die Druckkraft auf die Bohrlochinnenfläche bewirkt als Normalkraft im einfachsten Fall (z. B. glatte Bohrlochfläche) eine zu ihr senkrechte, ungefähr proportionale Haftreibungskraft. Bei rauhen, unregelmäßigen Bohrlochinnenflächen liegt eher ein Formschluss vor. Auch hier steigt prinzipiell die ‚Haltekraft‘ mit dem inneren ‚Klemmdruck‘.

Festigkeit

Die Festigkeit, d. h. im wesentlichen die Kraft mit der die Dübelverbindung in Richtung der Bohrung belastet werden darf, wird in i. d. R. vom Hersteller angegeben. Die wirkliche Belastbarkeit d. h. die Kraft, bei der der Dübel noch hält, ist stark von nicht genau bestimmbaren Gegebenheiten abhängig – vor allem von Durchmesser und Form des Bohrlochs, aber auch vom genauen Durchmesser und der Form der Schraube. Die Herstellerangaben beinhalten deshalb größere Sicherheitsfaktoren.

Vorgehen beim Dübeln

Zwar sollten prinzipiell die Herstellerangaben befolgt werden; um bei kleinen und mittleren Standard-Spreizdübeln eine möglichst gute Festigkeit bei nicht zu großer Bohrung zu erreichen, ist folgendes Vorgehen sinnvoll: speziell bei porösem Baustoff sollte eher mit kleinerem Durchmesser vorgebohrt werden, so dass sich der Dübel gerade noch problemlos eintreiben lässt. Der Schraubendurchmesser wird so groß gewählt, dass die gewünschte Festigkeit erreicht wird. Diese lässt sich sehr gut über das beim Eindrehen notwendige Drehmoment erfühlen.

Bauaufsichtliche Zulassung

Viele der im Handel befindlichen Kunststoffdübel sind bauaufsichtlich nicht zugelassen und dürfen somit nicht für sicherheitsrelevante Befestigungen benutzt werden. Jeder Packung bauaufsichtlich zugelassener Dübel liegt entweder ein Beipackzettel mit der Montageanleitung bei, oder die Anleitung ist auf der Verpackung abgebildet. Die bauaufsichtliche Zulassung ist über den Hersteller zu beziehen und in der Regel auf der Homepage des Herstellers als PDF Datei abzurufen. Der Zulassung ist Folge zu leisten. Sie regelt alles, von der Bemessung der Verankerung, über die Erstellung des Bohrlochs, bis zum korrekten Einbau der Dübel. Dieses Schriftstück ist rechtlich relevant und muss vom Bauherrn zu den Bauakten genommen werden.

Geschichte

Ein Dübel mit Gewebeeinlage

Der erste industriell gefertigte Dübel wurde 1910 von John Joseph Rawlings erfunden und 1911 beim Patentamt in London angemeldet. Am 14. Januar 1913 erhielt er das Patent (22680/11). Der Dübel bestand aus Hanfschnur und einem Klebstoff aus Tierblut.

Der erste in Deutschland industriell gefertigte Dübel wurde 1926 von Upat aus Hamburg geliefert. Er bestand aus Hanfschnur, die in einer Blechhülse verpresst wurde.

Die ersten Kunststoff-Allzweckdübel wurden aus Nylon-Rundstäben gefertigt. Sie werden in ein Bohrloch gesteckt. Beim Eindrehen der Befestigungsschraube spreizt sich der Dübel, und klemmt sich und die Schraube fest. (Erfinder: Oswald Thorsman, 1957 / Artur Fischer, 1958).

Moderne Dübel werden aus Kunststoff oder Metall gefertigt und sind in vielen Bauformen für die unterschiedlichsten Arten der Wände/Decken erhältlich.

Metallspreizdübel

Metall- Spreizdübel M10

Bei diesen Dübeln wird ebenfalls eine Klemmwirkung aktiviert; dadurch bleibt der Dübel im Schlitz stecken. Sie wird erzeugt indem ein Konus (u. U. auch zwei, siehe Bild) in eine Spreizhülse eingetrieben wird; die Hülse wird so auseinandergedrückt. Metalldübel sind tragfähiger und sicherer als solche aus Kunststoff, da sie wesentlich höhere Spreizkräfte auf die Bohrlochwand übertragen können. Für Befestigungen an Decken sind in Deutschland derzeit nur Spreizdübel aus Metall zugelassen, da bei Kunststoff die Gefahr des ‚Fließens‘ (langsames plastisches Verformen durch Auszugskräfte) besteht.

Verbundanker

Die so genannten Verbundanker sind im Regelfall bauaufsichtlich zugelassen und daher auch für höher belastete Verbindungen geeignet. Handelsüblich sind Zweikomponenten-Reaktionsharze in einer Glasampulle, der durch eine Ankerstange im Bohrloch zerstört und durch definiertes Drehen der Ankerstange vermischt wird. Das Harz füllt den Hohlraum zwischen Bohrloch und Ankerstange, dringt teilweise in die Poren des umgebenden Mauerwerks oder Betons, härtet zeit- und temperaturabhängig aus und verklebt die Ankerstange mit der Bohrlochwand. Solche Anker funktionieren ohne Spreizung bzw. Vorspannung und vermeiden so beim Setzen der Ankerstange eine mögliche Rissbildung im umgebenden Baustoff durch hohe Spreizkräfte. Neben dem Glaspatronensystem gibt es auch ein Injektionssystem, bei dem der Mörtel bestehend aus Harz und Härter mit einem Auspressgerät in das Bohrloch injiziert wird. Die Verwendung der genannten Systeme muss gemäß den bauaufsichtlichen Zulassungen erfolgen. Es gibt auch Verbundanker, die in der gerissenen Zugzone eines Betonbauteils verwendet werden dürfen, da sie eine sog. Spreizreserve besitzen.

Hinterschnittanker

Neben den Verbundankern gibt es für Beton auch verschiedene bauaufsichtlich zugelassene Hinterschnittanker. Bei diesen wird ein Formschluss dadurch erreicht, dass durch einen Spezialbohrer das Bohrloch an seinem Grund aufgeweitet wird. Durch eine Keilkonstruktion o. Ä. wird erreicht, dass der Hinterschnittanker dieses aufgeweitete Bohrloch vollständig ausfüllt. Hinterschnittanker werden meist für die Schwermontage verwendet. Sie tragen weitaus höhere Lasten als Spreizdübel, was teilweise mit dem erwähnten Formschluss zusammenhängt, aber auch damit, dass sie die Lasten weiter von der Oberfläche entfernt definiert einleiten. Es gibt auch Hinterschnittanker, die in der gerissenen Zugzone eines Betonbauteils verwendet werden dürfen.

Schraubdübel (Betonschraube)

Schraubdübel (besser bekannt als Betonschrauben) sind ein relativ neues Befestigungssystem. Der Dübel wird in ein vorgebohrtes zylindrisches Bohrloch eingeschraubt. Das Spezialgewinde des Dübels schneidet beim Einschrauben ein Innengewinde in den Verankerungsgrund. Die Verankerung erfolgt durch den Formschluss des Spezialgewindes. Ob das Objekt mit Schraubdübeln befestigt werden darf, hängt deshalb vor allem vom Verankerungsgrund ab. Betonschrauben sind je nach Zulassung zur Schwerlastbefestigung im gerissenen oder ungerissenen Beton im Innen- oder Außenbereich (in diesem Fall nur in Edelstahl A4) zugelassen und werden teils auch im System mit Mörtel verarbeitet. Typische Einsatzgebiete sind Geländer- und Lärmschutzbefestigungen auf Straßen und Brücken oder die Verankerung von Hochregalen im Innenbereich.

Gipskartondübel

Kunststoff-Gipskartondübel mit Setzwerkzeug aus Metall (unten)

Metalldübel für höher belastbare Montagen an Hohlraumwänden

Für gering belastete Befestigungen wurden spezielle Gipskartondübel entwickelt, die mit einer Montagehilfe, die gleichzeitig das erforderliche Bohrloch erstellt, direkt in handelsübliche Gipskartonplatten eingedreht werden können. Sie sind ausschließlich für Hohlraumbefestigungen geeignet. Für höher belastete Montagen an Hohlraumwänden wurden spezielle Metall- und Kunststoffdübel entwickelt.

Kunststoffdübel für höher belastbare Montagen an Hohlraumwänden

Dämmstoffdübel

Die grundlegende Problematik besteht darin, dass Dübel auf Dämmstoff bzw. Dämmstoffplatten oder in Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) nicht gut halten, da geschäumte Kunststoffe geringe Dichte aufweisen und sich Dübel leicht lösen.

Daher werden für Befestigungen auf Dämmstoffen und Dämmstoffplatten aus Polystyrol (umgangssprachlich: Styropor) bzw. Polyurethan spezielle spiralförmige Dübel verwendet, die sich formschlüssig in das Material einschneiden und gut halten.

Die meisten Dämmstoffdübel sind aus Kunststoff, meist aus Polyethylen oder Poyamid, bestehend aus einer groben Gewindespirale mit Flachkopf und einer Schraubenaufnahme.

Ferner gibt es einen Dämmstoffdübel aus Metall, der aus einer Gewindespirale mit abgeschrägtem Ende und einer Öse zur Aufnahme der Befestigungsschraube besteht. Dieser Dämmstoffdübel „Styrofix“ lässt sich leicht in Dämmstoffe eindrehen und verletzt dabei kaum den Dämmstoff.

Dämmstoffdübel werden in Längen von 50 mm bis 155 mm angeboten.

Technische Daten

Bei Dübeln oder Ankern sind die technischen Angaben üblicherweise der bauaufsichtlichen Zulassung, bei nicht bauaufsichtlich zugelassenen Produkten der Gebrauchsanleitung des Herstellers zu entnehmen. Typische Daten sind dabei die effektive Verankerungstiefe, der minimale Achsabstand der Dübel voneinander, der Randabstand der Dübel, die minimale Bauteildicke und die zulässige Belastung.

Wandbefestigung ohne Dübel

Vor der Verwendung von Dübeln werden an den entsprechenden Stellen Löcher mit dem Meißel geschlagen, in die ein Stück Holz eingegipst, bzw. eingemörtelt wird. In dieses Holz kann nun die Schraube eingedreht werden. Eine andere Methode besteht darin, in ein Bohrloch ein abgespaltenes Stück Holz mit dem Hammer einzuschlagen und darin die Schraube einzudrehen.

Holzdübel

Holzdübel D10 mm x L50 mm

Der Holzdübel (auch: Dolle) ist ein runder hölzerner Verbindungsstift. Handelsüblich ist heute ein an der Längsseite geriffeltes Hartholzstäbchen (Zylinder), welches meist in Verbindung mit Holzleim dazu verwendet wird, Holzteile zu verbinden. Diese Holzdübel werden vom Schreiner beim Bau von Möbelstücken verwendet, ähnlich auch beim traditionellen Holzschiffbau oder auch in weit größeren Dimensionen von Zimmerleuten zum Beispiel beim Fachwerkbau. Für letzteres ist auch der Begriff Holznagel gebräuchlich.

Eine andere für Holzverbindungen verwendete Dübelart ist der Flachdübel.

Weblinks