Die Decke aus Beton

Decken aus Beton ermöglichen aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit große Spannweiten und damit flexible Raumaufteilungen durch nicht tragende Innenwände. Darüber hinaus übernehmen sie noch wichtige Funktionen im Schall- und Brandschutz.

Die wichtigsten Deckensystem am Markt sind:

• Bewehrter Transportbeton
• Elementdecken als Halbfertigteile
• Betonfertigteile als Volldecken
• Dach- und Deckenelemente nach DIN EN 1520 (Stahlbetondielen)
• Spannbeton-Fertigdecken
• Hohlsteindecken
• Hohlplattendecken

Die Ortbetonbauweise ermöglicht die flexible Anpassung an die Gegebenheiten vor Ort, an die erforderliche Tragfähigkeit und die Herstellung individueller Grundrissformen. Für die Herstellung von Ortbetondecken stehen rationelle Systemschalungen zur Verfügung. Als auf Biegung beanspruchtes Flächentragwerk muss es länger in einer Schalung verbleiben als rein auf Druck beanspruchte Wände. Erst wenn eine Festigkeit erreicht wird, welche die Aufnahme der Biegezugkräfte sicher gewährleistet, darf die Unterstützung - ggf. unter Verbleib von sogenannten Notstützen - entfernt werden. Im Geschoss über der frisch betonierten Decke dürfen Lasten, z. B. zwischenzulagernde Baustoffe, erst abgestellt werden, wenn der Beton genügend Festigkeit entwickelt hat.

Elementdecken bieten eine hohe Anpassungsfähigkeit an die vom Architekten geplanten Grundrisse. Da erst nach der Montage vor Ort die Elementdecke mit Aufbeton ergänzt wird, ist sie bei Transport und Montage leicht und auch mit kleinen Baukränen zu heben. Im Werk werden etwa 5 cm dicke Betonelemente mit der statisch erforderlichen Bewehrung in raumüberspannender Länge betoniert. Die in die Platte einbetonierten Gitterträger verleihen der 2 m bis 3 m breiten Platte die für Transport und Montage erforderliche Steifigkeit. Nach dem Aufbringen des Ortbetons sorgen diese Gitterträger für den monolithischen Verbund zwischen Elementdecke und Aufbeton.

Eine Vollplatte aus Beton wird entsprechend der Raumgröße im Werk komplett vorgefertigt, auf der Baustelle auf den vorgesehenen Trägern bzw. Stützen abgelegt und durch Verguss an den statisch-konstruktiv erforderlichen Punkten kraftschlüssig verbunden. Volldecken sind ebenso wie die anderen nachfolgend beschriebenen Systeme nach der Montage sofort voll belastbar. In manchen Fällen ist es aus Gründen der zulässigen Traglasten des Krans erforderlich, dass Gewicht der Bauteile gering zu halten. Für solche Fälle können die Volldecken aus gefügedichtem oder haufwerksporigem Leichtbeton hergestellt werden. Die maximalen Abmessungen der Vollplatten werden in erster Linie durch den Transport bestimmt. Bei einem Normaltransport sind dies Längen bis 7 m, Breiten bis 2,5 m und Gewichte bis 10 t. Mit Genehmigung sind auch größere Abmessungen möglich.

Diese auch Stahlbetondielen oder Dachplatten genannten Bauteile mit haufwerksporigem Gefüge werden üblicherweise als Hohlplatten mit kreisrunden oder ovalen Hohlräumen, aber auch als Vollplatten gefertigt. Übliche Plattenbreiten sind 33, 50, 60 und 62,5 cm. Plattenlängen bis 6 m sind lieferbar. Je nach Ausführung können die Decken bis zu 5,0 kN/m² Verkehrslast aufnehmen. Die Fugen zwischen den Platten werden mit Mörtel gefüllt. Die Unterseite der Elemente verbleibt entweder in poriger Struktur oder wird werkseitig durch einen Poren füllenden Verstrich geglättet.

Hohlsteindecken sind besonders für Baustellen geeignet, bei denen keine oder nur begrenzte Krankapazität zur Verfügung steht. Bei diesem System werden zunächst Gitterträger mit Betonfußleisten von Wand zu Wand bzw. von Randträger zu Randträger systemabhängig im Abstand zwischen 50 und 75 cm gelegt. Zwischen die Gitterträger werden Deckensteine aus Leicht- oder Normalbeton montiert, so dass eine geschlossene Decke entsteht. Tragelement der Decke sind die Gitterträger, die verlegefertig die Baustelle erreichen. Auf Wunsch kann schon im Werk eine Holzfußleiste im Betonfuß integriert werden, an der dann einfach eine abgehängte Decke befestigt werden kann. Normalerweise wird mit einer Ortbetonergänzung nur eine ebene Deckenoberfläche hergestellt. Bei Bedarf kann aber noch eine 5 cm dicke Aufbetonschicht mit zusätzlicher Bewehrung aufgebracht werden. Bei gleicher Dicke können so höhere Spannweiten erreicht werden.

Sollen an schlecht zugänglichen Stellen im Bau befindlicher Gebäude vorgefertigte Deckenelemente eingehoben werden, kann es erforderlich sein, das Gewicht der Deckenelemente so niedrig wie möglich zu halten. Nicht nur hier eignen sich daher Hohlplattenelemente. Bei diesen Massivplatten werden im Werk kreisförmige Aussparungen beim Betonieren vorgesehen, die das Gewicht reduzieren. Die Platten können schlaff oder vorgespannt bewehrt werden. Fugen und Ringanker werden auf der Baustelle nach der Montage vergossen. Die Plattenfugen an der Untersicht werden einfach gespachtelt.

Die Fertigdecken werden nach Maß geliefert und können werkseitig mit den erforderlichen Aussparungen versehen werden. Der Hersteller übernimmt die Transportplanung und berät bei der Montage. Für die Kellerdecke über einem sogenannten „Kalten Keller“ können wärmegedämmte Spannbeton-Fertigdecken nach Maß geliefert werden. Diese Bauteile sind werkseitig mit 9,2 oder 13,2 cm Polystyrol (EPS) und den erforderlichen Aussparungen versehen.

Die Produktion von Spannbeton-Fertigdecken erfolgt auf etwa 120 m langen Spannbahnen. Hierbei werden die Elemente sozusagen „endlos produziert“. Hohlräume in den Elementen reduzieren das Eigengewicht. Nach entsprechender Aushärtungszeit werden sie mittels Diamantscheiben getrennt und damit auf die gewünschte Elementlänge gebracht.

Weitere Angaben zu Standard-Deckendicken und maximalen Spannweiten im Wohnungsbau sind auf der Webseite des Bundesverbandes Spannbeton-Fertigdecken e. V. zu finden.

Beim Schallschutz im Hochbau wird zwischen Luftschall und Trittschall unterschieden. Unter Luftschall versteht man alle Geräusche (Sprechen, Musik), die durch die Luft übertragen werden. Trittschall zählt zum Körperschall. Er entsteht zum Beispiel durch das Gehen auf einer Decke und strahlt nicht nur in den darunter liegenden Raum ab, sondern wird durch die Decke und die angrenzenden (flankierenden) Bauteile weitergeleitet und damit auch in benachbarten Räumen als Luftschall hörbar.

Die Luftschalldämmung einschaliger Bauteile hängt von ihrer flächenbezogenen Masse (Flächengewicht) und der Ausbildung der flankierenden Bauteile ab. Das Flächengewicht eines Bauteils steigt mit der Dicke und der Rohdichte des Bauteils. Die Flankenübertragung verringert die Schalldämmung des trennenden Bauteils. Die Minderung ist um so größer, je leichter die flankierenden Bauteile sind. Leichte Konstruktionen sind im allgemeinen schalltechnisch ungünstiger. Bauteile aus Beton bieten die Voraussetzungen für schalltechnisch gute Werte.

Wohnungstrennende Decken müssen für die Luftschalldämmung die Anforderung R’w= 54 dB gemäß DIN 4109-1 erfüllen.

Bei der Trittschalldämmung können nur geringe Verbesserungen durch eine Erhöhung der flächenbezogenen Masse erreicht werden. Eine zweischalige Decke mit Abstand zwischen beiden Schalen zeigt dagegen deutlich bessere Trittschalldämmwerte. Besonders wirksam als zweite Schale ist der schwimmende Estrich, da er zusätzlich auch die Luftschalldämmung verbessert. Um eine Körperschallübertragung über die Wände zu verhindern ist ein lückenloser Randstreifen vorzusehen, der Estrich und Wand trennt. Wohnungstrennende Decken müssen gemäß DIN 4109-1 ein Trittschalldämmmaß von L`n,w von 53 dB erreichen.

Bezüglich des Wärmeschutzes werden an Geschossdecken nur Anforderungen gestellt, sofern sie geheizte und ungeheizte Räume (z. B. Erdgeschoss zu „Kaltem Keller“) trennen oder geheizte Räume gegen den Außenbereich abgrenzen (z. B. Decken über Durchfahrten).

Darüber hinaus gilt es bei auskragenden Decken, z. B. für Balkone und Loggien, Wärmebrücken zu vermeiden (Detail siehe oben). Der Planungsatlas Hochbau enthält weitere entsprechend optimierte Details.

Ein sinnvoller baulicher Brandschutz sollte drei Schutzziele erfüllen:

• den Personenschutz zur Sicherung von Leben und Gesundheit,
• den Sachschutz für Hab und Gut in einer in Brand geratenen Wohnung und auch in den angrenzenden,
• den Umweltschutz zur Minimierung von Umweltbeeinträchtigung durch Rauch und toxische Gase sowie kontaminiertes Löschwasser.

Bei Verwendung von Betonbauteilen ist es möglich, Wohngebäude so zu errichten, dass alle drei Schutzziele gleichzeitig erreicht werden.

In der Regel werden bei brandschutztechnisch richtig dimensionierten Betonbauteilen wegen der relativ schlechten Wärmeleitung des Betons Temperaturen von 500 °C im Innern des Querschnittes nicht erreicht. Deshalb bleiben die Tragfähigkeitseigenschaften der Konstruktion sowohl während eines Brandes als auch danach weitgehend erhalten. So lassen sich Decken aus Beton nach einem Brand relativ einfach wieder instandsetzen.

Beton ist als nicht brennbarer Baustoff in die Klasse A1 eingestuft. Mit Decken aus Beton lassen sich alle geforderten Feuerwiderstandsdauern erreichen. Im Wohnungsbau wird bei Gebäude geringer Höhe (≤ 7m) und nicht mehr als zwei Wohneinheiten für Decken eine Feuerwiderstandsdauer R30 gefordert - ein Wert, den Betondecken meist schon aufgrund der Dimensionierung für Standfestigkeit und Schallschutz erreichen.

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Decken sind nicht nur als rein tragende Bauteile geeignet. Einige Hersteller bieten Fertigteildecken aus Beton an, die gleichzeitig auch Heiz- bzw. Kühlrohre aufnehmen. Der Heizungsbauer muss vor Ort nur noch den Anschluss der Rohre in der Decke an den Verteiler herstellen. In der Rohbauphase sind die Heizungsrohre anschließend vor dem rauen Baustellenbetrieb geschützt.

Die auf der Deckenunterseite eingebauten Rohre sorgen für eine gleichmäßige und angenehme Wärmeabstrahlung von der Decke in den Raum. Das System ist besonders für Heizungsanlagen mit niedriger Vorlauftemperatur, z. B. mit Wärmepumpen, geeignet. Die Reaktionszeit der Anlage ist geringer als bei Fußbodenheizungen.

Als Deckensysteme kommen zum Einsatz:

• Hohlplattendecken, in denen im unteren Bereich Mehrschicht-Aluverbundrohre einbetoniert werden. In den Hohlräumen können zusätzlich Installationsrohre für Kommunikation, Lüftung und Strom aufgenommen werden.
• Zweischalige Elementdecken – ähnlich der Doppelwand - mit einer Schale oben und einer unten. Die erforderlichen Leitungen für Heizung, Kühlung, Kommunikation, Lüftung und Strom werden in dem Raum zwischen den Schalen verlegt.

Beton-Bauteile Deutschland e.V. (Hrsg.): Beton-Bauteile für den Wohnungsbau

Willems, W.M.; Schild, K.; Hellinger, G.: Wärmebrücken- und Konstruktionsatlas für den Massivbau

DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau Teil 1: Mindestanforderungen“