Als Mauerwerk oder Mauersteine gelten im Massivbau Natursteine und ebenso künstlich hergestellte Produkte. Während Natursteine heute kaum mehr oder nur noch zu dekorativen Zwecken als Mauerwerk zum Einsatz kommen, haben sich verschiedene Arten von Mauersteinen fest etabliert.
Herstellung wie auch Funktion werden stetig weiterentwickelt. Die ersten gemauerten Wände aus Naturstein datieren auf ein Alter von mehr als 8000 Jahren, seit etwa 5000 Jahren werden gebrannte Ziegel für den Hausbau verwendet. Aufgrund der bereits damals schon bekannten Vorzüge der Mauersteine ist dieser Baustoff auch heute noch im Hochbau als Massivbau das beliebteste Baumaterial.
Heute werden im Massivhausbau verschiedene Materialien eingesetzt. Für das Außenmauerwerk und die Innenwände kommen folgende Baustoffe zum Einsatz:
Tipp:
Für die Auswahl des richtigen Steins spielen viele verschiedene Komponenten eine Rolle. Die Größe des Hauses spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle wie die Lage und die Anforderungen an die Bauphysik. So ist Kalksandstein zum Beispiel dann ideal, wenn ein hoher Schallschutz gefordert ist, Porenbeton ermöglicht gute Wärmedämmwerte bei geringen Mauerquerschnitten.
Neben den Steinarten gibt es noch weitere Unterscheidungskriterien für Mauerwerk. Diese beziehen sich zum Beispiel auf den Mauerwerksverband, die Oberfläche, die statischen Eigenschaften, Ausführung oder Anzahl der Mauerschalen. In diesem Zusammenhang spielen zum Beispiel folgende Begriffe eine Rolle:
Mauersteine werden anhand verschiedener Eigenschaften klassifiziert. Dazu gehören zum Beispiel die Festigkeitsklasse, die davon abhängt wieviel Druckspannung ein Bauteil oder Baustoff aufnehmen kann. Die Rohdichteklassen benennen die Masse eines Mauersteins in kg/m³. Diese Werte sind für die statische Bemessung wie auch für den Wärmeschutz und Schallschutz entscheidend. Durch verschiedene Klassifizierungen, die jeweils in den entsprechenden DIN-Normen benannt sind, kann der Planer den jeweils in seinen Eigenschaften optimalen Stein auswählen. Relevante Regelwerke rund um das Mauerwerk sind zum Beispiel:
Die Bauleistungen selbst werden außerdem in der DIN 18330, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Mauerarbeiten, Ausgabe: 2015-08 geregelt.
Mauersteine folgen in ihren Formaten einer definierten Maßordnung, die bei der Konstruktion und besonders auch bei der Herstellung von Sichtmauerwerk relevant ist. In der DIN 4172, „Maßordnung im Hochbau“ wird ein Grundmaß von 12,5 cm angegeben. Dieses Modul beträgt die Steinlänge plus Mörtelfuge. Mit diesem Wert als Basis ergeben sich als Vielfache die sogenannten Baurichtmaße (12,5 cm * n) und für die Planung und Ausführung drei verschiedene Maßangaben:
Für mehr Wirtschaftlichkeit am Bau gibt es für Fenster und Türen sogenannte Vorzugsmaße. Diese sind auf die Maßordnung abgestimmt und ermöglichen den Kauf vorgefertigter Bauteile. Da durch die neuen Entwicklungen die Fugenbreiten heute weniger als 1 cm betragen, sind die Steine selbst länger gefertigt, um die bewährte Maßordnung einzuhalten.
Die Steinformate selbst basieren auf zwei Systemen:
Die beiden Formate sind kompatibel: 1,5 DF entspricht 2 NF mit einem Maß von 250 mm x 115 mm x 113 mm.
Tipp:
Bei der Verwendung von Porenbeton wird die Maßordnung heute oft nur noch im Bereich der Vorzugsmaße für Öffnungen berücksichtigt. Die leichte Bearbeitbarkeit des Materials ermöglicht die individuelle Anpassung. Eine Ausnahme bildet ein Bauwerk aus Porenbeton mit Verblendmauerwerk.
Die Maßtoleranzen im Mauerwerksbau mit Außenmauerziegel sind in der DIN 1053-1 „Mauerwerk – Berechnung und Ausführung“ festgelegt. Dort ist unter anderem benannt, welche Stoßfugenbreiten die zulässigen Vorgaben überschreiten und wann eine Nachbesserung erforderlich ist. Grundsätzlich müssen Abweichungen von dieser oder anderen Normen im Einzelfall bewertet und hinsichtlich ihres Einflusses auf Wärmeschutz und Standsicherheit überprüft werden.
Damit eine aus Steinen gemauerte Wand die erforderliche Tragfähigkeit und Fähigkeit zur Kraftübertragung besitzt, muss generell im Verbund gemauert werden. Dies bedeutet, dass die Steine versetzt übereinander angeordnet sind. Damit eine ausreichende Verzahnung möglich ist, sind bevorzugt gleichformatige Steine zu verwenden, das gilt insbesondere für die Steinhöhe. Der Verbund wird durch eine Überlappung der Fugen in den einzelnen Schichten erreicht, man spricht hier auch vom Überbindemaß. Dieses Maß bestimmt die Fähigkeit zur Lastabtragung und das Verhalten gegenüber Zugkräften auf die Wand mit. Die Mauerwerksverbände werden je nach Anordnung der Steine speziell bezeichnet. Unterschieden werden hinsichtlich des Aufbaus Läufer- und Binderschichten. Während die Läuferschichten der Länge nach gemauert werden, sieht man bei Binderschichten die Schmalseite der Steine.
Folgende Verbände werden bevorzugt eingesetzt:
Tipp:
Läufer- und Binderverband sind heute die vorwiegend verwendeten Verbände. Die Erstellung von Verlegeplänen reduziert den Aufwand der Steinbearbeitung. In der Regel werden Pläne bei Planelementen und großformatigen Steinen generell erstellt. Ergänzungs- und Formsteine ermöglichen Mauerverbände mit hoher Passgenauigkeit.
Während es bei verputztem oder verkleidetem Mauerwerk vorwiegend auf die Festigkeit der Verbände ankommt, muss Sichtmauerwerk zusätzlich optische Anforderungen erfüllen. Häufig findet man im Verblendmauerwerk den sogenannten wilden Verband. Es gibt keine Ordnung, auch die Oberflächen können unregelmäßig ausgeführt sein. Der wilde Verband stellt hohe Anforderungen an den Handwerker, da die Unordnung möglichst natürlich und gleichmäßig verteilt wirken soll. Regional kommen weitere Verbände vor, die häufigsten sind gotischer, holländischer oder märkischer Verband.
Der klassische Mauermörtel besteht aus Sand, Kalk und Zement als Bindemittel sowie Wasser. Werkseitig beigefügte Zusätze verleihen dem Mörtel besondere Eigenschaften wie zum Beispiel eine verbesserte Verarbeitbarkeit. In der DIN EN 998-2 „Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau“ Teil 2 ist die Zusammensetzung der Mörtel genau geregelt, selbst der Sand ist normiert. Die Klassifizierungen sind analog zum Außenputz (http://www.massivhaus-zentrum.de/aussenputz.php). Die verschiedenen Mörtelgruppen richten sich nach der Druckfestigkeit der jeweiligen Rezepte und werden bei der statischen Berechnung festgelegt. Während es für den herkömmlichen Mörtel feste Rezepturen gibt, müssen Dünnbett- und Leichtbettmörtel über Eignungsprüfungen und bauaufsichtliche Zulassungen definiert werden. Insgesamt gibt es vier Mörtelarten:
Tipp:
Die Herstellung auf der Baustelle ist für Mauermörtel kaum noch üblich. Stattdessen werden fertige Gemische als Werk-Trockenmörtel, Werk-Frischmörtel oder Werk-Vormörtel geliefert. Je nach Rezeptur müssen auf der Baustelle dann nur noch einzelne Stoffe wie zum Beispiel Wasser zugegeben werden.
Im Hochbau bzw. Massivbau unterscheidet man verschiedene Wandarten und Wandaufbauten. Die Unterschiede liegen im Einsatzgebiet und ebenso in der Anzahl der Schalen sowie der Tragfähigkeit:
Außenwände können ein- oder mehrschalig aufgebaut sein. Im Einfamilienhaus ist die Außenwand Raumabschluss zur Außenwelt und tragende Wand zugleich. Entsprechend erfolgt die Bemessung in Hinblick auf die Anforderungen der Statik wie auch des Wärmeschutzes.
Tipp:
Polystyrol und andere harte Dämmstoffe sind nicht für die Schalldämmung von Haustrennwänden geeignet, da das starre Material die Schallübertragung begünstigt und damit den Schallschutz verschlechtert.
Unter dem Oberbegriff Bauphysik sind im Massivhausbau die Begriffe Brandschutz, Feuchteschutz, Schallschutz und Wärmeschutz enthalten. Je nach Einbausituation, Lage des Hauses, Nutzung und Baustoff ergeben sich unterschiedliche Anforderungen, denen insbesondere Mauersteine in ihren verschiedenen Ausführungen unterschiedlich gerecht werden. Die schweren Kalksandsteine bieten einen guten Brand- und Schallschutz, benötigen jedoch meist eine zusätzliche Wärmedämmung. Porenbeton dämmt ausgezeichnet, aufgrund der geringen Dichte sind teilweise Nachbesserungen in Sachen Schallschutz erforderlich. Mauerziegel bieten hier gute mittlere Werte.
Wie gut der Brandschutz eines Bauteils ist, kann bei bewährten Konstruktionen über die DIN 4102 „Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen“ oder über eine Einzelprüfung ermittelt werden. Mauerwerk erfüllt unter den regelrecht angenommenen Bedingungen die in der DIN genannten Anforderungen. Dies gilt im Großen und Ganzen für alle Mauersteine, die aus rein mineralischen und damit nichtbrennbaren Materialien hergestellt sind. In den Landesbauordnungen können einzelne Anforderungen an den Brandschutz individuell und genauer geregelt sein.
Raumluft enthält immer auch Feuchtigkeit, die als relative Luftfeuchtigkeit bezeichnet wird. Ist eine Sättigung erreicht, wird aus dem Wasserdampf in der Luft Tauwasser. Dieses kann sich auf Bauteiloberflächen absetzen, wenn die Oberflächentemperatur in Bezug auf die Raumluft deutlich kälter ist. Bauteile mit guter Wärmedämmung kühlen nicht so schnell ab, die Gefahr des Tauwasserausfalls ist entsprechend geringer. Besonders gefährlich ist der Tauwasserausfall im Inneren mehrschichtiger Bauteile. Ab einer bestimmten Menge kann es hier zu Bauschäden durch Feuchtigkeit kommen. Homogene Bauteile wie einschaliges Mauerwerk und einer diffusionsoffenen Konstruktion verringern das Risiko.
Tipp:
Neben dem klimatischen Feuchteschutz gehören auch fachgerechte Abdichtungen zu diesem Teil der Bauphysik. Die Regelungen zur Abdichtung sind in der DIN 18 195 „Bauwerksabdichtungen“ zu finden. Die Art der Abdichtung richtet sich nach Einbausituation und Belastungsfall.
Die Mindestanforderungen an den Schallschutz sind in der DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ benannt, allerdings recht umstritten und in der Wirksamkeit hinterfragt. Generell stellt sich stets die Frage nach dem angemessenen Schallschutz, der rechnerische Nachweis kann nicht das subjektive Empfinden der Bewohner berücksichtigen. Fakt ist jedoch, dass schwere Baustoffe wie Kalksandstein den Schall besser abdämpfen als leichte Materialien wie der Porenbeton, auch durch schalldämmende Fenster kann eine Wirkung erreicht werden. Mehrschalige Aufbauten mit Luftschicht oder Dämmstoffebene wirken als Masse-Feder-Masse-System und können sehr gute Schallschutzeigenschaften aufweisen. Damit der Schallschutz am Ende stimmt, müssen viele Regeln und Grundbedingungen eingehalten werden.
Tipp:
Schallschutz ist individuell, die erforderlichen Maßnahmen ergeben sich im Verlauf der Vorplanung und sollten wohl durchdacht sein. Nachträgliche Schallschutzmaßnahmen sind meist aufwändig und bieten nur teilweise befriedigende Ergebnisse.
Ein befriedigender Wärmeschutz, der den Regelungen der Energieeinsparverordnung entspricht, entsteht durch Baustoffe mit gutem (geringem) U-Wert sowie durch durchdachte und mängelfreie Konstruktionen ohne Wärmebrücken und mit lückenloser Abdichtung. Der U-Wert benennt die Wärmeleitfähigkeit eines Bauteils. Je geringer diese ist, umso weniger Wärmeverluste entstehen. Moderne Massivbauten erreichen durch die stark entwickelten Baustoffe heute leicht ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften.
Tipp: Für hochwertige Neubauten mit gutem Wärmeschutz und hohen Standards sind Förderungen, zum Beispiel von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) erhältlich. Man spricht hier von den sogenannten KfW-Effizienzhäusern, mehr dazu lesen Sie unter dem Menüpunkt Effizienzhäuser.
Mauerwerk in seinen vielen Varianten ist heute so modern wie eh und je. Die Stein-auf-Stein Massivbauweise punktet hinsichtlich ihrer Langlebigkeit, aber auch in vielen weiteren Aspekten wie Flexibilität in Grundriss und Gestaltung oder den bauphysikalischen Aspekten. Durch die verschiedenen Steinarten und Wandaufbauten ist besonders in Sachen Wärmeschutz ein hoher Standard vergleichsweise problemlos möglich. Alles in allem kann man sagen: Eine Investition in die Massivbauweise lohnt sich und ist ein vorausschauender Schritt für energiesparendes Wohnen und Leben.